倾斜度检测方法、倾斜度检测装置和倾斜度检测用器材制造方法及图纸

技术编号:13832184 阅读:85 留言:0更新日期:2016-10-14 11:49
本发明专利技术提供检测移动体的倾斜度以便能够灵活地应对移动体的路径变更的倾斜度检测方法、倾斜度检测装置和倾斜度检测用器材。在倾斜度检测装置的存储部件中储存有倾斜度相互不同的3根标记棒(Sa~Sc)上的相对位置信息,倾斜度检测装置的运算部件接收从LRF(21)相对于各标记棒(Sa~Sc)照射的激光束(22)的反射点(Pa~Pc)的位置信息的输入,使接收的各反射点间的位置关系适合于各标记棒(Sa~Sc)上的相对位置,从而求出各反射点(Pa~Pc)的标记棒(Sa~Sc)上的相对位置,检测出包含求出的各反射点(Pa~Pc)的相对位置在内的倾斜平面,作为具备LRF(21)的搬运车(2)的倾斜度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及倾斜度检测方法、倾斜度检测装置和倾斜度检测用器材
技术介绍
在大规模的工厂内、作为物流的中转站的仓库、需要进行供餐、洗涤物的集配的医院等,为了实现物品移送的省力化,普及了无人搬运车、具有搬运功能的移动机器人。这些无人搬运车在自身上直接装载物品来进行运送,或者装载放入了物品的搁板、托盘、集装箱来进行运送。为了自动驾驶无人搬运车,需要识别无人搬运车的自身位置。无人搬运车的自身位置识别,多为利用贴在地面上的白线、条形码、磁性的标记、RFID标签等作为位置识别用标记,确定自身位置,但是从将标记精确地设置到规定的位置的工夫耗费多、设置在地面上的标记常常因破损、污垢而无法使用等方面出发,往往使用由固定搭载于无人搬运车的激光测距器(LRF:Laser Range Finder)和地图信息构成的引导系统。常用的二维LRF是以形成平面的方式向周围发射激光束,并根据到与测距对象物接触而使反射光返回为止的时间来测定距离,检测面形成二维平面。而且,无人搬运车将由LRF得到的周围物体的二维位置信息与预先制成的地图进行比较,求出无人搬运车自身的位置,按照事先设定的路径程序进行移动。此外,作为周围物体而被测距的对象,只要是LRF的受光器能够检测到对象物上的激光束光点的对象即可,能够直接利用壁、柱、设置的装置壳体等。在二维LRF中,有利用三角测量的原理来根据发光器和受光器的位置进行测距的类型,但同样地,检测面是二维平面。并且,为了顺利地自动驾驶无人搬运车,需要识别无人搬运车的倾斜度。近年来,根据无人搬运车的能力提高和新的物流系统的方式,要求无人搬运车搬运重量物、搁板等高度高的物品,为了安全或精确地搬运物品,需要知道装载了应搬运的物品时的无人搬运车自身的倾斜度。作为用于获知无人搬运车的倾斜度的部件,有利用重力的常用的倾斜度仪、陀螺仪等,但测定设备的追加存在成本及维护的问题。因此,在专利文献1中,提出了利用LRF来测量车身的倾斜度的方法。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2001-075645号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在无人搬运车的驾驶路径即仓库等中,根据仓库的库存状况的变化等,其布局常常也会变更。为了跟随布局的变更,准备用于计算无人搬运车的倾斜度的预备信息的工夫最好较少。但是,在专利文献1的方法中,需要将反射来自LRF的激光的再归反射体的位置信息事先输入到每个再归反射体,因再归反射体随着布局的变更的移动而耗费了再次输入其位置信息的工夫。因此,本专利技术的主要课题在于检测移动体的倾斜度,以便能够灵活地应对移动体的路径变更。用于解决课题的手段为了解决上述课题,本专利技术的倾斜度检测装置的特征在于,具有存储部件和运算部件,在所述存储部件中,储存有倾斜度相互不同的3根标记棒上的相对位置信息,所述运算部件接收从激光测距器相对于各标记棒照射的激光束的反射点的位置信息的输入,使所述接收的各反射点间的位置关系适合于所述各标记棒上的相对位置,从而求出所述各反射点的标记棒上的相对位置,检测出包含所述求出的各反射点的相对位置在内的倾斜平面,作为具备所述激光测距器的移动体的倾斜度。其他部件会在后面说明。专利技术的效果根据本专利技术,能够检测移动体的倾斜度,以便能够灵活地应对移动体的路径变更。附图说明图1是关于本专利技术的一实施方式的图。图1(a)是表示搭载了搬运物的搬运车相对于标记照射激光束的立体图。图1(b)是从正上方观察搬运车时的俯视图。图1(c)是从正侧方观察搬运车时的俯视图。图2是表示关于本专利技术的一实施方式的包含由倾斜度检测装置进行的倾斜度检测处理在内的搬运车的移动处理的流程图。图3是关于本专利技术的一实施方式的图。图3(a)是表示从LRF观察的各反射点的检测处理的立体图。图3(b)是表示根据在图3(a)中检测出的各反射点的位置生成三角形、并求出其各边的长度的处理的说明图。图3(c)是表示将在图3(b)中求出的各边的长度应用于标记的标记棒来求出倾斜平面的说明图。图4是关于本专利技术的一实施方式的图。图4(a)表示搬运车向后方倾斜了(后仰了)的情况的倾斜平面。图4(b)表示搬运车向前方倾斜了(前倾了)的情况的倾斜平面。图4(c)表示搬运车上坡的情况的倾斜平面。图5是关于本专利技术的一实施方式的图。图5(a)是通过调整载物台来使搬运物恢复成水平的情况的俯视图。图5(b)是通过调整搬运车来使搬运物恢复成水平的情况的俯视图。图6是关于本专利技术的一实施方式的图。图6(a)是表示不同于图1(a)的方式的立体图。图6(b)是表示不同于图1(a)的标记的方式的立体图。具体实施方式以下,参照附图,详细地说明本专利技术的一实施方式。图1(a)是表示搭载了搬运物3的搬运车2相对于标记1(倾斜度检测用器材)照射激光束22的立体图。搬运车2是例如在工厂、仓库、医院等用于物品的搬运的无人搬运车、移动机器人等移动体。搬运车2利用前后的车轮23行走,搭载搬运物3并进行搬运。为了进行自动驾驶(无人驾驶),搬运车2固定搭载有激光测距器(LRF:Laser Range Finder)21。固定搭载是指,LRF21相对于搬运车2的搭载位置是固定的。LRF21设置在搬运车2的前方(行进方向)等,照射激光束22,并检测该激光束22在物体上反射时的反射光。由此,能够检测行进前方的障碍物,能够避免碰撞。此外,对于搬运车2,也可以具备防碰撞机构、若检测到接触则紧急停止来将事故的损害抑制为最小限度的机构。另外,激光束22相对于设置在行进前方的标记1照射,其反射光被LRF21检测。搬运车2通常在平坦的地面上行走,因此,可期待所搭载的搬运物3不掉下。但是,在地面凹凸不平的情况、车轮23的橡胶磨损了的情况等,搭载的搬运物3有时也会倾斜。搬运物3是高度高的架子时,即使是1mm左右的微小的倾斜度,也可能会倒塌,另外,即便搬运物3没有从搬运车2上倒塌,若搬运物3伸出,则也可能会卡在狭窄的搬运路径。因此,在本实施方式中,为了稳定地搬运搬运物3,作为检测搬运车2的倾斜度的部件,除了上述的LRF21之外,还具备标记1和倾斜度检测装置。为了用3个点来反射来自LRF21的激光束22,标记1具有3根标记棒Sa、Sb、Sc。也就是说,1根标记棒上的某处1点成为激光束22的反射点。为了固定3根标记棒Sa、Sb、Sc的位置,标记1的下端为平板。此外,为了易于反射激光束22,可以在各标记棒的表面上覆盖在LRF21的方向上具有比周围的其他物体高的反射率的再归性反射材料等。除此之外,关于3根标记棒Sa、Sb、Sc的倾斜度等详细情况,会在图3之后说明。另外,标记棒的数量不限定于3根,只要能够由反射点形成空间上的倾斜平面即可,因此也可以是4根以上(4点以上的反射点)。标记1是可移动的,设置在搬运车2的搬运路径附近的测定位置。此外,标记1的位置、方向等设置信息,不需要管理者事先作为数据手动输入、或通过使用了GPS(Global Positioning System)等的测量部件来自动地输入。由此,能够灵活地变更用于保管搬运物3的仓库等的布局规划,因此,能够提高布局的自由度。此外,若从LRF21来看多根标记棒重叠,则反射点会少于3点,因此,3根标记棒Sa、Sb、Sc需要设置在能够从LRF21看到3根的位置。另外,标记1优选设置在地面凹凸不平本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种倾斜度检测方法,其特征在于,倾斜度检测装置具有存储部件和运算部件,在所述存储部件中,储存有倾斜度相互不同的3根标记棒上的相对位置信息,所述运算部件,接收从激光测距器相对于各标记棒照射的激光束的反射点的位置信息的输入,使所述接收的各反射点间的位置关系适合于所述各标记棒上的相对位置,从而求出所述各反射点的标记棒上的相对位置,检测出包含所述求出的各反射点的相对位置在内的倾斜平面,作为具备所述激光测距器的移动体的倾斜度。

【技术特征摘要】
2015.03.26 JP 2015-0645751.一种倾斜度检测方法,其特征在于,倾斜度检测装置具有存储部件和运算部件,在所述存储部件中,储存有倾斜度相互不同的3根标记棒上的相对位置信息,所述运算部件,接收从激光测距器相对于各标记棒照射的激光束的反射点的位置信息的输入,使所述接收的各反射点间的位置关系适合于所述各标记棒上的相对位置,从而求出所述各反射点的标记棒上的相对位置,检测出包含所述求出的各反射点的相对位置在内的倾斜平面,作为具备所述激光测距器的移动体的倾斜度。2.根据权利要求1所述的倾斜度检测方法,其特征在于,所述运算部件使用处于相互扭转的位置关系的3根标记棒,作为所述倾斜度相互不同的3根标记棒。3.根据权利要求1或2所述的倾斜度检测方法,其特征在于,所述运算部件还向使整个所述移动体的倾斜度变化的控制部指示使所述倾斜平面恢复成水平的控制信号。4.根据权利要求1或2所述的倾斜度检测方法,其特征在于,所述运算部件还向使所述移动体的搭载搬运物的载物台的倾斜度变化的控制部指示使所述倾斜平面恢复成水平的控制信号。5.一种倾斜度检测装置,其特征在于,所述倾斜度检测装置具有存储部件和运算部件,所述存储部件储存有倾斜度相互不同的3根标记棒上...

【专利技术属性】
技术研发人员:石川忠明
申请(专利权)人:株式会社日立制作所
类型:发明
国别省市:日本;JP

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