机器人及其控制方法技术

技术编号:18615253 阅读:29 留言:0更新日期:2018-08-05 00:27
本发明专利技术提供一种机器人及其控制方法,该机器人在使用OSS对机器人的自主移动进行控制的情况下,防止机器人向障碍物的碰撞。该方法是具备多个扫描测距传感器、并基于使用多个扫描测距传感器的测量数据制作的地图进行自主移动的机器人的控制方法,包括以下步骤:删除多个扫描测距传感器的测量数据的一部分,将删除后剩余的测量数据合并,将合并后的测量数据决定为比多个扫描测距传感器的数量少的数量的虚拟扫描测距传感器的测量数据。

【技术实现步骤摘要】
机器人及其控制方法
本专利技术涉及自主移动的机器人及其控制方法。
技术介绍
作为在室内使用的自主移动机器人的自身位置识别技术,将事先制作的地图与从扫描测距传感器得到的数据进行对照的方法越来越常见。对于在该方法中使用的地图,一般是预先手动或自动地使自主移动机器人行驶,并使用即时定位与地图构建(SLAM,SimultaneousLocalizationandMaping)的方法制作的。另一方面,近来,在各种领域中,开源软件(OpenSourceSoftware,以下称作OSS)的普及正快速地进行着。在机器人的领域中,例如机器人操作系统(ROS,RobotOperatingSystem)或RT中间件(RTM,RT-middleware)之类的OSS也开始在全世界迅速地普及。在这些OSS之中也包含涉及机器人的自主移动的技术。通过使本公司开发的机器人与各自的OSS对应,能够简单地使该机器人在室内自主移动。这些OSS是以仅将一个扫描测距传感器设于机器人的正面的通用的机器人为前提而制作的。但是,在实际开发机器人时,为了测量较大范围的周围环境,通常必须设置多个扫描测距传感器。例如,在人搭乘于自主移动机器人的情况下,由于人乘坐在该机器人的正面,所以通常在机器人的左右安装扫描测距传感器。在该情况下,在利用OSS制作地图时,需要将由左右的扫描测距传感器得到的各数据合并,使其像从设于机器人的正面的一个虚拟的扫描测距传感器(以下,称为虚拟传感器)得到的数据那样。以往提出了下面的方法作为对由左右的扫描测距传感器得到的各数据进行合并的方法:将由各扫描测距传感器得到的各数据转换为以一个虚拟传感器的坐标为基准的数据,并对由各扫描测距传感器得到的各数据直接进行合并的方法(例如,参照专利文献1)。这里,使用图12对专利文献1的地图的制作方法进行说明。图12是表示专利文献1的移动机器人具备多个扫描测距传感器且以由各位置传感器得到的数据为基础进行地图的生成的情况下的概要的图。如图12所示,在移动机器人20中,作为扫描测距传感器,在不同的高度具备超声波传感器21a、21b、21c。图12所示的周边地图22a、22b、22c分别是基于由超声波传感器21a、21b、21c得到的数据制作的地图。周边地图22a~22c的世界坐标与被融合的融合地图23的世界坐标相同。因此,能够通过直接合并周边地图22a、22b、22c的坐标并将它们重叠来制作融合地图23。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第4256812号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题但是,在上述专利文献1中未设想使用OSS的情况。因此,在使用OSS对机器人的自主移动进行控制的情况下,存在生成错误的地图、基于该地图进行移动的机器人与障碍物碰撞的问题。本专利技术的目的在于,使得能够在使用OSS对机器人的自主移动进行控制的情况下,防止机器人与障碍物碰撞。解决问题的方案本专利技术的机器人的控制方法是具备多个扫描测距传感器、并基于使用该多个扫描测距传感器的测量数据制作的地图进行自主移动的机器人的控制方法,其包括以下步骤:删除所述多个扫描测距传感器的测量数据的一部分,将删除后剩余的测量数据合并,将合并后的测量数据决定为比所述多个扫描测距传感器的数量少的数量的虚拟扫描测距传感器的测量数据。本专利技术的机器人是具备多个扫描测距传感器、并基于使用该多个扫描测距传感器的测量数据制作的地图进行自主移动的机器人,其具备控制部,该控制部删除所述多个扫描测距传感器的测量数据的一部分,将删除后剩余的测量数据合并,将合并后的测量数据决定为比所述多个扫描测距传感器的数量少的数量的虚拟扫描测距传感器的测量数据。专利技术效果根据本专利技术,能够在使用OSS对机器人的自主移动进行控制的情况下,防止机器人与障碍物碰撞。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式的移动机器人的外观、以及该移动机器人具备的控制部的结构的图。图2是表示自主移动软件中使用的占据栅格地图的概要图。图3A是将激光扫描测距传感器在规定的时刻时对障碍物测量出的测量数据以激光扫描测距传感器的原点为中心描绘出的概要图。图3B是表示根据激光扫描测距传感器测量出的测量数据制作的占据栅格地图的概要图。图4是表示移动机器人在移动时的动作流程的流程图。图5是表示各激光扫描测距传感器的原点、障碍物、以及移动机器人主体的位置关系的概要图。图6是表示多个测量数据的合并方法的流程的流程图。图7是表示虚拟的激光扫描测距传感器的测定范围的分割示例的概要图。图8是表示测定区域中包含的激光扫描测距传感器的测量点的一例的概要图。图9A是将在规定的时刻时对障碍物进行了测量的激光扫描测距传感器的测量数据以激光扫描测距传感器的原点为中心描绘出的概要图。图9B是表示基于激光扫描测距传感器测量出的激光扫描测距传感器的测量点、和线段数据制作的占据栅格地图的概要图。图10A是表示假定在规定的时刻时对障碍物进行了测量的激光扫描测距传感器的激光扫描测距传感器的测量点的全部与从虚拟的激光扫描测距传感器的原点得到的激光扫描测距传感器的测量点相同的情况下的概要图。图10B是表示直接包含矛盾地制作的占据栅格地图的概要图。图11A是表示将使矛盾产生的激光扫描测距传感器的测量点删除后的、虚拟的激光扫描测距传感器测量出的激光扫描测距传感器的测量点、和线段数据的概要图。图11B是表示基于激光扫描测距传感器的测量点和线段数据制作的占据栅格地图的概要图。图12是表示专利文献1的地图制作方法的概要图。附图标记说明1驱动轮2脚轮3移动机器人主体4R、4L激光扫描测距传感器4Ra、4La、10a激光扫描测距传感器的原点4Rb、4Lb、10b激光扫描测距传感器的测量点4Rc、4Lc、10c线段数据5a虚拟的激光扫描测距传感器的原点5b虚拟的激光扫描测距传感器的测量点5c虚拟的扫描测距传感器的线段数据5d测定区域6未知区域7障碍物区域8可移动区域9障碍物11传感器合并部12地图部13目的地设定部14自身位置估计部15智能部16驱动轮控制部17控制部20、100移动机器人21a、21b、21c超声波传感器22a、22b、22c周边地图23融合地图具体实施方式以下,参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。首先,使用图1对本专利技术的实施方式的移动机器人100的结构进行说明。图1是表示本实施方式的移动机器人100的外观、以及该移动机器人100具备的控制部17的结构的图。如图1所示,移动机器人100具有:移动机器人主体3、设于移动机器人主体3的一对驱动轮1(图1中仅示出了单侧的驱动轮1)、设于移动机器人主体3的一个脚轮2、设于移动机器人主体3的激光扫描测距传感器4R、4L、以及控制部17。另外,如图1所示,控制部17具有:传感器合并部11、地图部12、目的地设定部13、自身位置估计部14、智能部15、和驱动轮控制部16。传感器合并部11对由激光扫描测距传感器4R测量出的测量数据、和由激光扫描测距传感器4L测量出的测量数据进行合并。下面将合并后的测量数据称作“合并测量数据”。地图部12制作并存储(以下也称作管理)移动机器人100移动的区域(空间)的地图。目的地设定部13将地图中的特定的位置的坐标设定为移动机器人100的移动去处(目的地)。下面将所设定的移动去处的坐标称作“目标坐标”本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种机器人的控制方法,是具备多个扫描测距传感器,并基于使用该多个扫描测距传感器的测量数据制作的地图进行自主移动的机器人的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:删除所述多个扫描测距传感器的测量数据的一部分,将删除后剩余的测量数据合并,将合并后的测量数据决定为比所述多个扫描测距传感器的数量少的数量的虚拟扫描测距传感器的测量数据。

【技术特征摘要】
2017.01.26 JP 2017-0124391.一种机器人的控制方法,是具备多个扫描测距传感器,并基于使用该多个扫描测距传感器的测量数据制作的地图进行自主移动的机器人的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:删除所述多个扫描测距传感器的测量数据的一部分,将删除后剩余的测量数据合并,将合并后的测量数据决定为比所述多个扫描测距传感器的数量少的数量的虚拟扫描测距传感器的测量数据。2.如权利要求1所述的机器人的控制方法,其特征在于,所述测量数据的一部分是在所述虚拟扫描测距传感器的位置无法测量到的数据。3.如权利要求1所述的机器人的控制方法,其特征在于,将所述虚拟扫描测距传感器的扫描范围以所述虚拟扫描测距传感器的位置为基准分割为多个测定区域,所述测量数据的一部分是分割出的一个测定区域中包含的多个测量数据中的、除了距所述虚拟扫描测距传感器的位置的距离最短的测量数据以外的...

【专利技术属性】
技术研发人员:安藤健阮维馨笹井裕之
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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