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公開番号2024166107
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-28
出願番号2024074900
出願日2024-05-02
発明の名称システム
出願人国立研究開発法人理化学研究所
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類B25J 13/00 20060101AFI20241121BHJP(手工具;可搬型動力工具;手工具用の柄;作業場設備;マニプレータ)
要約【課題】自己保守能力を有するシステムを提供する。
【解決手段】管理サーバと、ロボットと、前記ロボットの行動範囲の空間を含む環境を計測するセンサとを備えるシステムであって、前記管理サーバは、ミッションを受け付ける受付部と、前記ミッションに基づいて命令を生成し、前記ロボットに命令を送信する命令部と、を備え、前記命令は、前記ミッションを実行した後の状態を表す第一命令を含み、前記ロボットは、前記センサの計測データに基づいて、前記ロボットが取り扱う物品の状態を含む前記ロボットの環境状態を特定する状態特定部と、前記命令を受信し、特定した前記状態と前記命令が表す状態との差に基づいて、前記ロボットの状態が前記命令が表す状態に近づくように前記ロボットを駆動する指示部と、を備えるシステム。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
管理サーバと、ロボットと、前記ロボットの行動範囲の空間を含む環境を計測するセンサとを備えるシステムであって、
前記管理サーバは、
ミッションを受け付ける受付部と、
前記ミッションに基づいて命令を生成し、前記ロボットに命令を送信する命令部と、
を備え、
前記命令は、前記ミッションを実行した後の状態を表す第一命令を含み、
前記ロボットは、
前記センサの計測データに基づいて、前記ロボットが取り扱う物品の状態を含む前記ロボットの環境状態を特定する状態特定部と、
前記命令を受信し、特定した前記状態と前記命令が表す状態との差に基づいて、前記ロボットの状態が前記命令が表す状態に近づくように前記ロボットを駆動する指示部と、
を備えるシステム。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
前記指示部は、前記ロボットの状態と前記第一命令が表す状態との差が所定の要件を満たすように前記ロボットを駆動し、
前記第一命令を受信していない場合、前記ロボットの状態と前記ロボットの理想状態との差が所定の要件を満たすように前記ロボットを駆動する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ロボットは、前記管理サーバから前記ロボットの理想状態を表す第二命令を受信する、
請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記ロボットは、前記ロボットの状態と前記命令が表す状態との差に基づく報酬を用いた強化学習アルゴリズムによって、駆動量を決定する制御量計算部と、
を備える請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記管理サーバは、前記命令が示す状態に対して、前記ロボットの状態において不足する物品の補充を発注する発注部を備える、
請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記状態特定部は、前記センサによって計測された前記発注により届いた物品のデータと、前記発注部による発注内容とを照合し、前記物品を管理する、
請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記管理サーバは、過去に実行した前記ミッションに基づいて、将来発生するミッションが実行可能な状態を前記理想状態として推定する理想状態推定部を備える、
請求項２に記載のシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、システムに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
科学実験などの作業を自動化する研究開発が進められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２０１５／２４２３９５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自動化するシステムは、メンテナンスや維持管理が難しい。
本発明の目的は、上述した課題を解決し、自己保守能力を有するシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様は、管理サーバと、ロボットと、前記ロボットの行動範囲の空間を含む環境を計測するセンサとを備えるシステムであって、前記管理サーバは、ミッションを受け付ける受付部と、前記ミッションに基づいて命令を生成し、前記ロボットに命令を送信する命令部と、を備え、前記命令は、前記ミッションを実行した後の状態を表す第一命令を含み、前記ロボットは、前記センサの計測データに基づいて、前記ロボットが取り扱う物品の状態を含む前記ロボットの環境状態を特定する状態特定部と、前記命令を受信し、特定した前記状態と前記命令が表す状態との差に基づいて、前記ロボットの状態が前記命令が表す状態に近づくように前記ロボットを駆動する指示部と、を備えるシステムである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、自己保守能力を有するシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１の実施形態に係るシステム１の構成を示す図である。
ロボット２１の構成を示す図である。
制御部２５の構成の一例を示す図である。
管理サーバ１１の構成を示す図である。
管理サーバ１１の動作を示すフローチャートである。
ステップＳ１２における管理サーバ１１の動作とそのときのロボット２１の動作を示すフローチャートである。
ステップＳ１３における管理サーバ１１の動作とそのときのロボット２１の動作を示すフローチャートである。
システム１の実現した例を示す図である。
カメラ、コンピュータ、アクチュエータ、設置スペースの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
〈第１の実施形態〉
図１は、第１の実施形態に係るシステム１の構成を示す図である。システム１は、管理サーバ１１、ロボット２１を備える。
管理サーバ１１は、利用者Ｕからミッションを受け付ける。ミッションは例えばロボット２１が行う実験内容を含む。管理サーバ１１は、ロボット２１から、ロボット２１の所定の行動範囲２に関するデータを取得する。所定の行動範囲２とは、例えばロボット２１が実験作業を行う実験室である。管理サーバ１１は、命令を生成し、ロボット２１に指示を行う。ロボット２１は、所定の行動範囲２において管理サーバ１１からの命令にしたがい駆動する。
【０００９】
図２は、ロボット２１の構成を示す図である。ロボット２１は、走行装置２２、マニピュレータ２３、センサ２４、制御部２５、通信部２６を備える。
走行装置２２は、ロボット２１の下部に設けられ、ロボット２１全体を支える。走行装置２２は、例えば無限軌道であって、回転することでロボット２１を行動範囲２内で移動させる。
マニピュレータ２３は、行動範囲２内の備品を把持する。マニピュレータ２３は、例えば各関節にサーボモータが設けられ、関節角度が制御される。マニピュレータ２３は、関節角度や把持しているか否かに関する情報を制御部２５にフィードバックする。マニピュレータ２３は、把持する部分にセンサを備え、物体を把持しているか否かを判定しフィードバックしてもよい。
【００１０】
センサ２４は、ロボット２１の周囲をセンシングし、センシングデータを取得する。センサ２４は、例えばカメラであって、ロボット２１の少なくとも前方の画像を撮像する。センシングデータはカメラにより撮像される画像を含む。センサ２４は、例えばＬｉＤＡＲであって、三次元空間を計測する。センシングデータはＬｉＤＡＲにより計測される三次元空間のデータを含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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