JP7458263B2 - self-propelled robot - Google Patents
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Description
本発明は、自走式ロボットに関し、例えば空港や商業施設内において自律的にまたは外部操作に応じて床面を走行する自走式ロボットに適用して好適なものである。 The present invention relates to a self-propelled robot, and is suitable for application to, for example, a self-propelled robot that travels on a floor autonomously or in response to an external operation in an airport or commercial facility.
近年、空港内において、空港利用者に対する安全、安心や便利を前提として良質なサービスを提供するとともに、空港従業員がより健康的に働きやすい環境を創出することを目的として、自律移動型の自走式ロボットを導入するケースが増えてきている。 In recent years, autonomous mobile vehicles have been introduced within airports, with the aim of providing high-quality services based on the premise of safety, security, and convenience for airport users, as well as creating a healthier work environment for airport employees. The number of cases in which mobile robots are introduced is increasing.
特に施設内のエリアが広大な空港では、安定した清掃品質の確保を図るべく、自律走行機能を有する自動清掃ロボットが導入されている。自動清掃ロボットには、外部環境に対して自己の位置を推定すると同時に環境地図を作成するSLAM(Simultaneous Localization and Mapping)技術が搭載されたものが数多く提案されている(特許文献1参照)。 In particular, at airports, which have vast facility areas, automatic cleaning robots with autonomous navigation capabilities have been introduced to ensure stable cleaning quality. Many automatic cleaning robots have been proposed that are equipped with SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) technology, which estimates the robot's own position relative to the external environment and creates an environmental map at the same time (see Patent Document 1).
このSLAM技術を用いた自律走行ロボットは、高精度に自己の位置を推定しながら、
実空間内に存在する物体の3次元位置を表現する環境地図を動的に生成することにより、
自己の移動経路を特定して環境内を自律的に移動するようになされている。
An autonomous robot using this SLAM technology can estimate its own position with high accuracy,
By dynamically generating an environmental map that represents the 3D positions of objects in the real world,
The robot is designed to determine its own path of movement and move autonomously within the environment.
このような自律走行ロボットについて、施設内の床面の清掃機能のみならず、当該施設内の壁面および床面への消毒液の噴霧が可能なものが提案されている。例えば、特許文献2に示すように、化学センサによる被処理物の検出結果と被対象物の画像認識結果とに基づいて、被対象物の元に移動して次亜塩素酸を噴霧して消臭、消毒が行い得るようになされた移動式自律ロボットが提案されている。 Such autonomous robots have been proposed that are capable of not only cleaning floors within facilities but also spraying disinfectant onto walls and floors within the facilities. For example, as shown in Patent Document 2, based on the detection result of the object to be processed by a chemical sensor and the image recognition result of the object, the object is moved to the object and is erased by spraying hypochlorous acid. A mobile autonomous robot that is capable of odor removal and disinfection has been proposed.
ところで、特許文献2にかかる移動式自律ロボットでは、被処理物質(化学物質)の検出場所と次亜塩素酸の噴霧濃度とを関連付けた濃度マップを記憶しておき、当該濃度マップの情報に基づいて自律移動するようになされている。 By the way, in the mobile autonomous robot according to Patent Document 2, a concentration map that associates the detection location of the substance to be treated (chemical substance) with the spray concentration of hypochlorous acid is stored, and based on the information of the concentration map, It is designed to move autonomously.
しかし、この移動式自律ロボットは、化学センサにより検出した被処理物質(化学物質)の存在する場所に自律的に移動して次亜塩素酸を噴霧するに過ぎず、施設内の場所と化学物質の発生原因との因果関係に関しては全く分析していない。 However, this mobile autonomous robot only autonomously moves to the location where the substance to be treated (chemical substance) detected by the chemical sensor exists and sprays hypochlorous acid. There has been no analysis of the causal relationship with the cause of occurrence.
このため、特許文献2にかかる移動式自律ロボットでは、被処理物質が発生する可能性のある場所を事前に推定して、未然に対処するなどの最適な機能発揮が困難になるという問題が残る。 For this reason, the mobile autonomous robot according to Patent Document 2 has the problem that it is difficult to perform optimal functions such as estimating in advance the location where the substance to be treated is likely to be generated and taking preventive measures. .
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、ロボット本体に連結した害菌対策装置を最適な地点において機能発揮させることが可能な自走式ロボットを提案しようとするものである。 The present invention has been made in consideration of the above points, and aims to propose a self-propelled robot that is capable of functioning at an optimal location of a pest control device connected to the robot body.
かかる課題を解決するために本発明においては、自律的にまたは外部操作に応じて床面を走行する自走式ロボットにおいて、ロボット本体を床面の所望方向に所望速度で走行駆動する走行駆動部と、ロボット本体の走行環境を撮像する環境撮像部と、環境撮像部による撮像画像に基づいて、走行環境における床面の汚れを検知する対象検知部と、走行環境に対して自己の位置を推定すると同時に、床面を含む平面的または立体的な環境地図を作成する環境地図作成部と、環境地図作成部により作成された環境地図において、対象検知部により検知した床面の汚れの分布状態を順次記憶する状態記憶部と、状態記憶部により記憶された床面の汚れの現在状態を対象検知部による検知日時ごとに分析し、当該分析結果に基づいて、床面に対する人間の集まり具合を推定する変化推定部と、ロボット本体の上段に連結自在に接続され、かつ紫外線の照射方向および照射レベルを可変可能な紫外線照射装置からなる害菌対策装置と、変化推定部による推定結果に基づいて、環境地図における害菌対策装置による人体への菌の悪影響をなくすための害菌対策作業を実施させる地点を設定し、当該地点に移動するように走行駆動部を制御する走行制御部とを備え、害菌対策装置は、ロボット本体への接続時に走行制御部により害菌対策作業の実施のための制御を受けつつ、地点において、床面の汚れを基準に紫外線を照射する範囲を設定するとともに、すべての人間に対して人体安全性を確保することを前提に、紫外線の照射方向および照射レベルを調整するようにした。 In order to solve this problem, the present invention provides a self-propelled robot that travels on a floor autonomously or in response to an external operation. an environment imaging unit that captures images of the running environment of the robot body; an object detection unit that detects dirt on the floor surface in the running environment based on images captured by the environment imaging unit; and an object detection unit that estimates the robot's own position relative to the running environment. At the same time, the environmental map creation section that creates a two-dimensional or three-dimensional environmental map including the floor surface, and the environmental map created by the environmental map creation section, calculate the distribution state of dirt on the floor surface detected by the target detection section. Analyzes the current state of floor dirt stored in the status storage unit and the status storage unit for each date and time of detection by the target detection unit, and estimates the degree of gathering of people on the floor based on the analysis results. Based on the estimation results from the change estimating section, the pest control device consisting of an ultraviolet irradiation device that is connectably connected to the upper stage of the robot body and can change the direction and level of ultraviolet irradiation, and the change estimating section, A travel control unit that sets a point on an environmental map at which a pest control device is to carry out pest control work to eliminate the harmful effects of bacteria on the human body , and controls a travel drive unit to move to the point; When the pest control device is connected to the robot body, it is controlled by the travel control unit to carry out the pest control work , and at the same time, it sets the range of ultraviolet rays to be irradiated based on the dirt on the floor. The irradiation direction and irradiation level of ultraviolet rays were adjusted on the premise of ensuring human safety for all people .
この結果、自走式ロボットでは、床面の汚れの分布状態を検知日時ごとに分析して得られる変化度合いに基づいて、害菌対策装置が機能を発揮するための地点を設定して移動させ、当該地点において害菌対策装置に機能発揮させるように制御することにより、ロボット本体に連結した害菌対策装置を最適な地点において機能発揮させるようにして、人間から人間へ感染する可能性が高い菌の悪影響を極力低減させることが可能となるとともに、設定された地点において最適な状態で紫外線照射による除菌や殺菌を行うことが可能となる。 As a result, the self-propelled robot analyzes the dirt distribution state on the floor for each detection date and time, and based on the degree of change obtained, sets and moves the point where the pest control device performs its function. By controlling the pest control device to perform its function at the relevant point, the pest control device connected to the robot body can function at the optimal point, thereby increasing the possibility of human-to-human infection. It becomes possible to reduce the negative effects of bacteria as much as possible, and it also becomes possible to perform sterilization and sterilization using ultraviolet irradiation at a set point under optimal conditions .
また本発明においては、自律的にまたは外部操作に応じて床面を走行する自走式ロボットにおいて、ロボット本体を床面の所望方向に所望速度で走行駆動する走行駆動部と、ロボット本体の走行環境を撮像する環境撮像部と、環境撮像部による撮像画像に基づいて、走行環境における床面の汚れを検知する対象検知部と、走行環境に対して自己の位置を推定すると同時に、床面を含む平面的または立体的な環境地図を作成する環境地図作成部と、環境地図作成部により作成された環境地図において、対象検知部により検知した床面の汚れの分布状態を順次記憶する状態記憶部と、状態記憶部により記憶された床面の汚れの現在状態を対象検知部による検知日時ごとに分析し、当該分析結果に基づいて、床面に対する人間の集まり具合を推定する変化推定部と、ロボット本体の底面から照射部位が露出するように当該底面に内設され、かつ紫外線の照射レベルを可変可能な紫外線照射装置からなる害菌対策装置と、変化推定部による推定結果に基づいて、環境地図における害菌対策装置による人体への菌の悪影響をなくすための害菌対策作業を実施させる地点を設定し、当該地点に移動するように走行駆動部を制御する走行制御部とを備え、害菌対策装置は、ロボット本体への接続時に走行制御部により害菌対策作業の実施のための制御を受けつつ、地点への移動を含む走行時に床面に対して紫外線を照射するようにした。 In addition, in the present invention , in a self-propelled robot that travels on a floor autonomously or in response to an external operation, a travel drive section that drives the robot body to travel in a desired direction on the floor surface at a desired speed; An environment imaging unit that captures an image of the environment; an object detection unit that detects dirt on the floor in the driving environment based on images captured by the environment imaging unit; an environmental map creation unit that creates a two-dimensional or three-dimensional environmental map, and a state storage unit that sequentially stores the distribution state of floor dirt detected by the object detection unit in the environmental map created by the environmental map creation unit; and a change estimation unit that analyzes the current state of dirt on the floor stored in the state storage unit for each date and time of detection by the target detection unit, and estimates the degree of gathering of people on the floor based on the analysis results. A pest control device consists of an ultraviolet irradiation device that is installed on the bottom of the robot body so that the irradiation area is exposed, and can vary the level of ultraviolet irradiation. It is equipped with a travel control unit that sets a point on the map where the pest control device will carry out pest control work to eliminate the harmful effects of bacteria on the human body, and controls the travel drive unit to move to that point. The anti-bacterial device is controlled by the travel control unit to carry out anti-bacterial work when connected to the robot body, and irradiates the floor with ultraviolet rays while traveling, including when moving to a location.
この結果、自走式ロボットでは、床面の汚れの分布状態を検知日時ごとに分析して得られる変化度合いに基づいて、害菌対策装置が機能を発揮するための地点を設定して移動させ、当該地点において害菌対策装置に機能発揮させるように制御することにより、ロボット本体に連結した害菌対策装置を最適な地点において機能発揮させるようにして、人間から人間へ感染する可能性が高い菌の悪影響を極力低減させることが可能となるとともに、設定された地点および当該地点に移動する走行時において最適な状態で紫外線照射による除菌や殺菌を行うことが可能となる。 As a result, the self-propelled robot analyzes the dirt distribution state on the floor for each detection date and time, and based on the degree of change obtained, sets and moves the point where the pest control device performs its function. By controlling the pest control device to perform its function at the relevant point, the pest control device connected to the robot body can function at the optimal point, thereby increasing the possibility of human-to-human infection. It becomes possible to reduce the adverse effects of bacteria as much as possible, and it also becomes possible to perform sterilization and sterilization by ultraviolet irradiation in optimal conditions at a set point and when traveling to that point .
さらに本発明においては、環境地図に設定された地点において、床面の汚れを基準とする所定の検出範囲内で人間の全体または一部が関与した頻度を検出する人関与頻度検出部を備え、走行制御部は、人関与頻度検出部により検出された関与の頻度が所定の閾値以上である場合、地点における床面の汚れに対して害菌対策装置に害菌対策作業を実施させるようにした。 Furthermore, the present invention includes a human involvement frequency detection unit that detects the frequency at which all or part of a person is involved within a predetermined detection range based on floor dirt at a point set on the environmental map, When the frequency of human involvement detected by the human involvement frequency detection unit is equal to or higher than a predetermined threshold, the travel control unit causes the pest control device to carry out pest control work on dirt on the floor surface at the location. .
この結果、自走式ロボットでは、設定した地点における人間の全体または一部が関与した頻度が比較的高い場合には、床面の汚れに対する害菌対策作業を害菌対策装置に実施させることにより、当該害菌対策作業のうち人間関与に深く関わる最適化された作業に絞って機能発揮させることが可能となる。As a result, when the self-propelled robot has a relatively high frequency of involvement of all or part of humans at a set point, it is possible to use a pest control device to carry out pest control work on dirt on the floor. , it becomes possible to focus on optimized tasks that deeply involve human involvement among the pest control tasks.
さらに本発明においては、ロボット本体に内蔵され、走行駆動部に電力供給するための電源部を備え、害菌対策装置は、当該ロボット本体への接続時に電源部から電力供給を受けるようにした。この結果、自走式ロボットでは、害菌対策装置の内部に電源発生手段が存在しなくてもロボット本体から給電されるため、その分だけ当該害菌対策装置自体の軽量化を図ることができる。Furthermore, in the present invention, a power supply unit is provided that is built into the robot body and supplies power to the travel drive unit, and the pest control device receives power from the power supply unit when connected to the robot body. As a result, in a self-propelled robot, power is supplied from the robot body even if there is no power generation means inside the pest control device, and the pest control device itself can be made lighter accordingly.
さらに本発明においては、害菌対策装置は、ロボット本体の上段に連結自在に接続され、かつ消毒用の薬液の噴霧方向および噴霧量を可変可能な薬液噴霧装置をさらに有し、薬液噴霧装置は、地点において、床面の汚れを基準に薬液を噴霧する範囲を設定するとともに、すべての人間に対して人体安全性を確保することを前提に、薬液の噴霧方向および噴霧量を調整するようにした。 Furthermore, in the present invention, the pest control device further includes a chemical liquid spraying device that is connectably connected to the upper stage of the robot body and is capable of varying the spray direction and spray amount of the disinfectant chemical solution, and the chemical liquid spraying device At each point, the spray area of the chemical solution is set based on the dirt on the floor surface, and the spray direction and amount of the chemical solution are adjusted on the premise of ensuring human safety for all people. did .
この結果、自走式ロボットでは、設定された地点において最適な状態で薬液噴霧による除菌や殺菌を行うことが可能となる。 As a result, the self-propelled robot can perform disinfection and sterilization by spraying a chemical solution in an optimal condition at a set point.
本発明によれば、ロボット本体に連結した害菌対策装置を最適な地点において機能発揮させることが可能な自走式ロボットを実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a self-propelled robot that can function at an optimal location of a pest control device connected to the robot body.
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。 An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
(1)本実施の形態による自走式ロボットの構成
図1および図2は、本実施の形態による自走式ロボット1を示す。自走式ロボット1は、自己の移動経路を自律的にまたは外部操作に応じて走行可能な二輪駆動型の四輪移動体である。
(1) Configuration of self-propelled robot according to this embodiment FIGS. 1 and 2 show a self-propelled
自走式ロボット1は、図2に示すように、全体として略立方体形状を有するロボット本体(駆動フレーム)2を有し、外部操作に応じて又は自律的に走行可能な二輪駆動型の四輪移動体である。
As shown in FIG. 2, the self-
ロボット本体2の下部には、前側に左右一対の駆動輪3A、3Bが設けられ、かつ、後側に自走式ロボットの走行に応じて走行方向又は当該走行方向と交差する方向に回転自在な左右一対のオムニホイール4A、4Bを備える。
At the bottom of the robot body 2, a pair of left and
左右の駆動輪3A、3Bはそれぞれ駆動モータ33A、33B(図3参照)によってそれぞれ独立して回転駆動し、駆動輪3A、3Bの前進回転或いは後進回転によって前進及び後進し、駆動輪3A、3Bの前進回転速度に差を与えることによって前進しつつ右或いは左に走行する。また、駆動輪3A、3Bを互いに逆方向に回転駆動することによって自走式ロボット1がスピン、即ちその位置で方向転換する。
The left and
図1に示すようにロボット本体2は、前進方向および鉛直方向からなる平面を断面とする略コ字状の立体形状を有し、当該略コ字状を形成する切込み空間2Sの前部中央位置には、斜め前方方向及び左右方向の障害物の検知を行うレーザレンジセンサ10が上段部および下段部を橋架するように設けられている。
As shown in FIG. 1, the robot main body 2 has an approximately U-shaped three-dimensional shape whose cross section is a plane consisting of the forward direction and the vertical direction, and the front center position of the cutting space 2S forming the approximately U-shape. A
またロボット本体2における上段部の前面には、3次元スキャン可能なRGB-Dセンサ11および3D距離画像センサ12が設けられている。具体的にレーザレンジセンサ10は、設置位置から見た対象物(障害物)に照射し、その反射光を受光して距離を算出する。これを一定角度間隔で距離を測定することにより、平面上に扇状の距離情報を最大30m、角度240度の範囲で得ることができる。
The front of the upper section of the robot body 2 is also equipped with an RGB-
またRGB-Dセンサ11は、RGBカラーカメラ機能に加えて、当該カメラから見た対象物(障害物)までの距離を計測できる深度センサを有し、対象物の3次元スキャンを行うことができる。この深度センサは赤外線センサからなり、構造化光の単一のパターンを対象物に投影した状態で対象を撮影し、そのパラメータを用いて三角測量により画像上の各点のデプスを算出する。
In addition to the RGB color camera function, the RGB-
例えばRGB-Dセンサ11として、例えばKinect(マイクロソフト社の商標名)を適用した場合、水平視野57度、垂直視野43度、センサ範囲は1.2[m]~3.5[m]の範囲を撮影することが可能であり、RGB画像は640×480画素、Depth(深度)画像は320×240画素で共に30フレーム/秒で取得できる。
For example, if Kinect (a trademark of Microsoft Corporation) is used as the RGB-
RGB-Dセンサ11をロボット本体2の上段部の中央に設置したのは、ほぼ床面に近い高さでは垂直視野が確保できないためであり、床面から0.6[m]~1.8[m]の高さ確保が必要となる。
The RGB-
3D距離画像センサ12は、LEDパルスを照射し、対象物からの反射光の到達時間を画素単位で計測すると同時に取得した画像情報を重畳することにより、対象物までの距離情報を画素単位で算出する。この3D距離画像センサ12は、上述のRGB-Dセンサ11よりも高精度の検出能力を有し、かつレーザレンジセンサ10よりも視野角が広いことから、屋外向けの補完センサとして必要である。3D距離画像センサとして、例えばピクセルソレイユ(日本信号株式会社の商品名)を適用した場合、水平視野72度、垂直視野72度、センサ範囲は0.3[m]~4.0[m]の範囲を撮影することが可能である。
The 3D
自走式ロボット2では、レーザレンジセンサ10、RGB-Dセンサ11および3D距離画像センサ12を用いて、外部環境に対して自己の位置を推定すると同時に環境地図を作成するSLAM(Simultaneous Localization and Mapping)技術を実現するようになされている。
The self-propelled robot 2 uses a
このSLAM技術を用いた自走式ロボット1は、高精度に自己の位置を推定しながら、実空間内に存在する物体の3次元位置を表現する環境地図を動的に生成することにより、自己の移動経路を特定して環境内を自律的に移動することが可能である。
The self-propelled
また自走式ロボット1には、図2に示すように、ロボット本体2にバキューム清掃可能な清掃システム20が内蔵されている。この清掃システム20は、ロボット本体2の下段部の底面前側に清掃ブラシユニット21が取り付けられるとともに、ロボット本体2の上段部にダストボックス22およびファン駆動用のモータ(図示せず)等が内蔵されている。
Furthermore, as shown in FIG. 2, the self-propelled
ダストボックス22の吸塵口(図示せず)にはフィルタが取り付けられ、モータ駆動によるファンの回転に応じて清掃ブラシユニットから吸引された塵等を含む空気から当該塵等のみを分離するようになされている。このフィルタを介してファンにより吸引された空気は、ロボット本体の背面部に設けられた排気口から排出される。 A filter is attached to the dust suction port (not shown) of the dust box 22, and is configured to separate only the dust, etc. from the air containing dust, etc. sucked from the cleaning brush unit in accordance with the rotation of the fan driven by the motor. There is. Air sucked in by the fan through this filter is exhausted from an exhaust port provided on the back of the robot body.
清掃ブラシユニット21は、ロボット本体2の下段部において、底面前縁部に沿うようにノズル部23が取り付けられ、当該ノズル部23の開口から露出するようにロールブラシ24が自走式ロボット1の走行に伴って回転自在に軸支されている。
In the cleaning brush unit 21, a nozzle part 23 is attached to the lower part of the robot body 2 along the front edge of the bottom surface, and a roll brush 24 is attached to the self-propelled
ノズル部23の開口の後段には、進行方向に対して横長のへら状のスクレーパ25がロールブラシ24に押し当てられるように取り付けられ、ロールブラシ24に付着した塵等の汚れを掻き取るようになされている。 A scraper 25 in the shape of a spatula, which is horizontally elongated with respect to the direction of movement, is attached to the rear stage of the opening of the nozzle part 23 so as to be pressed against the roll brush 24, and is used to scrape off dirt such as dust attached to the roll brush 24. being done.
このように清掃システム20では、モータの駆動に応じたファンの回転により吸引力が発生し、ダストボックス22を介して通風管を経て清掃ブラシユニット21のノズル部23に伝わる。清掃ブラシユニット21では、自走式ロボット1の走行に伴いロールブラシ24を回転させながら、ノズル部23の開口から塵等を含む空気を通風管を介してダストボックス22に導き、塵等のみを当該ダストボックス22内に蓄積させるとともに、空気をファンの後段に流して排出口から排出することにより、バッキューム清掃を行い得る。
In this way, in the cleaning system 20, suction force is generated by the rotation of the fan in response to the drive of the motor, and is transmitted via the dust box 22 and the ventilation pipe to the nozzle portion 23 of the cleaning brush unit 21. In the cleaning brush unit 21, while the roll brush 24 rotates as the self-propelled
ロボット本体2の下段部の前面には、その前面を覆うようにバンパー26が設けられており、当該バンパー26に対して所定レベル以上の押圧力が加えられたときに、障害物の接触を検知する接触センサ(図示せず)がバンパー26の内側に設けられている。接触センサにより障害物との接触が検知されると、自走式ロボット1は非常停止状態となるように制御される。
A bumper 26 is provided on the front surface of the lower part of the robot body 2 to cover the front surface, and when a pressing force of a predetermined level or more is applied to the bumper 26, contact with an obstacle is detected. A contact sensor (not shown) is provided inside the bumper 26. When contact with an obstacle is detected by the contact sensor, the self-propelled
図1に示すように、ロボット本体2の上段部の四隅には、それぞれLEDインジケータ27A~27Dが設けられている。各LEDインジケータ27A~27Dは、自走式ロボット1の各種状態(モードごとの制御状態やバッテリ残量状態、センサ検知状態、走行時の不具合やトラブル等の警告など)を所定の発光色と点灯パターンとにより提示するようになされている。なお、図示しないが、ロボット本体2には上述の自走式ロボット1の各種状態を音声により提示するためのスピーカ28(図3)が搭載されている。
As shown in FIG. 1, LED indicators 27A to 27D are provided at the four corners of the upper part of the robot body 2, respectively. Each LED indicator 27A to 27D lights up in a predetermined color to indicate various states of the self-propelled robot 1 (control status for each mode, remaining battery level, sensor detection status, warning of malfunctions or troubles during running, etc.). It is designed to be presented using patterns. Although not shown, the robot body 2 is equipped with a speaker 28 (FIG. 3) for audioly presenting various states of the self-propelled
ロボット本体2の背面部には、二次電池またはキャパシタからなる比較的大容量の駆動用バッテリ29が内蔵されており、自走式ロボット1の駆動源のみならず、外部端子29Aを介して機能発揮装置100の接続時における供給電源として利用するようになされている。この駆動用バッテリ29は、着脱自在に装填可能なカートリッジ式に構成されている。
A relatively large-
後述するように自走式ロボット1では、ロボット本体2の上段に、特定対象を基準に所定の機能を発揮するようになされた機能発揮装置100が連結自在に接続されるようになされている。
As will be described later, in the self-propelled
(2)自走式ロボットの内部の回路構成
図3に自走式ロボット1の内部の回路構成を示す。自律的にまたは外部操作に応じて床面を走行する自走式ロボット1において、ロボット全体2の制御を司る統括制御部(走行制御部)30は、マイクロコンピュータを主体として構成されている。
(2) Internal circuit configuration of self-propelled robot FIG. 3 shows the internal circuit configuration of self-propelled
統括制御部30による制御の下、走行駆動部31は、左右のモータドライバ32A、32Bを制御して駆動モータ33A、33Bの回転を制御することにより、ロボット本体2を床面の所望方向に所望速度で走行駆動する。
Under the control of the
環境地図作成部34は、予め設定された走行経路情報を記憶する目標走行経路記憶部35からの走行経路情報と、レーザレンジセンサ10、RGB-Dセンサ11および3D距離画像センサ12による各検出信号とに基づいて、走行環境に対して自己の位置を推定すると同時に、床面を含む平面的または立体的な環境地図を作成しながら、走行経路の適否や変更の要否を判断するとともに、走行障害物の有無を判断する。
The environmental
実際に自走式ロボット1は、上述したSLAM技術を利用して、施設内の人間が歩行可能な対象エリアの環境地図を自動的に作成する。具体的には自走式ロボット1は、レーザレンジセンサ10および3D距離画像センサ12から得られる対象物との距離情報および角度情報に基づいて、2次元格子で区切ったグリッド上の局所地図を移動環境を示すエリアとして設定していきながら、所望の対象エリア全体を表す環境地図を作成する。
In fact, the self-propelled
それと同時に自走式ロボット1の一対の駆動輪に対応するエンコーダ(図示せず)から読み出された回転角度に基づいて、自機の走行量を演算し、次の居所地図と現時点までに作成された環境地図とのマッチングおよび自機の走行量から自己位置を推定する。実際に対象エリア全体を表す環境地図M1を図4(A)に示す。
At the same time, based on the rotation angle read from the encoder (not shown) corresponding to the pair of drive wheels of the self-propelled
また自走式ロボット1においては、ロボット本体2の走行環境を撮像カメラ(環境検知部)36により撮像し、対象検知部37は、当該撮像カメラ36による撮像画像に基づいて、走行環境における特定対象を検知する。図4(B)において、上述の図4(A)に示す環境地図M1上に走行環境における特定対象S1が重畳表示された状態を示す。
In addition, in the self-propelled
統括制御部30は、環境地図作成部34により作成された環境地図において、対象検知部37により検知した特定対象の現在状態を状態記憶部38に順次記憶する。続いて変化推定部39は、状態記憶部38により記憶された特定対象の現在状態を対象検知部37による検知日時ごとに分析し、当該分析結果に基づいて、特定対象の変化度合いを推定する。
The
統括制御部30は、変化推定部39による推定結果に基づいて、環境地図における機能発揮装置100の機能を発揮させる地点を設定し、当該地点に移動するように走行駆動部31を制御する。
Based on the estimation results by the
自走式ロボット1では、ロボット本体2の上段に機能発揮装置100が接続された際、当該機能発揮装置100は、統括制御部(走行制御部)30により機能発揮のための制御を受ける。
In the self-propelled
この結果、自走式ロボット1では、特定対象の現在状態を検知日時ごとに分析して得られる変化度合いに基づいて、機能発揮装置100が機能を発揮するための地点を設定して移動させ、当該地点において機能発揮装置100に機能発揮させるように制御することにより、ロボット本体2に連結した機能発揮装置100を最適な地点において機能発揮させることができる。
As a result, in the self-propelled
なお、自走式ロボット1においては、上述のように走行駆動部31に電力供給するための駆動用バッテリ(電源部)29がロボット本体に内蔵されており、機能発揮装置100は、ロボット本体2への接続時に駆動用バッテリ29から電力供給を受けることが可能である。この結果、自走式ロボット1では、機能発揮装置100の内部に電源発生手段が存在しなくてもロボット本体2から給電されるため、その分だけ当該機能発揮装置100自体の軽量化を図ることができる。
In addition, in the self-propelled
(3)機能発揮装置が害菌対策装置の場合
自走式ロボット1に接続される機能発揮装置100が人体への菌の悪影響をなくすための害菌対策装置(図示せず)の場合、害菌対策装置は、床面の汚れを基準に機能発揮として害菌対策作業を実施する。
(3) When the function exhibiting device is a pest control device If the function exhibiting device 100 connected to the self-propelled
上述した図3の自走式ロボット1の内部構成図において、対象検知部37は、撮像カメラ36による撮像画像に基づいて、走行環境における床面の汚れを検知する。状態記憶部38は、環境地図作成部34により作成された環境地図において、対象検知部37により検知した現在の床面の汚れの分布状態を順次記憶する。変化推定部39は、状態記憶部38により記憶された床面の汚れの分布状態を対象検知部37による検知日時ごとに分析し、当該分析結果に基づいて、床面に対する人間の集まり具合を推定する。
In the internal configuration diagram of the self-propelled
このように自走式ロボット1では、機能発揮装置100として害菌対策装置を適用することにより、人間から人間へ感染する可能性が高い菌の悪影響を極力低減させることが可能となる。
In this manner, in the self-propelled
(3-1)害菌対策装置が紫外線照射装置の場合
機能発揮装置100である害菌対策装置が紫外線の照射方向および照射レベルを可変可能な紫外線照射装置110である場合、紫外線照射装置110は、地点において、床面の汚れを基準に紫外線を照射する範囲を設定するとともに、すべての人間に対して人体安全性を確保することを前提に、紫外線の照射方向および照射レベルを調整する。
(3-1) When the pest control device is an ultraviolet irradiation device When the pest control device that is the functional device 100 is an ultraviolet irradiation device 110 that can change the irradiation direction and irradiation level of ultraviolet rays, the ultraviolet irradiation device 110 At each point, the range to be irradiated with ultraviolet rays is set based on the dirt on the floor surface, and the direction and level of irradiation of ultraviolet rays are adjusted on the premise of ensuring human safety for all people.
この結果、自走式ロボット1では、設定された地点において紫外線照射装置110を用いて最適な状態で紫外線照射による除菌や殺菌を行うことが可能となる。
As a result, in the self-propelled
ここで紫外線照射装置110は、図5に示すように、波長帯が200[nm]以上230[nm]以下の紫外線を照射可能なエキシマランプ111を有する。この波長帯の紫外線は、人体に照射しても、皮膚の角質層で吸収され、それよりも内側の基底層には進行しないため安全とされている。この波長帯の紫外線の光源は、KrClまたはKrBrを発光ガスとするエキシマランプ111と上記波長帯の光のみ通過させるバンドパスフィルタとから構成される。 As shown in FIG. 5, the ultraviolet irradiation device 110 has an excimer lamp 111 capable of emitting ultraviolet rays having a wavelength range of 200 [nm] to 230 [nm]. Ultraviolet rays in this wavelength range are considered safe even when irradiated onto the human body because they are absorbed by the stratum corneum of the skin and do not penetrate into the basal layer of the skin. The light source of ultraviolet light in this wavelength band is composed of an excimer lamp 111 using KrCl or KrBr as a luminescent gas, and a bandpass filter that allows only the light in the above wavelength band to pass.
エキシマランプ111としては、互いに同軸の内外管内に放電用ガスが封入された放電空間が形成された二重管構造の放電容器を備え、放電用ガスに放電を誘起せしめるための内部電極および外部電極のうちの少なくとも一方の電極と放電用ガスとの間に誘電体材料が介在するように構成されたものが用いられる。 The excimer lamp 111 is equipped with a discharge vessel having a double-tube structure in which a discharge space in which a discharge gas is sealed inside a coaxial inner and outer tube is formed, and a dielectric material is interposed between the discharge gas and at least one of the inner and outer electrodes for inducing a discharge in the discharge gas.
特に最近では、照射量が500[mJ/cm2]にて波長222[nm]の紫外線を人体の皮膚に直接照射しても安全性を確保しつつ、紫外線本来の殺菌、ウイルスの不活化能力を保持することが可能であることが発表されている。 In particular, recently, it has become possible to maintain safety by directly irradiating human skin with ultraviolet rays with a wavelength of 222 [nm] at an irradiation dose of 500 [mJ/cm2], while still maintaining the inherent sterilization and virus inactivation abilities of ultraviolet rays. It has been announced that it is possible to maintain
この自走式ロボット1では、ロボット本体2の上段に紫外線照射装置110が接続された際、当該紫外線照射装置111は、統括制御部(走行制御部)30により紫外線を照射する範囲が設定されるとともに、紫外線の照射方向および照射レベルが調整されるように制御を受ける。また、自走式ロボット1においては、紫外線照射装置111は、ロボット本体2への接続時に電源部29から電力供給を受けることが可能となる。
In this self-propelled
(3-2)害菌対策装置が薬液噴霧装置の場合
機能発揮装置100である害菌対策装置が消毒用の薬液の噴霧方向および噴霧量を可変可能な薬液噴霧装置120である場合、薬液噴霧装置120は、地点において、床面の汚れを基準に薬液を噴霧する範囲を設定するとともに、すべての人間に対して人体安全性を確保することを前提に、薬剤の噴霧方向および噴霧量を調整する。
(3-2) When the pest control device is a chemical spray device When the pest control device that is the functional device 100 is a chemical solution spray device 120 that can vary the spray direction and spray amount of a disinfectant chemical solution, the chemical solution spray The device 120 sets the area to spray the chemical solution based on the dirt on the floor at a point, and adjusts the spray direction and amount of the chemical on the premise of ensuring human safety for all people. do.
この結果、自走式ロボット1では、設定された地点において薬液噴霧装置120を用いて最適な状態で薬液噴霧による除菌や殺菌を行うことが可能となる。
As a result, in the self-propelled
ここで薬液噴霧装置120は、図6に示すように、殺菌効果がある次亜塩素酸水溶液等の薬液を貯蔵するタンク121と、当該タンク121から供給される薬液を噴霧口から噴霧するノズル部122と、当該ノズル部122を所望の3次元方向に回動させる回動機構系123とを有する。例えば米国Fogmaster社製の電動噴霧器「Vectra-Jet7505」(商品名)を適用するようにしてもよい。 As shown in FIG. 6, the chemical liquid spraying device 120 includes a tank 121 that stores a chemical liquid such as a hypochlorous acid aqueous solution that has a sterilizing effect, and a nozzle part that sprays the chemical liquid supplied from the tank 121 from a spray port. 122, and a rotation mechanism system 123 that rotates the nozzle portion 122 in a desired three-dimensional direction. For example, an electric sprayer "Vectra-Jet7505" (trade name) manufactured by Fogmaster in the United States may be used.
この自走式ロボット1では、ロボット本体2の上段に薬液噴霧装置120が接続された際、当該薬液噴霧装置120は、統括制御部(走行制御部)30により薬液を噴霧する範囲が設定されるとともに、薬液の噴霧方向および噴霧量が調整されるように制御を受ける。また、自走式ロボット1においては、薬液噴霧装置120は、ロボット本体2への接続時に電源部29から電力供給を受けることが可能となる。
When the chemical spraying device 120 is connected to the upper part of the robot body 2 in this self-propelled
(4)機能発揮装置が商品補充装置の場合
自走式ロボット1に接続される機能発揮装置100が商品補充装置130の場合、商品補充装置130は、商品陳列棚を基準に機能発揮として商品の補充作業を実施する。
(4) When the function display device is a product replenishment device When the function display device 100 connected to the self-propelled
上述した図3の自走式ロボット1の内部構成図において、対象検知部37は、撮像カメラ36による撮像画像に基づいて、走行環境における商品陳列棚を検知する。状態記憶部38は、環境地図作成部34により作成された環境地図において、対象検知部37により検知した現在の商品陳列棚の陳列状態を順次記憶する。変化推定部39は、状態記憶部38により記憶された商品陳列棚の陳列状態を対象検知部37による検知日時ごとに分析し、当該分析結果に基づいて、商品の不足具合を推定する。
In the internal configuration diagram of the self-propelled
ここで商品補充装置130は、図7に示すように、店舗内の商品陳列棚に陳列されている全ての商品をモニタリングする機能と、不足商品を保管エリアから抽出して商品陳列棚の指定位置に補充する機能とを備えている。具体的に商品を補充するために、人間の腕と同じように商品を把持することが可能な多関節ロボット131が支持フレーム132に固定されている。さらに自走式ロボット1の撮像カメラ36と同一構成の撮像カメラ133が支持フレーム132の高さ方向に沿って鉛直方向に上下動し得るようになされており、撮像カメラ36の撮像範囲を超えて補完的に利用することが可能である。
Here, as shown in FIG. 7, the product replenishment device 130 has a function of monitoring all products displayed on the product display shelves in the store, and a function of extracting missing products from the storage area and placing them at designated positions on the product display shelves. It also has a refill function. Specifically, in order to replenish products, an articulated robot 131 that can grip products in the same way as a human arm is fixed to a support frame 132. Furthermore, an imaging camera 133 having the same configuration as the
この自走式ロボット1では、ロボット本体2の上段に商品補充装置130が接続された際、当該商品補充装置130は、統括制御部(走行制御部)30により商品陳列棚における商品の不足状態を解消することが可能となる。また、自走式ロボット1においては、商品補充装置130は、ロボット本体2への接続時に電源部29から電力供給を受けることが可能となる。
In this self-propelled
(5)他の実施の形態
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない限り、本発明の技術思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
(5) Other Embodiments The present invention is not limited to the above-described embodiments, and other forms that are conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also included in the scope of the present invention as long as they do not impair the characteristics of the present invention.
上述の実施形態においては、機能発揮装置100として、害菌対策装置(紫外線照射装置110および薬液噴霧装置120)と商品補充装置130とを適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、自走式ロボット1に搭載可能な種々の機能を発揮可能な装置に広く適用するようにしてもよい。施設内の人間が存在する場所において、人間の安全性を確保したり、人間の便宜性を図ったりするなど、特に人間に関わるサービスの提供に寄与できることが望ましい。
In the above embodiment, the case where a harmful bacteria control device (ultraviolet ray irradiation device 110 and chemical solution spray device 120) and a product replenishment device 130 are applied as the function performing device 100 has been described, but the present invention is not limited to this and may be broadly applied to devices capable of performing various functions that can be mounted on a self-propelled
また上述の実施形態においては、自走式ロボット1の内部回路図において、統括制御部30は、変化推定部39による推定結果に基づいて、環境地図における機能発揮装置100の機能を発揮させる地点を設定し、当該地点に移動するように走行駆動部31を制御するとともに、ロボット本体2に接続された機能発揮装置100に対して機能発揮のための制御を行うようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、統括制御部30が変化推定部39の機能を実行するようにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, in the internal circuit diagram of the self-propelled
また同様に統括制御部30は、環境地図作成部34の機能を実行するようにしてもよく、さらに後述する人関与頻度検出部の機能も統括制御部30が実行するようにしてもよい。
Similarly, the
また上述の実施形態においては、自走式ロボット1は、環境地図に設定された地点において、特定対象を基準とする所定の検出範囲内で人間の全体または一部が関与した頻度を検出する人関与頻度検出部(図示せず)を備えるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the self-propelled
機能発揮装置100が害菌対策装置(紫外線照射装置110または薬液噴霧装置120)の場合には、人関与頻度検出部は、環境地図に設定された地点において、床面の汚れを基準とする所定の検出範囲内で人間の往来頻度や手すり等に触った頻度を検出する。 When the function demonstration device 100 is a pest control device (ultraviolet irradiation device 110 or chemical liquid spray device 120), the human involvement frequency detection unit detects a predetermined level based on floor dirt at a point set on the environmental map. Detects the frequency of people coming and going and the frequency of touching handrails, etc. within the detection range.
また機能発揮装置100が商品補充装置130の場合には、人関与頻度検出部は、環境地図に設定された地点において、商品陳列棚を基準とする所定の検出範囲内で人間が商品を手に取った頻度を検出する。 Further, when the function demonstration device 100 is the product replenishment device 130, the human involvement frequency detection unit detects that a person picks up the product within a predetermined detection range based on the product display shelf at a point set on the environmental map. Detect the frequency taken.
統括制御部(走行制御部)30は、人関与頻度検出部により検出された関与の頻度が所定の閾値以上である場合、地点における特定対象に対して機能発揮装置100に所定の機能を発揮させる。この結果、自走式ロボット1では、設定した地点における人間の全体または一部が関与した頻度が比較的高い場合には、特定対象に対する所定の機能を機能発揮装置100に発揮させることにより、当該機能のうち人間関与に深く関わる最適化された機能に絞って発揮させることが可能となる。
If the frequency of involvement detected by the human involvement frequency detection unit is equal to or higher than a predetermined threshold, the overall control unit (driving control unit) 30 causes the function display device 100 to perform a predetermined function for a specific target at the location. . As a result, in the self-propelled
さらに本実施形態においては、自走式ロボット1は、外部の管理サーバ(図示せず)と無線通信する情報通信部を備え、統括制御部30の制御の下、自走式ロボット1自体の各種情報や機能発揮装置100の機能発揮に必要な種々の情報を送信して管理サーバに蓄積するようにしてもよい。
Furthermore, in this embodiment, the self-propelled
さらに本実施形態においては、機能発揮装置100である害菌対策装置として、図5に示すような紫外線照射装置110をロボット本体2の上段に設けた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ロボット本体2の底部に紫外線照射装置140を設けるようにしてもよい。 Furthermore, in this embodiment, a case has been described in which an ultraviolet irradiation device 110 as shown in FIG. First, the ultraviolet irradiation device 140 may be provided at the bottom of the robot body 2.
すなわち図8に示すように、ロボット本体2の底部に紫外線照射装置を内設して、床面に対して照射レベルを調整しながら紫外線を照射するようにしてもよい。この紫外線照射装置は、波長帯が200[nm]以上230[nm]以下の紫外線を照射可能なエキシマランプ150を有する。 That is, as shown in FIG. 8, an ultraviolet irradiation device may be installed inside the bottom of the robot body 2, and ultraviolet rays may be irradiated onto the floor surface while adjusting the irradiation level. This ultraviolet irradiation device has an excimer lamp 150 capable of irradiating ultraviolet rays with a wavelength band of 200 nm or more and 230 nm or less.
このエキシマランプ150は、上述した図5に示す紫外線照射装置110のような二重円筒型のエキシマランプ111とは異なり、一方向から紫外線を照射可能な断面矩形型の構造からなる。すなわち、エキシマランプ150は、放電用ガスが封入された矩形状の放電空間が形成された放電容器を備え、当該放電容器における紫外線放射面以外の全ての内面に反射膜が形成されている。 This excimer lamp 150 is different from the double cylindrical excimer lamp 111 like the ultraviolet ray irradiation device 110 shown in FIG. That is, the excimer lamp 150 includes a discharge vessel in which a rectangular discharge space filled with discharge gas is formed, and a reflective film is formed on all inner surfaces of the discharge vessel other than the ultraviolet radiation surface.
放電容器の両面側には、誘電体材料を介在させて、放電用ガスに放電を誘起せしめるための外部電極がそれぞれ当該放電容器を挟み込むように形成されている。放電容器の紫外線放射面に形成される外部電極は、スライス状または格子状に形成されるとともに、当該紫外線放射面に対する反対側平面に形成される外部電極は、当該平面全体を覆うように形成されている。 External electrodes for inducing a discharge in the discharge gas are formed on both sides of the discharge vessel, sandwiching the discharge vessel, with a dielectric material interposed between them. The external electrodes formed on the ultraviolet radiation surface of the discharge vessel are formed in a slice or lattice shape, and the external electrodes formed on the flat surface opposite the ultraviolet radiation surface are formed so as to cover the entire flat surface.
この結果、自走式ロボット1では、自走しながらロボット本体2の底面にエキシマランプ150が露出するように内設された紫外線照射装置140を用いて最適な状態で紫外線照射による除菌や殺菌を行うことが可能となる。特にこの紫外線照射装置140では、ロボット本体2の底面から床面に対向して露出させることにより、照射による人体への影響が非常に小さいことから、紫外線の照射レベルを比較的高く調整することが可能となる。すなわち、波長帯が200[nm]以上230[nm]以下の波長帯のエキシマランプ150以外にも、紫外線の照射レベルを床面の菌汚染状態に応じて必要な波長帯の紫外線ランプを設けるようにしてもよい。
As a result, the self-propelled
なお、この自走式ロボット1では、ロボット本体2の底面に紫外線照射装置140を内設したことにより、ロボット本体2の上段に薬液噴霧装置120(図6)を取り付けた状態で統括制御部(走行制御部)30が両方同時に制御するようにしてもよい。
In this self-propelled
1…自走式ロボット、2…ロボット本体、2S…切込み空間、3A、3B…駆動輪、4A、4B…オムニホイール、10…レーザレンジセンサ、11…RGB-Dセンサ、12…3D距離画像センサ、20…清掃システム、21…清掃ブラシユニット、22…ダストボックス、23…ノズル部、24…ロールブラシ、25…スクレーパ、26…バンパー、27A~27D…LEDインジケータ、28…スピーカ、29…駆動用バッテリ(電源部)、29A…外部端子、30…統括制御部(走行制御部)、31…走行駆動部、32A、32B…モータドライバ、33A、33B…駆動モータ、34…環境地図作成部、35…目標走行経路記憶部、36…撮像カメラ(環境検知部)、37…対象検知部、38…状態記憶部、39…変化推定部、100…機能発揮装置、110、140…紫外線照射装置、120…薬液噴霧装置、130…商品補充装置。 1... Self-propelled robot, 2... Robot body, 2S... Cutting space, 3A, 3B... Drive wheel, 4A, 4B... Omni wheel, 10... Laser range sensor, 11... RGB-D sensor, 12... 3D distance image sensor , 20... Cleaning system, 21... Cleaning brush unit, 22... Dust box, 23... Nozzle section, 24... Roll brush, 25... Scraper, 26... Bumper, 27A to 27D... LED indicator, 28... Speaker, 29... Drive battery (power supply unit), 29A...external terminal, 30...integrated control unit (travel control unit), 31...travel drive unit, 32A, 32B...motor driver, 33A, 33B...drive motor, 34...environment map creation unit, 35... Target travel route storage section, 36... Imaging camera (environment detection section), 37... Target detection section, 38... State storage section, 39... Change estimation section, 100... Function demonstration device, 110, 140... Ultraviolet irradiation device, 120... Chemical spray device, 130...product replenishment device.
Claims (5)
ロボット本体を前記床面の所望方向に所望速度で走行駆動する走行駆動部と、
前記ロボット本体の走行環境を撮像する環境撮像部と、
前記環境撮像部による撮像画像に基づいて、前記走行環境における前記床面の汚れを検知する対象検知部と、
前記走行環境に対して自己の位置を推定すると同時に、前記床面を含む平面的または立体的な環境地図を作成する環境地図作成部と、
前記環境地図作成部により作成された前記環境地図において、前記対象検知部により検知した前記床面の汚れの分布状態を順次記憶する状態記憶部と、
前記状態記憶部により記憶された前記床面の汚れの現在状態を前記対象検知部による検知日時ごとに分析し、当該分析結果に基づいて、前記床面に対する人間の集まり具合を推定する変化推定部と、
前記ロボット本体の上段に連結自在に接続され、かつ紫外線の照射方向および照射レベルを可変可能な紫外線照射装置からなる害菌対策装置と、
前記変化推定部による推定結果に基づいて、前記環境地図における前記害菌対策装置による人体への菌の悪影響をなくすための害菌対策作業を実施させる地点を設定し、当該地点に移動するように前記走行駆動部を制御する走行制御部と
を備え、前記害菌対策装置は、前記ロボット本体への接続時に前記走行制御部により害菌対策作業の実施のための制御を受けつつ、前記地点において、前記床面の汚れを基準に前記紫外線を照射する範囲を設定するとともに、すべての人間に対して人体安全性を確保することを前提に、前記紫外線の照射方向および照射レベルを調整する
ことを特徴とする自走式ロボット。 A self-propelled robot that travels on a floor surface autonomously or in response to external control,
a travel drive unit that drives the robot body to travel in a desired direction on the floor surface at a desired speed;
An environment imaging unit that images an environment in which the robot body is traveling;
an object detection unit that detects dirt on the floor surface in the traveling environment based on an image captured by the environment imaging unit;
an environmental map creation unit that estimates a position of the vehicle relative to the driving environment and creates a planar or three-dimensional environmental map including the floor surface;
a state storage unit that sequentially stores a distribution state of dirt on the floor surface detected by the object detection unit in the environmental map created by the environmental map creation unit;
a change estimation unit that analyzes the current state of dirt on the floor surface stored by the state storage unit for each detection date and time by the object detection unit, and estimates a degree of crowding of people on the floor surface based on the analysis result;
a harmful bacteria control device including an ultraviolet ray irradiation device that is freely connectable to the upper part of the robot body and is capable of varying the direction and level of ultraviolet ray irradiation;
and a travel control unit that sets a point on the environmental map where the harmful bacteria control device will carry out a harmful bacteria control work to eliminate the adverse effects of bacteria on the human body based on the estimation result by the change estimation unit, and controls the travel drive unit to move to the point, wherein the harmful bacteria control device , while being controlled by the travel control unit to carry out the harmful bacteria control work when connected to the robot body, sets a range for irradiating the ultraviolet rays based on dirt on the floor surface at the point, and adjusts the irradiation direction and irradiation level of the ultraviolet rays on the premise of ensuring human body safety for all people.
A self-propelled robot characterized by
ロボット本体を前記床面の所望方向に所望速度で走行駆動する走行駆動部と、a travel drive unit that drives the robot body to travel in a desired direction on the floor surface at a desired speed;
前記ロボット本体の走行環境を撮像する環境撮像部と、an environment imaging unit that captures an image of the running environment of the robot main body;
前記環境撮像部による撮像画像に基づいて、前記走行環境における前記床面の汚れを検知する対象検知部と、an object detection unit that detects dirt on the floor surface in the traveling environment based on an image captured by the environment imaging unit;
前記走行環境に対して自己の位置を推定すると同時に、前記床面を含む平面的または立体的な環境地図を作成する環境地図作成部と、an environmental map creation unit that estimates its own position with respect to the driving environment and simultaneously creates a two-dimensional or three-dimensional environmental map including the floor surface;
前記環境地図作成部により作成された前記環境地図において、前記対象検知部により検知した前記床面の汚れの分布状態を順次記憶する状態記憶部と、a state storage unit that sequentially stores the distribution state of dirt on the floor surface detected by the object detection unit in the environmental map created by the environmental map creation unit;
前記状態記憶部により記憶された前記床面の汚れの現在状態を前記対象検知部による検知日時ごとに分析し、当該分析結果に基づいて、前記床面に対する人間の集まり具合を推定する変化推定部と、a change estimation unit that analyzes the current state of dirt on the floor surface stored by the state storage unit for each detection date and time by the object detection unit, and estimates a degree of people gathering on the floor surface based on the analysis result;
前記ロボット本体の底面から照射部位が露出するように当該底面に内設され、かつ紫外線の照射レベルを可変可能な紫外線照射装置からなる害菌対策装置と、a pest control device comprising an ultraviolet irradiation device that is installed in the bottom of the robot body so that the irradiation area is exposed from the bottom and is capable of varying the irradiation level of the ultraviolet rays;
前記変化推定部による推定結果に基づいて、前記環境地図における前記害菌対策装置による人体への菌の悪影響をなくすための害菌対策作業を実施させる地点を設定し、当該地点に移動するように前記走行駆動部を制御する走行制御部とBased on the estimation result by the change estimating unit, a point is set in the environmental map at which the pest control device is to carry out pest control work to eliminate the harmful effects of bacteria on the human body, and the method is configured to move to the point. a travel control section that controls the travel drive section;
を備え、前記害菌対策装置は、前記ロボット本体への接続時に前記走行制御部により害菌対策作業の実施のための制御を受けつつ、前記地点への移動を含む走行時に前記床面に対して前記紫外線を照射するThe pest control device is controlled by the travel control unit to carry out pest control work when connected to the robot main body, and is configured to control the pest control device against the floor surface during travel including movement to the point. irradiate the ultraviolet rays with
ことを特徴とする自走式ロボット。A self-propelled robot characterized by:
前記走行制御部は、前記人関与頻度検出部により検出された関与の頻度が所定の閾値以上である場合、前記地点における前記床面の汚れに対して前記害菌対策装置に害菌対策作業を実施させる
ことを特徴とする請求項1または2に記載の自走式ロボット。 a human involvement frequency detection unit that detects a frequency of involvement of a whole or part of a human within a predetermined detection range based on dirt on the floor surface at the point set on the environmental map,
The self-propelled robot according to claim 1 or 2, characterized in that, when the frequency of human involvement detected by the human involvement frequency detection unit is equal to or greater than a predetermined threshold value, the driving control unit causes the pest control device to perform pest control work on dirt on the floor surface at the location.
前記害菌対策装置は、当該ロボット本体への接続時に前記電源部から電力供給を受ける
ことを特徴とする請求項1または2に記載の自走式ロボット。 a power supply unit built into the robot body for supplying power to the travel drive unit;
The self-propelled robot according to claim 1 or 2, wherein the pest control device receives power from the power supply section when connected to the robot main body.
前記薬液噴霧装置は、前記地点において、前記床面の汚れを基準に前記薬液を噴霧する範囲を設定するとともに、すべての人間に対して人体安全性を確保することを前提に、前記薬液の噴霧方向および噴霧量を調整する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の自走式ロボット。 The pest control device further includes a chemical liquid spraying device that is connectably connected to the upper stage of the robot main body and is capable of varying the spray direction and spray amount of a disinfectant chemical liquid,
The chemical liquid spraying device sets the range to spray the chemical liquid at the point based on the dirt on the floor surface, and sprays the chemical liquid on the premise of ensuring human safety for all people. The self-propelled robot according to claim 1 or 2, wherein the direction and the amount of spray are adjusted.
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004174228A (en) | 2002-11-13 | 2004-06-24 | Figla Co Ltd | Self-propelled work robot |
JP2007082639A (en) | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Robot cleaning system |
JP2014035178A (en) | 2012-08-10 | 2014-02-24 | Mitsubishi Electric Corp | Indoor unit of air conditioner |
JP2018015396A (en) | 2016-07-29 | 2018-02-01 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Autonomous travel type vacuum cleaner |
JP2018513817A (en) | 2015-02-13 | 2018-05-31 | アマゾン テクノロジーズ インコーポレイテッド | Modular multifunction smart storage container |
JP2018139720A (en) | 2017-02-27 | 2018-09-13 | 国立大学法人豊橋技術科学大学 | Autonomous traveling work device |
JP2019022482A (en) | 2017-07-24 | 2019-02-14 | フォルヴェルク・ウント・ツェーオー、インターホールディング・ゲーエムベーハーVorwerk & Compagnie Interholding Gesellshaft Mit Beschrankter Haftung | Work device capable of automatically moving outdoors |
WO2019171917A1 (en) | 2018-03-05 | 2019-09-12 | 日本電気株式会社 | Information processing device, information processing method and information processing program |
-
2020
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004174228A (en) | 2002-11-13 | 2004-06-24 | Figla Co Ltd | Self-propelled work robot |
JP2007082639A (en) | 2005-09-21 | 2007-04-05 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Robot cleaning system |
JP2014035178A (en) | 2012-08-10 | 2014-02-24 | Mitsubishi Electric Corp | Indoor unit of air conditioner |
JP2018513817A (en) | 2015-02-13 | 2018-05-31 | アマゾン テクノロジーズ インコーポレイテッド | Modular multifunction smart storage container |
JP2018015396A (en) | 2016-07-29 | 2018-02-01 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Autonomous travel type vacuum cleaner |
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JP2019022482A (en) | 2017-07-24 | 2019-02-14 | フォルヴェルク・ウント・ツェーオー、インターホールディング・ゲーエムベーハーVorwerk & Compagnie Interholding Gesellshaft Mit Beschrankter Haftung | Work device capable of automatically moving outdoors |
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