自主移动体的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及清扫机器人等能自主地移动的自主移动体。
【背景技术】
[0002] 以往，已知基于周围的环境信息能在建筑物内部或者屋外的限定的区域内自主地 移动的自主移动型机器人等自主移动体。
[0003] 这种自主移动体的移动区域在预先存储的环境地图上作成从当前的自我位置到 特定的目标地点的移动路径，由此能进行基于该移动路径的自主移动。因此，在自主移动体 中一般设有识别移动区域内的自我位置的功能。
[0004] 为了识别自我位置，需要比对环境地图和由搭载于自主移动体的传感器检测出的 环境信息，研究了各种方法。
[0005] 其中，在识别自我位置的情况下，由于环境地图作成时的测定误差、环境地图作成 时与自主移动时的环境变化、或者存在人等自主移动体本身以外的其它移动体，有时在自 主移动的实际的环境和环境地图之间产生不一致。针对该不一致，现有的自主移动体有可 能无法适当地校正自我位置。
[0006] 作为用于解决该问题的技术，已知例如在专利文献1中公开的自我位置推定装 置。在该专利文献1所公开的自我位置推定装置中，将设于道路边的标志、信号机或者电线 杆等作为有可能经过的地标，针对该地标算出信赖度，当推定自我位置时，增大与信赖度低 的地标相比信赖度更高的地标的影响度，由此在存在信赖度低的地标的环境下，也能稳定 地推定自我位置。
[0007] 现有抟术f献
[0008] 专利f献
[0009] 专利文献1:日本国公开特许公报"特开2008-40677号公报（2008年2月21日 公开）"
【发明内容】
[0010] 发明要解决的问题
[0011] 然而，在现有的专利文献1所公开的自我位置推定装置中，将摄像机用作检测地 标的传感器。这样，在使用摄像机等传感器的情况下，有可能是地标单独地与环境地图对 应，因此如果能仅检测出适当数量的可信赖地标，则能与环境地图适当地进行比对。
[0012] 其中，使用作为传感器的摄像机的图像的方法通常有以下问题：在环境的照明的 影响和精度上需要改善。即，在由摄像机拍摄时周围的状况较暗的情况下，图像会变暗，识 别精度变差。
[0013] 另一方面，最近使用能高精度地检测到障碍物的距离的激光测距仪作为为了进行 位置校正而使用的传感器。但是，在使用激光测距仪推定自主移动体的自我位置的情况下， 地标是障碍物且不存在于环境地图。其结果是，无法将作为障碍物检测出的地标单独地与 环境地图对应起来，因此也无法推定自主移动体的自我位置。
[0014] 因此，为了辨别由激光测距仪测定出的障碍物中的、使信赖度降低的、不存在于环 境地图的障碍物或者位置不同的障碍物，需要自主移动体的准确的当前位置。为此，能根据 自主移动体的紧前位置算出假设的当前位置，算出在该假设的当前位置存在于环境地图上 的障碍物的位置。其结果是，能根据假设的当前位置与障碍物的位置的差将由激光测距仪 测定出的障碍物作为不存在于环境地图中的障碍物而将该障碍物去掉。
[0015] 但是，在自主移动体的自我位置的推定中，有时会暂时算出不准确的位置。在这种 情况下具有如下问题：由于假设的当前位置的不准确，虽然是存在于环境地图上的障碍物 但却有可能作为不存在的障碍物进行处理，而导致更不准确的位置推定。
[0016] 本发明是鉴于上述现有的问题而完成的，其目的在于提供可减少虽然是存在于环 境地图上的障碍物但却作为不存在的障碍物进行处理的情况而提高位置推定精度的自主 移动体。
[0017] 用于解决问题的方案
[0018] 为了解决上述问题，本发明的一个方式的自主移动体一边检测自我位置一边在移 动区域内移动，上述自主移动体的特征在于，具备：传感部，其照射光束而测量与存在于移 动区域的障碍物的距离；以及自我位置检测部，其通过比对传感距离和地图距离来修正自 我位置候补后将其作为自我位置，上述传感距离是根据照射上述传感部的光束而测量出的 与障碍物的距离算出上述自我位置候补时的从该自我位置候补到障碍物的距离，上述地图 距离是根据包括存在于上述移动区域的障碍物的位置信息的环境地图计算出的从上述自 我位置候补到障碍物的距离，并且上述自我位置检测部具备聚类部，上述聚类部将照射上 述传感部的光束而测量出的多个障碍物的各距离测定点进行分组，识别各个障碍物。
[0019] 发明效果
[0020] 根据本发明起到如下效果：提供可减少虽然是存在于环境地图上的障碍物但却作 为不存在的障碍物进行处理的情况而提高位置推定精度的自主移动体。
【附图说明】
[0021 ]图1是表示作为本发明的实施方式1的自主移动体的一例的清扫机器人的传感机 构的构成的框图。
[0022] 图2(a)是表示上述清扫机器人的构成的立体图，（b)是（a)的A-A'线向视截 面图。
[0023] 图3是表示从搭载于上述清扫机器人的激光测距仪出射的激光照射到作为测距 对象物的墙壁的状态的俯视图。
[0024] 图4是表示在上述清扫机器人的自主移动中使用的作为环境地图的网格地图的 俯视图。
[0025] 图5是表示使用了用于求出上述清扫机器人的自我位置的蒙特卡罗自我推定法 (MonteCarloLocalization:MCL法）的算法的动作的流程图。
[0026]图6是表示根据在上述蒙特卡罗自我推定法中使用的粒子的似然再次分配粒子 的状态的俯视图。
[0027]图7是表示在上述蒙特卡罗自我推定法中使用的信赖度算出例程的流程图。
[0028] 图8是表示对由上述清扫机器人的传感部检测出的障碍物进行聚类的状态的俯 视图。
[0029] 图9(a)~（d)是表示将由上述清扫机器人的传感部检测出的障碍物聚类按类别 分类的状态的俯视图。
[0030] 图10是表示实际环境中的上述激光测距仪的测定状况的俯视图。
[0031] 图11是表示对假设的当前位置正确的情况下的上述环境地图中的障碍物的位置 计算的结果进行聚类的情况的俯视图。
[0032] 图12是表示对假设的当前位置错误的情况下的环境地图中的障碍物的位置计算 的结果进行聚类的情况的俯视图。
[0033] 图13是将图11所示的障碍物的位置和图12所示的障碍物的位置重叠表示的俯 视图。
[0034] 图14是将图11所示的障碍物的位置和图13所示的障碍物的位置重叠表示的俯 视图。
[0035] 图15是表示作为本发明的实施方式2的自主移动体的一例的清扫机器人的环境 地图的构成的俯视图。
[0036] 图16(a)是表示在本发明的实施方式3的清扫机器人中采用将存在于能检测出的 直线或者圆的附近的障碍物作为聚类进行处理的方法的判断基准的俯视图，（b)是表示在 实施方式1的清扫机器人的激光测距仪的测定方向上相邻的障碍物彼此的距离比阈值小 的情况下作为一个聚类进行处理的自我位置检测部的方法的俯视图。
【具体实施方式】
[0037] [实施方式1]
[0038] 如下所示，基于图1~图14说明本发明的一个实施方式。此外，在本实施方式中， 虽然举例说明作为自主移动体的一例的清扫机器人，但是本发明不限于清扫机器人。
[0039] 首先，基于图2(a)、（b)说明作为本实施方式的自主移动体的清扫机器人的构成。 图2(a)是表示清扫机器人的构成的立体图，图2(b)是图2(a)的A-A'线向视截面图。
[0040]如图2的（a)、（b)所示，本实施方式的清扫机器人1具备驱动机构10、清扫机构 20、箱体30以及传感机构40。
[0041] 驱动机构10具备：两个驱动轮11、11，其左右地配置于清扫机器人1的后侧底部； 从动轮12、12,其旋转自如地安装于前侧底部；电池13,其对清扫机器人1供给工作电源； 驱动轮电机14,其驱动驱动轮11、11 ;编码器15,其检测驱动轮11、11的转速；以及行走控 制柄16,其决定手动行走时的行走方向。
[0042] 清扫机构20具备存积清洗液的清洗液罐21和与清洗液罐21连结的清洗液喷出 部22,两者由圆筒形的管连接，构成清洗液喷出单元。
[0043] 另外，清扫机构20具备：废液吸引口 23,其吸入包含吸入到清扫机器人1的内部 的尘土或灰尘等的废液；以及废液罐24,其积蓄吸入的废液，两者由管连接，构成废液回收 单元。清扫机构20还具备设于清洗液喷出部22的附近的清扫刷25和驱动清扫刷25的刷 电机26。在刷电机26中包括未图示的旋转编码器，能检测电机的转速。
[0044] 并且，覆盖这些机构整体的是箱体30。在该箱体30中，为了防止清洗液的飞散或 异物的卷入而具备配设于清扫机器人1的前端底部的保护部件31。另外，在箱体30中具 备：操作面板32,其用于进行各种模式的设定或自动行走/手动行走的切换、行走/停止的 切换等；紧急停止开关33,其用于在紧急时使箱体停止；把手34,其当进行手动行走时用于 操作人员支撑清扫机器人主体；以及上述行走控制柄16。
[0045] 此外，清扫机器人1的方式不限于上述这种使用清洗液进行清洗的类型，也可以 是具备风扇、集尘室、吸入口等的所谓的家庭用吸尘器这种方式的机器人。
[0046] 具备上述构成的清扫机器人1能通过分别独立地控制一对驱动轮11、11的驱动