JPH07228275A - 吸着移動式ロボットの位置修正機構 - Google Patents
吸着移動式ロボットの位置修正機構Info
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- JPH07228275A JPH07228275A JP6021564A JP2156494A JPH07228275A JP H07228275 A JPH07228275 A JP H07228275A JP 6021564 A JP6021564 A JP 6021564A JP 2156494 A JP2156494 A JP 2156494A JP H07228275 A JPH07228275 A JP H07228275A
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- traveling direction
- distance
- predetermined
- travel
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Abstract
(57)【要約】
【目的】外側枠と内側枠の相対移動により走行し、相対
旋回により走行方向を変更するように構成した吸着移動
式ロボットにおいて、現在位置から少なくとも所定走行
方向の横方向にずれた目的位置への移動を、簡単な操作
で正確に行えるようにする。 【構成】現在位置Ａから少なくとも所定走行方向ｕの横
方向にずれた目的位置Ｃへのロボットの移動を、まず所
定走行方向ｕに一歩走行させ、次いで旋回により走行方
向を修正した後、修正走行方向ｖに一歩走行させて行う
構成とし、移動制御手段には、目的位置の情報の入力手
段を設けると共に、現在位置Ａから所定走行方向ｕに一
歩走行させた位置Ｂと目的位置Ｃを通る修正走行方向ｖ
を、この修正走行方向の辺を斜辺とし、所定走行方向の
辺を他の一辺とする直角三角形の三角比から、設定した
一歩走行距離Ｓに基づいて算出する算出手段を構成す
る。
旋回により走行方向を変更するように構成した吸着移動
式ロボットにおいて、現在位置から少なくとも所定走行
方向の横方向にずれた目的位置への移動を、簡単な操作
で正確に行えるようにする。 【構成】現在位置Ａから少なくとも所定走行方向ｕの横
方向にずれた目的位置Ｃへのロボットの移動を、まず所
定走行方向ｕに一歩走行させ、次いで旋回により走行方
向を修正した後、修正走行方向ｖに一歩走行させて行う
構成とし、移動制御手段には、目的位置の情報の入力手
段を設けると共に、現在位置Ａから所定走行方向ｕに一
歩走行させた位置Ｂと目的位置Ｃを通る修正走行方向ｖ
を、この修正走行方向の辺を斜辺とし、所定走行方向の
辺を他の一辺とする直角三角形の三角比から、設定した
一歩走行距離Ｓに基づいて算出する算出手段を構成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は吸着移動式ロボットの位
置修正機構に関するものである。
置修正機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば球形ガスホルダーの壁面の超音波
探傷に用いる吸着移動式ロボットとして、探傷装置を設
置した走行器体に真空吸盤装置を備えた２系統の伸縮駆
動脚を設け、これらの伸縮駆動脚の交互動作により壁面
に吸着して自体を支持しながら移動を行うものがある。
探傷に用いる吸着移動式ロボットとして、探傷装置を設
置した走行器体に真空吸盤装置を備えた２系統の伸縮駆
動脚を設け、これらの伸縮駆動脚の交互動作により壁面
に吸着して自体を支持しながら移動を行うものがある。
【０００３】このような吸着移動式ロボットの走行器体
は、例えばボールねじを利用した直線移動機構等により
一方向への相対移動を可能とするように連結した外側枠
と内側枠の夫々に吸着手段を備えた伸縮駆動脚を設け、
いずれか一方側の枠側の真空吸盤により壁面に張り付い
ている状態において他方側の枠を一方向に移動させる運
動を行い、この運動を交互に行うことにより壁面に吸着
しながら所定走行方向、例えば上下方向に一歩毎の直進
走行を行うようになっている。
は、例えばボールねじを利用した直線移動機構等により
一方向への相対移動を可能とするように連結した外側枠
と内側枠の夫々に吸着手段を備えた伸縮駆動脚を設け、
いずれか一方側の枠側の真空吸盤により壁面に張り付い
ている状態において他方側の枠を一方向に移動させる運
動を行い、この運動を交互に行うことにより壁面に吸着
しながら所定走行方向、例えば上下方向に一歩毎の直進
走行を行うようになっている。
【０００４】また走行器体は、走行方向の修正を行える
ようにするために上述の構成に加えて、例えば外側枠ま
たは内側枠のいずれか一方側に旋回ギヤを設けると共
に、他方側に旋回用モータに連なる駆動ギヤを設けて相
対旋回を可能に構成しており、この構成においては一方
側の枠のみを壁面に吸着支持している状態において他方
側の枠を旋回させた後、他方側の枠の吸着支持状態にお
いて前記一方側の枠を旋回させることにより走行方向の
修正を行うようになっている。
ようにするために上述の構成に加えて、例えば外側枠ま
たは内側枠のいずれか一方側に旋回ギヤを設けると共
に、他方側に旋回用モータに連なる駆動ギヤを設けて相
対旋回を可能に構成しており、この構成においては一方
側の枠のみを壁面に吸着支持している状態において他方
側の枠を旋回させた後、他方側の枠の吸着支持状態にお
いて前記一方側の枠を旋回させることにより走行方向の
修正を行うようになっている。
【０００５】ロボットには、壁面方向を視野とするテレ
ビカメラを設置しており、作業員はテレビカメラの画像
によりロボットの位置のずれを視認して、手動操作によ
り位置の修正を行う。即ち、ロボットを所定走行方向の
横側に位置する所望位置に移動させる場合には、まずロ
ボットを現在位置から所定走行方向に沿って後方（また
は前方）に一歩走行させる。次いで旋回角度を適宜に設
定してロボットを旋回させることにより走行方向を目的
位置の方向に修正する。そしてこの状態において一歩走
行距離を適宜に設定して、ロボットを修正した走行方向
に沿って前方（または後方）に一歩走行させる。このよ
うな一連の操作を１回行う毎に画像により再度ずれ量を
確認し、必要に応じて以上の一連の操作を繰り返して目
的位置まで移動するのである。
ビカメラを設置しており、作業員はテレビカメラの画像
によりロボットの位置のずれを視認して、手動操作によ
り位置の修正を行う。即ち、ロボットを所定走行方向の
横側に位置する所望位置に移動させる場合には、まずロ
ボットを現在位置から所定走行方向に沿って後方（また
は前方）に一歩走行させる。次いで旋回角度を適宜に設
定してロボットを旋回させることにより走行方向を目的
位置の方向に修正する。そしてこの状態において一歩走
行距離を適宜に設定して、ロボットを修正した走行方向
に沿って前方（または後方）に一歩走行させる。このよ
うな一連の操作を１回行う毎に画像により再度ずれ量を
確認し、必要に応じて以上の一連の操作を繰り返して目
的位置まで移動するのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように従来はロボ
ットの位置の修正を、画像を参照して目分量で手動操作
により行っているので、１回の一連操作で目的位置まで
移動させることは困難であり、従って操作回数が多くな
って非常に煩雑である。本発明は、このような点を解決
することを目的とするものである。
ットの位置の修正を、画像を参照して目分量で手動操作
により行っているので、１回の一連操作で目的位置まで
移動させることは困難であり、従って操作回数が多くな
って非常に煩雑である。本発明は、このような点を解決
することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明では、相対旋回と一方向への相対移動を
可能とするように連結した外側枠と内側枠の夫々に吸着
手段を備えた伸縮駆動脚を設け、いずれか一方の枠のみ
を対象物の壁面に吸着支持している状態において他方の
枠を相対的に移動させる動作を交互に行うことにより一
歩毎の走行を行わせると共に、いずれか一方の枠のみを
対象物の壁面に吸着支持している状態において他方の枠
を相対的に旋回させる動作を交互に行うことにより走行
方向を修正するように構成し、また対象物の壁面方向を
視野とするテレビカメラを設置して、その画像によりロ
ボットの位置を測定可能に構成した吸着移動式ロボット
において、現在位置から少なくとも所定走行方向の横方
向にずれた目的位置への移動は、移動制御手段により、
まずロボットを所定走行方向に一歩走行させ、次いで旋
回により走行方向を修正した後、修正走行方向に一歩走
行させて行う構成とし、移動制御手段には、前記画像か
ら得られる目的位置の情報の入力手段を設けると共に、
現在位置から所定走行方向に一歩走行させた位置と目的
位置を通る修正走行方向を、この修正走行方向の辺を斜
辺とし、所定走行方向の辺を他の一辺とする直角三角形
の三角比から、設定した一歩走行距離に基づいて算出す
る算出手段を構成した吸着移動式ロボットの位置修正機
構を提案する。
ために、本発明では、相対旋回と一方向への相対移動を
可能とするように連結した外側枠と内側枠の夫々に吸着
手段を備えた伸縮駆動脚を設け、いずれか一方の枠のみ
を対象物の壁面に吸着支持している状態において他方の
枠を相対的に移動させる動作を交互に行うことにより一
歩毎の走行を行わせると共に、いずれか一方の枠のみを
対象物の壁面に吸着支持している状態において他方の枠
を相対的に旋回させる動作を交互に行うことにより走行
方向を修正するように構成し、また対象物の壁面方向を
視野とするテレビカメラを設置して、その画像によりロ
ボットの位置を測定可能に構成した吸着移動式ロボット
において、現在位置から少なくとも所定走行方向の横方
向にずれた目的位置への移動は、移動制御手段により、
まずロボットを所定走行方向に一歩走行させ、次いで旋
回により走行方向を修正した後、修正走行方向に一歩走
行させて行う構成とし、移動制御手段には、前記画像か
ら得られる目的位置の情報の入力手段を設けると共に、
現在位置から所定走行方向に一歩走行させた位置と目的
位置を通る修正走行方向を、この修正走行方向の辺を斜
辺とし、所定走行方向の辺を他の一辺とする直角三角形
の三角比から、設定した一歩走行距離に基づいて算出す
る算出手段を構成した吸着移動式ロボットの位置修正機
構を提案する。
【０００８】そして本発明は、上記機構において、目的
位置は所定走行方向と平行な線上の適宜位置とし、所定
走行方向と修正走行方向の一歩走行距離を同一距離に設
定して算出手段により修正走行方向を算出することを提
案する。
位置は所定走行方向と平行な線上の適宜位置とし、所定
走行方向と修正走行方向の一歩走行距離を同一距離に設
定して算出手段により修正走行方向を算出することを提
案する。
【０００９】また本発明は、上記機構における他の構成
として、目的位置は、現在位置から所定走行方向の直角
方向に離れた位置とし、所定走行方向の一歩走行距離を
設定して、これと前記離れた距離とから算出手段によ
り、修正走行方向と、この方向の一歩走行距離を算出す
ることを提案する。
として、目的位置は、現在位置から所定走行方向の直角
方向に離れた位置とし、所定走行方向の一歩走行距離を
設定して、これと前記離れた距離とから算出手段によ
り、修正走行方向と、この方向の一歩走行距離を算出す
ることを提案する。
【００１０】また本発明は、上記機構における更に他の
構成として、目的位置は、現在位置から所定走行方向の
直角方向に離れた位置とし、修正走行方向の一歩走行距
離を設定して、これと前記離れた距離とから算出手段に
より、修正走行方向と、所定走行方向の一歩走行距離を
算出することを提案する。
構成として、目的位置は、現在位置から所定走行方向の
直角方向に離れた位置とし、修正走行方向の一歩走行距
離を設定して、これと前記離れた距離とから算出手段に
より、修正走行方向と、所定走行方向の一歩走行距離を
算出することを提案する。
【００１１】また本発明は、上記機構における更に他の
構成として、目的位置は、現在位置から縦、横方向に離
れた位置とし、所定走行方向の一歩走行距離を設定し
て、これと前記縦、横方向に離れた距離とから算出手段
により、修正走行方向と、この方向の一歩走行距離を算
出することを提案する。
構成として、目的位置は、現在位置から縦、横方向に離
れた位置とし、所定走行方向の一歩走行距離を設定し
て、これと前記縦、横方向に離れた距離とから算出手段
により、修正走行方向と、この方向の一歩走行距離を算
出することを提案する。
【００１２】また本発明は、上記機構における更に他の
構成として、目的位置は、現在位置から縦、横方向に離
れた位置とし、修正走行方向の一歩走行距離を設定し
て、これと前記縦、横方向に離れた距離とから算出手段
により、修正走行方向と、所定走行方向の一歩走行距離
を算出することを提案する。
構成として、目的位置は、現在位置から縦、横方向に離
れた位置とし、修正走行方向の一歩走行距離を設定し
て、これと前記縦、横方向に離れた距離とから算出手段
により、修正走行方向と、所定走行方向の一歩走行距離
を算出することを提案する。
【００１３】更に本発明は、上記の機構において、所定
走行方向の一歩走行は前進方向の走行とすること、また
は所定走行方向の一歩走行は後退方向の走行とすること
を提案する。
走行方向の一歩走行は前進方向の走行とすること、また
は所定走行方向の一歩走行は後退方向の走行とすること
を提案する。
【００１４】
【作用】作業員はテレビカメラによる対象物の壁面の画
像からロボットの現在位置を監視し、所望位置からのず
れがある場合には、この所望位置、即ち位置修正の目的
位置の情報を移動制御手段に入力する。この目的位置の
情報は、画像上の目的位置の座標や、画像から得られる
ロボットの位置決め中心位置と目的位置間の縦、横方向
の距離とすることができる。
像からロボットの現在位置を監視し、所望位置からのず
れがある場合には、この所望位置、即ち位置修正の目的
位置の情報を移動制御手段に入力する。この目的位置の
情報は、画像上の目的位置の座標や、画像から得られる
ロボットの位置決め中心位置と目的位置間の縦、横方向
の距離とすることができる。
【００１５】ロボットを所定走行方向に一歩走行させ、
次いで旋回により走行方向を修正した後、修正走行方向
に一歩走行させて位置修正を行う場合、所定走行方向に
一歩走行させた位置と目的位置の夫々を頂点とし、所定
走行方向と修正走行方向上に辺を有する直角三角形は、
所定走行方向または修正走行方向の一歩走行距離を設定
することにより、一義的に定まる。
次いで旋回により走行方向を修正した後、修正走行方向
に一歩走行させて位置修正を行う場合、所定走行方向に
一歩走行させた位置と目的位置の夫々を頂点とし、所定
走行方向と修正走行方向上に辺を有する直角三角形は、
所定走行方向または修正走行方向の一歩走行距離を設定
することにより、一義的に定まる。
【００１６】このため現在位置と目的位置及び設定した
一歩走行距離に基づいて、上記直角三角形の三角比から
所定走行方向に対する修正走行方向の角度、即ち修正走
行方向と、設定していない側の一歩走行距離を算出する
ことができる。
一歩走行距離に基づいて、上記直角三角形の三角比から
所定走行方向に対する修正走行方向の角度、即ち修正走
行方向と、設定していない側の一歩走行距離を算出する
ことができる。
【００１７】従って算出した角度を旋回角度として移動
制御手段に設定し、また予め設定した一歩走行距離と共
に、算出した一歩走行距離を移動制御手段に設定するこ
とにより、１回の上述した一連動作により目的位置への
移動を行うことができる。
制御手段に設定し、また予め設定した一歩走行距離と共
に、算出した一歩走行距離を移動制御手段に設定するこ
とにより、１回の上述した一連動作により目的位置への
移動を行うことができる。
【００１８】
【実施例】次に本発明の実施例を図について説明する。
図１、２は夫々本発明を適用した吸着移動式ロボットの
構成の一例を概念的に表した縦断面図であり、夫々他方
の図のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線の断面を示すものである。図
において符号１、２は夫々外側枠、内側枠であり、これ
らは夫々上側と下側に環状枠部ａ，ｂを構成すると共
に、これらの環状枠部ａ，ｂ間を棒材ｃにより連結した
構成としている。夫々の枠１、２の下側の環状枠部１
ｂ、２ｂの棒材ｃとの連結位置には吸着手段３を設けた
複数の伸縮駆動脚４を固定している。伸縮駆動脚４は枠
１ｂ、２ｂ側に固定したシリンダ５と、吸着手段３を固
定したピストン棒６とから構成していて、図示を省略し
ている空気圧または油圧発生手段により伸縮動作を行わ
せる構成としている。また吸着手段３は真空吸盤として
いて、図示を省略している真空発生手段により吸着動作
を行わせる構成としている。尚、この他、磁石を吸着手
段として用いることもできる。
図１、２は夫々本発明を適用した吸着移動式ロボットの
構成の一例を概念的に表した縦断面図であり、夫々他方
の図のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線の断面を示すものである。図
において符号１、２は夫々外側枠、内側枠であり、これ
らは夫々上側と下側に環状枠部ａ，ｂを構成すると共
に、これらの環状枠部ａ，ｂ間を棒材ｃにより連結した
構成としている。夫々の枠１、２の下側の環状枠部１
ｂ、２ｂの棒材ｃとの連結位置には吸着手段３を設けた
複数の伸縮駆動脚４を固定している。伸縮駆動脚４は枠
１ｂ、２ｂ側に固定したシリンダ５と、吸着手段３を固
定したピストン棒６とから構成していて、図示を省略し
ている空気圧または油圧発生手段により伸縮動作を行わ
せる構成としている。また吸着手段３は真空吸盤として
いて、図示を省略している真空発生手段により吸着動作
を行わせる構成としている。尚、この他、磁石を吸着手
段として用いることもできる。
【００１９】外側枠１の上側の環状枠部１ａには、前後
方向に渡ってボールねじ７を設けており、このボールね
じ７を走行用モータ８により回転駆動する構成とすると
共に、ボールねじ７と平行に案内棒９を設けている。ボ
ールねじ７にはナット１０を螺合させており、このナッ
ト１０は支持軸１１の上部に設けており、従ってこの支
持軸１１はナット１０によりボールねじ７から垂下して
いる構成である。そして案内棒９にはスライダ１２を移
動可能に嵌合しており、スライダ１２と支持軸１１を支
持棒１３で連結している。従って支持軸１１は支持棒１
３、スライダ１２、案内棒９によりボールねじ７の回り
の揺動を防止されている。
方向に渡ってボールねじ７を設けており、このボールね
じ７を走行用モータ８により回転駆動する構成とすると
共に、ボールねじ７と平行に案内棒９を設けている。ボ
ールねじ７にはナット１０を螺合させており、このナッ
ト１０は支持軸１１の上部に設けており、従ってこの支
持軸１１はナット１０によりボールねじ７から垂下して
いる構成である。そして案内棒９にはスライダ１２を移
動可能に嵌合しており、スライダ１２と支持軸１１を支
持棒１３で連結している。従って支持軸１１は支持棒１
３、スライダ１２、案内棒９によりボールねじ７の回り
の揺動を防止されている。
【００２０】内側枠２の環状枠部２ａには、支持軸１１
のスラスト軸受部１４を構成した支持筒部１５を上方に
突設しており、支持軸１１を支持筒部１５に嵌合してス
ラスト軸受部１４により回転自在に支持している。支持
軸１１には旋回案内板１６を設けると共に環状枠部２ａ
には旋回案内板１６を上下から挾持し、上下側と横側に
ガイドローラー１７を設けた案内支持部１８を突設して
いる。この案内支持部１８は旋回案内板１６の周囲の少
なくとも複数個所に対応して構成することもできるし、
周囲の全体に渡る環状に構成することもできる。
のスラスト軸受部１４を構成した支持筒部１５を上方に
突設しており、支持軸１１を支持筒部１５に嵌合してス
ラスト軸受部１４により回転自在に支持している。支持
軸１１には旋回案内板１６を設けると共に環状枠部２ａ
には旋回案内板１６を上下から挾持し、上下側と横側に
ガイドローラー１７を設けた案内支持部１８を突設して
いる。この案内支持部１８は旋回案内板１６の周囲の少
なくとも複数個所に対応して構成することもできるし、
周囲の全体に渡る環状に構成することもできる。
【００２１】また支持筒部１５の外周には旋回ギヤ部１
９を設けると共に、この旋回ギヤ部１９に螺合するピニ
オン２０と、このピニオン２０を駆動する旋回用モータ
２１を旋回案内板１６に支持している。
９を設けると共に、この旋回ギヤ部１９に螺合するピニ
オン２０と、このピニオン２０を駆動する旋回用モータ
２１を旋回案内板１６に支持している。
【００２２】環状枠部２ａには探傷装置２２を設置する
と共に対象物の壁面２３方向を視野とするテレビカメラ
２４を設置して、その画像によりロボットの位置を測定
可能に構成している。例えば支持軸１１の軸心の延長上
をロボットの位置決めの基準位置とし、テレビカメラ２
４の画像に、この基準位置に対応するカーソルを表示し
て、画像上の対象個所と基準位置との相対位置を測定可
能に構成している。また探傷装置２２は詳細な構成の図
示を省略しているが、適数の超音波探触子を縦横方向に
移動可能とすると共に探傷対象の壁面２３に対して進退
可能な構成としている。
と共に対象物の壁面２３方向を視野とするテレビカメラ
２４を設置して、その画像によりロボットの位置を測定
可能に構成している。例えば支持軸１１の軸心の延長上
をロボットの位置決めの基準位置とし、テレビカメラ２
４の画像に、この基準位置に対応するカーソルを表示し
て、画像上の対象個所と基準位置との相対位置を測定可
能に構成している。また探傷装置２２は詳細な構成の図
示を省略しているが、適数の超音波探触子を縦横方向に
移動可能とすると共に探傷対象の壁面２３に対して進退
可能な構成としている。
【００２３】以上の構成において、図１の状態から内側
枠２の伸縮駆動脚４を短縮させ、真空吸盤３を上昇させ
て壁面２３から離した状態において走行用モータ８によ
りボールねじ７を回転させると、ナット１０により支持
軸１１が、例えば図中右方向に移動し、従って図３に示
すように支持軸１１により内側枠２が右方向に移動す
る。
枠２の伸縮駆動脚４を短縮させ、真空吸盤３を上昇させ
て壁面２３から離した状態において走行用モータ８によ
りボールねじ７を回転させると、ナット１０により支持
軸１１が、例えば図中右方向に移動し、従って図３に示
すように支持軸１１により内側枠２が右方向に移動す
る。
【００２４】このように内側枠２を所定の距離移動させ
た後、この伸縮駆動脚４を伸長させ、真空吸盤３を壁面
２３に当接して真空吸引により吸着させ、次いで外側枠
１の伸縮駆動脚４を短縮させ、真空吸盤３を上昇させて
壁面２３から離す。この状態において走行用モータ８を
動作させ、ボールねじ７を上述と逆方向に回転させる。
この状態ではナット１０側が固定状態であるのでボール
ねじ７が右方向に移動し、従って外側枠１が右方向に移
動する。そして外側枠１が図１と同様な位置に至った時
点で走行用モータ８を停止させた後、外側枠１の伸縮駆
動脚４を伸長させ、真空吸盤３を壁面２３に当接して吸
着させることにより、図１の状態に戻り、一歩の直進走
行動作が完了する。以上の直進走行動作では内側枠２を
先に移動させているが、外側枠１を先に移動させること
もできる。
た後、この伸縮駆動脚４を伸長させ、真空吸盤３を壁面
２３に当接して真空吸引により吸着させ、次いで外側枠
１の伸縮駆動脚４を短縮させ、真空吸盤３を上昇させて
壁面２３から離す。この状態において走行用モータ８を
動作させ、ボールねじ７を上述と逆方向に回転させる。
この状態ではナット１０側が固定状態であるのでボール
ねじ７が右方向に移動し、従って外側枠１が右方向に移
動する。そして外側枠１が図１と同様な位置に至った時
点で走行用モータ８を停止させた後、外側枠１の伸縮駆
動脚４を伸長させ、真空吸盤３を壁面２３に当接して吸
着させることにより、図１の状態に戻り、一歩の直進走
行動作が完了する。以上の直進走行動作では内側枠２を
先に移動させているが、外側枠１を先に移動させること
もできる。
【００２５】以上のように外側枠１の固定状態における
内側枠２の移動と、内側枠２の固定状態における外側枠
１の移動を交互に繰り返すことにより、ロボットを壁面
２３に沿った所定走行方向、即ちボールねじ７の方向に
直進走行させることができ、そして夫々の位置において
探傷装置２２により探傷を行うことができる。以上の移
動動作においてナット１０は案内棒９に沿って移動する
スライダ１２に連結した支持棒１３によりボールねじ７
の回りの動きを阻止されるので、外側枠１の固定状態に
おける内側枠２の揺動と、内側枠２の固定状態における
外側枠１の揺動を防止することができる。
内側枠２の移動と、内側枠２の固定状態における外側枠
１の移動を交互に繰り返すことにより、ロボットを壁面
２３に沿った所定走行方向、即ちボールねじ７の方向に
直進走行させることができ、そして夫々の位置において
探傷装置２２により探傷を行うことができる。以上の移
動動作においてナット１０は案内棒９に沿って移動する
スライダ１２に連結した支持棒１３によりボールねじ７
の回りの動きを阻止されるので、外側枠１の固定状態に
おける内側枠２の揺動と、内側枠２の固定状態における
外側枠１の揺動を防止することができる。
【００２６】次に走行方向を修正する場合には、図１の
状態において内側枠２の伸縮駆動脚４を短縮状態とし、
この状態において旋回用モータ１８を動作させてピニオ
ン１７を回転駆動する。するとピニオン１７に螺合して
いる旋回ギヤ１６が駆動され、内側枠２はスラスト軸受
部１４と案内支持部１５において支持されて支持軸１１
の回りを旋回する。このように内側枠２を所定の角度旋
回させて固定状態とし、次いで外側枠１の伸縮駆動脚４
を短縮状態として今度は旋回用モータ１８によりピニオ
ン１７を逆方向に回転させる。今度は内側枠２が固定状
態であるため、ピニオン１７が旋回ギヤ１６の外側を衛
星運動する。そのため支持軸１１が回転し、外側枠１が
それまでの内側枠２の回転方向と同方向に旋回する。こ
うして外側枠１の基準位置と内側枠２の基準位置が一致
した時点において旋回を停止することにより、内側枠２
と外側枠１を直進走行可能な状態にもたらすことがで
き、従ってそれまでの走行方向から前記角度だけ旋回さ
せた方向、即ち修正走行方向に沿った直進走行が可能な
状態となる。尚、内側枠２と外側枠１の走行方向に対す
る両方の基準位置を一致させる手段は、リミットスイッ
チや回転エンコーダ等により構成することができる。
状態において内側枠２の伸縮駆動脚４を短縮状態とし、
この状態において旋回用モータ１８を動作させてピニオ
ン１７を回転駆動する。するとピニオン１７に螺合して
いる旋回ギヤ１６が駆動され、内側枠２はスラスト軸受
部１４と案内支持部１５において支持されて支持軸１１
の回りを旋回する。このように内側枠２を所定の角度旋
回させて固定状態とし、次いで外側枠１の伸縮駆動脚４
を短縮状態として今度は旋回用モータ１８によりピニオ
ン１７を逆方向に回転させる。今度は内側枠２が固定状
態であるため、ピニオン１７が旋回ギヤ１６の外側を衛
星運動する。そのため支持軸１１が回転し、外側枠１が
それまでの内側枠２の回転方向と同方向に旋回する。こ
うして外側枠１の基準位置と内側枠２の基準位置が一致
した時点において旋回を停止することにより、内側枠２
と外側枠１を直進走行可能な状態にもたらすことがで
き、従ってそれまでの走行方向から前記角度だけ旋回さ
せた方向、即ち修正走行方向に沿った直進走行が可能な
状態となる。尚、内側枠２と外側枠１の走行方向に対す
る両方の基準位置を一致させる手段は、リミットスイッ
チや回転エンコーダ等により構成することができる。
【００２７】以上の構成において、作業員はテレビカメ
ラ２４による対象物の壁面の画像からロボットの現在位
置を監視し、所望位置からのずれを検出した場合には、
この所望位置、即ち位置修正の目的位置の情報を移動制
御手段に入力する。この目的位置の情報は、画像上の座
標や、画像から得られるロボットの位置決め中心位置と
目的位置間の縦、横方向の距離とすることができる。こ
れと共に、作業員は、所定走行方向または修正走行方向
の一歩走行距離を設定して移動制御手段に入力する。位
置修正に際して、このように設定する一歩走行距離は、
通常の所定走行方向における一歩走行距離として設定し
た値をデフォールト値とすることができる。このように
各値が入力された場合における移動制御手段の具体的動
作を次に説明する。
ラ２４による対象物の壁面の画像からロボットの現在位
置を監視し、所望位置からのずれを検出した場合には、
この所望位置、即ち位置修正の目的位置の情報を移動制
御手段に入力する。この目的位置の情報は、画像上の座
標や、画像から得られるロボットの位置決め中心位置と
目的位置間の縦、横方向の距離とすることができる。こ
れと共に、作業員は、所定走行方向または修正走行方向
の一歩走行距離を設定して移動制御手段に入力する。位
置修正に際して、このように設定する一歩走行距離は、
通常の所定走行方向における一歩走行距離として設定し
た値をデフォールト値とすることができる。このように
各値が入力された場合における移動制御手段の具体的動
作を次に説明する。
【００２８】まず図４はロボットを現在位置Ａにおける
所定走行方向ｕから横側に距離ｌだけ隔たった線ｕ′上
の適宜位置Ｃに移動させる場合の位置修正動作を概念的
に示すもので、この動作は現在位置Ａから位置Ｂまで所
定走行方向ｕに一歩後退する動作と、旋回する動作
と、修正走行方向ｖに一歩前進する動作とから成る。
この場合、所定走行方向ｕと修正走行方向ｖのいずれに
おいても一歩走行距離をＳとすると、旋回角度θ1は、
式 θ1＝arc sin (l/S) から算出することができる。
従って移動制御手段は、作業員が入力した値またはデフ
ォールト値と、このように算出した旋回角度に基づいて
上記〜の一連の動作を行ってロボットを目的位置Ｃ
まで移動させることができる。尚、このようにロボット
を単に現在の所定走行方向の横側の適所に移動させる場
合には、上記の動作は省略することもできるが、の
動作を行えば、現在位置から近い位置での位置修正を行
うことができる。
所定走行方向ｕから横側に距離ｌだけ隔たった線ｕ′上
の適宜位置Ｃに移動させる場合の位置修正動作を概念的
に示すもので、この動作は現在位置Ａから位置Ｂまで所
定走行方向ｕに一歩後退する動作と、旋回する動作
と、修正走行方向ｖに一歩前進する動作とから成る。
この場合、所定走行方向ｕと修正走行方向ｖのいずれに
おいても一歩走行距離をＳとすると、旋回角度θ1は、
式 θ1＝arc sin (l/S) から算出することができる。
従って移動制御手段は、作業員が入力した値またはデフ
ォールト値と、このように算出した旋回角度に基づいて
上記〜の一連の動作を行ってロボットを目的位置Ｃ
まで移動させることができる。尚、このようにロボット
を単に現在の所定走行方向の横側の適所に移動させる場
合には、上記の動作は省略することもできるが、の
動作を行えば、現在位置から近い位置での位置修正を行
うことができる。
【００２９】次に図５、図６は、ロボットを現在位置Ａ
から所定走行方向ｕの直角方向に距離ｌだけ離れた位置
に移動させる場合の〜の一連の位置修正動作を示す
もので、この際、図５の場合は所定走行方向ｕの一歩走
行距離をＳと設定し、また図６の場合には、修正走行方
向ｖの一歩走行距離をＳと設定している。図５の場合の
旋回角度θ2及び修正走行方向ｖの一歩走行距離Ｓ′
は、夫々式θ2＝arc tan (l/S) S′＝√(l2+S2) か
ら算出することができる。また図６の場合の旋回角度θ
3及び所定走行方向ｕの一歩走行距離Ｓ′は、夫々式
θ3＝arc sin (l/S) S′＝√(S2-l2) から算出する
ことができる。従って移動制御手段は、作業員が入力し
た値またはデフォールト値と、このように算出した旋回
角度θ2またはθ3と、夫々に対応する一歩走行距離Ｓ′
に基づいて上記〜の一連の動作を行ってロボットを
目的位置Ｃまで移動させることができる。
から所定走行方向ｕの直角方向に距離ｌだけ離れた位置
に移動させる場合の〜の一連の位置修正動作を示す
もので、この際、図５の場合は所定走行方向ｕの一歩走
行距離をＳと設定し、また図６の場合には、修正走行方
向ｖの一歩走行距離をＳと設定している。図５の場合の
旋回角度θ2及び修正走行方向ｖの一歩走行距離Ｓ′
は、夫々式θ2＝arc tan (l/S) S′＝√(l2+S2) か
ら算出することができる。また図６の場合の旋回角度θ
3及び所定走行方向ｕの一歩走行距離Ｓ′は、夫々式
θ3＝arc sin (l/S) S′＝√(S2-l2) から算出する
ことができる。従って移動制御手段は、作業員が入力し
た値またはデフォールト値と、このように算出した旋回
角度θ2またはθ3と、夫々に対応する一歩走行距離Ｓ′
に基づいて上記〜の一連の動作を行ってロボットを
目的位置Ｃまで移動させることができる。
【００３０】次に図７、図８は、ロボットを現在位置Ａ
から縦、横方向に夫々距離ｍ、ｌだけ離れた位置に移動
させる場合の〜の一連の位置修正動作を示すもの
で、この際、図７の場合は所定走行方向ｕの一歩走行距
離をＳと設定し、また図８の場合には、修正走行方向ｖ
の一歩走行距離をＳと設定している。図７の場合の旋回
角度θ4及び修正走行方向ｖの一歩走行距離Ｓ′は、夫
々式θ4＝arc tan {l/(S-m)} S′＝√{l2+(S-m)2}
から算出することができる。また図８の場合の旋回角度
θ5及び所定走行方向ｕの一歩走行距離Ｓ′は、夫々式
θ5＝arc sin (l/S) S′＝m+√(S2-l2) から算出
することができる。従って移動制御手段は、作業員が入
力した値またはデフォールト値と、このように算出した
旋回角度θ4またはθ5と、夫々に対応する一歩走行距離
Ｓ′に基づいて上記〜の一連の動作を行ってロボッ
トを目的位置Ｃまで移動させることができる。
から縦、横方向に夫々距離ｍ、ｌだけ離れた位置に移動
させる場合の〜の一連の位置修正動作を示すもの
で、この際、図７の場合は所定走行方向ｕの一歩走行距
離をＳと設定し、また図８の場合には、修正走行方向ｖ
の一歩走行距離をＳと設定している。図７の場合の旋回
角度θ4及び修正走行方向ｖの一歩走行距離Ｓ′は、夫
々式θ4＝arc tan {l/(S-m)} S′＝√{l2+(S-m)2}
から算出することができる。また図８の場合の旋回角度
θ5及び所定走行方向ｕの一歩走行距離Ｓ′は、夫々式
θ5＝arc sin (l/S) S′＝m+√(S2-l2) から算出
することができる。従って移動制御手段は、作業員が入
力した値またはデフォールト値と、このように算出した
旋回角度θ4またはθ5と、夫々に対応する一歩走行距離
Ｓ′に基づいて上記〜の一連の動作を行ってロボッ
トを目的位置Ｃまで移動させることができる。
【００３１】以上の例では、位置修正の一連の動作〜
において、所定走行方向の一歩走行は後退方向の一歩
走行としているが、前進方向の一歩走行とすることもで
きるものである。
において、所定走行方向の一歩走行は後退方向の一歩
走行としているが、前進方向の一歩走行とすることもで
きるものである。
【００３２】
【発明の効果】本発明は以上のとおりであるので、以下
に示すような効果がある。 テレビカメラの画像から得られるロボットの現在位
置と修正移動を行う目的位置の情報と共に、一歩走行距
離を入力することにより、移動制御手段が自体で修正動
作のパラメータを算出して自動動作を行うので、面倒な
手動操作が不要で、短時間で正確な位置修正を行うこと
ができる。 位置修正動作は、所定走行方向の一歩走行、旋回に
よる走行方向の修正、修正走行方向の一歩走行の一連の
動作というように、必要最小限のステップにより行うの
で、誤差の累積を防止することができる。
に示すような効果がある。 テレビカメラの画像から得られるロボットの現在位
置と修正移動を行う目的位置の情報と共に、一歩走行距
離を入力することにより、移動制御手段が自体で修正動
作のパラメータを算出して自動動作を行うので、面倒な
手動操作が不要で、短時間で正確な位置修正を行うこと
ができる。 位置修正動作は、所定走行方向の一歩走行、旋回に
よる走行方向の修正、修正走行方向の一歩走行の一連の
動作というように、必要最小限のステップにより行うの
で、誤差の累積を防止することができる。
【図１】本発明を適用した吸着移動式ロボットの構成の
一例を概念的に示すもので、図２のＡ−Ａ線説明的縦断
面図である。
一例を概念的に示すもので、図２のＡ−Ａ線説明的縦断
面図である。
【図２】本発明を適用した吸着移動式ロボットの構成の
一例を概念的に示すもので、図１のＢ−Ｂ線説明的縦断
面図である。
一例を概念的に示すもので、図１のＢ−Ｂ線説明的縦断
面図である。
【図３】図１の状態から内側枠を移動させている状態を
示す説明的縦断面図である。
示す説明的縦断面図である。
【図４】位置修正動作の一例を概念的に表した説明図で
ある。
ある。
【図５】位置修正動作の他の例を概念的に表した説明図
である。
である。
【図６】位置修正動作の更に他の例を概念的に表した説
明図である。
明図である。
【図７】位置修正動作の更に他の例を概念的に表した説
明図である。
明図である。
【図８】位置修正動作の更に他の例を概念的に表した説
明図である。
明図である。
【符号の説明】 １ 外側枠 ２ 内側枠 ３ 吸着手段（真空吸盤） ４ 伸縮駆動脚 ５ シリンダ ６ ピストン棒 ７ ボールねじ ８ 走行用モータ ９ 案内棒 １０ ナット １１ 支持軸 １２ スライダ １３ 支持棒 １４ スラスト軸受部 １５ 支持筒部 １６ 旋回案内板 １７ ガイドローラー １８ 案内支持部 １９ 旋回ギヤ ２０ ピニオン ２１ 旋回用モータ ２２ 探傷装置 ２３ 壁面 ２４ テレビカメラ
Claims (8)
- 【請求項１】 相対旋回と一方向への相対移動を可能と
するように連結した外側枠と内側枠の夫々に吸着手段を
備えた伸縮駆動脚を設け、いずれか一方の枠のみを対象
物の壁面に吸着支持している状態において他方の枠を相
対的に移動させる動作を交互に行うことにより一歩毎の
走行を行わせると共に、いずれか一方の枠のみを対象物
の壁面に吸着支持している状態において他方の枠を相対
的に旋回させる動作を交互に行うことにより走行方向を
修正するように構成し、また対象物の壁面方向を視野と
するテレビカメラを設置して、その画像によりロボット
の位置を測定可能に構成した吸着移動式ロボットにおい
て、現在位置から少なくとも所定走行方向の横方向にず
れた目的位置への移動は、移動制御手段により、まずロ
ボットを所定走行方向に一歩走行させ、次いで旋回によ
り走行方向を修正した後、修正走行方向に一歩走行させ
て行う構成とし、移動制御手段には、前記画像から得ら
れる目的位置の情報の入力手段を設けると共に、現在位
置から所定走行方向に一歩走行させた位置と目的位置を
通る修正走行方向を、この修正走行方向の辺を斜辺と
し、所定走行方向の辺を他の一辺とする直角三角形の三
角比から、設定した一歩走行距離に基づいて算出する算
出手段を構成したことを特徴とする吸着移動式ロボット
の位置修正機構 - 【請求項２】 目的位置は所定走行方向と平行な線上の
適宜位置とし、所定走行方向と修正走行方向の一歩走行
距離を同一距離に設定して算出手段により修正走行方向
を算出することを特徴とする請求項１記載の吸着移動式
ロボットの位置修正機構 - 【請求項３】 目的位置は、現在位置から所定走行方向
の直角方向に離れた位置とし、所定走行方向の一歩走行
距離を設定して、これと前記離れた距離とから算出手段
により、修正走行方向と、この方向の一歩走行距離を算
出することを特徴とする請求項１記載の吸着移動式ロボ
ットの位置修正機構 - 【請求項４】 目的位置は、現在位置から所定走行方向
の直角方向に離れた位置とし、修正走行方向の一歩走行
距離を設定して、これと前記離れた距離とから算出手段
により、修正走行方向と、所定走行方向の一歩走行距離
を算出することを特徴とする請求項１記載の吸着移動式
ロボットの位置修正機構 - 【請求項５】 目的位置は、現在位置から縦、横方向に
離れた位置とし、所定走行方向の一歩走行距離を設定し
て、これと前記縦、横方向に離れた距離とから算出手段
により、修正走行方向と、この方向の一歩走行距離を算
出することを特徴とする請求項１記載の吸着移動式ロボ
ットの位置修正機構 - 【請求項６】 目的位置は、現在位置から縦、横方向に
離れた位置とし、修正走行方向の一歩走行距離を設定し
て、これと前記縦、横方向に離れた距離とから算出手段
により、修正走行方向と、所定走行方向の一歩走行距離
を算出することを特徴とする請求項１記載の吸着移動式
ロボットの位置修正機構 - 【請求項７】 所定走行方向の一歩走行は前進方向の走
行であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに
記載の吸着移動式ロボットの位置修正機構 - 【請求項８】 所定走行方向の一歩走行は後退方向の走
行とすることを特徴とする請求項１から６のいずれかに
記載の吸着移動式ロボットの位置修正機構
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6021564A JPH07228275A (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | 吸着移動式ロボットの位置修正機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6021564A JPH07228275A (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | 吸着移動式ロボットの位置修正機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07228275A true JPH07228275A (ja) | 1995-08-29 |
Family
ID=12058525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6021564A Pending JPH07228275A (ja) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | 吸着移動式ロボットの位置修正機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07228275A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104890754A (zh) * | 2015-06-18 | 2015-09-09 | 华北理工大学 | 一种足式吸附爬壁机器人运动机构及运动方法 |
| CN106394718A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-02-15 | 重庆交通大学 | 用于混凝土索塔表观裂缝检测的双足机器人 |
| CN106826831A (zh) * | 2017-02-27 | 2017-06-13 | 武汉科技大学 | 检测钢结构壁面的行走机器人控制系统及控制方法 |
| CN112505151A (zh) * | 2021-02-03 | 2021-03-16 | 西南交通大学 | 一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备及其使用方法 |
| CN114279461A (zh) * | 2022-03-02 | 2022-04-05 | 中科开创（广州）智能科技发展有限公司 | 机器人的里程定位方法、单元、装置、设备和存储介质 |
-
1994
- 1994-02-18 JP JP6021564A patent/JPH07228275A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104890754A (zh) * | 2015-06-18 | 2015-09-09 | 华北理工大学 | 一种足式吸附爬壁机器人运动机构及运动方法 |
| CN106394718A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-02-15 | 重庆交通大学 | 用于混凝土索塔表观裂缝检测的双足机器人 |
| CN106826831A (zh) * | 2017-02-27 | 2017-06-13 | 武汉科技大学 | 检测钢结构壁面的行走机器人控制系统及控制方法 |
| CN112505151A (zh) * | 2021-02-03 | 2021-03-16 | 西南交通大学 | 一种正交异性钢桥面板疲劳裂纹检测装备及其使用方法 |
| CN114279461A (zh) * | 2022-03-02 | 2022-04-05 | 中科开创（广州）智能科技发展有限公司 | 机器人的里程定位方法、单元、装置、设备和存储介质 |
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