信息处理装置以及移动机器人制造方法及图纸

技术编号:29061867 阅读:17 留言:0更新日期:2021-06-30 09:05
提供一种信息处理装置以及移动机器人,能够提高伴随移动体的移动检知环境变化时的检知精度。移动机器人(1)具备用于驱动控制机器人主体(1A)的各部分的控制单元(2)、用于检测机器人主体(1A)的周边的对象物的检测单元(3)、以及用于使机器人主体(1A)移动的移动单元(4)。控制单元(2)得到伴随移动机器人(1)的移动按每规定的时间间隔检测至环境内的不同位置(P1、P2)的距离的两套第一测量值组(S11、S12),并且加工第一测量值组以生成每移动机器人(1)的移动距离的两套第二测量值组(S21、S22),将生成的第二测量值组(S21、S22)彼此间进行比较来判定环境的变化。进行比较来判定环境的变化。进行比较来判定环境的变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】信息处理装置以及移动机器人


[0001]本专利技术涉及一种信息处理装置以及移动机器人。

技术介绍

[0002]以往,服务机器人或家用机器人等能够自律走行的移动机器人中,具体地实用化有扫除机器人或警备机器人、搬运机器人、向导机器人、看护机器人、农业机器人等各种移动机器人。例如,沿走行环境中的地面自律走行的移动机器人为了检知存在于走行环境中的障害物或高度落差等,一般配备有测量距地面或障害物等对象物的距离的距离传感器,使用这样的距离传感器的距离测量系统被提出(例如参照专利文献1)。
[0003]专利文献1中所记载的距离测量系统(信息处理装置)具备能够利用驱动轮沿地面走行的机器人主体(移动体)、测量至机器人主体的走行方向前方的对象物的距离的距离传感器(测距传感器)和基于距离传感器的测量结果控制驱动轮的驱动部的控制装置。距离传感器具有近距离用的第一测距传感器和远距离用的第二测距传感器,通过统合由各传感器测定的距离数据,使得走行方向前方的测量范围被扩大。在先技术文献
[0004]专利文献专利文献1:日本专利申请(特开)JP2014

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技术实现思路

专利技术要解决的课题
[0005]为利用距离传感器至对象物的距离,检知障害物或高度落差等环境变化,考虑推断距离传感器的测量值上出现的环境变化模式,预先设定数值化环境变化模式的阈值的方法。但即使事先设定了这样的阈值,由于环境变化模式多样化,且受到移动体的移动速度、移动距离、姿势变化等影响,为提高环境变化的检知精度仍期望进一步改进。
[0006]本专利技术目的在于提供一种能够使伴随移动体的移动检知环境变化时的检知精度提高的信息处理装置以及移动机器人。用于解决课题的手段
[0007]本专利技术的信息处理装置,处理在环境内移动的移动体的移动信息,其特征在于,具备判定单元,该判定单元得到伴随所述移动体的移动按每规定的时间间隔检测至所述环境内的不同位置的距离的多套第一测量值组,并且加工所述多套第一测量值组以生成每所述移动体移动距离的多套第二测量值组,通过将生成的所述多套第二测量值组彼此间进行比较来判定所述环境的变化。
[0008]根据这样构成的本专利技术,判定单元加工按每规定的时间间隔检测出的多套第一测量值组以生成多套第二测量值组,对生成的每移动体移动距离的第二测量值组彼此间进行比较以判定环境的变化,由此能够降低移动体的移动速度等的影响,能够使环境变化的检知精度提高。
[0009]所述判定单元基于检测所述移动体的移动距离的距离测量值,对所述多套第一测量值组的测量值间进行插值并且对每移动距离的值进行重采样以生成所述多套第二测量值组。
[0010]在此,第一测量值组由于是每规定的时间间隔检测出的采样值,所以当检测中移动体的速度变动,则对应第一测量值组的各测量值的检测位置的间隔会出现偏差。根据上述这样的结构,判定单元基于检测移动体的移动距离的距离测量值对第一测量值组的测量值间进行插值并且对每移动距离的值进行重采样以生成第二测量值组,由此能够得到很好地反映了在环境内移动的移动体的位置的第二测量值组,能够使环境变化的检知精度进一步提高。
[0011]本专利技术中优选地,所述判定单元基于预先通过学习而设定加权系数的学习模型,将所述多套第二测量值组输入所述学习模型以得到所述环境的变化的有无作为输出
[0012]在此,本专利技术这样的基于作为移动体一边走行一边检测出的采样值的第一测量值组判定环境的变化的判定方法中,由于预测到移动体的走行条件变化或障害物等的移动等测量条件发生各种变化,故预先设定数值化环境变化模式的阈值是困难的。相对于此,根据上述这样的结构,判定单元由于基于预先通过学习而设定了加权系数的学习模型得到环境的变化的有无作为输出,所以能够应对各种环境变化模式。另外,与受到移动体的移动速度等影响的第一测量值组相比,第二测量值组对学习模型的亲和性高,本专利技术的判定单元由于对学习模型输入第二测量值组而得到环境的变化的有无作为输出,所以与对学习模型直接输入第一测量值组而得到环境的变化的有无作为输出的情况相比,能够得到良好的判定结果。这时,作为学习模型能够采用使用了神经网络的学习模型、深度学习模型等合适的模型。
[0013]本专利技术中优选,所述学习模型通过执行由所述判定单元将所述多套第二测量值组彼此间进行比较以判定所述环境的变化的学习来设定加权系数。
[0014]根据这样的结构,由于学习模型通过执行由判定单元将多套第二测量值组彼此间进行比较以判定环境的变化的学习来设定加权系数,故能够应对各种环境变化模式。
[0015]本专利技术的移动机器人,其特征在于,具备:上述任一信息处理装置;使所述移动体移动的移动单元;作为所述环境内的不同位置检测至所述环境内的不同两位置的距离的第一距离传感器以及第二距离传感器;以及控制所述第一距离传感器以及所述第二距离传感器并且起到作为所述判定单元的功能的控制单元,由所述第二距离传感器检测的第二位置设定在沿所述移动体的移动方向比由所述第一距离传感器检测的第一位置接近所述移动体的位置。
[0016]根据这样构成的本专利技术的移动机器人,与前述的信息处理装置同样地,通过将每移动体移动距离的第二测量值组彼此间进行比较来判定环境的变化,从而能够降低移动体的移动速度等的影响,能够使环境变化的检知精度提高。另外,由第一距离传感器检测至沿着移动体的移动方向的前方的第一位置的距离,由第二距离传感器检测至第一位置后方的第二位置的距离,由此得到两套第一测量值组,从而能够可靠地伴随移动体的移动检测前方出现的环境变化。因此,移动机器人(移动体)移动之时能够很好地进行避开或者翻越障害物或高度落差等的判断。
[0017]本专利技术中优选地,所述控制单元具备:取得由所述第一距离传感器以及所述第二
距离传感器检测出的至所述第一位置以及所述第二位置的距离的变化的距离变化取得部;将由所述距离变化取得部取得的至所述第一位置以及所述第二位置的距离的变化进行比较的距离变化比较部;以及基于由所述距离变化比较部比较的结果,判别所述移动体的姿势的变化引起的距离的变化和所述环境的变化引起的距离的变化的距离变化判别部。
[0018]根据这样的结构,距离变化判别部由于判别移动体的姿势的变化引起的距离的变化(同相位的变化)和环境的变化(障害物或高度落差等)引起的距离的变化(具有相位差的变化),所以控制单元(判定单元)能够排除移动体的姿势的变化引起的距离的变化的同时、基于环境的变化引起的距离的变化,来准确地检测环境的变化。因此,能够降低移动体的姿势变化给予第一测量值组的测量值的影响,使测量精度提高,由此能够更进一步使环境变化的检知精度提高。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的一实施方式的移动机器人的侧面图。图2是所述移动机器人的平面图。图3是所述移动机器人的框图。图4是表示所述移动机器人的动作的图。图5是表示基于所述移动机器人的测量信息的概念图。图6是表示基于所述移动机器人的姿势变化的测量信息的概念图。图7是表示所述移动机器人本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种信息处理装置,该信息处理装置处理在环境内移动的移动体的移动信息,其特征在于,所述信息处理装置具备判定单元,所述判定单元得到伴随所述移动体的移动按每规定的时间间隔检测至所述环境内的不同位置的距离的多套第一测量值组,并且加工所述多套第一测量值组以生成每所述移动体移动距离的多套第二测量值组,通过将生成的所述多套第二测量值组彼此间进行比较来判定所述环境的变化。2.如权利要求1所述的信息处理装置,其特征在于,所述判定单元基于检测所述移动体的移动距离的距离测量值,对所述多套第一测量值组的测量值间进行插值并且对每移动距离的值进行重采样以生成所述多套第二测量值组。3.如权利要求1或2所述的信息处理装置,其特征在于,所述判定单元基于预先通过学习而设定加权系数的学习模型,将所述多套第二测量值组输入所述学习模型以作为输出得到所述环境的变化的有无。4.如权利要求3所述的信息处理装置,其特征在于,所述学习模型通过执行由所述判定单元将所述多套第二测量值组彼此间进行比较以判定所述环...

【专利技术属性】
技术研发人员:吉田智章古田贵之大和秀彰入江清松泽孝明清水正晴
申请(专利权)人:千叶工业大学
类型:发明
国别省市:

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