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METHOD FOR AUTONOMOUS MOVEMENT AND AUTONOMOUS MOVING BODY commons

Patent code P100001350
File No. P10-004
Posted date Dec 13, 2010
Application number P2010-134737
Publication number P2012-003298A
Patent number P5656214
Date of filing Jun 14, 2010
Date of publication of application Jan 5, 2012
Date of registration Dec 5, 2014
Inventor
  • (In Japanese)尾崎 功一
  • (In Japanese)サム アン ラホック
  • (In Japanese)鹿内 佳人
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人宇都宮大学
Title METHOD FOR AUTONOMOUS MOVEMENT AND AUTONOMOUS MOVING BODY commons
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for autonomous movement capable of preventing a robot from erroneously recognizing an own position even if performing an autonomous movement using an environmental magnetic field in the open; and to provide an autonomous moving body.
SOLUTION: Step 1: Magnetism and azimuth are measured by a first sensor 201 and a second sensor 202 which are mutually reversedly disposed, and recorded. The data is called instruction data (first instruction data and second instruction data). Step 2: When moving autonomously, the magnetism and azimuth are measured by the respective sensors. The data is called measurement data (first measurement data and second measurement data). Step 3: The measurement data is collated with the instruction data, and the position is controlled such that a deviation of both the data becomes 0. In the collation, unstable magnetic elements are cancelled each other.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


近年、様々な場面において、多種多様なロボットが活動している。中でも移動中に自己位置を認識しながら、自律移動するロボットは、工場内やオフィス内、病院内などでの人間の手助けになるものとして期待され、その研究が盛んに行われている。
自律移動させるための誘導方式の一つとして磁気を目印とするものが知られている。これは、典型的には、移動経路上に例えば磁気テープからなる磁気マーカを設置し、ロボットに磁気マーカから発せられる磁気を検出する磁気センサを設け、磁気センサにより磁気マーカを検出することにより、自己位置を認識するものである(たとえば、特許文献1、特許文献2)。
しかし、磁気マーカを設置する方法は、事前に環境の磁場分布を求め、磁気的なノイズの少ないところに磁気マーカを設置しなければならない。したがって、磁気マーカを設置する作業にかかる負担が大きい。また、磁気マーカは、一般に床に設置されるが、床面上に磁気マーカを設置することが美観上好ましくない場合がある。



建屋を構成する鉄骨や鉄筋、建屋内に設置される装置、家具、電器製品等の構成要素である鉄部材などの強磁性体は製造及び施工の過程で不可避的に着磁され残留磁気を帯びている。この残留磁気は、時間の経過に対して強さがほとんど変動しない(非特許文献1)。そこで本発明者等は、磁気を自己位置認識の目印として利用することを前提とするが、磁気マーカを設置するのではなく、以上のように屋内外の環境に依存して生じている磁気(環境磁場)を予め教示データとして登録しておき、この教示データと移動時に計測される実測データとを比較することで自己位置を認識して自律移動する手法を先に提案している(特許文献3)。この環境磁気は、地磁気をも含んでいる。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、磁気を目印にしてロボット等を自律移動させる方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
出発地から目的地まで移動体が移動する移動経路に沿って生じている磁気を予め計測して得られた教示データを記憶するデータ登録ステップ(a)と、
前記移動経路に沿って生じている磁気を計測して得られる実測データと前記教示データとを比較して前記教示データに対する前記実測データの偏差を求めるとともに、前記偏差を解消するように前記移動体の移動を制御しながら前記移動経路に倣って前記移動体を自律移動させる移動ステップ(b)と、を備え、
前記データ登録ステップ(a)は、
互いに相反する向きの第1教示データと第2教示データを計測して記憶し、
前記移動ステップ(b)は、
互いに相反する向きの第1実測データと第2実測データを計測するとともに、
前記第1実測データと前記第1教示データとを比較することで第1偏差を求めるとともに、前記第1偏差を解消するように前記移動体の移動を制御する第1制御ステップと、
次いで、前記第2実測データと前記第2教示データとを比較することで第2偏差を求めるとともに、前記第2偏差を解消するように前記移動体の移動を制御する第2制御ステップと、を含み、
前記第1制御ステップと前記第2制御ステップとを交互に切り替える、
ことを特徴とする移動体の自律移動方法。

【請求項2】
 
前記データ登録ステップ(a)において、
所定の間隔L毎に計測される前記第1教示データと前記第2教示データを記憶し、
前記移動ステップ(b)において、
前記移動体が前記間隔Lを移動する間に、前記第1制御ステップと前記第2制御ステップとを少なくとも一度は切り替える、
請求項1に記載の自律移動方法。

【請求項3】
 
出発地から目的地まで移動体が移動する移動経路に沿って生じている磁気を予め計測して得られた教示データを記憶するデータ登録ステップ(a)と、
前記移動経路に沿って生じている磁気を計測して得られる実測データと前記教示データとを比較して前記教示データに対する前記実測データの偏差を求めるとともに、前記偏差を解消するように前記移動体の移動を制御しながら前記移動経路に倣って前記移動体を自律移動させる移動ステップ(b)と、を備え、
前記データ登録ステップ(a)は、
互いに相反する向きの第1教示データと第2教示データを計測して記憶し、
前記移動ステップ(b)は、
互いに相反する向きの第1実測データと第2実測データを計測するとともに、前記第1実測データと前記第2実測データの平均値である平均実測データを求め、
前記平均実測データと、前記第1教示データと前記第2教示データの平均値である平均教示データとの偏差を解消するように前記移動体の移動を制御する、
ことを特徴とする移動体の自律移動方法。

【請求項4】
 
出発地から目的地まで移動体が移動する移動経路に沿って生じている磁気を予め計測して得られた教示データを記憶し、前記移動経路に沿って生じている磁気を計測して得られる実測データと前記教示データとを比較して前記教示データに対する前記実測データの偏差を求めるとともに、前記偏差を解消するように前記移動体の移動を制御しながら前記移動経路に倣って自律移動する自律移動体であって、
前記教示データとして、互いに相反する向きの第1教示データと第2教示データを計測するセンサ部と、
前記センサで計測された第1教示データと第2教示データを記憶する記憶部と、
前記センサ部が前記実測データとして、互いに相反する向きの第1実測データと第2実測データを計測すると、
前記第1実測データと前記第1教示データとを比較することで第1偏差を求めるとともに、前記第1偏差を解消するように前記移動体の移動を制御する第1制御ステップと、
次いで、前記第2実測データと前記第2教示データとを比較することで第2偏差を求めるとともに、前記第2偏差を解消するように前記移動体の移動を制御する第2制御ステップと、を交互に切り替えて前記移動体を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする自律移動体。

【請求項5】
 
前記記憶部は、
所定の間隔L毎に計測される前記第1教示データと前記第2教示データを記憶し、
前記制御部は、
前記移動体が前記間隔Lを移動する間に、前記第1制御ステップと前記第2制御ステップとを少なくとも一度は切り替える、
請求項4に記載の自律移動体。

【請求項6】
 
出発地から目的地まで移動体が移動する移動経路に沿って生じている磁気を予め計測して得られた教示データを記憶し、前記移動経路に沿って生じている磁気を計測して得られる実測データと前記教示データとを比較して前記教示データに対する前記実測データの偏差を求めるとともに、前記偏差を解消するように前記移動体の移動を制御しながら前記移動経路に倣って自律移動する自律移動体であって、
前記教示データとして、互いに相反する向きの第1教示データと第2教示データを計測するセンサ部と、
前記センサで計測された第1教示データと第2教示データを記憶する記憶部と、
前記センサ部が前記実測データとして、互いに相反する向きの第1実測データと第2実測データを計測すると、前記第1実測データと前記第2実測データの平均値である平均実測データを求め、かつ、
前記平均実測データと、前記第1教示データと前記第2教示データの平均値である平均教示データとの偏差を解消するように前記移動体の移動を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする自律移動体。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2010134737thum.jpg
State of application right Registered
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