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自律移動ロボット、並びに、その制御装置及び動作制御プログラム UPDATE

国内特許コード P190016193
整理番号 1986
掲載日 2019年7月24日
出願番号 特願2017-215751
公開番号 特開2019-084641
出願日 平成29年11月8日(2017.11.8)
公開日 令和元年6月6日(2019.6.6)
発明者
  • 亀▲崎▼ 允啓
  • 河野 遼介
  • 小林 彩乃
  • 菅野 重樹
出願人
  • 学校法人早稲田大学
発明の名称 自律移動ロボット、並びに、その制御装置及び動作制御プログラム UPDATE
発明の概要 【課題】人間等の移動障害物の認識状態を考慮することで、より確実に人間に干渉せずに効率的に自律移動させることを可能にする。
【解決手段】自律移動ロボット10は、制御装置12での動作制御により、周囲に存在する人間Hの移動情報の検出結果に基づいて人間Hとの干渉を回避する。更に、制御装置12では、ロボット10が人間Hに将来的に干渉する可能性が有る場合に、人間Hにおけるロボット10に対する認知度を推定し、当該認知度に応じて、前記干渉を回避するための人間Hへの働きかけを選択し、ロボット10に動作指令する。更に、制御装置12では、前段階で行われた働きかけに対する人間Hの反応に基づき、必要に応じて、前段階と異なる働きかけを行うようにロボット10を動作制御する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要

所定の出発地から目的地まで自律移動するロボットとして、人間等の移動障害物の現在の移動状況をセンシングし、当該移動障害物との干渉を回避しながら移動可能なものがある。このような自律移動ロボットにおいては、人混みのように人間が多く存在する環境下で移動する場合、単に一方的に人間を避けるだけではなく、人間の動きや他の障害物等に配慮し、干渉を効果的に避けるための人間との協調的な動作が要求される。すなわち、このような環境下での移動時には、干渉回避動作や停止動作等、人間の動作に対して受動的な動作に加え、当該動作を通じてロボットの行動意図を人間に伝達し、人間自身の干渉回避行動を能動的に働きかけることが必要となる。例えば、ロボットが目的地に移動する際の経路上に、ロボットがすり抜けられない程の隙間を介して多くの人間が密集しているような場合に、当該隙間に向ってロボットを移動させつつも、ロボットの通路を確保するために、前記隙間の周囲の人間に移動を促す必要が生じる。

そこで、移動障害物を回避する回避動作に加えて、移動障害物に回避を促す働きかけ回避動作を可能にしたロボットが提案されている(例えば、特許文献1参照)。

産業上の利用分野

本発明は、自律移動ロボット、並びに、その制御装置及び動作制御プログラムに係り、更に詳しくは、人間等の移動障害物との干渉を回避しながら自律移動する自律移動ロボット、並びに、その制御装置及び動作制御プログラムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
制御装置での動作制御により、周囲に存在する移動障害物の移動情報の検出結果に基づいて、当該移動障害物との干渉を回避するように自律移動するロボットにおいて、
前記制御装置では、前記ロボットが前記移動障害物に将来的に干渉する可能性が有る場合に、当該移動障害物における前記ロボットに対する認識度を推定し、当該認識度に応じて、前記干渉を回避するための前記移動障害物への働きかけを選択し、前記ロボットに動作指令することを特徴とする自律移動ロボット。

【請求項2】
前記制御装置では、前段階で行われた前記働きかけに対する前記移動障害物の反応に基づき、必要に応じて、前段階と異なる前記働きかけを行うように前記ロボットを動作制御することを特徴とする請求項1記載の自律移動ロボット。

【請求項3】
周囲に存在する移動障害物の移動情報の検出結果に基づいて、当該移動障害物との干渉を回避するように自律移動するロボットにおいて、
前記移動情報を検出するための検出装置と、当該検出装置での検出結果に基づき、前記干渉を回避するように前記ロボットの動作制御を行う制御装置とが設けられ、
前記検出装置は、前記ロボットの周囲に存在する人間や物体の位置情報を検出する周囲環境検出センサと、前記移動障害物における前記ロボットに対する認識状態を検出する認識状態検出センサとを含み、
前記制御装置は、前記周囲環境検出センサでの検出に基づく現在の前記移動情報から、その後に前記移動障害物が前記ロボットに干渉する可能性を表す干渉度を判定する干渉度判定手段と、前記認識状態検出センサでの検出結果を用いて、前記移動障害物における前記ロボットに対する認識度を推定する認識度推定手段と、前記干渉度と前記認識度に基づいて、前記干渉を回避するための前記移動障害物への働きかけを選択し、前記ロボットに動作指令する働きかけ選択手段とを備えたことを特徴とする自律移動ロボット。

【請求項4】
前記働きかけ選択手段では、前記ロボットが前記移動障害物の横を通り抜ける際の通り抜けスペースの有無に応じて、異なる前記働きかけが選択されることを特徴とする請求項3記載の自律移動ロボット。

【請求項5】
前記働きかけは、前記干渉を回避するために前記ロボットを方向変換させる移動方向の変更と、前記移動障害物に対して回避を促す音声を発生する声掛けと、前記ロボットの一部を前記移動障害物に接触させる接触とがあり、それら働きかけの何れか、若しくは任意の組み合わせが選択されることを特徴とする請求項3記載の自律移動ロボット。

【請求項6】
前記制御装置は、前記検出装置の検出結果を用いて、前段階で行われた前記働きかけによる前記移動障害物の動作状態を検証することにより、当該移動障害物への前記働きかけの意図伝達の達成度を推定し、当該達成度に応じて前記働きかけ選択手段での更なる他の働きかけの必要性を判断する達成度推定手段を更に備えたことを特徴とする請求項3、4又は5記載の自律移動ロボット。

【請求項7】
前記働きかけ選択手段では、前段階で行われた前記働きかけの結果、期待した前記移動障害物の動作が得られない場合に、前段階と異なる更なる前記働きかけを行うように、前記ロボットを動作制御することを特徴とする請求項6記載の自律移動ロボット。

【請求項8】
前記働きかけ選択手段では、前段階で行われた前記働きかけの結果、期待した前記移動障害物の動作が得られない場合に、更に強い他の前記働きかけを行うように、前記ロボットを動作制御することを特徴とする請求項6記載の自律移動ロボット。

【請求項9】
周囲に存在する人間の移動情報の検出結果に基づいて、当該移動障害物との干渉を回避するように自律移動するロボットにおいて、
前記移動情報を検出するための検出装置と、当該検出装置の検出結果に基づき、前記人間との干渉を回避するように前記ロボットの動作制御を行う制御装置とを含み、
前記制御装置には、前記ロボットの動作に対する前記人間の意識を推定する人状態推定システムが設けられており、前記ロボットの移動時に将来的に人間に干渉する可能性が有る場合に、前記ロボットに対する前記人間の認知度を推定し、当該認知度に応じて、前記干渉を回避するための人間への働きかけを選択し、前記ロボットに動作指令することを特徴とする自律移動ロボット。

【請求項10】
周囲に存在する移動障害物の移動情報の検出結果に基づいて、当該移動障害物との干渉を回避するように自律移動するロボットの動作を制御する制御装置において、
前記ロボットが前記移動障害物に将来的に干渉する可能性が有る場合に、当該移動障害物における前記ロボットに対する認識度を推定し、当該認識度に応じて、前記干渉を回避するための前記移動障害物への働きかけを選択し、前記ロボットに動作指令することを特徴とする自律移動ロボットの制御装置。

【請求項11】
周囲に存在する移動障害物の移動情報の検出結果に基づいて、当該移動障害物との干渉を回避するようにロボットを自律移動させるための動作制御プログラムにおいて、
現在の前記移動情報から、その後に前記移動障害物が前記ロボットに干渉する可能性を表す干渉度を判定する干渉度判定手段と、前記移動障害物における前記ロボットに対する認識状態から、前記移動障害物における前記ロボットに対する認識度を推定する認識度推定手段と、前記干渉度と前記認識度に基づいて、前記干渉を回避するための前記移動障害物への働きかけを選択し、前記ロボットに動作指令する働きかけ選択手段として、前記ロボットの動作制御を行うコンピュータを機能させることを特徴とする自律移動ロボットの動作制御プログラム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 公開
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