JP2720526B2 - Travel control method for mobile robot - Google Patents
Travel control method for mobile robotInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、複数の移動ロボットと、これらの移動ロ
ボットを制御する制御局とから構成される移動ロボット
システムにおける各移動ロボットの走行制御方法に関す
る。The present invention relates to a traveling control method for each mobile robot in a mobile robot system including a plurality of mobile robots and a control station that controls these mobile robots. .
「従来の技術」 近年、PA(ファクトリ・オートメーション)の発達に
伴い、この種のシステムが各種開発され、実用化されて
いる。この移動ロボットシステムにおいて、制御局は各
移動ロボットへ無線または有線によって行き先およびそ
の行き先において行う作業を指示する。制御局から指示
を受けた移動ロボットは、指示された場所へ自動走行し
て到達し、その場所で指示された作業を行い、作業が終
了した時はその場で次の指示を待つ。"Conventional technology" In recent years, with the development of PA (factory automation), various systems of this kind have been developed and put into practical use. In this mobile robot system, the control station instructs each mobile robot to a destination and an operation to be performed at the destination by radio or wire. The mobile robot, which has received an instruction from the control station, automatically travels to and arrives at the instructed place, performs the instructed work at that place, and waits for the next instruction at that place when the work is completed.
「発明が解決しようとする課題」 ところで、上述した移動ロボットシステムにおいて
は、システムのメンテナンスあるいは工場のレイアウト
変更等のため、走行路の一部が使用できない場合が生じ
る。このような場合、従来は各移動ロボット内に設けら
れているROMの走行路地図を交換するか、あるいはブロ
ッキングを制御している部分のロジックを変更していた
ため、変更が非常に難しく、ユーザが自由に変更するこ
とが困難であった。[Problems to be Solved by the Invention] In the mobile robot system described above, a part of the traveling path may not be used due to system maintenance or a change in the layout of a factory. In such a case, it is very difficult to change the route map of the ROM provided in each mobile robot or to change the logic of the portion that controls the blocking. It was difficult to change freely.
この発明はこのような事情を考慮してなされたもの
で、一部の走行路の走行禁止を簡単に行うことができる
移動ロボットの走行制御方法を提供することを目的とし
ている。The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a traveling control method for a mobile robot that can easily prohibit traveling on some traveling paths.
「課題を解決するための手段」 この発明は、経路を構成するガイドラインに沿って走
行する複数の移動ロボットと、これらの移動ロボットを
制御する制御局とからなり、各移動ロボットが内部の地
図メモリを用いて目的地までの経路を探索し、探索した
経路に沿って自動走行する移動ロボットシステムにおい
て、前記制御局は、通行禁止とすべき前記ガイドライン
におけるノード(分岐点、作業点等)間がユーザによっ
て指示された場合に該ノード間を示すデータを各移動ロ
ボットへ送り、各移動ロボットは該データを受け、内部
のメモリ内にそのデータが指示する前記ガイドラインに
おけるノード間の通行禁止を書き込み、前記通行禁止の
ノード間を示すデータと他の移動ロボットに対する衝突
を回避するデータが記憶されている回避テーブルとに基
づき前記地図メモリに記憶されている地図内における出
発地から目的地までの最短経路を探索することを特徴と
している。[Means for Solving the Problems] The present invention comprises a plurality of mobile robots that travel along a guideline that constitutes a route, and a control station that controls these mobile robots, and each mobile robot has an internal map memory. In a mobile robot system that searches for a route to a destination by using a robot and automatically travels along the searched route, the control station determines whether a node (a branch point, a work point, or the like) in the guideline to be prohibited from passing is used. When instructed by the user, send data indicating between the nodes to each mobile robot, each mobile robot receives the data, writes in the internal memory the passage prohibition between nodes in the guidelines indicated by the data, An avoidance table that stores data indicating between the prohibited nodes and data for avoiding collision with another mobile robot. The shortest route from the departure point to the destination in the map stored in the map memory is searched based on the shortest route.
「作用」 この発明によれば、制御局が通行禁止とすべきガイド
ラインにおけるノード間を示すデータを各移動ロボット
へ送り、各移動ロボットがそのデータを受け、メモリに
ガイドラインにおけるノード間の通行禁止を書き込む。
このような処理により、特定ノード間の通行禁止を極め
て簡単に行うことができる。According to the present invention, according to the present invention, the control station sends data indicating between nodes in the guideline to be prohibited to each mobile robot to each mobile robot, and each mobile robot receives the data, and stores in the memory the prohibition of traffic between nodes in the guideline. Write.
With such processing, it is possible to extremely easily prohibit traffic between specific nodes.
「実施例」 以下、図面を参照してこの発明の一実施例による走行
制御方法を適用した移動ロボットシステムについて説明
する。第1図は同移動ロボットシステムの全体構成を示
すブロック図である。この図において、1は制御局、2
−1〜2−10は移動ロボットであり、制御局1と各移動
ロボット2−1〜2−10とは無線によって接続されてい
る。移動ロボット2は、予め決められた走行路の床面に
貼付された磁気テープに沿って走行するようになってお
り、また、走行路には適宜の間隔をおいてノードが設定
されている。第2図は走行路の一例を示す図であり、こ
の図において,,……がノードである。各ノードに
は各々床面にノードマークが貼付されており、移動ロボ
ット2には、このノードマークを検出する検出器が設け
られている。また、ノードには次の3種類がある。Hereinafter, a mobile robot system to which a traveling control method according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the mobile robot system. In this figure, 1 is a control station, 2
Reference numerals -1 to 2-10 denote mobile robots, and the control station 1 and each of the mobile robots 2-1 to 2-10 are wirelessly connected. The mobile robot 2 travels along a magnetic tape attached to a floor of a predetermined traveling path, and nodes are set on the traveling path at appropriate intervals. FIG. 2 is a diagram showing an example of a traveling path, in which... Are nodes. Each node has a node mark attached to the floor, and the mobile robot 2 is provided with a detector for detecting the node mark. There are the following three types of nodes.
(1)地図進入ノード:移動ロボット2が新たに走行路
に進入する時のスタート点となるノードであり、第2図
においては、,,,である。(1) Map entry node: This is a node serving as a starting point when the mobile robot 2 newly enters the travel path. In FIG.
(2)作業ノード:作業点S1,S2,S3が設けられているノ
ードであり、第2図においては、,,である。移
動ロボットが作業を行う場合は、この作業ノードで一旦
停止し、次いで作業点S1(またはS2またはS3)まで進ん
で停止し作業を行う。(2) Work node: a work node where work points S1, S2, and S3 are provided. In FIG. When the mobile robot performs work, it stops at this work node, then proceeds to the work point S1 (or S2 or S3) and stops to perform work.
(3)通過ノード:移動ロボットが単に通過するだけの
ノードであり、第2図においては上記の各ノード以外の
全てのノードである。(3) Passing nodes: nodes that the mobile robot merely passes through, and in FIG. 2 are all nodes other than the above nodes.
第3図は制御局1の構成を示すブロック図であり、こ
の図において、1aはCPU(中央処理装置)、1bはCPU1aに
おいて用いられるプログラムが記憶されたプログラムメ
モリ、1cはロボット間の衝突を防止するためのデータが
記憶された衝突テーブルである。1dは地図メモリであ
り、第4図に示すネットワークテーブルと、第5図に示
すシーンテーブルとが各々記憶されている。この場合、
ネットワークテーブルは各ノード〜に関する情報が
記憶されているテーブルであり、図に示すように、各ノ
ード〜に各々対応するデータブロックNB,NB……か
ら構成され、各データブロックNBには、ノードの(X−
Y)座標、ノード種別を示すデータ、そのノードに接続
されている他のノードの番号(接続ノード番号0〜
3)、シーンNO.0〜シーンNO.3(後述する)等が記憶さ
れている。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the control station 1. In this figure, reference numeral 1a denotes a CPU (central processing unit), 1b denotes a program memory storing programs used in the CPU 1a, and 1c denotes a collision between robots. 4 is a collision table in which data for prevention is stored. 1d is a map memory which stores a network table shown in FIG. 4 and a scene table shown in FIG. 5, respectively. in this case,
The network table is a table in which information on each of the nodes is stored. As shown in the drawing, the network table includes data blocks NB, NB,... Corresponding to the respective nodes. (X-
Y) Coordinates, data indicating node type, numbers of other nodes connected to the node (connection node numbers 0 to
3), scene No. 0 to scene No. 3 (described later) and the like are stored.
また、シーンテーブルは各ノード間の走行路に関する
情報が記憶されたテーブルであり、第5図に示すよう
に、各ノード間の各々に対応するデータブロックSB,SB
……から構成されている。そして、各データブロックSB
には各々、始点ノード番号、終点ノード番号、ノード間
直線距離、ノード間実測距離等が記憶されていると共
に、通行禁止の有無を示すデータ(最下行)が記憶され
るようになっている。この通行禁止の有無を示すデータ
は1ビットのデータであり、そのノード間が通行禁止の
場合は“1"が、通行禁止でない場合は“0"が書き込まれ
る。また、前述したネットワークテーブル(第4図)に
おけるシーンNO.0〜シーンNO.3は、そのノードと、接続
ノード番号0〜3の欄に書き込まれている各ノードとの
間の各走行路に関するデータが記憶されているデータブ
ロックSB(第5図)の番号である。Further, the scene table is a table in which information on the travel route between the nodes is stored. As shown in FIG. 5, data blocks SB and SB corresponding to each of the nodes are provided.
……. And each data block SB
Each stores a start point node number, an end point node number, a straight line distance between nodes, a measured distance between nodes, and the like, and data (bottom line) indicating whether or not traffic is prohibited. The data indicating whether or not traffic is prohibited is 1-bit data, and "1" is written when traffic is prohibited between nodes, and "0" is written when traffic is not prohibited between nodes. The scene No. 0 to scene No. 3 in the above-described network table (FIG. 4) relate to each traveling route between the node and each node written in the column of connection node numbers 0 to 3. This is the number of the data block SB (FIG. 5) in which data is stored.
次に、第3図の符号1eはデータ記憶用のデータメモ
リ、1fは操作部、1gは通信装置であり、この通信装置1g
はCPU1aから供給されるデータを200〜300MHzの搬送波に
乗せて発信し、また、移動ロボット2−1〜2−10から
搬送波に乗せて送信されたデータを受信する。Next, in FIG. 3, reference numeral 1e denotes a data memory for storing data, 1f denotes an operation unit, and 1g denotes a communication device.
Transmits the data supplied from the CPU 1a on a carrier wave of 200 to 300 MHz, and receives data transmitted on the carrier wave from the mobile robots 2-1 to 2-10.
次に、移動ロボット2について説明する。第6図は移
動ロボット2の構成を示すブロック図であり、この図に
おいて、2aはCPU、2bはCPU2aにおいて用いられるプログ
ラムが記憶されたプログラムメモリ、2cはデータ記憶用
のデータメモリ、2dは操作部、2eは通信装置、2fは制御
局1内の地図メモリ1dと同じネットワークテーブルおよ
びシーンテーブルが記憶された地図メモリである。ま
た、2gは走行制御装置であり、CPU2aから供給される行
き先データを受け、磁気センサによって床面の磁気テー
プおよびノードマークを検出しつつ駆動モータを制御
し、移動ロボットを目的ノードまで走行させる。2hはア
ーム制御装置であり、CPU2aから供給される作業プログ
ラム番号を受け、移動ロボットが作業ノードに到着した
時点でその番号の作業プログラムを内部のメモリから読
み出し、読み出したプログラムによってロボットアーム
(図示略)を制御して各種の作業を行わせる。Next, the mobile robot 2 will be described. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the mobile robot 2. In this figure, 2a is a CPU, 2b is a program memory storing programs used in the CPU 2a, 2c is a data memory for storing data, and 2d is an operation. Reference numeral 2e denotes a communication device, and 2f denotes a map memory in which the same network table and scene table as the map memory 1d in the control station 1 are stored. A traveling control device 2g receives destination data supplied from the CPU 2a, controls a driving motor while detecting a magnetic tape and a node mark on the floor surface by a magnetic sensor, and causes the mobile robot to travel to a target node. Reference numeral 2h denotes an arm control device, which receives a work program number supplied from the CPU 2a, reads a work program of that number from an internal memory when the mobile robot arrives at a work node, and reads the work program of the robot arm (not shown in the figure) by the read program. ) To perform various operations.
以上の構成による移動ロボットシステムにおいて、制
御局1は各移動ロボット2に対し、目的ノードおよびそ
のノードにおいて行うべき作業を無線で指示する。指示
を受けた移動ロボット2は、地図メモリ2f内のネットワ
ークテーブルおよびシーンテーブルを用いて目的ノード
までの走行経路を探索し、次いで、探索した経路に沿っ
て目的ノードまで自動走行し、そのノードにおいて制御
局1から指示された作業を行う。In the mobile robot system having the above configuration, the control station 1 wirelessly instructs each mobile robot 2 of a target node and a task to be performed at the node. The mobile robot 2 receiving the instruction searches for a travel route to the target node using the network table and the scene table in the map memory 2f, and then automatically travels to the target node along the searched route, and at that node, The operation specified by the control station 1 is performed.
次に、上述した経路探索について詳述する。いま、第
2図のノードにいる移動ロボット2に対し、制御局1
からノードへ行くよう指示があったとする。この場
合、移動ロボット2のCPU2aは、まず、地図メモリ2f内
のネットワークテーブルのノードに対応するデータブ
ロックNBをアクセスし、ノードに走行路を介して接続
されている他のノードの番号「1」,「3」,「6」
(第2図参照)を読み出す。次にシーンテーブル内の、
ノード間−,−,−に各々対応するデータ
ブロックDBの通行禁止データをチェックする。そして、
いずれのノード間も通行禁止でなかった時は、次に、ネ
ットワークテーブル内のノード,,の各X−Y座
標および目的ノードのX−Y座標からノード,,
の各々とノードとの直線距離を算出する。また、例
えばノード間−が通行禁止であった場合は、ノード
を除外し、それ以外のノード,とノードとの間
の直線距離を算出する。次に、上記の処理において算出
した距離が最も短いノードを検出する。そして、例えば
検出されたノードがであったとすると、上記の処理に
よって→の経路がまず確定されたことになる。Next, the above-described route search will be described in detail. Now, the mobile station 2 at the node shown in FIG.
Is instructed to go to the node. In this case, the CPU 2a of the mobile robot 2 first accesses the data block NB corresponding to the node of the network table in the map memory 2f, and the number “1” of the other node connected to the node via the travel path. , "3", "6"
(See FIG. 2). Next, in the scene table,
Check the traffic prohibition data of the data block DB corresponding to each of the nodes-,-,-. And
If no traffic is prohibited between any of the nodes, next, the nodes,...,.
Is calculated as a straight line distance between each of the nodes. Further, for example, when the passage between the nodes is prohibited, the nodes are excluded and the straight-line distances between the other nodes and the nodes are calculated. Next, a node having the shortest distance calculated in the above processing is detected. Then, for example, if the detected node is, the route of → is determined first by the above processing.
次に、上記と同様に、ネットワークテーブルからノー
ドに接続されているノードの番号「2」,「4」を検
出し、次いで、ノード間−,−が通行禁止が否
かをチェックし、いずれも通行禁止でなかった場合は、
ノード,と目的ノードとの間の直線距離を算出す
る。次に、この算出結果が最小のノードを検出する。い
ま、ノードが検出されたとすると、→の経路が確
定される。以下同様の処理が繰り返され、これにより、
目的ノードまでの経路が探索される。Next, in the same manner as described above, the node numbers "2" and "4" of the nodes connected to the nodes are detected from the network table. If you weren't closed,
The straight-line distance between the node and the target node is calculated. Next, a node having the minimum calculation result is detected. Now, assuming that a node is detected, the route indicated by → is determined. Hereinafter, the same processing is repeated, whereby
A route to the destination node is searched.
次に、走行路の一部を走行禁止とする場合について説
明する。この場合、係員は制御局1の操作部1fによって
ノード番号を入力し、次いで走行禁止を指示するファン
クションキーを操作とする。例えばノード間−を走
行禁止とする場合は、ノード番号「2」,「6」を順次
入力し、次いでファンクションキーを操作とする。これ
らの操作が行なわれると、CPU1aがこれを検知し、ノー
ド番号「2」,「6」および通行禁止を示すデータを各
移動ロボット2へ送信する。各移動ロボット2はこれら
のデータを受け、地図メモリ2f内のシーンテーブルのノ
ード間−に対応するデータブロックDB内の通行禁止
のエリアに“1"を書き込む。これにより、以後、ノード
間−が経路探索のルートから除外される。Next, a case in which traveling of a part of the traveling path is prohibited will be described. In this case, the clerk inputs the node number using the operation unit 1f of the control station 1, and then operates the function key for instructing the prohibition of driving. For example, when traveling is prohibited between nodes, the node numbers "2" and "6" are sequentially input, and then the function keys are operated. When these operations are performed, the CPU 1a detects this, and transmits the node numbers “2” and “6” and data indicating the passage prohibition to each mobile robot 2. Each mobile robot 2 receives these data, and writes "1" in a traffic-prohibited area in the data block DB corresponding to between the nodes of the scene table in the map memory 2f. As a result, thereafter, between nodes is excluded from the route of the route search.
なお、この発明は、移動ロボットが床面の磁気テープ
を検出しつつ同テープに沿って走行するもののみなら
ず、移動ロボットが超音波センサによって周囲の情況を
検出しつつ走行するものにも適用することができる。ま
た、上記実施例は移動ロボットがアームを有している
が、この発明はアームを有さず、単に自動走行するだけ
の移動ロボット(運搬用等)にも適用することができ
る。The present invention is applicable not only to a mobile robot traveling along the floor while detecting the magnetic tape on the floor, but also to a mobile robot traveling while detecting the surrounding situation by an ultrasonic sensor. can do. In the above embodiment, the mobile robot has an arm. However, the present invention can be applied to a mobile robot that does not have an arm and simply travels automatically (for transportation or the like).
また、上記実施例においては、通行禁止情報を地図メ
モリ内に記憶させているが、データメモリ内に記憶させ
てもよい。Further, in the above embodiment, the traffic prohibition information is stored in the map memory, but may be stored in the data memory.
「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、制御局が通
行禁止とすべきガイドラインにおけるノード間を示すデ
ータを各移動ロボットへ送り、各移動ロボットがそのデ
ータを受け、内部のメモリにガイドラインにおけるノー
ド間の通行禁止を書き込むようにしたので、特定ノード
間の通行禁止をユーザサイドにおいて極めて簡単に行う
ことができる効果がある。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the control station sends data indicating between nodes in the guideline to be prohibited from traffic to each mobile robot, and each mobile robot receives the data, and Since the traffic prohibition between the nodes in the guide line is written in the memory, the traffic prohibition between the specific nodes can be extremely easily performed on the user side.
第1図はこの発明の一実施例による移動ロボットシステ
ムの構成を示すブロック図、第2図は各移動ロボットが
走行する走行路の一例を示す図、第3図は第1図におけ
る制御局1の構成を示すブロック図、第4図,第5図は
各々地図メモリ内に記憶されているネットワークテーブ
ルおよびシーンテーブルを示す図、第6図は移動ロボッ
ト2の構成を示すブロック図である。 1……制御局、1a……CPU、1b……プログラムメモリ、1
d……地図メモリ、2−1〜2−10……移動ロボット、2
a……CPU、2b……プログラムメモリ、2f……地図メモ
リ。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a mobile robot system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example of a traveling path on which each mobile robot travels, and FIG. 3 is a control station 1 in FIG. 4 and 5 are diagrams showing a network table and a scene table respectively stored in a map memory, and FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of the mobile robot 2. As shown in FIG. 1 ... Control station, 1a ... CPU, 1b ... Program memory, 1
d: Map memory, 2-1 to 2-10: Mobile robot, 2
a: CPU, 2b: Program memory, 2f: Map memory.
Claims (1)
する複数の移動ロボットと、これらの移動ロボットを制
御する制御局とからなり、各移動ロボットが内部の地図
メモリを用いて目的地までの経路を探索し、探索した経
路に沿って自動走行する移動ロボットシステムにおい
て、 前記制御局は、通行禁止とすべき前記ガイドラインにお
けるノード間がユーザによって指示された場合に該ノー
ド間を示すデータを各移動ロボットへ送り、 各移動ロボットは該データを受け、内部のメモリ内にそ
のデータが指示する前記ガイドラインにおけるノード間
の通行禁止を書き込み、 前記通行禁止のノード間を示すデータと他の移動ロボッ
トに対する衝突を回避するデータが記憶されている回避
テーブルとに基づき前記地図メモリに記憶されている地
図内における出発地から目的地までの最短経路を探索す
ることを特徴とする移動ロボットの走行制御方法。1. A mobile robot comprising: a plurality of mobile robots that travel along a guideline that constitutes a route; and a control station that controls the mobile robots. In the mobile robot system which automatically travels along the searched route, the control station moves data indicating the nodes between the nodes in the guideline which should be prohibited from passing when the user instructs between the nodes. Each mobile robot receives the data, writes the data in the internal memory, and writes the prohibition between nodes in the guidelines indicated by the data, and collides with the data indicating the prohibited nodes and other mobile robots Based on the avoidance table in which the data for avoiding the obstacle is stored. Travel control method for a mobile robot, characterized by searching for a shortest route from the starting point to the destination in the inner.
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1989
- 1989-06-28 JP JP1165595A patent/JP2720526B2/en not_active Expired - Lifetime
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---|---|
JPH0330003A (en) | 1991-02-08 |
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