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WO2005018883A1 - 警備ロボット - Google Patents

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Publication number
WO2005018883A1
WO2005018883A1 PCT/JP2003/010579 JP0310579W WO2005018883A1 WO 2005018883 A1 WO2005018883 A1 WO 2005018883A1 JP 0310579 W JP0310579 W JP 0310579W WO 2005018883 A1 WO2005018883 A1 WO 2005018883A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
target
arm
elevator
security robot
button
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2003/010579
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Katsuyuki Baba
Shigeaki Ino
Yoichi Takamoto
Yasunari Motoki
Masao Mori
Keiichi Kido
Yuichi Arimura
Tadayoshi Furuya
Mitsuru Soeda
Toshinori Suehiro
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tmsuk Co Ltd
Original Assignee
Tmsuk Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tmsuk Co Ltd filed Critical Tmsuk Co Ltd
Priority to PCT/JP2003/010579 priority Critical patent/WO2005018883A1/ja
Publication of WO2005018883A1 publication Critical patent/WO2005018883A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/007—Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices

Definitions

  • the present invention relates to a security robot capable of moving on and off between elevators by autonomous control.
  • Such a security robot is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-210414 (hereinafter referred to as "I” publication), "Elevating an elevator call signal from a mobile robot. In addition to transmitting the signal to the elevator call section provided in the elevator, the floor designation signal is transmitted to the receiver provided in the elevator car, and the elevator is moved accordingly.
  • a moving robot moving method for moving a robot between hierarchies is disclosed.
  • Japanese Patent Publication No. 2000-0—339030 states that “It automatically gets on and off at Elevate overnight and sequentially moves to a plurality of preset floors.
  • a presetting means is provided to arbitrarily select the floor to be entered or exited from a plurality of preset floors.
  • An autonomous traveling vehicle that starts traveling of the autonomous traveling vehicle after confirming the open state of the elevator overnight by a front sensor provided on the traveling vehicle is disclosed.
  • the present invention solves the above-mentioned conventional problems, and it is possible to get on and off at an elevator overnight to move between floors by autonomous control.
  • the objective is to provide security robots that are excellent in cost-saving and labor-saving without the need for processing, construction, and installation of new equipment.
  • the security robot of the present invention has the following configuration.
  • the security robot according to claim 1 of the present invention is a security robot that travels in a security area and performs patrol security.
  • a robot comprising: a trunk; an arm disposed on the trunk; a button operation unit disposed at a tip of the arm and pressing a button of a target; and a front part of the trunk.
  • An image capturing unit that is disposed and transmits a forward image as an image signal to a control device unit, wherein the control device unit performs the above-described target from the image signal captured by the image capturing unit.
  • the three-dimensional position is calculated, the button operation unit is moved to the front of the target, and the button of the target is pressed.
  • the front image is captured by the image capture unit, and the control unit is used as a target, for example, an elevator door provided on the side of the door of the elevator in a building or the like. Recognizes the three-dimensional position of buttons and floor designation buttons in the elevator, moves the tip of the arm to the front of the target based on the position information, and places the button at the tip of the arm
  • the operation unit can press a button of a target object, for example, a push button switch such as an elevator call button or a floor designation button.
  • the front image is captured by the image capture unit, and the control unit controls the opening and closing of the door, for example, or the turning on and off of the lamp indicating the position of the elevator, etc. Recognizes the display on the display, etc., and the door of Elevator opens, or Elevator arrives Then, you can travel and get on and off overnight.
  • the security robot according to claim 2 of the present invention is the security robot according to claim 1, wherein the button operation unit includes a finger shaft extending toward the target, and a tip of the finger shaft. And a finger portion for pressing the target object, and an elastic body for elastically expanding and contracting the finger shaft.
  • the finger shaft After moving the button operation unit to the front of the target, the finger shaft can be extended toward the target, and the target can be pressed by the finger.
  • the security robot according to claim 3 of the present invention is the security robot according to claim 1 or 2, wherein the arm portion has first to sixth arm members; It has a configuration formed with six degrees of freedom with a connection portion between the arm member and the trunk portion and a connection portion of each of the second to sixth arm members as a link.
  • a security robot according to a fourth aspect of the present invention has a configuration in which at least one of the arm portions is provided in any one of the first to third aspects of the present invention.
  • FIG. 1 (a) is a front view of a security gate bot according to the first embodiment.
  • FIG. 1 (b) is a side view of the security gate bot according to the first embodiment.
  • FIG. 2 (a) is a transparent front view of the security gate bot according to the first embodiment.
  • FIG. 2 (b) is a transparent side view of the security gate bot in the first embodiment.
  • FIG. 3 (a) is a side view of a main part of the head, which is to be seen through.
  • FIG. 3 (b) is a plan view of the essential parts of the head.
  • FIG. 3 (c) is a rear view of the essential part of the head.
  • FIG. 4 (a) is a front view of a main part of the arm, which is to be seen through.
  • FIG. 4 (b) is a side view of a main part of the see-through arm.
  • FIG. 5 (a) is a perspective side view of the button operation unit.
  • FIG. 5 (b) is a perspective side view when the button operation unit is operated.
  • FIG. 6 (a) is a side view of the traveling section.
  • FIG. 6 (b) is a bottom view of the traveling unit. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 (a) is a front view of the security robot according to the first embodiment
  • FIG. 1 (b) is a side view of the security robot according to the first embodiment
  • FIG. 2 (a) FIG. 2 is a perspective front view of the security robot according to the first embodiment
  • FIG. 2 (b) is a perspective side view of the security port bot according to the first embodiment.
  • 1 is the security robot in the first embodiment
  • 2 is the torso of the security robot 1
  • 3 is the head of the security robot 1
  • 4 is the neck supporting the head 3 on the upper part of the torso
  • 5 a is a right arm disposed on the front side of the right side of the torso 2
  • 5 b is a left arm disposed on a front side of the left side of the torso 2
  • 6 is a side of the torso 2
  • the speaker section provided on the front side, 6a is a microphone section
  • 7 is provided on the front side of the body section 2 below the speaker section 6.
  • 8 is a waist arranged at the lower part of the torso 2
  • 8a is a tape-shaped contact sensor wound around the waist 8
  • 9 is a traveling unit for running the security robot 1
  • 1 0 is an ultrasonic sensor
  • 1 is an omnidirectional camera fixed to the torso 2 and arranged above the head 3
  • 12 is a flame / smoke sensor.
  • reference numeral 13 denotes a battery storage unit for storing a battery
  • 21 denotes a module driver unit for controlling a battery provided in each unit
  • 22 denotes an expansion board of a control unit.
  • 23 is a control unit for overall control and image control
  • 24 is a fire extinguisher arranged on the back side of the trunk 2
  • 25 is a trunk 2 for the waist 8
  • 26 is disposed on the shaft for the waist 25 and the ohm gear
  • 27 is the lumbar shaft fixed to the waist 8
  • 28 is the lumbar shaft 2.
  • the security robot 1 travels by the traveling unit 9 and performs patrol security in the building.
  • the security robot 1 finds a person who has fallen, injured, or an intruder during patrol security, the operator standing by at another location by the speaker unit 6 and the microphone unit 6a falls down. You can talk to those who are injured or intruders.
  • the control unit 23 recognizes the three-dimensional position of the target from the image captured by the image capturing unit 7, and places the right arm in front of the target. Move the tip of the part 5a or the left arm 5b, and push the button of the target by the button operation part 5c or the button operation part 5d arranged at the tip of the right arm 5a or the left arm 5b. Press.
  • the torso 2 is arranged to be rotatable about the waist shaft 27 around the waist shaft 27 via the worm gear 26 and the warm wheel 28 by driving the waist module 25.
  • the contact sensor 8a is wound around the waist 8 and detects contact with an obstacle during traveling.
  • the ultrasonic sensor 10 detects an approach of a surrounding obstacle or an intruder.
  • the omnidirectional camera 11 shoots the area around the security robot 1 from the top of the head 3.
  • the shot images are sequentially stored in a storage unit (not shown) provided in the head 3.
  • the flame / smoke detection sensor 12 can detect flame or smoke and report the information to an operator or the like who is waiting at another location.
  • FIG. 3 (a) is a side view of a main part of the head
  • FIG. 3 (b) is a plan view of a main part of the head
  • FIG. 3 (c) is a rear view of the main part of the head.
  • 3 is a head
  • 3a is a head plate disposed on the head 3
  • 31 is a remote control camera disposed on the head plate 3a and tiltable up and down.
  • 3 2 is a camera motor for tilting the remote control camera 3 1 up and down
  • 3 3 is a worm gear provided on the motor shaft of the camera motor 3 2
  • 3 4 meshes with the worm gear 3 3.
  • the ohm wheel, 3 5 is a belt wheel that rotates in conjunction with the worm wheel 3 4
  • 3 6 is a timing belt that is bridged between the belt wheel 3 5 and the below-mentioned pelt wheel 3 7, and 3 7 is a remote control camera 3
  • Belt wheel that rotates in conjunction with 1 4 is the neck
  • 4a is the torso side neck frame
  • 4b is the fixed shaft fixed to the torso side neck frame 4a
  • 4c is the fixed shaft 4b
  • 41 is a neck shaft fixed to the upper part of the torso 2
  • 42 is a left-right mode for rotating the head 3 left and right.
  • 4 3 is a belt car fixed to the shaft of the left and right motors 4 2
  • 4 4 is a worm gear
  • 4 4 a is a belt car that rotates in conjunction with the worm gear 4
  • 4 5 is a neck shuffle Worm wheel, which is fixed to the circumference of the worm gear 4 1, meshes with the ohm gear 4
  • 4 6 is a timing pelt bridged between the belt wheel 4 3 and the belt wheel 4 4 a
  • 4 7 is the head 3 up and down
  • the upper and lower motors to be rotated, 48 is a belt wheel disposed on the motor shaft of the upper and lower motors 47
  • 49 is an ohm gear
  • 49a is a belt that rotates in conjunction with the worm gear 49.
  • the vehicle, 50 is a worm wheel fixed to the fixed shaft 4b and meshes with the worm gear 49
  • 51 is a timing belt bridged between a belt wheel 48 and a belt wheel 49a.
  • the remote control camera 31 swings up and down by driving the camera mode 32.
  • the head 3 rotates left and right around the neck shaft 41 by driving the left and right motors 42.
  • the head 3 is tilted up and down about the fixed shaft 4b by driving the vertical motor 47. In this way, the head 3 can be oriented in any direction, and the remote control camera 31 disposed in front of the head 3 can be oriented in any direction. Further, since the remote control camera 31 can be independently turned up and down, a wider range can be confirmed.
  • FIG. 4 (a) is a front view of a main part of a see-through arm
  • FIG. 4 (b) is a main part of a see-through part of an arm part. It is a side view.
  • the left arm 5b will be described, and the description of the right arm 5a will be omitted because the right arm 5a has the same configuration.
  • reference numeral 54 denotes a support frame provided on the body 2
  • 55 denotes a first arm member pivotally supported on the support frame 54 and is rotatably supported
  • 55 a denotes a support frame 54 side
  • the first arm member 55 is rotated in the direction of arrow A
  • the first motor 55b is the first worm gear 55b mounted on the motor shaft of the first motor 55a
  • Reference numeral 55c denotes a first worm wheel fixed to the first arm member 55 and meshed with the first worm gear 55b.
  • Reference numeral 56 denotes a second arm member
  • 56 a denotes a second motor disposed on the first arm member 55 for rotating the second arm member 56 in the direction of arrow B
  • 56 b denotes a second arm member.
  • the second worm gear arranged on the shaft of the motor 56a, the fixed shaft fixed to the second arm member 56, and the ring 56d on the fixed shaft 56c
  • the second worm wheel is mounted and fixed and meshes with the second worm gear 56b.
  • 57 is a third arm member
  • 57 a is a third arm arranged on the second arm member 56 and rotates the third arm member 57 in the direction of arrow C
  • 5 7b is Belt wheel disposed on the shaft of the third motor 57a
  • 57c is a belt wheel that rotates in conjunction with the belt wheel 57b via a timing belt 57d
  • 57e Is a third worm gear disposed coaxially with the belt wheel 57c and rotating in conjunction therewith
  • 57f is a fixed shaft fixed to the third arm member 57
  • 57g is a fixed shaft 5
  • Reference numeral 58 denotes a fourth arm member
  • 58 a denotes a fourth arm disposed on the third arm member 57 and rotates the fourth arm member 58 in the direction of arrow D
  • 58 b denotes a fourth arm member.
  • 4th worm gear arranged on the shaft of 5a 5a 5a, 58c is the fixed shaft fixed to the fourth arm member 58
  • 58d is the fixed shaft 58c
  • 59 is a fifth arm member
  • 59 a is a fifth motor disposed on the fourth arm member 58 and rotates the fifth arm member 59 in the direction of arrow E
  • 59 b is the fifth motor.
  • the belt car arranged on the shaft of the motor 59a is mounted on a shaft
  • the belt car 59c is coaxial with a belt car (not shown) which rotates in conjunction with the belt car 59b via a timing belt 59d. It is arranged and turns in conjunction with it
  • Fifth worm gear 59 e is a fixed shaft fixed to the fifth arm member 59
  • 59 f is a fifth shaft fitted and fixed to the fixed shaft 59 e and meshed with the fifth worm gear 59 c Worm wheel.
  • 60 is a sixth arm member
  • 60a is a sixth arm member disposed on the fifth arm member 59 and turns the sixth arm member 60 in the direction of arrow F
  • 60b is a sixth motor member.
  • the sixth worm gear disposed on the shaft of the motor 60a, 60c is the fixed shaft fixed to the sixth arm member 60
  • 60d is the fixed shaft 60c
  • the control unit shown in FIG. 2 (b) determines the three-dimensional position of the button of the elevator, which is a target, from the image obtained by the image capturing unit 7. Is checked, and the left arm 5b is controlled so that the button operation section 5d at the tip of the left arm 5b is located in front of the target.
  • the first to sixth modes, 55a, 56a, 57a, 58a, 59a, and 60a are used to pre-set the drive gain and rotation signal. Each is adjusted and controlled by the set program.
  • FIG. 5 (a) is a perspective side view of the button operation unit
  • FIG. 5 (b) is a perspective side view when the button operation unit is operated.
  • 5d is a button operation unit
  • 61 is a hand frame
  • 62 is an operation motor
  • 63 is a motor shaft of the operation motor 62
  • Reference numeral 6 4 denotes a movable portion screwed to the threaded portion 63
  • reference numeral 65 denotes a movable frame fixed to the movable portion 64
  • reference numeral 66 denotes a support member provided at a lower portion of the movable frame 65
  • 67 is a finger portion arranged at the tip of the finger shaft 66
  • 68 is a ring mounted on the finger shaft 66
  • 69 is a gripping motor
  • 70 is a belt wheel installed on the shaft of the gripping motor 69
  • 71 is a rotatable hand frame 61
  • the gripper shaft portion 72 is provided on the gripper shaft portion
  • the button operation by the button operation unit 5d is started by a signal from the control unit 23.
  • the motor 62 is driven to rotate the thread cutting portion 63.
  • the movable portion 64 screwed to the threaded portion 63 moves toward the distal end of the button operating portion 5d, and the finger shaft 66 supported by the finger frame 65 is moved toward the distal end. Slide.
  • the button as the target can be pressed by the finger portion 67 disposed at the tip of the finger shaft 66.
  • the finger shaft 66 is slidably supported at its front and rear portions by support members 66a and 66b.
  • the finger shaft 66 is urged by the elastic body 68 toward the front side with respect to sliding in the rear direction. As a result, the finger shaft 66 can be contracted elastically, so that the three-dimensional position of the target captured by the image capturing unit 7 and calculated by the control unit 23 slightly deviates from the actual position. Even if it is, the excessive pressing force generated by the displacement can be buffered to prevent the breakage of the target object or the left arm 5b, the finger 67, and the finger shaft 66. In this way, the front image is captured by the image capturing unit 7, the three-dimensional position of the target is calculated by the control unit 23, and the tip of the left arm 5b is targeted based on the position information. The target can be moved to the front of the object, and the target can be pressed by the button operation unit 5d disposed at the tip of the left arm 5b.
  • the security robot 1 moves on and off the elevator during patrol, and the security robot 1 controls the elevator provided on the side of the door of the elevator in the building by the image capturing unit 7.
  • the control unit 23 calculates the three-dimensional position of the call button on the target floor, and based on the position information, raises the tip of the left arm 5b. It can be moved to the front of the evening call button, and the elevator operation button can be pressed by the button operation unit 5d arranged at the tip of the left arm 5b.
  • control unit 23 controls, for example, the opening and closing of the door of the elevator, the turning on and off of a lamp indicating the position of the elevator, and the display unit.
  • a forward signal is sent to the traveling unit 9 and the traveling unit 9 is driven by this signal to drive the security robot 1. You can ride in the evening.
  • the control unit 23 calculates the three-dimensional position of the button on the destination floor of the elevator captured by the image capturing unit 7 and also obtains the positional information. At the same time, move the tip of the left arm 5 b to the front of the button on the target floor for the night, The button on the target floor can be pressed with the button operation unit 5d.
  • the control unit 23 for example, activates the door of the elevator, turns on or off a lamp indicating the position of the elevator, or controls the display unit or the like.
  • a forward signal is sent to the traveling unit 9, and the traveling unit 9 is driven by this signal to drive the security robot 1. You can get off from the night. The distance to the door is measured using a laser sensor (not shown) provided at the waist 8 of the security robot 1, etc., and the change in the distance is detected to recognize that the door has been opened overnight. You can also.
  • FIG. 6 (a) is a side view of the traveling section
  • FIG. 6 (b) is a bottom view of the traveling section.
  • the left driving wheel will be described.
  • the right driving wheel has the same configuration, and the description is omitted.
  • reference numeral 81 denotes a driving wheel
  • 8 la denotes a driving wheel frame
  • 8 1 b denotes a front-side axle supporting the front side of the driving wheel frame
  • 81 c denotes a shock absorber
  • 81 d denotes a shock absorber
  • a rear-side shaft supporting portion that supports the rear side of the driving wheel frame 8 1a via a shock absorber 8 1c, 8 2 is a driving wheel driving motor that is disposed on the driving wheel frame 8 1 a and drives the driving wheel 8 1, 8
  • Reference numeral 3 denotes a belt wheel disposed on a motor shaft of a driving wheel driving motor 82, 84 a belt wheel rotating in conjunction with a belt wheel 83 via a timing belt 85, 86 a driving wheel 81
  • Reference numeral 87 denotes a rotary encoder for detecting rotation of the axle 86
  • reference numeral 88 denotes a rear driven wheel
  • reference numeral 89 denotes a front driven wheel.
  • the driving of the driving wheel drive motor 82 rotates the driving wheel 81 so that the vehicle can travel.
  • the driving wheel 81 is supported by an axle 87 on a driving frame 81a, and the front of the driving frame 81a is supported by a front supporting portion 81b, and a rear shock absorber 81c is provided. And is supported by a rear-side shaft support portion 81d through the shaft.
  • the rotary encoder 87 detects the rotation of the driving wheel 81, analyzes the information by a control device or the like, calculates the traveling distance, and can use it as auxiliary data.
  • a safety device with a limit switch is provided to prevent rotation beyond the rotation limit. Thereby, safety can be improved.
  • the security robot according to the first embodiment is configured as described above, it has the following operation.
  • the image capture unit 7 captures the image of the elevator call button provided on the side of the elevator door, and the control unit 23 detects the elevator call button. Recognize the three-dimensional position, move the tip of the left arm 5b to the front of the call button on the basis of the position information, and move it to the button operation section 5d arranged at the tip of the left arm 5b. You can call the Elevator overnight by pressing the Elevator overnight button. After getting on the elevator, the button on the target floor of the elevator can be pressed by the button operation unit 5d in the same manner.
  • the traveling unit 9 autonomously travels and patrols a previously set patrol route in the building, and gets on and off the elevator route on the patrol route, and gets on and off via the button operation units 5c and 5 at night. It is possible to move between layers by operating the floor designation button of.
  • the finger shaft can be elastically contracted by the elastic body 68, so that the three-dimensional position of the target calculated by the control unit 23 is slightly different from the actual position. Even in the case of deviation, the excessive pressing force generated due to the positional deviation is buffered, and the destruction of the target or the destruction of the left arm 5b, the finger shaft 66, and the finger 67 can be prevented.
  • the left arm portion 5b is formed by the first to sixth arm members 55 to 60, and has six degrees of freedom, so that it can perform a delicate and precise movement close to the movement of a human arm. Can be.
  • the front image is captured by the image capture unit, and the control unit is used as a target, for example, an elevator door provided on the side of the door of the elevator in a building or the like. Recognizes the three-dimensional position of buttons and floor designation buttons in the elevator, moves the tip of the arm to the front of the target based on the position information, and places the button at the tip of the arm It is possible to provide a security robot that can press the button of the target by the operation unit.
  • the front image is captured by the image capturing unit, and the control unit controls the opening and closing of the door for one night, the lighting of the lamp indicating the position of the elevator, or the display on the display unit. It is possible to provide a security robot that can recognize the warning and open the door of the elevator, or run when the elevator arrives and get on and off the elevator. According to the invention described in claim 2, in addition to the effect of claim 1,
  • the finger shaft can be elastically shrunk by the elastic body, the 3D position of the target calculated by the image capture unit by the capture control unit is slightly different from the actual position. Even if there is, it is possible to provide a security gate bot that can buffer an excessive pressing force generated due to the displacement and prevent the destruction of a target or the destruction of an arm, a finger, or a finger shaft.
  • the arm has six degrees of freedom, it is possible to provide a security robot that can perform a fine movement close to the movement of a human arm.
  • a security robot can be provided that can lift and transport an obstacle by sandwiching the obstacle, and can perform light work.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

自律制御でエレベータに乗降し階層間を移動することができ、その際にエレべータホールやエレベータかご内等の建物側に加工や施工、新たな設備の設置等が必要なく省コスト性及び省力性に優れた警備ロボットを提供することを目的とする。本発明の警備ロボット(1)は、警備地域内を走行し巡回警備する警備ロボット(1)であって、胴部(2)と、胴部(2)に配設された腕部(5a)、(5b)と、腕部(5a)、(5b)の先端に配設され目標物のボタンを押圧するボタン操作部(5c)、(5d)と、胴部(2)の前部に配設され前方の画像を画像信号として制御装置部ヘ送信する画像取込部(6)と、を有し、制御装置部は、画像取込部(6)により取込まれた画像信号から目標物の三次元位置を算出しボタン操作部(5c)、(5d)を目標物の正面に移動させ、目標物のボタンを押圧させる構成を有する。

Description

明細書
警備ロボッ ト 技術分野
本発明は、 自律制御でエレべ一夕に乗降し階層間を移動することができる警備 ロボッ卜に関する。 背景技術
近年、 自律制御でエレべ一夕に乗降し階層間を移動することができる警備ロボ ットが用いられている。
このような警備ロボットとしては、 特開平 5— 2 1 0 4 1 4号公報 （以下、 ィ 号公報という） に、 「移動ロボッ トからエレべ一夕かご呼び信号をエレべ一夕ホ —ルに設けたエレべ一夕かご呼び部に送信するとともに、 階指定信号をエレべ一 夕かご内に設けた受信部に送信し、 これに応じて移動するエレべ一夕かごによつ て移動ロボッ トを階層間に移動させる移動ロボッ 卜の移動方法」 が開示されてい る。
また、 特閧 2 0 0 0— 3 3 9 0 3 0号公報 （以下、 口号公報という） には、 「 エレべ一夕に自動的に乗降して、 予め設定された複数の階に順次移動可能な自律 走行車において、 予め設定された複数の階の中から乗降すべき階を任意に選択す るプリセッ ト手段を設け、 自律走行車をエレべ一夕に乗降させる際には、 自律走 行車に設けた前方センサでエレべ一夕の扉の開状態を確認してから、 自律走行車 の走行を開始させる自律走行車」 が開示されている。
しかしながら上記従来の技術では、 以下のような課題を有していた。
( 1 ) ィ号公報に開示の技術では、 移動口ポッ トを導入する際に、 建物内のエレ ベー夕ホールにエレべ—夕かご呼び信号を受信するエレべ—夕かご呼び部や、 ェ レぺ一夕かご内に階指定信号を受信する受信部を全ての階に設ける等建物内に改 装や施工が必要であり、 その改装や施工のために多大の労力や施工期間を要し、 省力性や施工性に欠けると共に、 多大の設置又は既存の設備への改装費用を要し 省コスト性及び省力性に欠けるという課題を有していた。 ( 2 ) 口号公報に開示の自律走行車では、 エレべ一夕ホールにホール送受信器に 設け、 エレべ一夕かご内にかご内送受信器を設ける必要があり、 その改装や施工 のために多大の労力や施工期間を要し省コスト性及び省力性に欠けるという課題 を有していた。
本発明は上記従来の課題を解決するもので、 自律制御でエレべ一夕に乗降し階 層間を移動することができ、 その際にエレべ一夕ホールやエレべ一夕かご内等の 建物側に加工や施工、 新たな設備の設置等が必要なく省コスト性及び省力性に優 れた警備ロボッ トを提供することを目的とする。 > 発明の開示
上記目的を達成するために、 本発明の警備ロボッ トは以下の構成を有している 本発明の請求の範囲第 1項に記載の警備ロボッ トは、 警備地域内を走行し巡回 警備する警備ロボッ 卜であって、 胴部と、 前記胴部に配設された腕部と、 前記腕 部の先端に配設され目標物のボタンを押圧するボタン操作部と、 前記胴部の前部 に配設され前方の画像を画像信号として制御装置部へ送信する画像取込部と、 を 有し、 前記制御装置部は、 前記画像取込部により取込まれた前記画像信号から前 記目標物の三次元位置を算出し前記ボタン操作部を前記目標物の正面に移動させ 、 前記目標物のボタンを押圧させる構成を有している。
この構成により、 以下のような作用を有する。
( 1 ) 画像取込部により前方の画像を取込むと共に、 制御装置部により目標物と して、 例えば建物内等のエレべ一夕の扉の側部に設けられているエレべ一夕呼び ボタンやエレべ一夕内の階指定ボタン等の 3次元位置を認識し、 その位置情報を もとに腕部の先端を目標物の正面に移動させ、 腕部の先端に配設されたボタン操 作部により目標物のボタン、 例えば、 エレべ一夕呼びボタンや階指定ボタン等の 押しボタンスィツチ等を押すことができる。
( 2 ) 画像取込部により前方の画像を取込むと共に、 制御装置部により例えばェ レべ一夕の扉の開閉、 又はエレべ一夕の位置等を示すランプの点灯や消灯、 若し くは表示部の表示等を認識し、 エレべ一夕の扉が開く、 又はエレべ一夕が到着す ると走行してエレべ一夕に乗降することができる。
本発明の請求の範囲第 2項に記載の警備ロボッ トは、 請求の範囲第 1項におい て、 前記ボタン操作部が、 前記目標物に向かって伸長する指シャフトと、 前記指 シャフ卜の先端に配設され前記目標物を押圧する指部と、 前記指シャフ トを弾性 的に伸縮させる弾性体と、 を備えた構成を有している。
この構成により、 請求の範囲第 1項に記載の発明で得られる作用に加え、 以下 のような作用を有する。
( 1 ) ボタン操作部を目標物の正面に移動させた後、 指シャフ トを目標物に向か つて伸長させ、 指部により目標物を押圧操作することができる。
( 2 ) 弾性体により指シャフトを弾性的に縮ませることができるので、 画像取込 部により取込み制御装置部により算出された目標物の 3次元位置が実際の位置と 多少ずれている場合であっても、 位置ずれにより発生する過剰な押圧力を緩衝さ せ、 目標物の破壊又は腕部や指部、 指シャフトの破壊を防ぐことができる。 本発明の請求の範囲第 3項に記載の警備ロボッ トは、 請求の範囲第 1項又は第 2項において、 前記腕部が、 第 1乃至第 6の腕部材を有し、 前記第 1の腕部材と 前記胴部との連結部分、 及び、 前記第 2乃至第 6の腕部材の各々の連結部分を関 節とする 6自由度に形成された構成を有している。
この構成により、 請求の範囲第 1項又は第 2項に記載の発明で得られる作用に 加え、 以下のような作用を有する。
( 1 ) 腕部が 6自由度を有することにより、 人間の腕の動きに近い細やかな動作 を行うことができる。
本発明の第 4項に記載の警備ロボッ トは、 請求の範囲第 1項乃至第 3項の内い ずれか 1項において、 1以上の前記腕部を備えた構成を有している。
この構成により、 請求の範囲第 1項乃至第 4項の内いずれか 1項に記載の発明 で得られる作用に加え、 以下のような作用を有する。
( 1 ) 1以上の腕部を備えているので、 例えば 2の腕部を備えている場合に、 腕 部により障害物を挟み込んで持ち上げて移送することができ、 軽作業を行うこと ができる。 図面の簡単な説明
第 1図 ( a ) は実施の形態 1における警備口ボッ 卜の正面図である。
第 1図 ( b ) は実施の形態 1における警備口ボッ 卜の側面図である。
第 2図 ( a ) は実施の形態 1における警備口ボッ 卜の透視正面図である。 第 2図 ( b ) は実施の形態 1における警備口ボッ 卜の透視側面図である。 第 3図 ( a ) は頭部の透視要部側面図である。
第 3図 ( b ) は頭部の透視要部平面図である。
第 3図 ( c ) は頭部の透視要部背面図である。
第 4図 ( a ) は腕部の透視要部正面図である。
第 4図 ( b ) は腕部の透視要部側面図である。
第 5図 ( a ) はボタン操作部の透視側面図である
第 5図 ( b ) はボタン操作部の操作時の透視側面図である。
第 6図 ( a ) は走行部の側面図である。
第 6図 ( b ) は走行部の底面図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明の一実施の形態について、 図面を参照しながら説明する。
(実施の形態 1 )
本発明の実施の形態 1における警備ロボッ トについて、 以下図面を参照しなが ら説明する。
第 1図 （a ) は本実施の形態 1における警備ロボッ トの正面図であり、 第 1図 ( b ) は本実施の形態 1における警備ロボッ トの側面図であり、 第 2図 （a ) は 本実施の形態 1における警備ロボットの透視正面図であり、 第 2図 （b ) は本実 施の形態 1における警備口ボッ トの透視側面図である。
図中、 1は本実施の形態 1における警備ロボッ ト、 2は警備ロボット 1の胴部 、 3は警備ロボッ ト 1の頭部、 4は頭部 3を胴部 2の上部に支持する首部、 5 a は胴部 2の右側部の前部側に配設されている右腕部、 5 bは胴部 2の左側部の前 部側に配設されている左腕部、 6は胴部 2の正面側に配設されているスピーカ部 、 6 aはマイク部、 7は胴部 2の正面側にスピーカ部 6の下部に配設されている 画像取込部、 8は胴部 2の下部に配設された腰部、 8 aは腰部 8に卷回され周設 されたテープ状の接触センサ、 9は警備ロボット 1を走行させる走行部、 1 0は 超音波センサ、 1 1は胴部 2に固定され頭部 3の上部に配設された全方位カメラ 、 1 2は炎 ·煙感知センサである。
第 2図において、 1 3はバッテリが格納されるバッテリ格納部、 2 1は各部に 配設されたサ一ボモ一夕を制御するモ一夕ドライバ部、 2 2は制御装置部の拡張 ボードであるバスボックス、 2 3は全体の制御及び画像の制御を行う制御装置部 、 2 4は胴部 2の側部背面側に配設された消火器、 2 5は腰部 8に対して胴部 2 を回動させる腰部用モー夕、 2 6は腰部用モ一夕 2 5のモ一夕軸に配設されたゥ オームギア、 2 7は腰部 8に固定された腰部軸、 2 8は腰部軸 2 7に固定されゥ オームギア 2 6に歯合したウォームホイールである。
警備ロボッ ト 1は走行部 9により走行して建物内の巡回警備を行う。 警備ロボ ッ ト 1が巡回警備中に倒れている者や負傷者、 或いは侵入者等を発見した場合に 、 スピーカ部 6、 マイク部 6 aにより、 他の場所に待機しているオペレータは倒 れている者や負傷者や侵入者と会話を行うことができる。
警備ロボッ ト 1がエレべ一夕に乗降する場合、 制御装置部 2 3は画像取込部 7 により取込まれた画像から目標物の三次元位置を認識し、 その目標物の正面に右 腕部 5 a、 又は左腕部 5 bの先端を移動させ、 右腕部 5 a、 又は左腕部 5 bの先 端に配設されたボタン操作部 5 c、 又はボタン操作部 5 dにより目標物のボタン を押圧する。
胴部 2は、 腰部用モ一夕 2 5を駆動させることによりウォームギア 2 6、 ゥォ ームホイール 2 8を介して腰部軸 2 7を中心として腰部 8に対して回動可能に配 設されている。 接触センサ 8 aは腰部 8の周囲に巻着され走行中の障害物の接触 を検知する。 超音波センサ 1 0は周囲の障害物や侵入者等の接近を感知する。 全 方位カメラ 1 1は頭部 3の上部から警備ロボッ ト 1の周囲を撮影する、 撮影され た画像は頭部 3に配設された図示しない記憶部に逐次記憶される。 炎 ·煙感知セ ンサ 1 2は炎や煙を感知してその情報を他の場所に待機しているオペレータ等に 報知することができる。
次に、 頭部の動作について、 図面を参照しながら説明する。 第 3図 （a ) は頭部の透視要部側面図であり、 第 3図 （b ) は頭部の透視要部 平面図であり、 第 3図 （c ) は頭部の透視要部背面図である。
図中、 3は頭部、 3 aは頭部 3に配設された頭部プレート、 3 1は頭部プレー ト 3 a上に配設され上下に傾動自在に配設された遠隔操作用カメラ、 3 2は遠隔 操作用カメラ 3 1を上下に傾動させるカメラ用モー夕、 3 3はカメラ用モー夕 3 2のモータ軸に配設されたウォームギア、 3 4はウォームギア 3 3に歯合するゥ オームホイール、 3 5はウォームホイール 3 4と連動して回動するベルト車、 3 6はベルト車 3 5と後述のペルト車 3 7とに架け渡されたタイミングベルト、 3 7は遠隔操作用カメラ 3 1と連動して回動するベルト車、 4は首部、 4 aは胴部 側首部フレーム、 4 bは胴部側首部フレーム 4 aに固定された固定軸、 4 cは固 定軸 4 bに軸支された頭部側首部フレーム、 4 1は胴部 2の上部に固定された首 シャフト、 4 2は頭部 3を左右に回動させる左右用モー夕、 4 3は左右用モー夕 4 2のモ一夕軸に固定されたベルト車、 4 4はウォームギア、 4 4 aはウォーム ギア 4 4と連動して回動するベルト車、 4 5は首シャフ ト 4 1に周設固定されゥ オームギア 4 4に歯合するウォームホイール、 4 6はベルト車 4 3とベルト車 4 4 aとに架け渡されたタイミングペルト、 4 7は頭部 3を上下に回動させる上下 用モー夕、 4 8は上下用モ一夕 4 7のモータ軸に配設されたベルト車、 4 9はゥ オームギア、 4 9 aはウォームギア 4 9と連動して回動するベルト車、 5 0は固 定軸 4 bに固定されウォームギア 4 9に歯合するウォームホイール、 5 1はベル ト車 4 8とベルト車 4 9 aとに架け渡されたタイミングベルトである。
遠隔操作用カメラ 3 1はカメラ用モー夕 3 2を駆動することにより上下に揺動 する。 頭部 3は左右用モー夕 4 2を駆動することで首シャフト 4 1を軸として左 右に回動する。 また、 頭部 3は上下用モー夕 4 7を駆動することで固定軸 4 bを 軸として上下に傾動する。 このようにして、 頭部 3を任意方向に向け、 頭部 3の 前部に配設された遠隔操作用カメラ 3 1を任意方向に向けることができる。 また 、 遠隔操作用カメラ 3 1を独立して上下に回動させることができるので、 更に広 範囲を確認することができる。
次に、 腕部の動作について、 図面を参照しながら説明する。
第 4図 （a ) は腕部の透視要部正面図であり、 第 4図 （b ) は腕部の透視要部 側面図である。 なお、 本実施の形態 1においては、 左腕部 5 bについて説明し、 右腕部 5 aは同一に構成されているので説明を省略する。
図中、 5 4は胴部 2に配設された支持フレーム、 5 5は支持フレーム 5 4に枢 着され回動自在に支持された第 1の腕部材、 5 5 aは支持フレーム 5 4側に配設 ざれ第 1の腕部材 5 5を矢印 A方向に回動させる第 1のモー夕、 5 5 bは第 1の モ一夕 5 5 aのモータ軸に配設された第 1のウォームギア、 5 5 cは第 1の腕部 材 5 5に固定され第 1のウォームギア 5 5 bに歯合した第 1のウォームホイール である。
5 6は第 2の腕部材、 5 6 aは第 1の腕部材 5 5に配設され第 2の腕部材 5 6 を矢印 B方向に旋回させる第 2のモー夕、 5 6 bは第 2のモー夕 5 6 aのモー夕 軸に配設された第 2のウォームギア、 5 6 cは第 2の腕部材 5 6に固定された固 定軸、 5 6 dは固定軸 5 6 cに環装固定され第 2のウォームギア 5 6 bに歯合し た第 2のウォームホイールである。
5 7は第 3の腕部材、 5 7 aは第 2の腕部材 5 6に配設され第 3の腕部材 5 7 を矢印 C方向に回動させる第 3のモ一夕、 5 7 bは第 3のモー夕 5 7 aのモー夕 軸に配設されたベルト車、 5 7 cはタイミングベルト 5 7 dを介してベルト車 5 7 bと連動して回動するベルト車、 5 7 eはベルト車 5 7 cと同軸に配設され連 動して回動する第 3のウォームギア、 5 7 f は第 3の腕部材 5 7に固定された固 定軸、 5 7 gは固定軸 5 7 f に環装固定され第 3のウォームギア 5 7 eに歯合し た第 3のウォームホイールである。
5 8は第 4の腕部材、 5 8 aは第 3の腕部材 5 7に配設され第 4の腕部材 5 8 を矢印 D方向に旋回させる第 4のモ一夕、 5 8 bは第 4のモ一夕 5 8 aのモー夕 軸に配設された第 4のウォームギア、 5 8 cは第 4の腕部材 5 8に固定された固 定軸、 5 8 dは固定軸 5 8 cに環装固定され第 4のウォームギア 5 8 bに歯合し た第 4のウォームホイールである。
5 9は第 5の腕部材、 5 9 aは第 4の腕部材 5 8に配設され第 5の腕部材 5 9 を矢印 E方向に回動させる第 5のモータ、 5 9 bは第 5のモ一夕 5 9 aのモー夕 軸に配設されたベルト車、 5 9 cはタイミングペルト 5 9 dを介してベルト車 5 9 bと連動して回動する図示しないベルト車と同軸に配設され連動して回動する 第 5のウォームギア、 5 9 eは第 5の腕部材 5 9に固定された固定軸、 5 9 f は 固定軸 5 9 eに環装固定され第 5のウォームギア 5 9 cに歯合した第 5のウォー ムホイールである。
6 0は第 6の腕部材、 6 0 aは第 5の腕部材 5 9に配設され第 6の腕部材 6 0 を矢印 F方向へ旋回させる第 6のモー夕、 6 0 bは第 6のモ一夕 6 0 aのモー夕 軸に配設された第 6のウォームギア、 6 0 cは第 6の腕部材 6 0に固定された固 定軸、 6 0 dは固定軸 6 0 cに環装固定され第 6のウォームギア 6 0 bに歯合し た第 6のウォームホイールである。
エレべ一夕のボタン操作時において、 第 2図 （b ) で示した制御装置部は、 画 像取込部 7で得た画像から目標物であるエレべ一夕のボタン等の 3次元位置を確 認し、 その目標物の正面に左腕部 5 bの先端のボタン操作部 5 dが位置するよう に左腕部 5 bを制御する。 具体的には、 第 1乃至第 6のモ一夕、 5 5 a、 5 6 a 、 5 7 a、 5 8 a、 5 9 a , 6 0 aは、 駆動のためのゲインや回転信号を予め設 定されたプログラムにより各々調整されて制御される。
次に、 ボタン操作部の動作について、 図面を参照しながら説明する。
第 5図 （a ) はボタン操作部の透視側面図であり、 第 5図 （b ) はボタン操作 部の操作時の透視側面図である。
図中、 5 dはボタン操作部、 6 1は手フレーム、 6 2は操作用モー夕、 6 3は 操作用モ一夕 6 2のモータ軸であり雄螺子が螺子切りされた螺子切り部、 6 4は 螺子切り部 6 3に螺着された可動部、 6 5は可動部 6 4に固定された可動フレー ム、 6 6は可動フレーム 6 5の下部に配設され支持部材 6 6 a、 6 6 bにより前 後部を摺動自在に支持された指シャフ ト、 6 7は指シャフ ト 6 6の先端に配設さ れた指部、 6 8は指シャフ ト 6 6に環装されたスプリング状の弾性体、 6 9は掴 み用モー夕、 7 0は掴み用モ一夕 6 9のモ一夕軸に配設されたベルト車、 7 1は 手フレーム 6 1に回動自在に配設された掴み手用軸部、 7 2は掴み手用軸部 7 1 に配設されタイミングベルト 7 3を介してベルト車 7 0と連動して回動するベル ト車、 7 4は掴み手用軸部 7 1に固定された掴み手部である。
ボタン操作部 5 dが目標物のボタンの正面に移動すると、 次に、 制御装置部 2 3の信号によりボタン操作部 5 dによるボタン操作が開始される。 まず、 操作用 モー夕 6 2を駆動し螺子切り部 6 3を回転させる。 これにより螺子切り部 6 3に 螺着された可動部 6 4はボタン操作部 5 dの先端側へ向かって移動し、 それに伴 つて指フレーム 6 5に支持された指シャフト 6 6が先端側へ摺動する。 これによ り、 指シャフト 6 6の先端に配設された指部 6 7により、 目標物であるボタンを 押圧することができる。 なお、 指シャフト 6 6は、 前部と後部を支持部材 6 6 a 、 6 6 bにより摺動自在に支持されている。 また、 指シャフト 6 6は弾性体 6 8 により後部方向の摺動に対して前部側へ付勢されている。 これにより、 指シャフ ト 6 6を弾性的に縮ませることができるので、 画像取込部 7により取込まれ制御 装置部 2 3により算出された目標物の 3次元位置が実際の位置と多少ずれている 場合であっても、 位置ずれにより発生する過剰な押圧力を緩衝させ、 目標物の破 壊又は左腕部 5 bや指部 6 7、 指シャフ卜 6 6の破壊を防ぐことができる このようにして、 画像取込部 7により前方の画像を取込むと共に、 制御装置部 2 3により目標物の 3次元位置を算出し、 その位置情報をもとに左腕部 5 bの先 端を目標物の正面に移動させ、 左腕部 5 bの先端に配設されたボタン操作部 5 d により目標物を押圧操作することができる。
例えば、 巡回警備中のエレべ一夕の乗降を例にすると、 警備ロボット 1は、 画 像取込部 7により建物内のエレべ一夕の扉の側部に設けられているエレべ一夕呼 びボタンの画像を取込むと共に、 制御装置部 2 3により目標階のエレべ一夕呼び ボタンの 3次元位置を算出し、 その位置情報をもとに左腕部 5 bの先端をエレべ —夕呼びボタンの正面に移動させ、 左腕部 5 bの先端に配設されたボタン操作部 5 dによりエレべ一夕呼びボタンを押圧操作することができる。 更に、 画像取込 部 7の画像信号により制御装置部 2 3は、 例えばエレべ一夕の扉の開閉、 又はェ レべ一夕の位置等を示すランプの点灯や消灯、 若しくは表示部等を表示を認識し 、 エレべ一夕の扉が開く、 又はエレべ一夕が到着すると、 走行部 9に前進信号を 送出し、 この信号により走行部 9が駆動して警備ロボッ ト 1を走行させエレべ一 夕に乗ることができる。
警備ロボッ 卜がエレべ一夕に乗り込むと、 画像取込部 7により取込んだエレべ 一夕の目的階のボタンの 3次元位置を制御装置部 2 3により算出し、 その位置情 報をもとに左腕部 5 bの先端をエレべ一夕の目標階のボタンの正面に移動させ、 ボタン操作部 5 dによりエレべ一夕の目標階のボタンを押すことができる。 エレべ一夕が目的階に到着すると、 制御装置部 2 3は、 例えばエレべ一夕の扉 の閧動作、 又はエレべ一夕の位置等を示すランプの点灯や消灯、 若しくは表示部 等の表示を認識し、 エレべ一夕の扉が開く、 又はエレべ一夕が到着すると、 走行 部 9に前進信号を送出し、 この信号により走行部 9が駆動して警備ロボッ ト 1を 走行させエレべ一夕から降りることができる。 なお、 警備ロボット 1の腰部 8等 に配設された図示しないレーザセンサを用いて扉までの距離を計測し、 その距離 の変化を検出してエレべ一夕の扉が開いたことを認識することもできる。
次に走行部について、 図面を参照しながら説明する。
第 6図 （a ) は走行部の側面図であり、 第 6図 （b ) は走行部の底面図である 。 なお、 本実施の形態 1においては、 左側の動輪について説明するが、 右側の動 輪は同様に構成されているので説明を省略する。
図中、 8 1は動輪、 8 l aは動輪フレーム、 8 1 bは動輪フレーム 8 1 aの前 部側を軸支する前部側軸支部、 8 1 cはショックアブソ一バ、 8 1 dはショック ァブソーバ 8 1 cを介して動輪フレーム 8 1 aの後部側を軸支する後部側軸支部 、 8 2は動輪フレーム 8 1 aに配設され動輪 8 1を駆動する動輪駆動用モー夕、 8 3は動輪駆動用モー夕 8 2のモータ軸に配設されたベルト車、 8 4はタイミン グベルト 8 5を介してベルト車 8 3と連動して回動するベルト車、 8 6は動輪 8 1の車軸、 8 7は車軸 8 6の回転を検出するロータリエンコーダ、 8 8は後輪側 従動車輪、 8 9は前輪側従動車輪である。
動輪駆動用モー夕 8 2の駆動により動輪 8 1が回動し、 走行を行うことができ る。 動輪 8 1は動輪フレーム 8 1 aに車軸 8 7により軸支され、 動輪フレーム 8 1 aは前部を前部側軸支部 8 1 bにより軸支され、 後部をショックァブソーバ 8 1 cを介して後部側軸支部 8 1 dにより軸支されている。 これにより、 走行時の 振動や走行部 9における負荷が胴部 2や頭部 3に伝達することを防ぐことができ る。 また、 走行の際、 ロータリエンコーダ 8 7は動輪 8 1の回転を検出し、 その 情報を制御装置部等で解析して走行距離を算出し補助データ等として使用するこ とができる。
なお、 本実施の形態 1においては、 図示していないが、 回動部分には機械的な 回動の限界以上に回動させないように、 リミッ トスィツチによる安全装置が設け られている。 これにより、 安全性を向上させることができる。
以上のように本実施の形態 1における警備ロボヅ トは構成されているので、 以 下のような作用を有する。
( 1 ) 画像取込部 7によりエレべ一夕の扉の側部に設けられているエレべ一夕呼 びボタンの画像を取込むと共に、 制御装置部 2 3によりエレべ一夕呼びボタンの 3次元位置を認識し、 その位置情報をもとに左腕部 5 bの先端をエレべ一夕呼び ボタンの正面に移動させ、 左腕部 5 bの先端に配設されたボタン操作部 5 dによ りエレべ一夕呼びボタンを押しエレべ一夕を呼ぶことができる。 また、 エレべ一 夕に乗り込んだ後は、 同様にして、 ボタン操作部 5 dによりエレべ一夕の目標階 のボタンを押すことができる。
( 2 ) 走行部 9により自律走行して建物内の予め設定された巡回経路を巡回警備 すると共に、 巡回経路においてエレべ一夕に乗降し、 ボタン操作部 5 c、 5 に よりエレべ一夕の階指定ボタンを操作して階層間を移動することができる。
( 3 ) ボタン操作部 5 dを目標物の正面に移動させた後、 指シャフト 6 6を目標 物に向かって伸長させ、 指部 6 7により目標物を押圧操作することができる。
( 4 ) ボタン操作部 5 dにおいて、 弾性体 6 8により指シャフ トを弾性的に縮ま せることができるので、 制御装置部 2 3により算出した目標物の 3次元位置が実 際の位置と多少ずれている場合であっても、 位置ずれにより発生する過剰な押圧 力を緩衝させ、 目標物の破壊又は左腕部 5 bや指シャフ ト 6 6、 指部 6 7の破壊 を防ぐことができる。
( 5 ) 左腕部 5 bが第 1乃至第 6の腕部材 5 5〜6 0により形成され、 6自由度 を有することにより、 人間の腕の動きに近い細やかな、 且つ精密な動作を行うこ とができる。
( 6 ) 右腕部 5 a、 左腕部 5 bを備えているので、 障害物を挟み込んで持ち上げ て移送することができ、 軽作業を行うことができる。
( 7 ) 掴み手部 7 4により軽量物を掴み、 移送することができる。 産業上の利用可能性 以上のように本発明の警備ロボッ 卜によれば、 以下のような有利な効果が得ら れる。
請求の範囲第 1項に記載の発明によれば、
( 1 ) 画像取込部により前方の画像を取込むと共に、 制御装置部により目標物と して、 例えば建物内等のエレべ一夕の扉の側部に設けられているエレべ一夕呼び ボタンやエレべ一夕内の階指定ボタン等の 3次元位置を認識し、 その位置情報を もとに腕部の先端を目標物の正面に移動させ、 腕部の先端に配設されたボタン操 作部により目標物のボタンを押すことができる警備ロボットを提供することがで きる。
( 2 ) 画像取込部により前方の画像を取込むと共に、 制御装置部により例えばェ レぺ一夕の扉の開閉、 又はエレべ一夕の位置を示すランプの点灯、 若しくは表示 部の表示等を認識し、 エレべ一夕の扉が開く、 又はエレべ一夕が到着すると走行 してエレべ一夕に乗降することができる警備ロボッ トを提供することができる。 請求の範囲第 2項に記載の発明によれば、 請求の範囲第 1項の効果に加え、
( 1 ) ボタン操作部を目標物の正面に移動させた後、 指シャフ トを目標物に向か つて伸長させ、 指部により目標物を押圧操作することができる警備ロボッ トを提 供することができる。
( 2 ) 弾性体により指シャフ卜を弾性的に縮ませることができるので、 画像取込 部により取込み制御装置部により算出された目標物の 3次元位置が実際の位置と 多少ずれている場合であっても、 位置ずれにより発生する過剰な押圧力を緩衝さ せ、 目標物の破壊又は腕部や指部、 指シャフトの破壊を防ぐことができる警備口 ボッ トを提供することができる。
請求の範囲第 3項に記載の発明によれば、 請求の範囲第 1項又は第 2項の効果 に加え、
( 1 ) 腕部が 6自由度を有することにより、 人間の腕の動きに近い細やかな動作 を行うことができる警備ロボットを提供することができる。
請求の範囲第 4項に記載の発明によれば、 請求の範囲第 1項乃至第 3項の内い ずれか 1項の効果に加え、
( 1 ) 1以上の腕部を備えているので、 例えば 2の腕部を備えている場合に、 腕 部により障害物を挟み込んで持ち上げて移送することができ、 軽作業を行うこと ができる警備ロボッ トを提供することができる。

Claims

請求の範囲
1 . 警備地域内を走行し巡回警備する警備ロボッ トであって、 胴部と、 前記胴 部に配設された腕部と、 前記腕部の先端に配設され目標物のボタンを押圧するボ タン操作部と、 前記胴部の前部に配設され前方の画像を画像信号として制御装置 部へ送信する画像取込部と、 を有し、 前記制御装置部は、 前記画像取込部により 取込まれた前記画像信号から前記目標物の三次元位置を算出し前記ボタン操作部 を前記目標物の正面に移動させ、 前記目標物のボタンを押圧させることを特徴と する警備ロボッ ト。
2 . 前記ボタン操作部が、 前記目標物に向かって伸長する指シャフトと、 前記 指シャフ 卜の先端に配設され前記目標物を押圧する指部と、 前記指シャフ トを弾 性的に伸縮させる弾性体と、 を備えていることを特徴とする請求の範囲第 1項に 記載の警備ロボッ ト。
3 . 前記腕部が、 第 1乃至第 6の腕部材を有し、 前記第 1の腕部材と前記胴部 との連結部分、 及び、 前記第 2乃至第 6の腕部材の各々の連結部分を関節とする 6自由度に形成されていることを特徴とする請求の範囲第 1項又は第 2項に記載 の警備ロボッ ト。
4 . 1以上の前記腕部を備えていることを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 3項の内いずれか 1項に記載の警備ロボット。
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