WO2022064737A1 - モバイルロボット、モバイルマニピュレータ、およびモバイルロボットの制御方法 - Google Patents

モバイルロボット、モバイルマニピュレータ、およびモバイルロボットの制御方法 Download PDF

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Omron Corp
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    • B60L2270/20—Inrush current reduction, i.e. avoiding high currents when connecting the battery

Definitions

  • the present invention relates to a mobile robot.
  • Mobile manipulator that is a mobile robot equipped with a manipulator.
  • Mobile manipulators are used to transfer workpieces in factories.
  • Patent Document 1 discloses a technique for determining whether or not the electric power of the main battery can be used at the time of starting an electric vehicle equipped with an engine, and using the electric power of the main battery.
  • the remaining charge of the battery is estimated from the voltage of the battery, and when the remaining charge of the battery becomes equal to or less than the threshold value, the electric vehicle (hybrid vehicle) uses the main battery. Stop, start the engine and run.
  • the battery may be damaged by the inrush current at startup. Therefore, it is not enough to consider only the remaining charge of the battery, and it is necessary to prevent the maximum current value of the battery that operates the mobile manipulator from being exceeded.
  • One aspect of the present invention is to provide a mobile robot that prevents the output current of a battery from exceeding the rated current due to the inrush current of an electric load.
  • the mobile robot is a mobile robot capable of mounting an electric load, and has a voltage acquisition unit for acquiring the voltage of a battery that supplies power to the electric load.
  • a voltage acquisition unit for acquiring the voltage of a battery that supplies power to the electric load.
  • the method for controlling a mobile robot includes a voltage acquisition step of acquiring the voltage of a battery that supplies power to an electric load mounted on the mobile robot, and determining whether the voltage is within a specific range. When it is determined in the condition determination step and the condition determination step that the voltage is within the specific range, (i) the activation of the electric load is prohibited, or (ii) the voltage of the transformed battery.
  • the specific range is a voltage range of a part of the voltage range in which the electric load can be operated, including a start control step of supplying the electric load to the electric load to activate the electric load.
  • a mobile robot that prevents the output current of the battery from exceeding the rated current due to the inrush current of the electric load.
  • a manipulator includes a multi-axis high-power motor and a large-capacity regulated power supply. Therefore, the electric load tends to be very large.
  • a high-output motor consumes a large amount of electric power at the time of starting and starts, so that the inrush current becomes large under the condition that the input voltage is low.
  • This characteristic is not limited to high-power motors, but can be said to be an electric load that consumes a large amount of power at an arbitrary start-up.
  • the conditions for increasing the inrush current differ depending on the type of electric load. That is, when considering a general electric device in which a plurality of electric loads are combined, it can be said that the inrush current of the electric device changes depending on the characteristics of the electric load and the state of the power supply voltage.
  • the electric power that can be supplied by the battery needs to exceed the rated power of the electric device in order for the electric load to operate.
  • the inrush current of the electric device In order to activate the electric load, the inrush current of the electric device must be equal to or less than the rated current value of the battery.
  • the mobile robot of the present embodiment prohibits the activation of the electric load when the battery voltage is within a specific range such that the inrush current of the electric load becomes higher than a predetermined value.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a main part of the mobile manipulator 1.
  • the mobile manipulator 1 includes a mobile robot 2 and a manipulator (electrical load) 31.
  • the mobile robot 2 includes a control unit 10, a battery 21, a voltage measuring unit 22, and a traveling device 23.
  • the mobile robot 2 is an automatic guided vehicle that can be equipped with various electric devices (electrical loads).
  • the control unit 10 has a function of controlling each unit of the mobile manipulator 1 in an integrated manner.
  • the battery 21 is a secondary battery that supplies electric power to each part (control unit 10, traveling device 23, and manipulator 31) of the mobile manipulator 1.
  • the mobile manipulator 1 charges electric power by charging the battery 21 at a predetermined charging station or replacing the battery 21 with a charged battery.
  • the voltage measuring unit 22 measures the voltage of the battery 21.
  • the voltage measuring unit 22 outputs the measured voltage to the control unit 10.
  • the traveling device 23 is a device for traveling the mobile robot 2.
  • the traveling device 23 operates using the electric power supplied from the battery 21.
  • the manipulator 31 is an electric load mounted on the mobile robot 2.
  • the electric load is not limited to the manipulator 31, and may be any electric load.
  • the manipulator 31 includes a multi-axis high-output motor and a large-capacity regulated power supply device. Therefore, the inrush current at startup tends to be large.
  • the electric load may be a conveyor, a motor, an electric cylinder, a vacuum pump, a DC-AC inverter, a DC-DC converter, a battery charger, a heat insulator, a cold insulator, or an arithmetic processing device that requires a large current. You may.
  • the control unit 10 includes a voltage acquisition unit 11, a condition determination unit 12, a start control unit 13, an output control unit 14, and an input unit 15.
  • the control unit 10 may also control the operation of the traveling device 23 or the operation of the manipulator 31.
  • the voltage acquisition unit 11 acquires the voltage measured by the voltage measurement unit 22. The acquired voltage is transmitted to the condition determination unit 12.
  • the condition determination unit 12 determines whether or not the acquired voltage is within a preset specific range.
  • the condition determination unit 12 transmits the determination result to the start control unit 13 and the output control unit 14.
  • the specific range can be set arbitrarily.
  • the activation control unit 13 outputs a signal for activation to the manipulator 31 according to the determination result of the condition determination unit 12.
  • the start control unit 13 determines that the voltage acquired by the condition determination unit 12 is within the specific range, the start control unit 13 prohibits the activation of the manipulator 31, and when it is determined that the acquired voltage is not within the specific range, the manipulator Allow 31 to start and start. Further, the activation control unit 13 permits the activation and travel of the traveling device 23 (does not prohibit the activation and operation) regardless of the result of the condition determination unit 12.
  • the operator or the management server uses an external device to indicate that the voltage of the battery 21 is not suitable for starting the manipulator 31. Notify to.
  • the output control unit 14 may notify the operator by using an external device such as a display, a buzzer or a signal tower (not shown) for notification.
  • the operator or the administrator who sees the management server may replace or charge the battery 21 so that the measured voltage is out of the specific range.
  • the input unit 15 has a function of setting a specific range used for determination in the condition determination unit 12.
  • the input unit 15 may communicate with an external personal computer via a network, receive an input for changing a specific range, and set a specific range.
  • the communication means may be any communication standard, and may be, for example, USB (Universal Serial Bus) (registered trademark), Ethernet (registered trademark) or Wi-Fi (registered trademark).
  • FIG. 2 is a flowchart showing the processing of the mobile manipulator 1 when the battery 21 is replaced when the voltage of the battery 21 is in a specific range. It is assumed that the remaining charge of the battery 21 is sufficient for operating the mobile manipulator 1.
  • the operator turns on the power of the mobile manipulator 1.
  • the mobile manipulator 1 does not turn on the entire power of the mobile manipulator 1 at the same time, but turns on the power in order from the necessary part in order. That is, the mobile manipulator 1 first turns on the power to the control unit 10, and then turns on the power to the voltage measuring unit 22 and the traveling device 23.
  • the power supply of the manipulator 31 is not turned on in S11, but is turned on in the subsequent steps.
  • the voltage measuring unit 22 measures the voltage of the battery 21.
  • the voltage acquisition unit 11 acquires the voltage of the battery 21 measured by the voltage measurement unit 22.
  • the voltage acquisition unit 11 transmits the acquired voltage of the battery 21 to the condition determination unit 12.
  • the condition determination unit 12 determines whether or not the acquired voltage of the battery 21 is within a preset specific range.
  • the specific range is a set value set by the input unit 15, and is a voltage range of the battery 21 that prohibits the activation of the manipulator 31.
  • the specific range is a part of the voltage range in which the manipulator 31 can be operated normally.
  • the condition determination unit 12 transmits the determination result to the start control unit 13 and the output control unit 14.
  • the transition to S14 occurs.
  • the start control unit 13 turns on the power to the manipulator 1 (starts the manipulator 1). This is because the acquired voltage of the battery 21 is not within the specific range, and it is considered that the output current of the battery 21 including the inrush current of the manipulator 31 is equal to or less than the rated current of the battery 21. Therefore, the condition determination unit 12 determines that the manipulator 31 may be powered on.
  • the output current of the battery 21 includes not only the inrush current of the manipulator 31 but also the current to other operating devices (control unit 10, traveling device 23, etc.).
  • the control unit 10 ends the activation process.
  • the start control unit 13 only prohibits the power on of the manipulator 31, and does not prohibit the start of the traveling device 23. Therefore, even if the voltage of the battery 21 is within the specific range by the condition determination unit 12, the start control unit 13 permits the travel by the traveling device 23.
  • the mobile manipulator 1 can be moved to an arbitrary position such as a charging / discharging station for charging / discharging or a standby position that does not interfere with the work site.
  • the start control unit 13 does not prohibit the started manipulator 31 from continuing to operate even if the voltage of the battery 21 is within a specific range. Even if the output voltage of the battery 21 is within a specific range, the manipulator 31 can be normally operated by the battery 21. Therefore, even if the voltage of the battery 21 falls within a specific range while the manipulator 31 is operating, the start control unit 13 does not turn off the power of the manipulator 31 and continues the operation of the manipulator 31.
  • the magnitude of the inrush current when an electric load (manipulator 31 or the like) is started changes according to the output voltage of the battery 21. Therefore, the range (specific range) of the output voltage at which the inrush current becomes excessive differs depending on the electric load mounted on the mobile robot.
  • the inrush current becomes larger than a predetermined value in the voltage range where the output voltage of the battery 21 is low.
  • the electric load may be set in a specific range from A to C in the operable voltage range (A to B) (A ⁇ C ⁇ B).
  • the electric load is equipped with a capacitor having a large capacitance on the input primary side and a power supply device designed to stabilize the output voltage, the inrush current will be generated in the voltage range where the output voltage of the battery 21 is low. It becomes larger than a predetermined value.
  • the electric load may be set in a specific range from D to B in the operable voltage range (A to B) (A ⁇ D ⁇ B).
  • the electric load may be set in a specific range from C to D in the operable voltage range (A to B) (A ⁇ C ⁇ D ⁇ B). Further, when the inrush current becomes larger than a predetermined value in a plurality of voltage ranges separated from each other, the corresponding plurality of voltage ranges may be set in a specific range.
  • the battery 21 supplies electric power in addition to the electric load.
  • a voltage range in which the total of the current supplied by the battery 21 to another device (traveling device or the like) and the inrush current of the electric load exceeds the rated current of the battery 21 is set in a specific range.
  • the output control unit 14 uses an external device such as a display, a buzzer, or a signal tower (not shown) to notify the operator that the voltage of the battery 21 is within a specific range and therefore the manipulator 31 cannot be turned on. do. At this time, the output control unit 14 may not only notify the operator, or may issue a notification to the management server instead of notifying the operator.
  • an external device such as a display, a buzzer, or a signal tower (not shown) to notify the operator that the voltage of the battery 21 is within a specific range and therefore the manipulator 31 cannot be turned on. do.
  • the output control unit 14 may not only notify the operator, or may issue a notification to the management server instead of notifying the operator.
  • the operator may replace the battery 21 of the mobile manipulator 1 with a charged battery 21.
  • the control unit 10 processes S12 again, measures the voltage of the battery 21, and activates the manipulator 31 through the processing steps S13 to S14.
  • the activation timing of the manipulator 31 is not limited to the activation of the mobile manipulator 1. During the period when the manipulator 31 is not used, the mobile manipulator 1 may run with the power of the manipulator 31 turned off. The mobile manipulator 1 may perform the processing after S12 in order to activate the manipulator 31 at the timing when the manipulator 31 is used.
  • the mobile robot 2 may include a battery for supplying electric power to the traveling device 23 and the control unit 10 separately from the battery 21.
  • the battery 21 may be additionally attached to the mobile robot 2 according to the electric load mounted on the mobile robot 2.
  • the mobile robot 2 may include a controller that controls the operation of the traveling device 23 or the operation of the manipulator 31 in addition to the control unit 10.
  • FIG. 3 is a flowchart showing the processing of the mobile manipulator 1 in the case of charging / discharging the battery 21 when the voltage of the battery 21 is in a specific range.
  • S17 in FIG. 2 is replaced with S18.
  • the mobile manipulator 1 is moved by the traveling device 23 to a charging station (not shown).
  • the charging station charges the battery 21.
  • the relatively high voltage range is a specific range in the voltage range in which the electric load can be operated
  • the charging station discharges the battery 21. That is, the charging station charges and discharges the battery 21 so that the voltage of the battery 21 is out of the specific range. If the mobile manipulator 1 has already been moved to the charging station, the charging / discharging station charges / discharges the battery 21 so that the voltage of the battery 21 is out of the specific range without moving.
  • the manipulator 31 can be started by discharging the battery 21 to an appropriate voltage at the charging / discharging station.
  • the condition determination unit 12 determines whether the output current of the battery 21 including the inrush current of the manipulator 31 exceeds the rated current of the battery 21 depending on whether the voltage of the battery 21 falls within a specific range. Can be determined. If the output current of the battery 21 including the inrush current is larger than the rated current, the manipulator 31 cannot be started normally, and the battery 21 may be damaged. Alternatively, there is a possibility that the battery 21 stops the output due to the operation of the protection circuit of the battery 21, and the traveling device 23 or the like does not operate. Therefore, in the mobile robot 2, when the inrush current is larger than the rated current, it is an effective measure to prohibit the power on of the manipulator 31.
  • the start control unit 13 turns on the power of the traveling device 23 and travels on the mobile manipulator 1 even when the voltage of the battery 21 is within a specific range and the power of the manipulator 31 is prohibited. Can be made to. Therefore, the traveling device 23 allows the mobile manipulator 1 to move to the charging / discharging station, and can charge / discharge the voltage of the battery 21 to a voltage that does not fall within a specific range.
  • the output control unit 14 can notify the operator or the management server that the voltage of the battery 21 is within a specific range and that the power on of the manipulator 31 is prohibited. Therefore, the operator or the management server can replace the battery 21 of the mobile manipulator 1 with a charged battery 21, or the mobile manipulator 1 can be moved to the charging station by the traveling device 23 to be charged and discharged.
  • the input unit 15 can receive an external input and arbitrarily set a specific range. Therefore, even if the configuration of the mobile manipulator 1 is changed, the battery 21 can be prevented from being damaged by changing the setting in a specific range.
  • the user can mount an arbitrary electric load on the mobile robot and set a specific range according to the electric load.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a main part of the mobile manipulator 1a.
  • the mobile manipulator 1a includes a mobile robot 2a and a manipulator 31.
  • the mobile robot 2a includes a control unit 10a instead of the control unit 10.
  • the control unit 10a includes a configuration grasping unit 16 instead of the input unit 15.
  • the configuration grasping unit 16 grasps the system configuration from the changed part of the operation program at the stage where the configuration of the mobile manipulator 1a is changed and the operation program is changed. For example, the configuration grasping unit 16 identifies the electric load mounted on the mobile robot 2 from the operation program. In the configuration grasping unit 16, the value of the inrush current at each voltage corresponding to a plurality of electric loads may be registered in advance. The user can register the value of the inrush current in the configuration grasping unit 16 by measuring the inrush current at each voltage for a plurality of electric loads in advance. Further, the configuration grasping unit 16 registers current values during operation (or steady state) of a plurality of other devices (control unit 10, traveling device 23, various sensors, display devices, etc.) that the mobile robot 2 can have.
  • a plurality of specific ranges suitable for each of the plurality of electric loads may be registered in advance in the configuration grasping unit 16. From this information, the configuration grasping unit 16 determines that the voltage of the battery 21 such that the total of the operating current of other devices included in the mobile robot 2 and the inrush current of the electric load exceeds the rated current of the battery 21. Specify a specific range. The configuration grasping unit 16 sets the specified new specific range in the condition determination unit 12. As a result, the configuration grasping unit 16 can grasp that other devices included in the mobile robot 2 have been changed or added (change in the system configuration), and set a specific range suitable for the changed system configuration. can.
  • the configuration grasping unit 16 is not limited to grasping the system configuration based on the change of the operation program, and may communicate with the constituent device by IO-Link (registered trademark) or the like to detect the system change.
  • the configuration grasping unit 16 can obtain information such as the model or power consumption of the constituent device from the constituent device itself. As a result, the configuration grasping unit 16 may change a specific range.
  • the configuration grasping unit 16 can change the specific range by detecting the change in the system configuration without inputting the setting of the operator and grasping the system configuration.
  • the condition determination unit 12 can make a determination in a new specific range in the new system configuration, and can prevent the battery 21 from being damaged.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a main part of the mobile manipulator 1b.
  • the mobile manipulator 1b includes a mobile robot 2b and a manipulator 31.
  • the mobile robot 2b further includes a transformer device 32.
  • the transformer device 32 includes, for example, a DC-DC converter 33 and a power supply multiplexer 34.
  • the power multiplexer 34 is a device that switches the power system by an electromagnetic contactor, a relay, or a semiconductor circuit.
  • the voltage of the battery 21 is input to the DC-DC converter 33 and the power multiplexer 34 of the transformer device 32.
  • the output voltage of the DC-DC converter 33 is input to the power supply multiplexer 34.
  • the output voltage of the power multiplexer 34 is supplied to the manipulator 31.
  • the power multiplexer 34 switches which input is output to the manipulator 31 according to the instruction of the start control unit 13.
  • the transformer device 32 is a device that boosts or lowers the voltage input from the battery 21 to supply electric power to the manipulator 31. If the specific range is set to a low voltage, the transformer 32 boosts the voltage, and if the specific range is set to a high voltage, the transformer 32 steps down the voltage to input the voltage to the manipulator 31. Transform to a voltage outside the specified range.
  • the transformation ratio of the DC-DC converter 33 may be preset.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the processing of the mobile manipulator 1b. S11 to S13 are the same as the flow shown in FIG.
  • the start control unit 13 instructs the power multiplexer 34 to output the voltage of the battery 21 to the manipulator 31 (S21).
  • the activation control unit 13 activates the manipulator 31 (S14).
  • the start control unit 13 When it is determined that the voltage of the battery 21 is within the specific range (Yes in S13), the start control unit 13 outputs the voltage of the battery 21 transformed by the DC-DC converter 33 to the manipulator 31. Instruct the power supply multiplexer 34 (S22). At the same time, the activation control unit 13 activates the manipulator 31.
  • the voltage output by the transformer device 32 that is, the voltage input by the manipulator 31 is the transformer device. It is transformed into a voltage that does not fall within a specific range by 32. Therefore, there is an advantage that the manipulator 31 can always be activated.
  • control blocks of the mobile manipulator 1 and the mobile manipulator 1a are integrated circuits (IC chips). It may be realized by a logic circuit (hardware) formed in the above, or it may be realized by software.
  • the mobile manipulator 1 and the mobile manipulator 1a include a computer that executes a program instruction, which is software that realizes each function.
  • the computer includes, for example, one or more processors and a computer-readable recording medium that stores the program. Then, in the computer, the processor reads the program from the recording medium and executes the program, thereby achieving the object of the present invention.
  • a processor for example, a CPU (Central Processing Unit) can be used.
  • the recording medium a “non-temporary tangible medium”, for example, a ROM (Read Only Memory) or the like, a tape, a disk, a card, a semiconductor memory, a programmable logic circuit, or the like can be used.
  • a RAM RandomAccessMemory
  • the program may be supplied to the computer via any transmission medium (communication network, broadcast wave, etc.) capable of transmitting the program. It should be noted that one aspect of the present invention can also be realized in the form of a data signal embedded in a carrier wave, in which the above program is embodied by electronic transmission.
  • the mobile robot is a mobile robot capable of mounting an electric load, and has a voltage acquisition unit for acquiring the voltage of a battery that supplies power to the electric load.
  • a voltage acquisition unit for acquiring the voltage of a battery that supplies power to the electric load.
  • the condition determination unit for determining whether the voltage is within the specific range and the condition determination unit determine that the voltage is within the specific range (i) the activation of the electric load is prohibited.
  • a start control unit that supplies the voltage of the transformed battery to the electric load to activate the electric load, and the specific range can operate the electric load. It is a part of the voltage range.
  • the activation control unit may prohibit the activation of the electric load.
  • the mobile robot further includes a traveling device that is supplied with electric power from the battery to drive the mobile robot, and the activation control unit permits the activation of the traveling device regardless of the determination result of the condition determination unit. May be good.
  • the traveling device can operate even in a situation where the activation of the electric load is prohibited. Therefore, it can be moved by the traveling device, and the starting condition of the electric load can be adjusted by charging and discharging the battery.
  • the mobile robot may further include an output control unit that notifies when the condition determination unit determines that the voltage is within the specific range.
  • the mobile robot may further include an input unit that accepts an input that changes the specific range.
  • the mobile robot further includes a configuration grasping unit for grasping the system configuration of the mobile robot, and when the configuration grasping unit detects a change in the system configuration, the specific range is set so as to conform to the system configuration. You may change it.
  • the specific range can be changed.
  • a transformer device for transforming and outputting the voltage from the battery to a range outside the specific range is provided, and the start control unit is transformed by the transformer device when it is determined that the voltage is within the specific range.
  • the electric load may be activated by supplying a voltage to the electric load.
  • the voltage input to the electric load can be set to not be in the specific range. Therefore, the starting condition of the electric load can be adjusted regardless of the voltage of the battery.
  • the mobile robot includes a manipulator as the electric load.
  • the method for controlling a mobile robot includes a voltage acquisition step of acquiring the voltage of a battery that supplies power to an electric load mounted on the mobile robot, and determining whether the voltage is within a specific range. When it is determined in the condition determination step and the condition determination step that the voltage is within the specific range, (i) the activation of the electric load is prohibited, or (ii) the voltage of the transformed battery.
  • the specific range is a voltage range of a part of the voltage range in which the electric load can be operated, including a start control step of supplying the electric load to the electric load to activate the electric load.
  • the mobile robot according to each aspect of the present invention may be realized by a computer.
  • the mobile robot is realized by the computer by operating the computer as each part (software element) included in the mobile robot.
  • a control program for a mobile robot and a computer-readable recording medium on which it is recorded also fall within the scope of the present invention.

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Abstract

電気負荷の突入電流によりバッテリの出力電流が定格電流を超過することを防止するモバイルロボットを提供するモバイルロボット（１）は、マニピュレータ（３１）に電力を供給するバッテリ（２１）の電圧を取得する電圧取得部（１１）と、電圧が特定範囲であるかを判定する条件判定部（１２）と、電圧が特定範囲と判定された場合、マニピュレータ（３１）の起動を禁止する起動制御部（１３）と、を備える。特定範囲は、マニピュレータ（３１）を動作させることができる電圧範囲のうちの一部の電圧範囲である。

Description

モバイルロボット、モバイルマニピュレータ、およびモバイルロボットの制御方法
　本発明はモバイルロボットに関する。
　マニピュレータを搭載したモバイルロボットであるモバイルマニピュレータがある。モバイルマニピュレータは工場でのワークの移載に用いられている。
　ここで、特許文献１に、エンジンを備える電動車両の起動時において、主バッテリの電力の使用可否を判断し、主バッテリの電力を使用する技術が開示されている。
日本国特開２００６－２８５５４７号公報
　しかしながら、上述のような従来技術は、バッテリの充電残量をバッテリの電圧から推測し、バッテリの充電残量が閾値以下になった場合に、電動車両（ハイブリッド車両）は、主バッテリの使用を停止し、エンジンを始動して走行する。
　ところが、モバイルロボットに搭載されるマニピュレータは高出力モータを多軸備えるため、起動時の突入電流によりバッテリを破損する場合がある。そのため、バッテリの充電残量のみに配慮するだけでは十分ではなく、モバイルマニピュレータを動作させるバッテリの最大電流値の超過を防ぐことが必要である。
　本発明の一態様は、電気負荷の突入電流によりバッテリの出力電流が定格電流を超過することを防止するモバイルロボットを提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るモバイルロボットは、電気負荷を搭載可能なモバイルロボットであって、前記電気負荷に電力を供給するバッテリの電圧を取得する電圧取得部と、前記電圧が特定範囲内であるかを判定する条件判定部と、前記条件判定部が、前記電圧が前記特定範囲内であると判定した場合、(i)前記電気負荷の起動を禁止する、または、(ii)変圧された前記バッテリの前記電圧を前記電気負荷に供給させて前記電気負荷を起動する、起動制御部と、を備え、前記特定範囲は、前記電気負荷を動作させることができる電圧範囲のうちの一部の電圧範囲である。
　本発明の一態様に係るモバイルロボットの制御方法は、モバイルロボットに搭載された電気負荷に電力を供給するバッテリの電圧を取得する電圧取得ステップと、前記電圧が特定範囲内であるかを判定する条件判定ステップと、前記条件判定ステップにおいて、前記電圧が前記特定範囲内であると判定した場合、(i)前記電気負荷の起動を禁止する、または、(ii)変圧された前記バッテリの前記電圧を前記電気負荷に供給させて前記電気負荷を起動する、起動制御ステップと、を含み、前記特定範囲は、前記電気負荷を動作させることができる電圧範囲のうちの一部の電圧範囲である。
　本発明の一態様によれば、電気負荷の突入電流によりバッテリの出力電流が定格電流を超過することを防止するモバイルロボットを提供する。
一実施形態に係るモバイルマニピュレータの要部の構成を示す図である。 一実施形態に係るバッテリの電圧が特定範囲の場合に、バッテリを交換する場合での、モバイルマニピュレータの処理を示すフローチャートである。 一実施形態に係るバッテリの電圧が特定範囲の場合に、バッテリを充放電する場合での、モバイルマニピュレータの処理を示すフローチャートである。 一実施形態に係るモバイルマニピュレータの要部の構成を示す図である。 一実施形態に係るモバイルマニピュレータの要部の構成を示す図である。 一実施形態に係るモバイルマニピュレータの処理を示すフローチャートである。
　〔実施形態〕
　以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
　§１．適用例
　（電気負荷による突入電流と電圧の関係性）
　一般的にマニピュレータは、多軸の高出力モータと、大容量の安定化電源装置と、を備える。そのため、電気負荷としては非常に大きくなりやすい。特に、高出力モータは、起動時に大きな電力を消費し、起動するため、入力電圧が低い条件で、突入電流が大きくなる。この特性は、高出力モータに限定されず、任意の起動時に大きな電力を消費する電気負荷に言える。
　対して、大容量の安定化電源装置のような、入力１次側に静電容量が大きいコンデンサを備え、出力電力が安定するように設計された電源装置を備える電気負荷の場合、電源投入直後に当該コンデンサへの充電がなされる。そのため、入力電圧が高い条件にて突入電流が最大値を示す。
　すなわち、電気負荷の種類に応じて、突入電流が高くなる条件は異なる。すなわち、複数の電気負荷が結合した一般的な電気機器で考えると、当該電気機器の突入電流は、電気負荷の特性および電源電圧の状態によって変化すると言える。
　（バッテリによる電気負荷の動作および起動）
　また、バッテリで駆動する電気負荷の場合、電気負荷が動作するためには、バッテリの供給可能な電力が、当該電気機器の定格電力を超える必要がある。電気負荷を起動するためには、当該電気機器の突入電流がバッテリの定格電流値以下である必要がある。本実施形態のモバイルロボットは、電気負荷の突入電流が所定値より高くなるような、バッテリの電圧が特定範囲内である場合、電気負荷の起動を禁止する。
　§２．構成例
　図１は、モバイルマニピュレータ１の要部の構成を示すブロック図である。
　（モバイルマニピュレータの構成）
　モバイルマニピュレータ１は、モバイルロボット２と、マニピュレータ（電気負荷）３１とを備える。モバイルロボット２は、制御部１０と、バッテリ２１と、電圧計測部２２と、走行装置２３と、を備える。モバイルロボット２は、種々の電気機器（電気負荷）を搭載可能な無人搬送車である。制御部１０は、モバイルマニピュレータ１の各部を統括して制御する機能を持つ。
　バッテリ２１は、モバイルマニピュレータ１の各部（制御部１０、走行装置２３、およびマニピュレータ３１）に電力を供給する２次電池である。モバイルマニピュレータ１は、所定の充電ステーションにてバッテリ２１を充電するか、または、バッテリ２１を充電済みのバッテリに交換することで、電力を充電する。
　電圧計測部２２は、バッテリ２１の電圧を計測する。電圧計測部２２は、計測した電圧を制御部１０に出力する。
　走行装置２３は、モバイルロボット２を走行させる装置である。走行装置２３は、バッテリ２１から供給された電力を使用して動作する。
　マニピュレータ３１は、モバイルロボット２に搭載された電気負荷である。電気負荷は、マニピュレータ３１に限定されず、任意の電気負荷であってよい。マニピュレータ３１は、多軸の高出力モータと、大容量の安定化電源装置と、を備える。そのため、起動時の突入電流が大きくなる傾向がある。例えば、電気負荷は、コンベア、モータ、電動シリンダ、真空ポンプ、ＤＣ－ＡＣインバータ、ＤＣ－ＤＣコンバータ、バッテリ充電器、保温庫、保冷庫、または、大電流を必要とする演算処理装置などであってもよい。
　（制御部の構成）
　制御部１０は、電圧取得部１１と、条件判定部１２と、起動制御部１３と、出力制御部１４と、入力部１５と、を備える。制御部１０は、走行装置２３の動作またはマニピュレータ３１の動作も制御してよい。
　電圧取得部１１は、電圧計測部２２で計測した電圧を取得する。取得した電圧は、条件判定部１２に送信する。
　条件判定部１２は、取得した電圧が、予め設定された特定範囲に収まっているか否かを判定する。条件判定部１２は、判定した結果を起動制御部１３および出力制御部１４に送信する。特定範囲に関しては、任意に設定することができる。
　起動制御部１３は、条件判定部１２の判定結果に応じて、マニピュレータ３１に起動させるための信号を出力する。起動制御部１３は、条件判定部１２が取得した電圧が特定範囲に収まっていると判定した場合、マニピュレータ３１の起動を禁止し、取得した電圧が特定範囲に収まっていないと判定した場合、マニピュレータ３１の起動を許可し、起動する。また、起動制御部１３は、条件判定部１２の結果によらず、走行装置２３の起動および走行を許可する（起動および動作を禁止しない）。
　出力制御部１４は、条件判定部１２が取得した電圧が特定範囲に収まっていると判定した場合、外部装置を用いてバッテリ２１の電圧がマニピュレータ３１の起動に適していない旨をオペレータまたは管理サーバに通知する。出力制御部１４は、通知にあたり、図示しないディスプレイ、ブザーまたはシグナルタワーなどの外部装置を用いてオペレータに通知してもよい。オペレータまたは、管理サーバを見た管理者は、計測した電圧が特定範囲外になるようにバッテリ２１を交換または充電してもよい。
　入力部１５は、条件判定部１２で判定に用いる特定範囲を設定する機能を持つ。入力部１５は、外部のパソコンとネットワーク経由で通信し、特定範囲を変更する入力を受け付け、特定範囲を設定してもよい。通信手段は任意の通信規格で良く、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）（登録商標）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）またはＷｉ－Ｆｉ（登録商標）であってもよい。
　§３．動作例
　（バッテリ２１を交換する場合での動作例）
　図２は、バッテリ２１の電圧が特定範囲であるとき、バッテリ２１を交換する場合の、モバイルマニピュレータ１の処理を示すフローチャートである。なお、バッテリ２１の充電残量は、モバイルマニピュレータ１を動作させるためには十分ある場合を想定している。
　Ｓ１１において、オペレータはモバイルマニピュレータ１の電源を投入する。モバイルマニピュレータ１は、突入電流を削減するために、モバイルマニピュレータ１の全体の電源を同時に投入するのではなく、必要な部分から順次、優先順位を付けて電源投入していく。すなわち、モバイルマニピュレータ１は、最初に、制御部１０に電源を投入し、次に電圧計測部２２と走行装置２３とに電源を投入する。ただし、マニピュレータ３１の電源は、Ｓ１１においては投入せず、以降のステップにて投入する。
　Ｓ１２において、電圧計測部２２は、バッテリ２１の電圧を計測する。電圧取得部１１は、電圧計測部２２で計測したバッテリ２１の電圧を取得する。電圧取得部１１は、取得したバッテリ２１の電圧を条件判定部１２に送信する。
　Ｓ１３において、条件判定部１２は、取得したバッテリ２１の電圧が、予め設定されている特定範囲内であるか否かを判定する。特定範囲は、入力部１５によって、設定されている設定値であり、マニピュレータ３１の起動を禁止するバッテリ２１の電圧範囲である。特定範囲は、マニピュレータ３１を正常に動作させることができる電圧範囲のうちの、一部の電圧範囲である。条件判定部１２は、判定した結果を起動制御部１３および出力制御部１４に送信する。
　Ｓ１３において、取得したバッテリ２１の電圧が特定範囲内ではない場合（Ｓ１３においてＮｏ）、Ｓ１４に遷移する。Ｓ１４において、起動制御部１３は、マニピュレータ１に電源を投入する（マニピュレータ１を起動する）。これは、取得したバッテリ２１の電圧が、特定範囲内ではないことから、マニピュレータ３１の突入電流を含むバッテリ２１の出力電流が、バッテリ２１の定格電流以下になると考えられるためである。そのため、条件判定部１２は、マニピュレータ３１に電源を投入してもよいと判定する。なお、バッテリ２１の出力電流には、マニピュレータ３１の突入電流の他に、他の動作中の機器（制御部１０および走行装置２３等）への電流も含まれる。制御部１０は、起動の処理を終了する。
　Ｓ１３において、取得したバッテリ２１の電圧が特定範囲内である場合（Ｓ１３においてＹｅｓ）、Ｓ１５に遷移する。Ｓ１５において、起動制御部１３は、マニピュレータ１への電源投入（起動）を禁止する。これは、取得したバッテリ２１の電圧が、特定範囲に収まることから、マニピュレータ３１の突入電流を含むバッテリ２１の出力電流が、バッテリ２１の定格電流を超えると考えられるためである。そのため、マニピュレータ３１の電源を投入すると、バッテリ２１の破損に繋がると、条件判定部１２が判断したためである。
　ただし、起動制御部１３は、マニピュレータ３１の電源投入を禁止するだけであり、走行装置２３の起動は禁止しない。そのため、条件判定部１２によって、バッテリ２１の電圧が特定範囲に収まっていた場合であっても、起動制御部１３は、走行装置２３による走行を許可する。モバイルマニピュレータ１は、例えば充放電を行う充放電ステーションまたは、作業現場で邪魔にならない待機ポジションなどの任意位置へ移動ができる。
　また、起動制御部１３は、バッテリ２１の電圧が特定範囲内であっても、起動済みのマニピュレータ３１が引き続き動作することを禁止するものではない。バッテリ２１の出力電圧が特定範囲内であっても、バッテリ２１によってマニピュレータ３１を正常に動作させることは可能である。そのため、マニピュレータ３１が動作している間にバッテリ２１の電圧が特定範囲内になったとしても、起動制御部１３は、マニピュレータ３１の電源をオフにはせず、マニピュレータ３１の動作を継続させる。電気負荷（マニピュレータ３１など）を起動したときの突入電流の大きさは、バッテリ２１の出力電圧に応じて変化する。それゆえ、突入電流が過大となる出力電圧の範囲（特定範囲）は、モバイルロボットに搭載される電気負荷に応じて、異なる。
　例えば、電気負荷の起動時に一定の電力を消費して起動するよう設計された電気負荷であれば、バッテリ２１の出力電圧が低い電圧範囲において、突入電流が所定値より大きくなる。この場合、電気負荷を動作可能な電圧範囲（ＡからＢまで）のうち、ＡからＣまでを特定範囲に設定すればよい（Ａ＜Ｃ＜Ｂ）。
　一方、入力１次側に静電容量の大きなコンデンサを備え、出力電圧が安定するように設計された電源装置を備える電気負荷であれば、バッテリ２１の出力電圧が低い電圧範囲において、突入電流が所定値より大きくなる。この場合、電気負荷を動作可能な電圧範囲（ＡからＢまで）のうち、ＤからＢまでを特定範囲に設定すればよい（Ａ＜Ｄ＜Ｂ）。
　例えば、複数系統の電源装置を備える電気負荷においては、上記２通りの傾向の重ね合わせになる。さらに加えて、各電源装置の始動タイミングも電気負荷によって異なる。それゆえ、中間の電圧範囲において突入電流が所定値より大きくなる電気負荷も存在する。この場合、電気負荷を動作可能な電圧範囲（ＡからＢまで）のうち、ＣからＤまでを特定範囲に設定すればよい（Ａ＜Ｃ＜Ｄ＜Ｂ）。また、互いに離れた複数の電圧範囲において突入電流が所定値より大きくなる場合、該当する複数の電圧範囲を特定範囲に設定してもよい。
　なお、バッテリ２１は電気負荷以外にも電力を供給する。例えばバッテリ２１が他の機器（走行装置等）に供給する電流と、電気負荷の突入電流との合計がバッテリ２１の定格電流を超えるような電圧範囲を特定範囲に設定する。
　Ｓ１６において、出力制御部１４は、図示しないディスプレイ、ブザー、またはシグナルタワーなどの外部装置を用いて、オペレータにバッテリ２１の電圧が特定範囲内であるので、マニピュレータ３１の電源を投入できないことを通知する。この時、出力制御部１４は、オペレータに通知するだけではなく、またはオペレータへの通知に代えて、管理サーバに通知を出してもよい。
　Ｓ１７において、出力制御部１４の通知を受けて、オペレータは、モバイルマニピュレータ１のバッテリ２１を、充電済みのバッテリ２１と交換してもよい。オペレータが、充電されているバッテリ２１に交換した場合、制御部１０は、再度Ｓ１２を処理し、バッテリ２１の電圧を計測し、上記処理工程Ｓ１３～Ｓ１４を経て、マニピュレータ３１を起動する。
　（変形例）
　なお、マニピュレータ３１の起動タイミングは、モバイルマニピュレータ１の起動時に限らない。マニピュレータ３１を使用しない期間、モバイルマニピュレータ１は、マニピュレータ３１の電源をオフにして走行してもよい。モバイルマニピュレータ１は、マニピュレータ３１を使用するタイミングで、マニピュレータ３１を起動するためにＳ１２以降の処理を行ってもよい。
　バッテリ２１は、走行装置２３およびマニピュレータ３１に電力を供給する例を説明したが、これに限らない。モバイルロボット２は、走行装置２３および制御部１０に電力供給するためのバッテリを、バッテリ２１とは別に備えてもよい。バッテリ２１は、モバイルロボット２に搭載される電気負荷に応じて、追加でモバイルロボット２に取り付けられるものであってもよい。
　モバイルロボット２は、制御部１０とは別に、走行装置２３の動作またはマニピュレータ３１の動作を制御するコントローラを備えてもよい。
　（バッテリ２１を充放電する場合での動作例）
　図３は、バッテリ２１の電圧が特定範囲の場合に、バッテリ２１を充放電する場合での、モバイルマニピュレータ１の処理を示すフローチャートである。
　図３では、図２におけるＳ１７が、Ｓ１８に代わっている。Ｓ１８において、モバイルマニピュレータ１は、走行装置２３によって図示しない充電ステーションに移動する。電気負荷を動作可能な電圧範囲のうち、比較的低電圧の範囲が特定範囲の場合、充電ステーションはバッテリ２１を充電する。対して、電気負荷を動作可能な電圧範囲のうち、比較的高電圧の範囲が特定範囲の場合、充電ステーションはバッテリ２１を放電する。すなわち、充電ステーションは、バッテリ２１を充放電し、バッテリ２１の電圧が特定範囲外になるようにする。また、モバイルマニピュレータ１が既に充電ステーションに移動済みであった場合は移動することなく、バッテリ２１の電圧が特定範囲外になるように、充放電ステーションは充放電を行う。
　特に、特定範囲が高電圧の範囲であった場合、充電されたバッテリ２１に交換すると、バッテリ２１の出力は自然と高電圧になるため、マニピュレータ３１を起動できなくなる。そのため、充放電ステーションでバッテリ２１を適当な電圧まで放電すればマニピュレータ３１を起動することができる。
　§４．作用効果
　マニピュレータ３１の起動に際し、条件判定部１２によって、バッテリ２１の電圧が特定範囲に収まるか否かによって、マニピュレータ３１の突入電流を含むバッテリ２１の出力電流がバッテリ２１の定格電流を超えるか否かを判定できる。突入電流を含むバッテリ２１の出力電流が定格電流より大きい場合、マニピュレータ３１を正常に起動できず、またバッテリ２１を破損させることがある。または、バッテリ２１の保護回路が作動することによりバッテリ２１が出力を停止し、走行装置２３等が動作しなくなる可能性もある。そのため、モバイルロボット２は、突入電流が定格電流より大きい場合、マニピュレータ３１の電源投入を禁止することが有効な対策となる。
　また、起動制御部１３は、バッテリ２１の電圧が特定範囲に収まっていて、マニピュレータ３１の電源投入が禁止されている状況であっても、走行装置２３の電源を投入し、モバイルマニピュレータ１を走行させることができる。そのため、走行装置２３によって、モバイルマニピュレータ１は、充放電ステーションに移動することができ、バッテリ２１の電圧を特定範囲に収まらない電圧に充放電できる。
　また、出力制御部１４は、オペレータまたは管理サーバに対し、バッテリ２１の電圧が特定範囲に収まっており、マニピュレータ３１の電源投入が禁止されていることを通知することができる。そのため、オペレータまたは管理サーバによって、モバイルマニピュレータ１のバッテリ２１を充電済みのバッテリ２１に交換するか、または、モバイルマニピュレータ１を走行装置２３によって充電ステーションに移動させ、充放電させることができる。
　また、入力部１５は、外部入力を受け付けて、特定範囲を任意に設定できる。そのため、モバイルマニピュレータ１の構成が変わった場合であっても、特定範囲の設定を変更することで、バッテリ２１の破損を防ぐことができる。ユーザは、任意の電気負荷をモバイルロボットに搭載し、電気負荷に応じた特定範囲を設定することができる。
　〔実施形態２〕
　本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
　図４は、モバイルマニピュレータ１ａの要部の構成を示すブロック図である。モバイルマニピュレータ１ａは、モバイルマニピュレータ１と異なり、モバイルロボット２ａおよびマニピュレータ３１を備える。モバイルロボット２ａは、モバイルロボット２と異なり、制御部１０に代わって、制御部１０ａを備える。制御部１０ａは、制御部１０と異なり、入力部１５に代わって、構成把握部１６を備える。
　構成把握部１６は、モバイルマニピュレータ１ａの構成が変更され、動作プログラムが変更される段階において、動作プログラムの変更箇所からシステム構成を把握する。例えば、構成把握部１６は、動作プログラムからモバイルロボット２に搭載される電気負荷を特定する。構成把握部１６には、あらかじめ複数の電気負荷に対応する各電圧における突入電流の値が登録されていてもよい。ユーザは、あらかじめ複数の電気負荷に対する各電圧における突入電流を測定することで、突入電流の値を構成把握部１６に登録できる。また、構成把握部１６には、モバイルロボット２が備え得る複数の他の機器（制御部１０、走行装置２３、各種センサ、および表示機器等）の動作時（または定常時）の電流値が登録されていてもよい。もしくは、構成把握部１６に、複数の電気負荷のそれぞれに適合した複数の特定範囲が、あらかじめ登録されていてもよい。これらの情報から、構成把握部１６は、モバイルロボット２が備える他の機器の動作時の電流と、電気負荷の突入電流との合計が、バッテリ２１の定格電流を超えるようなバッテリ２１の電圧の特定範囲を特定する。構成把握部１６は、特定した新たな特定範囲を条件判定部１２に設定する。これにより、構成把握部１６は、モバイルロボット２が備える他の機器が変更または追加になったこと（システム構成の変更）を把握し、変更されたシステム構成に適合した特定範囲を設定することができる。
　構成把握部１６は、動作プログラムの変更を基にシステム構成を把握することに限定されず、構成機器とＩＯ－Ｌｉｎｋ（登録商標）等で通信し、システム変更を検出してもよい。構成把握部１６は、構成機器自体から構成機器の型式または消費電力等の情報を得ることができる。これにより、構成把握部１６は、特定範囲の変更をしてもよい。
　したがって、構成把握部１６は、オペレータの設定入力なしにシステム構成の変更を検出し、システム構成を把握することで、特定範囲を変更することができる。その結果、条件判定部１２は、新たなシステム構成における新たな特定範囲において、判定を行うことができ、バッテリ２１の破損を防ぐことができる。
　〔実施形態３〕
　図５は、モバイルマニピュレータ１ｂの要部の構成を示すブロック図である。モバイルマニピュレータ１ｂは、モバイルマニピュレータ１と異なり、モバイルロボット２ｂおよびマニピュレータ３１を備える。モバイルロボット２ｂは、モバイルロボット２と異なり、変圧装置３２を更に備える。
　変圧装置３２は、例えば、ＤＣ－ＤＣコンバータ３３と、電源マルチプレクサ３４とを備える。電源マルチプレクサ３４は、電磁接触器、リレーまたは半導体回路によって電源系統を切り替える装置である。バッテリ２１の電圧は、変圧装置３２のＤＣ－ＤＣコンバータ３３および電源マルチプレクサ３４に入力される。ＤＣ－ＤＣコンバータ３３の出力電圧は、電源マルチプレクサ３４に入力される。電源マルチプレクサ３４の出力電圧は、マニピュレータ３１に供給される。電源マルチプレクサ３４は、起動制御部１３の指示に従って、いずれの入力をマニピュレータ３１に出力するか切り替える。
　変圧装置３２は、バッテリ２１から入力された電圧を昇圧または降圧し、マニピュレータ３１に電力を供給する機器である。特定範囲が低電圧に設定されている場合は、変圧装置３２によって昇圧を行い、特定範囲が高電圧に設定されている場合は、変圧装置３２によって降圧を行い、マニピュレータ３１に入力される電圧を特定範囲外の電圧に変圧する。ＤＣ－ＤＣコンバータ３３の変圧比は、あらかじめ設定されていてもよい。
　図６は、モバイルマニピュレータ１ｂの処理を示すフローチャートである。Ｓ１１～Ｓ１３は、図２に示すフローと同じである。
　バッテリ２１の電圧が特定範囲外であると判定された場合（Ｓ１３でＮｏ）、起動制御部１３は、バッテリ２１の電圧をマニピュレータ３１に出力するよう、電源マルチプレクサ３４に指示する（Ｓ２１）。それと共に、起動制御部１３は、マニピュレータ３１を起動する（Ｓ１４）。
　バッテリ２１の電圧が特定範囲内であると判定された場合（Ｓ１３でＹｅｓ）、起動制御部１３は、バッテリ２１の電圧をＤＣ－ＤＣコンバータ３３によって変圧された電圧をマニピュレータ３１に出力するよう、電源マルチプレクサ３４に指示する（Ｓ２２）。それと共に、起動制御部１３は、マニピュレータ３１を起動する。
　仮に、変圧装置３２に入力される電圧、すなわち、バッテリ２１の電圧が特定範囲に収まっていた場合であっても、変圧装置３２が出力する電圧、すなわち、マニピュレータ３１が入力する電圧は、変圧装置３２によって特定範囲に収まらない電圧に変圧される。そのため、常に、マニピュレータ３１は起動することができるようになる利点がある。
　〔ソフトウェアによる実現例〕
　モバイルマニピュレータ１およびモバイルマニピュレータ１ａの制御ブロック（特に電圧取得部１１、条件判定部１２、起動制御部１３、出力制御部１４、入力部１５、および構成把握部１６）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
　後者の場合、モバイルマニピュレータ１およびモバイルマニピュレータ１ａは、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば１つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
　〔まとめ〕
　上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るモバイルロボットは、電気負荷を搭載可能なモバイルロボットであって、前記電気負荷に電力を供給するバッテリの電圧を取得する電圧取得部と、前記電圧が特定範囲内であるかを判定する条件判定部と、前記条件判定部が、前記電圧が前記特定範囲内であると判定した場合、(i)前記電気負荷の起動を禁止する、または、(ii)変圧された前記バッテリの前記電圧を前記電気負荷に供給させて前記電気負荷を起動する、起動制御部と、を備え、前記特定範囲は、前記電気負荷を動作させることができる電圧範囲のうちの一部の電圧範囲である。
　上記の構成によれば、電気負荷の起動に際し、電気負荷の突入電流によってバッテリの破損を防ぐことができる。
　前記条件判定部が、前記電圧が前記特定範囲内であると判定した場合、前記起動制御部は、前記電気負荷の起動を禁止してもよい。
　前記モバイルロボットは、前記バッテリから電力を供給されてモバイルロボットを走行させる走行装置をさらに備え、前記起動制御部は、前記条件判定部の判定結果によらず、前記走行装置の起動を許可してもよい。
　上記の構成によれば、電気負荷の起動を禁止している状況であっても、走行装置は動作することができる。そのため、走行装置によって、移動することができ、バッテリを充放電することで、電気負荷の起動条件を整えることができる。
　前記モバイルロボットは、前記条件判定部が、前記電圧が前記特定範囲内であると判定した場合、通知を行う出力制御部をさらに備えてもよい。
　上記の構成によれば、電気負荷の起動を禁止している状況で、オペレータに通知をすることができ、電気負荷が起動できるようにバッテリの交換または充放電を促すことができる。
　前記モバイルロボットは、前記特定範囲を変更する入力を受け付ける入力部をさらに備えてもよい。
　前記モバイルロボットは、前記モバイルロボットのシステム構成を把握する構成把握部をさらに備え、前記構成把握部は、前記システム構成の変更を検出した場合、前記システム構成に適合するように、前記特定範囲を変更してもよい。
　上記の構成によれば、特定範囲を変更することができる。
　前記バッテリからの前記電圧を前記特定範囲外に変圧して出力する変圧装置を備え、前記起動制御部は、前記電圧が前記特定範囲内であると判定された場合、前記変圧装置によって変圧された電圧を前記電気負荷へ供給させて前記電気負荷を起動してもよい。
　上記の構成によれば、バッテリの電圧が特定範囲である場合であっても、電気負荷に入力する電圧を特定範囲ではなくすることができる。そのため、バッテリの電圧によらず、電気負荷の起動条件を整えることができる。
　本発明の一態様に係るモバイルロボットは、前記電気負荷としてマニピュレータを備える。
　本発明の一態様に係るモバイルロボットの制御方法は、モバイルロボットに搭載された電気負荷に電力を供給するバッテリの電圧を取得する電圧取得ステップと、前記電圧が特定範囲内であるかを判定する条件判定ステップと、前記条件判定ステップにおいて、前記電圧が前記特定範囲内であると判定した場合、(i)前記電気負荷の起動を禁止する、または、(ii)変圧された前記バッテリの前記電圧を前記電気負荷に供給させて前記電気負荷を起動する、起動制御ステップと、を含み、前記特定範囲は、前記電気負荷を動作させることができる電圧範囲のうちの一部の電圧範囲である。
　本発明の各態様に係るモバイルロボットは、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを前記モバイルロボットが備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより前記モバイルロボットをコンピュータにて実現させるモバイルロボットの制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
　〔付記事項〕
　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　１，１ａ，１ｂ　モバイルマニピュレータ
　２，２ａ、２ｂ　モバイルロボット
　１０，１０ａ，１０ｂ　制御部
　１１　電圧取得部
　１２　条件判定部
　１３　起動制御部
　１４　出力制御部
　１５　入力部
　１６　構成把握部
　２１　バッテリ
　２２　電圧計測部
　２３　走行装置
　３１　マニピュレータ（電気負荷）
　３２　変圧装置
　３３　ＤＣ－ＤＣコンバータ
　３４　電源マルチプレクサ

Claims (10)

  1. 　電気負荷を搭載可能なモバイルロボットであって、
    　前記電気負荷に電力を供給するバッテリの電圧を取得する電圧取得部と、
    　前記電圧が特定範囲内であるかを判定する条件判定部と、
    　前記条件判定部が、前記電圧が前記特定範囲内であると判定した場合、(i)前記電気負荷の起動を禁止する、または、(ii)変圧された前記バッテリの前記電圧を前記電気負荷に供給させて前記電気負荷を起動する、起動制御部と、を備え、
    　前記特定範囲は、前記電気負荷を動作させることができる電圧範囲のうちの一部の電圧範囲であるモバイルロボット。
  2. 　前記条件判定部が、前記電圧が前記特定範囲内であると判定した場合、前記起動制御部は、前記電気負荷の起動を禁止する、請求項１に記載のモバイルロボット。
  3. 　前記モバイルロボットは、前記バッテリから電力を供給されてモバイルロボットを走行させる走行装置をさらに備え、
    　前記起動制御部は、前記条件判定部の判定結果によらず、前記走行装置の起動を許可する請求項２に記載のモバイルロボット。
  4. 　前記モバイルロボットは、前記条件判定部が、前記電圧が前記特定範囲内であると判定した場合、通知を行う出力制御部をさらに備える請求項２に記載のモバイルロボット。
  5. 　前記モバイルロボットは、前記特定範囲を変更する入力を受け付ける入力部をさらに備える請求項１から４のいずれか１項に記載のモバイルロボット。
  6. 　前記モバイルロボットは、前記モバイルロボットのシステム構成を把握する構成把握部をさらに備え、
    　前記構成把握部は、前記システム構成の変更を検出した場合、前記システム構成に適合するように、前記特定範囲を変更する請求項１から５のいずれか１項に記載のモバイルロボット。
  7. 　前記バッテリからの前記電圧を前記特定範囲外に変圧して出力する変圧装置を備え、
    　前記起動制御部は、前記電圧が前記特定範囲内であると判定された場合、前記変圧装置によって変圧された電圧を前記電気負荷へ供給させて前記電気負荷を起動する請求項１に記載のモバイルロボット。
  8. 　請求項１から７のいずれか１項に記載のモバイルロボットを備え、
    　前記電気負荷としてマニピュレータを備えるモバイルマニピュレータ。
  9. 　モバイルロボットに搭載された電気負荷に電力を供給するバッテリの電圧を取得する電圧取得ステップと、
    　前記電圧が特定範囲内であるかを判定する条件判定ステップと、
    　前記条件判定ステップにおいて、前記電圧が前記特定範囲内であると判定した場合、(i)前記電気負荷の起動を禁止する、または、(ii)変圧された前記バッテリの前記電圧を前記電気負荷に供給させて前記電気負荷を起動する、起動制御ステップと、を含み、
    　前記特定範囲は、前記電気負荷を動作させることができる電圧範囲のうちの一部の電圧範囲であるモバイルロボットの制御方法。
  10. 　請求項１に記載のモバイルロボットとしてコンピュータを機能させるためのモバイルロボットの制御プログラムであって、前記電圧取得部、前記条件判定部および前記起動制御部としてコンピュータを機能させるためのモバイルロボットの制御プログラム。
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