JPH05224745A - 移動作業ロボット - Google Patents
移動作業ロボットInfo
- Publication number
- JPH05224745A JPH05224745A JP4022411A JP2241192A JPH05224745A JP H05224745 A JPH05224745 A JP H05224745A JP 4022411 A JP4022411 A JP 4022411A JP 2241192 A JP2241192 A JP 2241192A JP H05224745 A JPH05224745 A JP H05224745A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- main body
- drive
- moving
- mobile work
- detecting means
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- Pending
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- Electric Suction Cleaners (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 自動床面掃除機・自動床面仕上げ装置等のよ
うな自動的に作業を行う移動作業ロボットに関し、移動
方向の段差を確実に検出して、安全な移動ができる移動
作業ロボットを提供する。 【構成】 本体１１を移動させる左右の駆動輪１２Ｌ・
１２Ｒおよび駆動モータ１３Ｌ・１３Ｒと、本体の方向
を計測する方向計測装置３０と、上記駆動モータ１３Ｌ
・１３Ｒを制御し本体１１の走行制御を行う走行制御装
置３２と、清掃等の作業を行う作業装置を備え、従輪１
４の前方と左右側方の本体１１の外周付近の３箇所に段
差検出手段３４を設ける。前方と左右の側方の段差を検
出することによって、本体１１の全移動方向の段差が検
出できる。この検出は非接触で行えるため確実で信頼性
が高い。段差を検出した時点で、本体１１の駆動手段を
停止させるようにしておけば、従輪１４及び駆動輪１２
が段差に落ちることはない。
うな自動的に作業を行う移動作業ロボットに関し、移動
方向の段差を確実に検出して、安全な移動ができる移動
作業ロボットを提供する。 【構成】 本体１１を移動させる左右の駆動輪１２Ｌ・
１２Ｒおよび駆動モータ１３Ｌ・１３Ｒと、本体の方向
を計測する方向計測装置３０と、上記駆動モータ１３Ｌ
・１３Ｒを制御し本体１１の走行制御を行う走行制御装
置３２と、清掃等の作業を行う作業装置を備え、従輪１
４の前方と左右側方の本体１１の外周付近の３箇所に段
差検出手段３４を設ける。前方と左右の側方の段差を検
出することによって、本体１１の全移動方向の段差が検
出できる。この検出は非接触で行えるため確実で信頼性
が高い。段差を検出した時点で、本体１１の駆動手段を
停止させるようにしておけば、従輪１４及び駆動輪１２
が段差に落ちることはない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動床面掃除機・自動
床面仕上げ装置等のような自動的に作業を行う移動作業
ロボットに関するものである。
床面仕上げ装置等のような自動的に作業を行う移動作業
ロボットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、作業機器に走行駆動装置・センサ
類および走行制御手段等を付加して、自動床面清掃等の
作業を行う各種の移動作業ロボットが開発されている。
例えば自走式掃除機は、清掃機能として本体底部に吸い
込みノズルやブラシ等を備え、移動機能として走行手段
を備えたものである。
類および走行制御手段等を付加して、自動床面清掃等の
作業を行う各種の移動作業ロボットが開発されている。
例えば自走式掃除機は、清掃機能として本体底部に吸い
込みノズルやブラシ等を備え、移動機能として走行手段
を備えたものである。
【０００３】これらの移動作業ロボットは、自動的に移
動するため階段等の段差のあるところにくると、段差が
あっても安全に移動できる手段を有していない限り、確
実な移動はできないものである。この段差検出手段とし
ては、従来は機械式のものが多く、例えば床面接触機構
の変位をリミットスイッチで検知するもの等が使用され
ている。
動するため階段等の段差のあるところにくると、段差が
あっても安全に移動できる手段を有していない限り、確
実な移動はできないものである。この段差検出手段とし
ては、従来は機械式のものが多く、例えば床面接触機構
の変位をリミットスイッチで検知するもの等が使用され
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の移動作業ロボットは、段差検出手段が機械式の
ものであるため、段差検出手段が占有する体積が大きく
なり、設置できる箇所や個数が制限されるものである。
また性能の点でも、確実性等の信頼性面で問題を有して
いるものである。つまり移動作業ロボット本体が階段等
の段差で落下することがあり、落下によっては本体が破
損するだけでなく、周囲のものを破損したり人体に危害
を加える可能性も生ずるものである。
た従来の移動作業ロボットは、段差検出手段が機械式の
ものであるため、段差検出手段が占有する体積が大きく
なり、設置できる箇所や個数が制限されるものである。
また性能の点でも、確実性等の信頼性面で問題を有して
いるものである。つまり移動作業ロボット本体が階段等
の段差で落下することがあり、落下によっては本体が破
損するだけでなく、周囲のものを破損したり人体に危害
を加える可能性も生ずるものである。
【０００５】本発明はこのような従来の構成が有してい
る課題を解決しようとするものであって、移動方向の段
差を確実に検出して、安全な移動ができる移動作業ロボ
ットを提供することを目的としている。
る課題を解決しようとするものであって、移動方向の段
差を確実に検出して、安全な移動ができる移動作業ロボ
ットを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は、２つの駆動輪を独立に駆動することにより
本体を移動させる駆動手段と、本体前部に設置した方向
自在の従輪の前方と左右側方の３箇所で段差を検出する
段差検出手段と、前記駆動手段を制御し本体の走行を制
御する走行制御手段と、清掃等の作業を行う作業手段を
備えた移動作業ロボットとするものである。
に本発明は、２つの駆動輪を独立に駆動することにより
本体を移動させる駆動手段と、本体前部に設置した方向
自在の従輪の前方と左右側方の３箇所で段差を検出する
段差検出手段と、前記駆動手段を制御し本体の走行を制
御する走行制御手段と、清掃等の作業を行う作業手段を
備えた移動作業ロボットとするものである。
【０００７】
【作用】本発明は、本体前部の従輪の前部と左右側部の
３箇所に段差検出手段を設け、本体の全移動方向の段差
を確実に検知して、安全な移動ができるように作用する
ものである。
３箇所に段差検出手段を設け、本体の全移動方向の段差
を確実に検知して、安全な移動ができるように作用する
ものである。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例である移動作業ロボッ
トの全体構成を図１・図２に基づいて説明する。１１は
移動作業ロボットの本体（以下単に本体と称する）、１
２Ｌ・１２Ｒはそれぞれ本体１１の左右後方に設けた駆
動輪で、駆動モータ１３Ｌ・１３Ｒで左右独立に駆動さ
れる。１４は本体１１の前方に回転自在に取り付けた従
輪である。以上、駆動輪１２Ｌ・１２Ｒ、駆動モータ１
３Ｌ・１３Ｒ、従輪１４は、本体１１を移動させる駆動
手段を構成している。１５は本体１１の周囲に突出した
状態で設けた可動体で、本体１１が壁等に当たった場合
にこれを検出するようにしている。１６は可動体１５に
取り付けた緩衝部材である。１７は可動体１５を前後左
右に可動することができるように本体１１に取り付けた
取付部である。１８は本体１１後方の緩衝部材である。
１９は回転板２０の周囲に植毛したブラシで、可動体１
５に設けたモータ２１によって床面と平行に本体１１の
内側方向に回転駆動され、床面上のゴミを掃くようにな
っている。２２は電動送風機、２３は集塵室で、２４・
２５は集塵室２３に設けたフィルタである。２６は本体
１１の底部中央に設けた床ノズルで、接続パイプ２７を
介して集塵室２３と接続されている。以上ブラシ１９・
モータ２１・電動送風機２２・集塵室２３・フィルタ２
４・２５は、清掃手段を構成している。３２は駆動モー
タ１３Ｌ・１３Ｒを制御して本体１１の走行を制御する
走行制御手段である。３４は段差検出手段で、発光素子
と床面からの反射光を受ける受光素子から構成されてい
る。従って段差検出手段３４は、軽量小型であり、床面
とは非接触で段差を検出することができる。本実施例で
は、この段差検出手段３４は鉛直下方向に発光するよう
に可動体１５に取り付けている。
トの全体構成を図１・図２に基づいて説明する。１１は
移動作業ロボットの本体（以下単に本体と称する）、１
２Ｌ・１２Ｒはそれぞれ本体１１の左右後方に設けた駆
動輪で、駆動モータ１３Ｌ・１３Ｒで左右独立に駆動さ
れる。１４は本体１１の前方に回転自在に取り付けた従
輪である。以上、駆動輪１２Ｌ・１２Ｒ、駆動モータ１
３Ｌ・１３Ｒ、従輪１４は、本体１１を移動させる駆動
手段を構成している。１５は本体１１の周囲に突出した
状態で設けた可動体で、本体１１が壁等に当たった場合
にこれを検出するようにしている。１６は可動体１５に
取り付けた緩衝部材である。１７は可動体１５を前後左
右に可動することができるように本体１１に取り付けた
取付部である。１８は本体１１後方の緩衝部材である。
１９は回転板２０の周囲に植毛したブラシで、可動体１
５に設けたモータ２１によって床面と平行に本体１１の
内側方向に回転駆動され、床面上のゴミを掃くようにな
っている。２２は電動送風機、２３は集塵室で、２４・
２５は集塵室２３に設けたフィルタである。２６は本体
１１の底部中央に設けた床ノズルで、接続パイプ２７を
介して集塵室２３と接続されている。以上ブラシ１９・
モータ２１・電動送風機２２・集塵室２３・フィルタ２
４・２５は、清掃手段を構成している。３２は駆動モー
タ１３Ｌ・１３Ｒを制御して本体１１の走行を制御する
走行制御手段である。３４は段差検出手段で、発光素子
と床面からの反射光を受ける受光素子から構成されてい
る。従って段差検出手段３４は、軽量小型であり、床面
とは非接触で段差を検出することができる。本実施例で
は、この段差検出手段３４は鉛直下方向に発光するよう
に可動体１５に取り付けている。
【０００９】ここで従輪１４と段差検出手段３４の位置
関係について、図３に基づいて説明する。本実施例で
は、段差検出手段３４が小型軽量であるため、つまり設
置場所の選択に自由度があるため、従輪１４の前方と左
右側方の本体１１の外周付近の３箇所に段差検出手段３
４を設けている。破線は、段差検出手段３４が段差を検
出することができる境界線を示している。従輪１４の接
地点は、破線より本体後方側となっている。
関係について、図３に基づいて説明する。本実施例で
は、段差検出手段３４が小型軽量であるため、つまり設
置場所の選択に自由度があるため、従輪１４の前方と左
右側方の本体１１の外周付近の３箇所に段差検出手段３
４を設けている。破線は、段差検出手段３４が段差を検
出することができる境界線を示している。従輪１４の接
地点は、破線より本体後方側となっている。
【００１０】次に本実施例の動作について説明する。図
４は実際の走行時に段差が現れた場合の検出状況を示し
ている。図４（ａ）は、本体１１が前進中に前方に段差
Ｃを検出する場合を示している。このときは、従輪１４
が段差Ｃに到達する以前に、本体前部に設けた段差検出
手段３４が段差Ｃの領域に達してこれを検出することが
できる。
４は実際の走行時に段差が現れた場合の検出状況を示し
ている。図４（ａ）は、本体１１が前進中に前方に段差
Ｃを検出する場合を示している。このときは、従輪１４
が段差Ｃに到達する以前に、本体前部に設けた段差検出
手段３４が段差Ｃの領域に達してこれを検出することが
できる。
【００１１】また図４（ｂ）は、右方向に操舵中に右側
方に段差Ｃを検出した場合を示している。左方向に操舵
中に左側方に段差を検出した場合は、左右の違いを除い
てこの（ｂ）の場合と同様であるので説明を省略する。
ここで図４（ｂ）の場合に関連して、本実施例の操舵方
式について説明する。駆動輪１２自体の方向を目標とす
る方向に操舵するのではなく、駆動輪１２の向きは本体
１１の正面方向のままで左右の駆動輪１２に速度差を与
えることによって本体１１を操舵しているものである。
つまり左右の駆動輪１２に速度差が与えられると、本体
１１の移動軌跡は弧を描くようになるものである。こう
して本体１１は任意の方向に曲がることができるわけで
ある。さて、図４（ｂ）の場合は、段差Ｃにさしかかっ
た状態では、本体前部に設けた段差検出手段３４はまだ
段差Ｃの領域には到達していない。しかし本体側部に設
けた段差検出手段３４は、すでに段差Ｃを検出してい
る。つまり段差検出手段３４を側部にも設けることによ
って、側方の段差を駆動輪１２がこの位置に達する前に
余裕をもって検出することができるわけである。
方に段差Ｃを検出した場合を示している。左方向に操舵
中に左側方に段差を検出した場合は、左右の違いを除い
てこの（ｂ）の場合と同様であるので説明を省略する。
ここで図４（ｂ）の場合に関連して、本実施例の操舵方
式について説明する。駆動輪１２自体の方向を目標とす
る方向に操舵するのではなく、駆動輪１２の向きは本体
１１の正面方向のままで左右の駆動輪１２に速度差を与
えることによって本体１１を操舵しているものである。
つまり左右の駆動輪１２に速度差が与えられると、本体
１１の移動軌跡は弧を描くようになるものである。こう
して本体１１は任意の方向に曲がることができるわけで
ある。さて、図４（ｂ）の場合は、段差Ｃにさしかかっ
た状態では、本体前部に設けた段差検出手段３４はまだ
段差Ｃの領域には到達していない。しかし本体側部に設
けた段差検出手段３４は、すでに段差Ｃを検出してい
る。つまり段差検出手段３４を側部にも設けることによ
って、側方の段差を駆動輪１２がこの位置に達する前に
余裕をもって検出することができるわけである。
【００１２】本実施例の走行制御は、後退移動を前提と
していないものである。従って以上のように、前方と左
右の側方の段差を検出できれば、本体１１の全移動方向
の段差を検出できることになる。しかもこの検出は非接
触で行えるため、確実で信頼性が高いものである。段差
を検出した時点で、本体１１の駆動手段を停止させるよ
うにしておけば、従輪１４及び駆動輪１２が段差に落ち
ることはないものである。
していないものである。従って以上のように、前方と左
右の側方の段差を検出できれば、本体１１の全移動方向
の段差を検出できることになる。しかもこの検出は非接
触で行えるため、確実で信頼性が高いものである。段差
を検出した時点で、本体１１の駆動手段を停止させるよ
うにしておけば、従輪１４及び駆動輪１２が段差に落ち
ることはないものである。
【００１３】つまり本実施例は、小型軽量で非接触方式
の段差検出手段３４を本体前部の従輪の前部と左右側部
の３カ所に設けることによって、本体１１の全移動方向
の段差を確実に検出することができ、階段等の段差に落
下することのない安全性の高い移動作業ロボットとする
ことができる。
の段差検出手段３４を本体前部の従輪の前部と左右側部
の３カ所に設けることによって、本体１１の全移動方向
の段差を確実に検出することができ、階段等の段差に落
下することのない安全性の高い移動作業ロボットとする
ことができる。
【００１４】なお従輪１４は本実施例で説明した１個の
場合が最もよいが、２個以上であっても、その各従輪の
接地点の位置が図３で示したように段差検出手段の後ろ
側となっていれば、本実施例は有効である。
場合が最もよいが、２個以上であっても、その各従輪の
接地点の位置が図３で示したように段差検出手段の後ろ
側となっていれば、本実施例は有効である。
【００１５】また段差検出手段３の設置において、発光
素子の発光方向を鉛直方向の下向きとしたが、段差をよ
り早く検出するために本体１１の外側方向に傾けても良
いものである。本実施例で鉛直下向きとしているのは、
床面に当てた光を確実に受光するためであり、斜めに光
を当てると反射光を受光できない場合があるからであ
る。
素子の発光方向を鉛直方向の下向きとしたが、段差をよ
り早く検出するために本体１１の外側方向に傾けても良
いものである。本実施例で鉛直下向きとしているのは、
床面に当てた光を確実に受光するためであり、斜めに光
を当てると反射光を受光できない場合があるからであ
る。
【００１６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、２つの駆
動輪を独立に駆動することにより本体を移動させる駆動
手段と、本体前部に設置した方向自在の従輪の前方と左
右測方の３箇所で段差を検出する段差検出手段と、前記
駆動手段を制御し本体の走行を制御する走行制御手段
と、清掃等の作業を行う作業手段を備えた移動作業ロボ
ットとして、段差に落下しない安全性の高い装置を実現
することができるものである。
動輪を独立に駆動することにより本体を移動させる駆動
手段と、本体前部に設置した方向自在の従輪の前方と左
右測方の３箇所で段差を検出する段差検出手段と、前記
駆動手段を制御し本体の走行を制御する走行制御手段
と、清掃等の作業を行う作業手段を備えた移動作業ロボ
ットとして、段差に落下しない安全性の高い装置を実現
することができるものである。
【図１】本発明の実施例である移動作業ロボットの縦断
面図
面図
【図２】同移動作業ロボットの横断面図
【図３】同移動作業ロボットの従輪と段差検出手段の位
置関係を示す説明図
置関係を示す説明図
【図４】同走行時の段差検出状況を説明する説明図
１１ 本体 １２ 駆動輪 １３ 駆動モータ １４ 従輪 １５ 可動体 １９ ブラシ ２１ モータ ２２ 電動送風機 ２３ 集塵室 ２４ フィルタ ２６ 床ノズル ３２ 走行制御手段 ３４ 段差検出手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 江口 修 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 乾 弘文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小川 光康 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 ２つの駆動輪を独立に駆動することによ
り本体を移動させる駆動手段と、本体前部に設置した方
向自在の従輪の前方と左右側方の３箇所で段差を検出す
る段差検出手段と、前記駆動手段を制御し本体の走行を
制御する走行制御手段と、清掃等の作業を行う作業手段
を備えた移動作業ロボット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4022411A JPH05224745A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 移動作業ロボット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4022411A JPH05224745A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 移動作業ロボット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05224745A true JPH05224745A (ja) | 1993-09-03 |
Family
ID=12081929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4022411A Pending JPH05224745A (ja) | 1992-02-07 | 1992-02-07 | 移動作業ロボット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05224745A (ja) |
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-
1992
- 1992-02-07 JP JP4022411A patent/JPH05224745A/ja active Pending
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