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JP2007004434A - Mobile robot system - Google Patents

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JP2007004434A
JP2007004434A JP2005183203A JP2005183203A JP2007004434A JP 2007004434 A JP2007004434 A JP 2007004434A JP 2005183203 A JP2005183203 A JP 2005183203A JP 2005183203 A JP2005183203 A JP 2005183203A JP 2007004434 A JP2007004434 A JP 2007004434A
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JP
Japan
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mobile robot
robot
station
path
route
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Application number
JP2005183203A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoichiro Sawa
洋一郎 澤
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mobile robot system having high return capability to home position without using a reflective tape, etc. <P>SOLUTION: Mobile path information of the combinations of moving straightforward, backward, and turning left and right by 90 degrees is given in advance to a wheel robot 1. When one of users 200 of fixed position transmits position information to a station PC 102 using a radio communication means, a corresponding predetermined path is instructed to the robot 1, and the robot 1 moves along the above path to the vicinity of the user 200. As a return path, a motion reverse to the motion in the forward path is instructed to the robot 1, so as to return to the fixed position in the station 100. In this case, by moving on the return path with the reverse motion to the forward path, highly accurate return to home position becomes possible. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、物品等を自動搬送する等の機能を備えた移動ロボットのシステムに関する。   The present invention relates to a mobile robot system having a function of automatically conveying articles and the like.

従来、工場など屋内の平坦な路面上を無人で移動する移動ロボットのシステムにおいては、床面に経路を示す反射テープやマーカなどの経路表示手段が配置され、これらを移動ロボットに取り付けたセンサで検出し、経路を確認しながら移動ロボットが移動を行うのが一般的であった。   Conventionally, in a mobile robot system that moves unattended on a flat road surface such as a factory, route display means such as a reflective tape and a marker indicating the route is arranged on the floor surface, and these are sensors attached to the mobile robot. It is common for a mobile robot to move while detecting and confirming the route.

また、上記経路表示手段を利用しない方法として、カメラを用いた画像認識技術を用いて、移動経路の確認を行う技術が知られている。この技術に関しては、例えば特許文献1に記載された技術が知られている。   As a method that does not use the route display means, there is known a technology for confirming a moving route using an image recognition technology using a camera. Regarding this technique, for example, the technique described in Patent Document 1 is known.

また、移動ロボットは、一般にバッテリを動力源として稼働するので、バッテリの給電を行う仕組みが必要とされる。移動ロボットの実用性を高める上では、このバッテリの給電が、自動的に行われるような技術が必要とされる。この場合、移動ロボットのバッテリの起電力が減少した際に、給電手段により自動的に充電が行われるように、移動ロボットが給電位置まで自動的に移動し、さらに受電端子を給電装置の給電端子に接続し、受電作業を自動的に行えるようなシステムが望まれる。   In addition, since a mobile robot generally operates using a battery as a power source, a mechanism for supplying power to the battery is required. In order to enhance the practicality of the mobile robot, a technique is required that automatically supplies power to the battery. In this case, when the electromotive force of the battery of the mobile robot decreases, the mobile robot automatically moves to the power supply position so that charging is automatically performed by the power supply means, and the power receiving terminal is further connected to the power supply terminal of the power supply device. It is desirable to have a system that can be connected to the PC and automatically receive power.

これに関しては、給電位置付近の床面にマーカなどを配置して原点センサによりロボットの姿勢を検出する制御を行う技術が一般的である。   In this regard, a technique is generally performed in which a marker or the like is arranged on the floor near the power feeding position and control is performed to detect the robot posture by an origin sensor.

特開2004―216552号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-216552

しかしながら、既設の事務所や店舗等では床面に反射テープを貼り付けるなどの誘導手段の設置は、美観上の問題やカーペット敷きの床面には対応できない等の観点から、望ましくなく、この方式の移動ロボットへの使用は適当でない。   However, in existing offices and stores, the installation of guidance means such as sticking reflective tape to the floor is not desirable from the viewpoint of aesthetic problems and inability to handle carpeted floors. Is not suitable for use in mobile robots.

またバッテリを動力源とする移動ロボットにおける従来技術における自動給電の方法は、ロボットの給電位置への位置決めから給電開始までに、原点センサを用いた煩雑なアルゴリズムが必要であり、動作を完了するまでに時間が多くかかるため実用的ではない。   Also, the conventional automatic power feeding method for a mobile robot using a battery as a power source requires a complicated algorithm using an origin sensor from the positioning of the robot to the power feeding position to the start of power feeding until the operation is completed. Is not practical because it takes a lot of time.

画像認識技術を用いれば、これらの問題を解決することができるが、ハードウエア的にもソフトウエア的にも更に複雑で高コストな仕組みが必要であり、低コストで普及を目指す観点からは好ましくない。   If image recognition technology is used, these problems can be solved, but a more complicated and expensive mechanism is required both in terms of hardware and software, and it is preferable from the viewpoint of spreading at low cost. Absent.

一方、自律移動し、さらに自動充電機能を備えた移動ロボットは、火災検知用途や不審者の侵入を検知するような警備用途への利用が検討されているが、上述したような問題が、その実用化における問題となっていた。   On the other hand, mobile robots that move autonomously and are equipped with an automatic charging function are being considered for use in fire detection applications and security applications that detect the intrusion of suspicious individuals. It was a problem in practical use.

本発明は、自律移動できる移動ロボットのシステムにおいて、低コストで実現できる構成でありながら、床上の反射テープ等を使用しなくても、設定した経路上の移動を正確に行うことができ、さらに自動給電動作を行うことができる技術を提供することを目的とする。そして、本発明は、上述した従来の問題点を解決し、既設の事務所や店舗等において導入が容易であり、効率的に運用できるロボットシステムを提供することを目的とする。   The present invention is a mobile robot system that can move autonomously, and is configured to be realized at low cost, but can accurately move on a set route without using a reflective tape on the floor, An object is to provide a technique capable of performing an automatic power feeding operation. An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to provide a robot system that can be easily installed in an existing office or store and can be operated efficiently.

本発明の移動ロボットシステムは、所定の経路を往復する機能を備えた移動ロボットを含むロボットシステムであって、この移動ロボットは、(1)直進および停止しての回転による移動を行う移動装置と、(2)前記経路の復路における移動を、往路における動作と逆の動作により行うための制御装置と、(3)前記経路の情報および前記制御装置が行う制御の制御論理を記憶した記憶装置とを備えることを特徴とする。   The mobile robot system of the present invention is a robot system including a mobile robot having a function of reciprocating a predetermined route, and the mobile robot includes: (1) a mobile device that moves by rotating in a straight line and stopping; (2) a control device for performing the movement of the route in the return path by an operation reverse to the operation in the outward route; and (3) a storage device storing the information of the route and the control logic of the control performed by the control device; It is characterized by providing.

上記の発明によれば、移動ロボットの移動が、直進と、停止しての回転(旋回)による方向転換との組合せによって行われる。つまり移動は、直進し、その後の停止、この停止状態における回転しての方向転換、さらに必要であれば直進、といった動作の組合せによって行われる。   According to the above invention, the movement of the mobile robot is performed by a combination of straight movement and direction change by rotation (turning) after stopping. In other words, the movement is performed by a combination of operations such as going straight ahead, then stopping, rotating direction change in this stopped state, and further going straight if necessary.

このような移動形態を採用することで、後述する往路の移動に対する逆移動による復路の移動と相まって、特別なセンシング手段を利用しなくても、原点復帰精度の高い移動ロボットのシステムを得ることができる。   By adopting such a movement form, it is possible to obtain a mobile robot system with high origin return accuracy without using special sensing means, coupled with the movement of the return path by the reverse movement with respect to the movement of the forward path described later. it can.

カメラが撮像した画像の画像認識技術や、マーカをセンサによって認識する技術を利用しての移動制御を行わない場合、如何にして自らの移動経路を正確に把握するかが技術的に重要な課題となる。高価な方位検出センサ等を使用せずに、この課題に答える方法として、本発明では、上述した直進と停止しての回転とを組み合わせた移動制御を採用する。   If you do not perform movement control using image recognition technology for images taken by cameras or technology that recognizes markers with sensors, it is a technically important issue how to accurately grasp your own movement route It becomes. As a method of answering this problem without using an expensive azimuth detection sensor or the like, the present invention employs movement control that combines the above-described straight travel and stop rotation.

正確な直進を維持する技術は、所定の湾曲経路を正確にトレースする技術に比較すれば、各段に容易に実現することができる。また停止しての回転における回転角度の制御も同様である。このため、この組合せによって移動を行うことで、極力低コストな技術を利用しながら、より精度の高い設定経路へのトレースを追求することができる。   A technique for maintaining accurate straight travel can be easily realized at each stage as compared with a technique for accurately tracing a predetermined curved path. The control of the rotation angle in the rotation after stopping is the same. For this reason, by moving by this combination, it is possible to pursue a trace to a set path with higher accuracy while using a technique as low as possible.

また、本発明においては、経路の往復を行う際に、復路(帰路)の移動を往路の移動の逆動作によって行う。この逆動作を採用することで、所定の経路の往復移動における正確な原点復帰を実現することができる。   In the present invention, when the route is reciprocated, the return (return) movement is performed by the reverse operation of the outward movement. By adopting this reverse operation, it is possible to realize accurate return to origin in the reciprocating movement of a predetermined route.

復路における往路の動作の逆動作というのは、往路の移動に際しての移動ロボットの向きが、復路においてもそのままの状態で維持され、さらに移動装置の動きが全くの逆動作であるこという。例えば、撮影した動画像が、逆回しで再生される場合に観察される動作が本発明における逆動作に相当する。   The reverse operation of the forward movement on the return path means that the direction of the mobile robot during the movement on the forward path is maintained as it is on the return path, and the movement of the mobile device is a completely reverse movement. For example, an operation observed when a captured moving image is reproduced in the reverse rotation corresponds to the reverse operation in the present invention.

例えば、人間が所定の経路を往復する場合、通常は、往路の終点で180度体の向きを変え、復路の移動が行われる。移動方向に体の正面を向けての移動を行うことを基本動作とした場合には、必然的にこのような動作となる。しかしながら、これは、逆動作ではない。   For example, when a human makes a round trip along a predetermined route, the body is usually moved 180 degrees at the end of the forward path and moved in the return path. When the basic operation is to move the front of the body in the moving direction, such an operation is inevitably performed. However, this is not the reverse operation.

以下、この逆動作の優位性について説明する。本発明者の知見によれば、画像処理やマーカを検出しての位置制御を利用しない自律移動の場合、往路終点の180度の回転、すなわち進行方向を180度回転させ、復路の進行方向に正面を向ける方向転換を行った際に発生する僅かな回転誤差が、復路の方位のズレを生じ、それが往路の経路と復路の経路との不一致を招く大きな要因となる。   Hereinafter, the superiority of this reverse operation will be described. According to the knowledge of the present inventor, in the case of autonomous movement that does not use image processing or position control by detecting a marker, the forward end point is rotated by 180 degrees, that is, the traveling direction is rotated by 180 degrees, and the backward traveling direction is A slight rotation error that occurs when the direction of front is changed causes a deviation in the azimuth of the return path, which is a major factor that causes a mismatch between the forward path and the return path.

すなわち、上述した180度回転に伴って、往路終点(復路始点)において発生する僅かな方位のズレに起因する復路の往路とのズレは、復路の経路を移動するのに従って、徐々に増大してゆく。特に、経路が複雑に屈曲している場合、その程度は顕著になる。   That is, with the 180 degree rotation described above, the deviation from the forward path due to a slight azimuth shift occurring at the forward path end point (return path start point) gradually increases as the return path is moved. go. In particular, when the path is bent in a complicated manner, the degree becomes remarkable.

本発明を採用した場合、まず往路の終点において、向きを180度変える動作を行わないので、上述した向きを180度変える際に発生する向きの僅かなズレが発生しない。また、逆動作による復路の移動では、往路において生じた直進移動時における方位のズレが、逆方向のズレとなり、キャンセルされる。このため、出発点に戻ってきた際における原点復帰位置のズレを小さく抑えることができる。   When the present invention is adopted, first, since the operation for changing the direction by 180 degrees is not performed at the end point of the forward path, the slight deviation of the direction that occurs when the direction is changed by 180 degrees does not occur. Further, in the backward movement due to the reverse operation, the azimuth shift during the straight movement that occurs in the forward path becomes a reverse shift and is canceled. For this reason, the deviation of the origin return position when returning to the starting point can be reduced.

以下、このズレがキャンセルされる仕組みについて具体例を挙げて説明する。例えば、左右の車輪+補助輪を備えた移動ロボットに、直進し、上から見て時計回りに90度回転し、さらに直進する経路を往復させる場合を考える。   Hereinafter, a mechanism for canceling the deviation will be described with a specific example. For example, consider a case where a mobile robot having left and right wheels + auxiliary wheels goes straight, rotates 90 degrees clockwise as viewed from above, and reciprocates along a straight path.

この際、右車輪の摩耗状態が左車輪に対して僅かに進んでいるとする。この場合、この摩耗状態の違いに起因して、直進した際に、進行方向からやや右方向に理想移動経路からのズレが発生する。復路における逆動作による移動においては、後ろ向きに進む動作となり、左右の車輪の役割が反転するので、今度は、進行方向左方向への僅かなズレが生じ、行きと帰りでズレは相殺される。これにより、直進時における理想経路からのズレは、往復移動において相殺される。   At this time, it is assumed that the wear state of the right wheel is slightly advanced with respect to the left wheel. In this case, due to the difference in the wear state, a deviation from the ideal movement path occurs slightly in the right direction from the traveling direction when traveling straight. In the movement due to the reverse movement on the return path, the movement proceeds backward, and the roles of the left and right wheels are reversed, so that a slight deviation in the left direction of the traveling direction occurs, and the deviation is offset between the going and returning directions. As a result, the deviation from the ideal route during straight traveling is canceled out in the reciprocating movement.

こうして、何らかの理由により、直進移動時における左右方向へのズレが生じたとしても、復路を往路と逆動作によって移動させることで、その影響をキャンセルすることができる。   Thus, even if there is a shift in the left-right direction during straight travel for some reason, the influence can be canceled by moving the return path by the reverse operation of the forward path.

このように、本発明においては、所定の経路の往復移動における設定経路からのズレが、特にズレを補正する制御を行わなくても原理的に発生し難いものとできる。そのために、低コストで済むハードウエア、および簡単で容量が少なくて済む制御プログラムによって、出発点に正確に戻ってくる機能に優れた移動ロボットを実現することができる。   As described above, in the present invention, the deviation from the set route in the reciprocating movement of the predetermined route can hardly occur in principle even if control for correcting the deviation is not performed. Therefore, it is possible to realize a mobile robot having an excellent function of accurately returning to the starting point by using hardware that can be manufactured at low cost and a control program that is simple and requires less capacity.

特に画像情報やマーカ情報を利用しない自律移動のシステムにおいて、移動装置に低コストな装置を利用した場合、移動時における偏差がどうしても発生し易くなるが、上述した復路の移動における逆動作を採用することで、この偏差をキャンセルすることができ、それにより低コスト性と正確に原点復帰を行うことができる機能を両立した移動ロボットシステムを得ることができる。   In particular, in an autonomous movement system that does not use image information or marker information, when a low-cost device is used as the moving device, deviation during movement is apt to occur, but the reverse operation in the above-described movement in the backward path is adopted. Thus, this deviation can be canceled, thereby obtaining a mobile robot system that achieves both low cost and a function capable of accurately performing the origin return.

本発明において、停止しての回転は、90度や45度といった決まった角度を予め設定しておくとが好ましい。こうすることで、回転時の角度制御をより簡単に、そしてより正確に行うことができる。もちろん、任意の角度の設定を行うこともできる。   In the present invention, it is preferable to set a predetermined angle such as 90 degrees or 45 degrees in advance for rotation after stopping. By doing so, angle control during rotation can be performed more easily and more accurately. Of course, any angle can be set.

本発明において、移動ロボットの移動装置としては、車輪を利用したもの、無限軌道を利用したもの、両者を組み合わせたもの等を挙げることができる。このうち、車輪を用いた移動装置が低コストで制御も簡単であるので好ましい。   In the present invention, examples of the moving device of the mobile robot include a device using wheels, a device using an endless track, and a combination of both. Among these, a moving device using wheels is preferable because it is low-cost and easy to control.

本発明において、所定の経路が複数設定されており、この複数設定された経路の何れかを指定する経路指定信号を受信する受信装置を移動ロボットが更に備えることは好ましい。この態様によれば、設定した複数の経路の中から、所定の経路を指定し、その経路の自律往復移動を移動ロボットに行わせることができる。   In the present invention, it is preferable that a plurality of predetermined routes are set, and the mobile robot further includes a receiving device that receives a routing signal that specifies any of the set routes. According to this aspect, it is possible to designate a predetermined route from among the plurality of routes that have been set and cause the mobile robot to perform autonomous reciprocal movement of the route.

この技術に利用できるリモートコントロール技術としては、テレビ等の家電製品に利用されている赤外線リモコンの技術や、一部の携帯電話に搭載されている赤外線通信技術を利用することができる。このような、既に広く利用されているリモートコントロール技術を採用できることでは、低コストを追求する上で有用である。   As a remote control technology that can be used for this technology, it is possible to use an infrared remote control technology used in home appliances such as a television, or an infrared communication technology installed in some mobile phones. The ability to employ such a widely used remote control technology is useful in pursuing low costs.

本発明において、移動ロボットに対する充電機能を備えたステーションを更に含み、移動ロボットには、先細り構造を備えた突出形状、またはこの突出形状の逆形状を有した凹型形状の受電部が配置され、ステーションには、前記凹型形状または前記突出形状の給電部が配置されている構成とすることは好ましい。   In the present invention, the mobile robot further includes a station having a charging function for the mobile robot, and the mobile robot is provided with a protruding power receiving portion having a tapered structure or a reverse shape of the protruding shape, and the station. It is preferable that the power supply unit having the concave shape or the protruding shape is disposed.

この態様によれば、例えば移動ロボット側の突出形状部がステーション側の凹型形状部に近づいた際に、少し両者の相対位置が異なっていても、相補的な互いの形状が物理的なガイドとなり、両者の結合を助けることができる。   According to this aspect, for example, when the protruding shape part on the mobile robot side approaches the concave shape part on the station side, even if the relative positions of the two are slightly different, the complementary mutual shapes become physical guides. , Can help the combination of both.

本発明を採用した場合、精度の高い原点復帰を行うことができるので、上述した給電用の接触構造を組み合わせることで、移動ロボットが所定の経路を往復移動し、ステーションに帰還した際において、自律移動による自動的な充電状態への移行を高い実用性でもって実現することができる。なお、突出形状部と凹型形状部との配置関係は、一方を移動ロボット側にした場合は、他方をステーション側、一方をステーション側にした場合は、他方を移動ロボット側にすればよい。   When the present invention is adopted, the origin can be returned with high accuracy. Therefore, when the mobile robot reciprocates along a predetermined route and returns to the station by combining the above-described contact structure for power feeding, it is autonomous. It is possible to realize automatic transition to a charged state by movement with high practicality. In addition, the arrangement | positioning relationship of a protrusion shape part and a concave shape part should just set the other to the mobile robot side, when the other is set to the station side and the other is set to the station side.

上記ステーションを備えた構成において、所定の経路の往復は、(1)ステーションに結合された状態から出発し、(2)ステーションに結合された状態で終了し、(3)結合された状態において、移動ロボットに内蔵されたバッテリへの充電が行われる構成とすることは好ましい。   In the configuration including the station, the round trip of the predetermined route starts from (1) the state coupled to the station, (2) ends in the state coupled to the station, and (3) in the coupled state, It is preferable to charge the battery built in the mobile robot.

この態様によれば、所定の経路の往復移動を行う以外の待機状態において、移動ロボットへの充電を自動的に行うことができる。これにより、移動ロボットを常にフル充電された状態にすることができ、電池切れによる稼働不良を避けることができる。   According to this aspect, the mobile robot can be automatically charged in a standby state other than the reciprocating movement of the predetermined route. Thereby, the mobile robot can always be in a fully charged state, and operation failure due to running out of battery can be avoided.

本発明において、移動ロボットは、温度検出装置、煙検出装置、物体検出装置、光検出装置、音検出装置から選ばれた一種または複数種類のセンサ装置と、このセンサ装置の出力信号または出力信号に応答した信号を外部に送信する送信手段とを更に備えていることは好ましい。この態様によれば、本発明を利用したシステムを火災や不審者の侵入、あるいは事故等の監視を行う警備用途に利用することができる。   In the present invention, the mobile robot includes one or more types of sensor devices selected from a temperature detection device, a smoke detection device, an object detection device, a light detection device, and a sound detection device, and an output signal or an output signal of the sensor device. It is preferable to further include transmission means for transmitting the responded signal to the outside. According to this aspect, the system using the present invention can be used for security purposes for monitoring fires, intruders, accidents, and the like.

本発明によれば、前述した従来技術の問題点が解決され、既設の事務所や店舗等において、導入が容易であり、効率的に運用できるロボットシステムを提供することができる。また本発明によれば、自律移動できる移動ロボットのシステムにおいて、低コストで実現できる構成でありながら、床上の反射テープ等を使用しなくても、設定した経路上の移動を正確に行うことができ、原点復帰機能に優れた技術が提供される。   According to the present invention, it is possible to provide a robot system that solves the above-described problems of the prior art and that can be easily introduced and efficiently operated in existing offices and stores. Further, according to the present invention, in a mobile robot system capable of autonomous movement, it is possible to accurately move on a set route without using a reflective tape or the like on the floor, although the configuration can be realized at low cost. It is possible to provide a technology excellent in the origin return function.

また本発明によれば、移動ロボットへの自動給電動作を行うことができる技術が提供される。また本発明は、画像処理や複雑なサーボ制御を必要としないシンプルな構成によって実現することができるので、信頼性が高く、維持コストを低く抑えることができる優位性がある。   In addition, according to the present invention, a technique capable of performing an automatic power feeding operation to a mobile robot is provided. In addition, the present invention can be realized by a simple configuration that does not require image processing or complicated servo control, and thus has an advantage of high reliability and low maintenance cost.

1.第1の実施形態
(1)実施形態の構成
図1は、本発明を利用したロボットシステムを示す概要図である。図1に示す構成において、ステーションPC102は、通常のパーソナル・コンピュータであり、後述する制御アルゴリズムのプログラムがインストールされている。また、ステーションPC102は、無線通信機器102bが接続され、適当な通信形態(例えば、電波や赤外線を用いた既存の通信形態)を利用しての通信を行うことができる。この例においては、無線通信機器102bがユーザ200との間で高周波を用いた無線通信を行い、またロボット1に対して赤外線を用いた通信を行う機能を備えている。
1. First Embodiment (1) Configuration of Embodiment FIG. 1 is a schematic diagram showing a robot system using the present invention. In the configuration shown in FIG. 1, the station PC 102 is a normal personal computer, and a control algorithm program to be described later is installed. The station PC 102 is connected to the wireless communication device 102b and can perform communication using an appropriate communication form (for example, an existing communication form using radio waves or infrared rays). In this example, the wireless communication device 102 b has a function of performing wireless communication using a high frequency with the user 200 and performing communication using infrared rays to the robot 1.

また、ステーションPC102は、ロボット1に対して、所定の移動経路の設定(記憶)を行う際に利用される。移動経路を設定する方法としては、所定距離の直進→所定旋回方向への所定角度の回転→所定距離の直進→・・・・・とった往路の進行順序を入力する方法を挙げることができる。この設定内容は、ステーションPC102からロボット1に送られ、ロボット1内の記憶装置(後述する制御部8内のメモリ)に格納される。   The station PC 102 is used when setting (storing) a predetermined movement route for the robot 1. As a method of setting the movement route, there is a method of inputting a forward traveling sequence such as going straight ahead for a predetermined distance → rotating a predetermined angle in a predetermined turning direction → going straight for a predetermined distance →. This setting content is sent from the station PC 102 to the robot 1 and stored in a storage device in the robot 1 (memory in the control unit 8 described later).

以下、ロボット1の一例を説明する。図2は、ロボット1の外観例を示す模式図である。図3は、ロボットの内部構成を示すブロック図である。図2に示すように、ロボット1は、その上部に茶器等を搭載するための物品搬送部16を持つ車輪式の箱型移動ロボットである。   Hereinafter, an example of the robot 1 will be described. FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the appearance of the robot 1. FIG. 3 is a block diagram showing the internal configuration of the robot. As shown in FIG. 2, the robot 1 is a wheel-type box-type mobile robot having an article transport unit 16 for mounting a tea set or the like on the top thereof.

このロボット1は、図3に示すように、駆動輪2の軸3を、歯車減速機4を介して電動機5により回転させる駆動系を、本体下部の左右対称の位置に備えている。左右駆動輪2は、それぞれ電動機5によって独立に駆動される。また、各電動機5は、マイクロコンピュータを内蔵する制御装置8からの制御信号に基づいて動作する2つのドライバ7によって個別にその動きが制御される。   As shown in FIG. 3, the robot 1 includes a drive system that rotates the shaft 3 of the drive wheel 2 by a motor 5 via a gear reducer 4 at a symmetrical position at the lower part of the main body. The left and right drive wheels 2 are independently driven by the electric motor 5. The movement of each electric motor 5 is individually controlled by two drivers 7 that operate based on a control signal from a control device 8 incorporating a microcomputer.

この構成においては、左右駆動輪2の回転数および回転方向を変化させることにより前進・後退・左右旋回を可能としている。なお、本ロボット1は、移動を安定に行うために、自在キャスターなどの補助車輪6を前後に持つ。   In this configuration, the forward / backward / left / right turn is enabled by changing the rotational speed and the rotational direction of the left / right drive wheels 2. In addition, this robot 1 has auxiliary wheels 6 such as a free caster in order to move stably.

本ロボット1は、前面に光電式タッチセンサ等の非接触型の障害物検知手段12を持ち、前進移動中に一定距離前方にある障害物を検出した際に一時停止し、障害物がなくなった後移動を継続することができる。また、ロボット1の動作開始を指示する起動手段10、さらに火災を検知する火災検知センサ15を備えている。図示省略するが、火災時には、火災検知センサ15の働きにより、火災が検知され、警報が発せられる機構を備えている。   This robot 1 has a non-contact type obstacle detection means 12 such as a photoelectric touch sensor on the front surface, and temporarily stops when an obstacle ahead of a certain distance is detected during forward movement, and the obstacle disappears. The rearward movement can be continued. In addition, an activation unit 10 for instructing the operation start of the robot 1 and a fire detection sensor 15 for detecting a fire are provided. Although not shown in the drawings, in the event of a fire, the fire detection sensor 15 is equipped with a mechanism that detects a fire and issues an alarm.

制御装置8は、CPU、メモリ、タイマー、およびインターフェースを備えている。CPUは、後述するロボット1の動作アルゴリズムを実行し、さらにロボット1の各種の動作を制御する。メモリは、後述する動作アルゴリズムを実行するためのプログラム、この動作アルゴリズムを実行する際に必要な各種のデータ、および設定された移動経路のデータを記憶している。また、このメモリは、各種演算における一時的なデータの記憶を行う。タイマーは、充電状態に移行する際の制御において利用される。インターフェースは、無線通信機器1bから送られてくる通信データをCPUに伝え、またCPUからドライバ7へ指示信号を送る機能を有する。   The control device 8 includes a CPU, a memory, a timer, and an interface. The CPU executes an operation algorithm of the robot 1 described later, and further controls various operations of the robot 1. The memory stores a program for executing an operation algorithm, which will be described later, various data necessary for executing the operation algorithm, and data of a set movement route. In addition, this memory stores temporary data in various calculations. The timer is used in control when shifting to the charged state. The interface has a function of transmitting communication data sent from the wireless communication device 1 b to the CPU and sending an instruction signal from the CPU to the driver 7.

設定された経路に沿っての移動は、直進と停止しての回転(旋回)との組合せによって行われる。この際、左右の駆動輪2を同時に回転させることで直進を行い、制御装置8は、その回転数(総回転角)をカウントすることで直進時における移動距離を認識する。また、左右の駆動輪2を逆回転させることで回転を行う。この際、制御装置8は、左右の駆動輪2の逆回転の関係から回転方向を認識し、逆回転の回転数(総回転角)から回転した角度を認識する。   The movement along the set route is performed by a combination of straight advance and stop rotation (turning). At this time, the left and right drive wheels 2 are rotated at the same time so as to go straight, and the control device 8 counts the number of rotations (total rotation angle), thereby recognizing the moving distance during straight travel. Further, the left and right drive wheels 2 are rotated in the reverse direction. At this time, the control device 8 recognizes the rotational direction from the relationship of reverse rotation of the left and right drive wheels 2 and recognizes the rotated angle from the reverse rotation speed (total rotation angle).

ロボット1は、動力源と制御装置への電源であるバッテリ9を内蔵している。また、このバッテリ9への充電を行う際に利用される受電端子12を備えた受電部を備えている。このロボット1側の受電端子12に対応して、ステーション100には、給電端子113が配置されている。また、ステーション100には、バッテリ9への充電を行うための給電装置109が配置されている。   The robot 1 has a built-in battery 9 as a power source and a power source for the control device. Moreover, the power receiving part provided with the power receiving terminal 12 utilized when charging this battery 9 is provided. Corresponding to the power receiving terminal 12 on the robot 1 side, a power feeding terminal 113 is arranged in the station 100. The station 100 is provided with a power supply device 109 for charging the battery 9.

図4は、ロボット1の受電部およびステーション給電部の外観を示す斜視図である。図4に示されるように、ロボット1の後部には、断面が等脚台形の切り込み状案内部11が配置されている。この切り込み状案内部11の内部(凹型形状の内側)には、受電端子13が配置されている。   FIG. 4 is a perspective view showing the external appearance of the power receiving unit and the station power feeding unit of the robot 1. As shown in FIG. 4, a cut-out guide portion 11 having an isosceles trapezoidal cross section is disposed at the rear portion of the robot 1. A power receiving terminal 13 is arranged inside the notched guide portion 11 (inside the concave shape).

一方、ステーション100の端部には、上記案内部11を受ける形状(逆形状)の突起状案内部111が配置され、その内部には、上記受電端子13に対応する位置に給電端子113が配置されている。   On the other hand, a protruding guide 111 having a shape (reverse shape) for receiving the guide 11 is disposed at the end of the station 100, and a power supply terminal 113 is disposed in a position corresponding to the power receiving terminal 13. Has been.

この構造によれば、ロボット1の切り込み状案内部11が、ステーション100の突起状案内部111に接触する範囲の位置であれば、ロボット1の案内部11をステーション100側に押し付けることにより、突起状案内部111が切り込み状案内部11に接触して状態でガイド誘導され、受電端子13と対応する給電端子113とを確実に接触させることができる。こうして、所定の経路を往復移動した後に、ロボット1への速やかな原点復帰および自動給電が可能となる。   According to this structure, if the notch-shaped guide portion 11 of the robot 1 is in a range in contact with the protruding guide portion 111 of the station 100, the guide portion 11 of the robot 1 is pressed against the station 100 side to The guide part 111 is guided and guided in contact with the notch guide part 11, and the power receiving terminal 13 and the corresponding power supply terminal 113 can be brought into contact with each other with certainty. In this way, it is possible to quickly return to the origin and automatically supply power to the robot 1 after reciprocating along a predetermined route.

ロボット1の初期状態においては、ロボット1の案内部11とステーション100側の案内部111が正確に嵌め合わされており、この状態からロボット1の所定経路における往復移動が開始される。   In the initial state of the robot 1, the guide unit 11 of the robot 1 and the guide unit 111 on the station 100 side are accurately fitted, and the reciprocating movement of the robot 1 along a predetermined route is started from this state.

本発明を利用した場合、ロボット1を、前進移動した経路と同じ経路を同一速度で向きを変えずに逆動作によって、後退させるので、ステーション100に戻った際に、定位置近傍での位置決め誤差を最小にすることが可能となる。このため、この誤差を案内部の幅の範囲に収まるように案内部の幅を決定することにより、上記の自動給電を容易に実現することができる。   When the present invention is used, the robot 1 is moved backward by the reverse operation without changing the direction at the same speed as the forwardly moved route. Therefore, when returning to the station 100, the positioning error in the vicinity of the fixed position is detected. Can be minimized. For this reason, by determining the width of the guide portion so that this error falls within the range of the width of the guide portion, the automatic power feeding can be easily realized.

(2)実施形態の動作
ここでは、ユーザに飲み物(茶)を移動ロボットが搬送し、サービスを行う場合を例に挙げ、動作の概略を説明する。まず、複数のユーザ200のいずれかが、要求する物品の名称と数量に関する情報を、そのユーザの位置を示す情報(例えばテーブル番号)とともに赤外線リモコン等の無線送信手段200aを使って、ステーションPC102に対して送信する。
(2) Operation of Embodiment Here, an outline of the operation will be described by taking as an example a case where a mobile robot transports a drink (tea) to a user and performs a service. First, any of a plurality of users 200 sends information regarding the name and quantity of an article requested to the station PC 102 by using wireless transmission means 200a such as an infrared remote controller together with information (for example, a table number) indicating the position of the user. Send to.

ステーションPC102は、この信号を無線通信機器102aによって受信し、内部に取り込み、さらにその内容を表示部(ディスプレイ)103に表示する。オペレータ101は、この表示を見て、手動または自動で要求された物品(例えばお茶)をステーション100内の定位置にあるロボット1に載せ、さらにステーションPCを操作して、ロボット1に所定の移動経路を指示する。この指示は、ステーションPC102の無線通信機器102bから、ロボットの無線通信機器1bに送られる。   The station PC 102 receives this signal by the wireless communication device 102 a, captures it inside, and further displays the content on the display unit (display) 103. The operator 101 looks at this display and places the requested article (for example, tea) manually or automatically on the robot 1 at a fixed position in the station 100, and further operates the station PC to move the robot 1 to a predetermined position. Instruct the route. This instruction is sent from the wireless communication device 102b of the station PC 102 to the wireless communication device 1b of the robot.

そして、オペレータ101は、ロボット1上に取り付けられた押しボタンスイッチなどの起動手段10を押し、上記物品の搬送を始める。この搬送は、指定された経路に従って行われ、ユーザ200の近傍(往路の終点)においてロボット1は停止する。   Then, the operator 101 presses the activation means 10 such as a push button switch attached on the robot 1 and starts conveying the article. This conveyance is performed according to the designated route, and the robot 1 stops in the vicinity of the user 200 (the end point of the outward route).

ユーザ200は、ロボット1に搭載された物品を自ら受け取り、その後に起動手段10を押す。これによりロボット1は、指定された経路の復路の移動を行きと逆動作によって行い、ステーション100内の定位置に自動的に戻る。この復路において、ロボット1は、往路を後退りするように移動する。こうして、ユーザ200に対する注文された物品の提供サービスを行うことができる。   The user 200 receives the article mounted on the robot 1 and then presses the activation unit 10. As a result, the robot 1 moves backward on the designated route by a reverse operation, and automatically returns to a fixed position in the station 100. In this return path, the robot 1 moves so as to move backward in the forward path. In this way, the provision service of the ordered goods with respect to the user 200 can be performed.

以下、上述した動作におけるステーションPC102における制御アルゴリズムの一例を説明する。図5は、ステーションPCの制御手順の一例を示すフローチャートである。ステーションPC102においては、まずステップS101においてシステムの初期化を行った後、ステップS102において赤外線リモコン等の無線通信によりユーザの要求発生を待つ。   Hereinafter, an example of a control algorithm in the station PC 102 in the above-described operation will be described. FIG. 5 is a flowchart showing an example of the control procedure of the station PC. The station PC 102 first initializes the system in step S101, and then waits for the generation of a user request by wireless communication using an infrared remote controller or the like in step S102.

ユーザデータを受信したら、ステップS102の判断がYESとなり、ステップS103に進み、ユーザ識別番号と要求物品を示すコード及び個数の情報を取得する。そして、ステップS104に進み、ステーションPC102の表示部103上にこれらの情報を表示する。   When the user data is received, the determination in step S102 is YES, and the process proceeds to step S103, where the user identification number, the code indicating the requested article, and the number information are acquired. In step S104, the information is displayed on the display unit 103 of the station PC.

次に、ステップ105においてロボット1が既に物品を搬送中か否か、を判断する。この判断は、ステーション100内の定位置にロボット1が居るか否か(すなわち、充電中あるいは充電可能な状態にあるか否か)によって判断する。ロボット1が定位置に居るならば、ステップS106に進み、そうでなかれば、ステップS105の判断を繰り返す。   Next, in step 105, it is determined whether or not the robot 1 is already conveying an article. This determination is made based on whether or not the robot 1 is in a fixed position in the station 100 (that is, whether or not the robot 1 is being charged or is in a state where charging is possible). If the robot 1 is in a fixed position, the process proceeds to step S106, and if not, the determination in step S105 is repeated.

ロボット1が定位置に居るならば、オペレータ101が表示部103上の画面情報に基づき要求物品をロボット1の上部に搭載する(ステップS106)。この際、図示しないアームロボットを利用して自動的に物品を搭載してもよい。   If the robot 1 is at a fixed position, the operator 101 mounts the requested article on the upper part of the robot 1 based on the screen information on the display unit 103 (step S106). At this time, the article may be automatically mounted using an arm robot (not shown).

ロボット1上に要求された物品を搭載したら、ステップS107に進み、ロボット1へ無線通信手段102aを用いてユーザ認識番号を送る。その後、ステップ102に戻り、次の要求を待つ。   When the requested article is mounted on the robot 1, the process proceeds to step S107, and the user identification number is sent to the robot 1 using the wireless communication means 102a. Thereafter, the process returns to step 102 and waits for the next request.

次に、ロボットの制御アルゴリズムの一例を説明する。図6は、ロボットの移動動作の制御手順を示すフローチャートである。まず、ステップS10においてシステムの初期化を行った後、ステップS11においてロボットが定位置に居るか否か判断する。この判断は、ロボット後部左右に設置した接触センサ14b(後部左側)及び14a(後部右側)によって行う。   Next, an example of a robot control algorithm will be described. FIG. 6 is a flowchart showing a control procedure of the moving operation of the robot. First, after the system is initialized in step S10, it is determined in step S11 whether or not the robot is in a fixed position. This determination is made by contact sensors 14b (rear left side) and 14a (rear right side) installed on the left and right sides of the rear part of the robot.

定位置に居る場合、ステップ12においてステーションPC102からのユーザ識別番号の無線通信手段による送信を待ち、ユーザ識別番号を取得したら、ステップ13において、予め設定されたユーザ認識番号に対応する経路情報を設定する。なお、ユーザ識別番号を取得できない場合、ステップS12の判断を繰り返す。   If the user ID is in a fixed position, the wireless communication means waits for transmission of the user identification number from the station PC 102 in step 12, and when the user identification number is acquired, in step 13, route information corresponding to the preset user identification number is set. To do. If the user identification number cannot be acquired, the determination in step S12 is repeated.

ステップS13における経路の設定処理が終了したら、ステップS14において、ロボット1の上部に設置した起動ボタンスイッチ10が押されるのを待つ。起動命令を受けたら、ステップS15において、設定した経路情報に基づき自動的に移動し、物品を要求したユーザ近傍の所定の位置に搬送し、そして停止する。ユーザが物品を取り出し、起動ボタンスイッチ10が押されると、ステップS16の判断がYESとなり、ロボット1はステップS17においてS15と正反対の移動動作を行い、往路と同じ経路に沿って後退りするように移動し、ステーション100内の定位置近傍に戻る。その後、原点復帰モードへ移行する(ステップS18)。   When the route setting process in step S13 is completed, in step S14, the process waits for the activation button switch 10 installed on the upper part of the robot 1 to be pressed. When the activation command is received, in step S15, it automatically moves based on the set route information, conveys the article to a predetermined position near the user who requested it, and stops. When the user takes out the article and the start button switch 10 is pressed, the determination in step S16 is YES, and the robot 1 moves in the opposite direction to S15 in step S17 and moves so as to move backward along the same path as the forward path. And return to the vicinity of the fixed position in the station 100. Thereafter, the operation proceeds to the origin return mode (step S18).

原点復帰モードにおいては、図4に示すロボット1後部の断面が等脚台形をした切り込み状案内部11を、これと逆形状であって同一の高さにあるステーション100の突起状案内部111に接触させる。この際、後述する制御を行うことで、受電端子13を給電端子113に結合させ、確実に自動給電を受けることができる。   In the origin return mode, the notch-shaped guide portion 11 whose cross section of the rear portion of the robot 1 shown in FIG. 4 is an isosceles trapezoid is formed on the protrusion-shaped guide portion 111 of the station 100 having the opposite shape and the same height. Make contact. At this time, by performing the control described later, the power receiving terminal 13 can be coupled to the power feeding terminal 113 so that automatic power feeding can be reliably performed.

図7は、原点復帰モードにおいて行われるステップS18に示す制御手順を示すフローチャートである。ステップS18の原点復帰モードにおいては、まずステップS20において、制御装置8に内蔵のタイマーを用いて一定時間経過したかを調べ、経過時間が一定時間内であれば、ステップ21に進み、一定時間が経過したのであれば、復帰動作が所定に時間内に完了しなかったので、エラーである旨の判定を行い、異常終了ステップ(ステップS27)に進む。ステップS27においては、例えば警報を発する等して、自動復帰が果たせなかった旨を報知する。   FIG. 7 is a flowchart showing the control procedure shown in step S18 performed in the origin return mode. In the origin return mode of step S18, first, in step S20, it is checked whether a fixed time has elapsed using a timer built in the control device 8. If the elapsed time is within the fixed time, the process proceeds to step 21 and the fixed time is reached. If it has elapsed, since the return operation has not been completed within the predetermined time, it is determined that there is an error, and the process proceeds to the abnormal end step (step S27). In step S27, for example, an alarm is issued to notify that automatic recovery could not be achieved.

一方、ステップS21に進んだ場合、左右の接触センサ14b及び14aの状態を調べ、少なくとも一方がONであるか否かを判断する。接触スイッチ14aか14bのいずれもONしていなければ左右の駆動輪の速度を同一にして後退させ(ステップS22)、ステップS20の前段階に戻る。   On the other hand, when the process proceeds to step S21, the states of the left and right contact sensors 14b and 14a are examined to determine whether at least one is ON. If neither of the contact switches 14a or 14b is ON, the left and right drive wheels are moved back at the same speed (step S22), and the process returns to the previous stage of step S20.

また、左右の接触センサ14bか14aのいずれかがONである場合、ステップS23に進み、ここで右側のセンサ14aのみONの場合、ステップ24において左の駆動輪の速度を右側よりも少し大きくし、ロボット1の左側を速く後退させる修正を行いつつ後退を行う。逆に、左側のセンサ14bのみONの場合、ステップ25において右の駆動輪の速度を左側よりも少し大きくし、ロボットの姿勢を修正させつつ後退を行う。   If either the left or right contact sensor 14b or 14a is ON, the process proceeds to step S23. If only the right sensor 14a is ON, the speed of the left driving wheel is slightly increased from the right side in step 24. Then, the robot 1 moves backward while making a correction for moving the left side of the robot 1 back faster. Conversely, if only the left sensor 14b is ON, in step 25, the speed of the right drive wheel is made slightly higher than the left side, and the robot moves backward while correcting the posture of the robot.

ステップS24またはステップS25の処理を実行した後、ステップS20以下の処理を再度実行する。こうして、所定の制限時間内において、ステップ23の判断が「接触センサ14a及び14bがON」になるまで、ステップS24またはステップS25の処理を行う。そして、ステップ23の判断において、「接触センサ14a及び14bがON」になったら、復帰動作を完了し(ステップS26)、自動給電可能な状態に移行する。なおこの際、ステーションPC102に復帰完了を通知して、動作を完了する。   After performing the process of step S24 or step S25, the process of step S20 and subsequent steps is performed again. Thus, the process of step S24 or step S25 is performed until the determination of step 23 is “contact sensors 14a and 14b are turned on” within the predetermined time limit. Then, in the determination of step 23, when “contact sensors 14a and 14b are turned on”, the return operation is completed (step S26), and the state shifts to a state where automatic power feeding is possible. At this time, the station PC 102 is notified of the completion of restoration, and the operation is completed.

この動作においては、ステーション100側の案内部111の形状と、それに嵌め込まれる逆形状のロボット1の案内部11の協同作用により、位置決め誤差を吸収しつつ、定位置への自動復帰を行うことができる。この場合、1回の電子制御では追い込めない多少の誤差は、互いに補完的な案内部11および111の物理的な形状によって、吸収されるので、電子制御のみに依存する場合に比較して、速やかに端子同士の接続を行うことができる。   In this operation, it is possible to automatically return to a fixed position while absorbing positioning errors by the cooperative action of the shape of the guide portion 111 on the station 100 side and the guide portion 11 of the robot 1 having the opposite shape fitted thereto. it can. In this case, some errors that cannot be driven by one electronic control are absorbed by the physical shapes of the guide parts 11 and 111 that are complementary to each other. The terminals can be connected to each other.

本実施形態において、ロボット1に移動経路を指定する通信装置として、市販の赤外線リモコンを使用することもできる。移動経路の指定は、所定の番号情報を伝送できればよいので、ステーションPC102を使用する必要はない。こうすることで、より簡便な使いやすいシステムとすることができる。   In the present embodiment, a commercially available infrared remote controller can be used as a communication device that designates a movement path for the robot 1. In order to specify the movement route, it is not necessary to use the station PC 102 as long as predetermined number information can be transmitted. By doing so, a simpler and easier-to-use system can be obtained.

2.第2の実施形態
本発明の移動ロボットシステムは、自動火災検知システムに利用することができる。図8は、発明を利用した自動火災検知システムの概要を示す概念図である。このシステムにおいては、ロボット1に温度センサや煙センサといった火災検知手段を設置し、あらかじめ設定した経路を往復する自動運転を行わせる。
2. Second Embodiment The mobile robot system of the present invention can be used in an automatic fire detection system. FIG. 8 is a conceptual diagram showing an outline of an automatic fire detection system using the invention. In this system, a fire detection means such as a temperature sensor or a smoke sensor is installed in the robot 1 to perform an automatic operation that reciprocates a predetermined route.

そして、火災を発見した時には、ロボット1の無線通信機器1bからステーションPC102の無線通信機器102bに、その旨の情報が伝達される。ステーションPC102はこれを受けて、警報器151にて警報音を発し、さらにスプリンクラーなどの消火設備152を作動させて消火を行う。また、ステーションPC102は、公衆通信網150を用いて、あらかじめ通知登録したユーザ202や消防署に火災発生を通知する。   When a fire is detected, information to that effect is transmitted from the wireless communication device 1b of the robot 1 to the wireless communication device 102b of the station PC 102. In response to this, the station PC 102 emits an alarm sound by the alarm device 151 and further operates the fire extinguishing equipment 152 such as a sprinkler to extinguish the fire. Further, the station PC 102 notifies the occurrence of fire to the user 202 and the fire department registered in advance using the public communication network 150.

本発明を利用した移動ロボットシステムは、所定の経路を往復した後に、ステーションに戻り、自動充電モード(あるいは待機モード)に移行する。従って、適宜充電モードになるように設定することで、上述した警備のための巡回をバッテリ切れの心配なしに行うことができる。   The mobile robot system using the present invention returns to the station after reciprocating a predetermined route, and shifts to the automatic charging mode (or standby mode). Accordingly, by appropriately setting the charging mode, the above-mentioned patrol for security can be performed without worrying about running out of the battery.

3.第3の実施形態
本発明の移動ロボットシステムは、自動侵入者検知システムに利用することができる。図9は、発明を利用した自動侵入者検知システムの概要を示す概念図である。このシステムにおいては、ロボット1にあらかじめ設定した経路を往復する自動運転を行わせる。
3. Third Embodiment The mobile robot system of the present invention can be used in an automatic intruder detection system. FIG. 9 is a conceptual diagram showing an outline of an automatic intruder detection system using the invention. In this system, the robot 1 is automatically operated to reciprocate a predetermined route.

そして、非接触型障害物検出センサ12(物体検出センサ)を用いて侵入者を発見した時に、無線通信機器1bからステーションPC102の無線通信機器102bに、その旨の情報を伝達する。これを受けて、ステーションPC102は、警報器151にて警報音を発し、さらに公衆通信網150を用いて、あらかじめ通知登録したユーザ202(あるいは警察や警備会社)に不審者侵入を通知する。   Then, when an intruder is found using the non-contact type obstacle detection sensor 12 (object detection sensor), information to that effect is transmitted from the wireless communication device 1b to the wireless communication device 102b of the station PC 102. In response to this, the station PC 102 emits an alarm sound at the alarm device 151 and further notifies the user 202 (or police or security company) registered in advance of the suspicious person intrusion using the public communication network 150.

この態様の場合も、充電を適宜おこないつつ、巡回を繰り返す動作を行わせることができるので、信頼性の高い防犯システムを構築することができる。   In the case of this aspect as well, it is possible to perform an operation of repeating the patrol while appropriately charging, so that a highly reliable crime prevention system can be constructed.

センシング手段としては、強い光を検出して異常を検知する光検出装置、異常音を検出する音検出装置等を利用することもできる。また、センシング手段は複数のものを適宜組み合わせて利用することもできる。また、センサの出力を直接ユーザ202に対して出力してもよい。また、移動ロボット1にカメラを装着し、その撮像画像をユーザ202に対して伝送してもよい。   As the sensing means, a light detection device that detects an abnormality by detecting strong light, a sound detection device that detects an abnormal sound, or the like can be used. Also, a plurality of sensing means can be used in combination as appropriate. Further, the sensor output may be directly output to the user 202. Alternatively, a camera may be attached to the mobile robot 1 and the captured image may be transmitted to the user 202.

4.第4の実施形態
図1〜図4に示す搬送ロボット1をカラオケボックスにおける飲食物の提供サービスに利用する例を説明する。この場合、まず初期設定として、ステーションPC102を操作して、搬送ロボット1に対して、ステーション100から各カラオケルームまでの経路を設定しておく。なお、この設定した経路の識別は、カラオケルームのルーム番号によって行うように設定しておく。また、ここでは、ユーザ200は、カラオケルームにいる客であり、無線送信手段200aと無線通信機器102bとは、有線電話であるとする。
4). 4th Embodiment The example which utilizes the conveyance robot 1 shown in FIGS. 1-4 for the provision service of the food / beverage in a karaoke box is demonstrated. In this case, as an initial setting, first, the station PC 102 is operated to set a route from the station 100 to each karaoke room for the transfer robot 1. The set route is identified by the room number of the karaoke room. Here, it is assumed that the user 200 is a customer in a karaoke room, and the wireless transmission means 200a and the wireless communication device 102b are wired telephones.

以下、動作内容を説明する。まず、所定のカラオケルームにいる客が、有線電話である無線送信手段200aを用いて、ステーションPC102を介した電話連絡を行う。店員であるオペレータ101は、その電話連絡を受け、ルーム番号と飲食物の注文内容を確認する。注文された飲食物の用意ができたら、オペレータ101(あるいは他の店員)が、それをステーション100において待機している搬送ロボット1上に載せる。   The operation contents will be described below. First, a customer in a predetermined karaoke room makes a telephone call via the station PC 102 using the wireless transmission means 200a which is a wired telephone. The operator 101 who is a store clerk receives the telephone contact and confirms the room number and the order contents of the food and drink. When the ordered food and drink are ready, the operator 101 (or another store clerk) places it on the transfer robot 1 waiting at the station 100.

そして、店の従業員であるオペレータ101は、ステーションPC102に注文を出したカラオケルームのルーム番号を入力し、その入力情報を無線通信機器101bから搬送ロボット1に送信する。そして、起動ボタンスイッチ10が押されて、搬送ロボット1は、指定されたカラオケルームに移動し、そのカラオケルームの前で停止する。   Then, the operator 101 who is an employee of the store inputs the room number of the karaoke room for which the order has been placed to the station PC 102, and transmits the input information to the transport robot 1 from the wireless communication device 101b. Then, the start button switch 10 is pressed, and the transfer robot 1 moves to the designated karaoke room and stops in front of the karaoke room.

飲食物の注文を行った客は、ドア越しに搬送ロボット1を認識し、ドアを開け、搬送ロボット上の飲食物を受け取り、起動ボタンスイッチ10を押す。起動ボタンスイッチが押された搬送ロボット1は、往路とは逆の経路を逆動作で移動し、ステーション100に戻る。こうして、搬送ロボット1を利用した飲食物の提供が行われる。   A customer who orders food and drink recognizes the transport robot 1 through the door, opens the door, receives food and drink on the transport robot, and presses the start button switch 10. The transfer robot 1 whose start button switch has been pressed moves in a reverse direction on the path opposite to the forward path and returns to the station 100. In this way, food and drink are provided using the transfer robot 1.

カラオケボックスにおいては、第三者である店員が飲食物を運ぶために室内に入ることに、客が違和感や好ましくない感情を抱く場合がある。本実施形態を利用した場合、この事態を避けることができる。また、店側にとっても深夜営業等における人件費の削減を行うことができメリットを得ることができる。   In a karaoke box, a customer may feel uncomfortable or uncomfortable when a third-party clerk enters the room to carry food and drink. When this embodiment is used, this situation can be avoided. In addition, the store side can reduce the labor cost in late-night business and the like, and can obtain a merit.

本実施形態において、搬送ロボットに回転灯のような信号表示手段を搭載し、指定されカラオケルームの前に到着した際に、それを点灯させることで、到着したことを客に報知できるようにしてもよい。   In this embodiment, the transport robot is equipped with a signal display means such as a rotating lamp, and when it arrives in front of the designated karaoke room, it is turned on so that the customer can be notified of the arrival. Also good.

また、搬送中の飲食物が、第三者によって盗まれることや、勘違いによる飲食物の他の客の受け取りを防止する仕組みを用意することもできる。この場合、搬送する飲食物を搬送ロボット1内に格納するようにし、さらにこの格納を行うためのドアをロックするロック機構を配置する。そして、搬送中は、このロック機構をONにし、往路の終点位置(指定されたカラオケルームの前)に到着した段階でこのロック機構がOFFになるように設定しておく。こうすることで、搬送途中における飲食物の盗難や、勘違いによる飲食物の他の客の受け取りを防止することができる。   It is also possible to prepare a mechanism for preventing food and drink being transported from being stolen by a third party and receiving other customers of food and drink due to misunderstanding. In this case, food and drink to be transported are stored in the transport robot 1, and a lock mechanism that locks a door for performing this storage is disposed. Then, during the conveyance, the lock mechanism is turned on, and the lock mechanism is set to be turned off when it arrives at the end position of the forward path (in front of the designated karaoke room). By doing so, it is possible to prevent the food from being stolen in the middle of transportation and the receipt of other customers by the misunderstanding.

このような仕組みは、搬送ロボット1が搬送する搬送物の盗難や勘違いによる他のユーザによる受け取りを防止する技術として広く利用することができる。   Such a mechanism can be widely used as a technique for preventing receipt by other users due to theft or misunderstanding of a transported object transported by the transport robot 1.

上述の発明は、店舗あるいは事務所等で、顧客や従業員に対して茶器をはじめとする種々の要求物品の自動搬送システムとして、また営業時間外等の無人状態における自動火災検知システムとして、さらに自動侵入者検知システムとして利用可能である。   The above-mentioned invention is as an automatic transport system for various required items including tea utensils for customers and employees at stores or offices, and as an automatic fire detection system in an unattended state such as outside business hours. It can be used as an automatic intruder detection system.

ロボットシステムを示す概要図。1 is a schematic diagram showing a robot system. ロボットの外観を示す模式図。The schematic diagram which shows the external appearance of a robot. ロボットの内部構成を示すブロック図。The block diagram which shows the internal structure of a robot. ロボットの受電部およびステーション給電部の外観を示す斜視図。The perspective view which shows the external appearance of the power receiving part of a robot, and a station electric power feeding part. ステーションPCの制御手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the control procedure of station PC. ロボットの移動動作の制御手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the control procedure of the movement operation | movement of a robot. ロボットの原点復帰時に行われる制御手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the control procedure performed at the time of the origin return of a robot. 自動火災検知システムの概念図。The conceptual diagram of an automatic fire detection system. 自動侵入者検知システムの概念図。The conceptual diagram of an automatic intruder detection system.

符号の説明Explanation of symbols

1…搬送ロボット、1b…無線通信機器、2…駆動輪、3…軸、4…歯車減速機、5…電動機、6…補助車輪、7…電動機用ドライバ、8…制御装置、9…バッテリ、10…起動手段(起動ボタンスイッチ)、11…切り込み状案内部、12…前部障害物検知手段、13…受電端子、14a…後部右接触センサ、14b…後部左接触センサ、15…火災検知センサ、16…物品搭載部、100…ステーション、101…オペレータ、102…ステーションPC、102a…無線通信機器、102b…無線通信機器、103…表示部、109…給電装置、111…突起状案内部、113…給電端子、150…公衆通信網、151…警報器、152…消火設備。200…ユーザ、200a…無線送信手段、202…遠隔ユーザ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Conveyance robot, 1b ... Wireless communication apparatus, 2 ... Drive wheel, 3 ... Axis, 4 ... Gear reducer, 5 ... Electric motor, 6 ... Auxiliary wheel, 7 ... Motor driver, 8 ... Control device, 9 ... Battery, DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Starting means (start button switch), 11 ... Notch-shaped guide part, 12 ... Front obstacle detection means, 13 ... Power receiving terminal, 14a ... Rear right contact sensor, 14b ... Rear left contact sensor, 15 ... Fire detection sensor , 16 ... Article mounting section, 100 ... Station, 101 ... Operator, 102 ... Station PC, 102a ... Wireless communication equipment, 102b ... Wireless communication equipment, 103 ... Display section, 109 ... Power feeding device, 111 ... Projection guide section, 113 ... Power supply terminal, 150 ... Public communication network, 151 ... Alarm, 152 ... Fire extinguishing equipment. 200 ... user, 200a ... wireless transmission means, 202 ... remote user.

Claims (5)

所定の経路を往復する機能を備えた移動ロボットを含むロボットシステムであって、
前記移動ロボットは、
直進および停止しての回転による移動を行う移動装置と、
前記経路の復路における移動を、往路における動作と逆の動作により行うための制御装置と、
前記経路の情報および前記制御装置が行う制御の制御論理を記憶した記憶装置と
を備えることを特徴とする移動ロボットシステム。
A robot system including a mobile robot having a function of reciprocating a predetermined route,
The mobile robot is
A moving device that moves in a straight line and stops and rotates;
A control device for performing movement in the return path of the path by an operation opposite to the operation in the outbound path;
A mobile robot system comprising: a storage device that stores information on the route and control logic of control performed by the control device.
前記所定の経路が複数設定されており、
この複数設定された経路の何れかを指定する経路指定信号を受信する受信装置を前記移動ロボットが更に備えることを特徴とする請求項1に記載の移動ロボットシステム。
A plurality of the predetermined routes are set,
The mobile robot system according to claim 1, wherein the mobile robot further includes a receiving device that receives a route designation signal that designates one of the plurality of set routes.
前記移動ロボットに対する充電機能を備えたステーションを更に含み、
前記移動ロボットには、先細り構造を備えた突出形状、またはこの突出形状の逆形状を有した凹型形状の受電部が配置され、
前記ステーションには、前記凹型形状または前記突出形状の給電部が配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の移動ロボットシステム。
A station having a charging function for the mobile robot;
The mobile robot is provided with a power receiving unit having a concave shape having a protruding shape with a tapered structure, or an inverse shape of the protruding shape,
3. The mobile robot system according to claim 1, wherein the concave shape or the protruding power supply unit is disposed in the station. 4.
前記所定の経路の往復は、
前記ステーションに結合された状態から出発し、
前記ステーションに結合された状態で終了し、
前記結合された状態において、前記移動ロボットに内蔵されたバッテリへの充電が行われることを特徴とする請求項3に記載の移動ロボットシステム。
The round trip of the predetermined route is
Starting from being coupled to the station,
Exits coupled to the station,
4. The mobile robot system according to claim 3, wherein in the coupled state, a battery built in the mobile robot is charged. 5.
前記移動ロボットは、
温度検出装置、煙検出装置、物体検出装置、光検出装置、音検出装置から選ばれた一種または複数種類のセンサ装置と、
前記センサ装置の出力信号または前記センサ装置の出力信号に応答した信号を外部に送信する送信手段と
を更に備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の移動ロボットシステム。
The mobile robot is
One or more types of sensor devices selected from a temperature detection device, a smoke detection device, an object detection device, a light detection device, and a sound detection device,
The mobile robot system according to claim 1, further comprising: a transmission unit that transmits an output signal of the sensor device or a signal in response to the output signal of the sensor device to the outside.
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