(57)【要約】【課題】汎用性の高い自律探索システム等を提供することを課題とする。【解決手段】操作端末１０と移動探索装置１１とを備え、操作端末１０は、探索対象物と所定の動作とをそれぞれ入力可能な入力部２１と、入力された探索対象物の対象データと入力された所定の動作の動作データとを、移動探索装置１１に送信する端末側通信部２４と、入力部２１及び端末側通信部２４に接続される端末側制御部２５とを有し、移動探索装置１１は、操作端末１０から送信された対象データに基づいて、探索対象物の自律探索を行うと共に、操作端末１０から送信された動作データに基づいて、探索対象物に所定の動作を実行する。【選択図】図１
2015080836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作端末と、
前記操作端末から送信される情報に基づいて、移動しながら探索対象物を探索する移動探索装置と、を備え、
前記操作端末は、
前記探索対象物と、前記探索対象物に対して行われる所定の動作と、をそれぞれ入力可能な入力部と、
前記入力部で入力された前記探索対象物を対象データとして、前記移動探索装置に送信すると共に、前記入力部で入力された前記所定の動作を動作データとして、前記移動探索装置に送信する端末側通信部と、
前記入力部及び前記端末側通信部に接続される端末側制御部と、を有し、
前記移動探索装置は、
前記探索対象物を検出するための対象検出器と、
前記探索対象物に対して前記所定の動作を実行可能な動作部と、
前記操作端末から送信された前記対象データ及び前記動作データを受信可能な装置側通信部と、
前記移動探索装置を自律移動させる自律移動プログラムと、前記対象データと前記対象検出器により検出される対象検出データとを照合する認識プログラムと、を記憶する記憶部と、
前記対象検出器、前記動作部、前記装置側通信部及び前記記憶部に接続される装置側制御部と、を有し、
前記装置側制御部は、前記自律移動プログラムの実行による前記移動探索装置の自律移動時において、前記認識プログラムを実行して、前記装置側通信部で受信した前記対象データと前記対象検出器により検出される前記対象検出データとを照合し、照合した結果、前記対象データと前記対象検出データとが一致すると判定した場合、前記装置側通信部で受信した前記動作データに基づいて、前記動作部による所定の動作を前記探索対象物に対して実行することを特徴とする自律探索システム。
【請求項２】
前記記憶部は、前記探索対象物に関する対象サンプルデータをさらに記憶しており、
前記操作端末は、前記移動探索装置に送信する前記対象データとして、前記移動探索装置の前記記憶部に記憶されている前記対象サンプルデータを指定する対象指定信号を送信し、
前記装置側制御部は、前記装置側通信部で受信した前記対象指定信号を取得すると、前記対象指定信号によって指定される前記対象サンプルデータを前記記憶部から取得することを特徴とする請求項１に記載の自律探索システム。
【請求項３】
前記操作端末は、前記移動探索装置に送信する前記対象データとして、前記探索対象物に関する対象サンプルデータを送信し、
前記装置側制御部は、前記装置側通信部で受信した前記対象サンプルデータを取得することを特徴とする請求項１に記載の自律探索システム。
【請求項４】
前記記憶部は、前記所定の動作に関する動作プログラムをさらに記憶しており、
前記操作端末は、前記移動探索装置に送信する前記動作データとして、前記移動探索装置の前記記憶部に記憶されている前記動作プログラムを指定する動作指定信号を送信し、
前記装置側制御部は、前記装置側通信部で受信した前記動作指定信号を取得すると、前記対象指定信号によって指定される前記動作プログラムを前記記憶部から取得することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の自律探索システム。
【請求項５】
前記操作端末は、前記移動探索装置に送信する前記動作データとして、前記所定の動作に関する動作プログラムを送信し、
前記装置側制御部は、前記装置側通信部で受信した前記動作プログラムを取得することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の自律探索システム。
【請求項６】
前記記憶部は、前記操作端末から送信された前記対象データと前記動作データとを関連付けて蓄積しており、
前記装置側制御部は、前記自律移動プログラムの実行による前記移動探索装置の自律移動時において、前記認識プログラムを実行して、前記記憶部に蓄積された前記対象データと前記対象検出器により検出される前記対象検出データとを照合し、照合した結果、前記対象データと前記対象検出データとが一致すると判定した場合、前記記憶部に蓄積された前記動作データに基づいて、前記動作部による所定の動作を前記探索対象物に対して実行することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の自律探索システム。
【請求項７】
前記対象検出器は、前記移動探索装置の周囲を撮像可能なカメラ、前記移動探索装置の周囲の空間を計測可能なスキャナ、前記移動探索装置の周囲の音を検出可能なマイク、及び前記移動探索装置の周囲の臭いを検出可能な臭気測定器のうち、少なくとも１つを有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の自律探索システム。
【請求項８】
前記入力部は、前記移動探索装置を遠隔操作するための遠隔操作入力が可能となっており、
前記装置側制御部は、前記装置側通信部で受信した遠隔操作入力を取得すると、前記遠隔操作入力に基づく制御を、自律移動時における制御よりも優先して実行することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の自律探索システム。
【請求項９】
前記操作端末は、前記入力部から入力される情報を表示する表示部をさらに有し、
前記表示部は、前記探索対象物を入力する探索対象物入力項目と、前記所定の動作を入力する動作入力項目とを表示することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の自律探索システム。
【請求項１０】
移動しながら探索対象物を探索する移動探索装置を操作するための操作端末であって、
前記探索対象物と、前記探索対象物に対して行われる所定の動作と、をそれぞれ入力可能な入力部と、
前記入力部で入力された前記探索対象物を対象データとして、前記移動探索装置に送信すると共に、前記入力部で入力された前記所定の動作を動作データとして、前記移動探索装置に送信する端末側通信部と、
前記入力部及び前記端末側通信部に接続される端末側制御部と、を備えることを特徴とする操作端末。
【請求項１１】
操作端末から送信される情報に基づいて、自律移動しながら探索対象物を探索する移動探索装置であって、
自律移動時において、前記操作端末から受信した前記探索対象物を対象データと、前記探索対象物を検出するときの対象検出データとを照合し、照合した結果、前記対象データと前記対象検出データとが一致すると判定した場合、前記探索対象物に対して所定の動作を実行することを特徴とする移動探索装置。
【請求項１２】
操作端末と、前記操作端末から送信される情報に基づいて、移動しながら探索対象物を探索する移動探索装置と、を備える自律探索システムの探索制御方法であって、
前記操作端末において入力された前記探索対象物を対象データとして、前記移動探索装置に送信すると共に、前記操作端末において入力された前記探索対象物に対して行われる所定の動作を動作データとして、前記移動探索装置に送信するデータ送信工程と、
前記移動探索装置を自律移動させる自律移動工程と、
前記移動探索装置の自律移動時において、前記移動探索装置で受信した前記対象データと、前記移動探索装置に設けられる対象検出器により検出される対象検出データとを照合する照合工程と、
前記移動探索装置が、前記対象データの前記探索対象物と前記対象検出データとが一致すると判定した場合、前記探索対象物に対し所定の動作を行う動作工程と、を備えることを特徴とする自律探索システムの探索制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作端末及び移動探索装置を用いて、探索対象物を探索する自律探索システム、操作端末、移動探索装置及び自律探索システムの探索制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、オペレータにより遠隔操作される遠隔操作ロボット装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この遠隔操作ロボット装置は、オペレータによる遠隔操作と、ロボット自身の自律移動とを協調させることで、安定した移動を行っている。また、遠隔操作ロボット装置は、ロボットの周囲の状況を検出するための超音波センサを有しており、超音波センサで計測した距離データに基づいて、障害物の有無を判断している。そして、遠隔操作ロボット装置は、障害物があると判断した場合、オペレータによる遠隔操作がなければ、自律的に障害物を回避している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１５５３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、特許文献１に記載の遠隔操作ロボット装置は、自律移動を行う場合、オペレータによる遠隔操作がなければ、予め与えられた動作である障害物の回避を実行する。ここで、遠隔操作ロボット装置等の移動探索装置の自律移動時において、障害物の回避以外の他の動作を実行させる場合、所定の対象物に対して所定の動作を行うための命令を予め与えなければならない。一般的に、与えられる命令としては、例えば、移動探索装置の自律移動時において、所定の対象物に対して所定の動作を行う動作プログラム（例えば、ドリルを把持する動作プログラム）を実行命令（例えば、ドリルを把持するという命令）として与えることが考えられる。しかしながら、この場合、所定の対象物に対して所定の動作を行う命令であることから、対象物が異なれば、異なる対象物に対する所定の動作を行うことができない。以上から、所定の対象物と所定の動作とを組み合わせた数だけ動作プログラム及び実行命令を用意しなければならず、汎用性が低いものとなってしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、汎用性の高い自律探索システム、操作端末、移動探索装置及び探索制御方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の自律探索システムは、操作端末と、前記操作端末から送信される情報に基づいて、移動しながら探索対象物を探索する移動探索装置と、を備え、前記操作端末は、前記探索対象物と、前記探索対象物に対して行われる所定の動作と、をそれぞれ入力可能な入力部と、前記入力部で入力された前記探索対象物を対象データとして、前記移動探索装置に送信すると共に、前記入力部で入力された前記所定の動作を動作データとして、前記移動探索装置に送信する端末側通信部と、前記入力部及び前記端末側通信部に接続される端末側制御部と、を有し、前記移動探索装置は、前記探索対象物を検出するための対象検出器と、前記探索対象物に対して前記所定の動作を実行可能な動作部と、前記操作端末から送信された前記対象データ及び前記動作データを受信可能な装置側通信部と、前記移動探索装置を自律移動させる自律移動プログラムと、前記対象データと前記対象検出器により検出される対象検出データとを照合する認識プログラムと、を記憶する記憶部と、前記対象検出器、前記動作部、前記装置側通信部及び前記記憶部に接続される装置側制御部と、を有し、前記装置側制御部は、前記自律移動プログラムの実行による前記移動探索装置の自律移動時において、前記認識プログラムを実行して、前記装置側通信部で受信した前記対象データと前記対象検出器により検出される前記対象検出データとを照合し、照合した結果、前記対象データと前記対象検出データとが一致すると判定した場合、前記装置側通信部で受信した前記動作データに基づいて、前記動作部による所定の動作を前記探索対象物に対して実行することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、操作端末の入力部において、探索対象物（例えば、ドリル）と所定の動作（例えば、把持する）とをそれぞれ入力することが可能となる。このため、移動探索装置は、入力された探索対象物に対し、入力された所定の動作を行うことができる。ここで、探索対象物を、他の探索対象物に変更する場合、入力部において入力した探索対象物を異なる他の探索対象物に変更すれば、入力した所定の動作を変更しなくてもよい。このため、移動探索装置は、入力された他の探索対象物に対し、入力された所定の動作を行うことができる。このように、操作端末の入力部において、探索対象物と所定の動作とを適宜組み合わせて入力（命令）することで、移動探索装置に対して柔軟な命令を与えることが可能になることから、探索対象物に対して所定の動作を行うという命令（例えば、ドリルを把持する）を与える必要がないため、汎用性を高めることができる。
【０００８】
この場合、前記記憶部は、前記探索対象物に関する対象サンプルデータをさらに記憶しており、前記操作端末は、前記移動探索装置に送信する前記対象データとして、前記移動探索装置の前記記憶部に記憶されている前記対象サンプルデータを指定する対象指定信号を送信し、前記装置側制御部は、前記装置側通信部で受信した前記対象指定信号を取得すると、前記対象指定信号によって指定される前記対象サンプルデータを前記記憶部から取得することが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、移動探索装置の記憶部に対象サンプルデータを記憶させ、操作端末から対象指定信号を送信すればよいため、操作端末から移動探索装置への通信量を抑制することができ、操作端末から移動探索装置へ迅速に命令を与えることができる。
【００１０】
この場合、前記操作端末は、前記移動探索装置に送信する前記対象データとして、前記探索対象物に関する対象サンプルデータを送信し、前記装置側制御部は、前記装置側通信部で受信した前記対象サンプルデータを取得することが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、操作端末から移動探索装置へ対象サンプルデータを送信することができるため、移動探索装置の記憶部に対象サンプルデータが予め記憶されていない場合であっても、送信された対象サンプルデータの探索対象物に対し、所定の動作を実行することができる。
【００１２】
この場合、前記記憶部は、前記所定の動作に関する動作プログラムをさらに記憶しており、前記操作端末は、前記移動探索装置に送信する前記動作データとして、前記移動探索装置の前記記憶部に記憶されている前記動作プログラムを指定する動作指定信号を送信し、前記装置側制御部は、前記装置側通信部で受信した前記動作指定信号を取得すると、前記対象指定信号によって指定される前記動作プログラムを前記記憶部から取得することが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、移動探索装置の記憶部に動作プログラムを記憶させ、操作端末から動作指定信号を送信すればよいため、操作端末から移動探索装置への通信量を抑制することができ、操作端末から移動探索装置へ迅速に命令を与えることができる。
【００１４】
この場合、前記操作端末は、前記移動探索装置に送信する前記動作データとして、前記所定の動作に関する動作プログラムを送信し、前記装置側制御部は、前記装置側通信部で受信した前記動作プログラムを取得することが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、操作端末から移動探索装置へ動作プログラムを送信することができるため、移動探索装置の記憶部に動作プログラムが予め記憶されていない場合であっても、送信された動作プログラムに関する所定の動作を、探索対象物に対して実行することができる。
【００１６】
この場合、前記記憶部は、前記操作端末から送信された前記対象データと前記動作データとを関連付けて蓄積しており、前記装置側制御部は、前記自律移動プログラムの実行による前記移動探索装置の自律移動時において、前記認識プログラムを実行して、前記記憶部に蓄積された前記対象データと前記対象検出器により検出される前記対象検出データとを照合し、照合した結果、前記対象データと前記対象検出データとが一致すると判定した場合、前記記憶部に蓄積された前記動作データに基づいて、前記動作部による所定の動作を前記探索対象物に対して実行することが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、操作端末から移動探索装置へ対象データ及び動作データを入力しなくても、移動探索装置は、自律移動時において、過去に入力された対象データ及び動作データに基づいて、探索対象物に対して所定の動作を行うことができる。このため、移動探索装置は、操作端末からの入力に基づく動作を学習することが可能となる。
【００１８】
この場合、前記対象検出器は、前記移動探索装置の周囲を撮像可能なカメラ、前記移動探索装置の周囲の空間を計測可能なスキャナ、前記移動探索装置の周囲の音を検出可能なマイク、及び前記移動探索装置の周囲の臭いを検出可能な臭気測定器のうち、少なくとも１つを有することが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、探索対象物を、カメラ、スキャナ、マイク及び臭気測定器の少なくとも１つにより検出することができる。
【００２０】
この場合、前記入力部は、前記移動探索装置を遠隔操作するための遠隔操作入力が可能となっており、前記装置側制御部は、前記装置側通信部で受信した遠隔操作入力を取得すると、前記遠隔操作入力に基づく制御を、自律移動時における制御よりも優先して実行することが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、移動探索装置の自律移動時における制御よりも優先して操作端末による移動探索装置の遠隔操作に基づく制御を実行することができる。このため、操作端末を操作するオペレータによって移動探索装置を遠隔操作することができるため、オペレータの遠隔操作による制御と、移動探索装置の自律移動時における制御とを協調させることができる。
【００２２】
この場合、前記操作端末は、前記入力部から入力される情報を表示する表示部をさらに有し、前記表示部は、前記探索対象物を入力する探索対象物入力項目と、前記所定の動作を入力する動作入力項目とを表示することが好ましい。
【００２３】
この構成によれば、表示部に、探索対象物を入力する探索対象物入力項目と、所定の動作を入力する動作入力項目とを表示することができる。このため、操作端末を操作するオペレータは、表示部を視認しながら、入力部による探索対象物の入力と、所定の動作の入力とを好適に行うことができる。
【００２４】
本発明の操作端末は、移動しながら探索対象物を探索する移動探索装置を操作するための操作端末であって、前記探索対象物と、前記探索対象物に対して行われる所定の動作と、をそれぞれ入力可能な入力部と、前記入力部で入力された前記探索対象物を対象データとして、前記移動探索装置に送信すると共に、前記入力部で入力された前記所定の動作を動作データとして、前記移動探索装置に送信する端末側通信部と、前記入力部及び前記端末側通信部に接続される端末側制御部と、を備えることを特徴とする。
【００２５】
この構成によれば、入力部において、探索対象物と所定の動作とをそれぞれ入力することで、探索対象物と所定の動作とを適宜組み合わせて入力（命令）することが可能となることから、柔軟な命令を移動探索装置に与えることができ、汎用性を高めることができる。
【００２６】
本発明の移動探索装置は、操作端末から送信される情報に基づいて、自律移動しながら探索対象物を探索する移動探索装置であって、自律移動時において、前記操作端末から受信した前記探索対象物を対象データと、前記探索対象物を検出するときの対象検出データとを照合し、照合した結果、前記対象データと前記対象検出データとが一致すると判定した場合、前記探索対象物に対して所定の動作を実行することを特徴とする。
【００２７】
この構成によれば、自律移動時において、操作端末から送信された対象データと一致する探索対象物に対して所定の動作を行うことができる。
【００２８】
本発明の自律探索システムの探索制御方法は、操作端末と、前記操作端末から送信される情報に基づいて、移動しながら探索対象物を探索する移動探索装置と、を備える自律探索システムの探索制御方法であって、前記操作端末において入力された前記探索対象物を対象データとして、前記移動探索装置に送信すると共に、前記操作端末において入力された前記探索対象物に対して行われる所定の動作を動作データとして、前記移動探索装置に送信するデータ送信工程と、前記移動探索装置を自律移動させる自律移動工程と、前記移動探索装置の自律移動時において、前記移動探索装置で受信した前記対象データと、前記移動探索装置に設けられる対象検出器により検出される対象検出データとを照合する照合工程と、前記移動探索装置が、前記対象データの前記探索対象物と前記対象検出データとが一致すると判定した場合、前記探索対象物に対し所定の動作を行う動作工程と、を備えることを特徴とする。
【００２９】
この構成によれば、操作端末において入力された探索対象物及び所定の動作を、移動探索装置へ向けて対象データ及び動作データとして送信することができる。このため、移動探索装置は、受信した対象データ及び動作データに基づいて、探索対象物に対して所定の動作を行うことができる。このとき、操作端末には、探索対象物と所定の動作とが適宜組み合わされて入力（命令）されることから、柔軟な命令を移動探索装置に与えることができ、汎用性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１は、本実施例に係る自律探索システムの概略構成図である。
【図２】図２は、入力画面の一例を示す説明図である。
【図３】図３は、本実施例に係る自律探索システムの探索制御方法に関するフローチャートである。
【図４】図４は、自律探索システムの動作の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下に、本発明に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【実施例】
【００３２】
図１は、本実施例に係る自律探索システムの概略構成図であり、図２は、入力画面の一例を示す説明図である。また、図３は、本実施例に係る自律探索システムの探索制御方法に関するフローチャートであり、図４は、自律探索システムの動作の一例を示す説明図である。
【００３３】
図１に示すように、本実施例に係る自律探索システム１は、操作端末１０と移動探索装置１１とを備えており、操作端末１０から移動探索装置１１へ命令が与えられると共に、与えられた命令に従って移動探索装置１１が移動しながら探索対象物を探索するシステムとなっている。
【００３４】
操作端末１０は、オペレータにより操作される端末となっており、入力部２１と、表示部２２と、端末側記憶部２３と、端末側通信部２４と、端末側制御部２５とを有している。
【００３５】
入力部２１は、情報を入力可能となっており、オペレータによって操作される。オペレータは、入力部２１を操作することで、移動探索装置１１に送信する情報を入力する。具体的に、オペレータは、入力部２１を操作して、移動探索装置１１により探索される探索対象物の情報を入力したり、移動探索装置１１により探索対象物に対して行われる所定の動作の情報を入力したりする。
【００３６】
表示部２２は、情報を出力しており、オペレータに情報を視認可能に表示する。オペレータは、表示部２２を視認しながら、入力部２１の操作を行う。また、表示部２２は、移動探索装置１１から送信される情報を表示したりする。具体的に、オペレータは、表示部２２に表示される所定の入力画面を視認して、探索対象物の情報を入力したり、探索対象物に対して行われる所定の動作の情報を入力したり、また、表示部２２に表示される情報を視認した後、所定の情報を入力したりする。
【００３７】
端末側記憶部２３は、各種情報が記憶されており、例えば、移動探索装置１１に送信する情報等を記憶している。移動探索装置１１に送信する情報としては、探索対象物に関するデータである対象サンプルデータＤ１、及び探索対象物に対して行われる所定の動作に関するデータである動作プログラムＤ２がある。
【００３８】
端末側通信部２４は、移動探索装置１１との間で通信を行っており、移動探索装置１１へ情報を送信したり、移動探索装置１１からの情報を受信したりする。なお、移動探索装置１１との通信は、有線通信であってもよいし、無線通信であってもよく、特に限定されない。
【００３９】
端末側制御部２５は、入力部２１、表示部２２、端末側記憶部２３及び端末側通信部２４にそれぞれ接続され、各部を制御する。端末側制御部２５は、例えば、入力部２１から入力された情報に基づいて、端末側通信部２４を介して移動探索装置１１へ向けて所定の情報を送信する。
【００４０】
具体的に、端末側制御部２５は、入力部２１から探索対象物に関する情報が入力されると、入力された探索対象物を対象データとして移動探索装置１１に送信する。対象データとしては、操作端末１０の端末側記憶部２３に記憶された対象サンプルデータＤ１、または、移動探索装置１１に記憶された対象サンプルデータＤ１を指定する対象指定信号がある。つまり、端末側制御部２５は、端末側記憶部２３に記憶された対象サンプルデータＤ１を移動探索装置１１に送信する場合、入力部２１から探索対象物に関する情報が入力されると、入力された探索対象物に対応する対象サンプルデータＤ１を端末側記憶部２３から読み出し、読み出した対象サンプルデータＤ１を移動探索装置１１へ向けて送信する。また、端末側制御部２５は、移動探索装置１１に記憶された対象サンプルデータＤ１を指定する場合、入力部２１から探索対象物に関する情報が入力されると、入力された探索対象物に対応する対象指定信号を生成し、生成した対象指定信号を移動探索装置１１へ向けて送信する。
【００４１】
また、端末側制御部２５は、入力部２１から所定の動作に関する情報が入力されると、入力された所定の動作を動作データとして移動探索装置１１に送信する。動作データとしては、操作端末１０の端末側記憶部２３に記憶された動作プログラムＤ２、または、移動探索装置１１に記憶された動作プログラムＤ２を指定する動作指定信号がある。つまり、端末側制御部２５は、端末側記憶部２３に記憶された動作プログラムＤ２を移動探索装置１１に送信する場合、入力部２１から所定の動作に関する情報が入力されると、入力された所定の動作に対応する動作プログラムＤ２を端末側記憶部２３から読み出し、読み出した動作プログラムＤ２を移動探索装置１１へ向けて送信する。また、端末側制御部２５は、移動探索装置１１に記憶された動作プログラムＤ２を指定する場合、入力部２１から所定の動作に関する情報が入力されると、入力された所定の動作に対応する動作指定信号を生成し、生成した動作指定信号を移動探索装置１１へ向けて送信する。
【００４２】
このように、操作端末１０は、探索対象物と所定の動作とが入力部２１で入力されることで、探索対象物に対して所定の動作を実行する命令を、移動探索装置１１に与えることができる。
【００４３】
次に、移動探索装置１１について説明する。移動探索装置１１は、自律移動しながら探索対象物を探索する装置であり、探索対象物に対し所定の動作を実行可能となっている。移動探索装置１１としては、例えば、自律移動型ロボットであり、移動部３１と、動作部３２と、対象検出器３３と、装置側記憶部３４と、装置側通信部３５と、装置側制御部３６とを有している。
【００４４】
移動部３１は、移動探索装置１１を移動させており、例えば、駆動輪を有する車輪で構成されていてもよいし、キャタピラで構成されていてもよい。移動部３１は、接続される装置側制御部３６によって、その移動が制御される。
【００４５】
動作部３２は、探索対象物に所定の動作を行うものである。動作部３２としては、例えば、探索対象物を把持可能なアームである。なお、動作部３２は、探索対象物に対して所定の動作を実行可能なものであれば、アームに限定されず、いずれの機構であってもよい。
【００４６】
対象検出器３３は、探索対象物を検出するものであり、例えば、カメラ４１とマイク４２とを含んで構成されている。カメラ４１は、移動探索装置１１の周囲を撮像可能となっている。マイク４２は、移動探索装置１１の周囲の音を集音可能となっている。なお、対象検出器３３は、探索対象物を検出可能なものであれば、いずれの検出器であってもよく、例えば、移動探索装置１１周りの臭気を計測可能な臭気計測器、移動探索装置１１周りの空間を把握可能なスキャナを含んでいてもよい。
【００４７】
装置側記憶部３４は、各種情報が記憶されており、例えば、移動探索装置１１で実行するプログラム、及び移動探索装置１１で利用されるデータ等の情報を記憶している。具体的に、装置側記憶部３４は、探索対象物に関する対象サンプルデータＤ１、探索対象物に対して行われる所定の動作に関する動作プログラムＤ２、移動部３１による自律移動を実行するための自律移動プログラムＤ３、及び探索対象物を認識するための認識プログラムＤ４等を記憶している。ここで、対象サンプルデータＤ１、動作プログラムＤ２、自律移動プログラムＤ３及び認識プログラムＤ４についてそれぞれ説明する。なお、装置側記憶部３４に記憶される対象サンプルデータＤ１及び動作プログラムＤ２は、端末側記憶部２３に記憶される対象サンプルデータＤ１及び動作プログラムＤ２と同様のものである。
【００４８】
対象サンプルデータＤ１は、移動探索装置１１により探索される探索対象物を特定するために用いられるサンプルデータである。対象サンプルデータＤ１は、探索対象物を検出する対象検出器３３に応じて用意される。つまり、対象検出器３３としてカメラ４１を用いる場合、対象サンプルデータＤ１としては、探索対象物の画像データが用意される。また、対象検出器３３としてマイク４２を用いる場合、対象サンプルデータＤ１としては、探索対象物から発せられる音の音響データが用意される。なお、対象サンプルデータＤ１は、対象検出器３３に応じて用意すればよく、上記のデータに限定されない。対象サンプルデータＤ１は、例えば、臭気計測器に対応する探索対象物から発せられる臭気の臭気データであってもよいし、スキャナに対応する探索対象物の３次元データであってもよい。
【００４９】
動作プログラムＤ２は、移動探索装置１１の動作部３２に所定の動作を行わせるためのプログラムである。動作プログラムＤ２としては、動作部３２がアームである場合、例えば、アームで探索対象物を把持する把持動作を実行する動作プログラムＤ２、アームで探索対象物を引っ張る引張動作を実行する動作プログラムＤ２等である。なお、動作部３２がアームでなく、異なる動作部３２である場合、異なる動作部３２に対応する動作プログラムＤ２を用意してもよい。
【００５０】
自律移動プログラムＤ３は、移動探索装置１１を自律移動させて探索対象物を探索するためのプログラムである。自律移動プログラムＤ３としては、例えば、探索対象物の対象サンプルデータＤ１として音響データが与えられた場合、マイク４２を用いて周囲の音を集音し、音響データに対応する音が発せられる方向（到来方向）に向かって移動探索装置１１を自律移動させる自律移動プログラムＤ３がある。ここで、音の到来方向を特定する場合、マイク４２として、複数のマイクロホンからなるマイクロホンアレーを用いている。そして、装置側制御部３６は、各マイクロホンにより検出される検出信号の時間差に基づいて、音の到来方向を特定する。また、自律移動プログラムＤ３としては、例えば、探索対象物の対象サンプルデータＤ１として、画像データが与えられた場合、カメラ４１を用いて周囲を撮像し、撮像された撮像データと画像データとが一致するまで移動探索装置１１を自律移動させる自律移動プログラムＤ３がある。なお、自律移動プログラムＤ３は、上記に限定されず、移動探索装置１１を自律移動させて探索対象物を探索可能なプログラムであれば、いずれのプログラムであってもよい。
【００５１】
認識プログラムＤ４は、対象検出器３３で検出された探索対象物に関するデータである対象検出データと、対象サンプルデータＤ１とを照合するためのプログラムである。認識プログラムＤ４としては、例えば、探索対象物の対象サンプルデータＤ１として音響データが与えられた場合、マイク４２で集音した対象検出データとしての音響検出データから探索対象物の音源を分離し、分離した探索対象物の音源の音響検出データと、音響データとを照合する認識プログラムＤ４がある。また、認識プログラムＤ４としては、例えば、探索対象物の対象サンプルデータＤ１として、画像データが与えられた場合、カメラ４１を用いて周囲を撮像し、撮像された撮像データと、画像データとを照合する認識プログラムＤ４がある。なお、認識プログラムＤ４も、上記に限定されず、対象検出器３３で検出された対象検出データと、対象サンプルデータＤ１とを照合可能なプログラムであれば、いずれのプログラムであってもよい。そして、装置側制御部３６は、認識プログラムＤ４による照合により、対象検出データと、対象サンプルデータＤ１とが一致する場合には、動作プログラムＤ２を実行する。
【００５２】
また、装置側記憶部３４は、学習機能を有している。つまり、装置側記憶部３４には、操作端末１０から与えられた命令が蓄積される。つまり、装置側記憶部３４には、操作端末１０から送信された対象データと動作データとが関連付けられた命令が蓄積される。そして、装置側制御部３６は、装置側記憶部３４に記憶された命令に基づいて移動探索装置１１による自律探索を行うことが可能となっている。このとき、装置側記憶部３４には、複数の命令が記憶される。ここで、例えば、探索対象物に対して所定の動作を実行する第１の命令と、同探索対象物に対して異なる所定の動作を実行する第２の命令とが、装置側記憶部３４に記憶される場合、第１の命令と第２の命令とに対して、所定の優先順位を付してもよい。
【００５３】
装置側通信部３５は、操作端末１０との間で通信を行っており、操作端末１０へ情報を送信したり、操作端末１０からの情報を受信したりする。なお、操作端末１０との通信は、上記したように、有線通信であってもよいし、無線通信であってもよく、特に限定されない。
【００５４】
装置側制御部３６は、移動部３１、動作部３２、対象検出器３３、装置側記憶部３４及び装置側通信部３５にそれぞれ接続され、各部を制御する。装置側制御部３６は、例えば、装置側通信部３５で受信した情報を取得し、取得した情報に基づいて移動探索装置１１を制御する。具体的に、装置側制御部３６は、操作端末１０から与えられた命令を取得し、取得した命令に基づいて移動探索装置１１を制御する。
【００５５】
具体的に、装置側制御部３６は、操作端末１０から送信された対象データを取得すると、対象データが対象サンプルデータＤ１である場合、対象データを対象サンプルデータＤ１として取得し、対象データが対象指定信号である場合、装置側記憶部３４に記憶された対象サンプルデータＤ１を取得する。そして、装置側制御部３６は、自律移動プログラムＤ３及び認識プログラムＤ４を実行し、対象サンプルデータＤ１に基づく探索対象物の自律探索を、移動探索装置１１に実行させる。
【００５６】
また、装置側制御部３６は、操作端末１０から送信された動作データを取得すると、動作データが動作プログラムＤ２である場合、動作データを動作プログラムＤ２として取得し、動作データが動作指定信号である場合、装置側記憶部３４に記憶された動作プログラムＤ２を取得する。そして、装置側制御部３６は、認識プログラムＤ４による対象検出データと対象サンプルデータＤ１との照合が一致する場合、動作プログラムＤ２を実行して、探索対象物に対して動作部３２による所定の動作を実行する。なお、装置側制御部３６は、所定の動作の実行後、実行結果を操作端末１０へ向けて送信する。
【００５７】
このように、移動探索装置１１は、操作端末１０から与えられる、探索対象物に対して所定の動作を実行するという命令に基づいて、自律探索及び所定の動作を実行することができる。
【００５８】
ここで、装置側制御部３６が動作プログラムＤ２を実行する一例について説明する。動作プログラムＤ２は、動作部３２がアームである場合、アームで探索対象物を把持する把持動作を実行する動作プログラムＤ２である。装置側制御部３６が動作プログラムＤ２を実行すると、装置側制御部３６は、移動探索装置１１の位置を基準として、探索対象物までの位置を推定する。なお、位置の推定は、移動探索装置１１に別途設けられる距離センサに基づいて行ったり、またはカメラ４１により撮像した画像に基づいて行ったりする。この後、装置側制御部３６は、移動探索装置１１と探索対象物との位置関係に基づき、探索対象物に対するアームの目標位置を設定する。そして、装置側制御部３６は、アームが目標位置となるように、アームの作動を制御する。具体的に、装置側制御部３６は、アームが複数の関節を有するものである場合、アームの各関節の関節角度が、アームが目標位置となるような関節角度となるように制御する。アームが目標位置となると、装置側制御部３６は、アームに把持動作させる。このように、装置側制御部３６は、把持動作を実行する動作プログラムＤ２を実行することで、アームにより探索対象物を把持させる。なお、装置側制御部３６は、把持動作が終了すると、把持動作の実行結果を操作端末１０へ向けて送信する。
【００５９】
次に、図２を参照して、操作端末１０の表示部２２に表示される入力画面５０の一例について説明する。図２に示す入力画面５０は、移動探索装置１１への命令を入力する入力画面５０となっている。つまり、入力画面５０は、探索対象物及び所定の動作を入力するための入力画面５０となっている。この入力画面５０には、探索対象物入力項目５１と、動作入力項目５２とが表示されている。探索対象物入力項目５１は、探索対象物を入力する項目であり、予め登録された探索対象物、または新規に登録する探索対象物を選択可能に表示している。動作入力項目５２は、所定の動作を入力する項目であり、予め登録された所定の動作、または新規に登録する所定の動作を選択可能に表示している。なお、探索対象物の入力及び所定の動作の入力は、各項目５１，５２に所定の文字列を入力して検索してもよく、特に限定されない。そして、入力画面５０において探索対象物及び所定の動作が入力されると、端末側制御部２５は、対象データ及び動作データとして移動探索装置１１に送信する。
【００６０】
なお、探索対象物入力項目５１及び動作入力項目５２は、単一の入力画面５０に表示されたが、この構成に限定されず、例えば、探索対象物入力項目５１及び動作入力項目５２を、個別の入力画面にそれぞれ表示してもよい。
【００６１】
次に、図３を参照して、自律探索システム１の探索制御方法に関する制御フローについて説明する。まず、操作端末１０には、オペレータによる操作によって、入力部２１を介して、探索対象物及び所定の動作が入力される（ステップＳ１）。操作端末１０は、探索対象物及び所定の動作が入力されると、入力された探索対象物の対象データと、入力された所定の動作の動作データとを、移動探索装置１１へ向けて送信する（データ送信工程）。
【００６２】
移動探索装置１１は、対象データ及び動作データを受信すると、対象データ及び動作データに基づいて、対象サンプルデータＤ１及び動作プログラムＤ２を取得する（ステップＳ２）。移動探索装置１１は、対象サンプルデータＤ１を取得すると、自律移動プログラムＤ３及び認識プログラムＤ４を実行し、対象サンプルデータＤ１に基づいて、探索対象物の自律探索を実行する（自律移動工程）。なお、オペレータは、移動探索装置１１の自律移動時において、操作端末１０による移動探索装置１１の遠隔操作を実行可能となっている。つまり、操作端末１０には、オペレータによる操作によって、入力部２１を介して遠隔操作入力が行われる。操作端末１０は、入力された遠隔操作入力を移動探索装置１１へ向けて送信する。移動端末装置１１の装置側制御部３６は、遠隔操作入力を取得すると、自律移動プログラムＤ３に基づく移動制御の実行を停止し、遠隔操作入力に基づく動作制御を優先して実行する。
【００６３】
移動探索装置１１は、自律移動時または遠隔操作時において、対象サンプルデータＤ１と、対象検出器３３により検出した対象検出データとを照合する（ステップＳ３：照合工程）。そして、移動探索装置１１は、認識プログラムＤ４による照合結果、対象サンプルデータＤ１と対象検出データとが一致すると判定した場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、動作プログラムＤ２を実行する（ステップＳ５：動作工程）。一方で、移動探索装置１１は、認識プログラムＤ４による照合結果、対象サンプルデータＤ１と対象検出データとが一致しないと判定した場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、再びステップＳ３に進む。移動探索装置１１は、ステップＳ５において動作プログラムＤ２が実行されることで、動作部３２を動作させ、探索対象物に対して所定の動作を実行する。移動探索装置１１は、動作部３２による所定の動作の実行後、実行結果を操作端末１０へ向けて送信する（ステップＳ６）。
【００６４】
次に、図４を参照して、自律探索システム１を用いた操作端末１０の操作及び移動探索装置１１の動作の一例について説明する。オペレータは、操作端末１０を操作して、探索対象物として「車のドアの取っ手」を入力し、所定の動作として「把持する」を入力する（ステップＳ１０１）。この後、オペレータは、操作端末１０において入力した、「車のドアの取っ手」に対して「把持する」動作を行うという「命令１」を、移動探索装置１１に送信する。すると、移動探索装置１１は、「命令１」に基づいて、探索対象物としての「車のドアの取っ手」を探索する（ステップＳ１０２）。そして、移動探索装置１１は、「車のドアの取っ手」を発見する（ステップＳ１０３）と、「車のドアの取っ手」に対し、所定の動作としての「把持する」動作を実行する（ステップＳ１０４）。移動探索装置１１は、把持動作の実行後、実行結果を操作端末１０へ向けて送信する（ステップＳ１０５）。操作端末１０は、実行結果を取得すると、表示部２２に実行結果を表示する（ステップＳ１０６）。
【００６５】
続いて、オペレータは、実行結果を確認した後、操作端末１０を操作して、探索対象物として「車のドアの取っ手」を入力し、所定の動作として「引っ張る」を入力する（ステップＳ１０７）。この後、オペレータは、操作端末１０において入力した、「車のドアの取っ手」に対して「引っ張る」動作を行うという「命令２」を、移動探索装置１１に送信する。すると、移動探索装置１１は、「命令２」に基づいて、探索対象物として「車のドアの取っ手」の探索を実行する（ステップＳ１０８）。このとき、移動探索装置１１は、「命令１」においてすでに「車のドアの取っ手」を発見している（ステップＳ１０９）ことから、「車のドアの取っ手」に対し、所定の動作として「引っ張る」動作をすぐに実行する（ステップＳ１１０）。移動探索装置１１は、引張動作の実行後、実行結果を操作端末１０へ向けて送信する（ステップＳ１１１）。操作端末１０は、実行結果を取得すると、表示部２２に実行結果を表示する（ステップＳ１１２）。
【００６６】
このように、オペレータによる命令と、移動探索装置１１による移動探索及び所定の動作とを繰り返し行うことで、移動探索装置１１による自律探索を実行することが可能となる。
【００６７】
以上のように、本実施例の構成によれば、操作端末１０の入力部２１において、探索対象物と所定の動作とをそれぞれ入力することが可能となる。このため、移動探索装置１１は、入力された探索対象物に対し、入力された所定の動作を行うことができる。このとき、探索対象物を、他の探索対象物に変更する場合、入力部２１において入力した探索対象物を異なる他の探索対象物に変更すれば、入力した所定の動作を変更しなくてもよい。このため、移動探索装置１１は、入力された他の探索対象物に対し、入力された所定の動作を行うことができる。このように、操作端末１０の入力部２１において、探索対象物と所定の動作とを適宜組み合わせて入力（命令）することで、移動探索装置１１に対して柔軟な命令を与えることが可能になることから、自律探索システム１の汎用性を高めることができる。
【００６８】
また、本実施例の構成によれば、移動探索装置１１の装置側記憶部３４に対象サンプルデータＤ１を記憶させ、操作端末１０から対象指定信号を送信することが可能であるため、操作端末１０から移動探索装置１１への通信量を抑制することができ、操作端末１０から移動探索装置１１へ迅速に命令を与えることができる。
【００６９】
また、本実施例の構成によれば、操作端末１０から移動探索装置１１へ対象サンプルデータＤ１を送信することができるため、移動探索装置１１の装置側記憶部３４に対象サンプルデータＤ１が予め記憶されていない場合であっても、送信された対象サンプルデータＤ１の探索対象物に対し、所定の動作を実行することができる。
【００７０】
また、本実施例の構成によれば、移動探索装置１１の装置側記憶部３４に動作プログラムＤ２を記憶させ、操作端末１０から動作指定信号を送信することが可能であるため、操作端末１０から移動探索装置１１への通信量を抑制することができ、操作端末１０から移動探索装置１１へ迅速に命令を与えることができる。
【００７１】
また、本実施例の構成によれば、操作端末１０から移動探索装置１１へ動作プログラムＤ２を送信することができるため、移動探索装置１１の装置側記憶部３４に動作プログラムＤ２が予め記憶されていない場合であっても、送信された動作プログラムＤ２に関する所定の動作を、探索対象物に対して実行することができる。
【００７２】
また、本実施例の構成によれば、移動探索装置１１は、学習機能を有するため、操作端末１０から移動探索装置１１へ命令がなくても、移動探索装置１１は、自律移動時において、過去の命令に基づいて、探索対象物に対して所定の動作を行うことができる。
【００７３】
また、本実施例の構成によれば、対象検出器３３として、カメラ４１及びマイク４２を適用することができ、また、カメラ４１及びマイク４２の他、スキャナ及び臭気測定器を適用することができる。
【００７４】
また、本実施例の構成によれば、移動探索装置１１の自律移動時において、オペレータによる遠隔操作を行うことができる。このため、オペレータの遠隔操作による制御と、移動探索装置１１の自律移動時における制御とを協調させることができる。
【００７５】
また、本実施例の構成によれば、表示部２２に、探索対象物入力項目５１と、動作入力項目５２とを表示することができる。このため、操作端末１０を操作するオペレータは、表示部２２を視認しながら、入力部２１による探索対象物の入力と、所定の動作の入力とを好適に行うことができる。
【００７６】
なお、本実施例では、移動探索装置１１は、対象データと対象検出データとが一致すると判定した場合、探索対象物に所定の動作を実行したが、所定の動作の実行前に、判定結果を操作端末１０に送信してもよい。つまり、移動探索装置１１は、装置側制御部３６が対象データと対象検出データとが一致すると判定した場合、判定結果を操作端末１０へ向けて送信すると共に、探索対象物に対する動作部３２による所定の動作の実行を、操作端末１０からの実行許可入力を取得するまで実行停止する。一方で、操作端末１０は、受信した判定結果を表示部２２に表示し、オペレータが入力部２１を介して実行許可入力を行ったら、実行許可入力を移動探索装置１１へ向けて送信する。移動探索装置１１は、実行許可入力を取得すると、探索対象物に対して所定の動作を実行する。この構成によれば、オペレータの判断を仰いで、探索対象物に対して所定の動作を実行することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１  自律探索システム
１０  操作端末
１１  移動探索装置
２１  入力部
２２  表示部
２３  端末側記憶部
２４  端末側通信部
２５  端末側制御部
３１  移動部
３２  動作部
３３  対象検出器
３４  装置側記憶部
３５  装置側通信部
３６  装置側制御部
４１  カメラ
４２  マイク
５０  入力画面
５１  探索対象物入力項目
５２  動作入力項目
Ｄ１  対象サンプルデータ
Ｄ２  動作プログラム
Ｄ３  自律移動プログラム
Ｄ４  認識プログラム
【図１】
2015080836.tif 000003
【図２】
2015080836.tif 000004
【図３】
2015080836.tif 000005
【図４】
2015080836.tif 000006