ISO 19649:2017 移動ロボット—用語, 語彙 | ページ 6

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

3 用語と定義

ISO と IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。

3.1 移動ロボットに関する一般用語

3.1.1

移動ロボット

自分の制御下で移動できるロボット

注記 1移動ロボットは,マニピュレータの有無にかかわらず 移動プラットフォーム(3.1.2) であり得る。

[出典:ISO 8373:2012, 2.13]

3.1.2

モバイルプラットフォーム

移動 (3.1.10) を可能にする 移動ロボット(3.1.1) のすべてのコンポーネントの組み立て

注記 1可動プラットフォームには、負荷を支えるために使用できるシャーシを含めることができます。

注記2 「ベース」という用語と混同される可能性があるため,「モバイルベース」という用語を使用してモバイルプラットフォームを説明しないことをお勧めします。

[出典:ISO 8373:2012, 3.18]

3.1.3

可動性

モバイルプラットフォーム(3.1.2) がその環境内を移動する能力

注記 1可動性は尺度として使用できる。例えば、 全方向可動機構 (3.3.6) は通常、 差動駆動 (3.3.7) 車輪付き機構よりも高い可動性を有する。

3.1.4

操舵

移動プラットフォームの移動方向の制御 (3.1.2)

3.1.5

構成

いつでもロボットの形状を完全に決定するすべてのジョイント値のセット

[出典:ISO 8373:2012, 3.5]

3.1.6

配置構成

参照構成

製造業者によって定義された モバイルプラットフォーム(3.1.2) の指定された 構成(3.1.5)

例:

車輪付きロボットのゼロステアリング構成、脚付きロボットの特定の静止構成

3.1.7

走行面

移動ロボット(3.1.1) が移動する地形

[出典:ISO 8373:2012, 7.7]

3.1.8

走行面の接触面積

接地面積

走行面(3.1.7) と接触する1つまたは複数の車輪、トラック、または脚の領域。

3.1.9

サポートポリゴン

すべての 走行面接触領域の凸包 (3.1.8)

3.1.10

移動

移動プラットフォームの自走式移動 (3.1.2)

3.1.11

タレット

可動プラットフォーム(3.1.2) に取り付けられた回転構造物で、構造物に取り付けられたデバイスに独立した向きを与える

3.2 機関車の構造に関する用語

3.2.1

サスペンション

走行面(3.1.7) からの衝撃または振動を吸収するシステムまたは構造。

注記1吊り下げの目的は, 移動プラットフォームの安定性を維持し(3.1.2) ,走行面への接触を維持することによって走行面の粗さを克服することであり得る。

3.2.2

アクティブサスペンション

ダンピングおよび/またはスプリング特性を制御できる サスペンション (3.2.1)

3.2.3

ゼロモーメントポイント

ZMP

移動面 (3.1.7) から 移動ロボット (3.1.1) に加えられるすべての力から生じるモーメントが、水平方向の成分がゼロである 支持多角形 (3.1.9) 上の点。方向

3.3 車輪付きロボットに関する用語

3.3.1

ハンドル

ハンドル

方向を制御して進行方向を変える車輪

3.3.2

駆動輪

動輪

移動プラットフォーム (3.1.2) を推進する車輪。

3.3.3

アイドラーホイール

フォロワー

後輪

移動プラットフォーム(3.1.2) を推進せず、積極的に操縦されない車輪。

3.3.4

自在キャスター

キャスター

ホイールの回転軸から水平にずれている垂直軸の周りを自由に回転するハウジング内に 1 つ以上のホイールを含むアセンブリ。

3.3.5

全方向ホイール

ホイール自体に垂直であっても、任意の方向に移動できるローラーが外面に取り付けられたホイール

例:

Omniwheel, Mecanum ホイール (車輪軸に対して 45° の角度に向けられたローラー)

注記 1 全​​方向移動機構 (3.3.6) はan 3 つ以上の全方向車輪を使用して構築されることが多い。

3.3.6

全方向移動機構

移動ロボット (3.1.1) を任意の方向に瞬時に移動できる車輪付き機構。

[出典:ISO 8373:2012, 3.19.]

3.3.7

差動ドライブ

軸に沿った 駆動ホイール(3.3.2) が独立して制御され、ホイールの速度が平行移動し、その速度差が回転をもたらす運動制御の機構および方法

注記 1:この用語は、追跡ロボットにも適用できる。

3.4 脚式ロボットに関する用語

3.4.1

歩行

脚による移動のための脚の周期運動のパターン (3.1.10) 。

3.4.2

歩長

ストライド

脚式ロボットの 歩行 1 周期の移動距離 (3.4.1)

3.4.3

歩行期間

歩行期間

歩行の 1 サイクルの時間 (3.4.1)

3.4.4

レッグフェーズ

歩行周期(3.4.3) に対する基準脚の脚の スイング開始状態(3.4.6) の遅延時間の比率。

3.4.5

サポート状態

スタンス状態

脚が 走行面に接触している脚の状態(3.1.7)

3.4.6

スイング状態

回復状態

転送状態

脚が 走行面(3.1.7) に接触していない脚の状態。

3.4.7

デューティーファクター

歩行周期(3.4.3) に対する脚の 支持状態(3.4.5) の持続時間の比率。

3.4.8

ギャップ図

脚による移動に合わせた脚の循環運動の図 (3.1.10)

例:

四足動物のクロール 歩行 (3.4.1) の歩行図を図 A.1 に示します。

3.5 移動に関する用語

3.5.1

走行面反力

地面反力

移動面(3.1.7) から 移動面接触領域(3.1.8) を介して 可動プラットフォーム(3.1.2) に加えられる力。

3.5.2

走行面接触圧力

接地圧

移動面(3.1.7) から 移動台(3.1.2) に,車輪,履帯又は脚によって 移動面の接触領域(3.1.8) を介して加えられる圧力。

3.5.3

転覆の瞬間

静的に安定した ポーズ (3.6.1) から 移動ロボット (3.1.1) をひっくり返すのに必要な最小モーメント

注記 1:このモーメントは、斜面などの表面条件に依存します。

3.5.4

トラクション

移動面 (3.1.7) と 移動ロボット (3.1.1) の車輪、履帯または脚との間に生成できる最大摩擦力

3.5.5

モバイル プラットフォーム座標系

可動プラットフォーム(3.1.2) のコンポーネントの 1 つを参照する座標系。

注記 1 ISO 9787:2013, 5.5 は、移動プラットフォーム座標系Op - Xp - Yp - Zpを指定している。モバイル プラットフォーム座標系の原点Opは、モバイル プラットフォームの原点です。 + Xp軸は、通常、モバイル プラットフォームの前方方向に取られます。 + Zp軸は、通常、モバイル プラットフォームの上方向に取られます。図 A.2 を参照

[SOURCE:ISO 8373:2012, 4.7.6, modified – 元の Note 1 to entry が削除され、新しい Note 1 to entry が追加された。]

3.5.6

ステアリング角度

+ Zp軸を中心とした 操舵輪 (3.3.1) の車軸の角変位。

注記 1車輪の車軸が 可動プラットフォーム のYp方向と一直線に並んでいるとき (3.1.2) の操舵角は通常ゼロである。

注記2 移動プラットフォーム座標系(3.5.5)参照 。

3.5.7

前進旅行

+ Xp軸に沿った 移動プラットフォーム (3.1.2) の動き

注記1 移動プラットフォーム座標系(3.5.5)参照 。

3.5.8

逆行

後進

Xp軸に沿った 移動プラットフォーム (3.1.2) の動き

注記1 移動プラットフォーム座標系(3.5.5)参照 。

3.5.9

トラバース

横移動

Yp軸に沿った 移動プラットフォーム (3.1.2) の動き

注記1 移動プラットフォーム座標系(3.5.5)参照 。

3.5.10

斜め移動

前進(3.5.7) / 後進(3.5.8) と 横移動(3.5.9) の組み合わせとしての 移動プラットフォーム(3.1.2) の動き。

3.5.11

全方向移動

全方向移動機構(3.3.6) によって移動方向を瞬時かつ任意に変更できる 移動プラットフォーム(3.1.2) の動き。

3.5.12

旋回

可動プラットフォーム(3.1.2) の移動により, 可動プラットフォームの座標系(3.5.5) の向きが変化する。

注記 1:旋回は通常、移動プラットフォームの移動方向の変更を伴います。

注記 2表 A.1 は,回転, 旋回(3.5.13) 及び 回転(3.5.14 )の比較を提供する。

3.5.13

ピボット

ピボットターニング

1 つの車輪、履帯、または脚の接触点が 移動面 (3.1.7) 上の 1 か所にとどまり、 回転の中心 (3.5.12) として使用される平行移動を伴う回転

注記 1:表 A.1 は、回転、枢動、回転の比較を提供する (3.5.14) 。

3.5.14

紡糸

スピンターニング

その場での回転、または 移動プラットフォーム (3.1.2) 原点を中心とした移動なしの回転

注記 1表 A.1 は, 旋回(3.5.12) , 旋回(3.5.13) 及び回転の比較を提供する。

3.5.15

旋回半径

移動プラットフォーム (3.1.2) 原点の経路の曲率半径

3.5.16

旋回幅

可動プラットフォーム(3.1.2) が特定のタイプの 旋回(3.5.12) を完了することができる長方形の通路の最小幅。

3.5.17

コーナリングフォース

走行時に遠心力によって 移動ロボット(3.1.1) に加えられる力。

3.5.18

バランス制御

残高管理

移動ロボットの静的および動的安定性を維持するプロセス (3.1.1)

3.6 ナビゲーションに関する用語

3.6.1

ポーズ

空間内の位置と向きの組み合わせ

注記 1:マニピュレータのポーズは、通常、エンド エフェクタまたは機械的インターフェースの位置と方向を指します。

注記 2: 移動ロボット (3.1.1) のポーズには、 移動プラットフォーム (3.1.2) および移動プラットフォームに取り付けられた任意のマニピュレータの世界座標系に関する一連のポーズを含めることができます。

[出典:ISO 8373:2012, 4.5]

3.6.2

ローカリゼーションとマッピングの同時実行

スラム

その環境内を移動する 移動ロボット(3.1.1) の ポーズ(3.6.1) を認識するために、部分的に構築されたマップの機能を使用しながら、環境マップを構築および改良する。

3.6.3

ガイダンス

移動ロボット(3.1.1) がナビゲートできるようにするための外部情報の提供

3.6.4

経路計画

順序付けられた一連の ポーズ (3.6.1) を旅行に向けて計画する

3.6.5

軌道計画

時間をパラメーターとする 経路計画 (3.6.4)

3.6.6

衝突

運動量交換をもたらす動的接触

3.6.7

障害物回避

外部状態センサーで障害物を検出し、 軌道計画 を調整することにより、障害物との接近、接触、または 衝突 (3.6.6) などの干渉を防止する (3.6.5)

3.6.8

衝突回避

外部状態センサーを使用して 衝突 (3.6.6) を防止し、それに応じて反応する

3.6.9

ドッキング

目的のタスクを実行するために、ステーション、施設、またはその他の 移動プラットフォーム (3.1.2) に到達および/または接続するプロセス。

注記 1:意図されたタスクの例には、充電、データ交換、およびペイロードの転送が含まれます。

3.6.10

慣性航法システム

イントゥ・ザ・

慣性センサーからのデータを処理して、 移動プラットフォーム の 姿勢 (3.6.1) と速度 (3.1.2) を計算するシステム

注記 1: INS は通常、ジャイロスコープと加速度計、およびコンパスで構成される慣性測定ユニット (IMU) を使用して姿勢と速度を計算します。

3.6.11

推測航法

既知の初期姿勢から内部測定値のみを使用して 移動ロボット (3.1.1) の 姿勢 (3.6.1) を取得する方法

[出典:ISO 8373:2012, 7.8.]

3.6.12

オドメトリー

内部状態センサーからの増分距離データを使用して時間の経過に伴う位置の変化を推定する測定方法

注記増分距離データだけでなく、コンパスまたは 慣性航法システム(3.6.10) からの方向情報も使用する場合、オドメトリではなく 推測航法(3.6.11) が適切な用語です。

参考文献

[1]ISO 8373:2012, ロボットおよびロボット装置 — 語彙
[2]ISO 9283, 産業用ロボットの操作 — 性能基準および関連する試験方法
[3]ISO 9787:2013, ロボットおよびロボット装置 — 座標系および運動命名法
[4]ISO 9946, 産業用ロボットの操作 — 特性の提示
[5]ISO 13482, ロボットおよびロボット装置 — パーソナル ケア ロボットの安全要件

3 Terms and definitions

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

3.1 General terms related to mobile robots

3.1.1

mobile robot

robot able to travel under its own control

Note 1 to entry: A mobile robot can be a mobile platform (3.1.2) with or without manipulators.

[SOURCE:ISO 8373:2012, 2.13]

3.1.2

mobile platform

assembly of all components of the mobile robot (3.1.1) which enables locomotion (3.1.10)

Note 1 to entry: A mobile platform can include a chassis which can be used to support a load.

Note 2 to entry: Because of possible confusion with the term “base”, it is advisable not to use the term “mobile base” to describe a mobile platform.

[SOURCE:ISO 8373:2012, 3.18]

3.1.3

mobility

ability of the mobile platform (3.1.2) to travel within its environment

Note 1 to entry: Mobility can be used as a measure, e.g. an omni-directional mobile mechanism (3.3.6) usually has higher mobility than a differential drive (3.3.7) wheeled mechanism.

3.1.4

steering

control of the direction of travel of the mobile platform (3.1.2)

3.1.5

configuration

set of all joint values that completely determines the shape of the robot at any time

[SOURCE:ISO 8373:2012, 3.5]

3.1.6

alignment configuration

reference configuration

specified configuration (3.1.5) of the mobile platform (3.1.2) defined by the manufacturer

EXAMPLE:

Zero-steering configuration for a wheeled robot, specified stand-still configuration of a legged robot

3.1.7

travel surface

terrain on which the mobile robot (3.1.1) travels

[SOURCE:ISO 8373:2012, 7.7]

3.1.8

travel surface contact area

ground contact area

area of one or more wheels, tracks, or legs in contact with the travel surface (3.1.7)

3.1.9

support polygon

convex hull of all the travel surface contact areas (3.1.8)

3.1.10

locomotion

self-propelled travel of the mobile platform (3.1.2)

3.1.11

turret

rotating structure mounted on a mobile platform (3.1.2) to give independent orientation to any devices attached on the structure

3.2 Terms related to locomotive structure

3.2.1

suspension

system or structure which absorbs shock or vibration from the travel surface (3.1.7)

Note 1 to entry: The purpose of suspension can be to maintain the stability of the mobile platform (3.1.2) and to overcome roughness of the travel surface by maintaining contact to the travel surface.

3.2.2

active suspension

suspension (3.2.1) whose damping and/or spring characteristics can be controlled

3.2.3

Zero Moment Point

ZMP

point, on the support polygon (3.1.9) , with respect to which the moment, resultant from all the forces exerted from the travel surface (3.1.7) to the mobile robot (3.1.1) , has zero components in the horizontal direction

3.3 Terms related to wheeled robots

3.3.1

steer wheel

steered wheel

wheel whose orientation is controlled to change the direction of travel

3.3.2

drive wheel

driving wheel

wheel that propels the mobile platform (3.1.2)

3.3.3

idler wheel

follower

trailing wheel

wheel that does not propel the mobile platform (3.1.2) and is not actively steered

3.3.4

swivel castor

castor

assembly including one or more wheels in a housing which rotates freely around a vertical axis that has a horizontal offset from the wheel’s axis of rotation

3.3.5

omni-directional wheel

wheel with rollers attached on its outer surface which allows a displacement in any direction, even perpendicular to the wheel itself

EXAMPLE:

Omniwheels (rollers oriented in 90° angle to the wheel axle), Mecanum wheels (rollers oriented in 45° angle to the wheel axle)

Note 1 to entry:an omni-directional mobile mechanism (3.3.6) is often constructed using three or more omni-directional wheels.

3.3.6

omni-directional mobile mechanism

wheeled mechanism which enables instantaneous travel of the mobile robot (3.1.1) in any direction

[SOURCE:ISO 8373:2012, 3.19.]

3.3.7

differential drive

mechanism and method of motion control in which drive wheels (3.3.2) along an axis are controlled independently, the speeds of the wheels effecting translation and the difference thereof effecting rotation

Note 1 to entry: This term can also apply to tracked robots.

3.4 Terms related to legged robots

3.4.1

gait

pattern of cyclic motion of the leg(s) for legged locomotion (3.1.10)

3.4.2

stride length

stride

travel distance of legged robot for one cycle of gait (3.4.1)

3.4.3

walking period

gait period

time of one cycle of gait (3.4.1)

3.4.4

leg phase

ratio of time delay of the start of swing state (3.4.6) of a leg from that of the reference leg to the walking period (3.4.3)

3.4.5

support state

stance state

state of a leg in which the leg is in contact with the travel surface (3.1.7)

3.4.6

swing state

recovery state

transfer state

state of a leg in which the leg is not in contact with the travel surface (3.1.7)

3.4.7

duty factor

ratio of the duration of the support state (3.4.5) of a leg to the walking period (3.4.3)

3.4.8

gait diagram

diagram of cyclic motion of the legs in time for legged locomotion (3.1.10)

EXAMPLE:

A gait diagram for crawl gait (3.4.1) of a quadruped is shown in Figure A.1.

3.5 Terms related to locomotion

3.5.1

travel surface reaction force

ground reaction force

force exerted to the mobile platform (3.1.2) from the travel surface (3.1.7) through the travel surface contact area (3.1.8)

3.5.2

travel surface contact pressure

ground contact pressure

pressure exerted to the mobile platform (3.1.2) from the travel surface (3.1.7) with wheels, tracks or legs through the travel surface contact area (3.1.8)

3.5.3

overturning moment

minimum moment required to overturn a mobile robot (3.1.1) from a statically stable pose (3.6.1)

Note 1 to entry: This moment is dependent on surface conditions, e.g. slope.

3.5.4

traction

maximum frictional force that can be produced between travel surface (3.1.7) and mobile robot (3.1.1) wheels, tracks or legs

3.5.5

mobile platform coordinate system

coordinate system referenced to one of the components of a mobile platform (3.1.2)

Note 1 to entry: ISO 9787:2013, 5.5, specifies a mobile platform coordinate system, Op - Xp - YpZp. The origin of the mobile platform coordinate system, Op, is the mobile platform origin. The +Xp axis is normally taken in the forward direction of the mobile platform. The +Zp axis is normally taken in the upward direction of the mobile platform. See Figure A.2

[SOURCE:ISO 8373:2012, 4.7.6, modified – Original Note 1 to entry has been deleted and new Note 1 to entry has been added.]

3.5.6

steer angle

angular displacement of the axle of a steer wheel (3.3.1) about the +Zp axis

Note 1 to entry: Steer angle is usually zero when the wheel axle is aligned with Yp direction of the mobile platform (3.1.2) .

Note 2 to entry: See mobile platform coordinate system (3.5.5) .

3.5.7

forward travel

movement of the mobile platform (3.1.2) along its +Xp axis

Note 1 to entry: See mobile platform coordinate system (3.5.5) .

3.5.8

reverse travel

backward travel

movement of the mobile platform (3.1.2) along its −Xp axis

Note 1 to entry: See mobile platform coordinate system (3.5.5) .

3.5.9

traverse

lateral travel

movement of the mobile platform (3.1.2) along its Yp axis

Note 1 to entry: See mobile platform coordinate system (3.5.5) .

3.5.10

diagonal travel

movement of the mobile platform (3.1.2) as a combination of forward travel (3.5.7) / reverse travel (3.5.8) and traverse (3.5.9)

3.5.11

omni-directional travel

movement of the mobile platform (3.1.2) whose direction of travel can be changed instantaneously and arbitrarily by means of an omni-directional mobile mechanism (3.3.6)

3.5.12

turning

movement of the mobile platform (3.1.2) causing a change of the orientation of the mobile platform coordinate system (3.5.5)

Note 1 to entry: Turning is typically accompanied by the change of the direction of travel of the mobile platform.

Note 2 to entry: Table A.1 provides a comparison of turning, pivoting (3.5.13) and spinning (3.5.14) .

3.5.13

pivoting

pivot turning

rotating with translation during which one wheel, track or leg contact point stays in one place on the travel surface (3.1.7) to be used for the centre of turning (3.5.12)

Note 1 to entry: Table A.1 provides a comparison of turning, pivoting and spinning (3.5.14) .

3.5.14

spinning

spin turning

in-place rotation, or rotation about the mobile platform (3.1.2) origin without translation

Note 1 to entry: Table A.1 provides a comparison of turning (3.5.12) , pivoting (3.5.13) and spinning.

3.5.15

turning radius

radius of curvature of the path of the mobile platform (3.1.2) origin

3.5.16

turning width

minimum width of the rectangular passage within which the mobile platform (3.1.2) can complete a specific type of turning (3.5.12)

3.5.17

cornering force

force exerted on the mobile robot (3.1.1) by centrifugal force when travelling

3.5.18

balance control

balance management

process of maintaining the static and dynamic stability of the mobile robot (3.1.1)

3.6 Terms related to navigation

3.6.1

pose

combination of position and orientation in space

Note 1 to entry: Pose for the manipulator normally refers to the position and orientation of the end effector or the mechanical interface.

Note 2 to entry: Pose for a mobile robot (3.1.1) can include the set of poses of the mobile platform (3.1.2) and of any manipulator attached to the mobile platform, with respect to the world coordinate system.

[SOURCE:ISO 8373:2012, 4.5]

3.6.2

simultaneous localization and mapping

SLAM

constructing and refining the environment map while using features of the partly constructed map for recognizing the pose (3.6.1) of the mobile robot (3.1.1) travelling within its environment

3.6.3

guidance

provision of external information to enable the mobile robot (3.1.1) to navigate

3.6.4

path planning

planning an ordered set of poses (3.6.1) to travel

3.6.5

trajectory planning

path planning (3.6.4) with time as parameter

3.6.6

collision

dynamic contact resulting in momentum exchange

3.6.7

obstacle avoidance

preventing interference, such as approaching, contacting or collision (3.6.6) , with obstacles by detecting them with external state sensors and adjusting trajectory planning (3.6.5)

3.6.8

collision avoidance

preventing collision (3.6.6) using external state sensors and reacting accordingly

3.6.9

docking

process of reaching and/or connecting a station, facility or other mobile platform (3.1.2) in order to perform an intended task

Note 1 to entry: Examples of intended tasks include charging, exchanging data and transferring payload.

3.6.10

inertial navigation system

INS

system that processes data from inertial sensors to calculate the pose (3.6.1) and velocity of mobile platform (3.1.2)

Note 1 to entry: INS usually calculates the pose and velocity employing an inertial measurement unit (IMU) which is composed of a gyroscope and an accelerometer, and additionally a compass.

3.6.11

dead reckoning

method of obtaining the pose (3.6.1) of a mobile robot (3.1.1) using only internal measurements from a known initial pose

[SOURCE:ISO 8373:2012, 7.8.]

3.6.12

odometry

measurement method employing the incremental distance data from internal state sensors to estimate the changes in position over time

Note 1 to entry: When not only incremental distance data but also direction information from a compass or inertial navigation system (3.6.10) is employed, dead reckoning (3.6.11) is a proper term rather than odometry.

Bibliography

[1]ISO 8373:2012, Robots and robotic devices — Vocabulary
[2]ISO 9283, Manipulating industrial robots — Performance criteria and related test methods
[3]ISO 9787:2013, Robots and robotic devices — Coordinate systems and motion nomenclatures
[4]ISO 9946, Manipulating industrial robots — Presentation of characteristics
[5]ISO 13482, Robots and robotic devices — Safety requirements for personal care robots