[发明专利]自主移动机器人及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及自主移动机器人及其控制方法，该自主移动机器人估计自身位置并基于估计的自身位置自主地移动。

背景技术

已知一种自主移动物体，其基于由距离传感器测量的距离估计自身位置(日本未审查专利申请公开第2005-157689号(JP 2005-157689 A))。

例如，当自主移动物体10在如图2中图解的出现彼此垂直的壁的环境中移动时，确定在前后方向及左右方向上的相对位置。相应地，自主移动物体10能够以高准确度估计自身位置。

另一方面，当自主移动物体10在如图3中图解的仅在一个方向上出现壁的环境中移动时，确定在左右方向上的相对位置，但是没有确定在前后方向上的相对位置。以这种方式，当在一个方向上距离传感器的距离信息被偏置并且从而不足时，存在自身位置估计误差将变得更大的可能性。

发明内容

本发明提供了一种自主移动机器人及其控制方法，该自主移动机器人能够提高自身位置的估计准确度以及提高安全性。

根据本发明的一个方面，提供了一种自主移动机器人。自主移动机器人包括：距离传感器，其测量到物体的距离；估计单元，被配置成基于由距离传感器测量的距离以及指示自主移动机器人的移动环境的地图信息估计自身位置；法线计算单元，被配置成基于由距离传感器测量的距离计算平面，以及计算平面的法线；以及确定单元，被配置成计算表示指示由法线计算单元计算的法线的方向的法线角度的分布的直方图以及基于计算的直方图确定用于估计自身位置的距离传感器的信息是否不足。基于由估计单元估计的自身位置，自主移动机器人自主地移动。当确定单元确定距离传感器的信息不足时，执行改变距离传感器的测量方向的控制过程、改变自身位置的估计方法的过程或采取预定安全行动的控制过程中的至少一个。

根据该方面，当距离传感器的信息不足时，通过执行改变距离传感器的测量方向的控制过程增加距离传感器的信息量，以及通过改变自身位置的估计方法抑制距离传感器的误差的影响，从而能够提高自身位置的估计准确度。也能够通过执行采取预定安全行动的控制过程提高安全性。

在能够提高自身位置的估计准确度以及能够改善安全性的方面中，当在计算的直方图中没有出现具有正交关系的法线角度的频率峰、在计算的直方图中没有均匀地出现法线角度的多个频率峰以及在计算的直方图中法线角度没有均匀地分布时，确定单元可以确定用于估计自身位置的距离传感器的信息不足。

根据该方面，能够容易地初步确定距离传感器的信息量不足，由此能够基于该初步确定来采取对策，诸如改变距离传感器的测量方向的控制过程、改变自身位置的估计方法的过程、以及采取预定安全行动的控制过程。

在此方面，当确定单元确定距离传感器的信息不足时，估计单元可以基于由距离传感器测量的距离来计算被估计为自身位置的多个估计位置候选，可以将从所计算的估计位置候选中提取的位置估计为自身位置，以及可以增加在直方图中垂直于峰法线角度的方向上的估计位置候选的数目。

根据该方面，能够提高在相对位置未被确定的垂直方向上的自身位置的估计准确度。

在此方面，当确定单元确定距离传感器的信息不足的状态被维持预定时间量或更多时间量时，可以执行改变距离传感器的测量方向的控制过程、改变自身位置的估计方法的过程或采取预定安全行动的控制过程中的至少一个。

根据该方面，能够迅速地应对由于距离传感器的信息不足的状态被维持预定时间量或更多时间量而被放大的自身位置的估计误差。

在此方面，自主移动机器人可以进一步包括控制单元，其被配置成执行改变距离传感器的测量方向的控制过程，以在直方图中产生具有正交关系的法线角度的频率峰，以及执行采取减速并停止自主移动机器人或发出警告的预定安全行动的控制过程。

通过执行改变距离传感器的测量方向的控制过程以及改变自身位置的估计方法的过程以补偿距离传感器的信息的不足，能够提高自身位置的估计准确度。通过在自身位置丢失之前减速并停止自主移动机器人或发出警告，能够抑制自身位置的丢失。