移动机器人的控制装置和移动机器人系统制造方法及图纸

本发明专利技术不需要很多传感器就能够适当地推定偏滑角。在移动机器人的控制装置中，该移动机器人具备：左右一对的车轮；电动机，其分别驱动车轮；车体，其以车轮分别能够旋转的方式支承车轮；旋转台，其以能够围绕相对于车体铅垂方向的轴自由旋转的方式与车体连接。该控制装置具备：旋转角度取得部，其取得旋转台的旋转角度；偏滑角推定部，其根据通过旋转角度取得部取得的旋转台的旋转角度，推定移动机器人的偏滑角。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】移动机器人的控制装置和移动机器人系统
本专利技术涉及移动机器人的控制装置和移动机器人系统。
技术介绍
为了控制移动机器人的行驶路径，必须推定移动机器人的位置。一般在移动机器人的位置推定中，使用以下的方法：使用移动机器人的运动方程式，对相对于开始位置的微小变化量时刻进行累计。但是，在实际的移动机器人中，在地面与轮胎之间产生滑动。因此，为了控制移动机器人使其正确地朝向目标位置，考虑到轮胎的滑动的位置推定是不可缺少的。轮胎的滑动有移动机器人的行进方向的滑动、移动机器人的横向的滑动的2种。在此，在移动机器人的位置推定中，在移动机器人的转动时产生的侧滑成为很大问题。作为表现侧滑的参数，有移动机器人实际朝向的方向与移动机器人的行进方向所成的角度即偏滑角。在专利文献1中，公开了使用车辆的前后加速度、横加速度、以及车体速度推定车体偏滑角这一点。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-256469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记载的技术中，需要至少2个加速度传感器、车轮速度传感器，为了高精度地推定偏滑角，需要很多传感器。即，偏滑角的推定所需要的参数多，算法变得复杂。因此，本专利技术的目的在于：提供不需要很多传感器就能够适当地推定偏滑角的移动机器人的控制装置和移动机器人系统。为了解决上述问题，对于本专利技术的一个实施例的移动机器人的控制装置，该移动机器人具备：左右一对的车轮；电动机，其分别驱动上述车轮；车体，其以上述车轮能够分别旋转的方式支承上述车轮；以及旋转台，其以围绕相对于上述车体铅垂方向的轴自由旋转的方式与上述车体连接，该移动机器人的控制装置具备：旋转角度取得部，其取得上述旋转台的旋转角度；偏滑角推定部，其根据通过上述旋转角度取得部取得的上述旋转台的旋转角度，推定上述移动机器人的偏滑角。另外，对于本专利技术的一个实施例的移动机器人的控制方法，该移动机器人具备：左右一对的车轮；电动机，其分别驱动上述车轮；车体，其以上述车轮能够分别旋转的方式支承上述车轮；旋转台，其以围绕相对于上述车体铅垂方向的轴自由旋转的方式与上述车体连接，该移动机器人的控制方法包括：取得上述旋转台的旋转角度的步骤；根据所取得的上述旋转台的旋转角度，推定上述移动机器人的偏滑角的步骤。进而，本专利技术的一个实施例的移动机器人系统具备：上述移动机器人的控制装置；上述移动机器人，其与上述控制装置能够通信地连接。专利技术效果根据本专利技术的一个实施例，不需要很多传感器，另外不需要复杂的算法，就能够适当地推定偏滑角。附图说明图1是表示构成移动机器人系统的移动机器人的立体图。图2是移动机器人的旋转台单元的主视图。图3是表示具备多个移动机器人的移动装置的侧视图。图4是表示具备多个移动机器人的移动装置的立体图。图5是包含移动机器人的控制系统的框图。图6是参数的说明图。图7是表示目标速度计算部的结构例的框图。图8是偏滑角的说明图。图9是说明转动时产生的垂直抗力的图。具体实施方式以下，使用附图说明本专利技术的实施方式。此外，本专利技术的范围并不限于以下的实施方式，在本专利技术的技术思想的范围内能够任意变更。另外，在以下的附图中，为了容易理解各结构，有时使各构造的比例尺、个数等与实际的构造不同。<移动机器人>图1是表示本专利技术的实施方式的构成移动机器人系统的移动机器人(移动体)1的立体图。移动机器人1具备车体(底盘、支承体)2、被车体2以能够旋转的方式支承的左右一对的车轮4A、4B。车体2是设置在移动机器人1的下部的大致水平的框架。车轮4A、4B是相同形状相同大小，配置为同心。在车体2中装载有分别驱动车轮4A、4B的电动机6A、6B。另外，在车体2中装载有电池盒8，电池盒8收容作为用于驱动电动机6A、6B的电源的电池。进而，在车体2中安装有用于驱动电动机6A、6B的印刷电路板10A、10B、12A、12B。在此，印刷电路板10A和10B具备包含逆变器、驱动器的驱动电路，印刷电路板12A和12B具备包含微计算机板的主控制电路。此外，在图1中表示将印刷电路板10A、10B、12A、12B安装在架板上的情况，但印刷电路板10A、10B、12A、12B自身也可以不是架板。进而，在车体2中安装有多个(在本实施方式中为3条)支柱14，各支柱14支承旋转台单元16。旋转台单元16具备具有相互相同的直径的支承台18和旋转台20。支承台18被固定在支柱14的上端。旋转台20同心地配置在支承台18上。如图2所示，在支承台18的上面安装有轴承22，向轴承22插入有设置在旋转台20的下面的旋转台用配件24。此外，也可以将轴承22安装到旋转台20，将支承台18的旋转台用配件24插入轴承22。在任意情况下，旋转台20都以围绕相对于支承台18(车体2)铅垂方向的轴自由旋转的方式与支承台18连接。此外，在本实施方式中，说明支承台18和旋转台20经由轴承22以能够相互旋转的方式连接的情况，但旋转夹具并不限于轴承22，例如也可以是旋转盘。返回到图1，作为测定旋转台20的旋转角度的测定装置，在移动机器人1中设置有光传感器26。具体地说，如图1所示，在支承台18上安装有托架28，光传感器26被托架28支承。光传感器26例如具备2个光反射器29a、29b。在旋转台20的外周面(侧面)，交替地设置有多个白部分和多个黑部分。以相互均等的角度间隔配置多个白部分，也以相互均等的角度间隔配置多个黑部分。白部分和黑部分既可以通过着色而设置，也可以通过向旋转台20粘贴白胶带和黑胶带而设置。光反射器29a、29b分别具备发光元件(例如发光二极管)和受光元件(例如光电晶体管)，构成为受光元件接收从发光元件发出的光中的在旋转台20的外周面(侧面)反射的光。受光元件输出与接收的光的强度对应的电信号。受光元件输出的电信号的电平根据受光元件面对着白部分还是面对着黑部分而不同。因此，通过掌握电信号的电平从旋转台20位于基准的角度位置时起的变化的次数，能够测定旋转台20的旋转角度。另外，将2个光反射器29a、29b设置成相对于旋转台20的角度位置分别不同。由于该角度位置的不同，2个光反射器29a、29b的输出相位不同，因此能够判别旋转台20的旋转方向(CW、CCW)。此外，在本实施方式中，说明测定旋转台20的旋转角度的测定装置是光传感器的情况，但测定装置并不限于光传感器，可以是能够测定旋转台20的旋转角度和旋转方向的传感器(装置)。<移动装置>图3和图4表示实施方式的构成移动机器人系统的移动装置(输送装置)30。该移动装置30具有通过连接货架(连接构件)32连接2个移动机器人1的旋转台20的结构。具体地说，如图3所示，在各旋转台20的上表面的中心位置形成有槽或凹部34，在连结货架32的下表面形成或安装有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移动机器人的控制装置，该移动机器人具备：/n左右一对的车轮；/n电动机，其分别驱动上述车轮；/n车体，其以上述车轮能够分别旋转的方式支承上述车轮；以及/n旋转台，其以围绕相对于上述车体铅垂方向的轴自由旋转的方式与上述车体连接，/n该移动机器人的控制装置的特征在于，具备：/n旋转角度取得部，其取得上述旋转台的旋转角度；/n偏滑角推定部，其根据通过上述旋转角度取得部取得的上述旋转台的旋转角度，推定上述移动机器人的偏滑角。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171205 JP 2017-2330851.一种移动机器人的控制装置，该移动机器人具备：
左右一对的车轮；
电动机，其分别驱动上述车轮；
车体，其以上述车轮能够分别旋转的方式支承上述车轮；以及
旋转台，其以围绕相对于上述车体铅垂方向的轴自由旋转的方式与上述车体连接，
该移动机器人的控制装置的特征在于，具备：
旋转角度取得部，其取得上述旋转台的旋转角度；
偏滑角推定部，其根据通过上述旋转角度取得部取得的上述旋转台的旋转角度，推定上述移动机器人的偏滑角。


2.根据权利要求1所述的移动机器人的控制装置，其特征在于，
上述旋转台被固定在与其他移动机器人的上述旋转台连结的连结构件上，
上述旋转角度取得部取得上述旋转台的旋转角度作为上述移动机器人的姿势角。


3.根据权利要求1或2所述的移动机器人的控制装置，其特征在于，
该控制装置还具备：位置推定部，其使用通过上述偏滑角推定部推定出的偏滑角，推定上述移动机器人的位置。


4.根据权利要求3所述的移动机器人的控制装置，其特征在于，
该控制装置还具备：
车轮速度取得部，其分别取得上述车轮的车轮速度；
平移速度计算部，其根据通过上述车轮速度取得部取得的车轮速度，计算上述移动机器人的平移速度；以及
侧滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本惇史，
申请(专利权)人：日本电产株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP