JP7356567B2 - 移動ロボット及びその制御方法 - Google Patents
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Claims (18)
- 本体を移動させる走行部と、
本体外部の物体との距離に関するデータを取得する距離測定センサと、
前記距離測定センサがセンシングしたセンサデータに基づいてノードデータを生成し、
前記センサデータ及び前記ノードデータに基づいてグリッドマップを作成し、
前記ノードデータに基づいて第1マップデータを作成し、
前記第1マップデータに基づいて前記グリッドマップをアップデートし、
アップデートしたグリッドマップをイメージ処理して第2マップデータを生成する、制御部とを含み、
前記ノードデータは、複数のノードのうち少なくともいずれか1つのノードに対して、ノード位置に対する座標値と、既に設定された複数の移動方向のそれぞれに関するデータ値を含み、
前記複数の移動方向のそれぞれに関するデータ値は、オープン(open)された移動方向を示す第1データ値、移動ロボットの走行不可能な移動方向を示す第2データ値、及び他のノードを示す第3データ値のいずれか1つに設定される、移動ロボット。 - 前記制御部は、
前記ノードデータを生成しながら、前記ノード位置に対する座標値を基準に前記距離測定センサのセンシング範囲内において前記グリッドマップを生成する、請求項1に記載の移動ロボット。 - 前記移動ロボットは、
前記ノードデータ、前記第1マップデータ、前記グリッドマップ及び前記第2マップデータが保存される保存部をさらに含む、請求項2に記載の移動ロボット。 - 前記本体の外部の映像を取得する少なくとも1つのカメラを備える映像取得部をさらに含み、
前記制御部は、
前記映像取得部により取得した映像から特徴を抽出し、
前記特徴を前記第2マップデータにマッピング(mapping)し、
前記第2マップデータにマッピング(mapping)された特徴に基づいて、前記移動ロボットの位置を判断することを特徴とする、請求項3に記載の移動ロボット。 - 前記制御部は、
前記ノードデータに基づいて、前記設定された複数の移動方向のうち、前記オープン(open)された移動方向が少なくとも1つ存在するか否かを判断し、
前記オープン(open)された移動方向が少なくとも1つ存在する場合、既に設定された条件に従って、前記ノードデータに新しいノードを生成し、
前記オープン(open)された移動方向のいずれか1つを、前記移動ロボットの本体が移動する走行方向として決定し、
前記オープンされた移動方向が存在しない場合、前記ノードデータに基づいて、アップデート(update)が必要なノードが少なくとも1つ存在するか否かを判断し、
前記アップデート(update)が必要なノードが存在しない場合、前記ノードデータに基づいて、少なくとも1つのノードを含む前記第1マップデータを生成する、請求項3に記載の移動ロボット。 - 前記制御部は、
前記アップデート(update)が必要なノードが存在する場合、前記アップデート(update)が必要なノードのいずれか1つに前記移動ロボットが移動するように、前記走行部を制御し、
前記アップデートが必要なノードは、
前記複数の移動方向のそれぞれに関するデータ値のうち少なくとも1つが、前記オープン(open)された移動方向を示す前記第1データ値に設定されたノードである、請求項5に記載の移動ロボット。 - 前記制御部は、
前記複数の移動方向のそれぞれに対して、前記移動ロボットの走行が可能であるか否かを判断し、
前記複数の移動方向のそれぞれに対して、前記移動ロボットが既に走行していた移動方向であるか否かを判断し、
前記複数の移動方向のうち、前記移動ロボットの走行が可能であり、前記移動ロボットが既に走行していない移動方向を、前記オープン(open)された移動方向と判断する、請求項5に記載の移動ロボット。 - 前記制御部は、
前記オープン(open)された移動方向が少なくとも1つ存在する場合、前記走行方向として決定された移動方向が前記オープン(open)された移動方向に該当するか否かを判断し、
前記走行方向として決定された移動方向が前記オープン(open)された移動方向に該当しない場合、前記新しいノードを生成する、請求項7に記載の移動ロボット。 - 前記制御部は、
前記走行方向として決定された移動方向が前記オープン(open)された移動方向に該当する場合、前記複数の移動方向のうち、前記走行方向と決定された移動方向のみ前記オープン(open)された移動方向に該当するか否かを判断し、
前記走行方向として決定された移動方向のみが前記オープン(open)された移動方向に該当する場合、前記新しいノードを生成せず、前記移動ロボットが前記走行方向に移動するように前記走行部を制御し、
前記走行方向と決定された移動方向を含む複数の移動方向が前記オープン(open)された移動方向に該当する場合、前記新しいノードを生成することを特徴とする、請求項8に記載の移動ロボット。 - 前記制御部は、
前記新しいノードを生成する場合、前記ノードデータに含まれた前記少なくとも1つのノードのそれぞれの、前記複数の移動方向に関するデータ値をアップデート(update)することを特徴とする、請求項9に記載の移動ロボット。 - 前記制御部は、
前記センサデータに基づいて生成されたグリッドマップを、前記センサがセンシングした結果から空き領域である第1領域、前記センサがセンシングした結果から障害物が存在する空間である第2領域及び前記センサがセンシングしていない第3領域に区分し、
前記第1領域と前記第3領域の間に境界線を生成する前記イメージ処理を行い、
前記境界線が1つ以上存在する場合、最適の境界線を選択し、
前記最適の境界線までの経路計画(Path-plannig)を行い、
前記経路に沿って移動しながら前記グリッドマップをアップデートして前記第2マップデータを生成する、請求項3に記載の移動ロボット。 - 前記制御部は、
前記境界線が存在しないと判断すると、前記第2マップデータの生成を完了し、前記第2マップデータを前記保存部に保存する、請求項11に記載の移動ロボット。 - 前記イメージ処理は、
各領域の色を異なるように表示するものの、前記第1領域の色と前記第3領域の色の違いを最も大きく示し、
前記第1領域と前記第3領域の間に線分を表示するイメージ処理を含み、
前記制御部は、
前記線分を前記境界線と判断する、請求項12に記載の移動ロボット。 - 前記制御部は、
前記第1領域と前記第3領域の間の長さと前記移動ロボットの幅を比較し、
前記第1領域と前記第3領域の間の長さが前記移動ロボットの幅より長いと判断すると、前記線分を表示するイメージ処理を行う、請求項13に記載の移動ロボット。 - 前記最適の境界線は、
前記1つ以上の境界線のいずれか1つの境界線において取得できる環境に関する情報である第1情報及び前記いずれか1つの境界線までの距離に関する情報である第2情報から計算したコスト値に基づいて、
前記コスト値が最大である前記いずれか1つの境界線である、請求項11に記載の移動ロボット。 - 前記コスト値は、
前記第1情報及び前記第2情報に関する加重関数(weight function)により決定される値である、請求項15に記載の移動ロボット。 - 前記制御部は、
前記最適の境界線の中心点を設定し、
現在位置から前記中心点までの経路を生成して前記経路計画を行う、請求項11に記載の移動ロボット。 - 前記制御部は、
前記経路を生成する前にグリッドウェーブを発生して前記移動ロボットが位置する空間が存在するか否かを確認し、
前記グリッドウェーブが閉じる空間内でのみ経路を生成する、請求項17に記載の移動ロボット。
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