KR20090074410A - System and method for controlling drive of robot - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 로봇이 주행되는 노면에 조사되는 광 정보의 검출을 통해 로봇의 슬립 주행 검출 및 주행시의 직진성을 보장하기 위한 로봇의 주행 제어 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a travel control system and a method of a robot for detecting slip travel of a robot and ensuring straightness at the time of travel by detecting light information irradiated on a road surface on which the robot travels.
종래, 로봇(Robot)은 일정한 장소 또는 작업장에 고정적으로 배치되어 미리 프로그래밍된 동작이나 작업만을 반복적으로 수행하는 단순한 기능만을 수행하는 용도로만 사용되었는 바, 최근에는 로봇 제어 기술 및 구동용 모터 기술이 발전함에 따라 로봇을 보다 다양한 용도로 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 용도에 따라 이동이 가능한 로봇을 개발하기에 이르렀다. In the related art, a robot is fixedly disposed at a certain place or a workplace, and has been used only to perform a simple function of repeatedly performing only a pre-programmed operation or task. Recently, robot control technology and driving motor technology have been developed. As a result, robots can be applied not only to various purposes, but also to develop robots that can be moved according to their purpose.
이러한 이동이 가능한 로봇은 다양한 감지 센서 및 자율적인 주행 제어 알고리즘을 탑재하여 장애물을 피해가면서 원하는 방향으로 주행할 수 있도록 되어 있는데, 로봇을 실질적으로 주행시키기 위한 주행 수단으로는 로봇이 사람이나 동물 형상으로 구현된 경우에 관절 운동을 이용한 도보가 가능한 형태가 적용되는 경우도 있지만, 현재는 이동 방향 및 이동거리의 적절한 제어가 가능한 수단으로서 모 터 또는 주행 엔진에 의해 회전 구동되는 바퀴를 주로 적용하고 있다. These robots are equipped with various sensors and autonomous driving control algorithms to move in the desired direction while avoiding obstacles. In some cases, it is possible to use a form of walking using joint motion, but nowadays, wheels that are rotationally driven by a motor or a driving engine are mainly applied as a means capable of appropriately controlling the direction and distance of movement.
한편, 바퀴를 주행 수단으로 하는 로봇의 경우에는 바퀴를 구동하여 주행할때 바퀴와 바닥면과의 마찰력 감소로 인한 슬립(Slip) 현상이 발생하거나, 양쪽 바퀴간의 기구적인 편차로 인한 직진 주행시의 거리 편차 발생 등의 우려가 있기 때문에, 이러한 주행 성능의 오차 요인을 최소화하기 위해 로봇이 주행하는 노면의 바닥면에 바코드(Barcode)를 설치하고 로봇이 설치된 바코드를 읽어들임으로서 정확한 노면 주행을 보장하거나, 로봇 내부에 자이로스코프를 내장하여 목적 위치의 방위각에 따라 주행시 이탈 방향을 보정하거나, 바퀴에 엔코더(Encoder)를 설치하고 엔코더로부터 얻어지는 엔코더 펄스를 피드백하여 주행 오차를 감소시키도록 하는 등의 다양한 방법이 강구되고 있다. On the other hand, in the case of a robot using wheels as a driving means, a slip phenomenon occurs due to a decrease in friction between the wheels and the bottom surface when driving the wheels, or a distance when driving straight due to mechanical deviation between both wheels. In order to minimize the error of driving performance, bar codes are installed on the floor of the road where the robot travels, and the bar code installed by the robot is read to ensure accurate driving. Various methods are available such as a built-in gyroscope to correct the deviation direction when driving according to the azimuth of the target position, or to install an encoder on the wheel and to feed back the encoder pulse obtained from the encoder to reduce the driving error. It is taking.
그러나, 이러한 주행 성능의 오차 요인을 감소시키기 위해 적용되는 바코드 설치 방식이나 자이로스코프 내장 방식, 엔코더 방식의 경우에는 고가의 장비를 설치하거나 탑재해야 함에 따라 비용 상승의 주요인이 있고, 사용자의 사용상에 불편함이 따를뿐만 아니라 로봇의 주행 오차 보정에 대한 신뢰성에 한계가 있다는 문제점이 있다. However, in the case of the barcode installation method, the gyroscope built-in method, and the encoder method applied to reduce the error factor of the driving performance, there is a major factor in the cost increase due to the installation or mounting of expensive equipment, and inconvenience to the user. Not only does it follow, but there is a problem in that there is a limit in the reliability of the correction of the driving error of the robot.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 그 목적은 로봇이 주행하는 노면으로부터 얻어지는 광정보에 의해 주행 오차를 검출함으로써 슬립(Slip) 오차의 감소 및 직진성이 보장될 수 있도록 하는 로봇의 주행 제어 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to detect a driving error by optical information obtained from a road surface on which a robot travels so that reduction of slip error and straightness can be ensured. It is to provide a traveling control system and a method of the robot.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 시스템에 따르면, 바퀴의 회전 구동으로 주행하는 로봇의 주행 제어 시스템에 있어서, 로봇이 주행하는 노면에 광을 조사하고 반사되는 광을 수광받아 센싱하는 광 센싱수단과, 상기 광 센싱수단에서 센싱되는 반사광의 광신호 차이를 비교 및 분석하여 해당 로봇의 이동방향 및 이동거리를 검출하는 이동거리 연산 처리수단, 로봇이 목적하는 위치에 도달하도록 주행 제어치에 따라 상기 바퀴의 구동을 제어하고, 상기 이동거리 연산 처리수단에서 검출된 이동방향 및 이동거리를 주행 제어치와 비교하여 이동거리 오차를 산출하고, 이동거리 오차를 보정하기 위한 구동 제어를 수행하는 주행 제어수단 및, 상기 주행 제어수단의 구동제어에 의해 상기 바퀴를 회전 구동시키고, 상기 주행 제어수단의 오차 보정을 위한 구동제어에 따라 오차 거리가 보상되도록 바퀴를 회전 구동시키는 로봇주행 구동수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 로봇의 주행 제어 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, according to the system of the present invention, in the traveling control system of the robot traveling by the rotational drive of the wheel, the light sensing means for irradiating light to the road surface on which the robot travels and receiving and sensing the reflected light And a distance calculation processing means for comparing and analyzing an optical signal difference of the reflected light sensed by the light sensing means to detect a moving direction and a distance of the robot, according to the driving control value so that the robot reaches a desired position. Travel control means for controlling the driving of the wheel, calculating the travel distance error by comparing the travel direction and the travel distance detected by the travel distance calculation processing means with the travel control value, and performing drive control to correct the travel distance error. And rotationally driving the wheel by driving control of the travel control means, and correcting an error of the travel control means. According to the drive control for providing a traveling control system for a robot comprising a robot driving drive means for rotating the wheel so that the error distance is compensated.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 방법에 따르면, 바퀴의 회전 구동으로 주행하는 로봇의 주행 제어 방법에 있어서, 로봇의 주행 제어수단에서 로봇이 목적하는 위치에 도달하도록 주행 제어치에 따라 상기 바퀴의 구동을 제어하여 로봇을 이동시키는 단계와, 상기 로봇의 이동 상태에서 로봇이 주행하는 노면에 광을 조사하여 반사되는 광을 수광받고 반사광의 광신호 차이를 비교 및 분석하여 해당 로봇의 이동방향 및 이동거리를 검출하는 단계, 상기 주행 제어수단에서 상기 광신 호에 의해 검출된 이동방향 및 이동거리를 주행 제어치와 비교하여 이동거리 오차를 산출하는 단계 및, 상기 주행 제어수단에서 상기 산출된 이동거리 오차를 보정하기 위해 오차거리만큼 보상되도록 상기 바퀴를 회전 구동시키는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 로봇의 주행 제어 방법을 제공한다.According to the method of the present invention to achieve the above object, in the traveling control method of the robot traveling by the rotational driving of the wheel, the wheel in accordance with the driving control value to reach the desired position in the traveling control means of the robot Controlling the driving of the robot; and receiving the reflected light by irradiating light onto the road surface on which the robot travels in the moving state of the robot, and comparing and analyzing the difference between the optical signals of the reflected light and Detecting a movement distance; calculating a movement distance error by comparing the movement direction and the movement distance detected by the optical signal with the traveling control value by the traveling control means; and the calculated movement distance by the traveling control means. And driving the wheels to be compensated by the error distance to correct the error. It provides a drive control method of a robot according to Gong.
이상과 같이 본 발명에 따르면, 로봇의 주행시에 노면에 레이저광을 조사하여 반사되는 레이저광으로부터 로봇의 슬립 상태 및 목적으로 하는 이동거리의 이탈 상태를 검출하여 정확한 주행이 가능하도록 오차를 보상해 줄 수 있도록 함에 따라, 저가격이면서 고효율을 갖는 레이저광을 적용함에 의해 비용 절감이 가능하고, 로봇의 보다 정확한 주행 성능을 보장해 줄 수 있다는 효과를 갖게 된다. As described above, according to the present invention, the robot detects the slip state of the robot and the deviation of the target moving distance from the laser light reflected by irradiating the laser light onto the road surface while the robot is traveling, thereby compensating for the error to enable accurate driving. As a result, by applying a laser beam having a low cost and high efficiency, the cost can be reduced and the robot can guarantee more accurate driving performance.
이하, 상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
즉, 도 1은 본 발명에 따른 로봇의 주행 제어 시스템에 대한 전체 구성을 나타낸 도면이다. That is, Figure 1 is a view showing the overall configuration for the travel control system of the robot according to the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 로봇의 주행 제어 시스템은, 제 1 및 제 2바퀴(2,4)와, 제 1 및 제 2모터(6,8), 제 1 및 제 2모터 구동부(10,12), 제 1 및 제 2조향 메카니즘(14,16), 제 1 및 제 2조향 구동부(18,20), 주행 제어부(22), 키입력부(24), 무선 통신 모듈(26), 외부 입력 포트(28), 레이저 센싱부(30), 이동거리 연산 처리부(32)로 구성된다. As shown in FIG. 1, the traveling control system of the robot according to the present invention includes first and
상기 제 1 및 제 2모터(6,8)는 상기 제 1 및 제 2모터 구동부(10,12)의 구동에 따라 상기 제 1 및 제 2바퀴(2,4)를 각각 회전시켜서 해당 로봇이 직진 주행되도록 하게 되고, 상기 제 1 및 제 2모터 구동부(10,12)는 상기 주행 제어부(22)의 구동 제어에 따라 구동되어 상기 제 1 및 제 2모터(6,8)를 각각 회전 구동시키게 된다. The first and
상기 제 1 및 제 2조향 메카니즘(14,16)은 상기 제 1 및 제 2바퀴(2,4)에 각각 설치되고서, 상기 제 1 및 제 2조향 구동부(18,20)의 구동에 따라 상기 제 1 및 제 2바퀴(2,4)의 주행 방향을 우측 또는 좌측으로 변경하는 조작을 수행한다. The first and
여기서, 상기 제 1 및 제 2조향 메카니즘(14,16)과, 제 1 및 제 2조향 구동부(18,20)는 해당 로봇의 사양에 따라 각 바퀴(2,4) 자체를 조향하지 않고서도 바퀴의 회전 속도차를 이용하여 조향할 수 있도록 하거나, 별도의 다른 조향 수단이 갖추어져 있는 경우에는 필수적으로 구비되지 않아도 무방하다. Here, the first and
상기 주행 제어부(22)는 상기 키입력부(24)나 무선 통신 모듈(26) 또는 외부 입력 포트(28)로부터 입력되는 주행 정보에 따라 해당 로봇을 원하는 방향으로 직진 주행시키도록 하기 위해, 상기 제 1 및 제 2모터 구동부(6,8)를 구동 제어함과 더불어, 상기 제 1 및 제 2조향 구동부(18,20)를 구동제어하여 상기 제 1 및 제 2바퀴(2,4)가 원하는 방향으로 주행되도록 하고, 상기 이동거리 연산 처리부(32)로부터의 주행검출 데이터에 따라 상기 제 1 및 제 2바퀴(2,4)의 이동방향 오차 및 이동거리 오차를 산정하여 그 오차를 보상하는 방향으로 상기 제 1 및 제 2바퀴(2,4)를 주행시키기 위한 제어를 수행한다. The
상기 키입력부(24)는 사용자의 키입력에 의해 해당 로봇을 사용자가 원하는 방향으로 주행시키도록 하기 위한 주행 정보를 입력할 수 있도록 되어 있고, 상기 무선 통신 모듈(26)은 근거리 무선 통신에 의한 원격 조작에 의해 사용자가 리모트 컨트롤러를 사용하거나 고정적인 로봇 조종 수단과의 무선 통신을 통해 해당 로봇의 주행 정보를 입력받을 수 있도록 하며, 상기 외부 입력 포트(28)는 각종 주행 정보 또는 주행 프로그램 정보 등이 포함된 메모리 카드를 탑재하거나, 외부의 컴퓨팅 수단과 유선으로 연결되어 주행 정보를 입력받을 수 있도록 할 수 있다. The
상기 레이저 센싱부(30)는 상기 로봇이 주행하는 노면에 대해 소정 각도로 레이저광을 조사하고 그 노면으로부터 반사되는 레이저광을 수광하기 위한 것이고, 상기 이동거리 연산 처리부(32)는 상기 레이저 센싱부(30)에서 수광되는 노면으로부터의 반사광을 촬상하여 이미지 데이터를 생성하고, 그 이미지 데이터에 의해 상기 제 1 및 제 2바퀴(2,4)의 주행 방향 및 이동 거리를 연산하여 그 주행검출 데이터를 상기 주행 제어부(22)에 제공한다. The
여기서, 상기 레이저 센싱부(30) 및 이동거리 연산 처리부(32)는 도 2에 도시된 바와 같이, 레이저 다이오드(40)와, 발광 렌즈(42), 수광 렌즈(46), 이미지 촬상 센서(48), 신호 증폭부(50), 아날로그-디지털 컨버터(52), 이동거리 연산부(54)를 포함하여 구성된다. Here, as shown in FIG. 2, the
상기 레이저 다이오드(40)는 레이저광 신호를 발생하게 되고, 상기 발광 렌즈(42)는 상기 로봇이 주행하는 노면(44)의 소정 영역에 레이저광이 일정하게 집광되도록 하기 위해 해당 노면(44)에 대해 소정 각도로 고정 설치되고서, 상기 레이 저 다이오드(40)로부터의 레이저 광을 투광하여 상기 노면(44)의 소정 영역에 조사하게 되며, 상기 수광 렌즈(46)는 상기 노면(44)의 소정 영역에 조사되어 반사되는 레이저광을 효율적으로 수광하기 위해 해당 노면(44)에 대해 소정 각도로 고정 설치되고서, 해당 노면(44)으로부터 반사되는 레이저광을 수광하여 상기 이미지 촬상 센서(48)에 전달하게 된다. The
상기 이미지 촬상 센서(48)는 상기 수광 렌즈(46)를 통해 수광되는 노면(44)으로부터의 반사광을 적어도 초당 수천 프레임 이상으로 촬상하여 이미지 신호를 생성하는 것으로서, 이는 다수의 CMOS 이미지 센서가 일정하게 배열되어 있는 형태로 이루어진다. The
상기 신호 증폭부(50)는 상기 이미지 촬상 센서(48)로부터 촬상된 레이저광의 이미지 신호를 신호 증폭하게 되고, 상기 아날로그-디지털 컨버터(52)는 상기 신호 증폭된 레이저광의 아날로그 이미지 신호를 디지털 데이터로 변환한다.The
상기 이동거리 연산부(54)는 상기 디지털 변환된 각각의 이미지 데이터를 각각 비교 및 분석하여 이미지의 데이터 차이값에 의해 해당 로봇의 이동 방향 및 이동거리를 추산하고, 그에 따른 주행검출 데이터를 상기 주행 제어부(22)에 전송한다. The moving
여기서, 상기 이동거리 연산부(54)는 도 3에 도시된 바와 같이, X축과 Y축 상에서 로봇이 주행하는 경우의 이동 방향 및 이동 거리를 추산하게 되는 바, X축 및 Y축에 대한 로봇의 이동 방향 및 이동거리 관계에 대해서는 하기한 표 1과 같이 나타난다. As shown in FIG. 3, the movement
상기 이동거리 연산 처리부(32)는 상기 표 1과 같이 로봇의 이동 방향 및 이동거리 검출에 따라 이동축 방향 및 이동거리를 주행검출 데이터에 포함시켜서 전송한다. The moving
한편, 상기 주행 제어부(22)는 상기 이동거리 연산부(54)로부터 제공되는 주행검출 데이터의 이동축 방향 및 이동거리 데이터를 원래의 주행제어 데이터와 비교하여 오차 발생에 따라 이탈되는 거리값을 누적하게 되고, 그 누적된 이탈 거리값이 미리 설정된 소정의 설정치 이상이 되면 오차 보정을 수행하여 누적된 이탈 거리값을 보상하도록 이탈 거리값의 반대값으로 상기 제 1 및 제 2바퀴(2,4)가 회전되도록 제어한다.On the other hand, the
즉, 도 4에 도시된 바와 같이 예컨대 상기 로봇이 Y축 방향으로의 직진 주행에 따른 정상 궤도로부터 +X축 방향으로 이탈되는 경우에, 그 +X축 방향으로의 누적된 이탈 거리값이 설정치 이상으로 검출되면, 상기 주행 제어부(22)는 상기 제 1 및 제 2모터(6,8) 및 제 1 및 제 2조향 구동부(18,20)를 구동 제어하여 상기 로봇이 누적된 이탈 거리값만큼 좌측(-X축) 방향으로 이동되어 오차가 보정되도록 한다. That is, as shown in FIG. 4, for example, when the robot is deviated in the + X axis direction from the normal track according to the straight running in the Y axis direction, the accumulated deviation distance value in the + X axis direction is greater than or equal to the set value. Is detected, the
또한, 상기 로봇이 Y축 방향으로의 정상 궤도로부터 -X축 방향으로 이탈되는 경우에, -X축 방향으로 누적된 이탈 거리값이 설정치 이상으로 검출되면, 상기 로봇이 누적된 이탈 거리값만큼 우측(-X축)으로 이동되어 오차가 보정되도록 한다. Further, when the robot is separated from the normal trajectory in the Y-axis direction in the -X axis direction, if the deviation distance value accumulated in the -X axis direction is detected to be greater than or equal to a set value, the robot is right by the accumulated escape distance value. Move to (-X axis) to correct the error.
한편, 상기 주행 제어부(22)는 상기 로봇이 X축 방향으로의 직진 주행시에 -Y축 방향 또는 +Y축 방향으로의 이탈 거리가 발생되는 경우에도 상기와 동일한 과정에 의해 이탈 거리값만큼 반대 방향으로 오차를 보정하게 된다. On the other hand, the traveling
이어, 상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 동작에 대해 도 5 및 도 6의 플로우차트를 참조하여 상세히 설명한다. Next, the operation of the present invention made as described above will be described in detail with reference to the flowcharts of FIGS. 5 and 6.
우선, 도 5를 참조하여 로봇의 주행중 슬립 주행 검출 및 슬립 회피 동작에 대해 상세히 설명한다. First, the slip driving detection and the slip avoidance operation of the robot while driving will be described in detail with reference to FIG. 5.
먼저, 주행 제어부(22)에서 키입력부(24)나 무선 통신 모듈(26) 또는 외부 입력 포트(28)로부터 입력받은 주행 정보에 따라 제 1 및 제 2모터 구동부(10,12)를 제어하여 제 1 및 제 2모터(6,8)를 회전 구동시킴에 의해 제 1 및 제 2바퀴(2,4)를 회전시켜서 해당 로봇을 주행시키게 된다(단계 S10).First, the driving
그 상태에서, 레이저 센싱부(30)의 레이저 다이오드(40)로부터 발생되는 레이저광 신호가 발광 렌즈(42)를 매개로 주행 노면(44)의 소정 영역에 조사되고, 그 노면(44)으로부터 반사된 레이저광이 수광 렌즈(46)를 매개로 이미지 촬상 센서(48)에 전달되어 초당 수천 프레임 이상의 속도로 촬상되어 이미지 신호가 발생된다. In this state, the laser light signal generated from the
이동거리 연산부(54)에서는 신호 증폭부(50)와 아날로그-디지털 컨버터(52)에 의해 신호 증폭 및 디지털 변환된 이미지 데이터를 각각 입력받아 이미지의 차이값을 비교 및 분석함에 의해 해당 로봇의 실질적인 이동거리 데이터를 취득하게 된다(단계 S11).The movement
상기 이동거리 연산 처리부(32)에서는 상기 취득된 이동거리 데이터가 포함된 주행검출 데이터를 상기 주행 제어부(22)에 전송하고, 상기 주행 제어부(22)는 상기 주행검출 데이터의 실제 이동거리를 미리 설정된 주행 설정치와 비교하여 실제 이동거리가 주행 설정치보다 작은지를 판단한다(단계 S12).The movement distance
상기 판단 결과, 상기 주행 제어부(22)는 실제 이동거리가 미리 설정된 주행 설정치보다 작은 것으로 판단되면, 바퀴와 노면의 마찰력 감소에 의한 미끄러짐 등에 의한 오차 발생으로 판단하여 슬립 회피 알고리즘을 적용함에 의해 오차가 발생된 거리만큼을 보상하기 위해 상기 제 1 및 제 2모터 구동부(10,12)를 구동 제어한다(단계 S13). As a result of the determination, if it is determined that the actual moving distance is smaller than the preset traveling setting value, the driving
하지만, 상기 판단 결과로 실제 이동거리가 미리 설정된 주행 설정치보다 작지 않다고 판단되면, 상기 주행 제어부(22)는 상기 키입력부(24)나 무선 통신 모듈(26) 또는 외부 입력 포트(28)로부터의 주행 정보에 따른 로봇의 주행이 완료되는 지를 판단하게 되고(단계 S14), 로봇의 주행이 완료되는 시점이라고 판단되면 해당 로봇의 주행을 종료 처리하게 된다(단계 S15).However, if it is determined that the actual moving distance is not smaller than the preset travel setting value, the driving
그 다음에, 도 6의 플로우차트를 참조하여 로봇의 직진 주행 상태에서의 이탈 방향 및 거리를 보정하는 동작에 대해 상세히 설명한다. Next, with reference to the flowchart of FIG. 6, the operation | movement which correct | amends the deviation direction and distance in a straight run state of a robot is demonstrated in detail.
먼저, 제 1 및 제 2바퀴(2,4)가 회전되어 로봇이 주행하는 상태에서(단계 S20), 상기 주행 제어부(22)는 해당 로봇의 이동 방향이 Y축 방향으로의 직진 주행인지를 판단하고(단계 S21), Y축 방향의 이동인 것으로 판단되면 단계 S22로 진행하여 상기 레이저 센싱부(30) 및 이동거리 연산 처리부(32)에서 주행 노면으로부터 반사되는 레이저광에 의해 로봇의 주행 방향 및 이동거리를 취득하게 된다(단계 S22).First, in a state in which the robot is traveling by rotating the first and
상기 주행 제어부(22)는 해당 로봇이 Y축 방향으로 직진 주행하는 상태에서, 상기 이동거리 연산 처리부(32)로부터의 주행 방향 및 이동거리 데이터를 포함하는 주행검출 데이터를 주행 제어치와 비교하여 X축 방향으로의 이탈거리가 미리 설정된 이탈 설정치를 초과하는지를 판단한다(단계 S23).The driving
상기 판단 결과, 상기 주행 제어부(22)는 X축 방향으로의 이탈 거리가 미리 설정된 이탈 설정치를 초과하고 있다고 판단되면, 상기 이탈 거리가 +X축으로의 이탈인지를 판단하게 된다(단계 S24).As a result of the determination, if it is determined that the departure distance in the X-axis direction exceeds a preset departure setting value, the driving
상기 주행 제어부(22)는 상기 X축 이탈거리가 +X축 방향으로의 이탈거리라고 판단되면, +X축의 이동거리로부터 감소되는 방향 즉, -X축 방향으로 이탈거리만큼 보정하여 이동되도록 상기 제 1 및 제 2모터 구동부(10,12)와 제 1 및 제 2조향 구동부(18,20)를 제어한다(단계 S25).If the X-axis deviation distance is determined to be a deviation distance in the + X axis direction, the driving
상기 주행 제어부(22)는 상기 X축 이탈거리가 -X축 방향으로의 이탈거리라고 판단되면, -X축의 이동거리로부터 증가되는 방향 즉, +X축 방향으로 이탈거리만큼 보정하여 이동되도록 상기 제 1 및 제 2모터 구동부(10,12)와 제 1 및 제 2조향 구동부(18,20)를 제어한다(단계 S26).When the X-axis deviation distance is determined to be a deviation distance in the -X axis direction, the driving
한편, 상기 단계 S21의 판단 결과에서 상기 주행 제어부(22)는 해당 로봇의 이동 방향이 Y축 방향이 아니라 X축방향의 직진 주행이라고 판단되면, 상기 레이저 센싱부(30) 및 이동거리 연산 처리부(32)에서 주행 노면으로부터 반사되는 레이저광에 의해 로봇의 주행 방향 및 이동거리를 취득하게 된다(단계 S27).On the other hand, in the determination result of the step S21, the driving
상기 주행 제어부(22)는 해당 로봇이 X축 방향으로 직진 주행하는 상태에서, 상기 이동거리 연산 처리부(32)로부터의 주행 방향 및 이동거리 데이터를 포함하는 주행검출 데이터를 주행 제어치와 비교하여 Y축 방향으로의 이탈거리가 미리 설정된 이탈 설정치를 초과하는지를 판단한다(단계 S28).The driving
상기 판단 결과, 상기 주행 제어부(22)는 Y축 방향으로의 이탈 거리가 미리 설정된 이탈 설정치를 초과하고 있다고 판단되면, 상기 이탈 거리가 +Y축으로의 이탈인지를 판단하게 된다(단계 S29).As a result of the determination, when it is determined that the departure distance in the Y-axis direction exceeds a preset departure setting value, the driving
상기 주행 제어부(22)는 상기 Y축 이탈거리가 +Y축 방향으로의 이탈거리라고 판단되면, +Y축의 이동거리로부터 감소되는 방향 즉, -Y축 방향으로 이탈거리만큼 보정하여 이동되도록 상기 제 1 및 제 2모터 구동부(10,12)와 제 1 및 제 2조향 구동부(18,20)를 제어한다(단계 S30).The driving
상기 주행 제어부(22)는 상기 Y축 이탈거리가 -Y축 방향으로의 이탈거리라고 판단되면, -Y축의 이동거리로부터 증가되는 방향 즉, +X축 방향으로 이탈거리만큼 보정하여 이동되도록 상기 제 1 및 제 2모터 구동부(10,12)와 제 1 및 제 2조향 구동부(18,20)를 제어한다(단계 S31). The driving
그 다음에, 상기 주행 제어부(22)는 로봇의 이동거리 오차에 대한 보정이 완료되었는지를 판단하게 되고(단계 S32), 보정이 완료되지 않았다고 판단되면 자체적인 에러 처리를 진행하거나 오차 보정을 재시도하게 된다(단계 S33).Then, the driving
상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.While specific embodiments of the present invention have been described and illustrated above, it will be apparent that the present invention may be embodied in various modifications by those skilled in the art. Such modified embodiments should not be understood individually from the technical spirit or the prospect of the present invention, but should fall within the claims appended to the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 로봇의 주행 제어 시스템에 대한 전체 구성을 나타낸 도면, 1 is a view showing the overall configuration for the traveling control system of a robot according to the present invention,
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 레이저 센싱부 및 이동거리 연산 처리부에 대한 상세한 구성을 나타낸 도면, FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration of a laser sensing unit and a movement distance calculating processor of the present invention shown in FIG. 1;
도 3은 본 발명에 따라 로봇의 주행 제어가 X축 및 Y축을 기준으로 수행되는 것을 보여주는 도면, 3 is a view showing that the driving control of the robot is performed based on the X-axis and the Y-axis according to the present invention;
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 로봇의 직진 주행시 정상 궤도로부터 이탈된 방향 및 거리를 보정하는 동작을 예시적으로 설명하기 위한 도면, FIG. 4 is a diagram for exemplarily describing an operation of correcting a direction and a distance deviated from a normal track when the robot travels straight according to a preferred embodiment of the present invention; FIG.
도 5는 본 발명에 따른 로봇의 주행 제어 방법에서 로봇의 주행중 슬립 주행 검출 및 슬립 회피 동작을 설명하는 플로우차트, 5 is a flowchart illustrating a slip driving detection and a slip avoiding operation of the robot in the driving control method of the robot according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 로봇의 주행 제어 방법에서 로봇의 직진 주행 상태에서의 이탈 방향 및 거리를 보정하는 동작을 설명하는 플로우차트이다. 6 is a flowchart illustrating an operation of correcting a departure direction and a distance in a straight running state of the robot in the driving control method of the robot according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
2,4:바퀴, 6,8:모터,2, 4: wheel, 6, 8: motor,
10,12:모터 구동부, 14,16:조향 메카니즘,10, 12: motor drive, 14, 16: steering mechanism,
18,20:조향 구동부, 22:주행 제어부,18, 20: steering drive unit, 22: driving control unit,
24:키입력부, 26:무선 통신 모듈,24: key input, 26: wireless communication module,
28:외부 입력 포트, 30:레이저 센싱부,28: external input port, 30: laser sensing unit,
32:이동거리 연산 처리부.32: Travel distance calculation processing unit.
Claims (13)
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KR101251184B1 (en) * | 2010-08-05 | 2013-04-08 | 서울대학교산학협력단 | Vision tracking system and method using motion commands |
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- 2008-01-02 KR KR1020080000180A patent/KR20090074410A/en not_active Application Discontinuation
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