JPH0527831A

JPH0527831A - 移動体誘導方式

Info

Publication number: JPH0527831A
Application number: JP3202572A
Authority: JP
Inventors: Taro Okamoto; 太郎岡本
Original assignee: Fujita Corp
Current assignee: Fujita Corp
Priority date: 1991-07-17
Filing date: 1991-07-17
Publication date: 1993-02-05
Anticipated expiration: 2013-05-20
Also published as: JP2753774B2

Abstract

(57)【要約】［目的］走行パターン等のプログラミングを不要と
し、設置が容易で且つ安価に高い精度を得ることができ
る移動体の誘導方式を提供する。［構成］自走する移動体１を所定方向Ａ１，Ａ２の直
線に沿って誘導させる移動体誘導方式であって、前記所
定方向Ａ１，Ａ２に沿って通電された導電体６を張設
し、前記移動体１側に、前記導電体６を囲む少なくとも
３つ以上のコイル（図示せず）で構成されると共に、こ
れら各コイルが前記導電体６から等距離に位置し且つ隣
接する各コイル間が等間隔であるセンサ４，５を少なく
とも２組以上設け、前記移動体１の移動の最中におい
て、前記導電体６への通電により前記各センサ４，５毎
の各コイルに生じる誘導電流を検出し、これに基づいて
各センサ４，５毎の各コイルの誘導電流が同一値となる
ように前記移動体１の姿勢を制御するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電磁誘導の原理に基づ
いて移動体を正確に且つ非接触で直線的に移動させるこ
とができるようにした移動体誘導方式に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、所定の走行経路を自走する移
動体は種々提供されており、例えば建設作業においても
このような自走式の移動体の活用が広く望まれている。
ところで、前記移動体が所定の走行経路を自走する場合
には、走行経路の地下に埋設された電磁線等の誘導線に
誘導させつつ自走させたり、或はジャイロコンパス等を
用いた座標制御によって基準位置から所定の走行経路上
を自走させる等の方式が採用されており、特に、無軌道
式の場合には、後者が広く採用されている。

【０００３】しかしながらこの無軌道式の移動体では、
高精度のジャイロコンパスを用いたとしても、凸凹のあ
る地面を２０ｍ往復させた場合には、その直進性の誤差
を±１ｃｍの範囲に収めるのがやっとであり、この程度
の直進性の精度では、例えば工場内等で使用される移動
体とは比較にならない程広範囲に亘って移動する建設作
業用の自走式移動体として使用することは難しい。そこ
で、近年では、例えばレーザー技術を応用して位置認識
を行う装置を使用した移動体システムが提供されるよう
になっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記レーザー技術によ
る位置認識装置によれば、建設作業に用いるのに充分な
移動体の直線性の精度を得ることが可能であるが、装置
が高価であり構造が複雑であると共に、高精度な物なの
で取り扱いに注意を要し悪環境下では使用できず、ま
た、設置に手間がかかるという不具合があった。さら
に、その性質上同時に複数セットを使用することが困難
であり、またレーザー光を使用しているため直接レーザ
ー光発光部をのぞき込むと危険であるという不具合があ
り、加えて、レーザー装置の絶対位置、移動体の走行方
向、距離、走行パターン等のパラメーターを、使用前に
あらかじめプログラミングしておかなければならないと
いう不具合があった。本発明は上述の事情に鑑みなされ
たもので、走行パターン等に関するプログラミングが不
要であり、構成が単純且つ堅牢で悪環境下でも使用で
き、設置が容易で且つ安価に高い精度を得ることができ
る移動体誘導方式を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の移動体誘導方式は、自走する移動体を所定方
向の直線に沿って誘導させる移動体誘導方式であって、
前記所定方向に沿って通電された導電体を張設し、前記
移動体側に、前記導電体を囲む少なくとも３つ以上のコ
イルで構成されると共に、これら各コイルが前記導電体
から等距離に位置し且つ隣接する各コイル間が等間隔で
あるセンサを少なくとも２組以上設け、前記移動体の移
動の最中において、前記導電体への通電により前記各セ
ンサ毎の各コイルに生じる誘導電流を検出し、これに基
づいて各センサ毎の各コイルの誘導電流が同一値となる
ように前記移動体の姿勢を制御するようにした。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の移動体誘導方式の実施例につ
いて図面に基づき説明する。図１はその一実施例の概略
的構成を示す斜視図であり、図１において１は移動体で
ある。この移動体１の所定個所、例えば上面には、該移
動体１の走行方向Ａ１，Ａ２に沿った２箇所にセンサ取
付体２，３が立設されており、このセンサ取付体２，３
の上端には、互いに同一構成によるセンサ４，５が取り
付けられている。また、前記移動体１には、該移動体を
走行させるための駆動輪及び方向制御のための操舵輪
や、前記移動体１のレベル調整を行うための、例えば油
圧ジャッキ等のレベル調整機構、そして、これら操舵輪
の向き及びレベル調整機構のレベル調整を制御するため
の制御手段（いずれも図示せず）が設けられている。

【０００７】これらのセンサ４，５を代表して、センサ
４の原理的構成を図２を参照して説明する。４ａ〜４ｄ
はセンサ４を構成するコイルである。これらのコイル４
ａ〜４ｄのは導電体６に対して等間隔で且つ隣接する各
コイル４ａ〜４ｄ間も等間隔であるように配置されてい
る。即ち、コイル４ａと４ｃが導電体６に対して左右方
向に対称の位置されているとすれば、このコイル４ａと
４ｃを結ぶ線に対して直交方向に、コイル４ｂと４ｄが
導電体６に対して対称の位置に配置されている。さら
に、わかり易く述べれば、導電体６を中心に対して、４
個のコイル４ａと４ｃ、４ｂと４ｄが略十字形に配置さ
れている。

【０００８】このような構成による上記コイル４ａ〜４
ｄには、導電体６が通電されるのに伴って、該誘電体６
からの誘導電流が流れるようになっており、各コイル４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄに生じる誘導電流の値は、前記移
動体１に設けられた図示しない制御手段にて検出される
ようになっており、該制御手段は、各コイル４ａ，４
ｂ，４ｃ，４ｄに生じる誘導電流の値に基づいて、前記
移動体１の操舵輪やレベル調整機構の動作を制御するよ
うになっている。

【０００９】次に、本実施例における移動体１の誘導動
作について説明する。図３は本発明による移動体１の誘
導原理を説明するための説明図であり、導電体６が電気
的な閉路を構成しており、この導電体６に電流が流され
ているとすると、この電流の向きと直角方向に磁場が生
じる。この磁場の強さ、さなわち、磁束密度Ｂは図４に
示すように、導電体６からの距離ｒに反比例する。ここ
で、前記導電体６の回りに図２で述べたような４個のコ
イル４ａ〜４ｄを、導電体６から共にｒｉ（ｉ＝１，
２，３，４）の距離の位置に、前記磁場と直交する向き
で置くと、それぞれのコイル４ａ〜４ｄに磁場の強さに
比例した誘導電流Ｉｉ（ｉ＝１，２，３，４）が生ず
る。

【００１０】ここで、磁束密度Ｂｉ（ｉ＝１，２，３，
４）は導電体６からコイル４ａ〜４ｄまでの距離ｒｉに
反比例し、誘導電流Ｉｉは磁束密度Ｂｉに比例するか
ら、誘導電流Ｉｉは導電体６からコイル４ａ〜４ｄ間の
距離に反比例する。すなわち、コイル４ａ〜４ｄの導電
体６に対する位置が既知であれば、誘導電流Ｉｉと距離
ｒｉとの比をとれば、コイル４ａ〜４ｄから導電体６に
対する概略位置を容易に求めることができる。

【００１１】したがって、このような構造のセンサ４，
５を図１に示すように前記移動体１に２個取り付け、上
記導電体６に電流を流してコイル４ａ〜４ｄに流れる誘
導電流Ｉ₁ 〜Ｉ₄ を制御手段で検出し、これら各コイル
４ａ〜４ｄに流れる誘導電流Ｉ₁ 〜Ｉ₄ にが常時同量と
なるように前記操舵輪やレベル調整機構等を制御手段で
制御して、移動体１の姿勢を随時フィードバック制御す
れば、前記導電体６に対する移動体１の距離を常に一定
の距離であるようにすることができ、この状態で、前記
図示しない駆動輪を駆動させることにより移動体１の移
動を高い直線性のもとに行わせることができる。

【００１２】図５乃至図７は、本実施例の移動体誘導方
式を各種建設工事用作業装置の誘導方式に応用した場合
を示す説明図であり、図５はブロック積ロボット１０に
適用した状態を示す説明図である。この場合、ブロック
積ロボット１０は図１の移動体１に相当し、該ブロック
積ロボット１０の移動方向に沿って張設された導電体６
と対辺１１との間にブロック１２を敷設するものであ
る。そして、ブロック積ロボット１０側に設けられたセ
ンサ４，５に生じる誘導電流に基づいて、ブロック積ロ
ボット１０内の図示しない制御装置が、該ブロック積ロ
ボット１０の前記導電体６の張設方向に沿った方向への
移動を誘導するようにしている。

【００１３】また、図６は本実施例の移動体誘導方式
を、コンクリート床ならし等の平面的な精度を要求する
ような作業に適するコンクリート床ならしロボットの誘
導に適用した例を示す斜視図である。この図６におい
て、コンクリート床ならし行う巾寸法を規制する位置に
２本の導電体６，６を配設し、この２本の導電体６，６
に沿ってコンクリート床ならしロボット１３を移動する
ように、それぞれコンクリート床ならしロボット１３に
２対のセンサを取り付け、各対のセンサをそれぞれの導
電体６，６に対して十字形になるように配置する。これ
により、図５の場合と同様の要領で導電体６，６に沿っ
て、コンクリート床ならしロボットを移動させ、コンク
リート床を自動的にかつ連続的にならして行く。

【００１４】さらに、図７は本実施例の移動体誘導方式
を、天井ボード張りロボット１４の誘導に適用した例を
示すものであり、天井１５に天井ボード１６を張るため
に、床１７に導電体６を張設し、この導電体６に対して
十字形にコイルを配置した２個のセンサ（図７中では図
示せず）を天井ボード張りロボット１４に取り付け、上
記図５、図６の場合と同様の要領で導電体６に沿って天
井ボード張りロボット１４を移動させ、アーム１４ａに
取り付けた天井ボード１６を天井１５に張り付けるよう
にしている。

【００１５】尚、これら各種移動体１の誘導において前
記導電体６の張設は例えば人的作業により行われるが、
例えばレーザー光発光装置等とは異なり、本実施例の導
電体６は、移動体１の誘導の基準となる線が視認可能で
あるため設置が容易であり、また、導電体６の周囲に望
ませたセンサ４，５のコイル４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ上
に誘導電流を生じさせるという簡略な構成であるため、
取扱が容易であり、また悪環境の許でも不具合なく機能
させることが可能であるという利点がある。尚、本実施
例では各センサ４，５が十字形に配設された４つのコイ
ル４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄからなるものとしたが、例え
ば導電体６を中心に１２０°間隔で３つのコイルを配設
する構成としてもよい。また、１つの導電体６に対して
設けられるセンサの数は、２つ以上であればいくつであ
ってもよい。

【００１６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、自走する
移動体を所定方向の直線に沿って誘導させる移動体誘導
方式であって、前記所定方向に沿って通電された導電体
を張設し、前記移動体側に、前記導電体を囲む少なくと
も３つ以上のコイルで構成されると共に、これら各コイ
ルが前記導電体から等距離に位置し且つ隣接する各コイ
ル間が等間隔であるセンサを少なくとも２組以上設け、
前記移動体の移動の最中において、前記導電体への通電
により前記各センサ毎の各コイルに生じる誘導電流を検
出し、これに基づいて各センサ毎の各コイルの誘導電流
が同一値となるように前記移動体の姿勢を制御するよう
にしたので、走行パターン等に関するプログラミングが
不要であり、構成が単純且つ堅牢で悪環境下でも使用で
き、設置が容易で且つ安価に高い精度を得ることができ
るという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の移動体誘導方式の一実施例の概略的構
成説明図である。

【図２】同上移動体誘導方式に適用されるセンサの概略
的構成説明図である。

【図３】同上移動体誘導方式に適用される導電体に流れ
る電流と磁界との関係を示す説明図である。

【図４】同上移動体誘導方式に適用される導電体と磁界
の関係を示す説明図である。

【図５】同上移動体誘導方式を適用したブロック積ロボ
ットの斜視図である。ある。

【図６】同上移動体誘導方式を適用したコンクリート床
ならしロボットの斜視図である。

【図７】同上移動体誘導方式を適用した天井張りロボッ
トの斜視図である。

【符号の説明】

１移動体４センサ４ａコイル４ｂコイル４ｃコイル４ｄコイル５センサ６導電体Ｉ₁ ，Ｉ₂ ，Ｉ₃ ，Ｉ₄ 誘導電流

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】自走する移動体を所定方向の直線に沿っ
て誘導させる移動体誘導方式であって、前記所定方向に沿って通電された導電体を張設し、前記移動体側に、前記導電体を囲む少なくとも３つ以上
のコイルで構成されると共に、これら各コイルが前記導
電体から等距離に位置し且つ隣接する各コイル間が等間
隔であるセンサを少なくとも２組以上設け、前記移動体の移動の最中において、前記導電体への通電
により前記各センサ毎の各コイルに生じる誘導電流を検
出し、これに基づいて各センサ毎の各コイルの誘導電流
が同一値となるように前記移動体の姿勢を制御するよう
にした、ことを特徴とする移動体誘導方式。