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自主移动系统、自主移动方法和存储介质与流程

2022-06-29 23:49:19 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及一种自主移动系统、自主移动方法和存储介质。


背景技术:

2.日本专利第4245887号(jp 4245887 b)描述一种在拐角处转弯来行驶的运输机器人。


技术实现要素:

3.运输机器人基本上沿最短路线行驶。然而,当运输机器人在拐角处以半径转弯以便沿最短路线行驶时,运输机器人可能与人或其他运输机器人碰撞。需要实现一种能够在实现效率和安全的同时在诸如拐角的场所中行驶的自主移动系统。
4.本发明旨在解决这样的问题,并且提供有能够在实现效率和安全的同时行驶的自主移动系统、自主移动方法和存储介质。
5.根据本实施例的自主移动系统是在设置有通道之间的拐角的设施中自主移动的自主移动系统,并且当所述自主移动系统在所述拐角处转弯时,所述自主移动系统基于拍摄所述拐角的出口的图像的相机的图像数据中拍摄到的障碍物来计算行驶路径中的转弯的拐角半径的大小,并且以计算出的拐角半径在所述拐角处转弯。利用这种配置,所述自主移动系统能够在实现效率和安全的同时进行行驶。
6.在上述自主移动系统中,所述自主移动系统可以根据在所述图像数据中所述障碍物所占空间的比例来计算所述拐角半径的所述大小。利用这种配置,根据拥挤度能够实现效率和安全。
7.在上述自主移动系统中,所述自主移动系统可以根据所述图像数据中的所述障碍物的类型计算所述拐角半径的所述大小。利用这种配置,根据所述障碍物的优先级、尺寸等能够实现效率和安全。
8.在上述自主移动系统中,所述拐角可以由在一个方向上延伸的第一通道和在与所述一个方向相交的另一个方向上延伸的第二通道配置,并且所述自主移动系统可以根据所述图像数据中的所述障碍物的类型来计算沿所述拐角处的所述第一通道和所述第二通道的外侧的外缘提供的所述行驶路径的所述拐角半径。利用这种配置,所述自主移动系统能够通过较大宽度的障碍物。
9.在上述自主移动系统中,所述拐角可以由在一个方向上延伸的第一通道和在与所述一个方向相交的另一个方向上延伸的第二通道配置,并且当所述自主移动系统无法获取所述图像数据时,所述自主移动系统可以计算沿所述拐角处的所述第一通道和所述第二通道的外侧的外缘提供的所述行驶路径的所述拐角半径,并且在所述行驶路径上沿所述外缘行驶。利用这种配置,即使当无法获取到图像数据时,也能够实现效率和安全。
10.在上述自主移动系统中,所述自主移动系统可以在所述第一通道的所述外侧的所述外缘与所述第二通道的所述外侧的所述外缘之间的连接点附近待机。利用这种配置,当
所述自主移动系统通过较大宽度的障碍物时,能够提高通过自主移动系统的对方的安全性。
11.在上述自主移动系统中,所述自主移动系统可以基于所述图像数据中拍摄的所述障碍物计算移动速度,并且以计算出的所述移动速度在所述拐角处转弯。利用这种配置,能够提高行驶的效率。
12.根据本实施例的自主移动系统包括:在设置有通道的拐角的设施中自主移动的自主移动装置;固定在所述设施中并且拍摄所述拐角的出口的图像以生成图像数据的设施相机;以及向所述自主移动装置发送行驶信息并从所述自主移动装置接收行驶信息并且从所述设施相机获取所述图像数据的服务器装置。当所述自主移动装置在所述拐角处转弯时,所述服务器装置基于拍摄所述拐角的所述出口的所述图像的所述相机的图像数据中拍摄的障碍物来计算在所述自主移动装置的行驶路径中转弯的拐角半径的大小,并且所述自主移动装置以计算出的所述拐角半径在所述拐角处转弯。利用这种配置,所述自主移动系统能够在实现效率和安全的同时进行行驶。
13.在上述自主移动系统中,所述服务器装置可以根据在所述图像数据中所述障碍物所占空间的比例来计算所述拐角半径的所述大小。利用这种配置,能够根据拥挤程度实现效率和安全。
14.在上述自主移动系统中,所述服务器装置可以根据所述图像数据中的所述障碍物的类型来计算所述拐角半径的所述大小。利用这种配置,能够根据所述障碍物的优先级、尺寸等实现效率和安全。
15.在上述自主移动系统中,所述拐角可以由在一个方向上延伸的第一通道和在与所述一个方向相交的另一个方向上延伸的第二通道配置,并且,所述服务器装置可以根据所述图像数据中的所述障碍物的类型来计算沿所述拐角处的所述第一通道和所述第二通道的外侧的外缘提供所述行驶路径的所述拐角半径。利用这种配置,所述自主移动系统能够通过较大宽度的障碍物。
16.在上述自主移动系统中,所述拐角可以由在一个方向上延伸的第一通道和在与所述一个方向相交的另一个方向上延伸的第二通道配置,当所述服务器装置无法获取所述图像数据时,所述服务器装置可以计算沿所述拐角处的所述第一通道和所述第二通道的外侧的外缘提供的所述行驶路径的所述拐角半径,并且所述服务器装置可以使所述自主移动装置在所述行驶路径上沿所述外缘行驶。利用这种配置,即使当无法获取到图像数据时,也能够实现效率和安全。
17.在上述自主移动系统中,所述自主移动装置可以在所述第一通道的所述外侧的所述外缘与所述第二通道的所述外侧的所述外缘之间的连接点附近待机。利用这种配置,当所述自主移动装置通过较大宽度的障碍物时,能够提高所述自主移动系统通过对方的安全性。
18.在上述自主移动系统中,所述服务器装置可以基于所述图像数据中拍摄的所述障碍物计算所述自主移动装置的移动速度,并且所述自主移动装置可以以计算出的所述移动速度在所述拐角处转弯。利用这种配置,能够提高行驶效率。
19.根据本实施例的自主移动方法是用于在设置有通道的拐角的设施中自主移动的自主移动装置的自主移动方法,并且包括:当所述自主移动装置在所述拐角处转弯时,基于
拍摄所述拐角的出口的图像的相机的图像数据中拍摄到的障碍物来计算所述自主移动装置的行驶路径中的转弯的拐角半径的大小的步骤;以及使所述自主移动装置以计算出的所述拐角半径在所述拐角处转弯的步骤。利用这种配置,所述自主移动装置能够在实现效率和安全的同时进行行驶。
20.根据本实施例的存储介质是存储用于在设置有通道的拐角的设施中自主移动的自主移动装置的自主移动程序的存储介质,并且使计算机:当所述自主移动装置在所述拐角处转弯时,基于拍摄所述拐角的出口的图像的相机的图像数据中拍摄到的障碍物来计算所述自主移动装置的行驶路径中的转弯的拐角半径的大小;并且使所述自主移动装置以计算出的所述拐角半径在所述拐角处转弯。利用这种配置,所述自主移动装置能够在实现效率和安全的同时进行行驶。
21.本实施例可以提供能够在实现效率和安全的同时进行行驶的自主移动系统、自主移动方法和存储介质。
附图说明
22.下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义,其中,相同的附图标记表示相同的元件,并且其中:
23.图1是示出根据第一实施例的移动机器人的示意图;
24.图2是示出根据第一实施例的移动机器人的透视图;
25.图3是示出根据第一实施例的移动机器人的框图;
26.图4是示出根据第一实施例的移动机器人在设施中的移动的平面图;
27.图5是示出根据第一实施例的移动机器人在设施中的移动的平面图;
28.图6是示出根据第一实施例的移动机器人在设施中的移动的平面图;
29.图7是示出根据第一实施例的移动机器人在拐角处的操作的流程图;
30.图8是示出在根据第一实施例的移动机器人中计算拐角半径r的大小的方法的流程图;
31.图9是示出在根据第一实施例的移动机器人中计算拐角半径r的大小的方法的流程图;
32.图10是示出根据第二实施例的服务器装置的框图;以及
33.图11是示出根据第二实施例的自主移动装置控制系统的操作的序列图。
具体实施方式
34.在下文中,将通过本发明的实施例描述本发明,但是权利要求书中的本发明不限于以下实施例。而且,作为解决问题的手段,在实施例中描述的配置并不都是不可或缺。为清楚起见,以下说明和附图已被适当地省略和简化。在各个附图中,相同的附图标记指代相同的元件,并且根据需要省略重复说明。
35.第一实施例
36.将描述根据第一实施例的自主移动系统。在本实施例中,自主移动系统可以由自主移动装置替代,或自主移动装置可以由自主移动系统替代。此外,根据本实施例的自主移动系统可以包括自主移动装置。自主移动装置在预定设施中自主移动。例如,自主移动装置
可以是自主移动的移动机器人,或自主移动以运输物品的运输机器人。在下文中,将描述作为自主移动装置的示例的移动机器人。将分别在“移动机器人的结构”和“移动机器人的操作”中描述移动机器人。
37.移动机器人的结构
38.图1是示出根据第一实施例的移动机器人的示意图。如图1中所示,移动机器人100是在预定设施900中自主移动的自主移动装置的示例。例如,预定设施900是医院。预定设施900不限于医院,并且可以是旅馆、购物中心等,只要移动机器人100能够在预定设施900中自主移动即可。
39.移动机器人100在设施900中的地面910上自主移动。设施相机400固定在设施900中。例如,设施相机900固定到设施900的天花板920,并且拍摄设施相机400的周围区域的图像以生成图像数据。例如,设施相机400拍摄通道、拐角、行人、其他移动机器人100等的图像。可以在设施900中设置多个设施相机400。
40.移动机器人100和设施相机400彼此连接以便能够经由诸如无线通信的信息发送方式彼此通信。移动机器人100和设施相机400可以彼此连接以便于能够直接地彼此通信,或可以彼此连接以便于能够经由接入点500和服务器装置300彼此通信。因此,移动机器人100可以直接从设施相机400获取图像数据,或经由接入点500和服务器装置300获取图像数据。
41.例如,接入点500是无线局域网(lan)接入点。接入点500固定在设施900中并且从位于接入点500的周围的移动机器人100获取位置信息、行驶信息等。可以在设施900中设置多个接入点500。
42.多个移动机器人100可以在设施900中自主移动。当移动机器人100自主移动时,移动机器人100可以彼此连接以便经由诸如无线通信的信息传输方式彼此通信。移动机器人100可以彼此连接以便于能够直接与彼此通信,或彼此连接以便于能够经由接入点500和服务器装置300彼此通信。
43.图2是示出根据第一实施例的移动机器人100的透视图。图3是示出根据第一实施例的移动机器人100的框图。如在图2和图3中所示,移动机器人100包括驱动部110、壳体部120、通信单元130、操作接收部140、显示部150、传感器组160、标识符(id)传感器170、控制单元180、运算单元185和存储单元190。
44.如图2中所示,移动机器人100是在作为移动面的地面910上移动的移动体。这里,为了便于移动机器人100的说明,使用xyz正交坐标轴系统。地面910是xy-平面,并且上方是 z轴方向。
45.驱动部110用作用于移动移动机器人100的手段。驱动部110可以包括与地面910接触并且围绕一个在与直线方向(图中的前后方向或x轴方向)竖直的方向(图中的左右方向或y轴方向)上延伸的旋转轴可彼此独立地旋转的两个驱动轮111,和与地面910接触的脚轮112。移动机器人100以布置在左右侧上的驱动轮111以相同的旋转速度被驱动的方式向前或向后移动,并且通过生成左右驱动轮111之间的旋转速度或旋转方向的差来转弯。驱动部110根据来自控制单元180的命令来驱动驱动轮111。
46.壳体部120布置在移动机器人100的驱动部110的上方。壳体部120可以具有存储室门121。当打开存储室门121时,用于存储预定物品的存储室设置在壳体部120内部。即,移动
机器人100还能够作为运输预定物品的运输机器人。壳体部120可以根据来自控制单元180的命令打开和关闭存储室门121。
47.如图3中所示,通信单元130是可通信地连接到外部的接口。例如,通信单元130包括天线和调制或解调通过天线发送的信号的电路。通信单元130直接从设施相机400或经由接入点500和服务器装置300接收图像数据。例如,通信单元130接收拍摄到通道的拐角的出口的图像数据。
48.此外,通信单元130可以从服务器装置300接收与目的地、位置信息、行驶信息等相关的信息。此外,通信单元130可以向服务器装置300发送与移动机器人100的状态、位置信息、行驶信息等相关的信息。此外,通信单元130可以直接或经由接入点500和服务器装置300将位置信息和图像数据发送到其他移动机器人100和从其他移动机器人100接收位置信息和图像数据。
49.通信单元130可以定期向服务器装置300发送心跳信号。心跳信号可以包括以时间顺序指示移动机器人100的状态的日志数据。此外,心跳信号可以包括移动机器人100的id和用户的id。
50.连接到控制单元180的通信单元130向控制单元180输出包括从设施相机400和服务器装置300发送的信息的信号,并且将包括从控制单元180输出的信息的信号发送到服务器装置300。
51.操作接收部140从用户接收输入操作并且向控制单元180发送操作信号。作为用于从用户接收输入操作的装置,操作接收部140例如可以包括操作按钮、叠加在显示部150上的触摸面板等。用户操作上述输入操作装置来打开和关闭电源,打开和关闭存储室门121等。
52.例如,显示部150被设置为从壳体部120的上面突出。显示部150例如是包括矩形液晶面板的显示部。显示部150根据来自控制单元180的命令适当地显示信息。从用户接收操作的触摸面板可以叠加在显示部150上。
53.传感器组160包括获取移动机器人100自主移动所需的数据的传感器。例如,传感器组160包括机器人相机161和距离传感器162。传感器组160可以包括除机器人相机161和距离传感器162以外的传感器。
54.例如,机器人相机161布置在壳体部120的上部和显示部的下方。在机器人相机161中,具有相同视角的两个相机单元可以布置为彼此水平分离。利用这种配置,由各个相机单元拍摄的图像被输出到控制单元180作为图像数据。
55.例如,距离传感器162布置在壳体部120的下部。距离传感器162可以布置在壳体部120的 x轴方向侧的表面、-x轴方向侧的表面、 y轴方向侧的表面以及-y轴方向侧的表面中的各个表面的下部。距离传感器162测量移动机器人100周围的物体与移动机器人100之间的距离。控制单元180通过分析由机器人相机161输出的图像数据和由距离传感器162输出的检测信号来识别移动机器人100周围的障碍物,并且测量移动机器人100与障碍物之间的距离。
56.例如,id传感器170设置在显示部150附近。id传感器170识别操作移动机器人100的用户的id,并且检测各个用户所有的id卡中包括的唯一标识符。例如,id传感器170包括用于读取无线标签上的信息的天线。用户将id卡靠近id传感器170,使得使移动机器人100
识别作为操作者的用户的id。
57.控制单元180是包括诸如中央处理单元(cpu)的运算装置的信息处理装置。控制单元180包括设置在控制单元180中的硬件和存储在硬件中的程序。即,通过硬件或软件实现由控制单元180执行的处理。
58.控制单元180从各个配置获取各种信息并且根据获取的信息向各个配置发出命令。例如,控制单元180根据从移动相机161获取的图像数据和从距离传感器162获取的关于移动机器人100周围的物体的信息检测移动机器人100与周围物体之间的距离。然后,控制单元180从检测到的距离计算到目的地的路线,并且命令驱动部110根据计算出的路线沿路线移动。当执行这样的处理时,控制单元180参照关于存储在存储单元190中的楼层地图的信息。
59.运算单元185基于图像数据中的障碍物计算拐角半径r。例如,运算单元185根据图像数据中障碍物所占空间的比例计算拐角半径r的大小。此外,运算单元185根据图像数据中的障碍物的类型计算拐角半径r的大小。
60.存储单元190包括诸如闪存和固态驱动器(ssd)的非易失性存储器。存储单元190存储移动机器人100用于自主移动所使用的设施的楼层地图。存储单元190连接到控制单元180,并且响应于来自控制单元180的请求向控制单元180输出存储的信息。
61.如图2中所示,移动机器人100以安装了机器人相机161的 x轴方向侧作为前方。即,在正常移动期间,如箭头所示, x轴方向是行驶方向。
62.可以采用用于如何定义移动机器人100的前方的各种观点。例如,能够基于如何布置用于识别周围环境的传感器组160来定义前方。具体地,能够将布置了具有高识别能力的传感器或布置了许多传感器的壳体部120的 x轴方向侧设定为前方。通过如上述来定义前方,移动机器人100能够在更精准地识别周围环境的同时移动。根据本实施例的移动机器人100还以布置了机器人相机161的 x轴方向侧作为前方。
63.可替代地,能够基于如何布置显示部150来定义前方。当显示部150显示人物的面部等,周围的人自然地识别到显示部150是移动机器人100的前方。因此,当设定显示部150的显示面侧作为前方时,周围的人几乎没有不适。根据本实施例的移动机器人100的还以显示部150的显示面侧作为前方。
64.此外,可以基于移动机器人100的壳体的形状定义前方。例如,当壳体部120在行驶面上的投影形状是矩形时,以短边作为前方比以长边作为前方更好,使得在移动期间不阻碍彼此通过的人群。即,基于壳体的形状,存在当移动机器人100正常移动时优选设定为前方的壳体面。根据本实施例的移动机器人100还优选以矩形的短边作为前方。利用这种配置,移动机器人100能够在通道和拐角处安全地通过人、其他移动机器人100等。
65.移动机器人的操作
66.接下来,将描述根据本实施例的移动机器人的操作。例如,用户打开移动机器人100的电源。然后,用户将所期望的任务输入到操作接收部140。当打开电源或当用户操作操作接收部140时,必要时,id传感器170识别用户的id。
67.为了运输作为所期望的任务的物品,用户操作操作接收部140以打开存储室门121并且将物品存储到存储室中。然后,用户操作操作接收部140以关闭存储室门121。接下来,用户使用操作接收部140输入物品的目的地。移动机器人100的控制单元180使用存储在存
储单元190中的楼层地图搜索到目的地的路线。移动机器人100沿搜索的路线自主移动。
68.图4是示出根据第一实施例的移动机器人100在设施900中的移动的平面图。如图4中所示,设施900设置有在x轴方向上延伸的通道902x与在y轴方向上延伸的通道902y连接的拐角903。即,拐角903由在x轴方向上延伸的通道902x与在y轴方向上延伸的通道902y配置。通道902x的 x轴方向侧连接到通道902y的-y轴方向侧。
69.移动机器人100在设置有通道902x与通道902y连接的拐角903的设施900中自主移动。具体地,移动机器人100在通道902x中从-x轴方向侧向 x轴方向侧移动。注意,移动和行驶两个词可互换使用。移动机器人100在通道902x中行驶的行驶路径904x包括在x轴方向上延伸的部分。移动机器人100在拐角903处沿y轴方向转动。移动机器人100在通道902y中从-y轴方向侧向 y轴方向侧移动。移动机器人100在通道902y中行驶的行驶路径904y包括在y轴方向上延伸的部分。移动机器人100行驶的行驶路径904x和904y统称为行驶路径904。
70.移动机器人100可以在通道902x的中央移动或可以在通道902x的一侧移动到拐角903。在图4中,例如,移动机器人100相对于行驶方向在通道902x的中心线905x的右侧上移动。移动机器人100在拐角903处转弯后,移动机器人100可以在通道902y的中央移动或可以在通道902y的一侧移动。例如,移动机器人100相对于行驶方向在通道902y的中心线905y的右侧移动。
71.在行驶路径904中,移动机器人100在拐角903处以拐角半径r转弯。即,移动机器人100转弯使得行驶路径904上的转弯路径具有拐角半径r的圆度。在附图中,拐角半径r2大于拐角半径r3。拐角半径r1大于拐角半径r2。随拐角半径r变大,行驶路径904向拐角903的内侧移动。例如,在通道902x和902y的右侧上行驶的移动机器人100在拐角903处左转的情况下,当拐角半径r较大时(例如,拐角半径r1和拐角半径r2),行驶路径904可以从中心线905x和905y向左突出。然后,移动机器人100开始更靠近拐角903的内拐角行驶。在这种情况下,移动机器人100在拐角903处向内行驶。
72.另一方面,当拐角半径r较小时,行驶路径904的圆度变小。在这种情况下,行驶路径904不从中心线905x和905y向左突出(例如,拐角半径r3)。当拐角半径r是0时,移动机器人100以直角转弯。即,移动机器人100在拐角903处沿通道902x和902y的外侧的外缘以直角转弯。
73.设施相机400固定在设施900中。设施相机400拍摄拐角903周围的区域410的图像并且生成图像数据。当移动机器人100在拐角903处转弯时,设施相机400拍摄拐角903的出口的图像。注意,其他移动机器人100的机器人相机161也可以拍摄拐角903的出口的图像。
74.移动机器人100直接从设施相机400或者经由服务器装置300和接入点500接收设施相机400的图像数据。注意,移动机器人100可以直接从其他移动机器人100或经由服务器装置300和接入点500获取由其他机器人100的机器人相机161拍摄的出口的图像数据。
75.当移动机器人100在拐角903处转弯时,移动机器人100基于通过拍摄拐角903的出口获取的图像数据中所拍摄到的障碍物计算在行驶路径904中转弯的拐角半径r的大小。然后,移动机器人100利用计算的拐角半径r在拐角903处转弯。
76.例如,移动机器人100根据图像数据中障碍物所占空间的比例计算拐角半径r的大小。具体地,移动机器人100计算拐角903的出口的图像数据中,在通道902y的空间中的诸如人、担架和其他阻碍移动机器人100的行驶的障碍物所占空间的比例。注意,移动机器人100
可以预先存储没有阻碍移动机器人100的行驶的障碍物的图像数据作为参考数据并且基于参考数据与获取的图像数据之间的差值计算障碍物所占空间的比例。
77.当通过拍摄拐角903的出口获取的图像数据没有拍摄到阻碍行驶的障碍物并且移动机器人100能够行驶的空间比例大时,增大拐角半径r。因此,移动机器人100能够在拐角903处向内行驶并且缩短行驶距离。另一方面,当图像数据包括在移动机器人100行驶的通道902y的对侧上行走的人,并且移动机器人100能够行驶的空间的比例小时,减小拐角半径r。此外,可以在存储单元190中预先存储其中拐角半径r与比例相关联的表格,并且可以根据表格计算拐角半径r。
78.此外,移动机器人100可以根据图像数据中障碍物的类型计算拐角半径r的大小。具体地,移动机器人100判定在图像数据中是否拍摄到预定移动体。例如,预定移动体是携带病人的担架、用于运输紧急输血的紧急移动机器人等。当在图像数据中拍摄到预定移动体时,移动机器人100减少拐角半径r以便不干扰预定移动体的行驶。此外,可以在存储单元190中预先存储其中拐角半径r与障碍物的类型相关联的表格,并且根据表格计算拐角半径r。
79.移动机器人100可以根据图像数据中的障碍物的类型计算沿拐角903处的通道902x和902y的外侧的外缘提供行驶路径904的拐角半径r。例如,当移动机器人100的宽度与预定移动体的宽度相结合时,在这种情况下的诸如担架的障碍物近似为通道902的宽度。此外,到外缘的距离可以根据障碍物的类型改变。例如,在担架的宽度大于预定宽度的情况下,减小到外缘的距离。在其他移动机器人的宽度小于预定宽度的情况下,增大到外缘的距离。
80.当移动机器人100在拐角903处通过预定移动体时,移动机器人100可以在拐角903处的通道902x的外侧的外缘与拐角903处的通道902y的外侧的外缘之间的连接点903q附近待机。在拐角903处,从通道902x和902y的内缘之间的连接点903p到外缘的连接点903q的距离大于通道902x和902y的宽度。因此,即使当宽度约为通道902x和902y的宽度移动体在拐角903处转弯时,在连接点903q附近产生空间。利用这样的配置,移动机器人100能够在拐角903处安全地通过预定移动体。
81.当移动机器人100在拐角903处转弯时,可以基于拐角903的出口的图像数据中拍摄的障碍物计算移动速度。然后,移动机器人100可以在拐角903处以计算的移动速度转弯。具体地,在拐角903的出口的图像数据中,可以根据障碍物所占空间的比例改变移动速度。当障碍物所占空间的比例大时,减小移动速度。当障碍物所占空间的比例小时,增大移动速度。利用这种配置,在移动机器人100避免与障碍物碰撞的同时能够缩短到达目的地所需的时间。
82.当移动机器人100无法获取通过拍摄拐角903的出口获取的图像数据时,移动机器人100可以计算在拐角903处沿通道902x和902y的外侧的外缘提供行驶路径904的拐角半径r,并且以计算的拐角半径r转弯。利用这种配置,即使当移动机器人100在拐角903处通过障碍物时能够安全地通过障碍物。
83.图5是示出根据第一实施例的移动机器人100在设施900中的移动的平面图。如在图5中所示,通道902x的 x轴方向侧连接到通道902y的 y轴方向侧。同样在图5中,将描述移动机器人100在通道902x和通道902y的右侧上移动的情况。移动机器人100在通道902x中
从-x轴方向侧向 x轴方向侧移动。然后,移动机器人100在拐角903处将其方向改变为y轴方向,并且在通道902y中从 y轴方向侧向-y轴方向侧移动。
84.移动机器人100转弯使得在行驶路径904中的转弯路径具有拐角半径r的圆度。在附图中,拐角半径r4大于拐角半径r5。随拐角半径变大,行驶路径904向拐角903的内侧移动。例如,在通道902x和902y的右侧上行驶的移动机器人100在拐角903处右转的情况下,当拐角半径r较大时(例如,拐角半径r4),移动机器人100在行驶路径904中的拐角903处靠近内角903(连接点903p)行驶。在这种情况下,移动机器人100在拐角903处向内行驶。
85.如上所述,在移动机器人100相对于行驶方向在通道902的中心线的一侧上行驶的情况下,当移动机器人100转向一侧或另一侧时,移动机器人100可以基于拐角903的出口的图像数据中拍摄的障碍物改变在行驶路径904中转弯的拐角半径r的大小。此外,移动机器人100可以基于拐角903的出口的图像数据中拍摄的障碍物计算移动速度,并且在拐角903处以计算的移动速度转弯。
86.图6是示出根据第一实施例的移动机器人100在设施900中的移动的平面图。如在图6中所示,当行驶在通道902x的中心线905x的右侧上的移动机器人100相对于行驶方向右转时,在预定移动体被拍摄作为在拐角903的出口的图像数据中拍摄到的障碍物的情况下,移动机器人100可以计算使行驶路径向左移动并且提供沿拐角903外侧的通道902x和902y的外缘的行驶路径的拐角半径r。
87.具体地,移动机器人100可以移动到左侧并且在拐角903处沿通道902x和902y的外侧的外缘行驶。此外,可以根据障碍物的类型改变到外缘的距离。例如,在担架的宽度大于预定宽度的情况下,减小到外缘的距离。在其他移动机器人100的宽度小于预定宽度的情况下,增大到外缘的距离。
88.移动机器人100可以在通道902x的外侧的外缘与通道902y的外侧的外缘之间的连接点903q附近待机。利用这种配置,移动机器人100能够以最短距离移动并且能够在拐角903处安全地通过预定移动体。
89.如上所述,当移动机器人100在拐角903处转弯时,在设施900中自主移动的移动机器人100的自主移动方法使移动机器人100基于拍摄拐角903的出口的图像的相机的图像数据中拍摄的障碍物计算在行驶路径904中转弯的拐角半径r的大小,并且以计算出的拐角半径r在拐角903处转弯。将参照流程图描述使机器人100在拐角903处移动的操作。
90.图7是示出根据第一实施例的移动机器人100在拐角处的操作的流程图。如在图7的步骤s101中所示,移动机器人100判定沿到目的地的路线是否有拐角903。具体地,移动机器人100的控制单元180可以基于机器人相机161的图像数据判定沿到目的地的路线在行驶方向中的前方是否有拐角903,或通过将位置信息与存储在存储单元190中的楼层地图相关联,判定沿到目的地的路线在行驶方向上的前方是否有拐角903。此外,移动机器人100可以基于从服务器装置300发送的位置信息判定沿到目的地的路线在行驶方向上的前方是否有拐角903。当没有拐角903时,重复步骤s101中的处理直到有拐角。
91.接下来,在步骤s101中,当沿到目的地的路线有拐角903时,如在步骤s102中所示,机器人100获取拐角903的出口的图像数据。例如,移动机器人100的控制单元180可以经由通信单元130获取由设施相机400拍摄的拐角903的出口的图像数据。此外,移动机器人100可以经由通信单元130获取由其他移动机器人100拍摄的拐角903的出口的图像数据。
92.接下来,如在步骤s103中所示,移动机器人100的控制单元180使运算单元185基于图像数据中拍摄的障碍物计算在行驶路径904中转弯的拐角半径r的大小。稍后将描述计算拐角半径r的大小的方法。当计算拐角半径r的大小时,移动机器人100可以基于图像数据中拍摄的障碍物计算移动速度。
93.接下来,如在步骤s104中所示,移动机器人100的控制单元180使驱动部110利用计算的拐角半径r在拐角903处转弯。注意,当移动机器人100利用计算出的拐角半径r在拐角903处转弯时,移动机器人100可以以计算出的移动速度在拐角903处转弯。如上所述,移动机器人100在拐角903处转弯。
94.图8是示出在根据第一实施例的移动机器人100中计算拐角半径r的大小的方法的流程图。如在图8的步骤s111中所示,当移动机器人100的控制单元180使运算单元185计算拐角半径r的大小时,控制单元180可以使运算单元185计算障碍物所占空间的比例。接下来,如在步骤s112中所示,移动机器人100的控制单元180使运算单元185根据计算出的比例计算拐角半径r的大小。例如,可以在存储单元190中其中预先存储拐角半径r与比例相关联的表格,并且可以根据表格计算拐角半径r。
95.图9是示出在根据第一实施例的移动机器人100中计算拐角半径r的大小的方法的流程图。如在图9的步骤s121中所示,当移动机器人100的控制单元180使运算单元185计算拐角半径r的大小时,移动机器人100的控制单元180判定图像数据中的障碍物的类型是否为预定类型。然后,如在步骤s122中所示,移动机器人100的控制单元180可以使运算单元185根据图像数据中的障碍物的类型计算拐角半径r的大小。例如,可以在存储单元190中预先存储拐角半径r与障碍物的类型相关联的表格,并且可以根据表格计算拐角半径r。
96.注意,在步骤s122中,移动机器人100可以使运算单元185根据图像数据中的障碍物的类型计算沿拐角903的沿通道902x和902y的外侧的外缘提供行驶路径的拐角半径r。即,移动机器人100可以沿通道902x和902y的外侧的外缘转弯。此外,当移动机器人100无法获取图像数据时,移动机器人100可以计算沿拐角903的通道902x和902y的外侧的外缘提供行驶路径的拐角半径r,并且利用计算出的拐角半径r在拐角903处转弯。然后进一步,移动机器人100可以根据预定移动体在连接点903q附近等待。
97.接下来,将描述本实施例的效果。根据本实施例的移动机器人100基于拐角903的出口的图像数据中的障碍物改变在行驶路径904中转弯的拐角半径r的大小。因此,移动机器人100能够在实现效率和安全的同时行驶。
98.例如,拐角半径r的大小根据图像数据中障碍物所占空间的比例改变。因此,能够缩短移动机器人100在拐角903处花费的时间,并且移动机器人100能够安全地通过障碍物。因此,根据拥挤的程度能够实现效率和安全。
99.此外,拐角半径r的大小根据障碍物的类型改变。因此,移动机器人100能够安全地通过障碍物。例如,当移动机器人100路过宽度较大的障碍物时,移动机器人100可以沿通道902的外侧的外缘转弯。此外,在某些情况下,移动机器人100可以在连接点903q附近待机。利用这种配置,根据障碍物的优先级、尺寸等能够同时实现效率和安全,并且移动机器人100能够安全地通过障碍物。
100.当无法获取图像数据时,使机器人100沿通道902的外侧的外缘转弯。利用这种配置,即使当无法获取到图像数据时能够同时实现效率和安全。
101.第二实施例
102.接下来,将描述根据第二实施例的自主移动系统。根据本实施例的自主移动系统是控制在预定设施900中自主移动的自主移动装置的系统。将分别在“自主移动系统的配置”和“自主移动系统的操作”中描述自主移动系统。
103.自主移动系统的配置
104.自主移动系统包括移动机器人100。自主移动系统可以包括多个移动机器人100。此外,除移动机器人100外,自主移动系统还可以包括服务器装置300和设施相机400。
105.移动机器人
106.根据本实施例的移动机器人100的配置与上述第一实施例的相同。根据本实施例的移动机器人100可以使服务器装置300执行根据第一实施例的移动机器人100的一些功能。
107.例如,可以由服务器装置300获取设施相机400所拍摄的图像数据,并且移动机器人100可以从服务器装置300获取图像数据。此外,可以由服务器装置300获取其他移动机器人100所拍摄的图像数据,并且移动机器人100可以从服务器装置300获取图像数据。
108.移动机器人100可以使服务器装置300判定目的地是否为拐角903。此外,移动机器人300可以使服务器装置300计算拐角半径r。移动机器人100可以从服务器装置300获取计算出的拐角半径r。
109.服务器装置
110.例如,服务器装置300是具有通信功能的计算机。服务器装置300可以安装在任意位置,只要服务器装置300能够与自主移动装置控制系统的各个配置进行通信即可。服务器装置300可以向移动机器人100发送行驶信息并且从移动机器人100接收行驶信息,并且可以从设施相机400获取图像数据。
111.图10是示出根据第二实施例的服务器装置的框图。如在图10中所示,服务器装置300包括通信单元330、控制单元380、运算单元385和存储单元390。通信单元330分别与移动机器人100和设施相机400通信。通信单元330向控制单元380输出从各个配置接收的信号。此外,通信单元300适当地向各个配置发送从控制单元380输出的信号。通信单元330可以包括用于在服务器装置300和多个配置之间执行通信的路由器装置。为了与服务器装置300和多个配置进行通信,通信单元330可以针对各个部件具有不同的多个通信手段来彼此通信。通信单元330可以经由内部线路或互联网线路可通信地连接到各个配置。
112.通向单元330可以请求设施相机400或机器人相机161发送拐角903的出口的图像数据。通信单元330可以从设施相机400或机器人相机161接收拐角903的出口的图像数据。此外,当移动机器人100在拐角903处拐弯时,通信单元330可以向移动机器人100发送计算出的拐角半径r。
113.控制单元380由诸如cpu的运算装置配置并且执行各种信息处理。控制单元380从移动机器人100获取位置信息、行驶信息等,并且使运算单元385基于从设施相机400获取的图像数据中的障碍物计算拐角半径r。
114.运算单元385基于图像数据中的障碍物计算拐角半径r。例如,运算单元385根据图像数据中障碍物所占空间的比例计算拐角半径r的大小。此外,运算单元385根据图像数据中的障碍物的类型计算拐角半径r的大小。
115.存储单元390包括诸如闪存和ssd的非易失性存储器。存储单元390存储移动机器人100用于自主移动的设施的楼层地图。存储单元390连接到控制单元380,并且响应于来自控制单元380的请求向控制单元380输出存储的信息。
116.自主移动系统的操作
117.接下来,将描述自主移动系统的操作。图11是示出根据第二实施例的自主移动系统的操作的序列图。
118.如在图11的步骤s201中所示,服务器装置300判定沿移动机器人100到目的地的路线是否有拐角903。服务器装置300可以基于从移动机器人100发送的机器人相机161的图像数据判定沿移动机器人100到目的地的路线是否有拐角903,或者通过关联移动机器人100的位置信息与存储在存储单元390中的楼层地图来判定沿移动机器人100到目的地的路线是否有拐角903。注意,服务器装置300可以从移动机器人100接收关于沿到目的地的路线是否有拐角903的移动机器人100的判定结果。当没有拐角903时,重复步骤s201中的处理直到有拐角。
119.接下来,在步骤s201中,当沿到目的地的路线有拐角903时,如在步骤s202中所示,服务器装置300请求设施相机400发送拐角903的出口的图像数据。如在步骤s203中所示,设施相机400响应于请求向服务器装置300发送拐角903的出口的图像数据。注意,服务器装置300可以从其他移动机器人100获取拐角903的出口的图像数据。
120.接下来,如在步骤s204和s205,或步骤s207和s208中所示,服务器装置300基于图像数据中拍摄的障碍物计算移动机器人100在行驶路径904中转弯的拐角半径r的大小。
121.具体地,如在步骤s204中所示,服务器装置300计算图像数据中障碍物所占空间的比例。接下来,如在步骤s205中所示,服务器装置300根据计算的比例计算拐角半径r的大小。然后,如在步骤s206中所示,服务器装置300向移动机器人100发送计算的拐角半径r的大小。
122.此外,如在步骤s207中所示,服务器装置300可以判定图像数据中的障碍物是否为预定类型。然后,如在步骤s208中所示,服务器装置300可以根据图像数据中的障碍物的类型计算拐角半径r的大小。接下来,如在步骤s209中所示,服务器装置300向移动机器人100发送计算的拐角半径r的大小。
123.注意,服务器装置300可以计算使移动机器人100沿拐角903处的通道902x和通道902y的外侧的外缘行驶的拐角半径r。此外,服务器装置300可以使移动机器人100在通道902x的外侧的外缘与通道902y的外侧的外缘之间的连接点903q附近待机。此外,服务器装置300可以基于图像数据中拍摄的障碍物计算移动机器人100的移动速度。
124.接下来,如在步骤s210中所示,移动机器人100利用由服务器装置300计算的拐角半径r在拐角处转弯。此外,移动机器人100以由服务器装置300计算的移动速度在拐角处转弯。如上所述,移动机器人100在拐角处903处转弯。注意,当服务器装置300无法获取到图像数据时,服务器装置300可以计算沿拐角903的通道902x和902y的外侧的外缘提供行驶路径的拐角半径r并且使移动机器人100在行驶路径上沿外缘行驶。
125.根据本实施例,服务器装置300基于拐角903的出口的图像数据中拍摄的障碍物为计算移动机器人100的拐角半径r的大小。因此,能够使移动机器人100在拐角903处效率并安全地转弯。
126.此外,服务器装置300能够承担移动机器人100的一些功能。因此,能够减少移动机器人100上的负担,并且还能够提高移动机器人100的处理速度。其他配置、操作和效果包括在第一实施例的描述中。
127.本发明不限于上述实施例,并且能够在不背离精神的情况下适当地修改。例如,第一实施例和第二实施例的配置的组合也包括在本实施例的技术理念的范围中。此外,以下示出的自主移动方法和自主移动程序也包括在本实施例的技术理念的范围中。
128.附录1
129.一种自主移动方法,其用于在设置有通道的拐角的设施中自主移动的自主移动装置,所述自主移动方法包括:当所述自主移动装置在所述拐角处转弯时,基于拍摄所述拐角的出口的图像的相机的图像数据中拍摄到的障碍物来计算所述自主移动装置的行驶路径中的转弯的拐角半径的大小的步骤;以及使自主移动装置利用计算出的拐角半径在拐角处转弯的步骤。
130.附录2
131.在根据附录1的自主移动方法中,在计算拐角半径的大小的步骤中,使自主移动装置根据在图像数据中障碍物所占空间的比例计算拐角半径的大小。
132.附录3
133.在根据附录1的自主移动方法中,在计算拐角半径的大小的步骤中,使自主移动装置根据图像数据中的障碍物的类型计算拐角半径的大小。
134.附录4
135.在根据附录1的自主移动方法中,拐角由在一个方向上延伸的第一通道和在与所述一个方向相交的另一个方向上延伸的第二通道配置,并且在计算拐角半径的大小的步骤中,使自主移动装置根据图像数据中的障碍物的类型来计算沿拐角处的第一通道和第二通道的外侧的外缘提供行驶路径的拐角半径。
136.附录5
137.在根据附录1的自主移动方法中,拐角由在一个方向上延伸的第一通道和在与所述一个方向相交的另一个方向上延伸的第二通道配置,在计算拐角半径的大小的步骤中,当无法获取所述图像数据时,使自主移动装置计算沿拐角处的第一通道和第二通道的外侧的外缘提供行驶路径的拐角半径,并且在使自主移动装置以计算出的拐角半径在拐角处转弯的步骤中,使自主移动装置在行驶路径上沿外缘行驶。
138.附录6
139.在根据附录4或5的自主移动方法中,使自主移动装置在第一通道的外侧的外缘与第二通道的外侧的外缘之间的连接点附近待机。
140.附录7
141.在根据附录1至5中任一项的自主移动方法中,在计算拐角半径的大小的步骤中,使自主移动装置基于图像数据中拍摄到的障碍物来计算移动速度,并且在使自主移动装置以计算出的拐角半径在拐角处转弯的步骤中,使自主移动装置以计算出的拐角半径在拐角处转弯。
142.附录8
143.一种自主移动程序,其用于在设置有通道的拐角的设施中自主移动的自主移动装
置,所述自主移动程序使计算机:当自主移动装置在拐角处转弯时,基于拍摄拐角的出口的图像的相机的图像数据中拍摄的障碍物来计算自主移动装置的行驶路径中的转弯的拐角半径的大小;以及使自主移动装置以计算出的拐角半径在拐角处转弯。
144.附录9
145.当使计算机计算拐角半径的大小时,根据附录8的自主移动程序使计算机根据在图像数据中障碍物所占空间的比例来计算拐角半径的所述大小。
146.附录10
147.当使计算计算拐角半径的大小时,根据附录8的自主移动程序使计算机根据图像数据中的障碍物的类型计算拐角半径的大小。
148.附录11
149.在根据附录8的自主移动程序中,拐角可以由在一个方向上延伸的第一通道和在与一个方向相交的另一个方向上延伸的第二通道配置,并且当使计算机计算拐角半径的大小时,使计算机根据图像数据中的障碍物的类型计算沿拐角处的第一通道和第二通道的外侧的外缘提供行驶路径的拐角半径。
150.附录12
151.在根据附录8的自主移动程序中,拐角由在一个方向上延伸的第一通道和在与一个方向相交的另一个方向上延伸的第二通道配置,在无法获取到图像数据的情况下,当使计算机计算沿拐角半径的大小时,当使计算机计算沿拐角处的第一通道和第二通道的外侧的外缘提供行驶路径的拐角半径时,以及当使自主移动装置以计算出的拐角半径在拐角处转弯时,使自主移动装置在行驶路径上沿外缘行驶。
152.附录13
153.根据附录11或12的自主移动程序使计算机来使自主移动装置在第一通道的外侧的外缘与第二通道的外侧的外缘之间的连接点附近待机。
154.附录14
155.当使计算机计算拐角半径的大小时,根据附录8中12中任一项的自主移动程序使计算机基于图像数据中拍摄到的障碍物计算移动速度,并且当使自主移动装置以计算出的拐角半径在拐角处转弯时,使自主移动装置在拐角处以计算出的移动速度转弯。
再多了解一些

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