特開 2025-14441 作業ロボット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025014441

(43)【公開日】2025-01-30

(54)【発明の名称】作業ロボット

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/43 20240101AFI20250123BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20250123BHJP

   A01D 34/64 20060101ALI20250123BHJP

   A01D 34/78 20060101ALI20250123BHJP

【ＦＩ】

G05D1/02 H

H02J7/00 B

A01D34/64 A

A01D34/64 M

A01D34/78 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023116998

(22)【出願日】2023-07-18

(71)【出願人】

【識別番号】000137292

【氏名又は名称】株式会社マキタ

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】芳川 達也

(72)【発明者】

【氏名】山本 浩克

【テーマコード（参考）】

2B083

5G503

5H301

【Ｆターム（参考）】

2B083AA02

2B083BA12

2B083BA18

2B083DA03

5G503AA01

5G503BA01

5G503BB01

5G503CA01

5G503CA11

5G503CB13

5G503DA07

5G503FA06

5G503GB08

5G503GD06

5H301AA03

5H301AA10

5H301BB12

5H301BB14

5H301CC03

5H301CC06

5H301CC10

5H301EE13

5H301FF03

5H301HH10

5H301QQ04

(57)【要約】

【課題】作業ロボットによる作業を円滑に進行させることが可能な技術を提供する。
【解決手段】作業ロボットは、作業を行う作業機構と、作業ロボットを移動させる移動機構と、作業機構を駆動する作業用モータと、移動機構を駆動する移動用モータと、再充電可能であり、作業用モータおよび移動用モータに電力を供給するバッテリと、バッテリの電圧値を検出する電圧検出部と、制御部を備える。制御部は、作業用モータと移動用モータのうち少なくとも一方である対象モータについて、対象モータが動作している状態での電圧検出部の検出値を第１段階電圧値として取得し、その後に対象モータを停止させ、対象モータが停止している状態での電圧検出部の検出値を第２段階電圧値として取得する二段階取得処理と、第１段階電圧値と第２段階電圧値に基づいて作業ロボットを充電ステーションに帰還させるか否かを判定する帰還判定処理と、を実行可能に構成される。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

自律移動しながら作業を行う作業ロボットであって、
作業を行う作業機構と、
前記作業ロボットを移動させる移動機構と、
前記作業機構を駆動する作業用モータと、
前記移動機構を駆動する移動用モータと、
再充電可能であり、前記作業用モータおよび前記移動用モータに電力を供給するバッテリと、
前記バッテリの電圧値を検出する電圧検出部と、
制御部と、を備えており、
前記制御部は、
前記作業用モータと前記移動用モータのうち少なくとも一方である対象モータについて、前記対象モータが動作している状態での前記電圧検出部の検出値を第１段階電圧値として取得し、その後に前記対象モータを停止させ、前記対象モータが停止している状態での前記電圧検出部の検出値を第２段階電圧値として取得する二段階取得処理と、
前記第１段階電圧値と前記第２段階電圧値に基づいて、前記作業ロボットを充電ステーションに帰還させるか否かを判定する帰還判定処理と、を実行可能に構成されている、作業ロボット。

【請求項2】

前記制御部は、前記電圧検出部の検出値を第１判定用電圧値として取得し、前記第１判定用電圧値が所定値以下である場合に前記二段階取得処理を実行し、前記第１判定用電圧値が前記所定値を上回る場合には前記二段階取得処理を実行しないように構成されている、請求項１の作業ロボット。

【請求項3】

前記制御部は、所定の帰還用閾値を記憶しており、
前記制御部は、前記第１段階電圧値と前記第２段階電圧値に基づいて前記帰還用閾値を補正する閾値補正処理をさらに実行可能に構成されており、
前記帰還判定処理は、前記電圧検出部の検出値を第２判定用電圧値として取得し、前記第２判定用電圧値が補正後の前記帰還用閾値以下であるか否かに応じて、前記作業ロボットを前記充電ステーションに帰還させるか否かを判定する処理を含む、請求項１の作業ロボット。

【請求項4】

前記制御部は、前記電圧検出部の検出値を第３判定用電圧値として取得し、前記第３判定用電圧値が前記帰還用閾値以下である場合に前記二段階取得処理を実行し、前記第３判定用電圧値が前記帰還用閾値を上回る場合には前記二段階取得処理を実行しないように構成されている、請求項３の作業ロボット。

【請求項5】

前記閾値補正処理において、前記制御部は、前記第２段階電圧値から前記第１段階電圧値を減算して得られる回復電圧値に基づいて、前記帰還用閾値を補正する、請求項３または４の作業ロボット。

【請求項6】

前記閾値補正処理において、前記制御部は、前記帰還用閾値から前記回復電圧値を減算することにより、前記帰還用閾値を補正する、請求項５の作業ロボット。

【請求項7】

前記閾値補正処理において、前記制御部は、前記回復電圧値が所定の上限値以上である場合、前記帰還用閾値から前記回復電圧値を減算する代わりに、前記帰還用閾値から前記上限値を減算する、請求項６の作業ロボット。

【請求項8】

前記閾値補正処理において、前記制御部は、前記回復電圧値が所定の下限値以下である場合、補正前の前記帰還用閾値を補正後の前記帰還用閾値とする、請求項５から７の何れか一項の作業ロボット。

【請求項9】

前記作業用モータと前記移動用モータの一方が、前記対象モータであり、
前記作業用モータと前記移動用モータの他方が、前記対象モータでない対象外モータであり、
前記制御部は、前記対象外モータが停止している状況で、前記二段階取得処理を実行する、請求項１から８の何れか一項の作業ロボット。

【請求項10】

前記制御部は、前記対象外モータが停止している状況で、前記帰還判定処理を実行する、請求項９の作業ロボット。

【請求項11】

前記制御部は、前記対象外モータが動作している状態が所定時間継続すると、前記対象外モータを停止させる、請求項９または１０の作業ロボット。

【請求項12】

前記作業用モータは前記対象モータであり、前記移動用モータは前記対象外モータである、請求項９から１１の何れか一項の作業ロボット。

【請求項13】

前記作業機構は、芝生を刈り込むための刈刃を備えており、
自律移動可能なロボット芝刈機として機能する、請求項１から１２の何れか一項の作業ロボット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書で開示する技術は、作業ロボットに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、自律移動しながら作業を行う作業ロボットが開示される。前記作業ロボットは、作業を行う作業機構と、前記作業ロボットを移動させる移動機構と、前記作業機構を駆動する作業用モータと、前記移動機構を駆動する移動用モータと、再充電可能であり、前記作業用モータおよび前記移動用モータに電力を供給するバッテリと、前記バッテリの電圧値を検出する電圧検出部と、制御部と、を備える。前記制御部は、前記電圧検出部の検出値が所定値以下となると、前記作業ロボットを充電ステーションに帰還させる。前記作業ロボットは、前記充電ステーションに帰還することで、前記バッテリの充電を行うことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－１０３８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

作業ロボットを充電ステーションに帰還させるタイミングが遅すぎると、作業ロボットが帰還している途中にバッテリが残量切れとなってしまう。作業ロボットが帰還している途中にバッテリが残量切れになると、作業ロボットが充電ステーションに辿り着く前に停止してしまう。この状況となると、ユーザの助けがない限り、バッテリを再充電することができず、作業ロボットによる作業を行うこともできない。その結果、作業ロボットによる作業が円滑に進行しない可能性がある。一方、作業ロボットを充電ステーションに帰還させるタイミングが早すぎると、作業ロボットが作業を継続してもよい程にバッテリの残量が余っているにもかかわらず、作業ロボットが充電ステーションに帰還してしまう。その結果、作業ロボットによる作業が頻繁に中断されることとなり、作業ロボットによる作業が円滑に進行しない可能性がある。本明細書では、作業ロボットによる作業を円滑に進行させることが可能な技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書が開示する作業ロボットは、自律移動しながら作業を行う。前記作業ロボットは、作業を行う作業機構と、前記作業ロボットを移動させる移動機構と、前記作業機構を駆動する作業用モータと、前記移動機構を駆動する移動用モータと、再充電可能であり、前記作業用モータおよび前記移動用モータに電力を供給するバッテリと、前記バッテリの電圧値を検出する電圧検出部と、制御部と、を備える。前記制御部は、前記作業用モータと前記移動用モータのうち少なくとも一方である対象モータについて、前記対象モータが動作している状態での前記電圧検出部の検出値を第１段階電圧値として取得し、その後に前記対象モータを停止させ、前記対象モータが停止している状態での前記電圧検出部の検出値を第２段階電圧値として取得する二段階取得処理と、前記第１段階電圧値と前記第２段階電圧値に基づいて、前記作業ロボットを充電ステーションに帰還させるか否かを判定する帰還判定処理と、を実行可能に構成されている。

【0006】

モータが動作している状況では、モータが停止している状況と比較して、モータの内部抵抗がある分、バッテリの電圧値は低下する。このため、作業ロボットを帰還させるタイミングを適切に特定するには、モータの動作状況ごとに電圧検出部の検出値を取得することが好ましい。上記の構成によれば、作業ロボットの制御部は、モータの動作状況ごとに電圧検出部の検出値を取得することができるので、作業ロボットを帰還させるタイミングを適切に特定することができる。即ち、作業ロボットを帰還させるタイミングが遅くなりすぎたり、早くなりすぎたりすることを抑制できる。このため、作業ロボットが帰還している途中にバッテリが残量切れとなることを抑制しつつ、作業ロボットによる作業が頻繁に中断されることを抑制できる。これにより、作業ロボットによる作業を円滑に進行させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施例１に係るロボット芝刈機２の使用例を示す図である。

【図2】実施例１に係るロボット芝刈機２の左側面図である。

【図3】実施例１に係るロボット芝刈機２の背面図である。

【図4】実施例１に係るロボット芝刈機２の概略構成図である。

【図5】実施例１に係るロボット芝刈機２の制御部８が実行するバッテリ電圧管理処理のフローチャートである。

【図6】実施例１に係るロボット芝刈機２の制御部８が実行するバッテリ電圧管理処理のフローチャートである。

【図7】実施例１に係るロボット芝刈機２において、帰還用閾値Ｖｒｅを補正することなく充電ステーション１１０への帰還判定が行われたと仮定した場合の、バッテリ１８の電圧値の時間変化を概略的に示す図である。

【図8】実施例１に係るロボット芝刈機２が、バッテリ電圧管理処理に従って充電ステーション１１０に帰還する場合の、バッテリ１８の電圧値の時間変化を概略的に示す図である。

【図9】実施例１に係るロボット芝刈機２の制御部８が実行するモータ焼損回避処理のフローチャートである。

【図10】実施例２に係るロボット芝刈機２０２の概略構成図である。

【図11】変形例に係るロボット芝刈機２が、バッテリ電圧管理処理に従って充電ステーション１１０に帰還する場合の、バッテリ１８の電圧値の時間変化を概略的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本発明の代表的かつ非限定的な具体例について、図面を参照して以下に詳細に説明する。この詳細な説明は、本発明の好ましい例を実施するための詳細を当業者に示すことを単純に意図しており、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。また、開示された追加的な特徴ならびに発明は、さらに改善された作業ロボットを提供するために、他の特徴や発明とは別に、又は共に用いることができる。

【0009】

また、以下の詳細な説明で開示される特徴や工程の組み合わせは、最も広い意味において本発明を実施する際に必須のものではなく、特に本発明の代表的な具体例を説明するためにのみ記載されるものである。さらに、以下の代表的な具体例の様々な特徴、ならびに、特許請求の範囲に記載されるものの様々な特徴は、本発明の追加的かつ有用な実施形態を提供するにあたって、ここに記載される具体例のとおりに、あるいは列挙された順番のとおりに組合せなければならないものではない。

【0010】

本明細書及び／又は特許請求の範囲に記載された全ての特徴は、実施例及び／又は特許請求の範囲に記載された特徴の構成とは別に、出願当初の開示ならびに特許請求の範囲に記載された特定事項に対する限定として、個別に、かつ互いに独立して開示されることを意図するものである。さらに、全ての数値範囲及びグループ又は集団に関する記載は、出願当初の開示ならびに特許請求の範囲に記載された特定事項に対する限定として、それらの中間の構成を開示する意図を持ってなされている。

【0011】

１つまたはそれ以上の実施形態では、前記制御部は、前記電圧検出部の検出値を第１判定用電圧値として取得し、前記第１判定用電圧値が所定値以下である場合に前記二段階取得処理を実行し、前記第１判定用電圧値が前記所定値を上回る場合には前記二段階取得処理を実行しないように構成されてもよい。

【0012】

バッテリの電圧値がある程度高い場合、二段階取得処理を実行するまでもなく、作業ロボットを帰還させる必要がないことは明白である。バッテリの電圧値がある程度高い場合にまで二段階取得処理が実行されると、対象モータ（即ち、作業用モータおよび移動用モータの少なくとも一方）が不要に一時停止されるので、作業ロボットによる作業が円滑に進行しない可能性がある。上記の構成によれば、制御部は、バッテリの電圧値がある程度高い場合、二段階取得処理を実行しないように構成される。これにより、対象モータが不要に中断されることを抑制できるので、作業ロボットによる作業を円滑に進行させることができる。

【0013】

１つまたはそれ以上の実施形態では、前記制御部は、所定の帰還用閾値を記憶していてもよい。前記制御部は、前記第１段階電圧値と前記第２段階電圧値に基づいて前記帰還用閾値を補正する閾値補正処理をさらに実行可能に構成されてもよい。前記帰還判定処理は、前記電圧検出部の検出値を第２判定用電圧値として取得し、前記第２判定用電圧値が補正後の前記帰還用閾値以下であるか否かに応じて、前記作業ロボットを前記充電ステーションに帰還させるか否かを判定する処理を含んでもよい。

【0014】

上記の構成によれば、制御部は、第１段階電圧値と第２段階電圧値のみならず、所定の帰還用閾値にも基づいて、作業ロボットを充電ステーションに帰還させるか否かを判定する。これにより、作業ロボットを充電ステーションに帰還させるタイミングをより適切に特定することができる。

【0015】

１つまたはそれ以上の実施形態では、前記制御部は、前記電圧検出部の検出値を第３判定用電圧値として取得し、前記第３判定用電圧値が前記帰還用閾値以下である場合に前記二段階取得処理を実行し、前記第３判定用電圧値が前記帰還用閾値を上回る場合には前記二段階取得処理を実行しないように構成されてもよい。

【0016】

バッテリの電圧値がある程度高い場合、二段階取得処理を実行するまでもなく、作業ロボットを帰還させる必要がないことは明白である。バッテリの電圧値がある程度高い場合にまで二段階取得処理が実行されると、対象モータ（即ち、作業用モータおよび移動用モータの少なくとも一方）が不要に一時停止されるので、作業ロボットによる作業が円滑に進行しない可能性がある。上記の構成によれば、制御部は、バッテリの電圧値がある程度高い場合、二段階取得処理を実行しないように構成される。これにより、対象モータが不要に中断されることを抑制できるので、作業ロボットによる作業を円滑に進行させることができる。

【0017】

１つまたはそれ以上の実施形態では、前記閾値補正処理において、前記制御部は、前記第２段階電圧値から前記第１段階電圧値を減算して得られる回復電圧値に基づいて、前記帰還用閾値を補正してもよい。

【0018】

上記の構成によれば、簡素な手段によって、帰還用閾値を補正することができる。

【0019】

１つまたはそれ以上の実施形態では、前記閾値補正処理において、前記制御部は、前記帰還用閾値から前記回復電圧値を減算することにより、前記帰還用閾値を補正してもよい。

【0020】

対象モータが、作業ロボットが作業を行っている間は動作して、作業ロボットが充電ステーションに帰還している間は停止するように構成されることがある。この場合、作業ロボットが作業を終了して帰還を開始する際に、回復電圧値だけバッテリの電圧値が回復することが予想される。このため、作業ロボットを帰還させるか否かを判定する際には、その後に回復電圧値だけバッテリの電圧値が回復することを考慮することが好ましい。上記の構成によれば、作業ロボットを帰還させるか否かを判定する際に、その後に回復電圧値だけバッテリの電圧値が回復することを考慮することができる。従って、作業ロボットを充電ステーションに帰還させるタイミングを適切に特定することができる。

【0021】

１つまたはそれ以上の実施形態では、前記閾値補正処理において、前記制御部は、前記回復電圧値が所定の上限値以上である場合、前記帰還用閾値から前記回復電圧値を減算する代わりに、前記帰還用閾値から前記上限値を減算してもよい。

【0022】

閾値補正処理で算出された回復電圧値が大きい場合、作業ロボットが作業を終了して帰還を開始するタイミングでのバッテリの電圧値の回復量が、算出された回復電圧値を下回ることがある。このため、閾値補正処理で算出された回復電圧値が大きい場合にまで帰還用閾値から回復電圧値を減算して補正を行うと、作業ロボットが帰還を開始するタイミングでのバッテリの電圧値が、予想以上に小さくなってしまう。その結果、作業ロボットが帰還している途中にバッテリが残量切れとなるおそれがある。上記の構成によれば、閾値補正処理で算出された回復電圧値が上限値を上回る場合、帰還用閾値から回復電圧値を減算した値ではなく、帰還用閾値から上限値を減算した値が、補正後の帰還用閾値となる。これにより、作業ロボットが帰還を開始するタイミングでのバッテリの電圧値が予想以上に小さくなることを抑制できる。これにより、作業ロボットが帰還している途中にバッテリが残量切れとなることを抑制できる。

【0023】

１つまたはそれ以上の実施形態では、前記閾値補正処理において、前記制御部は、前記回復電圧値が所定の下限値以下である場合、補正前の前記帰還用閾値を補正後の前記帰還用閾値としてもよい。

【0024】

バッテリの電圧値が帰還用閾値の付近まで低下した状態で二段階取得処理および閾値補正処理が実行された時に、算出された回復電圧値が小さい場合がある。この場合、二段階取得処理において停止された対象モータ（即ち、作業用モータおよび移動用モータの少なくとも一方）を再び動作させて、作業ロボットの作業を再開したとしても、その後すぐに作業ロボットが帰還を開始するタイミングが到来する。従って、作業が再開されてから帰還が開始されるまでの作業ロボットの動作は、作業の進行具合に変化を及ぼす程のものではなく、不要な動作と考えられる。作業ロボットの不要な動作が行われる時間が長いと、作業ロボットの作業効率を低下させてしまう。上記の構成によれば、閾値補正処理において算出される回復電圧値が小さい場合、補正後の帰還用閾値が、補正前の帰還用閾値と同値になる。即ち、補正後の帰還用閾値は、帰還用閾値から回復電圧値を減算した値よりも大きい値となる。その結果、作業ロボットが帰還を開始するタイミングが早まるので、作業ロボットの不要な動作が行われる時間を短縮することができる。これにより、作業ロボットの作業効率を向上させることができる。

【0025】

１つまたはそれ以上の実施形態では、前記作業用モータと前記移動用モータの一方が、前記対象モータであってもよい。前記作業用モータと前記移動用モータの他方が、前記対象モータでない対象外モータであってもよい。前記制御部は、前記対象外モータが停止している状況で、前記二段階取得処理を実行してもよい。

【0026】

二段階取得処理は、対象モータの動作状況の変化に起因するバッテリの電圧値の変化を観測する処理である。ただし、バッテリの電圧値は、対象外モータの動作状況によっても変化し得る。従って、二段階取得処理の実行中に対象外モータの動作状況が変化すると、対象モータの動作状況の変化に起因するバッテリの電圧値の変化を正しく観測できない可能性がある。上記の構成によれば、二段階取得処理の実行中に対象外モータの動作状況が変化しないので、対象モータの動作状況の変化に起因するバッテリの電圧値の変化を正しく観測できる。

【0027】

１つまたはそれ以上の実施形態では、前記制御部は、前記対象外モータが停止している状況で、前記帰還判定処理を実行してもよい。

【0028】

二段階取得処理と帰還判定処理の間で対象外モータの動作状況が揃っていないと、作業ロボットを充電ステーションに帰還させるタイミングを適切に特定できない可能性がある。上記の構成によれば、二段階取得処理と帰還判定処理の間で対象外モータの動作状況が揃うので、作業ロボットを充電ステーションに帰還させるタイミングを適切に特定することができる。

【0029】

１つまたはそれ以上の実施形態では、前記制御部は、前記対象外モータが動作している状態が所定時間継続すると、前記対象外モータを停止させてもよい。

【0030】

作業ロボットを帰還させるタイミングが特定されるまでの間、二段階取得処理（または帰還判定処理）は、適度な時間間隔で繰り返し実行されることが好ましい。ただし、対象外モータが停止している状況で二段階取得処理（または帰還判定処理）が実行される構成では、対象外モータが動作している間は、二段階取得処理（または帰還判定処理）を実行できない。上記の構成によれば、対象外モータが動作している状態が所定時間継続すると、対象外モータが強制的に停止される。これにより、二段階取得処理（または帰還判定処理）を、適度な時間間隔で繰り返し実行することができる。

【0031】

１つまたはそれ以上の実施形態では、前記作業用モータは前記対象モータであってもよい。前記移動用モータは前記対象外モータであってもよい。

【0032】

作業用モータは、作業ロボットが作業を行っている間は動作して、作業ロボットが充電ステーションに帰還している間は停止していることが予想される。従って、作業ロボットを帰還させるタイミングを特定する上で、作業用モータの動作状況ごとにバッテリの電圧値を取得する必要性は高い。一方、移動用モータは、作業ロボットが作業を行っている間も、作業ロボットが充電ステーションに帰還している間も、基本的に動作していることが予想される。従って、作業ロボットを帰還させるタイミングを特定する上で、移動用モータの動作状況ごとにバッテリの電圧値を取得する必要性は低い。それにも関わらず移動用モータの動作状況ごとにバッテリの電圧値を取得する構成を採用すると、制御部の処理負荷が不要に増大してしまう。上記の構成によれば、作業用モータの動作状況ごとにバッテリの電圧値を取得する一方で、移動用モータの動作状況ごとにはバッテリの電圧値を取得しない。従って、制御部の処理負荷を低減しつつ、作業ロボットを充電ステーションに帰還させるタイミングを適切に特定することができる。

【0033】

１つまたはそれ以上の実施形態では、前記作業機構は、芝生を刈り込むための刈刃を備えてもよい。前記作業ロボットは、自律移動可能なロボット芝刈機として機能してもよい。

【0034】

上記の構成によれば、ロボット芝刈機を適切なタイミングで充電ステーションに帰還させることができる。

【0035】

（実施例１）
図１に示すように、本実施例の作業ロボットは、例えば、芝生が敷設された敷地１００内で使用されるロボット芝刈機２である。敷地１００には、例えば、家屋１０２と、池１０４と、道路１０６と、塀１０８が設けられる。また、敷地１００には、外部電源（例えば、商用電源）に接続された充電ステーション１１０と、ロボット芝刈機２の作業エリアＷＡを規定するワイヤ１１２が設置されている。ここでいう作業エリアＷＡとは、ワイヤ１１２によって囲われたエリアである。ロボット芝刈機２の作業エリアＷＡは、充電ステーション１１０を含むメインエリアＭＡと、充電ステーション１１０を含まないサブエリアＳＡに区別される。ロボット芝刈機２は、ワイヤ１１２の位置を検出して、ロボット芝刈機２が位置する作業エリアＷＡ（図１の例では、メインエリアＭＡ）から逸脱しないように自律移動することができる。これにより、ロボット芝刈機２は、家屋１０２、池１０４、道路１０６、および塀１０８を避けるように芝生の上を移動しながら、芝刈作業を行うことができる。

【0036】

図２、図３、図４に示すように、ロボット芝刈機２は、ロボット本体４と、電源部６と、制御部８と、操作部１０と、移動部１２と、作業部１４と、検出部１６を備える。電源部６と、制御部８と、操作部１０と、移動部１２と、作業部１４と、検出部１６は、それぞれ、ロボット本体４に支持される。

【0037】

図４に示す電源部６は、制御部８の電源回路２６を介して、ロボット芝刈機２の各部に電力を供給可能となっている。電源部６は、リチウムイオンバッテリなどの再充電可能なバッテリ１８と、バッテリ１８に電気的に接続する充電インターフェース２０を備える。バッテリ１８の公称容量は、例えば５．０Ａｈである。バッテリ１８の公称電圧は、例えば１８Ｖである。ロボット芝刈機２は、充電インターフェース２０を介して、充電ステーション１１０（図１参照）にドッキング可能である。ロボット芝刈機２が充電ステーション１１０にドッキングした状態では、充電ステーション１１０から供給される電力によって、バッテリ１８を充電可能である。バッテリ１８の充電方式は、ワイヤード充電であってもよい。具体的には、充電ステーション１１０に設けられた端子と、充電インターフェース２０に設けられた端子と、が互いに接続された状態で、バッテリ１８の充電が行われてもよい。あるいは、バッテリ１８の充電方式は、ワイヤレス充電であってもよい。具体的には、充電ステーション１１０に設けられた送電用コイルによって充電インターフェース２０に設けられた受電用コイルに誘導起電力を発生させることにより、バッテリ１８の充電が行われてもよい。

【0038】

制御部８は、プロセッサ２２と、メモリ２４と、電源回路２６を備える。メモリ２４は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含む。メモリ２４には、ロボット芝刈機２を自律制御するためのプログラムが記憶されている。プロセッサ２２は、メモリ２４に記憶されたプログラムに従って、ロボット芝刈機２を自律制御するように構成されている。また、メモリ２４には、ロボット芝刈機２に係る設定（例えば、芝生の刈り込み高さ）が記憶される。ロボット芝刈機２に係る設定の中には、ロボット芝刈機２の動作モードに係る設定も含まれる。ロボット芝刈機２の動作モードは、メインエリアＭＡ（図１参照）に対応したメインエリア対応モードと、サブエリアＳＡ（図１参照）に対応したサブエリア対応モードと、を含む複数のモードのうちいずれか一つに設定される。

【0039】

操作部１０は、例えばロボット本体４（図２参照）の外面に設けられており、ユーザが操作可能なスイッチ等を備える。ユーザは、操作部１０を介して、ロボット芝刈機２に係る様々な操作を行なうことができる。ここでいう様々な操作とは、例えば、ロボット芝刈機２の主電源のオン／オフを切り替える操作、ロボット芝刈機２に対する指示を入力する操作、ロボット芝刈機２に係る設定を変更する操作である。

【0040】

移動部１２は、左右一対のキャスター２８Ｌ、２８Ｒと、左右一対の駆動輪３０Ｌ、３０Ｒと、左右一対の移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒを備える。移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒは、例えばブラシレスＤＣモータである。移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒの出力軸には、それぞれ、駆動輪３０Ｌ、３０Ｒが連結される。図２、図３に示すように、ロボット芝刈機２は、キャスター２８Ｌ、２８Ｒと駆動輪３０Ｌ、３０Ｒを地面Ｇに当接させた状態で、地面Ｇに載置される。移動部１２は、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒ（図４参照）を動作させて、駆動輪３０Ｌ、３０Ｒを回転させることにより、ロボット本体４を前進、後退、および旋回させることができる。

【0041】

図２に示すように、作業部１４は、刈刃３４と作業用モータ３６を備える。刈刃３４は、略円板形状に形成された回転刃である。作業用モータ３６は、例えばブラシレスＤＣモータである。作業用モータ３６は、出力軸が上方から下方に向かうにつれて前方から後方に向かうように傾斜した状態で、ロボット本体４に支持されている。作業用モータ３６の出力軸には、刈刃３４が連結される。作業部１４は、作業用モータ３６を動作させて、刈刃３４を回転させることにより、芝生を刈りこむことができる。

【0042】

図４に示すように、検出部１６は、ワイヤ検出センサ３８と、モータ電流検出回路４０と、バッテリ電圧検出回路４２を備える。

【0043】

ワイヤ検出センサ３８は、ワイヤ１１２（図１参照）を検出するためのセンサである。ワイヤ検出センサ３８は、例えば磁気センサである。本実施例では、ワイヤ１１２には、充電ステーション１１０（図１参照）から、所定の電気信号が印加される。このため、ワイヤ１１２の周辺では、所定の電気信号に対応した磁気信号が発生する。ワイヤ検出センサ３８は、この磁気信号を検出して、プロセッサ２２に出力するように構成されている。プロセッサ２２は、ワイヤ検出センサ３８で検出される磁気信号の信号パターンや信号強度に基づいて、ロボット芝刈機２がワイヤ１１２に近づいていることや、ロボット芝刈機２がワイヤ１１２の上に位置していること等を把握することができる。

【0044】

モータ電流検出回路４０は、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒおよび作業用モータ３６のそれぞれに供給される電流値を検出して、プロセッサ２２に出力するように構成されている。

【0045】

バッテリ電圧検出回路４２は、バッテリ１８の電圧値を検出して、プロセッサ２２に出力するように構成されている。これにより、プロセッサ２２は、バッテリ１８の電圧値を把握することができる。

【0046】

以下では、制御部８（具体的には、プロセッサ２２）が実行する運転または処理について説明する。

【0047】

（芝刈運転）
芝刈運転は、ロボット芝刈機２（図１参照）のメイン運転である。芝刈運転は、例えば、ロボット芝刈機２の電源がオンとなった状態で、操作部１０（図４参照）を介して芝刈運転の開始が指示される場合に、開始される。芝刈運転が開始されると、制御部８は、ロボット芝刈機２に異常が発生していないことを確認した上で、ロボット芝刈機２による芝刈作業を開始する。即ち、制御部８は、作業用モータ３６（図２参照）によって刈刃３４（図２参照）を駆動させながら、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒ（図４参照）によって駆動輪３０Ｌ、３０Ｒ（図２参照）を駆動させて、芝生を刈り込んでいく。芝刈運転の実行中、制御部８は、状況に応じてロボット芝刈機２による芝刈作業を中断または終了して、別の動作を行うこともある。制御部８は、所定の運転終了条件が成立すると、芝刈運転を終了する。ここでいう運転終了条件は、例えば、芝刈運転を開始してからの経過時間が、ユーザが予め設定した時間に達することを含む。

【0048】

（バッテリ電圧管理処理；図５、図６）
バッテリ電圧管理処理は、ロボット芝刈機２（図１参照）の動作モードがメインエリア対応モードに設定される場合であって、前述の芝刈運転が実行されている間、繰り返し実行される。バッテリ電圧管理処理は、バッテリ１８の電圧値が少ない場合に、ロボット芝刈機２を充電ステーション１１０（図１参照）に帰還させて、バッテリ１８（図４参照）の充電を行うための処理である。メモリ２４（図４参照）には、ロボット芝刈機２を充電ステーション１１０に帰還させるために確保すべきバッテリ１８の電圧値（帰還用閾値Ｖｒｅ）が、予め記憶されている。本実施例では、帰還用閾値Ｖｒｅは、１７．５Ｖに設定されている。バッテリ電圧管理処理は、主に、帰還用閾値Ｖｒｅを補正する処理と、補正後の帰還用閾値Ｖｒｅ´に基づいてロボット芝刈機２を充電ステーション１１０に帰還させる処理と、を含む。

【0049】

図５に示すように、Ｓ２では、制御部８は、補正フラグがオンとなっているか否かを判定する。補正フラグは、メモリ２４に含まれるステータスレジスタである。補正フラグは、補正後の帰還用閾値Ｖｒｅ´が取得されていない場合にはオフとなっている。補正フラグがオフとなっている場合（ＮＯの場合）、処理はＳ４へ進む。

【0050】

Ｓ４では、制御部８は、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒ（図４参照）が停止しているか否かを判定する。ロボット芝刈機２が芝刈作業を行っている間、基本的に移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒは動作しているが、例えばロボット芝刈機２が方向転換を行う際、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒが停止することがある。移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒが停止していない場合（ＮＯの場合）、処理はＳ６へ進む。

【0051】

Ｓ６では、制御部８は、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒの動作継続時間が第１上限時間（例えば、２分）以上であるか否かを判定する。ここでいう移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒの動作継続時間とは、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒの直近の動作開始時からの経過時間を意味する。移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒの動作継続時間が第１上限時間未満である場合（ＮＯの場合）、処理はＳ２に戻る。移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒの動作継続時間が第１上限時間以上である場合（ＹＥＳの場合）、処理はＳ８へ進む。

【0052】

Ｓ８では、制御部８は、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒを停止する。

【0053】

Ｓ４において移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒが停止していると判定される場合（ＹＥＳの場合）、または、Ｓ８の後、処理はＳ１０へ進む。Ｓ１０では、制御部８は、バッテリ電圧検出回路４２（図４参照）の検出値を判定用電圧値として取得し、取得した判定用電圧値が帰還用閾値Ｖｒｅ以下であるか否かを判定する。なお、ロボット芝刈機２が芝刈作業を行っている間、基本的に作業用モータ３６（図４参照）が停止することはない。このため、Ｓ１０では、作業用モータ３６が動作し、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒが停止した状況でのバッテリ１８の電圧値が、判定用電圧値として取得される。判定用電圧値が帰還用閾値Ｖｒｅを上回る場合（ＮＯの場合）、処理はＳ２に戻る。なお、Ｓ８で移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒを停止した後にＳ１０でＮＯとなる場合には、制御部８は移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒを再び動作させる。判定用電圧値が帰還用閾値Ｖｒｅ以下である場合（ＹＥＳの場合）、処理はＳ１２へ進む。

【0054】

Ｓ１２では、制御部８は、バッテリ電圧検出回路４２の検出値を第１段階電圧値Ｖ１として取得する。Ｓ１２では、作業用モータ３６が動作し、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒが停止した状況でのバッテリ１８の電圧値が、第１段階電圧値Ｖ１として取得される。Ｓ１２の後、処理はＳ１４へ進む。

【0055】

Ｓ１４では、制御部８は、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒに加えて、作業用モータ３６を停止させる。即ち、制御部８は、ロボット芝刈機２による芝刈作業を中断する。そして、制御部８は、作業用モータ３６と移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒが停止した状態で、所定時間（例えば、２秒）だけ待機する。これにより、バッテリ１８の電圧値は、芝刈作業が中断される直前と比較して、作業用モータ３６の内部抵抗に起因する電圧降下分だけ回復する。Ｓ１４の後、処理はＳ１６へ進む。

【0056】

Ｓ１６では、制御部８は、ロボット芝刈機２による芝刈作業を中断した状態で、バッテリ電圧検出回路４２の検出値を第２段階電圧値Ｖ２として取得する。Ｓ１６では、作業用モータ３６および移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒが停止した状況でのバッテリ１８の電圧値が、第２段階電圧値Ｖ２として取得される。また、制御部８は、第２段階電圧値Ｖ２を取得した後、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒおよび作業用モータ３６を再び動作させて、ロボット芝刈機２による芝刈作業を再開する。Ｓ１６の後、処理はＳ１８へ進む。

【0057】

Ｓ１８では、制御部８は、第２段階電圧値Ｖ２から第１段階電圧値Ｖ１を減算して、回復電圧値Ｖｄｉｆｆを算出する。従って、回復電圧値Ｖｄｉｆｆ＝Ｖ２－Ｖ１となる。Ｓ１８の後、処理はＳ２０へ進む。

【0058】

Ｓ２０では、制御部８は、Ｓ１８で算出された回復電圧値Ｖｄｉｆｆが、所定の下限値（例えば０．１Ｖ）以下であるか否かを判定する。回復電圧値Ｖｄｉｆｆが下限値以下である場合（ＹＥＳの場合）、処理はＳ２２へ進む。

【0059】

Ｓ２２では、制御部８は、回復電圧値Ｖｄｉｆｆを修正して、０Ｖとする。

【0060】

Ｓ２０において回復電圧値Ｖｄｉｆｆが下限値以下でないと判定される場合（ＮＯの場合）、処理はＳ２４へ進む。Ｓ２４では、制御部８は、Ｓ１８で算出された回復電圧値Ｖｄｉｆｆが、所定の上限値（例えば０．５Ｖ）以上であるか否かを判定する。回復電圧値Ｖｄｉｆｆが上限値以下である場合（ＹＥＳの場合）、処理はＳ２６へ進む。

【0061】

Ｓ２６では、制御部８は、回復電圧値Ｖｄｉｆｆを修正して、Ｓ２４の判定で使用した上限値（例えば０．５Ｖ）と同値にする。

【0062】

Ｓ２４において回復電圧値Ｖｄｉｆｆが上限値以下でないと判定される場合（ＮＯの場合）、Ｓ２２の後、または、Ｓ２６の後、処理はＳ２８へ進む。Ｓ２８では、制御部８は、帰還用閾値Ｖｒｅから回復電圧値Ｖｄｉｆｆを減算することにより、帰還用閾値Ｖｒｅを補正する。従って、補正後の帰還用閾値Ｖｒｅ´＝Ｖｒｅ－Ｖｄｉｆｆとなる。また、制御部８は、補正後の帰還用閾値Ｖｒｅ´をメモリ２４に記憶するとともに、補正フラグをオンに切り替える。Ｓ２８の後、処理はＳ２に戻る。

【0063】

Ｓ２において補正フラグがオンになっていると判定される場合（ＹＥＳの場合）、処理は図６に示すＳ３０へ進む。Ｓ３０では、制御部８は、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒが停止しているか否かを判定する。移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒが停止していない場合（ＮＯの場合）、処理はＳ３２へ進む。

【0064】

Ｓ３２では、制御部８は、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒの動作継続時間が第２上限時間（例えば、１分）以上であるか否かを判定する。移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒの動作継続時間が第２上限時間未満である場合（ＮＯの場合）、処理はＳ２（図５参照）に戻る。移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒの動作継続時間が第２上限時間以上である場合（ＹＥＳの場合）、処理はＳ３４へ進む。

【0065】

Ｓ３４では、制御部８は、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒを停止する。

【0066】

Ｓ３０において移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒが動作していると判定される場合（ＹＥＳの場合）、または、Ｓ３４の後、処理はＳ３６へ進む。Ｓ３６では、制御部８は、バッテリ電圧検出回路４２の検出値を判定用電圧値として取得し、取得した判定用電圧値が補正後の帰還用閾値Ｖｒｅ´以下であるか否かを判定する。なお、Ｓ３６では、作業用モータ３６が動作し、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒが停止した状況でのバッテリ１８の電圧値が、判定用電圧値として取得される。判定用電圧値が補正後の帰還用閾値Ｖｒｅ´を上回る場合（ＮＯの場合）、処理はＳ２（図５参照）に戻る。なお、Ｓ３４で移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒを停止した後にＳ３６でＮＯとなる場合には、制御部８は移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒを再び動作させる。判定用電圧値が補正後の帰還用閾値Ｖｒｅ´以下である場合（ＹＥＳの場合）、処理はＳ３８へ進む。

【0067】

Ｓ３８では、制御部８は、ロボット芝刈機２による芝刈作業を終了し、ロボット芝刈機２を充電ステーション１１０に帰還させる。具体的には、制御部８は、作業用モータ３６を停止した状態で、ロボット芝刈機２がワイヤ１１２を辿って充電ステーション１１０に至るように、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒを動作させる。Ｓ３８の後、処理はＳ４０へ進む。

【0068】

Ｓ４０では、制御部８は、ロボット芝刈機２を充電ステーション１１０にドッキングさせて、バッテリ１８の充電を開始する。また、制御部８は、ロボット芝刈機２が充電ステーション１１０にドッキングしたことに応じて、補正後の帰還用閾値Ｖｒｅ´をメモリ２４から消去するとともに、補正フラグをオフに切り替える。なお、メモリ２４に記憶された補正後の帰還用閾値Ｖｒｅ´は、バッテリ電圧管理処理のＳ４０とは無関係にロボット芝刈機２が充電ステーション１１０にドッキングした場合であっても、メモリ２４から消去されることに留意されたい。同様に、補正フラグは、バッテリ電圧管理処理のＳ４０とは無関係にロボット芝刈機２が充電ステーション１１０にドッキングした場合であっても、オフへと切り替わることに留意されたい。Ｓ４０の後、処理はＳ４２へ進む。

【0069】

Ｓ４２では、制御部８は、所定の通常時復帰条件が成立したか否かを判定する。通常時復帰条件は、例えば、バッテリ電圧検出回路４２で検出されるバッテリ１８の電圧値が所定値（例えば２０Ｖ）以上となることを含む。通常時復帰条件が成立しない場合（ＮＯの場合）、処理はＳ４２を繰り返し実行する。通常時復帰条件が成立する場合（ＹＥＳの場合）、処理はＳ４４へ進む。

【0070】

Ｓ４４では、制御部８は、バッテリ１８の充電を終了するとともに、ロボット芝刈機２と充電ステーション１１０のドッキングを解除して、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒおよび作業用モータ３６を再び動作させる。即ち、制御部８は、ロボット芝刈機２による芝刈作業を再開する。Ｓ４４の後、図５、図６に示すバッテリ電圧管理処理は終了する。

【0071】

（バッテリ電圧管理処理の利点）
ロボット芝刈機２は、芝刈作業を行っている間には作業用モータ３６（図４参照）を動作させるものの、充電ステーション１１０（図１参照）に帰還している間には作業用モータ３６を停止させる。このため、ロボット芝刈機２が芝刈作業を終了して帰還を開始するタイミングで、作業用モータ３６の内部抵抗に起因する電圧降下分だけ、バッテリ１８（図４参照）の電圧値が回復する。仮に、図７に示すように、ロボット芝刈機２が芝刈作業を行っている間のバッテリ１８の電圧値が帰還用閾値Ｖｒｅとなるタイミングでロボット芝刈機２が帰還を開始すると、その直後にバッテリ１８の電圧値が回復して、帰還用閾値Ｖｒｅを大幅に上回ってしまう。従って、ロボット芝刈機２が芝刈作業を継続してもよい程にバッテリ１８の残量が余っているにもかかわらず、ロボット芝刈機２が充電ステーション１１０へと帰還してしまう。これによって、ロボット芝刈機２が頻繁に充電ステーション１１０に帰還することになるので、ロボット芝刈機２が芝刈作業を行っている時間に対して、ロボット芝刈機２が芝刈作業を行っていない時間（例えば、充電ステーション１１０に帰還している時間やバッテリ１８の充電を行っている時間）の割合が大きくなってしまう。その結果、ロボット芝刈機２の作業効率が低くなるおそれがある。

【0072】

図８に示すように、バッテリ電圧管理処理によれば、作業用モータ３６の内部抵抗に起因する電圧降下分が回復電圧値Ｖｄｉｆｆとして特定される。そして、予め決められた帰還用閾値Ｖｒｅから回復電圧値Ｖｄｉｆｆを減算することにより、帰還用閾値Ｖｒｅ´が取得される。そして、ロボット芝刈機２が芝刈作業を行っている間のバッテリ１８の電圧値が帰還用閾値Ｖｒｅ´となるタイミングで、ロボット芝刈機２が帰還を開始する。これにより、ロボット芝刈機２が帰還を開始した直後のバッテリ１８の電圧値は、帰還用閾値Ｖｒｅの付近の値まで回復する。従って、ロボット芝刈機２が芝刈作業を継続できる限界までバッテリ１８の残量が低下したタイミングで、ロボット芝刈機２を充電ステーション１１０に帰還させることができる。これによって、ロボット芝刈機２が充電ステーション１１０に帰還する頻度を可能な限り低くすることができるので、ロボット芝刈機２が芝刈作業を行っている時間に対して、ロボット芝刈機２が芝刈作業を行っていない時間の割合を小さくすることができる。その結果、ロボット芝刈機２の作業効率を向上させることができる。

【0073】

（モータ焼損回避処理；図９）
モータ焼損回避処理は、ロボット芝刈機２（図１参照）の動作モードにかかわらず、前述の芝刈運転が実行されている間、繰り返し実行される。なお、モータ焼損回避処理は、ロボット芝刈機２による芝刈作業が開始される前の、ロボット芝刈機２に異常が発生していないことを確認する段階においても実行されることに留意されたい。

【0074】

Ｓ５２では、制御部８は、作業用モータ３６（図２参照）がオーバーヒートしているか否かを判定する。ここでいうオーバーヒートとは、作業用モータ３６の温度が、過度に高い温度（例えば、１５０℃以上の温度）となること、作業用モータ３６の焼損（巻線の被膜を溶かし、ショートすること）を引き起こすような温度となること、または、作業用モータ３６の寿命に影響を与えるような温度となることを意味する。制御部８は、例えば、モータ電流検出回路４０（図４参照）の検出値（即ち、作業用モータ３６に供給される電流）が第１電流値（例えば５Ａ）以上となる状況が第１継続時間（例えば５５分）以上継続する場合、作業用モータ３６の温度が過度に高い温度になったと推定し、作業用モータ３６がオーバーヒートしたと判定する。また、制御部８は、モータ電流検出回路４０の検出値が第１電流値よりも高い第２電流値（例えば６Ａ）以上となる状況が、第１継続時間よりも短い第２継続時間（例えば２２分）以上継続する場合にも、作業用モータ３６がオーバーヒートしたと判定する。また、制御部８は、モータ電流検出回路４０の検出値が第２電流値よりも高い第３電流値（例えば７Ａ）以上となる状況が、第２継続時間よりも短い第３継続時間（例えば１０分）以上継続する場合にも、作業用モータ３６がオーバーヒートしたと判定する。作業用モータ３６がオーバーヒートしている場合（ＹＥＳの場合）、処理はＳ５４へ進む。

【0075】

Ｓ５４では、制御部８は、ロボット芝刈機２がメインエリアＭＡ（図１参照）内にあるか否かを判定する。制御部８は、ロボット芝刈機２の動作モードがメインエリア対応モードに設定されている場合、ロボット芝刈機２がメインエリアＭＡ内にある（ＹＥＳ）と判定する。制御部８は、ロボット芝刈機２の動作モードがメインエリア対応モード以外のモードに設定されている場合、ロボット芝刈機２がメインエリアＭＡ内にない（ＮＯ）と判定する。ロボット芝刈機２がメインエリアＭＡ内にある場合（ＹＥＳの場合）、処理はＳ５６へ進む。

【0076】

Ｓ５６では、制御部８は、ロボット芝刈機２を充電ステーション１１０（図１参照）に帰還させる。具体的には、制御部８は、作業用モータ３６を停止した状態で、ロボット芝刈機２がワイヤ１１２を辿って充電ステーション１１０に至るように、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒ（図４参照）を動作させる。また、制御部８は、ロボット本体４に設けられた光源装置やブザー（図示せず）を動作させて、異常が発生したことを音や光によって報知する。Ｓ５６の後、処理はＳ５８へ進む。

【0077】

Ｓ５８では、制御部８は、ロボット芝刈機２を充電ステーション１１０にドッキングさせて、バッテリ１８（図４参照）の充電を開始する。なお、制御部８は、バッテリ１８の充電を開始した後も、異常が発生したことを報知し続ける。Ｓ５８の後、処理はＳ６０へ進む。

【0078】

Ｓ６０では、制御部８は、所定の第１異常時復帰条件が成立したか否かを判定する。本実施例の第１異常時復帰条件は、作業用モータ３６の温度が正常な温度（例えば、４０℃以下の温度）となることが見込まれる条件を含む。例えば、第１異常時復帰条件は、バッテリ電圧検出回路４２（図４参照）で検出されるバッテリ１８の電圧値が所定値（例えば２０Ｖ）以上となることを含む。これは、バッテリ１８の充電をある程度継続すれば、その間に作業用モータ３６の温度が正常な温度まで低下したと推定できるからである。あるいは、第１異常時復帰条件は、直近に実行されたＳ５２において作業用モータ３６がオーバーヒートしたと判定されてからの経過時間が所定時間（例えば、２０分）に達することを含む。第１異常時復帰条件が成立しない場合（ＮＯの場合）、処理はＳ６０を繰り返し実行する。第１異常時復帰条件が成立する場合（ＹＥＳの場合）、処理はＳ６２へ進む。

【0079】

Ｓ６２では、制御部８は、バッテリ１８の充電を終了するとともに、ロボット芝刈機２と充電ステーション１１０のドッキングを解除して、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒおよび作業用モータ３６を再び動作させる。即ち、制御部８は、ロボット芝刈機２による芝刈作業を再開する。また、制御部８は、動作中の光源装置やブザー（図示せず）を停止させて、異常の報知を終了する。Ｓ５６の後、処理はＳ５８へ進む。

【0080】

Ｓ５４においてロボット芝刈機２がメインエリアＭＡ内にないと判定される場合（ＮＯの場合）、処理はＳ６４へ進む。Ｓ６４では、制御部８は、作業用モータ３６および移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒを停止させ、ロボット芝刈機２をその場に待機させる。また、制御部８は、ロボット本体４に設けられた光源装置やブザー（図示せず）を動作させて、異常が発生したことを音や光によって報知する。Ｓ６４の後、処理はＳ６６へ進む。

【0081】

Ｓ６６では、制御部８は、所定の第２異常時復帰条件が成立したか否かを判定する。本実施例の第２異常時復帰条件は、作業用モータ３６（図２参照）の温度が正常な温度（例えば、４０℃以下の温度）となることが見込まれる条件を含む。例えば、第２異常時復帰条件は、直近に実行されたＳ５２において作業用モータ３６がオーバーヒートしたと判定されてからの経過時間が所定時間（例えば、２０分）に達することを含む。第２異常時復帰条件が成立しない場合（ＮＯの場合）、処理はＳ６６を繰り返し実行する。従って、第２異常時復帰条件が成立しない間は、ロボット芝刈機２は、その場に待機し続ける。第２異常時復帰条件が成立する場合（ＹＥＳの場合）、処理はＳ６８へ進む。

【0082】

Ｓ６８では、制御部８は、待機を終了して、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒおよび作業用モータ３６を再び動作させる。即ち、制御部８は、ロボット芝刈機２による芝刈作業を再開する。また、制御部８は、動作中の光源装置やブザー（図示せず）を停止させて、異常の報知を終了する。

【0083】

Ｓ５２において作業用モータ３６がオーバーヒートしていないと判定される場合（ＮＯの場合）、Ｓ６２の後、または、Ｓ６８の後、図９に示すモータ焼損回避処理は終了する。

【0084】

（実施例２）
図１０に示すように、本実施例の作業ロボットは、実施例１のロボット芝刈機２と略同様の構成要素を備えるロボット芝刈機２０２である。ロボット芝刈機２とロボット芝刈機２０２の間で共通する構成要素については、共通の符号を付し、その説明を省略する。

【0085】

ロボット芝刈機２０２は、実施例１の検出部１６（図４参照）の代わりに、検出部２０４を備える。検出部２０４は、モータ温度センサ２０６を備える点で、検出部１６と相違する。モータ温度センサ２０６は、作業用モータ３６の温度を検出して、制御部８のプロセッサ２２に出力するように構成されている。ここでいう作業用モータ３６の温度とは、例えば、作業用モータ３６のステータの温度、作業用モータ３６に設けられるホールセンサの温度、および、作業用モータ３６の回転を制御するモータドライバ基板の温度を含む。

【0086】

本実施例では、制御部８は、図９に示すモータ焼損回避処理のＳ５２において、モータ温度センサ２０６で検出される作業用モータ３６の温度が過度に高い温度（例えば、１５０℃以上の温度）となる場合にも、作業用モータ３６がオーバーヒートしたと判定する。また、モータ焼損回避処理のＳ６０で用いられる第１異常時復帰条件は、モータ温度センサ２０６で検出される作業用モータ３６の温度が正常な温度（例えば、４０℃以下の温度）となることをさらに含む。また、モータ焼損回避処理のＳ６６で用いられる第２異常時復帰条件は、モータ温度センサ２０６で検出される作業用モータ３６の温度が正常な温度（例えば、４０℃以下の温度）となることをさらに含む。

【0087】

（変形例）
作業ロボットは、ロボット芝刈機２、２０２以外のロボットであってもよい。例えば、作業ロボットは、埃などのゴミを収集するためのブラシおよび／または吸引機構を備えたロボット掃除機であってもよい。この場合、作業用モータ３６は、ブラシおよび／または吸引機構を駆動するためのモータとして使用されてもよい。また、作業ロボットは、複数の鉄筋が交差する箇所を結束する鉄筋結束機構を備えた鉄筋結束ロボットであってもよい。この場合、作業用モータ３６は、鉄筋結束機構を駆動するためのモータとして使用されてもよい。

【0088】

作業用モータ３６および移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒのうち少なくとも１つは、ブラシレスＤＣモータ以外のモータ（例えば、ブラシ付きＤＣモータ）であってもよい。

【0089】

移動部１２は、キャスター２８Ｌ、２８Ｒおよび駆動輪３０Ｌ、３０Ｒを備える代わりに、左右一対のクローラを備えてもよい。移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒは、左右一対のクローラを駆動するためのモータとして使用されてもよい。

【0090】

バッテリ１８は、リチウムイオンバッテリ以外の再充電可能なバッテリ１８（例えば、ニッケル水素バッテリ、ニッケルカドミウムバッテリ）であってもよい。また、バッテリ１８の公称容量および公称電圧は、適宜変更されてもよい。バッテリ１８の公称容量は、例えば３．０Ａｈであってもよい。バッテリ１８の公称電圧は、例えば３６Ｖであってもよい。

【0091】

帰還用閾値Ｖｒｅの設定は、適宜変更されてもよい。帰還用閾値Ｖｒｅの設定は、ユーザが操作部１０を介して変更可能であってもよいし、ユーザが操作部１０を介して変更不能であってもよい。

【0092】

制御部８は、図５、図６に示すバッテリ電圧管理処理において、Ｓ８の後、Ｓ１０をスキップして、Ｓ１２を実行してもよい。即ち、制御部８は、Ｓ８の後、バッテリ１８の残量の多寡にかかわらず、Ｓ１２以降の処理を実行するように構成されてもよい。

【0093】

制御部８は、バッテリ電圧管理処理のＳ１０の判定処理において、帰還用閾値Ｖｒｅとは異なる閾値Ｖｔｈ（例えば、Ｖｔｈ＝１７．６Ｖ）を用いてもよい。即ち、Ｓ１０において、制御部８は、バッテリ電圧検出回路４２の検出値を判定用電圧値として取得し、取得した判定用電圧値が閾値Ｖｔｈ以下であるか否かを判定してもよい。この例においても、図１１に示すように、作業用モータ３６の内部抵抗に起因する電圧降下分が回復電圧値Ｖｄｉｆｆとして特定される。その結果、実施例と略同様に帰還用閾値Ｖｒｅ´が取得されるので、ロボット芝刈機２、２０２が帰還を開始した直後のバッテリ１８の電圧値は帰還用閾値Ｖｒｅの付近の値まで回復する。従って、バッテリ１８の残量を適度に余らせた状態で、ロボット芝刈機２、２０２を充電ステーション１１０に帰還させることができる。

【0094】

制御部８は、図５、図６に示すバッテリ電圧管理処理において、Ｓ２０でＮＯと判定された後、Ｓ２４をスキップして、Ｓ２８を実行してもよい。その結果、回復電圧値Ｖｄｉｆｆが上限値を上回ることが許容されてもよい。あるいは、制御部８は、Ｓ１８の後、Ｓ２０をスキップして、Ｓ２４を実行してもよい。その結果、回復電圧値Ｖｄｉｆｆが下限値以下の値（０より大きい値）となることが許容されてもよい。あるいは、Ｓ１８の後、Ｓ２０、Ｓ２２、Ｓ２４、Ｓ２６をスキップして、Ｓ２８を実行してもよい。その結果、回復電圧値Ｖｄｉｆｆが上限値を上回ることと、回復電圧値Ｖｄｉｆｆが下限値以下の値（０より大きい値）となることの両方が許容されてもよい。

【0095】

制御部８は、バッテリ電圧管理処理のＳ２８において、回復電圧値Ｖｄｉｆｆに所定の係数ｋ（例えば、ｋ＝０．８）を掛けたものを帰還用閾値Ｖｒｅから減算して、帰還用閾値Ｖｒｅを補正してもよい。従って、Ｖｒｅ´＝Ｖｒｅ－ｋ×Ｖｄｉｆｆとなってもよい。

【0096】

制御部８は、バッテリ電圧管理処理において、回復電圧値Ｖｄｉｆｆの算出および帰還用閾値Ｖｒｅの補正を行うことなく、ロボット芝刈機２を充電ステーション１１０に帰還させるか否かを判定してもよい。例えば、制御部８は、Ｓ１２で第１段階電圧値Ｖ１を取得し、Ｓ１６で第２段階電圧値Ｖ２を取得した後、バッテリ電圧検出回路４２の検出値（判定用電圧値）が、２×Ｖ１－Ｖ２以下であるか否かを判定してもよい。制御部８は、判定用電圧値が、２×Ｖ１－Ｖ２以下である場合（ＹＥＳの場合）、Ｓ３８以降の処理を実行してもよい。制御部８は、判定用電圧値が、２×Ｖ１－Ｖ２を上回る場合（ＮＯの場合）、バッテリ電圧管理処理をスタートからやり直してもよい。この例では、補正フラグは常にオフとなっていてもよい。

【0097】

制御部８は、バッテリ電圧管理処理において、Ｓ２でＮＯと判定された後、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ８をスキップして、Ｓ１０を実行してもよい。その結果、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒが停止していない状況で（即ち、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒが動作している状況で）、Ｓ１０以降の処理が実行されてもよい。ただし、Ｓ１０、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１６が実行される過程において、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒの動作状況（動作／停止）が切り替わらないことが好ましい。

【0098】

制御部８は、バッテリ電圧管理処理において、Ｓ２でＹＥＳと判定された後、Ｓ３０、Ｓ３２、Ｓ３４をスキップして、Ｓ３６を実行してもよい。その結果、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒが停止していない状況で（即ち、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒが動作している状況で）、Ｓ３６以降の処理が実行されてもよい。

【0099】

実施例１、２では、制御部８が、バッテリ電圧管理処理のＳ１２、Ｓ１４、Ｓ１６において、動作している状態の作業用モータ３６を停止させて、バッテリ１８の電圧値の変化を観測する構成となっている。即ち、作業用モータ３６が、本明細書でいう対象モータとなっており、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒが、本明細書でいう対象外モータとなっている。別の実施例では、制御部８は、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１６において、動作している状態の作業用モータ３６および移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒを停止させて、バッテリ１８の電圧値の変化を観測する構成となっていてもよい。即ち、作業用モータ３６および移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒの両方が対象モータとなっていてもよい。さらに別の実施例では、制御部８は、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１６において、動作している状態の移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒを停止させて、バッテリ１８の電圧値の変化を観測する構成となっていてもよい。即ち、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒが対象モータとなっており、作業用モータ３６が対象外モータとなっていてもよい。

【0100】

制御部８は、図９に示すモータ焼損回避処理において、Ｓ５８でバッテリ１８の充電を開始した後、Ｓ６０以降の処理を実行する代わりに、モータ焼損回避処理を終了し、実行中の芝刈運転を終了してもよい。その後、制御部８は、例えばバッテリ１８が満充電となることに応じてバッテリ１８の充電を終了して、ロボット芝刈機２、２０２を充電ステーション１１０に待機させてもよい。即ち、制御部８は、ロボット芝刈機２、２０２に異常（作業用モータ３６のオーバーヒート）が発生した後、芝刈作業を自動的に再開しない構成となっていてもよい。

【0101】

検出部１６、２０４は、作業用モータ３６のオーバーヒートに限らず、作業部１４に係る様々な異常を検出可能であってもよい。ここでいう作業部１４に係る異常は、例えば、作業用モータ３６に過度な負荷が掛かっていることや、刈刃３４が交換を要するほどに消耗したことを含む。制御部８は、作業部１４に係る異常が検出部１６、２０４によって検出される場合、モータ焼損回避処理のＳ５４以降の処理を実行してもよい。これにより、作業部１４に係る異常が発生した場合に、異常をユーザに報知したり、ロボット芝刈機２、２０２を充電ステーション１１０に帰還させたり、ロボット芝刈機２、２０２をその場に待機させたりすることができる。

【0102】

第１異常時復帰条件（または第２異常時復帰条件）は、モータ電流検出回路４０の検出値（即ち、作業用モータ３６に供給される電流）が所定電流値以下となる状況が所定時間以上継続することを含んでもよい。

【0103】

ロボット芝刈機２、２０２の動作モードは、ユーザの操作とは無関係に、自動的に変更されてもよい。例えば、制御部８は、ＧＰＳを用いてロボット芝刈機２、２０２が芝刈作業を行っている作業エリアＷＡを特定して、ロボット芝刈機２、２０２の動作モードを、特定した作業エリアＷＡに対応したモードに変更してもよい。あるいは、制御部８は、作業エリアＷＡのマップ情報を予め記憶しており、そのマップ情報に基づいてロボット芝刈機２、２０２が芝刈作業を行っている作業エリアＷＡを特定してもよい。

【0104】

検出部１６、２０４は、上記した異常以外にも、様々な異常を検出可能であってもよい。例えば、検出部１６、２０４は、ロボット本体４が横転したことや、ロボット本体４が何者かによって持ち上げられたことを検出可能であってもよい。制御部８は、これらの異常が検出部１６、２０４によって検出される場合、ロボット本体４に設けられたブザー（図示せず）を用いて、異常が発生したことをユーザに報知してもよい。

【0105】

（実施例の特徴）
１つまたはそれ以上の実施形態では、ロボット芝刈機２、２０２（作業ロボットの例）は、自律移動しながら作業を行う。ロボット芝刈機２、２０２は、作業を行う刈刃３４（作業機構の例）と、ロボット芝刈機２、２０２を移動させる駆動輪３０Ｌ、３０Ｒ（移動機構の例）と、刈刃３４を駆動する作業用モータ３６と、駆動輪３０Ｌ、３０Ｒを駆動する移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒと、再充電可能であり、作業用モータ３６および移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒに電力を供給するバッテリ１８と、バッテリ１８の電圧値を検出するバッテリ電圧検出回路４２（電圧検出部の例）と、制御部８と、を備える。制御部８は、作業用モータ３６（対象モータの例）について、作業用モータ３６が動作している状態でのバッテリ電圧検出回路４２の検出値を第１段階電圧値Ｖ１として取得し、その後に作業用モータ３６を停止させ、作業用モータ３６が停止している状態でのバッテリ電圧検出回路４２の検出値を第２段階電圧値Ｖ２として取得する二段階取得処理（図５のＳ１２、Ｓ１４、Ｓ１６参照）と、第１段階電圧値Ｖ１と第２段階電圧値Ｖ２に基づいて、ロボット芝刈機２、２０２を充電ステーション１１０に帰還させるか否かを判定する帰還判定処理（図６のＳ３６参照）と、を実行可能に構成されている。

【0106】

作業用モータ３６が動作している状況では、作業用モータ３６が停止している状況と比較して、作業用モータ３６の内部抵抗がある分、バッテリ１８の電圧値は低下する。このため、ロボット芝刈機２、２０２を帰還させるタイミングを適切に特定するには、作業用モータ３６の動作状況ごとにバッテリ電圧検出回路４２の検出値を取得することが好ましい。上記の構成によれば、ロボット芝刈機２、２０２の制御部８は、作業用モータ３６の動作状況ごとにバッテリ電圧検出回路４２の検出値を取得することができるので、ロボット芝刈機２、２０２を帰還させるタイミングを適切に特定することができる。即ち、ロボット芝刈機２、２０２を帰還させるタイミングが遅くなりすぎたり、早くなりすぎたりすることを抑制できる。このため、ロボット芝刈機２、２０２が帰還している途中にバッテリ１８が残量切れとなることを抑制しつつ、ロボット芝刈機２、２０２による作業が頻繁に中断されることを抑制できる。これにより、ロボット芝刈機２、２０２による作業を円滑に進行させることができる。

【0107】

１つまたはそれ以上の実施形態では、制御部８は、バッテリ電圧検出回路４２の検出値を（第１）判定用電圧値として取得し、（第１）判定用電圧値が帰還用閾値Ｖｒｅ（または、閾値Ｖｔｈ）（所定値の例）以下である場合に二段階取得処理を実行し、（第１）判定用電圧値が帰還用閾値Ｖｒｅ（または、閾値Ｖｔｈ）を上回る場合には二段階取得処理を実行しないように構成される。

【0108】

バッテリ電圧検出回路４２の検出値がある程度高い場合、二段階取得処理を実行するまでもなく、ロボット芝刈機２、２０２を帰還させる必要がないことは明白である。バッテリ１８の電圧値がある程度高い場合にまで二段階取得処理が実行されると、作業用モータ３６が不要に一時停止されるので、ロボット芝刈機２、２０２による作業が円滑に進行しない可能性がある。上記の構成によれば、制御部８は、バッテリ１８の電圧値がある程度高い場合、二段階取得処理を実行しないように構成される。これにより、作業用モータ３６が不要に中断されることを抑制できるので、ロボット芝刈機２、２０２による作業を円滑に進行させることができる。

【0109】

１つまたはそれ以上の実施形態では、制御部８は、所定の帰還用閾値Ｖｒｅを記憶している。制御部８は、第１段階電圧値Ｖ１と第２段階電圧値Ｖ２に基づいて帰還用閾値Ｖｒｅを補正する閾値補正処理（図５のＳ１８からＳ２８参照）をさらに実行可能に構成される。帰還判定処理は、バッテリ電圧検出回路４２の検出値を（第２）判定用電圧値として取得し、（第２）判定用電圧値が補正後の帰還用閾値Ｖｒｅ´以下であるか否かに応じて、ロボット芝刈機２、２０２を充電ステーション１１０に帰還させるか否かを判定する処理（図６のＳ３６参照）を含む。

【0110】

上記の構成によれば、制御部８は、第１段階電圧値Ｖ１と第２段階電圧値Ｖ２のみならず、所定の帰還用閾値Ｖｒｅにも基づいて、ロボット芝刈機２、２０２を充電ステーション１１０に帰還させるか否かを判定する。これにより、ロボット芝刈機２、２０２を充電ステーション１１０に帰還させるタイミングをより適切に特定することができる。

【0111】

１つまたはそれ以上の実施形態では、制御部８は、バッテリ電圧検出回路４２の検出値を（第３）判定用電圧値として取得し、（第３）判定用電圧値が帰還用閾値Ｖｒｅ以下である場合に二段階取得処理を実行し、（第３）判定用電圧値が帰還用閾値Ｖｒｅを上回る場合には二段階取得処理を実行しないように構成される。

【0112】

バッテリ電圧検出回路４２の検出値がある程度高い場合、二段階取得処理を実行するまでもなく、ロボット芝刈機２、２０２を帰還させる必要がないことは明白である。バッテリ１８の電圧値がある程度高い場合にまで二段階取得処理が実行されると、作業用モータ３６が不要に一時停止されるので、ロボット芝刈機２、２０２による作業が円滑に進行しない可能性がある。上記の構成によれば、制御部８は、バッテリ１８の電圧値がある程度高い場合、二段階取得処理を実行しないように構成される。これにより、作業用モータ３６が不要に中断されることを抑制できるので、ロボット芝刈機２、２０２による作業を円滑に進行させることができる。

【0113】

１つまたはそれ以上の実施形態では、閾値補正処理において、制御部８は、第２段階電圧値Ｖ２から第１段階電圧値Ｖ１を減算して得られる回復電圧値Ｖｄｉｆｆに基づいて、帰還用閾値Ｖｒｅを補正する。

【0114】

上記の構成によれば、簡素な手段によって、帰還用閾値Ｖｒｅを補正することができる。

【0115】

１つまたはそれ以上の実施形態では、閾値補正処理において、制御部８は、帰還用閾値Ｖｒｅから回復電圧値Ｖｄｉｆｆを減算することにより、帰還用閾値Ｖｒｅを補正する。

【0116】

作業用モータ３６が、ロボット芝刈機２、２０２が作業を行っている間は動作して、ロボット芝刈機２、２０２が充電ステーション１１０に帰還している間は停止するように構成されることがある。この場合、ロボット芝刈機２、２０２が作業を終了して帰還を開始する際に、回復電圧値Ｖｄｉｆｆだけバッテリ１８の電圧値が回復することが予想される。このため、ロボット芝刈機２、２０２を帰還させるか否かを判定する際には、その後に回復電圧値Ｖｄｉｆｆだけバッテリ１８の電圧値が回復することを考慮することが好ましい。上記の構成によれば、ロボット芝刈機２、２０２を帰還させるか否かを判定する際に、その後に回復電圧値Ｖｄｉｆｆだけバッテリ１８の電圧値が回復することを考慮することができる。従って、ロボット芝刈機２、２０２を充電ステーション１１０に帰還させるタイミングを適切に特定することができる。

【0117】

１つまたはそれ以上の実施形態では、閾値補正処理において、制御部８は、回復電圧値Ｖｄｉｆｆが所定の上限値（例えば０．５Ｖ）以上である場合、帰還用閾値Ｖｒｅから回復電圧値Ｖｄｉｆｆを減算する代わりに、帰還用閾値Ｖｒｅから上限値を減算する。

【0118】

閾値補正処理で算出された回復電圧値Ｖｄｉｆｆが大きい場合、ロボット芝刈機２、２０２が作業を終了して帰還を開始するタイミングでのバッテリ１８の電圧値の回復量が、算出された回復電圧値Ｖｄｉｆｆを下回ることがある。このため、閾値補正処理で算出された回復電圧値Ｖｄｉｆｆが大きい場合にまで帰還用閾値Ｖｒｅから回復電圧値Ｖｄｉｆｆを減算して補正を行うと、ロボット芝刈機２、２０２が帰還を開始するタイミングでのバッテリ１８の電圧値が、予想以上に小さくなってしまう。その結果、ロボット芝刈機２、２０２が帰還している途中にバッテリ１８が残量切れとなるおそれがある。上記の構成によれば、閾値補正処理で算出された回復電圧値Ｖｄｉｆｆが上限値を上回る場合、帰還用閾値Ｖｒｅから回復電圧値Ｖｄｉｆｆを減算した値ではなく、帰還用閾値Ｖｒｅから上限値を減算した値が、補正後の帰還用閾値Ｖｒｅ´となる。これにより、ロボット芝刈機２、２０２が帰還を開始するタイミングでのバッテリ１８の電圧値が予想以上に小さくなることを抑制できる。これにより、ロボット芝刈機２、２０２が帰還している途中にバッテリ１８が残量切れとなることを抑制できる。

【0119】

１つまたはそれ以上の実施形態では、閾値補正処理において、制御部８は、回復電圧値Ｖｄｉｆｆが所定の下限値（例えば０．１Ｖ）以下である場合、補正前の帰還用閾値Ｖｒｅを補正後の帰還用閾値Ｖｒｅ´とする。

【0120】

バッテリ１８の電圧値が帰還用閾値Ｖｒｅの付近まで低下した状態で二段階取得処理および閾値補正処理が実行された時に、算出された回復電圧値Ｖｄｉｆｆが小さい場合がある。この場合、二段階取得処理において停止された作業用モータ３６を再び動作させて、ロボット芝刈機２、２０２の作業を再開したとしても、その後すぐにロボット芝刈機２、２０２が帰還を開始するタイミングが到来する。従って、作業が再開されてから帰還が開始されるまでのロボット芝刈機２、２０２の動作は、作業の進行具合に変化を及ぼす程のものではなく、不要な動作と考えられる。ロボット芝刈機２、２０２の不要な動作が行われる時間が長いと、ロボット芝刈機２、２０２の作業効率を低下させてしまう。上記の構成によれば、閾値補正処理において算出される回復電圧値Ｖｄｉｆｆが小さい場合、補正後の帰還用閾値Ｖｒｅ´が、補正前の帰還用閾値Ｖｒｅと同値になる。即ち、補正後の帰還用閾値Ｖｒｅ´は、帰還用閾値Ｖｒｅから回復電圧値Ｖｄｉｆｆを減算した値よりも大きい値となる。その結果、ロボット芝刈機２、２０２が帰還を開始するタイミングが早まるので、ロボット芝刈機２、２０２の不要な動作が行われる時間を短縮することができる。これにより、ロボット芝刈機２、２０２の作業効率を向上させることができる。

【0121】

１つまたはそれ以上の実施形態では、制御部８は、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒ（対象外モータの例）が停止している状況で、二段階取得処理を実行する。

【0122】

二段階取得処理は、作業用モータ３６の動作状況の変化に起因するバッテリ１８の電圧値の変化を観測する処理である。ただし、バッテリ１８の電圧値は、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒの動作状況によっても変化し得る。従って、二段階取得処理の実行中に移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒの動作状況が変化すると、作業用モータ３６の動作状況の変化に起因するバッテリ１８の電圧値の変化を正しく観測できない可能性がある。上記の構成によれば、二段階取得処理の実行中に移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒの動作状況が変化しないので、作業用モータ３６の動作状況の変化に起因するバッテリ１８の電圧値の変化を正しく観測できる。

【0123】

１つまたはそれ以上の実施形態では、制御部８は、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒが停止している状況で、帰還判定処理を実行する。

【0124】

二段階取得処理と帰還判定処理の間で移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒの動作状況が揃っていないと、ロボット芝刈機２、２０２を充電ステーション１１０に帰還させるタイミングを適切に特定できない可能性がある。上記の構成によれば、二段階取得処理と帰還判定処理の間で移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒの動作状況が揃うので、ロボット芝刈機２、２０２を充電ステーション１１０に帰還させるタイミングを適切に特定することができる。

【0125】

１つまたはそれ以上の実施形態では、制御部８は、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒが動作している状態が所定時間（例えば２秒）継続すると、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒを停止させる。

【0126】

ロボット芝刈機２、２０２を帰還させるタイミングが特定されるまでの間、二段階取得処理（または帰還判定処理）は、適度な時間間隔で繰り返し実行されることが好ましい。ただし、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒが停止している状況で二段階取得処理（または帰還判定処理）が実行される構成では、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒが動作している間は、二段階取得処理（または帰還判定処理）を実行できない。上記の構成によれば、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒが動作している状態が所定時間継続すると、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒが強制的に停止される。これにより、二段階取得処理（または帰還判定処理）を、適度な時間間隔で繰り返し実行することができる。

【0127】

１つまたはそれ以上の実施形態では、作業用モータ３６は対象モータである。移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒは対象外モータである。

【0128】

作業用モータ３６は、ロボット芝刈機２、２０２が作業を行っている間は動作して、ロボット芝刈機２、２０２が充電ステーション１１０に帰還している間は停止していることが予想される。従って、ロボット芝刈機２、２０２を帰還させるタイミングを特定する上で、作業用モータ３６の動作状況ごとにバッテリ１８の電圧値を取得する必要性は高い。一方、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒは、ロボット芝刈機２、２０２が作業を行っている間も、ロボット芝刈機２、２０２が充電ステーション１１０に帰還している間も、基本的に動作していることが予想される。従って、ロボット芝刈機２、２０２を帰還させるタイミングを特定する上で、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒの動作状況ごとにバッテリ１８の電圧値を取得する必要性は低い。それにも関わらず移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒの動作状況ごとにバッテリ１８の電圧値を取得する構成を採用すると、制御部８の処理負荷が不要に増大してしまう。上記の構成によれば、作業用モータ３６の動作状況ごとにバッテリ１８の電圧値を取得する一方で、移動用モータ３２Ｌ、３２Ｒの動作状況ごとにはバッテリ１８の電圧値を取得しない。従って、制御部８の処理負荷を低減しつつ、ロボット芝刈機２、２０２を充電ステーション１１０に帰還させるタイミングを適切に特定することができる。

【0129】

１つまたはそれ以上の実施形態では、作業機構は、芝生を刈り込むための刈刃３４を備える。作業ロボットは、自律移動可能なロボット芝刈機２、２０２として機能する。

【0130】

上記の構成によれば、ロボット芝刈機２、２０２を適切なタイミングで充電ステーション１１０に帰還させることができる。

【符号の説明】

【0131】

２：ロボット芝刈機、４：ロボット本体、６：電源部、８：制御部、１０：操作部、１２：移動部、１４：作業部、１６：検出部、１８：バッテリ、２０：充電インターフェース、２２：プロセッサ、２４：メモリ、２６：電源回路、２８Ｌ：キャスター、２８Ｒ：キャスター、３０Ｌ：駆動輪、３０Ｒ：駆動輪、３２Ｌ：移動用モータ、３２Ｒ：移動用モータ、３４：刈刃、３６：作業用モータ、３８：ワイヤ検出センサ、４０：モータ電流検出回路、４２：バッテリ電圧検出回路、１００：敷地、１０２：家屋、１０４：池、１０６：道路、１０８：塀、１１０：充電ステーション、１１２：ワイヤ、２０２：ロボット芝刈機、２０４：検出部、２０６：モータ温度センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】