特許
J-GLOBAL ID：200903001523860129
位置のフィ-ドバックと連続曲率を用いて、有向直線と有向円弧の系列からなる経路を追跡する自律ロボット移動車とその制御方法
発明者：
出願人/特許権者：
代理人 (1件)：
社本 一夫 (外4名)
公報種別：公開公報
出願番号（国際出願番号）：特願平11-111647
公開番号（公開出願番号）：特開平11-327641
出願日： 1999年04月20日
公開日（公表日）： 1999年11月26日
要約：
【要約】【課題】 有向直線と有向円弧で構成される経路の非ホロノミック移動車による追跡を可能にするための、全く新しい制御方法を提案する。【解決手段】 単純であるだけでなく、実時間応用にも適し、連続曲率の運動を実現して、地面と車輪の間の滑りを最小にする、「操舵関数」と「中立遷移原理」を用い、軌道の滑らかさを制御できる方法である。そのシステムは、「移動車に独立なサブシステム」および「移動車に依存するサブシステム」から構成される。異なる移動車に共通に使える「移動車に独立なサブシステム」は、更に(1)移動車座標系更新サブシステム、(2)経路バッファサブシステム、(3)連続曲率運動制御サブシステム、および(4)セグメント遷移サブシステム、の4つのサブシステムに別れている。
請求項（抜粋）：
有向直線と有向円弧の系列からなる予めきめられた経路データを記憶し、連続曲率の運動を計算し、位置フィードバックを用いて運動中の位置補正を行い、また、それらの直線や円弧の間を遷移するためのコンピュータ制御システムを含み、かつ、該コンピュータ制御システムは移動車に独立なサブシステムと移動車に依存するサブシステムとから成り、さらに、移動車に独立な該サブシステムは移動車の移動距離変化分Δsと移動車の方向変化分Δθを移動車依存サブシステムから入力として受け取り、移動車の現座標系q=(p,θ)(移動車の現在の位置と方角)、軌道の曲率κ、および移動車の速度vとを計算し、最後にこれら3つの量を連続曲率運動制御サブシステムとセグメント遷移サブシステムへ出力するところの移動車座標系更新サブシステムと、有向直線または有向円弧を経路セグメントと呼ぶとき、それら経路セグメントの系列(L1,L2,...)の形式をとる経路を記憶し、現在の経路セグメントL1を連続曲率運動制御サブシステムに送り、もし次の経路セグメントL2が存在すれば、それをセグメント遷移サブシステムへ送り、かつ、遷移要求コマンドがセグメント遷移サブシステムから送られてきたときには、この系列内のセグメントを1つずつシフトして、次の経路セグメントL2を新たにL1と定義して連続曲率運動制御サブシステムに送る仕事をする、経路バッファサブシステムと、移動車の現在の座標系q=(p,θ)と、軌跡の曲率κと、移動車速度vとを入力として移動車座標系更新サブシステムから受け取り、目標経路曲率κcと目標速度vcを計算し、これら2つの値を移動車に依存するサブシステムへ送る連続曲率運動制御サブシステムと、移動車の現座標系q=(p,θ)と軌跡の曲率κとを入力として移動車座標系更新サブシステムから受け取り、また、第2の経路セグメントL2を(もし存在すれば)経路バッファサブシステムから受け取り、第1の経路セグメントL1から第2の経路セグメントL2へ遷移するのが適当であれば、つまり、J(L2)-J(L1)=0であるか、J(L2)-J(L1)の符号が反転したならば、L1を離れるべきであると告げるセグメント遷移サブシステムとから成り、一方、移動車に依存するサブシステムは、サンプリング時間間隔Δt毎に、連続曲率運動制御サブシステムから目標経路曲率κcと目標速度vcを入力し、モータ用のハードウェア・レベルの制御タスクを実行し、これらのコマンドに呼応して移動車の移動距離変化分Δsと方向変化分Δθを移動車座標系更新サブシステムへと出力する、2個のインターフェイス用サブルーチン(I)、(II)と移動車サブシステムとから成ることを特徴とする自律ロボット移動車。
IPC (2件)：
FI (2件)：
G05D 1/02 H
, G05B 13/00 Z
