[go: nahoru, domu]

JPH0895638A - Travel controller for mobile working robot - Google Patents

Travel controller for mobile working robot

Info

Publication number
JPH0895638A
JPH0895638A JP6232712A JP23271294A JPH0895638A JP H0895638 A JPH0895638 A JP H0895638A JP 6232712 A JP6232712 A JP 6232712A JP 23271294 A JP23271294 A JP 23271294A JP H0895638 A JPH0895638 A JP H0895638A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
distance
angle
wall
mobile work
work robot
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP6232712A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshimori Fujiwara
良守 藤原
Nariaki Nakajima
斉昭 中島
Hideyuki Takahashi
秀之 高橋
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.)
Toshiba Corp
East Japan Railway Co
Original Assignee
Toshiba Corp
East Japan Railway Co
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, East Japan Railway Co filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP6232712A priority Critical patent/JPH0895638A/en
Publication of JPH0895638A publication Critical patent/JPH0895638A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

PURPOSE: To make a robot stably travel over a long distance by correcting shift of reference angle of an angle detection device obtained from the detection data within a range where a distance detection device can detect with the angle detection device in a traveling mode of the robot. CONSTITUTION: A controller 4 consists of a velocity command arithmetic unit 41 and a reference angle correction device 42. The unit 41 calculates the distance between a mobile working robot main body 1 and a wall and also the tilt of the body 1 against the wall and outputs the velocity commands to the drive devices 5 and 6. The device 42 corrects the reference angle of a gyro sensor 3 every time the traveled distances detected by the right and left encoders 9 and 10 connected to a rotary shaft of the wheels 71 and 72 which detect the traveled distances of the body 1 reach a fixed value. Then, the device 42 inputs the corrected reference angle to the device 41. The reference angle of the sensor 3 becomes 0 when a power supply is applied to the sensor 3 and then corrected every time the traveled distance of the body 1 reaches the fixed value.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自走式掃除機の
ように作業領域に有する壁との距離を検出しながら、何
らかの作業を行う移動作業ロボットの走行制御装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a traveling control device for a mobile work robot that performs some work while detecting a distance from a wall in a work area, such as a self-propelled cleaner.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、例えば電車内を清掃する自走式掃
除機等の移動作業ロボットの一例として、作業領域に有
する壁と移動作業ロボット本体との傾きを検出する角度
検出装置を備えたものがある。この角度検出装置は、移
動作業ロボット本体側壁に取付けられ、前記壁との距離
を検出する2つの距離センサと、この両距離センサによ
り得られる検出値に基づき壁とロボット本体の傾きを演
算する演算装置から構成されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an example of a mobile work robot such as a self-propelled cleaner for cleaning the inside of a train, a mobile work robot equipped with an angle detection device for detecting the inclination between a wall in the work area and the main body of the mobile work robot. There is. This angle detecting device is attached to a side wall of a mobile work robot main body, and two distance sensors for detecting a distance to the wall, and an operation for calculating an inclination between the wall and the robot main body based on detection values obtained by the both distance sensors. It is composed of devices.

【0003】図8は、これを説明するためのであり、移
動作業ロボット本体1の側壁であって作業領域に有する
壁11との距離を検出する前方距離センサ13および後
方距離センサ14を備え、この両センサ13,14で検
出された検出値を入力し、(1)式に基づき壁11との
傾きすなわち基準角度θ0 を演算する演算装置(図示せ
ず)を備えている。
FIG. 8 is for explaining this, and is provided with a front distance sensor 13 and a rear distance sensor 14 for detecting the distance from the side wall of the mobile work robot body 1 and the wall 11 in the work area. An arithmetic unit (not shown) for inputting the detection values detected by both the sensors 13 and 14 and for calculating the inclination with respect to the wall 11, that is, the reference angle θ 0, is provided based on the equation (1).

【0004】 θ0 =tan-1[(L1 −L2 )÷L21] …(1) ただし、θ0 :右回りをプラス(+) L1 :距離センサ14と壁11との距離 L2 :距離センサ13と壁11との距離 L21:距離センサ13と距離センサ14の距離 このような構成のものにおいて、走行開始時に距離セン
サ13,14で得られる検出値(距離情報)を演算装置
に入力し、ここで検出角度を演算し、これにより角度検
出装置を初期化している。そして、実際の移動作業ロボ
ットの走行は、角度検出装置の出力でフィードバック制
御を行い走行を行っている。
Θ 0 = tan -1 [(L 1 −L 2) ÷ L 21] (1) where θ 0: clockwise plus (+) L 1: distance between distance sensor 14 and wall 11 L 2: distance sensor 13 and wall Distance L11: Distance between the distance sensor 13 and the distance sensor 14 In such a configuration, the detection values (distance information) obtained by the distance sensors 13 and 14 at the start of traveling are input to the arithmetic device and detected here. The angle is calculated, and the angle detection device is initialized by this. Then, in the actual traveling of the mobile work robot, feedback control is performed by the output of the angle detection device to perform traveling.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このような走行制御の
場合、角度検出装置の基準角度θ0 に誤差が生じないと
き有効である。しかしながら、走行中に発生する角度検
出装置のドリフトや基準角度θ0 に誤差があると、長距
離走行する間に走行ルートにずれが発生するため、途中
で走行を停止し、再度角度検出装置の基準角度を設定し
直す必要があった。 また、補正距離を延ばすために
は、距離センサ13,14の取付位置を延ばすか、距離
センサ13,14間の特性を揃える必要がある。このよ
うな精度向上や距離の延長は、移動作業ロボットの大型
化、重量増加、調整要素の増大を招くという問題点があ
る。
In the case of such traveling control, it is effective when there is no error in the reference angle θ0 of the angle detecting device. However, if there is an error in the angle detection device drift or the reference angle θ0 that occurs during traveling, a deviation occurs in the traveling route during long-distance traveling, so the traveling is stopped midway and the reference angle of the angle detection device is re-established. It was necessary to reset the angle. Further, in order to extend the correction distance, it is necessary to extend the mounting positions of the distance sensors 13 and 14 or to make the characteristics between the distance sensors 13 and 14 uniform. Such improvement in accuracy and extension of distance have problems that the mobile work robot becomes large in size, weight increases, and adjustment elements increase.

【0006】そこで、本発明は長距離間安定して走行す
ることができ、また走行安定性と応答性を両立させるこ
とができ、さらに作業領域に有する壁との傾きを精度良
く求めることができる移動作業ロボットの走行制御装置
を提供することを目的とする。
Therefore, according to the present invention, it is possible to travel stably for a long distance, and it is possible to achieve both running stability and responsiveness, and furthermore, it is possible to accurately obtain the inclination with respect to the wall in the work area. An object is to provide a travel control device for a mobile work robot.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項1に対応する発明は、少なくとも3個の車輪
が駆動装置により駆動され、壁を有する作業領域を自動
走行しながら所定の作業を行う移動作業ロボット本体
と、この移動作業ロボット本体の側壁であって前記壁と
対向する位置に取付けられ、前記壁との距離を検出する
少なくとも1個の距離検出装置と、前記移動作業ロボッ
ト本体と前記壁との角度を検出する角度検出装置と、こ
の角度検出装置により得られる検出角度および前記距離
検出装置により得られる検出距離に基づき前記移動作業
ロボット本体と前記壁との距離および傾きを演算し、前
記駆動装置に対して速度指令を出力する速度指令演算装
置と、前記移動作業ロボット本体の移動距離を検出する
移動量検出装置と、この移動量検出装置により検出され
る走行移動距離が一定値に達する毎に前記角度検出装置
の基準角度を補正し、これを前記速度指令演算装置に入
力する基準角度補正装置を具備した移動作業ロボットの
走行制御装置である。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is such that at least three wheels are driven by a drive device and a predetermined work is performed while automatically traveling in a work area having a wall. A mobile work robot main body for carrying out the above, at least one distance detection device attached to a side wall of the mobile work robot main body at a position facing the wall, and detecting a distance to the wall, the mobile work robot main body And an angle detecting device for detecting an angle between the wall and the wall, and a distance and an inclination between the mobile work robot main body and the wall are calculated based on a detection angle obtained by the angle detecting device and a detection distance obtained by the distance detecting device. A speed command calculation device that outputs a speed command to the drive device, a movement amount detection device that detects the movement distance of the mobile work robot body, and A mobile work robot equipped with a reference angle correction device that corrects the reference angle of the angle detection device every time the traveling distance detected by the movement amount detection device reaches a certain value, and inputs this to the speed command calculation device. It is a traveling control device.

【0008】前記目的を達成するため、請求項2に対応
する発明は、請求項1記載の移動作業ロボットの制御装
置において、前記基準角度補正装置は、前記角度検出装
置により得られる検出角度と、前記距離検出装置により
得られる検出距離に基づき求められる角度とのずれ角度
に応じて、前記角度検出装置の基準角度を補正する走行
距離を、可変することを特徴とする移動作業ロボットの
走行制御装置である。
In order to achieve the above object, the invention corresponding to claim 2 is the control device for a mobile work robot according to claim 1, wherein the reference angle correction device is a detection angle obtained by the angle detection device, A travel control device for a mobile work robot, wherein a travel distance for correcting a reference angle of the angle detection device is varied according to a deviation angle from an angle obtained based on a detection distance obtained by the distance detection device. Is.

【0009】前記目的を達成するため、請求項3に対応
する発明は、請求項1記載の移動作業ロボットの制御装
置において、前記角度検出装置の初期値として、前記移
動作業ロボット本体の走行開始時に前記移動作業ロボッ
ト本体を一定距離直進させることにより、前記壁に対し
前記距離検出装置のうちの特定のもので前記壁に対する
傾きを演算した値を使用することを特徴とする移動作業
ロボットの走行制御装置。である。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention corresponding to claim 3 is the control device for a mobile work robot according to claim 1, wherein as an initial value of the angle detection device, when the main body of the mobile work robot starts traveling. A traveling control of a mobile work robot, characterized in that a value obtained by calculating an inclination with respect to the wall by a specific one of the distance detecting devices is used for the wall by moving the main body of the mobile work robot straight for a predetermined distance. apparatus. Is.

【0010】[0010]

【作用】請求項1に対応する発明によれば、角度検出装
置により走行中、距離検出装置が検出可能な範囲では、
検出データから角度検出装置の基準角度のずれを補正す
るようにしたので、長距離間安定して走行することがで
きる。
According to the invention corresponding to claim 1, in the range where the distance detecting device can detect while traveling by the angle detecting device,
Since the deviation of the reference angle of the angle detecting device is corrected from the detected data, it is possible to drive stably for a long distance.

【0011】請求項2に対応する発明によれば、角度検
出装置の補正角の大きさにより補正用走行距離を可変す
ることにより、走行安定性と応答性を両立させることが
できる。
According to the second aspect of the invention, the traveling stability and the responsiveness can be made compatible by varying the correction traveling distance according to the size of the correction angle of the angle detecting device.

【0012】請求項3に対応する発明によれば、移動作
業ロボットの走行開始時、ロボット本体を一定距離直進
させることにより、単一の距離検出装置にて壁との傾き
を精度よく求めることができる。
According to the third aspect of the invention, the inclination of the wall can be accurately obtained by a single distance detecting device by moving the robot body straight ahead for a certain distance at the start of traveling of the mobile work robot. it can.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は本発明による移動作業ロボットの走
行制御装置の第1実施例の概略構成を示す図であり、3
個の車輪71,72,8を有し、このうち車輪71,7
2がそれぞれ右駆動装置5,左駆動装置6により駆動さ
れ、壁11を有する作業領域を自動走行しながら所定の
作業を行う移動作業ロボット本体1と、この移動作業ロ
ボット本体1の側壁であって壁11と対向する位置に取
付けられ、前記壁11との距離を検出する少なくとも1
個の距離検出装置例えば超音波式距離センサ2と、移動
作業ロボット本体1と壁11との回転角度を検出する角
度検出装置例えばジャイロセンサ3と、このジャイロセ
ンサ3により得られる検出角度および距離センサ2によ
り得られる検出距離ならびに後述するエンコーダ9,1
0により検出される走行移動距離を入力し、これらの入
力値に基づき移動作業ロボット本体1の動作を制御する
制御装置4を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a traveling control device for a mobile work robot according to a first embodiment of the present invention.
It has wheels 71, 72, 8 of which the wheels 71, 7 are
2 are driven by a right drive device 5 and a left drive device 6, respectively, and are a mobile work robot body 1 for performing a predetermined work while automatically traveling in a work area having a wall 11, and a side wall of the mobile work robot body 1. At least one which is mounted at a position facing the wall 11 and detects a distance from the wall 11
Individual distance detecting devices, for example, an ultrasonic distance sensor 2, an angle detecting device for detecting a rotation angle between the mobile work robot body 1 and the wall 11, for example, a gyro sensor 3, and a detection angle and a distance sensor obtained by the gyro sensor 3. 2 and the encoders 9 and 1 described later
The control device 4 is provided for inputting the traveling distance detected by 0 and controlling the operation of the mobile work robot body 1 based on these input values.

【0014】制御装置4は、速度指令演算装置41と基
準角度補正装置42からなり、速度指令演算装置41は
移動作業ロボット本体1と壁11との距離および傾きを
演算し、駆動装置5,6に対して速度指令を出力し、ま
た基準角度補正装置42は移動作業ロボット本体1の移
動距離を検出する移動量検出装置例えば車輪71,72
の回転軸にそれぞれ連結された右,左エンコーダ9,1
0と、このエンコーダ9,10により検出される走行移
動距離が一定値に達する毎にジャイロセンサ3の基準角
度を補正し、これを速度指令演算装置41に入力するも
のである。
The control device 4 comprises a speed command calculation device 41 and a reference angle correction device 42. The speed command calculation device 41 calculates the distance and inclination between the mobile work robot body 1 and the wall 11, and the drive devices 5, 6 are provided. To the reference angle correction device 42, and the reference angle correction device 42 detects the movement distance of the mobile work robot body 1 by a movement amount detection device such as wheels 71, 72.
Right and left encoders 9 and 1 respectively connected to the rotary shafts of
0, the reference angle of the gyro sensor 3 is corrected every time the traveling distance detected by the encoders 9 and 10 reaches a constant value, and this is input to the speed command calculation device 41.

【0015】ジャイロセンサ3の基準角度は、例えばジ
ャイロセンサ3に電源を入れたとき0となり、ロボット
本体1の走行距離が一定値に達する毎に前記基準角度は
補正される。
The reference angle of the gyro sensor 3 becomes 0, for example, when the gyro sensor 3 is turned on, and the reference angle is corrected every time the traveling distance of the robot body 1 reaches a constant value.

【0016】以上のように構成された第1実施例の動作
について、図2〜図5を参照して説明する。図2はジャ
イロセンサ3にて移動作業ロボット本体1が走行する動
作パターンを示し、また図3は超音波式距離センサ2の
出力データを示し、さらに図4は制御装置4の動作を説
明するためのフローチャートである。
The operation of the first embodiment configured as described above will be described with reference to FIGS. 2 shows an operation pattern in which the mobile work robot body 1 travels with the gyro sensor 3, FIG. 3 shows output data of the ultrasonic distance sensor 2, and FIG. 4 is for explaining the operation of the control device 4. It is a flowchart of.

【0017】まず、ロボット本体1が通路12のある壁
11に沿って、図2のA地点からB地点まで走行する場
合について説明する。A地点からB地点までロボット本
体1はジャイロセンサ3で誘導される[図4のステップ
(以下Sと称する)S1]。
First, the case where the robot body 1 travels along the wall 11 having the passage 12 from the point A to the point B in FIG. 2 will be described. The robot body 1 is guided by the gyro sensor 3 from the point A to the point B [step (hereinafter referred to as S) S1 in FIG. 4].

【0018】このS1の詳細を図5に示しており、S2
1において、基準角度とジャイロセンサ3の出力角との
差を求め、誤差があるかどうかが判断される(S2
2)。S22において誤差が有ると判断された場合に
は、その偏差が計算される(S23)。次に、車輪速度
差が求められ(S24)、速度出力が得られる(S2
5)。S22において誤差が無いと判断された場合に
は、速度指令が出力され、S25に進む。
The details of S1 are shown in FIG.
1, the difference between the reference angle and the output angle of the gyro sensor 3 is obtained, and it is determined whether there is an error (S2).
2). When it is determined that there is an error in S22, the deviation is calculated (S23). Next, the wheel speed difference is obtained (S24), and the speed output is obtained (S2).
5). If it is determined in S22 that there is no error, a speed command is output and the process proceeds to S25.

【0019】このような処理を経後、制御装置4は、微
小単位時間毎のY軸方向の移動量ΔYL とYL をジャイ
ロセンサ3からの角度データとエンコーダ9,10から
の距離データを演算する(S2)。
After such processing, the control device 4 calculates the movement amounts ΔYL and YL in the Y-axis direction for each minute unit time from the angle data from the gyro sensor 3 and the distance data from the encoders 9 and 10. (S2).

【0020】YL =Σ(ΔYL ) …(2) 次に、ロボット本体1の走行距離X1 が設定値C1 に達
したかを調べ、到達していない場合は、距離センサ2か
らの壁11までの距離データLn を入力する。通路12
の走行時のデータや壁11までの距離データLn を入力
する。通路12の走行時のデータや壁11の凹凸部のデ
ータは、リミッタ等でフィルタ処理する。 また、ノイ
ズ等により検出データに異常が認められた場合のデータ
も削除する(S2〜S6)。
YL = Σ (ΔYL) (2) Next, it is checked whether the traveling distance X1 of the robot body 1 has reached the set value C1. If the traveling distance X1 has not reached the set value C1, the distance from the distance sensor 2 to the wall 11 is checked. Input the distance data Ln. Passage 12
Input the data when the vehicle is running and the distance data Ln to the wall 11. The data when the road 12 is running and the data of the uneven portion of the wall 11 are filtered by a limiter or the like. Further, the data when the detected data is abnormal due to noise or the like is also deleted (S2 to S6).

【0021】この場合、通路部のデータは、リミッタで
はなく、走行マップ等に検出可能/不可能等の情報を付
加し、処理してもよい。その後、フィルタ処理データよ
りY方向誤差距離ΔL 、enを演算する(S7)。
In this case, the data of the passage portion may be processed by adding information such as detectable / impossible to a travel map or the like instead of the limiter. After that, the Y-direction error distances ΔL and en are calculated from the filtered data (S7).

【0022】ΔL =Ln −(Ln −1) …(3) en =en −1+ΔL …(4) ただし、Ln :今回の壁11の面までの距離 Ln −1:前回の壁11の面までの距離 en −1:前回のY方向誤差距離 ロボット本体1の走行距離X1 が設定値C1 に達するま
で、前述の処理を繰り返す。
.DELTA.L = Ln- (Ln-1) (3) en = en-1 + .DELTA.L (4) where Ln: distance to the surface of the current wall 11 Ln-1: to the surface of the previous wall 11 Distance en −1: Previous Y-direction error distance The above-described processing is repeated until the traveling distance X1 of the robot body 1 reaches the set value C1.

【0023】次に、ロボット本体1の走行距離X1 が設
定値C1 に達した場合は、まずジャイロセンサ3による
Y軸方向の移動量Y1 と距離センサ2によるY軸方向の
移動量en の差分eg (ジャイロセンサ3の誤差)を演
算する(S8)。
Next, when the traveling distance X1 of the robot body 1 reaches the set value C1, first, the difference eg between the movement amount Y1 in the Y-axis direction by the gyro sensor 3 and the movement amount en in the Y-axis direction by the distance sensor 2 is taken. (Error of gyro sensor 3) is calculated (S8).

【0024】 eg =en −Y1 …(5) ジャイロセンサ3の誤差eg が設定値e1 以下かどうか
が判断される(S9)。ジャイロセンサ3の誤差eg が
設定値e1 以下の場合、ジャイロセンサ3の基準角度θ
0 は正常として処理を行なう。S9において、誤差eg
が設定値e1 を越える場合、ジャイロセンサ3の基準角
度θ0 にずれが生じていると判断し、ジャイロ補正角θ
gcを(6)式により演算する(S10)。
Eg = en-Y1 (5) It is judged whether the error eg of the gyro sensor 3 is less than or equal to the set value e1 (S9). When the error eg of the gyro sensor 3 is less than the set value e1, the reference angle θ of the gyro sensor 3
If 0 is set, the processing is performed normally. In S9, the error eg
If the value exceeds the set value e1, it is judged that the reference angle θ0 of the gyro sensor 3 is deviated, and the gyro correction angle θ
gc is calculated by the equation (6) (S10).

【0025】 θgc=−tan-1(eg /C1 ) …(6) その後、ジャイロセンサ3の基準角度θ0 をジャイロ補
正角θgcで補正し、再度補正動作を繰り返す(S11,
S12)。
Θgc = −tan −1 (eg / C1) (6) After that, the reference angle θ0 of the gyro sensor 3 is corrected by the gyro correction angle θgc, and the correction operation is repeated again (S11,
S12).

【0026】θ0 =θ0 +θgc en =0,Y1 =0,X1 =0 このようにして本実施例では、単一の距離センサ2によ
り検出される検出距離から、ジャイロセンサ3の基準角
度θ0 を繰り返し補正することにより、ロボット本体1
を停止することなく、長距離間安定して走行させること
ができる。
Θ0 = θ0 + θgc en = 0, Y1 = 0, X1 = 0 Thus, in this embodiment, the reference angle θ0 of the gyro sensor 3 is repeated from the detection distance detected by the single distance sensor 2. By correcting, the robot body 1
It is possible to drive stably for a long distance without stopping.

【0027】図6は本発明の第2実施例を説明するため
のもので、図1の制御装置4の制御動作を説明するため
のフローチャートである。図中、S1〜S11までのジ
ャイロセンサ3の基準角度θ0 をジャイロ補正角θgcで
補正する動作は、図4と同一である。
FIG. 6 is a flow chart for explaining the control operation of the control device 4 of FIG. 1 for explaining the second embodiment of the present invention. In the figure, the operation of correcting the reference angle θ0 of the gyro sensor 3 from S1 to S11 with the gyro correction angle θgc is the same as in FIG.

【0028】ジャイロセンサ3の基準角度θ0 の補正
後、次回の走行距離X1の設定値C2を演算する(S1
3)。設定値C2は、ジャイロ補正角θgcが大きい場合
は短く、ジャイロ補正角θgcが小さい場合は長くする。
After correcting the reference angle θ0 of the gyro sensor 3, the set value C2 of the next running distance X1 is calculated (S1).
3). The set value C2 is set short when the gyro correction angle θgc is large, and set long when the gyro correction angle θgc is small.

【0029】 C2=K÷θgc …(7) ただし、K=比例定数 最後に、各定数を設定し、補助動作を繰り返す(S1
4)。
C2 = K ÷ θgc (7) However, K = proportional constant Finally, each constant is set and the auxiliary operation is repeated (S1).
4).

【0030】C1=C2 en =0、Y1=0、X1=0 このように、ジャイロ補正角θgcに応じて補正用走行距
離を可変することにより、走行安定性と応答性の両立を
図ることができる。
C1 = C2 en = 0, Y1 = 0, X1 = 0 As described above, by varying the correction traveling distance according to the gyro correction angle θgc, both traveling stability and responsiveness can be achieved. it can.

【0031】なお、この場合実施している補正用距離の
可変条件をジャイロ補正角θgcに応じて実施している
が、これに限らず例えば走行開始時点を短くし、徐々に
補正用距離を長くしていく方法でもよい。
In this case, the variable condition of the correction distance, which is executed in this case, is executed according to the gyro correction angle θgc, but the present invention is not limited to this. For example, the traveling start time is shortened and the correction distance is gradually increased. You can also do it.

【0032】次に、本発明の第3実施例について図7を
参照して説明するが、図7はジャイロセンサ3の初期値
を演算する動作パターンを示している。まず、作業者に
より図7のC点にロボット本体1がセットされる。この
とき、距離センサ2は、壁11までの距離L1 を測定す
る。その後、走行距離L21だけ直進走行させ、図7のD
点まで走行させる。このとき壁11までの距離L2 を測
定する。距離センサ2により検出した距離L1 ,L2 に
基づき、ジャイロセンサ3の基準角度θ0 を(8)式に
より求め、ジャイロセンサ3を初期化する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7. FIG. 7 shows an operation pattern for calculating an initial value of the gyro sensor 3. First, the operator sets the robot body 1 at point C in FIG. At this time, the distance sensor 2 measures the distance L1 to the wall 11. After that, the vehicle travels straight for the travel distance L21, and then D in FIG.
Run to the point. At this time, the distance L2 to the wall 11 is measured. Based on the distances L1 and L2 detected by the distance sensor 2, the reference angle θ0 of the gyro sensor 3 is obtained by the equation (8), and the gyro sensor 3 is initialized.

【0033】 θ0 =tan-1(L1−L2)/L21 …(8) ただし、θ0 :右回りをプラス(+)とする。 図7のように、ロボット本体1を走行距離L21だけ直進
走行させることにより、単一の距離センサ2にて壁11
との傾きを演算し、ジャイロセンサ3の基準角度θ0 を
初期化することができる。
Θ 0 = tan −1 (L 1 −L 2) / L 21 (8) However, θ 0: The clockwise direction is a plus (+). As shown in FIG. 7, when the robot body 1 travels straight for the travel distance L21, the single distance sensor 2 causes the wall 11 to move.
The reference angle θ0 of the gyro sensor 3 can be initialized by calculating the inclinations of and.

【0034】また、走行距離L21をロボット本体1の体
長よりも長くすることにより、従来のようにロボット本
体1の壁面に距離センサ2が2個設置されている場合に
比べて基準角度θ0 の精度を上げることができる。
Further, by making the traveling distance L21 longer than the body length of the robot body 1, the accuracy of the reference angle θ0 can be improved as compared with the conventional case where two distance sensors 2 are installed on the wall surface of the robot body 1. Can be raised.

【0035】前述の実施例では、1個の距離センサ2の
出力を制御装置4に入力する場合について説明したが、
これに限らず距離センサ2を複数個配設し、この各検出
出力を制御装置4に入力にして速度指令を求めるように
してもよい。
In the above embodiment, the case where the output of one distance sensor 2 is input to the control device 4 has been described.
However, the present invention is not limited to this, and a plurality of distance sensors 2 may be provided, and the respective detection outputs may be input to the control device 4 to obtain the speed command.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明によれば、以下のような作用効果
が得られる移動作業ロボットの走行制御装置を提供する
ことができる。すなわち、請求項1に対応する発明によ
れば、角度検出装置により走行中、距離検出装置が検出
可能な範囲では、検出データからに角度検出装置の基準
角度のずれを補正するようにしたので、長距離間安定し
て走行することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a traveling control device for a mobile work robot which can obtain the following operational effects. That is, according to the invention corresponding to claim 1, the deviation of the reference angle of the angle detection device is corrected from the detected data in the range that the distance detection device can detect while traveling by the angle detection device. You can drive stably over long distances.

【0037】請求項2に対応する発明によれば、角度検
出装置の補正角の大きさにより補正用走行距離を可変す
ることにより、走行安定性と応答性を両立させることが
できる。
According to the second aspect of the invention, the traveling stability and the responsiveness can be made compatible by varying the correction traveling distance according to the size of the correction angle of the angle detecting device.

【0038】請求項3に対応する発明によれば、移動作
業ロボットの走行開始時、ロボット本体を一定距離直進
させることにより、単一の距離検出装置にて壁との傾き
を精度よく求めることができる。
According to the invention according to claim 3, when the traveling of the mobile work robot is started, the robot main body is moved straight for a predetermined distance, whereby the inclination with respect to the wall can be accurately obtained by a single distance detecting device. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による移動作業ロボットの走行制御装置
の第1実施例の概略構成を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a travel control device for a mobile work robot according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の動作を説明するための動作パターン図。FIG. 2 is an operation pattern diagram for explaining the operation of FIG.

【図3】図1の距離センサの出力波形を示す図。FIG. 3 is a diagram showing an output waveform of the distance sensor shown in FIG.

【図4】図1の制御装置の動作を説明するためのフロー
チャート。
4 is a flowchart for explaining the operation of the control device in FIG.

【図5】図4のS1の詳細を示すフローチャート。FIG. 5 is a flowchart showing details of S1 in FIG.

【図6】本発明による移動作業ロボットの走行制御装置
の第2実施例の動作を説明するためのフローチャート。
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the second embodiment of the traveling control device for the mobile work robot according to the present invention.

【図7】本発明による移動作業ロボットの走行制御装置
の第2実施例の動作を説明するための動作パターン図。
FIG. 7 is an operation pattern diagram for explaining the operation of the second embodiment of the traveling control device for the mobile work robot according to the present invention.

【図8】従来の移動作業ロボットの走行制御装置の1例
の動作を説明するための動作パターン図。
FIG. 8 is an operation pattern diagram for explaining an operation of an example of a conventional traveling control device for a mobile work robot.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…移動作業ロボット本体、2…超音波式距離センサ、
3…ジャイロセンサ、4…制御装置、41…速度指令演
算装置、42…基準角度補正装置、5,6…駆動装置、
71,72,8…車輪。
1 ... Mobile work robot body, 2 ... Ultrasonic distance sensor,
3 ... Gyro sensor, 4 ... Control device, 41 ... Speed command calculation device, 42 ... Reference angle correction device, 5, 6 ... Drive device,
71, 72, 8 ... Wheels.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 秀之 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hideyuki Takahashi No. 1 Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Inside the Fuchu factory, Toshiba Corporation

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも3個の車輪が駆動装置により
駆動され、壁を有する作業領域を自動走行しながら所定
の作業を行う移動作業ロボット本体と、 この移動作業ロボット本体の側壁であって前記壁と対向
する位置に取付けられ、前記壁との距離を検出する少な
くとも1個の距離検出装置と、 前記移動作業ロボット本体と前記壁との角度を検出する
角度検出装置と、 この角度検出装置により得られる検出角度および前記距
離検出装置により得られる検出距離に基づき前記移動作
業ロボット本体と前記壁との距離および傾きを演算し、
前記駆動装置に対して速度指令を出力する速度指令演算
装置と、 前記移動作業ロボット本体の移動距離を検出する移動量
検出装置と、 この移動量検出装置により検出される走行移動距離が一
定値に達する毎に前記角度検出装置の基準角度を補正
し、これを前記速度指令演算装置に入力する基準角度補
正装置と、 を具備した移動作業ロボットの走行制御装置。
1. A mobile work robot main body for performing a predetermined work while automatically traveling in a work area having a wall, at least three wheels being driven by a drive device, and a side wall of the mobile work robot main body which is the wall. At least one distance detecting device which is mounted at a position facing to the wall and detects a distance to the wall; an angle detecting device which detects an angle between the mobile work robot main body and the wall; Calculating the distance and inclination between the mobile work robot body and the wall based on the detection angle obtained and the detection distance obtained by the distance detection device,
A speed command calculation device that outputs a speed command to the drive device, a movement amount detection device that detects a movement distance of the mobile work robot body, and a traveling movement distance detected by the movement amount detection device is a constant value. A travel control device for a mobile work robot, comprising: a reference angle correction device that corrects the reference angle of the angle detection device each time it reaches and inputs this to the speed command calculation device.
【請求項2】 請求項1記載の移動作業ロボットの制御
装置において、 前記基準角度補正装置は、前記角度検出装置により得ら
れる検出角度と、前記距離検出装置により得られる検出
距離に基づき求められる角度とのずれ角度に応じて、前
記角度検出装置の基準角度を補正する走行距離を、可変
することを特徴とする移動作業ロボットの走行制御装
置。
2. The control device for a mobile work robot according to claim 1, wherein the reference angle correction device is an angle calculated based on a detection angle obtained by the angle detection device and a detection distance obtained by the distance detection device. A travel control device for a mobile work robot, characterized in that a travel distance for correcting a reference angle of the angle detection device is varied according to a deviation angle from the angle.
【請求項3】 請求項1記載の移動作業ロボットの制御
装置において、 前記角度検出装置の初期値として、前記移動作業ロボッ
ト本体の走行開始時に前記移動作業ロボット本体を一定
距離直進させことにより、前記壁に対し前記距離検出装
置のうちの特定のもので前記壁に対する傾きを演算した
値を使用することを特徴とする移動作業ロボットの走行
制御装置。
3. The control device for a mobile work robot according to claim 1, wherein, as an initial value of the angle detection device, the mobile work robot main body is moved straight ahead by a predetermined distance at the start of traveling of the mobile work robot main body. A travel control device for a mobile work robot, wherein a value obtained by calculating an inclination with respect to the wall by a specific one of the distance detection devices is used for the wall.
JP6232712A 1994-09-28 1994-09-28 Travel controller for mobile working robot Pending JPH0895638A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6232712A JPH0895638A (en) 1994-09-28 1994-09-28 Travel controller for mobile working robot

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6232712A JPH0895638A (en) 1994-09-28 1994-09-28 Travel controller for mobile working robot

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0895638A true JPH0895638A (en) 1996-04-12

Family

ID=16943606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6232712A Pending JPH0895638A (en) 1994-09-28 1994-09-28 Travel controller for mobile working robot

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0895638A (en)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100310616B1 (en) * 1999-07-12 2001-10-18 배종렬 Unmanned troweling robot
JP2002215236A (en) * 2001-01-22 2002-07-31 Komatsu Ltd Controller for travel of unmanned vehicle
KR100560966B1 (en) * 2004-10-12 2006-03-15 삼성광주전자 주식회사 Method compensating gyro sensor for robot cleaner
JP2007310866A (en) * 2006-05-16 2007-11-29 Samsung Electronics Co Ltd Robot using absolute azimuth and map creation method using it
KR100902141B1 (en) * 2007-11-06 2009-06-09 에스티엑스조선주식회사 Position recognition system and control method of transferring vehicle
US7840369B2 (en) 2006-07-05 2010-11-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for correcting bias of gyroscope mounted on mobile robot
JP2015521760A (en) * 2012-06-08 2015-07-30 アイロボット コーポレイション Carpet drift estimation using differential sensors or visual measurements
JP2016186725A (en) * 2015-03-27 2016-10-27 三菱重工業株式会社 Control device, movable body, control method, and program
KR20190041345A (en) * 2017-10-12 2019-04-22 재단법인대구경북과학기술원 Curling robot and method for controlling a drive of the curling robot
CN109669478A (en) * 2019-02-20 2019-04-23 广州愿托科技有限公司 The adherent circular control method of unmanned plane spacing and unmanned plane based on distance measuring sensor
CN109864666A (en) * 2019-03-04 2019-06-11 广东乐生智能科技有限公司 The trapped judgment method of clean robot
CN111493750A (en) * 2019-01-31 2020-08-07 北京奇虎科技有限公司 Control method and device of sweeping robot and electronic equipment
CN112515558A (en) * 2020-10-26 2021-03-19 深圳市银星智能科技股份有限公司 Robot path planning method, robot and master control chip
CN113050458A (en) * 2021-03-24 2021-06-29 潍坊歌尔电子有限公司 Control method of device, control terminal and storage medium
CN113060649A (en) * 2021-04-21 2021-07-02 上海驭矩信息科技有限公司 Method and system for positioning based on double encoders
CN114001732A (en) * 2021-10-28 2022-02-01 山东大学 Mobile robot profiling inner wall walking navigation method and system

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100310616B1 (en) * 1999-07-12 2001-10-18 배종렬 Unmanned troweling robot
JP2002215236A (en) * 2001-01-22 2002-07-31 Komatsu Ltd Controller for travel of unmanned vehicle
KR100560966B1 (en) * 2004-10-12 2006-03-15 삼성광주전자 주식회사 Method compensating gyro sensor for robot cleaner
JP2007310866A (en) * 2006-05-16 2007-11-29 Samsung Electronics Co Ltd Robot using absolute azimuth and map creation method using it
US7840369B2 (en) 2006-07-05 2010-11-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for correcting bias of gyroscope mounted on mobile robot
KR100902141B1 (en) * 2007-11-06 2009-06-09 에스티엑스조선주식회사 Position recognition system and control method of transferring vehicle
US10974391B2 (en) 2012-06-08 2021-04-13 Irobot Corporation Carpet drift estimation using differential sensors or visual measurements
US9427875B2 (en) 2012-06-08 2016-08-30 Irobot Corporation Carpet drift estimation using differential sensors or visual measurements
US9969089B2 (en) 2012-06-08 2018-05-15 Irobot Corporation Carpet drift estimation using differential sensors for visual measurements
US11926066B2 (en) 2012-06-08 2024-03-12 Irobot Corporation Carpet drift estimation using differential sensors or visual measurements
JP2015521760A (en) * 2012-06-08 2015-07-30 アイロボット コーポレイション Carpet drift estimation using differential sensors or visual measurements
JP2016186725A (en) * 2015-03-27 2016-10-27 三菱重工業株式会社 Control device, movable body, control method, and program
KR20190041345A (en) * 2017-10-12 2019-04-22 재단법인대구경북과학기술원 Curling robot and method for controlling a drive of the curling robot
CN111493750A (en) * 2019-01-31 2020-08-07 北京奇虎科技有限公司 Control method and device of sweeping robot and electronic equipment
CN109669478A (en) * 2019-02-20 2019-04-23 广州愿托科技有限公司 The adherent circular control method of unmanned plane spacing and unmanned plane based on distance measuring sensor
CN109669478B (en) * 2019-02-20 2024-08-23 广州愿托科技有限公司 Unmanned aerial vehicle distance-attaching surrounding control method based on ranging sensor and unmanned aerial vehicle
CN109864666A (en) * 2019-03-04 2019-06-11 广东乐生智能科技有限公司 The trapped judgment method of clean robot
CN112515558A (en) * 2020-10-26 2021-03-19 深圳市银星智能科技股份有限公司 Robot path planning method, robot and master control chip
CN113050458A (en) * 2021-03-24 2021-06-29 潍坊歌尔电子有限公司 Control method of device, control terminal and storage medium
CN113050458B (en) * 2021-03-24 2022-07-22 潍坊歌尔电子有限公司 Device control method, control terminal, and storage medium
CN113060649A (en) * 2021-04-21 2021-07-02 上海驭矩信息科技有限公司 Method and system for positioning based on double encoders
CN114001732A (en) * 2021-10-28 2022-02-01 山东大学 Mobile robot profiling inner wall walking navigation method and system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4165965B2 (en) Autonomous work vehicle
US5073749A (en) Mobile robot navigating method
JPH0895638A (en) Travel controller for mobile working robot
JP3025604B2 (en) Unmanned vehicle steering control method
JP2003276628A (en) Automatic steering device
JP2003067053A (en) Unmanned carriage
JPH04300781A (en) Device for controlling traveling of moving vehicle
JP3317159B2 (en) Automatic guided vehicle
JP2704266B2 (en) Travel control device for automatic guided vehicles
JP2002108453A (en) Unmanned vehicle
JP3628405B2 (en) Direction correction method and apparatus for traveling vehicle
JPH07281747A (en) Traveling controller for automated guided vehicle
JP3952548B2 (en) Method and apparatus for controlling unmanned vehicle
JPH1195837A (en) Method for determining initial truck position and attitude angle of gyro guide type automated guided vehicle, and method for improving travel stability at position correction
JPH0818A (en) Direct advance control unit for mobile farming machine
JPH07266210A (en) Brazed part grinding robot
JPH09185411A (en) Traveling direction detecting method for unmanned vehicle
JPH01282615A (en) Position correcting system for self-travelling unmanned vehicle
JPH0734411A (en) Work vehicle
JPS62254212A (en) Self-traveling robot
JP2000112524A (en) Method and device for controlling traveling of gantry crane
JPS6250911A (en) Self-traveling type robot
JP2007122240A (en) Moving device
JP2024085101A (en) Azimuth abnormality detection device
JP2001232584A (en) Mobile robot