JPH06255714A - 自走式ロボットシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 自走式ロボット１を走行させ、自走式ロボッ
ト１に設けられた位置検出手段１５が電子装置２の架枠
に設けられた位置決めマーク１３を検出すると自走式ロ
ボット１の制御部１８は光信号送受信手段１７が前記架
枠側の光信号送受信手段１２と対向する位置で走行を停
止させて互いに光信号による情報の授受を行えるよう制
御する。 【効果】 自走式ロボットの走行範囲が限定されるこ
とがなく、複雑な走行経路に対応でき、架枠内の接続線
やプリント基板の回路に誘導ノイズを与えることもない
ので機能低下の防止を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自走式ロボットを上位
装置により通信制御して電子装置の架枠に対するプリン
ト基板の挿抜を行う自走式ロボットシステムに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、電話局においては所定の配列で
設置された電子交換機等の電子装置の架枠に実装されて
いるプリント基板の交換作業等を行う必要があり、その
交換作業を自動的に行うために基板挿抜機構を備えた自
走式ロボットの導入が計画されている。

【０００３】図４はこのような自走式ロボットと電子装
置の関係を示した平面図で、図において１は自走式ロボ
ット、２は複数の列に配列設置されたｎ個の電子装置、
３は各列の電子装置２に沿って床に設けられた磁気テー
プ等から成る軌道であり、この軌道３上を自走式ロボッ
ト１が目的とする電子装置の位置まで走行し、プリント
基板交換のための挿入，抜き取り作業を行うものとなっ
ている。

【０００４】この自走式ロボット１は、上位装置から与
えられる移動位置及び基板挿抜の動作内容等の情報に基
づいて動作するもので、その情報信号授受のための通信
手段としては、有線方式によるものと無線方式によるも
のとが提案されており、更に前記有線方式によるもの
は、ケーブル線繰り出し収納方式のものと、接触方式の
ものが提案されている。

【０００５】図５は第１の従来例として示した有線方式
のうちの信号線繰り出し収納方式による自走式ロボット
システムを示す平面図で、このシステムは自走式ロボッ
ト１と上位装置４とを信号線５で電気的，機械的に接続
すると共に、自走式ロボット１内に前記信号線５を巻き
取るドラムを設けた構成として、上位装置４と自走式ロ
ボット１との情報信号の授受を信号ケーブル５を介して
行うと共に、自走式ロボット１の走行時に前記ドラムに
より信号ケーブル５の繰り出しあるいは巻き取りを行う
ものである。

【０００６】また、図６は第２の従来例として示した有
線方式のうちの接触方式による自走式ロボットシステム
を示す平面図で、このシステムは電子装置２の列を挟む
ように接触式信号線６を床に敷設すると共に、各接触式
信号線６を上位装置４に接続し、そして自走式ロボット
１には前記接触式信号線６と接触して摺動する接触子７
を設けた構成として、上位装置４と自走式ロボット１と
の情報信号の授受を接触式信号線６及び接触子７を介し
て行うものである。

【０００７】図７は第３の従来例として示した無線方式
による自走式ロボットシステムを示す平面図で、このシ
ステムは前記図５に示した電子装置２の設置スペースの
複数個所に上位装置４と接続した複数の中継局８を配置
し、自走式ロボット１には送受信機９を設けてこの中継
局８と送受信機９との電波による無線通信で上位装置４
と自走式ロボット１との情報信号の授受を行うものであ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来の技術ではそれぞれ以下の問題がある。すなわち、
第１の従来例は、自走式ロボットの走行時に該自走式ロ
ボット内に設けられたドラムにより信号ケーブルの繰り
出しあるいは巻き取りを行うために信号ケーブルの長さ
が制限され、そのため自走式ロボットの走行範囲が限定
されると共に、複雑な走行経路に対応できないという問
題がある。

【０００９】また、第２の従来例は、自走式ロボットの
走行時に接触子が接触式信号線上を摺動することにより
金属粉を含む塵埃の発生が予想されるのため、電子装置
の架枠内に実装されているプリント基板の回路動作の信
頼性の低下を防止する対策を講じることが必要となっ
て、高価になるという問題がある。更に、第３の従来例
は、電子装置における架枠内の接続線やプリント基板の
回路に電波通信による誘導ノイズを与えてしまうため、
機能低下を引き起こすという問題がある。

【００１０】本発明はこれらの問題を解決するためにな
されたもので、自走式ロボットの走行範囲が限定され
ず、かつ複雑な走行経路にも対応できると共に、安価
で、しかも電子交換機における架枠内の接続線やプリン
ト基板の回路に誘導ノイズを与えることのない、自走式
ロボットの通信システムを実現することを目的とするも
のである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明は、基板挿抜機構部及び自走用の車両部を備
えた自走式ロボットに上位装置から移動位置や基板挿抜
の動作内容等の情報を与え、多数配列設置された電子装
置に沿って前記車両部により自走式ロボットを指示され
た位置に走行させて前記基板挿抜機構部により電子装置
の架枠に対してプリント基板の挿入，抜き取りを行う自
走式ロボットシステムにおいて、電気信号を光信号に変
換する光信号送受信手段と位置決めマークを前記各電子
装置の架枠に設けると共に、各電子装置の架枠に設けた
光信号送受信手段をマルチプレクサを介して前記上位装
置に接続し、前記自走式ロボットには、前記光信号送受
信手段に対応する光信号送受信手段と、前記電子装置の
架枠に設けた位置決めマークを検出する位置検出手段
と、前記車両部により自走式ロボットを指示された位置
に走行して前記位置検出手段が位置決めマークを検出し
たとき自走式ロボット側の光信号送受信手段が前記架枠
側の光信号送受信手段と対向して互いに光信号による情
報の授受を行えるように前記車両部による走行を停止さ
せる制御手段を備えたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】このような構成を有する本発明は、電子装置の
架枠に設けた位置決めマークと自走式ロボットに設けた
位置検出手段により、自走式ロボット側の光信号送受信
手段が架枠側の光信号送受信手段と対向するように自走
式ロボットの位置の制御が行われるため、この両光信号
送受信手段により上位装置と自走式ロボットとの情報信
号の授受を行い、自走式ロボットの動作を制御する。

【００１３】従ってこれによれば、光信号により情報の
授受を行う構成であるため、自走式ロボットの走行範囲
が限定されることがなく、複雑な走行経路に対応できる
と共に、金属粉を含む塵埃によるプリント基板の回路動
作の信頼性の低下を防止する対策を講じる必要上もない
ので安価となり、しかも架枠内の接続線やプリント基板
の回路に誘導ノイズを与えることもないので機能低下を
防止を図ることができる。

【００１４】

【実 施 例】以下に図面を参照して実施例を説明す
る。図１は本発明による自走式ロボットの光通信システ
ムを示すブロック図、図２は図１の実施例の作用を示す
斜視図、図３は図１の実施例における光通信のタイムチ
ャートである。

【００１５】図１において１は自走式ロボット、２は電
子装置、４は上位装置で、これらは従来と同一の符号で
示している。ここで電子装置２は図５で説明したように
所定の配列でｎ個設置されていて、各電子装置２は、図
２に示したように架枠１０と、この架枠１０内に実装さ
れた多数のプリント基板１１によって構成されている。

【００１６】本実施例は、これら各電子装置２の架枠１
０の表裏の基板挿抜面に、図１に示したように光電変換
素子による光信号送受信手段１２と位置決めマーク１３
を設け、これら各光信号送受信手段１２を信号線１４を
介してマルチプレクサ１５に接続すると共に、マルチプ
レクサ１５を上位装置４に接続し、そして自走式ロボッ
ト１には、前記位置決めマーク１３に光を照射する光源
及び位置決めマーク１３からの反射光を受光する素子か
ら成る位置検出手段１６と、前記光信号送受信手段１２
との間で光信号の送受信を行う同様の構造の光信号送受
信手段１７と、この光信号送受信手段１７を介して上位
装置４から送られてくる情報及び位置検出手段１５等か
らの情報に基づいて自走式ロボット１全体の動作を制御
すると共に上位装置４との通信を行う制御部１８を設け
た構成としている。

【００１７】尚、前記自走式ロボット１は、図２に示し
たように自走用の車両部１９と、前記電子装置２の架枠
１０に対してプリント基板１１の挿入及び抜き取りを行
う基板挿抜機構部２０を備えており、前記電子装置２の
列に沿って磁気テープ等から成る軌道３上を走行するよ
うになっている。また、前記上位装置４は、図示しない
情報入力用のキーボード、情報表示用のＣＲＴ、自走式
ロボット１の現在位置の情報や前記キーボード等により
入力された自走式ロボット１の次の移動位置を指定する
位置指定情報及び各電子装置の架枠１０内のプリント基
板１１の有無や実装されたプリント基板１１の種類等を
基板情報を記憶する記憶部，これらを制御すると共に自
走式ロボット１との通信を行う制御部等備えている。

【００１８】次に、上述した構成の作用を図１及び図２
と共に図３を参照して説明する。いま、ある１つの電子
装置２の光信号送受信手段１２と自走式ロボット１の光
信号送受信手段１７が対向するように、自走式ロボット
１が軌道３上のある位置に存在するものとする。この状
態において自走式ロボット１によりプリント基板１１の
挿入または抜き取りを行う場合、まず、図３（ａ）に示
したように上位装置４が図示しない記憶部に記憶された
情報から自走式ロボット１の現在位置を確認し、自走式
ロボット１と対向している電子装置２の光信号送受信手
段１２にマルチプレクサ２を介して呼び出し情報を電気
信号として送る。

【００１９】この呼び出し情報は光信号送受信手段１２
で光電変換され、光信号として自走式ロボット１の光信
号送受信手段１７に送信される。光信号送受信手段１７
で受信された光信号は電気信号に光電変換され、受信情
報として制御部１８に送られる。制御部１８はこの受信
情報を解読して、自走式ロボット１の存在を示す応答情
報を光信号送受信手段１７に送り、そしてこの応答情報
が光信号送受信手段１７により光電変換されて、図３
（ｂ）に示したように光信号として前記電子装置２の光
信号送受信手段１２に送信されると、この光信号送受信
手段１２により光信号は光電変換され、マルチプレクサ
２を介して上位装置４に送られる。

【００２０】尚、保守，点検等のため自走式ロボット１
の位置が作業員によって動かされた場合、上位装置４の
記憶部に記憶された情報の位置と異なるため、この情報
に基づく電子装置２の光信号送受信手段１２に呼び出し
情報を送っても、自走式ロボット１は応答しないことに
なるので、上位装置４は一定時間自走式ロボット１から
の応答がない場合、各電子装置２の光信号送受信手段１
２に順に呼び出し情報を送って自走式ロボット１に応答
させ、図３（ｃ）に示したように現在位置の情報を更新
する。

【００２１】上位装置４は自走式ロボット１からの応答
があると、前記記憶部に予め記憶した動作内容と移動す
べき位置の位置指定情報を取り出し、図３（ｄ）に示し
たように自走式ロボット１と対向している電子装置２の
光信号送受信手段１２に前記と同様に送信し、これによ
り光信号送受信手段１２から前記の情報が光信号として
自走式ロボット１の光信号送受信手段１７に送信され、
この光信号送受信手段１７の受信情報が制御部１８に送
られる。

【００２２】ここで制御部１８は受信情報を解読し、図
３（ｅ）に示したように車両部１９を駆動して指示され
た位置に自走式ロボット１を走行させるが、この走行は
自走式ロボット１に設けられた図示しない磁気センサー
により軌道３を検出しつつ行われる。また、このとき制
御部１８は前記の指示された位置までの経路とそこに至
るまでの電子装置の数とを計算し、これに基づいて最短
距離で走行が行われる。

【００２３】自走式ロボット１が指示された位置まで走
行し、そこに位置する電子装置２の架枠１３に設けられ
た位置決めマーク１３が自走式ロボット１に設けられた
位置検出手段１６により検出されてその検出信号が制御
部１８に送られると、制御部１８は車両部１９を駆動を
止めて自走式ロボット１を停止させる。これにより自走
式ロボット１は光信号送受信手段１７が電子装置２の光
信号送受信手段１２と対向するように位置決めされる。

【００２４】この状態で制御部１８は基板挿抜機構部２
０を動作させ、図３（ｆ）に示したように前記上位装置
からの動作内容に基づいて電子装置２の架枠１０に対し
てプリント基板１１の挿入または抜き取りを実行させ
る。プリント基板１１の挿入または抜き取り動作が終了
すると、制御部１８から図３（ｇ）に示したように動作
結果の情報が前記と同様に光信号送受信手段１７から電
子装置２の光信号送受信手段１７に送信され、更にマル
チプレクサ２を介して上位装置４に送られる。

【００２５】これにより上位装置４は前記動作結果の情
報、つまりプリント基板１１の挿入または抜き取りに応
じて、図３（ｈ）に示したように前記記憶部の基板情報
を更新する。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、電気信号
を光信号に変換する光信号送受信手段と位置決めマーク
を各電子装置の架枠に設けると共に、各電子装置の架枠
に設けた光信号送受信手段をマルチプレクサを介して上
位装置に接続し、自走式ロボットには、前記光信号送受
信手段に対応する光信号送受信手段と、前記電子装置の
架枠に設けた位置決めマークを検出する位置検出手段
と、前記車両部により自走式ロボットを指示された位置
に走行して前記位置検出手段が位置決めマークを検出し
たとき自走式ロボット側の光信号送受信手段が前記架枠
側の光信号送受信手段と対向して互いに光信号による情
報の授受を行えるように前記車両部による走行を停止さ
せる制御手段を備えた構成として、自走式ロボット側を
光信号送受信手段と架枠側の光信号送受信手段と対向さ
せて上位装置と自走式ロボットとの情報信号の授受を行
い、自走式ロボットの動作を制御するようにしている。

【００２７】従ってこれによれば、光信号により情報の
授受を行う構成であるため、自走式ロボットの走行範囲
が限定されることがなく、複雑な走行経路に対応できる
と共に、金属粉を含む塵埃によるプリント基板の回路動
作の信頼性の低下を防止する対策を講じる必要上もない
ので安価となり、しかも架枠内の接続線やプリント基板
の回路に誘導ノイズを与えることもないので機能低下の
防止を図ることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による自走式ロボットの光通信システム
を示すブロック図である。

【図２】図１の実施例の作用を示す斜視図である。

【図３】図１の実施例における光通信のタイムチャート
である。

【図４】自走式ロボットと電子装置の関係を示した平面
図である。

【図５】第１の従来例を示す平面図である。

【図６】第２の従来例を示す平面図である。

【図７】第３の従来例を示す平面図である。

【符号の説明】

１ 自走式ロボット ２ 電子装置 ４ 上位装置 １０ 架枠 １１ プリント基板 １２ 光信号送受信手段 １３ 位置決めマーク １４ 信号線 １５ マルチプレクサ １６ 位置検出手段 １７ 光信号送受信手段 １８ 制御部 １９ 車両部 ２０ 基板挿抜機構部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 実 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内 (72)発明者 河村 仙志 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 永田 広充 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板挿抜機構部及び自走用の車両部を備
   えた自走式ロボットに上位装置から移動位置や基板挿抜
   の動作内容等の情報を与え、多数配列設置された電子装
   置に沿って前記車両部により自走式ロボットを指示され
   た位置に走行させて前記基板挿抜機構部により電子装置
   の架枠に対してプリント基板の挿入，抜き取りを行う自
   走式ロボットシステムにおいて、 電気信号を光信号に変換する光信号送受信手段と位置決
   めマークを前記各電子装置の架枠に設けると共に、各電
   子装置の架枠に設けた光信号送受信手段をマルチプレク
   サを介して前記上位装置に接続し、 前記自走式ロボットには、前記光信号送受信手段に対応
   する光信号送受信手段と、前記電子装置の架枠に設けた
   位置決めマークを検出する位置検出手段と、前記車両部
   により自走式ロボットを指示された位置に走行して前記
   位置検出手段が位置決めマークを検出したとき自走式ロ
   ボット側の光信号送受信手段が前記架枠側の光信号送受
   信手段と対向して互いに光信号による情報の授受を行え
   るように前記車両部による走行を停止させる制御手段を
   備えたことを特徴とする自走式ロボットシステム。