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JP2009178788A - Mobile robot fall prevention system and fall prevention device - Google Patents

Mobile robot fall prevention system and fall prevention device Download PDF

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JP2009178788A
JP2009178788A JP2008018750A JP2008018750A JP2009178788A JP 2009178788 A JP2009178788 A JP 2009178788A JP 2008018750 A JP2008018750 A JP 2008018750A JP 2008018750 A JP2008018750 A JP 2008018750A JP 2009178788 A JP2009178788 A JP 2009178788A
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JP
Japan
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mobile robot
unit
hoist
information
fall
Prior art date
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Pending
Application number
JP2008018750A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Takaoka
豊 高岡
Tetsuo Furui
哲男 古井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Abstract

【課題】移動ロボットの状態に対して自動的に迅速かつ的確に対応する移動ロボットの転倒防止システムを提供する
【解決手段】移動ロボットは、センサにて取得された情報に基づいて周囲の環境地図を作成するとともに自己位置の推定を行う自己位置推定部と、移動の経路を生成する経路生成部と、を備える。転倒防止装置は、移動ロボットの位置情報を取得するロボット位置情報取得部511と、移動ロボットの次の移動経路情報を取得する経路情報取得部512と、これらの情報に基づいて移動ロボットの次の移動位置を算出する追従位置算出部513と、追従位置算出部513にて算出された移動ロボットの次の移動位置に基づいて前記ホイストを移動ロボットに追従させる動作指令を生成するとともにホイスト430に動作指令を与える追従動作指令部541と、を備える
【選択図】図3
To provide a mobile robot overturn prevention system that automatically and quickly responds to the state of a mobile robot. A mobile robot uses an environment map based on information acquired by a sensor. And a self-position estimation unit that estimates the self-position and a route generation unit that generates a movement route. The fall prevention device includes a robot position information acquisition unit 511 that acquires position information of the mobile robot, a route information acquisition unit 512 that acquires the next movement route information of the mobile robot, and the next information of the mobile robot based on these pieces of information. A follow-up position calculation unit 513 that calculates a movement position, and an operation command for causing the mobile robot to follow the hoist based on the next movement position of the mobile robot calculated by the follow-up position calculation unit 513 and an operation to the hoist 430 And a follow-up action command unit 541 for giving a command.

Description

本発明は、移動ロボットの転倒防止システムおよび転倒防止装置に関する。   The present invention relates to a fall prevention system and a fall prevention device for a mobile robot.

自律的に二足で歩行する人型ロボット(二足歩行型ロボット)の開発が進められている。このような二足歩行ロボットは、移動動作が不安定になりやすく、転倒して破損してしまうといった事故が起こりやすい。特に、非常停止がかかった場合に駆動モータが全軸サーボオフしてしまうと、自由落下のごとく倒れてしまうため、その損傷は甚大となる。   Development of a humanoid robot (biped robot) that autonomously walks on two legs is underway. Such a biped robot is likely to have an accident in which the movement operation is likely to be unstable and the vehicle falls over and breaks. In particular, if the drive motor is servo-off for all axes when an emergency stop is applied, the drive motor will fall like a free fall, and the damage will be enormous.

そこで、移動試験時などでは転倒を防止するための対策が講じられる。例えば、上方から垂下したワイヤーと移動ロボットとを連結しておき、移動ロボットが転倒しそうになった際には即座にワイヤーで移動ロボットを吊り上げて、異常時でも移動ロボットが転倒してしまわないような対策が講じられる。
この場合、操作者が移動ロボットを目視しながらホイストの移動を操作し、異常を認めた際にはワイヤーを巻き上げて移動ロボットを吊り上げることが行われる。
しかしながら、このように操作者がホイストを移動ロボットに追従させて操縦したり、異常発生時に移動ロボットが転倒するよりも早く引き上げ操作を適時に行うことには無理がある。そこで、このような問題を改善した発明が提案されている(例えば、特許文献1)。
Therefore, measures are taken to prevent falls during a mobility test. For example, connect the wire hanging from above and the mobile robot, and when the mobile robot is about to fall, lift the mobile robot immediately with the wire so that the mobile robot does not fall even in the event of an abnormality Measures are taken.
In this case, the operator operates the hoist while visually observing the mobile robot, and when an abnormality is recognized, the wire is wound up and the mobile robot is lifted.
However, it is impossible for the operator to operate the hoist by following the mobile robot in this way, or to perform the lifting operation in a timely manner before the mobile robot falls over when an abnormality occurs. Therefore, an invention that has improved such a problem has been proposed (for example, Patent Document 1).

特許文献1には、ホイストを移動ロボットに追従させることが記載されている。そして、特許文献1にはホイストを移動ロボットに追従させるにあたって3つの方法が開示されており、
(1)移動ロボットとホイストとの両方にそれぞれ位置センサを設けて、二つの位置センサによる検出値が所定のずれ量内になるようにホイストを駆動制御する、
(2)ホイストに取り付けたカメラにて移動ロボットを撮像し、移動ロボットとホイストとの位置ずれが所定範囲内に収まるようにホイストを駆動制御する、
(3)予め設定された移動ロボットの移動マップに従ってホイストを駆動制御する、ことが記載されている。
Patent Document 1 describes that a hoist follows a mobile robot. And in patent document 1, three methods are disclosed in making a hoist follow a mobile robot,
(1) A position sensor is provided for each of the mobile robot and the hoist, and the hoist is driven and controlled so that the detection values by the two position sensors are within a predetermined deviation amount.
(2) The mobile robot is imaged with a camera attached to the hoist, and the hoist is driven and controlled so that the positional deviation between the mobile robot and the hoist is within a predetermined range.
(3) It is described that the hoist is driven and controlled according to a preset movement map of the mobile robot.

特開2004−90126号公報JP 2004-90126 A

しかしながら、カメラや位置センサによる追尾では、移動ロボットの動きを後追いすることになるため、ホイストの動きが移動ロボットの移動に対して必然的に遅れてしまうという問題がある。
ホイストの移動が移動ロボットに対して遅れてしまうと、ワイヤーで移動ロボットを引っ張ってしまうことになる。すると、移動ロボットに不要な負荷がかかってしまい、移動ロボットの歩行動作にとって障害となり、かえって転倒を誘発してしまうといった問題が生じる。
移動マップを利用する場合でも、予め決まった経路を移動ロボットが移動する場合であればよいが、近年開発が進んでいる自律型の移動ロボットの場合には適用できない場合がある。
However, in tracking with a camera or position sensor, since the movement of the mobile robot is followed, there is a problem that the movement of the hoist is necessarily delayed with respect to the movement of the mobile robot.
If the movement of the hoist is delayed with respect to the mobile robot, the mobile robot will be pulled by the wire. Then, an unnecessary load is applied to the mobile robot, which hinders the walking motion of the mobile robot, and causes a problem of inducing a fall.
Even when the movement map is used, it is sufficient if the mobile robot moves along a predetermined route. However, this may not be applicable to an autonomous mobile robot that has been developed recently.

本発明の目的は、移動ロボットの状態に対して自動的に迅速かつ的確に対応する移動ロボットの転倒防止システムを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a mobile robot tipping prevention system that automatically and quickly responds to the state of the mobile robot.

本発明にかかる移動ロボットの転倒防止システムは、自律的に歩行を行う移動ロボットと、前記移動ロボットに連結されたワイヤーが繰出し引上げ自在に設けられたホイストを有しこのワイヤーを引上げることで移動ロボットの転倒を防止する転倒防止装置と、を備え、前記ホイストを前記移動ロボットの略頭上にて前記移動ロボットに追従して移動させる移動ロボットの転倒防止システムであって、前記移動ロボットは、周囲の環境情報を取得するセンサと、前記センサにて取得された情報に基づいて周囲の環境地図を作成するとともに自己位置の推定を行う自己位置推定部と、前記自己位置推定部にて生成された環境地図を用いて移動の経路を生成する経路生成部と、を備え、前記転倒防止装置は、前記自己位置推定部から前記移動ロボットの自己位置推定情報が入力されて前記移動ロボットの位置情報を取得するロボット位置情報取得部と、前記経路生成部にて生成された経路情報を取得する経路情報取得部と、前記自己位置推定情報と前記経路情報とに基づいて前記移動ロボットの次の移動位置を算出する追従位置算出部と、前記追従位置算出部にて算出された前記移動ロボットの次の移動位置に基づいて前記ホイストを前記移動ロボットに追従させる動作指令を生成するとともに前記ホイストに動作指令を与える追従動作指令部と、を備えることを特徴とする。   The fall prevention system for a mobile robot according to the present invention includes a mobile robot that autonomously walks, and a hoist provided with a wire connected to the mobile robot so that the wire can be drawn and pulled up. A fall prevention system for a mobile robot comprising: a fall prevention device for preventing the fall of the robot, and moving the hoist following the mobile robot substantially above the mobile robot; Generated by the sensor for acquiring the environmental information, a self-position estimating unit for creating a surrounding environmental map based on the information acquired by the sensor and estimating the self-position, and the self-position estimating unit A route generation unit that generates a route of movement using an environmental map, and the fall prevention device includes the movement robot from the self-position estimation unit. A robot position information acquisition unit that receives the position information of the mobile robot upon receiving the self-position estimation information of the robot, a route information acquisition unit that acquires the route information generated by the route generation unit, and the self-position estimation A tracking position calculation unit that calculates a next movement position of the mobile robot based on the information and the route information, and the hoist based on the next movement position of the mobile robot calculated by the tracking position calculation unit. And a follow-up action command unit that generates an action command for causing the mobile robot to follow and gives an action command to the hoist.

このような構成において、転倒防止装置は移動ロボットの内部で生成される自己位置および経路の情報を取得し、この情報に基づいて移動ロボットの次の移動位置を算出する。そして、算出された移動ロボットの次の移動位置に基づいて動作指令を生成してホイストを制御する。すると、移動ロボットの移動に対して円滑にホイストを追従させることができる。
従来は、センサ(カメラあるいはレーダー等)によって移動ロボットの移動を監視し、移動ロボットとホイストとの位置ずれが所定値以上になった場合にホイストを移動ロボットの方向に移動させて移動ロボットとホイストとの位置ずれを所定値内に収めることとしていた。
しかしながらこの方法では移動ロボットが移動した後からホイストがついていくことになり、円滑な追従が原理的に無理であった。
さらに、ホイストの追従が遅れると、ワイヤーが移動ロボットを引っ張ることになるため移動ロボットに余計な力がかかり、移動ロボットの自律的歩行にとって障害となるという問題があった。
この点、本発明によれば、移動ロボットの内部で生成される情報に基づいて移動ロボットが次に移動する位置を算出してホイストを制御するので、移動ロボットの移動に対して遅れなく円滑にホイストを追従させることができる。
In such a configuration, the fall prevention device acquires information on a self-position and a route generated inside the mobile robot, and calculates the next movement position of the mobile robot based on this information. Then, based on the calculated next movement position of the mobile robot, an operation command is generated to control the hoist. Then, the hoist can smoothly follow the movement of the mobile robot.
Conventionally, the movement of the mobile robot is monitored by a sensor (camera, radar, etc.), and when the positional deviation between the mobile robot and the hoist exceeds a predetermined value, the hoist is moved in the direction of the mobile robot to move the mobile robot and the hoist. And the positional deviation within a predetermined value.
However, with this method, the hoist is attached after the mobile robot has moved, and smooth follow-up is impossible in principle.
Furthermore, when the follow-up of the hoist is delayed, the wire pulls the mobile robot, so that an extra force is applied to the mobile robot, which hinders the autonomous walking of the mobile robot.
In this regard, according to the present invention, since the position where the mobile robot moves next is calculated based on information generated inside the mobile robot and the hoist is controlled, the mobile robot can smoothly move without delay. The hoist can be followed.

なお、前記ワイヤーとは、長い紐状のものであればよく、たとえば、繊維や針金を撚り合わせたロープ状のものであってもよく、さらには、リングを繋げたチェーン状のものであってもよい。   Note that the wire may be in the form of a long string, for example, a rope in which fibers or wires are twisted together, and a chain in which rings are connected. Also good.

本発明では、前記追従位置算出部は、前記移動ロボットの次の移動位置を算出することに加えて、さらに、前記自己位置推定情報および前記経路情報の取得から前記ホイストに動作指令を与えて当該ホイストが指令された位置に移動するまでの遅れ時間を加味して前記移動ロボットに前記ホイストを追従させるための追従位置を算出することが好ましい。   In the present invention, in addition to calculating the next movement position of the mobile robot, the follow-up position calculation unit further gives an operation command to the hoist from the acquisition of the self-position estimation information and the path information. It is preferable to calculate a follow-up position for causing the mobile robot to follow the hoist in consideration of a delay time until the hoist moves to the commanded position.

このような構成によれば移動ロボットの次の移動を予測するとともに追従動作にかかる時間も考慮しているため、ホイストが遅れなく正確に移動ロボットに追従することができる。   According to such a configuration, since the next movement of the mobile robot is predicted and the time required for the follow-up operation is taken into consideration, the hoist can accurately follow the mobile robot without delay.

本発明では、前記移動ロボットは、駆動モータの制御エラーを検出してエラー信号を発信するエラー信号発信部を備え、前記転倒防止装置は、前記移動ロボットの引上げ動作を前記ホイストに指令する引上げ動作指令部と、前記エラー信号発信部からのエラー信号を受信して前記引上げ動作指令部にエラー情報を伝えるエラー信号受信部と、を備え、前記引上げ動作指令部は前記エラー情報を受信した場合、前記ホイストに前記移動ロボットの引上げ動作を指令することが好ましい。   In the present invention, the mobile robot includes an error signal transmission unit that detects a control error of the drive motor and transmits an error signal, and the overturn prevention device is a pulling operation that instructs the hoist to pull up the mobile robot. A command unit, and an error signal receiving unit that receives an error signal from the error signal transmission unit and transmits error information to the pulling operation command unit, and when the pulling operation command unit receives the error information, It is preferable to instruct the hoist to pull up the mobile robot.

このような構成によれば、移動ロボットのモータ駆動にエラーがあった場合には、エラー信号発信部からエラー信号が発信される。すると、このエラー信号が転倒防止装置のエラー信号受信部にて受信される。エラー信号受信部によりエラー情報が引上げ動作指令部に伝達され、引上げ動作指令部からホイストに移動ロボットの引上げが指令される。これにより、エラー発生時には迅速に移動ロボットの引き上げが行われる。その結果、転倒による移動ロボットの損傷を確実に回避することができる。   According to such a configuration, when there is an error in driving the motor of the mobile robot, an error signal is transmitted from the error signal transmission unit. Then, this error signal is received by the error signal receiving unit of the fall prevention device. The error signal receiving unit transmits error information to the pulling operation command unit, and the pulling operation command unit instructs the hoist to pull up the mobile robot. As a result, the mobile robot is quickly lifted when an error occurs. As a result, it is possible to reliably avoid damage to the mobile robot due to falling.

移動ロボットの歩行中にモータ駆動にエラーが発生してモータがサーボオフ(電源遮断)されてしまった場合などには、移動ロボットが自由落下と同様の勢いで転倒してしまい、致命的な損傷を受けてしまう危険性がありえる。そして、従来は、カメラ等で移動ロボットを監視して画像認識によりまたは人の目視によって移動ロボットの転倒を認識したところで引き上げ動作をスタートしていた。
特許文献1には移動ロボットの転倒を判断する方法が開示されており、この特許文献1において移動ロボットの転倒の判断は、(a)ロボットの傾斜角検出値、(b)移動ロボットとホイストとの位置ずれの変化率、(c)ワイヤー張力の異常、(d)移動ロボットの加速度検出値、によって行うことが記載されている。
If an error occurs in the motor drive while the mobile robot is walking and the motor is servo-off (power cut-off), the mobile robot will tip over at the same momentum as a free fall, causing fatal damage. There may be a risk of receiving it. Conventionally, when the mobile robot is monitored by a camera or the like and the fall of the mobile robot is recognized by image recognition or by human observation, the pulling operation is started.
Patent Document 1 discloses a method for determining whether a mobile robot has fallen. In Patent Document 1, the determination of a mobile robot to fall is based on (a) a detected value of the tilt angle of the robot, and (b) a mobile robot and a hoist. (C) abnormality in wire tension, and (d) acceleration detection value of a mobile robot.

また、例えば、特開2006−224202号公報には、ワイヤー伸縮機構に設けた撮像部で移動ロボットを撮像し、この撮像画像に基づいてワイヤー伸縮機構を移動ロボットに追従させる構成において、移動ロボットが転倒する場合には撮像画像中において移動ロボットの画像の大きさが予め定められた閾値よりも大きくなることを利用して移動ロボットの転倒判断を行うことが記載されている。
従来は、このように移動ロボットが転倒を起こしてから引き上げ操作を行っていたために引き上げが間に合わず、移動ロボットが致命的な損傷を受けることが多かった。
Also, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-224202, in a configuration in which a mobile robot is imaged by an imaging unit provided in a wire expansion / contraction mechanism and the wire expansion / contraction mechanism follows the mobile robot based on the captured image, In the case of falling, it is described that the moving robot is judged to fall using the fact that the size of the image of the mobile robot is larger than a predetermined threshold in the captured image.
Conventionally, since the lifting operation was performed after the mobile robot had fallen like this, the lifting was not in time, and the mobile robot was often severely damaged.

この点、本発明では、モータの駆動エラーを検出してサーボオフの危険性がある場合には迅速に引き上げ動作を行うため、突然に移動ロボットが勢いよく倒れて破損するなどという事態を確実に回避することができる。   In this regard, in the present invention, when there is a risk of servo-off due to detection of a motor drive error, the pulling operation is performed quickly, so that it is possible to reliably avoid a situation where the mobile robot suddenly falls down and breaks. can do.

本発明では、前記転倒防止装置は、前記移動ロボットの引上げ動作を前記ホイストに指令する引上げ動作指令部と、前記移動ロボットが転倒状態にあるか否かを判断するとともに前記移動ロボットが転倒状態にある場合にはその転倒方向を判断してその判断結果に応じて前記引上げ動作指令部に信号を出力する転倒検出部と、を備え、前記引上げ動作指令部は、前記転倒検出部からの前記信号に応じて前記ホイストに前記移動ロボットの引上げ動作を指令する際に当該ホイストを前記移動ロボットの転倒方向に移動させることが好ましい。   In the present invention, the overturn prevention device determines whether the mobile robot is in a fall state while determining whether the mobile robot is in a fall state and a pulling operation command unit that commands the hoist to pull up the mobile robot. A fall detection unit that determines a direction of the fall and outputs a signal to the pulling operation command unit according to the judgment result, and the pulling operation command unit receives the signal from the fall detection unit. Accordingly, it is preferable to move the hoist in the direction in which the mobile robot falls when the hoist is instructed to pull up the mobile robot.

このような構成において、転倒検出部によって移動ロボットが転倒状態にあるか否か判断される。移動ロボットが転倒状態にあるか否かを特定するにあたっての方法は特に限定されず、移動ロボットの姿勢角や移動ロボットを撮像した画像から自動認識してもよい。そして、移動ロボットが転倒状態にある場合には、移動ロボットが転倒しつつある方向が転倒検出部によって特定される。
転倒検出部は、移動ロボットが転倒状態にある場合、引上げ動作指令部に対して移動ロボットが転倒状態にあることを伝達するとともに、移動ロボットが転倒しつつある方向についても知らせる。そして、引上げ動作指令部は、ホイストに対して移動ロボットの引き上げ動作を指令する際には、あわせて、ホイストを移動ロボットが転倒しつつある方向へ移動させる。これにより、倒れつつある移動ロボットを垂直に円滑に引き上げることができる。
移動ロボットを引き上げる際に移動ロボットの機体の軸に対して斜めに引っ張り上げると移動ロボットの機体に望ましくない方向から大きな外力が作用してしまい、かえって機体を傷める恐れもあるが、本発明によれば移動ロボットを真っすぐに円滑に引き上げることができるので、移動ロボットの機体を傷める心配もない。
In such a configuration, the fall detection unit determines whether or not the mobile robot is in a fallen state. A method for specifying whether or not the mobile robot is in a fallen state is not particularly limited, and the mobile robot may be automatically recognized from an attitude image of the mobile robot or an image of the mobile robot. When the mobile robot is in a fall state, the direction in which the mobile robot is falling is specified by the fall detection unit.
When the mobile robot is in a fall state, the fall detection unit notifies the pulling operation command unit that the mobile robot is in a fall state and also informs the direction in which the mobile robot is falling. When the lifting operation command unit instructs the hoist to lift the mobile robot, the lifting operation command unit also moves the hoist in the direction in which the mobile robot is falling. Thereby, the mobile robot which is falling down can be pulled up smoothly smoothly.
When pulling up the mobile robot obliquely with respect to the axis of the mobile robot body, a large external force acts on the mobile robot body from an undesired direction, which may damage the airframe. This makes it possible to lift the mobile robot straight and smoothly without worrying about damaging the mobile robot body.

本発明では、前記移動ロボットは、当該移動ロボットの傾斜角度を検出する姿勢角検出手段と、前記姿勢角検出手段からの信号を処理して角度情報を取得する角度信号処理部と、を備え、前記転倒防止装置は、前記移動ロボットの引上げ動作を前記ホイストに指令する引上げ動作指令部と、前記角度信号処理部からの角度情報を受信する姿勢角情報受信部と、前記移動ロボットの転倒を判断するための角度閾値が設定されているとともに前記姿勢角検出手段にて検出された前記移動ロボットの傾斜角が前記角度閾値を超えた場合に前記引上げ動作指令部に前記移動ロボットの傾斜角が前記角度閾値を超えた旨の信号を出力する転倒判断部と、を備え、前記引上げ動作指令部は前記転倒判断部からの前記信号を受けた場合、前記ホイストに前記移動ロボットの引上げ動作を指令することが好ましい。   In the present invention, the mobile robot includes an attitude angle detection unit that detects an inclination angle of the mobile robot, and an angle signal processing unit that processes a signal from the attitude angle detection unit and acquires angle information. The fall prevention device includes a pulling operation command unit that commands the hoist to pull up the mobile robot, an attitude angle information receiving unit that receives angle information from the angle signal processing unit, and determines whether the mobile robot is overturned And an angle threshold for the mobile robot is detected by the pulling motion command unit when the angle of inclination of the mobile robot detected by the posture angle detection means exceeds the angle threshold. A fall determination unit that outputs a signal indicating that the angle threshold has been exceeded, and when the pulling operation command unit receives the signal from the fall determination unit, the hoist It is preferred to direct the pulling operation of the dynamic robot.

このような構成によれば、移動ロボットの姿勢角を常にモニターして、移動ロボットの傾斜が所定閾値を超えたところで自動的に迅速に引き上げ動作をスタートすることができる。例えば、移動ロボットがつまずいた場合でも迅速に移動ロボットを引き上げて損傷を回避することができる。撮像カメラによる画像認識や人の目視判断では間に合わない場合も多いところ、本発明によれば迅速かつ確実に移動ロボットを引き上げて転倒による破損を回避することができる。
なお、角度閾値としては、移動ロボットが完全に転倒状態に突入したことを判定するための閾値でもよく、あるいは、危険回避の観点から転倒の恐れが生じる角度閾値に設定してもよい。
According to such a configuration, the posture angle of the mobile robot can be constantly monitored, and the pulling operation can be automatically and quickly started when the inclination of the mobile robot exceeds a predetermined threshold. For example, even when the mobile robot stumbles, the mobile robot can be quickly lifted to avoid damage. In many cases, the image recognition by the imaging camera and the human visual judgment are not in time, but according to the present invention, the mobile robot can be pulled up quickly and reliably to avoid the damage caused by the fall.
The angle threshold value may be a threshold value for determining that the mobile robot has completely entered the fall state, or may be set to an angle threshold value that may cause a fall from the viewpoint of danger avoidance.

本発明では、前記転倒防止装置は、前記転倒判断部にて前記移動ロボットの傾斜角が前記角度閾値を超えたことが判断された場合に前記姿勢角情報受信部にて受信した角度情報に基づいて前記移動ロボットの傾斜方向を判断するとともにこの判断した傾斜方向を前記引上げ動作指令部に出力する傾斜方向判断部を備え、前記引上げ動作指令部は、前記移動ロボットの引き上げ動作時に前記ホイストを前記判断された傾斜方向へ移動させることが好ましい。   In the present invention, the fall prevention device is based on the angle information received by the posture angle information receiving unit when the fall determining unit determines that the tilt angle of the mobile robot has exceeded the angle threshold. And a tilt direction determining unit that determines the tilt direction of the mobile robot and outputs the determined tilt direction to the pulling operation command unit. The pulling operation command unit moves the hoist during the pulling operation of the mobile robot. It is preferable to move in the determined inclination direction.

このような構成において、移動ロボットの姿勢角が角度閾値を超えたと転倒判断部で判断されると、転倒方向判断部にて移動ロボットの傾斜方向が判断される。例えば、移動ロボットの傾斜角が角度閾値を超えた方向を判断することにより移動ロボットが転倒している方向あるいは転倒する恐れがある方向を判断することができる。そして、移動ロボットの傾斜方向が転倒方向判断部から引上げ動作指令部に出力される。引上げ動作指令部は移動ロボットの引き上げを指令する際に同時にホイストを移動ロボットの傾斜方向へ移動させる。すると、ホイストが移動ロボットの傾斜方向に移動しつつ移動ロボットを引き上げる。その結果、倒れつつある移動ロボットを垂直に円滑に引き上げることができる。
移動ロボットを引き上げる際に移動ロボットの機体の軸に対して斜めに引っ張り上げると移動ロボットの機体に望ましくない方向から大きな外力が作用してしまい、かえって機体を傷める恐れもあるが、本発明によれば移動ロボットを真っすぐに円滑に引き上げることができるので、移動ロボットの機体を傷める心配もない。
In such a configuration, when the fall determination unit determines that the attitude angle of the mobile robot exceeds the angle threshold, the fall direction determination unit determines the tilt direction of the mobile robot. For example, by determining the direction in which the inclination angle of the mobile robot exceeds the angle threshold, it is possible to determine the direction in which the mobile robot is falling or the direction in which the mobile robot is likely to fall. Then, the inclination direction of the mobile robot is output from the fall direction determination unit to the pulling operation command unit. The pulling operation command unit moves the hoist in the tilting direction of the mobile robot at the same time when instructing the mobile robot to pull up. Then, the hoist pulls up the mobile robot while moving in the inclination direction of the mobile robot. As a result, it is possible to smoothly lift the mobile robot that is falling down vertically.
When pulling up the mobile robot at a slant with respect to the axis of the mobile robot body, a large external force may be applied to the mobile robot body from an undesired direction, which may damage the airframe. This makes it possible to lift the mobile robot straight and smoothly without worrying about damaging the mobile robot body.

本発明にかかる転倒防止装置は、移動ロボットに連結されたワイヤーが繰り出し巻き上げ自在に設けられたホイストを有し、前記ホイストを前記移動ロボットの略頭上にて前記移動ロボットに追従して移動させるとともに前記ワイヤーを引き上げることで移動ロボットの転倒を防止する転倒防止装置であって、前記移動ロボットで内部生成される自己位置推定情報を取得するロボット位置情報取得部と、前記移動ロボットで内部生成される経路情報を取得する経路情報取得部と、前記自己位置推定情報と前記経路情報とに基づいて前記移動ロボットの次の移動位置を算出する追従位置算出部と、前記追従位置算出部にて算出された前記移動ロボットの次の移動位置に基づいて前記ホイストを前記移動ロボットに追従させる動作指令を生成するとともに前記ホイストに動作指令を与える追従動作指令部と、を備えることを特徴とする。   An overturn prevention device according to the present invention has a hoist provided with a wire connected to a mobile robot so that the wire can be unwound and rolled up, and moves the hoist following the mobile robot on the approximate head of the mobile robot. A fall prevention device for preventing the mobile robot from falling by pulling up the wire, a robot position information acquisition unit for acquiring self-position estimation information generated internally by the mobile robot, and internally generated by the mobile robot Calculated by a route information acquisition unit that acquires route information, a follow-up position calculation unit that calculates a next movement position of the mobile robot based on the self-position estimation information and the route information, and the follow-up position calculation unit And generating an operation command for causing the mobile robot to follow the hoist based on the next movement position of the mobile robot. Characterized in that both and a follow-up operation command unit giving an operation command to the hoist.

このような転倒防止装置によれば、上記転倒防止システムに好適な転倒防止装置を提供することができ、上記転倒防止システムと同様の作用効果を奏することができる。   According to such a fall prevention device, a fall prevention device suitable for the fall prevention system can be provided, and the same effects as the fall prevention system can be achieved.

本発明によれば、移動ロボットの内部で生成される情報に基づいて移動ロボットが次に移動する位置を算出してホイストを制御するので、移動ロボットに対して円滑にホイストを追従させることができる。   According to the present invention, since the position where the mobile robot moves next is calculated based on information generated inside the mobile robot and the hoist is controlled, the mobile robot can smoothly follow the hoist. .

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図を参照して説明する。
本発明の移動ロボットの転倒防止システムに係る第1実施形態について説明する。
図1は、第1実施形態の全体構成を示す図である。
移動ロボットの転倒防止システム100は、自立二足歩行型の移動ロボット200と、この移動ロボット200の転倒を防止するための転倒防止装置300と、を備える。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
1st Embodiment which concerns on the fall prevention system of the mobile robot of this invention is described.
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of the first embodiment.
The mobile robot overturn prevention system 100 includes a self-standing bipedal mobile robot 200 and a overturn prevention device 300 for preventing the mobile robot 200 from overturning.

移動ロボット200は、二本の脚部を有する脚式移動ロボットであり、歩行動作に必要なアクチュエータ271(図1中不図示)を各軸に有するとともに、自律歩行に必要な周囲の環境情報を取得するためのセンサ210を有する。
移動ロボット200は、センサ情報に基づいて環境地図を生成するとともに自己の位置情報を同時に認識する(SLAM:simultaneously localization and mapping)。そして、移動ロボット200は、生成された地図情報と自己位置情報に基づいて自律的に移動経路を判断し、経路に沿って歩行移動を行う。
The mobile robot 200 is a legged mobile robot having two legs. Each mobile robot 200 has an actuator 271 (not shown in FIG. 1) necessary for a walking motion on each axis, and information on the surrounding environment necessary for autonomous walking. It has a sensor 210 for acquisition.
The mobile robot 200 generates an environmental map based on the sensor information and simultaneously recognizes its own location information (SLAM: simultaneous localization and mapping). Then, the mobile robot 200 autonomously determines a movement route based on the generated map information and self-location information, and performs walking movement along the route.

図2は、移動ロボット200の構成を表すブロック図である。
移動ロボット200は、センサ210と、姿勢角検出器220と、ロボット制御部230と、駆動部270と、を備える。
センサ210は、周囲の環境情報を取得する。センサ210は、例えば、撮像カメラあるいはレーザー送受信手段によって構成される。
姿勢角検出器220は、移動ロボット200の腰の部分に設けられ、移動ロボット200の傾斜角度および傾斜方向を検出するためのものである。
姿勢角検出器220としては公知の各種ジャイロスコープを利用することができる。
ロボット制御部230は、移動ロボットの動作を制御する。
駆動部270は、各軸に設けられたモータ271から構成され、前記ロボット制御部230にて駆動制御される。
FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the mobile robot 200.
The mobile robot 200 includes a sensor 210, an attitude angle detector 220, a robot control unit 230, and a drive unit 270.
The sensor 210 acquires ambient environment information. The sensor 210 is constituted by, for example, an imaging camera or laser transmission / reception means.
The posture angle detector 220 is provided at the waist of the mobile robot 200 and detects the tilt angle and tilt direction of the mobile robot 200.
Various known gyroscopes can be used as the attitude angle detector 220.
The robot control unit 230 controls the operation of the mobile robot.
The drive unit 270 includes a motor 271 provided on each axis, and is driven and controlled by the robot control unit 230.

ロボット制御部230は、状態データ処理部240と、動作指令生成部250と、駆動制御部260と、エラー信号発信部261と、を備える。
状態データ処理部240は、センサ210および姿勢角検出器220からの状態データを処理する。
動作指令生成部250は、状態データ処理部240にて処理して得られたデータに基づいて移動ロボット200の歩行動作指令を生成する。
駆動制御部260は、動作指令生成部250からの動作指令に基づいて駆動部270のモータ271を駆動制御する。
エラー信号発信部261は、駆動制御部260の制御エラーを検出してエラー信号を発信する。
The robot control unit 230 includes a state data processing unit 240, an operation command generation unit 250, a drive control unit 260, and an error signal transmission unit 261.
The state data processing unit 240 processes state data from the sensor 210 and the attitude angle detector 220.
The motion command generation unit 250 generates a walking motion command for the mobile robot 200 based on the data obtained by processing by the state data processing unit 240.
The drive control unit 260 controls the drive of the motor 271 of the drive unit 270 based on the operation command from the operation command generation unit 250.
The error signal transmitter 261 detects a control error of the drive controller 260 and transmits an error signal.

状態データ処理部240は、位置データ処理部241と、角度信号処理部244と、を備える。
位置データ処理部241は、センサ210からのセンサ信号を処理する。
角度信号処理部244は、姿勢角検出器220からの角度信号を処理する。
そして、位置データ処理部241は、自己位置推定部242と、経路生成部243と、を備える。
自己位置推定部242は、周囲の環境形状を把握して地図を作成すると同時に自己位置の推定を行う。
経路生成部243は、自己位置推定部242にて生成された地図を用いて移動の経路を生成する。
The state data processing unit 240 includes a position data processing unit 241 and an angle signal processing unit 244.
The position data processing unit 241 processes the sensor signal from the sensor 210.
The angle signal processing unit 244 processes the angle signal from the attitude angle detector 220.
The position data processing unit 241 includes a self-position estimation unit 242 and a route generation unit 243.
The self-position estimation unit 242 grasps the surrounding environment shape and creates a map, and simultaneously estimates the self-position.
The route generation unit 243 generates a movement route using the map generated by the self-position estimation unit 242.

ここで、駆動制御部260が各モータ271をフィードバック制御するところ、エラー信号発信部261は駆動制御部260の制御動作状態を常に監視する。そして、偏差過大等により駆動制御部260によるモータ制御が不能になるなどのフェール状態になった場合、エラー信号発信部261はこのような状態をエラーとして検出してエラー信号を発信する。   Here, when the drive control unit 260 performs feedback control of each motor 271, the error signal transmission unit 261 constantly monitors the control operation state of the drive control unit 260. When a failure state occurs such that the motor control by the drive control unit 260 becomes impossible due to an excessive deviation or the like, the error signal transmission unit 261 detects such a state as an error and transmits an error signal.

なお、移動ロボットの各機能部の動作については、図5のフローチャートを参照して後述する。   The operation of each functional unit of the mobile robot will be described later with reference to the flowchart of FIG.

次に、転倒防止装置300の構成について説明する。
転倒防止装置300は、ホイスト機構部400と、ホイスト制御部500と、を備える。
ホイスト機構部400は、走行レール410、420によって移動ロボットの頭上を二次元的に移動可能に設けられたホイスト430を有する。ホイスト制御部500は、移動ロボット200の状態に合わせてホイスト機構部400の動作を制御する。
Next, the configuration of the overturn prevention device 300 will be described.
The overturn prevention device 300 includes a hoist mechanism 400 and a hoist controller 500.
The hoist mechanism 400 includes a hoist 430 that is provided so as to be able to move two-dimensionally over the head of the mobile robot by travel rails 410 and 420. The hoist control unit 500 controls the operation of the hoist mechanism unit 400 according to the state of the mobile robot 200.

ホイスト機構部400は、2本のY軸レール410、410と、X軸レール420と、ホイスト430と、を備える。
2本のY軸レール410、410は、移動ロボット200の頭上において所定間隔をもって互いに平行配置されている。
X軸レール420は、2本のY軸レール410、410に架け渡されるとともにY軸レール上をスライド移動可能に設けられている。
ホイスト430は、X軸レール420をスライド可能に設けられるとともに移動ロボット200の頭部ないし肩部に連結されたワイヤーを繰出し引上げ可能に構成されている。
The hoist mechanism unit 400 includes two Y-axis rails 410 and 410, an X-axis rail 420, and a hoist 430.
The two Y-axis rails 410 and 410 are arranged in parallel with each other at a predetermined interval on the head of the mobile robot 200.
The X-axis rail 420 is provided on the two Y-axis rails 410 and 410 so as to be slidable on the Y-axis rail.
The hoist 430 is configured to be slidable on the X-axis rail 420 and to be capable of feeding and pulling a wire connected to the head or shoulder of the mobile robot 200.

図3は、ホイスト制御部500の構成を示すブロック図である。
ホイスト制御部500は、追従制御部510と、転倒防止制御部520と、動作指令部540と、を備える。
追従制御部510は、移動ロボット200からの情報に基づいて移動ロボット200に追従するための位置を求める。
転倒防止制御部520は、移動ロボット200の転倒を防止する制御動作を行う。
動作指令部540は、追従制御部510および転倒防止制御部520からの信号に基づいてホイスト430に動作指令を与える。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the hoist control unit 500.
The hoist control unit 500 includes a follow-up control unit 510, a fall prevention control unit 520, and an operation command unit 540.
The follow-up control unit 510 obtains a position for following the mobile robot 200 based on information from the mobile robot 200.
The fall prevention control unit 520 performs a control operation for preventing the mobile robot 200 from falling.
The operation command unit 540 gives an operation command to the hoist 430 based on signals from the follow-up control unit 510 and the fall prevention control unit 520.

追従制御部510は、ロボット位置情報取得部511と、経路情報取得部512と、追従位置算出部513と、を備える。
ロボット位置情報取得部511は、自己位置推定部242からの自己位置推定情報が入力されて移動ロボット200の位置情報を取得する。
経路情報取得部512は、経路生成部243にて生成された経路情報が入力されて移動ロボット200の次の移動経路情報を取得する。
追従位置算出部513は、ホイスト制御部500からホイスト430への動作指令時の時間遅れ分を考慮してホイスト430が移動ロボット200を追従するための次の移動位置を算出する。
追従位置算出部513は、移動ロボット200の現在位置(x、y、z)を算出したうえで、さらに、遅れ時間τ分を考慮にいれてこの遅れ時間後の移動ロボットの位置(x´、y´、z´)を算出する(図4中の点Pを参照)。
そのうえで、この遅れ時間後の移動ロボット200の位置(x´、y´、z´)に対応するホイスト430の位置およびワイヤー440の繰出し引上げ量(x、y、z)を算出する(図4中の点P)。
The tracking control unit 510 includes a robot position information acquisition unit 511, a route information acquisition unit 512, and a tracking position calculation unit 513.
The robot position information acquisition unit 511 receives the self position estimation information from the self position estimation unit 242 and acquires the position information of the mobile robot 200.
The route information acquisition unit 512 receives the route information generated by the route generation unit 243 and acquires the next movement route information of the mobile robot 200.
The follow-up position calculation unit 513 calculates a next movement position for the hoist 430 to follow the mobile robot 200 in consideration of a time delay at the time of an operation command from the hoist control unit 500 to the hoist 430.
The follow-up position calculation unit 513 calculates the current position (x r , y r , z r ) of the mobile robot 200 and further takes into account the delay time τ, and the position of the mobile robot after this delay time ( x r ', y r', z r ') is calculated (see point P r in FIG. 4).
In addition, the position of the hoist 430 corresponding to the position (x r ′, y r ′, z r ′) of the mobile robot 200 after this delay time and the amount of feeding (x h , y h , z h ) of the wire 440 are set. Calculate (point P h in FIG. 4).

転倒防止制御部520は、エラー信号受信部521と、転倒検出部530と、を備える。
エラー信号受信部521は、エラー信号発信部261からのエラー信号を受信して動作指令部540にエラー情報を伝える。
転倒検出部530は、角度信号処理部244からの角度情報を受信して移動ロボット200の転倒を監視する。
The fall prevention control unit 520 includes an error signal reception unit 521 and a fall detection unit 530.
The error signal receiver 521 receives the error signal from the error signal transmitter 261 and transmits error information to the operation command unit 540.
The fall detection unit 530 receives angle information from the angle signal processing unit 244 and monitors the fall of the mobile robot 200.

転倒検出部530は、姿勢角情報受信部531と、転倒判断部532と、転倒方向判断部(傾斜方向判断部)533と、を備える。
姿勢角情報受信部531は、角度信号処理部244からの角度情報を受信する。
転倒判断部532は、姿勢角情報受信部531で受信した角度情報に基づいて移動ロボット200の転倒を判断する。
転倒方向判断部(傾斜方向判断部)533は、転倒判断部532にて移動ロボット200の転倒が判断された場合に移動ロボット200の転倒方向を判断する。
The fall detection unit 530 includes an attitude angle information reception unit 531, a fall determination unit 532, and a fall direction determination unit (tilt direction determination unit) 533.
The posture angle information receiving unit 531 receives angle information from the angle signal processing unit 244.
The fall determination unit 532 determines the fall of the mobile robot 200 based on the angle information received by the posture angle information reception unit 531.
The fall direction determination unit (tilt direction determination unit) 533 determines the fall direction of the mobile robot 200 when the fall determination unit 532 determines that the mobile robot 200 has fallen.

姿勢角情報受信部531は、角度信号処理部244からの角度信号を受信して移動ロボット200の姿勢角を常にモニターする。そして、角度信号を転倒判断部532に送る。
転倒判断部532には、移動ロボット200の転倒を判断するための角度閾値が予め設定されている。転倒判断部532は、姿勢角情報受信部531から入力される角度情報と前記角度閾値とを常に比較し、角度情報が角度閾値を超えた場合に移動ロボット200が転倒状態に入ったと判断する。転倒判断部532が移動ロボット200の転倒を判断した場合、転倒情報を転倒方向判断部533および動作指令部540に出力する。
The posture angle information receiving unit 531 receives the angle signal from the angle signal processing unit 244 and constantly monitors the posture angle of the mobile robot 200. Then, the angle signal is sent to the fall determination unit 532.
In the fall determination unit 532, an angle threshold for determining the fall of the mobile robot 200 is set in advance. The fall determination unit 532 always compares the angle information input from the posture angle information reception unit 531 with the angle threshold, and determines that the mobile robot 200 has entered the fall state when the angle information exceeds the angle threshold. When the fall determination unit 532 determines the fall of the mobile robot 200, the fall information is output to the fall direction determination unit 533 and the operation command unit 540.

転倒方向判断部533は、転倒判断部532からの転倒情報を受けた場合、姿勢角情報受信部531から角度情報を受け取り、移動ロボット200が倒れていく方向を求める。たとえば、姿勢角が角度閾値を超えた方向を確認して、その方向を移動ロボット200が転倒していく方向であると予測することができる。その方向は、たとえば、移動ロボット200の進行方向に対して右側あるいは左側にθ度のように求められる。転倒方向判断部533にて求められた転倒方向は動作指令部540に出力される。   When the fall direction determination unit 533 receives the fall information from the fall determination unit 532, the fall direction determination unit 533 receives angle information from the posture angle information reception unit 531 and obtains a direction in which the mobile robot 200 falls. For example, the direction in which the posture angle exceeds the angle threshold can be confirmed, and the direction can be predicted to be the direction in which the mobile robot 200 falls. The direction is obtained, for example, as θ degrees on the right side or the left side with respect to the traveling direction of the mobile robot 200. The fall direction obtained by the fall direction determination unit 533 is output to the operation command unit 540.

動作指令部540は、追従動作指令部541と、引上げ動作指令部542と、を備える。
追従動作指令部541は、追従位置算出部513にて算出された追従位置にホイスト430を移動させる指令を出力する。
引上げ動作指令部542は、転倒判断部532および転倒方向判断部533の判断結果またはエラー信号の受信に応じて移動ロボットの引き上げ動作をホイスト機構部400に指令する。
The operation command unit 540 includes a follow-up operation command unit 541 and a pulling operation command unit 542.
The follow-up operation command unit 541 outputs a command to move the hoist 430 to the follow-up position calculated by the follow-up position calculation unit 513.
The pulling operation command unit 542 commands the hoist mechanism unit 400 to perform the pulling operation of the mobile robot in response to the determination result of the overturn determination unit 532 and the overturn direction determination unit 533 or the reception of an error signal.

なお、ホイスト制御部500の動作については、図6のフローチャートを参照して後述する。   In addition, operation | movement of the hoist control part 500 is later mentioned with reference to the flowchart of FIG.

このような構成を備える第1実施形態の動作について図4から図8を参照して説明する。
図5は、移動ロボット200の動作手順を示すフローチャートである。
図5を参照して移動ロボットの動作について説明する。
移動ロボット200は、まず、ST100において、センサ210からセンサ情報を取得する。センサ210がカメラであれば周囲の撮像データを取得する。
次にST101において、センサ情報を処理して位置データの処理を行う。
この処理は位置データ処理部241の自己位置推定部242と経路生成部243とにより実行される。すなわち、センサ210の情報を処理して周辺の環境地図を作成するとともに移動ロボット自身の現在位置の推定を自己位置推定部242にて行う。それと同時に移動ロボット200の移動経路を生成する。たとえば、障害物を避けて歩行可能な経路を生成する。
The operation of the first embodiment having such a configuration will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is a flowchart showing an operation procedure of the mobile robot 200.
The operation of the mobile robot will be described with reference to FIG.
First, the mobile robot 200 acquires sensor information from the sensor 210 in ST100. If the sensor 210 is a camera, surrounding image data is acquired.
Next, in ST101, sensor information is processed to process position data.
This process is executed by the self-position estimation unit 242 and the route generation unit 243 of the position data processing unit 241. That is, the information of the sensor 210 is processed to create a surrounding environment map, and the current position of the mobile robot itself is estimated by the self-position estimation unit 242. At the same time, a movement path of the mobile robot 200 is generated. For example, a path that can be walked while avoiding obstacles is generated.

次に、ST102およびST103において、位置情報の送信および経路情報の送信が行われる。すなわち、自己位置推定部242にて推定された位置情報および経路生成部243にて生成された経路情報がホイスト制御部500のロボット位置情報取得部511および経路情報取得部512に送信される。   Next, in ST102 and ST103, position information and route information are transmitted. That is, the position information estimated by the self-position estimation unit 242 and the route information generated by the route generation unit 243 are transmitted to the robot position information acquisition unit 511 and the route information acquisition unit 512 of the hoist control unit 500.

そして、前記ST101で得られた自己位置と経路情報とに基づいて移動ロボット200を駆動させる動作指令が動作指令生成部250にて生成される(ST104)。たとえば、各軸のサーボモータの回転角や回転速度の指令が生成される。このように生成された動作指令は駆動制御部260に出力され、駆動制御部260により各モータ271への制御信号が生成されモータ271に出力される(ST105)。すると、モータ271が駆動されて移動ロボット200が歩行して進行する(ST106)。   Then, an operation command for driving the mobile robot 200 is generated by the operation command generation unit 250 based on the self-position and route information obtained in ST101 (ST104). For example, a command for the rotation angle and rotation speed of the servo motor for each axis is generated. The operation command generated in this manner is output to the drive control unit 260, and a control signal for each motor 271 is generated by the drive control unit 260 and output to the motor 271 (ST105). Then, the motor 271 is driven and the mobile robot 200 walks and proceeds (ST106).

このように駆動制御部260によってモータ271の駆動制御がフィードバック制御で行われるところ、モータ制御の異常がエラー信号発信部261によって監視され、エラーの有無がチェックされる(ST107)。たとえば、駆動制御部260とモータ271との通信不具合やモータ位置と指令との偏差過大などがエラーとなり、このような場合には駆動制御部260がモータへの制御信号を停止して非常停止状態となる。このようなエラーの有無をチェックし、駆動制御部260によるモータ駆動制御に異常があった場合(ST107:YES)、エラー信号発信部261からエラー信号受信部521にエラー信号が出力される。そして、移動ロボット200の動作としては終了処理(ST113)により終了する。   As described above, when the drive control of the motor 271 is performed by the feedback control by the drive control unit 260, the error of the motor control is monitored by the error signal transmission unit 261, and the presence or absence of an error is checked (ST107). For example, a communication failure between the drive control unit 260 and the motor 271 or an excessive deviation between the motor position and the command results in an error. In such a case, the drive control unit 260 stops the control signal to the motor, and the emergency stop state It becomes. The presence or absence of such an error is checked, and if there is an abnormality in the motor drive control by the drive controller 260 (ST107: YES), an error signal is output from the error signal transmitter 261 to the error signal receiver 521. Then, the operation of the mobile robot 200 is ended by an end process (ST113).

エラーが無い場合には(ST107:No)、続いて、姿勢角情報の取得が行われる(ST108)。そして、姿勢角検出器220にて検出された角度信号を角度信号処理部244で処理して角度の情報に変換する(ST109)。たとえば、移動ロボット200が傾斜している方向やその角度を得る。このように得られた角度情報は角度信号処理部244から姿勢角情報受信部531に出力される(ST110)。   If there is no error (ST107: No), the attitude angle information is acquired (ST108). Then, the angle signal detected by the attitude angle detector 220 is processed by the angle signal processing unit 244 and converted into angle information (ST109). For example, the direction and angle at which the mobile robot 200 is tilted are obtained. The angle information obtained in this way is output from the angle signal processing unit 244 to the attitude angle information receiving unit 531 (ST110).

次に、終了条件に合致しているかどうかが判定され(ST111)、終了条件を満たしている場合には(ST111:YES)、終了処理が実行されて移動ロボットの歩行が終了される。終了条件としては、移動ロボット200が目的地点に達したことなどが例として挙げられる。その一方、終了条件を満たしていない場合には、ST100に戻って制御動作が継続される。   Next, it is determined whether or not the end condition is met (ST111). If the end condition is satisfied (ST111: YES), the end process is executed and the walking of the mobile robot is ended. An example of the end condition is that the mobile robot 200 has reached a destination point. On the other hand, if the termination condition is not satisfied, the control operation is continued by returning to ST100.

次に、ホイスト制御部500の動作について説明する。
図6は、ホイスト制御部500の動作手順を示すフローチャートである。
図6を参照して転倒防止装置の動作について説明する。
移動ロボット200の駆動が開始されると、移動ロボット200とホイスト制御部500との通信が開始される。そして、まず、ST200において、自己位置推定部242により推定される移動ロボット200の自己位置情報がロボット位置情報取得部511にて取得される。続いて、ST201において、経路生成部243にて生成される移動ロボット200の経路情報が経路情報取得部512にて取得される。
このように移動ロボット200の自己位置と移動経路の情報が取得されたところで、ST202において追従位置算出部513によりホイスト430が移動ロボット200を追従するための移動位置が算出される。すなわち、ホイスト430への指令および駆動の時間遅れを考慮してホイスト430が移動ロボット200に遅れなく追従するための移動位置を算出する。
Next, the operation of the hoist control unit 500 will be described.
FIG. 6 is a flowchart showing an operation procedure of the hoist control unit 500.
The operation of the overturn prevention device will be described with reference to FIG.
When driving of the mobile robot 200 is started, communication between the mobile robot 200 and the hoist control unit 500 is started. First, in ST200, the self-position information of the mobile robot 200 estimated by the self-position estimation unit 242 is acquired by the robot position information acquisition unit 511. Subsequently, in ST201, the route information acquisition unit 512 acquires the route information of the mobile robot 200 generated by the route generation unit 243.
When the information on the self position and the movement route of the mobile robot 200 is acquired in this way, the movement position for the hoist 430 to follow the mobile robot 200 is calculated by the tracking position calculation unit 513 in ST202. That is, the movement position for the hoist 430 to follow the mobile robot 200 without delay in consideration of the command to the hoist 430 and the drive time delay is calculated.

時間tのときに移動ロボットの位置が
(t)=(x(t)、y(t)、z(t))
である場合、追従位置算出部513は、遅れ時間τ分を考慮して時間tにおけるホイストの目標移動位置S(t)をP(t+τ)に基づいて与える。
The position of the mobile robot at time t is P r (t) = (x r (t), y r (t), z r (t))
In this case, the follow-up position calculation unit 513 gives the target movement position S (t) of the hoist at time t based on P (t + τ) in consideration of the delay time τ.

このように算出されたホイスト430の追従位置は追従位置算出部513から追従動作指令部541に出力され、追従動作指令部541からホイスト430に向けて出力される(ST203)。すると、ホイスト430が移動ロボット200の位置に対して遅れなく追従する動作制御が実行される(ST204)。   The tracking position of the hoist 430 calculated in this way is output from the tracking position calculation unit 513 to the tracking operation command unit 541, and is output from the tracking operation command unit 541 toward the hoist 430 (ST203). Then, the operation control in which the hoist 430 follows the position of the mobile robot 200 without delay is executed (ST204).

次ぎに、ST205において、エラー信号の有無がチェックされる。
移動ロボット200の駆動制御部260によるモータ駆動において異常が生じた場合にはエラー信号発信部261からエラー信号受信部521にエラー信号が出力されるところ、エラー信号受信部521がエラー信号の有無をチェックする。
Next, in ST205, the presence / absence of an error signal is checked.
When an abnormality occurs in the motor drive by the drive control unit 260 of the mobile robot 200, an error signal is output from the error signal transmission unit 261 to the error signal reception unit 521. The error signal reception unit 521 determines whether there is an error signal. To check.

エラー信号が無い場合(ST205:No)、続いて、転倒検出の処理が実行される。すなわち、ST206において、姿勢角情報受信部531による姿勢角情報の取得が行われ、角度信号処理部244で処理された移動ロボット200の姿勢角の情報が取得される。このように取得された姿勢角の情報は転倒判断部532に出力され、予め設定された角度閾値と取得された姿勢角情報とが転倒判断部532において比較されて移動ロボット200が転倒状態にあるか否かの転倒判断が行われる(ST207)。姿勢角情報が角度閾値以下である場合には転倒状態では無いと判断される(ST208:NO)。   If there is no error signal (ST205: No), then a fall detection process is executed. That is, in ST206, the posture angle information is acquired by the posture angle information reception unit 531 and the posture angle information of the mobile robot 200 processed by the angle signal processing unit 244 is acquired. The information on the posture angle acquired in this way is output to the fall determination unit 532, and the angle threshold set in advance and the acquired posture angle information are compared in the fall determination unit 532 so that the mobile robot 200 is in the fall state. Whether or not the vehicle falls is determined (ST207). When the posture angle information is equal to or smaller than the angle threshold value, it is determined that the vehicle is not in a fall state (ST208: NO).

そして、ST209において、終了条件に合致しているかどうかが判定され、終了条件を満たしている場合には(ST209:YES)、終了処理が実行されてホイストの制御が終了される。終了条件としては移動ロボット200が目的地点に達して移動ロボットの動作が終了したことなどが例として挙げられる。その一方、終了条件を満たしていない場合には、ST200に戻って制御動作が継続される。   Then, in ST209, it is determined whether or not the end condition is met. If the end condition is satisfied (ST209: YES), the end process is executed and the hoist control is ended. An example of the end condition is that the mobile robot 200 has reached the destination point and the mobile robot has ended its operation. On the other hand, if the termination condition is not satisfied, the control operation is continued by returning to ST200.

ここで、ST205において、エラー信号発信部261からエラー信号受信部521にエラー信号の送信があった場合(ST205:YES)、移動ロボット200のモータ駆動がサーボオフしており、移動ロボット200に転倒の危険性が極めて高いことになる。
この場合、エラー信号受信部521は引上げ動作指令部542にエラー信号があったことを出力する。このエラー信号を受けて、引上げ動作指令部542はホイスト430に向けて移動ロボット200の引き上げを指令する(ST220)。すると、ホイスト430がワイヤー440を巻き上げて移動ロボット200の引き上げ動作を行う(ST221)。
なお、図7は、移動ロボット200を引き上げている様子を示す図である。
移動ロボット200の引き上げが完了したところで終了処理を行い、ホイスト430の制御が終了される(ST222)。
Here, in ST205, when an error signal is transmitted from the error signal transmitting unit 261 to the error signal receiving unit 521 (ST205: YES), the motor driving of the mobile robot 200 is servo-off, and the mobile robot 200 falls over. The risk is extremely high.
In this case, the error signal receiving unit 521 outputs that the pulling operation command unit 542 has an error signal. Upon receiving this error signal, the pulling operation command unit 542 commands the hoist 430 to pull up the mobile robot 200 (ST220). Then, the hoist 430 winds up the wire 440 and performs the lifting operation of the mobile robot 200 (ST221).
FIG. 7 is a diagram illustrating a state where the mobile robot 200 is pulled up.
When the lifting of the mobile robot 200 is completed, a termination process is performed, and the control of the hoist 430 is terminated (ST222).

また、ST208において、移動ロボット200の姿勢角が角度閾値を超えており、移動ロボット200が転倒状態にあると判断される場合(ST208:YES)、転倒判断部532は、引上げ動作指令部542と転倒方向判断部533とに転倒状態を知らせる信号を出力する。すると、転倒方向判断部533は、姿勢角の情報から移動ロボット200がどの方向に倒れていくかを判断する(ST230)。
例えば、姿勢角が閾値を超えた方向を特定することにより移動ロボット200の転倒方向を特定する。特定された転倒方向は引上げ動作指令部542に出力される(ST231)。
In ST208, when it is determined that the attitude angle of mobile robot 200 exceeds the angle threshold value and mobile robot 200 is in a fall state (ST208: YES), fall determination unit 532 includes pull-up operation command unit 542. A signal that informs the fall direction determination unit 533 of the fall state is output. Then, the fall direction determination unit 533 determines in which direction the mobile robot 200 is to be tilted from the posture angle information (ST230).
For example, the falling direction of the mobile robot 200 is specified by specifying the direction in which the posture angle exceeds the threshold. The specified falling direction is output to the pulling operation command unit 542 (ST231).

引上げ動作指令部542は、ワイヤー440を巻き上げて移動ロボット200の引き上げを行うと同時に指示された転倒方向にホイスト430を移動させる(ST232)。すると、転倒しつつある移動ロボット200が円滑に垂直方向に引上げられる。
図8は、転倒しつつある移動ロボット200を引き上げている様子を示す図である。
移動ロボット200の引上げ動作が完了したところで終了処理を行い、ホイスト430の制御が終了される(ST233)。
The pulling operation command unit 542 winds the wire 440 and pulls up the mobile robot 200, and at the same time moves the hoist 430 in the designated falling direction (ST232). Then, the mobile robot 200 that is falling is smoothly pulled up in the vertical direction.
FIG. 8 is a diagram illustrating a state where the mobile robot 200 that is falling is being lifted.
When the pulling-up operation of the mobile robot 200 is completed, an end process is performed, and the control of the hoist 430 is ended (ST233).

このような本実施形態によれば次の効果を奏することができる。
(1)移動ロボット200の内部で生成される位置データ(自己位置および経路)をホイスト制御部500に送り、これらに基づいてホイスト430の駆動制御を行うので円滑な自動追従が可能となる。
(2)追従位置算出部では、移動ロボットの現在位置だけではなく、実際にホイスト430が動作するまでの遅れ時間を加味してホイストに指令する追従位置の算出を行う。このように遅れ時間を補償しているので移動ロボットの追従を非常に円滑に行うことができる。
According to this embodiment, the following effects can be achieved.
(1) Since position data (self position and path) generated inside the mobile robot 200 is sent to the hoist control unit 500 and drive control of the hoist 430 is performed based on these data, smooth automatic follow-up becomes possible.
(2) The follow-up position calculation unit calculates not only the current position of the mobile robot but also the follow-up position commanded to the hoist by taking into account the delay time until the hoist 430 actually operates. Since the delay time is compensated in this way, the mobile robot can follow very smoothly.

(3)エラー信号発信部がモータ駆動のエラーを常に監視し、エラーが生じている場合には、エラー情報を基に迅速に移動ロボットの引き上げを行うことができる。
モータがサーボオフした場合には移動ロボットが急激に倒れてしまうので転倒を認識してからの引上げ動作では間に合わない恐れもあるが、この点、本実施形態によれば、移動ロボットの致命的な損傷を防止することができる。
(4)転倒方向判断部を備えており、移動ロボットの転倒が起こった場合には転倒方向を特定し、引上げ時にホイストを転倒方向に移動させる。
これにより、転倒しつつある移動ロボットに余計な負荷をかけることなく円滑にまっすぐに引上げることができ、移動ロボットの損傷を防止することができる。
(3) The error signal transmission unit constantly monitors the motor drive error, and if an error has occurred, the mobile robot can be quickly lifted based on the error information.
If the motor is servo-off, the mobile robot will fall sharply, so there is a possibility that it will not be in time for the pull-up operation after recognizing a fall. However, according to this embodiment, fatal damage to the mobile robot Can be prevented.
(4) A fall direction determination unit is provided, and when the mobile robot falls, the fall direction is specified, and the hoist is moved in the fall direction when the mobile robot is pulled up.
As a result, the mobile robot that is falling can be pulled straight up smoothly without applying an extra load, and damage to the mobile robot can be prevented.

なお、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。
上記実施形態において、移動ロボットとホイスト制御部との間の通信手段については特に説明しなかったが、このような通信手段は特に限定されるものではなく、有線通信でも無線通信でもよいことはもちろんである。同様に、ホイスト制御部とホイストとの通信手段についても特に限定されるものではない。
移動ロボットとしては脚式であればその形態は問わず、自律二足歩行型に限定されるものではないが、転倒の危険性が高くまた転倒時の損傷が大きい二足歩行型の場合に本発明は効果が高い。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, The deformation | transformation in the range which can achieve the objective of this invention, improvement, etc. are included in this invention.
In the above embodiment, the communication means between the mobile robot and the hoist control unit has not been specifically described. However, such a communication means is not particularly limited, and may be wired communication or wireless communication. It is. Similarly, the communication means between the hoist control unit and the hoist is not particularly limited.
The mobile robot is not limited to the autonomous bipedal walking type as long as it is a legged type, but it is not limited to the bipedal walking type that has a high risk of falling and has a large damage when falling. The invention is highly effective.

本発明の移動ロボットの転倒防止システムに係る第1実施形態の全体構成を示す図。The figure which shows the whole structure of 1st Embodiment which concerns on the fall prevention system of the mobile robot of this invention. 前記第1実施形態において、移動ロボットの構成を表すブロック図。The block diagram showing the structure of a mobile robot in the said 1st Embodiment. 前記第1実施形態において、ホイスト制御部の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of a hoist control part in the said 1st Embodiment. 前記第1実施形態において、ホイストが移動ロボットに追従する様子を示す図。The figure which shows a mode that a hoist follows a mobile robot in the said 1st Embodiment. 前記第1実施形態において、移動ロボットの動作手順を示すフローチャート。4 is a flowchart showing an operation procedure of the mobile robot in the first embodiment. 前記第1実施形態において、ホイスト制御部の動作手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation | movement procedure of a hoist control part in the said 1st Embodiment. 前記第1実施形態において、移動ロボットを引き上げている様子を示す図。The figure which shows a mode that the mobile robot is pulled up in the said 1st Embodiment. 前記第1実施形態において、転倒しつつある移動ロボットを引き上げている様子を示す図。The figure which shows a mode that the mobile robot which is falling is pulled up in the said 1st Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

100…転倒防止システム、200…移動ロボット、210…センサ、220…姿勢角検出器、230…ロボット制御部、240…状態データ処理部、241…位置データ処理部、242…自己位置推定部、243…経路生成部、244…角度信号処理部、250…動作指令生成部、260…駆動制御部、261…エラー信号発信部、270…駆動部、271…モータ、300…転倒防止装置、400…ホイスト機構部、410…Y軸レール、420…X軸レール、430…ホイスト、440…ワイヤー、500…ホイスト制御部、510…追従制御部、511…ロボット位置情報取得部、512…経路情報取得部、513…追従位置算出部、520…転倒防止制御部、521…エラー信号受信部、530…転倒検出部、531…姿勢角情報受信部、532…転倒判断部、533…転倒方向判断部、540…動作指令部、541…追従動作指令部、542…動作指令部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Fall prevention system, 200 ... Mobile robot, 210 ... Sensor, 220 ... Attitude angle detector, 230 ... Robot control part, 240 ... State data processing part, 241 ... Position data processing part, 242 ... Self-position estimation part, 243 ... path generation unit, 244 ... angle signal processing unit, 250 ... operation command generation unit, 260 ... drive control unit, 261 ... error signal transmission unit, 270 ... drive unit, 271 ... motor, 300 ... fall prevention device, 400 ... hoist Mechanism unit, 410 ... Y-axis rail, 420 ... X-axis rail, 430 ... hoist, 440 ... wire, 500 ... hoist control unit, 510 ... follow-up control unit, 511 ... robot position information acquisition unit, 512 ... path information acquisition unit, 513 ... Following position calculation unit, 520 ... Fall prevention control unit, 521 ... Error signal receiving unit, 530 ... Fall detection unit, 531 ... Attitude angle information Shin portion, 532 ... fall determining unit, 533 ... falling direction determining section, 540 ... operation command section, 541 ... tracking operation command section, 542 ... operation command section.

Claims (7)

自律的に歩行を行う移動ロボットと、
前記移動ロボットに連結されたワイヤーが繰り出し巻き上げ自在に設けられたホイストを有しこのワイヤーを引き上げることで移動ロボットの転倒を防止する転倒防止装置と、を備え、前記ホイストを前記移動ロボットの略頭上にて前記移動ロボットに追従して移動させる移動ロボットの転倒防止システムであって、
前記移動ロボットは、
周囲の環境情報を取得するセンサと、
前記センサにて取得された情報に基づいて周囲の環境地図を作成するとともに自己位置の推定を行う自己位置推定部と、
前記自己位置推定部にて生成された環境地図を用いて移動の経路を生成する経路生成部と、を備え、
前記転倒防止装置は、
前記自己位置推定部から前記移動ロボットの自己位置推定情報が入力されて前記移動ロボットの位置情報を取得するロボット位置情報取得部と、
前記経路生成部にて生成された経路情報を取得する経路情報取得部と、
前記自己位置推定情報と前記経路情報とに基づいて前記移動ロボットの次の移動位置を算出する追従位置算出部と、
前記追従位置算出部にて算出された前記移動ロボットの次の移動位置に基づいて前記ホイストを前記移動ロボットに追従させる動作指令を生成するとともに前記ホイストに動作指令を与える追従動作指令部と、を備える
ことを特徴とする移動ロボットの転倒防止システム。
A mobile robot that autonomously walks,
A wire connected to the mobile robot has a hoist provided so that the wire can be unwound and rolled up, and the device is provided with a tip-over prevention device that prevents the mobile robot from tipping over by pulling up the wire. A mobile robot overturn prevention system that moves following the mobile robot at
The mobile robot is
A sensor that acquires ambient environmental information;
A self-position estimation unit that creates a surrounding environmental map based on information acquired by the sensor and estimates a self-position;
A route generation unit that generates a route of movement using the environmental map generated by the self-position estimation unit,
The fall prevention device is
A robot position information acquisition unit that receives the position information of the mobile robot by receiving the self position estimation information of the mobile robot from the self position estimation unit;
A route information acquisition unit that acquires the route information generated by the route generation unit;
A follow-up position calculation unit that calculates a next movement position of the mobile robot based on the self-position estimation information and the route information;
A follow-up operation command unit that generates an operation command for causing the hoist to follow the mobile robot based on a next movement position of the mobile robot calculated by the follow-up position calculation unit; A system for preventing the fall of a mobile robot.
前記追従位置算出部は、前記移動ロボットの次の移動位置を算出することに加えて、さらに、前記自己位置推定情報および前記経路情報の取得から前記ホイストに動作指令を与えて当該ホイストが指令された位置に移動するまでの遅れ時間を加味して前記移動ロボットに前記ホイストを追従させるための追従位置を算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の移動ロボットの転倒防止システム。
In addition to calculating the next movement position of the mobile robot, the follow-up position calculation unit further gives an operation command to the hoist from the acquisition of the self-position estimation information and the route information, and the hoist is instructed. 2. The mobile robot overturn prevention system according to claim 1, wherein a follow-up position for causing the mobile robot to follow the hoist is calculated in consideration of a delay time until the mobile robot moves to another position.
前記移動ロボットは、駆動モータの制御エラーを検出してエラー信号を発信するエラー信号発信部を備え、
前記転倒防止装置は、
前記移動ロボットの引上げ動作を前記ホイストに指令する引上げ動作指令部と、
前記エラー信号発信部からのエラー信号を受信して前記引上げ動作指令部にエラー情報を伝えるエラー信号受信部と、を備え、
前記引上げ動作指令部は前記エラー情報を受信した場合、前記ホイストに前記移動ロボットの引上げ動作を指令する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の移動ロボットの転倒防止システム。
The mobile robot includes an error signal transmission unit that detects a control error of the drive motor and transmits an error signal;
The fall prevention device is
A pulling operation commanding unit for commanding the hoisting operation of the mobile robot;
An error signal receiving unit that receives an error signal from the error signal transmitting unit and transmits error information to the pulling operation command unit, and
The mobile robot overturn prevention system according to claim 1 or 2, wherein when the error information is received, the pull-up operation command unit instructs the hoist to perform a pull-up operation of the mobile robot.
前記転倒防止装置は、
前記移動ロボットの引上げ動作を前記ホイストに指令する引上げ動作指令部と、
前記移動ロボットが転倒状態にあるか否かを判断するとともに前記移動ロボットが転倒状態にある場合にはその転倒方向を判断してその判断結果に応じて前記引上げ動作指令部に信号を出力する転倒検出部と、を備え、
前記引上げ動作指令部は、前記転倒検出部からの前記信号に応じて前記ホイストに前記移動ロボットの引上げ動作を指令する際に当該ホイストを前記移動ロボットの転倒方向に移動させる
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の移動ロボットの転倒防止システム。
The fall prevention device is
A pulling operation commanding unit for commanding the hoisting operation of the mobile robot;
Determine whether or not the mobile robot is in a fall state, and if the mobile robot is in a fall state, determine the direction of the fall and output a signal to the pulling operation command unit according to the judgment result A detection unit;
The pulling operation command unit moves the hoist in the direction in which the mobile robot falls when instructing the hoist to perform a pulling operation of the mobile robot according to the signal from the fall detection unit. The fall prevention system of the mobile robot according to any one of claims 1 to 3.
前記移動ロボットは、
当該移動ロボットの傾斜角度を検出する姿勢角検出手段と、
前記姿勢角検出手段からの信号を処理して角度情報を取得する角度信号処理部と、を備え、
前記転倒防止装置は、
前記移動ロボットの引上げ動作を前記ホイストに指令する引上げ動作指令部と、
前記角度信号処理部からの角度情報を受信する姿勢角情報受信部と、
前記移動ロボットの転倒を判断するための角度閾値が設定されているとともに前記姿勢角検出手段にて検出された前記移動ロボットの傾斜角が前記角度閾値を超えた場合に前記引上げ動作指令部に前記移動ロボットの傾斜角が前記角度閾値を超えた旨の信号を出力する転倒判断部と、を備え、
前記引上げ動作指令部は前記転倒判断部から前記信号に応じて前記ホイストに前記移動ロボットの引上げ動作を指令する
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の移動ロボットの転倒防止システム。
The mobile robot is
Attitude angle detection means for detecting the inclination angle of the mobile robot;
An angle signal processing unit for processing the signal from the posture angle detection means to obtain angle information,
The fall prevention device is
A pulling operation commanding unit for commanding the hoisting operation of the mobile robot;
An attitude angle information receiving unit that receives angle information from the angle signal processing unit;
An angle threshold for determining whether the mobile robot falls is set, and when the inclination angle of the mobile robot detected by the attitude angle detection means exceeds the angle threshold, the pulling operation command unit A fall determination unit that outputs a signal that the tilt angle of the mobile robot exceeds the angle threshold,
4. The mobile robot overturn according to claim 1, wherein the pull-up operation command unit instructs the hoist to perform a pull-up operation of the mobile robot according to the signal from the overturn determination unit. 5. Prevention system.
前記転倒防止装置は、
前記転倒判断部にて前記移動ロボットの傾斜角が前記角度閾値を超えたことが判断された場合に前記姿勢角情報受信部にて受信した角度情報に基づいて前記移動ロボットの傾斜方向を判断するとともにこの判断した傾斜方向を前記引上げ動作指令部に出力する傾斜方向判断部を備え、
前記引上げ動作指令部は、前記移動ロボットの引き上げ動作時に前記ホイストを前記判断された傾斜方向へ移動させる
ことを特徴とする請求項5に記載の移動ロボットの転倒防止システム。
The fall prevention device is
When the fall determination unit determines that the tilt angle of the mobile robot exceeds the angle threshold, the tilt direction of the mobile robot is determined based on the angle information received by the posture angle information reception unit. And an inclination direction determination unit that outputs the determined inclination direction to the pulling operation command unit,
6. The mobile robot overturn prevention system according to claim 5, wherein the pulling operation command unit moves the hoist in the determined inclination direction during the pulling operation of the mobile robot.
移動ロボットに連結されたワイヤーが繰り出し巻き上げ自在に設けられたホイストを有し、前記ホイストを前記移動ロボットの略頭上にて前記移動ロボットに追従して移動させるとともに前記ワイヤーを引き上げることで移動ロボットの転倒を防止する転倒防止装置であって、
前記移動ロボットで内部生成される自己位置推定情報を取得するロボット位置情報取得部と、
前記移動ロボットで内部生成される経路情報を取得する経路情報取得部と、
前記自己位置推定情報と前記経路情報とに基づいて前記移動ロボットの次の移動位置を算出する追従位置算出部と、
前記追従位置算出部にて算出された前記移動ロボットの次の移動位置に基づいて前記ホイストを前記移動ロボットに追従させる動作指令を生成するとともに前記ホイストに動作指令を与える追従動作指令部と、を備える
ことを特徴とする転倒防止装置。
A wire connected to the mobile robot has a hoist provided so that the wire can be unwound and rolled up. The hoist is moved substantially following the mobile robot following the mobile robot and lifted up the wire. A fall prevention device for preventing falls,
A robot position information acquisition unit for acquiring self-position estimation information generated internally in the mobile robot;
A route information acquisition unit for acquiring route information generated internally by the mobile robot;
A follow-up position calculation unit that calculates a next movement position of the mobile robot based on the self-position estimation information and the route information;
A follow-up operation command unit that generates an operation command for causing the hoist to follow the mobile robot based on a next movement position of the mobile robot calculated by the follow-up position calculation unit; A fall prevention device characterized by comprising.
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