KR100801261B1 - Control method for robot having earth magnetic sensor - Google Patents

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Abstract

A control method for a robot is provided to compare the present direction and initial direction of the robot and move the robot to an accurate position even when the robot rotates a plurality of times. A control method for a robot includes a step of advancing the robot by controlling a driving unit(10), a step of comparing a measured azimuth angle and a set azimuth angle and calculating a direction variation value, a step of rotating the robot by the direction variation value when the direction variation value exists, a step of comparing the travel distance of the robot and the travel volume set in a controller if not direction variation value exists, a step of advancing the robot when the travel distance of the robot is shorter than the set travel volume, a step of judging whether a next step exists if the travel distance is equal to the travel volume, and a step of rotating the robot by a preset volume such that the travel direction becomes the set azimuth angle of the next step by allowing a control unit(20) to control the driving unit, if it is judged that the next step exists.

Description

지자기 센서가 구비된 로봇의 제어방법{Control Method for Robot having Earth Magnetic Sensor}Control method for robot with geomagnetic sensor {Control Method for Robot having Earth Magnetic Sensor}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 지자기 센서가 구비된 로봇의 구성도,1 is a block diagram of a robot with a geomagnetic sensor according to an embodiment of the present invention,

도 2는 지자기 센서의 구성도,2 is a configuration diagram of a geomagnetic sensor,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 지자기 센서가 구비된 로봇 중 청소용으로 사용되는 로봇의 작동 흐름도이다.3 is an operation flowchart of a robot used for cleaning among robots equipped with a geomagnetic sensor according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 구동부 11 : 좌륜모터구동부10: drive unit 11: left wheel motor drive unit

12 : 우륜모터구동부 13 : 좌륜모터12: right wheel motor drive unit 13: left wheel motor

14 : 우륜모터 15 : 좌륜14: right wheel motor 15: left wheel

16 : 우륜 20 : 제어부16: right wheel 20: control unit

30 : 지자기 센서부 32 : 지자기 센서30: geomagnetic sensor unit 32: geomagnetic sensor

33 : 신호처리부 40 : 진공흡입부33: signal processor 40: vacuum suction unit

본 발명은 지자기 센서가 구비된 로봇에 관한 것으로, 좀 더 상세히, 제어부(20)가 구동부(10)를 제어하여 전진주행 또는 회전에 의해 영역을 주행하는 로봇 에 있어서, 지자기 센서부(30)가 지자기를 검출하여 제어부(20)로 입력하고, 상기 제어부(20)는 상기 검출된 지자기로 방향값을 계산하고, 이렇게 계산된 방향값과 제어부에 설정값과 비교하여 방향편차를 계산하고, 상기 방향편차를 기초로 생성된 제어신호를 구동부(10)에 인가하여 방향 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 지자기 센서가 구비된 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a robot equipped with a geomagnetic sensor, and in more detail, in the robot in which the controller 20 controls the driving unit 10 to travel the area by forward driving or rotation, the geomagnetic sensor unit 30 is The geomagnetism is detected and input to the control unit 20, and the control unit 20 calculates a direction value with the detected geomagnetism, calculates a direction deviation by comparing the calculated direction value with a setting value in the control unit, and the direction The present invention relates to a robot equipped with a geomagnetic sensor, characterized in that for controlling the direction by applying a control signal generated based on the deviation to the driving unit 10.

일반적으로 청소용 로봇, 완구로봇, 완구용 동물로봇, 및 탐지로봇 등에 있어서, 방향 센싱 기능이 탑재되지 않아 로봇이 좌우로 여러번의 회전을 하는 경우 로봇이 현재의 방향과 처음의 방향을 정확히 비교할 수 없어 방향성을 잃어 버리는 문제점이 있었다.In general, for cleaning robots, toy robots, toy animal robots, and detection robots, since the direction sensing function is not installed, when the robot rotates several times from side to side, the robot cannot accurately compare the current direction with the first direction. There was a problem of losing the direction.

특히 로봇 청소기에 구비되어 청소용으로 사용되는 로봇에 있어, 정확한 설정 경로를 주행하여 빈곳이 없이 깨끗이 청소를 하여야 함에도 불구하고 경제성 등의 여러가지 이유로, 로봇의 주행 경로를 제어 기능으로서, 전진 기능, 또는 좌우륜의 편차 구동에 의해 회전 기능, 장애물 감지시 정해진 각도로 회전하는 기능 등 만을 구비하여, 여러번의 회전을 하는 경우 로봇이 현재의 방향과 처음의 방향을 정확히 비교할 수 없어 방향성을 잃고 제어부에 입력된 경로와는 전혀 다른 경로를 따라 이동하거나, 방향성을 잃어 방바닥 중 청소를 수행하지 않는 빈곳이 많이 생기고, 또한, 한번 청소한 곳을 여러번 청소하는 등의 문제점이 있었다. 이런 문제점을 해결하고자 설정 결로를 주행하는 것이 아니라 장애물이 나타나면 랜덤한 각도로 회전 주행을 하게 하는 로봇청소기 제어방법(10-2002-0006149) 등이 개발되었으나, 이러한 방법 또는 이러한 방법으로 작동하는 청소용 로봇은 필연적으로 미 청소 영역과 반복 청소 영역이 발생할 수 밖에 없고 그렇지 않은 경우 청소 시간이 길어져 소음피해와 에너지 낭비의 문제점이 발생할 수 밖에 없는 문제점이 있었다.In particular, the robot provided in the robot cleaner is used for cleaning, but the driving path of the robot is controlled as a forwarding function, or left and right, for various reasons, such as economic efficiency, even though the robot must be cleaned without running empty space by driving the correct setting path. It is equipped with only the rotation function by the wheel's deviation driving, and the function to rotate at a predetermined angle when detecting an obstacle.In the case of several rotations, the robot loses the direction because it cannot accurately compare the current direction with the first direction. There are problems such as moving along a completely different path from the path, or losing the direction, so that many empty places are not cleaned in the floor, and also cleaning the place once cleaned several times. In order to solve this problem, a robot cleaner control method (10-2002-0006149) has been developed that does not drive the setting dew condensation but rotates at a random angle when an obstacle appears. Inevitably, the uncleaned area and the repeated cleaning area are inevitably generated. Otherwise, the cleaning time is long, which causes problems of noise damage and energy waste.

자동차 등에 방향성을 부여하는 방법으로 GPS 수신기를 이용한 위성항법장치가 사용되고 있으나, GPS 신호를 수신할 수 없는 지역이나 통신 교란이 심한 경우 기능을 하지 못한다는 문제점, 가격이 GPS 수신기 가격보다 저가인 청소용 로봇이나 완구로봇에 적용하기에는 너무시스템의 가격이 너무 높다는 문제점 등에 의해 위성항법장치에 의한 방향제어 방법을 청소용 로봇, 완구로봇, 완구용 동물로봇, 및 탐지로봇 등에 적용하기에는 경제적, 기술적으로 문제점이 있다. 전술한 바와 같은 이유로 대부분의 가전 또는 완구용 로봇의 경우 방향 센싱 및 방향 피드백에 의한 방향 제어가 이루어지지 않고 있는 실정이다.Satellite navigation system using GPS receiver is used as a way to give direction to cars, but it does not function in areas where GPS signals cannot be received or in case of severe communication disturbances. However, due to the problem that the system price is too high to be applied to a toy robot, there is an economical and technical problem to apply the direction control method by the satellite navigation apparatus to a cleaning robot, a toy robot, a toy animal robot, and a detection robot. For the reason as described above, most home appliances or toy robots do not have direction control by direction sensing and direction feedback.

본 발명의 목적은 로봇이 좌우로 여러번의 회전을 하는 경우도 로봇이 현재의 방향과 처음의 방향을 정확히 비교할 수 있어 정확한 위치로 이동할 수 있는 로봇의 제어방법을 제공하기 위함이다.An object of the present invention is to provide a control method of a robot that can move to the correct position because the robot can accurately compare the current direction and the first direction even when the robot rotates several times from side to side.

본 발명의 다른 목적은 방향센서(지자기 센서)를 사용함으로써 청소용으로 사용되는 로봇이 처음 청소를 시작한 위치를 정확히 알고 있어 방의 구조가 복잡하여 로봇의 회전이 여러번 진행되더라도 방바닥의 빈곳이 없이 청소할 수 있고, 또한, 한번 청소한 곳을 여러번 청소하지 않도록 하는 청소용으로 사용되는 로봇의 제어방법을 제공하기 위함이다.Another object of the present invention by using a direction sensor (geomagnetic sensor) knows exactly the position where the robot used for cleaning for the first time to clean, the structure of the room is complicated, even if the rotation of the robot several times can be cleaned without empty space on the floor In addition, it is to provide a control method of the robot used for cleaning so as not to clean the place once cleaned several times.

또한, 기존의 거리 및 물체 감지 센서와 병행해서 사용하여 로봇이 좌우로 여러번의 회전을 하는 경우도 로봇이 현재의 방향과 설정 방향을 정확히 비교할 수 있어 정확한 위치로 이동할 수 있는 로봇을 제공하기 위함이다.In addition, even when the robot rotates several times from side to side by using the existing distance and object detection sensor in parallel, the robot can accurately compare the current direction and the setting direction to provide a robot that can move to the correct position. .

본 발명의 또 다른 목적은 저가의 비용으로 로봇에 방향 센싱 및 제어 기능을 부여하여 가격에 비해 우수한 주행 제어가 가능한 경제성이 있는 방향 제어 기능이 구비된 청소용 로봇, 완구로봇, 완구용 동물로봇, 및 탐지로봇 등의 로봇을 제공하기 위함이다.Still another object of the present invention is to provide a direction sensing and control function to the robot at a low cost, the cleaning robot, toy robot, toy animal robot with a direction control function that is economical to enable excellent running control compared to the price, and This is to provide a robot such as a detection robot.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 지자기 센서가 구비된 로봇의 제어방법은,
진공흡입부(40)가 구비되고 전진주행 또는 회전에 의해 영역을 주행하는 청소용 로봇으로서, 지자기 센서부(30)가 적어도 두방향의 지자기 성분값(Hy, Hx)을 검출하여 제어부(20)로 입력하고, 제어부(20)는 상기 지자기 성분값(Hy, Hx)으로 측정방위각(A측정)을 계산하고 구동부(10)를 제어하게 되는 지자기 센서가 구비된 로봇에 있어서,
구동부(10)를 제어하여 전진 주행하는 단계(S120)와; 측정방위각(A측정)과 제어부에 설정방위값(A설정)을 비교판별하고 방향편차값(D편차)을 계산하는 방향분석 단계(S130)와;
상기 방향분석 단계(S130)에서 방향편차값(D편차)이 존재하면, 구동부(10)를 제어하여 상기 방향편차값(D편차)만큼 로봇 청소기를 편차보정 회전시키는 단계(S132)와;
상기 방향분석 단계(S130)에서 방향편차값(D편차)이 없으면, 상기 로봇 청소기의 검출된 주행거리(전진 거리, L검출)와 제어부에 설정된 주행량(Xi)을 비교판별하는 거리판별단계(S140)와; 상기 거리판별단계(S140)에서 상기 로봇 청소기의 전진거리가 상기 주행량(Xi)이 못된다고 판단되면 상기 전진 주행하는 단계(S120)로 리턴되는 단계(S145)와;
상기 로봇 청소기의 전진거리가 상기 주행량(Xi)이라고 판단되면 다음단계 존재 여부를 판별하는 단계(S150)와; 다음단계 존재 여부를 판별하는 단계(S150)에서 다음단계가 존재한다고 판단되면, 제어부(20)는 구동부(10)를 제어하여, 주행방향이 다음 단계의 설정방위값(A설정i+1)이 되도록 상기 로봇 청소기를 설정된 양만큼 회전시키는 주행방향 전환되는 단계(S155);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 지자기 센서가 구비된 로봇의 제어방법은, 상기 전진 주행하는 단계(S120) 이전에, 측정방위각(A측정)과 설정방위값(A설정)을 비교판별하고 방향편차값'(D편차')을 계산하는 초기 방향분석 단계(S110)와; 상기 초기 방향분석 단계(S110)에서 방향편차가 존재하면, 제어부(20)가 구동부(10)를 제어하여 상기 방향편차값'(D편차')만큼 로봇 청소기를 편차보정 회전시키는 단계(S112)와; 상기 초기 방향분석 단계(S110)에서 방향편차가 존재하지 않으면, 상기 전진 주행하는 단계(S120)로 진행되는 단계;를 더 포함할 수 있다.The control method of the robot with a geomagnetic sensor according to the present invention for achieving the object of the present invention,
A cleaning robot having a vacuum suction unit 40 and traveling through an area by forward driving or rotation, wherein the geomagnetic sensor unit 30 detects geomagnetic component values H y and H x in at least two directions and controls the control unit 20. In the robot provided with a geomagnetic sensor to control the driving unit 10, the control unit 20 calculates a measurement azimuth angle (A measurement ) by the geomagnetic component values (H y, H x ),
Controlling the driving unit 10 to move forward (S120); A direction analysis step (S130) of judging the measurement azimuth angle (A measurement ) and the set azimuth value (A setting ) to the control unit and calculating a direction deviation value (D deviation );
If there is a direction deviation value (D deviation ) in the direction analysis step (S130), controlling the driving unit (10) to rotate the robot cleaner by deviation correction by the direction deviation value (D deviation ) (S132);
If there is no direction deviation value (D deviation ) in the direction analysis step (S130), a distance discrimination step of comparing and discriminating the detected travel distance (forward distance, L detection ) of the robot cleaner and the travel amount X i set in the controller (S140); If it is determined in the distance determining step S140 that the advance distance of the robot cleaner is less than the traveling amount X i , returning to the forward driving step S120 (S145);
Determining whether a next step exists when the forward distance of the robot cleaner is the traveling amount X i (S150); If it is determined in step S150 that the next step exists, the control unit 20 controls the driving unit 10 so that the driving direction is the set direction value (A setting i + 1 ) of the next step. It is characterized in that it comprises a; step (S155) for switching the driving direction to rotate the robot cleaner by a set amount so as to.
In addition, the control method of the robot equipped with a geomagnetic sensor according to the present invention, before the step of driving forward (S120), comparing the measurement azimuth angle (A measurement ) and the set azimuth value (A setting ) and the direction deviation value ' An initial direction analysis step S110 of calculating (D deviation '); If there is a direction deviation in the initial direction analysis step (S110), the control unit 20 controls the driving unit 10 to rotate the robot cleaner by deviation correction by the direction deviation value (D deviation ') (S112); ; If there is no direction deviation in the initial direction analysis step (S110), the step of proceeding to the forward driving (S120); may further include.

이하 본 발명에 의한 지자기 센서가 구비된 로봇의 제어방법을 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 상세히 설명한다.Hereinafter, a control method of a robot equipped with a geomagnetic sensor according to the present invention will be described in detail according to an embodiment shown in the accompanying drawings.

본 발명의 일실시예에 따른 지자기 센서가 구비된 로봇은 제어부(20)가 구동부(10)를 제어하여 전진주행 또는 회전에 의해 영역을 주행한다. 지자기 센서부(30)는 지자기를 검출하여 제어부(20)로 입력한다. 제어부(20)는 상기 검출된 지 자기로 방향값을 계산하고, 이렇게 계산된 방향값과 제어부에 설정값과 비교하여 방향편차를 계산한다. 제어부(20)는 방향편차를 기초로 생성된 제어신호를 구동부(10)에 인가하여 방향 제어를 수행한다.In the robot equipped with a geomagnetic sensor according to an exemplary embodiment of the present invention, the controller 20 controls the driving unit 10 to travel the area by forward driving or rotation. The geomagnetic sensor unit 30 detects the geomagnetism and inputs it to the control unit 20. The control unit 20 calculates a direction value using the detected geomagnetism, and calculates a direction deviation by comparing the calculated direction value with the setting value in the control unit. The controller 20 applies the control signal generated based on the direction deviation to the driver 10 to perform the direction control.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 지자기 센서가 구비된 로봇의 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 구동부(10)는 좌.우륜(15, 16), 좌.우륜 모터(13, 14), 좌.우륜 모터 구동부(11, 12)를 포함할 수 있지만, 반드시 여기에 한정되는 것은 아니며, 로봇 몸체를 이동 회전할 수 있는 임의의 수단일 수 있다.1 is a block diagram of a robot equipped with a geomagnetic sensor according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the drive unit 10 may include left and right wheels 15 and 16, left and right wheel motors 13 and 14, and left and right motor drive units 11 and 12, but not necessarily here. The present invention is not limited thereto, and may be any means capable of moving and rotating the robot body.

제어부(20)는 연산처리장치 등이 구비된 마이크로컴퓨터 마이크로프로세서 등일 수 있으며, 메모리 등에 저장된 소정의 제어 프로그램을 포함할 수 있다.The control unit 20 may be a microcomputer microprocessor or the like equipped with a processing unit or the like, and may include a predetermined control program stored in a memory or the like.

지자기 센서부(30)는 지자기 센서(32)와 신호처리부(33)을 포함하여 구성되고 제어부(20)와 연결되어 제어부(20)로부터 구동신호를 인가받는다. The geomagnetic sensor unit 30 includes a geomagnetic sensor 32 and a signal processing unit 33 and is connected to the control unit 20 to receive a driving signal from the control unit 20.

지자기 센서(32)는 지구 자기의 세기 및 방향을 측정해 주는 장치를 말한다. 지자기 센서(32)는 홀 효과를 이용한 홀 센서, 양자화 효과를 이용한 SQID 센서, 자화곡선의 포화영역을 이용한 플럭스게이트(fluxgate)형 센서 일 수 있다. The geomagnetic sensor 32 refers to a device that measures the strength and direction of the earth's magnetism. The geomagnetic sensor 32 may be a Hall sensor using the Hall effect, an SQID sensor using the quantization effect, and a fluxgate type sensor using the saturation region of the magnetization curve.

도 2에 도시된 바와 같은 지자기 센서는 최근 지자기를 측정하기 위하여 중요하게 사용되고 있으며, 연자성 코어(5)와 이 코어를 감고 있는 여자코일(1), 그리고 검출코일(3)로 구성된다. 여자코일(1)에 교류로 자계를 발생시켜 연자성 코어(5)를 포화시키는 비선형 자기 특성을 이용하고 있으며, 외부자장에 비례하는 제2 고조파 전압 성분을 측정함으로써 외부자장의 세기를 측정한다.The geomagnetic sensor as shown in FIG. 2 is recently used to measure geomagnetism, and is composed of a soft magnetic core 5, an excitation coil 1 wound around the core, and a detection coil 3. The magnetic field is generated by alternating current in the excitation coil 1, and the non-linear magnetic characteristic of saturating the soft magnetic core 5 is used. The intensity of the external magnetic field is measured by measuring the second harmonic voltage component proportional to the external magnetic field.

지자기 센서부(30)는 적어도 두방향의 지자기 성분값(Hy, Hx)을 검출하여 제어부(20)로 입력한다. 임의의 위치에서의 자기장의 세기는 방위각을 계산함으로써 알 수 있으며, 방위각을 φ라 할 때 φ는 tan-1(Hy/Hx)로 계산된다. 이때, Hx는 어느 한 방향의 지자기 성분값이며, Hy는 다른 방향의 지자기 성분값(예를들어 플럭스게이트형 센서에 있어서, X축 및 Y축은 서로 직교하고, Hx는 X축플럭스게이트에서 출력되는 출력값, Hy는 Y축 플럭스게이트에서 출력되는 출력값)이다.The geomagnetic sensor unit 30 detects and inputs the geomagnetic component values H y and H x in at least two directions to the controller 20. The strength of the magnetic field at an arbitrary position can be known by calculating the azimuth angle. When azimuth is φ, φ is calculated as tan -1 (Hy / Hx). At this time, Hx is the value of the geomagnetic component in one direction, Hy is the value of the geomagnetic component in the other direction (for example, in the fluxgate type sensor, the X-axis and the Y-axis are orthogonal to each other, and Hx is output from the X-axis fluxgate. Output value, Hy is the output value output from Y-axis fluxgate).

먼저, 제어부(20)는 지자기 센서(32)를 구동시키기는 구동신호를 생성하여 출력한다. 지자기 센서(32)는 구동신호가 인가되면, 지자기에 대응되는 소정의 전기적 신호를 출력한다. 신호처리부(33)는 지자기 센서(32)로부터 검출된 전기적 신호를 일정한 처리과정을 거쳐 소정의 디지털값으로 변환하여 출력한다.First, the controller 20 generates and outputs a driving signal for driving the geomagnetic sensor 32. When the driving signal is applied, the geomagnetic sensor 32 outputs a predetermined electrical signal corresponding to the geomagnetic. The signal processor 33 converts the electrical signal detected by the geomagnetic sensor 32 into a predetermined digital value through a predetermined process and outputs the converted digital value.

제어부(20)는 지자기 센서부(30)의 각 구성요소를 전반적으로 제어하며, 검출된 출력값을 이용하여 방향값(바람직하게는 방위각)을 연산한다. 방향값은 반드시 방위각일 필요는 없으며, 방향을 구분, 설정할 수 있는 임의의 수치일 수 있다.The controller 20 generally controls each component of the geomagnetic sensor unit 30 and calculates a direction value (preferably azimuth) using the detected output value. The direction value does not necessarily need to be an azimuth angle, and may be any value that can distinguish and set the direction.

본 발명의 일실시예에 따른 지자기 센서가 구비된 로봇은, 지자기 센서부(30)가 적어도 두방향의 지자기 성분값(Hy, Hx)을 검출하여 제어부(20)로 입력하고, 상기 제어부(20)는 상기 지자기 성분값(Hy , Hx)으로 방위각을 계산하고, 이렇게 계산된 측정방위각(A측정)과 제어부에 설정된 설정방위값(A설정i)을 비교하여 방향편차 값(D편차)을 계산하고, 방향편차값(D편차)이 존재하면 제어부(20)가 구동부(10)를 제어하여 상기 방향편차값(D편차)만큼 로봇을 회전시켜 방향 편차를 보정하여 주는 것을 특징으로 한다.In the robot equipped with a geomagnetic sensor according to an embodiment of the present invention, the geomagnetic sensor unit 30 detects geomagnetic component values H y and H x in at least two directions and inputs the same to the controller 20. (20) calculates an azimuth angle using the geomagnetic component values (H y , H x ), and compares the measured azimuth angle (A measurement ) and the set azimuth value (A setting i ) set in the controller to determine a direction deviation value (D). Deviation ), and if there is a direction deviation value (D deviation ), the controller 20 controls the driving unit 10 to rotate the robot by the direction deviation value (D deviation ) to correct the direction deviation. do.

본 발명의 일실시예에 따른 지자기 센서가 구비된 로봇은 초음파 센서, 자외선 센서, 및 압력 센서로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 센서를 더 포함하여 구성되고, 상기 센서들의 신호는 제어부(20)로 송출될 수 있다.The robot equipped with a geomagnetic sensor according to an embodiment of the present invention further includes one or more sensors selected from the group consisting of an ultrasonic sensor, an ultraviolet sensor, and a pressure sensor, and the signals of the sensors are transferred to the controller 20. Can be sent out.

본 발명의 일실시예에 따른 지자기 센서가 구비된 로봇은, 먼지를 흡입 포집할 수 있는 진공흡입부(40)를 더 포함하여 구성되는 청소용 로봇, 완구로봇, 완구용 동물로봇, 및 탐지로봇으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나일 수 있다.Robot equipped with a geomagnetic sensor according to an embodiment of the present invention, a cleaning robot, a toy robot, a toy animal robot, and a detection robot further comprises a vacuum suction unit 40 capable of collecting dust suction It may be one selected from the group consisting of.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 지자기 센서가 구비된 로봇 중 청소용으로 사용되는 로봇의 작동 흐름도이다.3 is an operation flowchart of a robot used for cleaning among robots equipped with a geomagnetic sensor according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에 따른 지자기 센서가 구비된 로봇 중 청소용으로 사용되는 로봇은 먼지를 흡입 포집할 수 있는 진공흡입부(40)를 더 포함하여 구성되고, 상기 구동부(10)는 좌.우륜(15, 16), 좌.우륜 모터(13, 14), 좌.우륜 모터 구동부(11, 12)를 포함하여 구성된다.Among the robots equipped with geomagnetic sensors according to an embodiment of the present invention, the robot used for cleaning further includes a vacuum suction part 40 capable of collecting and collecting dust, and the driving part 10 is left and right wheels. 15 and 16, the left and right wheel motors 13 and 14, and the left and right wheel motor driving units 11 and 12 are configured.

도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(20)는, 구동부(10)를 제어하여 전진 주행하는 단계(S120)와; 측정방위각(A측정)과 제어부에 설정방위값(A설정)을 비교판별하고 방향편차값(D편차)을 계산하는 방향분석 단계(S130)와; 상기 방향분석 단계(S130)에서 방향편차값(D편차)이 존재하면, 구동부(10)를 제어하여 상기 방향편차값(D편차)만큼 로봇 청소기를 편차보정 회전시키는 단계(S132);를 포함하여 구성되는 제어 단계를 수행한다.As shown in FIG. 3, the control unit 20 includes a step of driving forward by controlling the driving unit 10 (S120); A direction analysis step (S130) of judging the measurement azimuth angle (A measurement ) and the set azimuth value (A setting ) to the control unit and calculating a direction deviation value (D deviation ); If there is a direction deviation value (D deviation ) in the direction analysis step (S130), controlling the driving unit 10 to rotate the robot cleaner by deviation correction by the direction deviation value (D deviation ) (S132); including Perform control steps that are configured.

도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(20)는, 상기 방향분석 단계(S130)에서 방향편차값(D편차)이 없으면, 상기 로봇 청소기의 검출된 주행거리(전진 거리, L검출)와 제어부에 설정된 주행량(Xi)을 비교판별하는 거리판별단계(S140)와; 상기 거리판별단계(S140)에서 상기 로봇 청소기의 전진거리가 상기 주행량(Xi)이 못된다고 판단되면 상기 전진 주행하는 단계(S120)로 리턴되는 단계(S145)와; 상기 로봇 청소기의 전진거리가 상기 주행량(Xi)이라고 판단되면 다음단계 존재 여부를 판별하는 단계(S150);를 포함하는 제어 단계를 추가로 더 수행할 수 있다.As shown in FIG. 3, if there is no direction deviation value (D deviation ) in the direction analysis step (S130), the control unit 20 detects the detected travel distance (forward distance, L detection ) and the control unit of the robot cleaner. A distance discrimination step (S140) for comparing and discriminating the set traveling amount (X i ); If it is determined in the distance determining step S140 that the advance distance of the robot cleaner is less than the traveling amount X i , returning to the forward driving step S120 (S145); If it is determined that the forward distance of the robot cleaner is the traveling amount (X i ), it may be further determined to determine whether there is a next step (S150).

도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(20)는, 상기 전진 주행하는 단계(S120) 이전에, 측정방위각(A측정)과 설정방위값(A설정)을 비교판별하고 방향편차값'(D편차')을 계산하는 초기 방향분석 단계(S110);를 추가로 더 수행하고, 상기 초기 방향분석 단계(S110)에서 방향편차가 존재하면, 제어부(20)가 구동부(10)를 제어하여 상기 방향편차값'(D편차')만큼 로봇 청소기를 편차보정 회전시키는 단계(S112);를 거치고, 상기 초기 방향분석 단계(S110)에서 방향편차가 존재하지 않으면, 상기 전진 주행하는 단계(S120)로 진행되도록 제어할 수 있다.As shown in FIG. 3, the control unit 20 compares the measurement azimuth angle (A measurement ) and the set azimuth value (A setting ) before the step of driving forward (S120), and determines a direction deviation value '(D deviation). Initial direction analysis step (S110) for calculating ') further further, and if there is a direction deviation in the initial direction analysis step (S110), the control unit 20 controls the drive unit 10 to the direction deviation Rotating the robot cleaner by the value '(D deviation ') (S112); and if there is no direction deviation in the initial direction analysis step (S110), to proceed to the forward driving step (S120) Can be controlled.

도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(20)는, 다음단계 존재 여부를 판별하는 단계(S150)에서 다음단계가 존재한다고 판단되면, 제어부(20)는 구동부(10)를 제어하여, 주행방향이 다음 단계의 설정방위값(A설정i+1)이 되도록 상기 로봇 청소기를 설정된 양만큼 회전시키는 주행방향 전환(S155) 단계를 더 수행하고, 초기 방향분석 단계(S110) 이전로 리턴되어 방향에 대한 초기 편차 보정이 수행되도록 할 수 있다.As shown in FIG. 3, when it is determined that the next step exists in the step S150 of determining whether the next step exists, the control unit 20 controls the driving unit 10, so that the driving direction is changed. Further, the driving direction switching step (S155) of rotating the robot cleaner by the set amount is performed to be the set direction value (A setting i + 1 ) of the next step, and is returned to the initial direction analysis step (S110) to return to the direction. Initial deviation correction may be performed.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 지자기 센서가 구비된 로봇의 작용에 대해 설명하기로 한다.The operation of the robot with a geomagnetic sensor according to the present invention having such a configuration will be described.

청소용 로봇이 이동시 지자기 센서(32) 신호로부터 계측된 방향을 항상 체크하며 로봇이 방향을 회전할 때 센서기에서 입력받은 현재의 방향을 기준으로 제어부(20)에 설정된 설정 방향 데이터 대비 정확한 회전각을 계산하여 로봇을 회전시키고, 회전 후 회전이 정확히 이루어졌는지를 제어부(20)에 설정된 설정 방향 데이 터와 지자기 센서(32) 신호로부터 다시 계측된 현재의 방향을 비교하여 방향 편차를 없앤 후 또는 전진과 동시에 편차 보정하면서 이동한다.When the cleaning robot moves, it always checks the direction measured from the geomagnetic sensor 32 signal. When the robot rotates, the robot rotates an accurate rotation angle compared to the setting direction data set in the controller 20 based on the current direction input from the sensor. After calculating and rotating the robot and comparing the current direction measured again from the geomagnetic sensor 32 signal with the set direction data set in the control unit 20 to see if the rotation is correct after the rotation, the direction deviation is eliminated or the forward and At the same time, it moves while compensating for the deviation.

그러므로 로봇이 좌우로 여러번의 회전을 하는 경우도 로봇이 현재의 방향과 설정된 처음의 방향을 정확히 비교할 수 있으므로 기존의 거리 및 물체 감지 센서와 병행해서 사용하면 정확한 위치로 이동할 수 있다. 청소용 로봇의 경우 지자기 센서(32)를 사용하면 로봇이 처음 청소를 시작한 위치를 정확히 알고 있으므로 방의 구조가 복잡하여 청소용 로봇의 회전이 여러번 진행되더라도 방바닥의 빈곳이 없이 청소할 수 있고, 또한, 한번 청소한 곳을 여러번 청소하지 않도록 만들 수 있다. 청소용 로봇이 청소시에 빠른 시간에 빈곳이 없이 청소할 수 있다.Therefore, even if the robot rotates several times from side to side, the robot can accurately compare the current direction with the initial direction set, so it can move to the correct position when used in parallel with the existing distance and object detection sensors. In the case of the cleaning robot, when the geomagnetic sensor 32 is used, the robot knows exactly where the cleaning has started. Therefore, the structure of the room is complicated, so even if the cleaning robot is rotated several times, the cleaning robot can be cleaned without empty space on the floor. You can make sure that the place is not cleaned many times. The cleaning robot can be cleaned quickly and freely when cleaning.

본 발명은 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명됐지만, 본 발명의 범위가 실시예에 한정되는 것은 아니며, 다양한 수정과 변형이 가능할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiment, the scope of the present invention is not limited to the embodiment, various modifications and variations will be possible.

본 발명에 따르는 경우 종래 기술의 문제점이 해결되며, 로봇이 좌우로 여러번의 회전을 하는 경우도 로봇이 현재의 방향과 처음의 방향을 정확히 비교할 수 있어 정확한 위치로 이동할 수 있는 로봇의 제어방법이 제공된다.According to the present invention, the problem of the prior art is solved, and even when the robot rotates several times from side to side, the robot can accurately compare the current direction with the first direction, thereby providing a control method of the robot that can move to the correct position. do.

또한, 지자기 센서를 사용함으로써 청소용으로 사용되는 로봇이 처음 청소를 시작한 위치를 정확히 알고 있어 방의 구조가 복잡하여 로봇의 회전이 여러번 진행되더라도 방바닥의 빈곳이 없이 청소할 수 있고, 또한, 한번 청소한 곳을 여러번 청소하지 않도록 하는 청소용으로 사용되는 로봇의 제어방법이 제공된다.In addition, by using geomagnetism sensor, the robot used for cleaning knows exactly where the cleaning started, so the structure of the room is complicated, so even if the robot is rotated several times, it can be cleaned without empty space on the floor. Provided is a control method of a robot used for cleaning so as not to clean several times.

또한, 기존의 거리 및 물체 감지 센서와 병행해서 사용하여 로봇이 좌우로 여러번의 회전을 하는 경우도 로봇이 현재의 방향과 설정 방향을 정확히 비교할 수 있어 정확한 위치로 이동할 수 있는 로봇이 제공된다.In addition, even when the robot rotates several times from side to side by using the existing distance and object detection sensors in parallel, the robot can accurately compare the current direction and the setting direction, thereby providing a robot that can move to the correct position.

또한, 저가의 비용으로 로봇에 방향 센싱 및 제어 기능을 부여하여 가격에 비해 우수한 주행 방향 제어가 가능한 경제성이 있는 방향 제어 기능이 구비된 청소용 로봇, 완구로봇, 완구용 동물로봇, 및 탐지로봇 등의 로봇이 제공된다.In addition, low-cost robots, such as cleaning robots, toy robots, toy animal robots, and detection robots, are equipped with economical direction control functions that provide direction sensing and control functions to the robots at a low cost. A robot is provided.

본 발명은 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명됐지만, 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위에 의하여 정하여지는 것으로 본 발명과 균등 범위에 속하는 다양한 수정 및 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and the scope of the present invention is defined by the following claims, and equivalent scope of the present invention. It will include various modifications and variations belonging to.

Claims (8)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 진공흡입부(40)가 구비되고 전진주행 또는 회전에 의해 영역을 주행하는 청소용 로봇으로서, 지자기 센서부(30)가 적어도 두방향의 지자기 성분값(Hy, Hx)을 검출하여 제어부(20)로 입력하고, 제어부(20)는 상기 지자기 성분값(Hy, Hx)으로 측정방위각(A측정)을 계산하고 구동부(10)를 제어하게 되는 지자기 센서가 구비된 로봇에 있어서,A cleaning robot having a vacuum suction unit 40 and traveling through an area by forward driving or rotation, wherein the geomagnetic sensor unit 30 detects geomagnetic component values H y and H x in at least two directions and controls the control unit 20. In the robot provided with a geomagnetic sensor to control the driving unit 10, the control unit 20 calculates a measurement azimuth angle (A measurement ) by the geomagnetic component values (H y, H x ), 구동부(10)를 제어하여 전진 주행하는 단계(S120)와; 측정방위각(A측정)과 제어부에 설정방위값(A설정)을 비교판별하고 방향편차값(D편차)을 계산하는 방향분석 단계(S130)와;Controlling the driving unit 10 to move forward (S120); A direction analysis step (S130) of judging the measurement azimuth angle (A measurement ) and the set azimuth value (A setting ) to the control unit and calculating a direction deviation value (D deviation ); 상기 방향분석 단계(S130)에서 방향편차값(D편차)이 존재하면, 구동부(10)를 제어하여 상기 방향편차값(D편차)만큼 로봇 청소기를 편차보정 회전시키는 단계(S132)와;If there is a direction deviation value (D deviation ) in the direction analysis step (S130), controlling the driving unit (10) to rotate the robot cleaner by deviation correction by the direction deviation value (D deviation ) (S132); 상기 방향분석 단계(S130)에서 방향편차값(D편차)이 없으면, 상기 로봇 청소기의 검출된 주행거리(전진 거리, L검출)와 제어부에 설정된 주행량(Xi)을 비교판별하는 거리판별단계(S140)와; 상기 거리판별단계(S140)에서 상기 로봇 청소기의 전진거리가 상기 주행량(Xi)이 못된다고 판단되면 상기 전진 주행하는 단계(S120)로 리턴되는 단계(S145)와;If there is no direction deviation value (D deviation ) in the direction analysis step (S130), a distance discrimination step of comparing and discriminating the detected travel distance (forward distance, L detection ) of the robot cleaner and the travel amount X i set in the controller (S140); If it is determined in the distance determining step S140 that the advance distance of the robot cleaner is less than the traveling amount X i , returning to the forward driving step S120 (S145); 상기 로봇 청소기의 전진거리가 상기 주행량(Xi)이라고 판단되면 다음단계 존재 여부를 판별하는 단계(S150)와; 다음단계 존재 여부를 판별하는 단계(S150)에서 다음단계가 존재한다고 판단되면, 제어부(20)는 구동부(10)를 제어하여, 주행방향이 다음 단계의 설정방위값(A설정i+1)이 되도록 상기 로봇 청소기를 설정된 양만큼 회전시키는 주행방향 전환되는 단계(S155);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지자기센서가 구비된 로봇의 제어방법.Determining whether a next step exists when the forward distance of the robot cleaner is the traveling amount X i (S150); If it is determined in step S150 that the next step exists, the control unit 20 controls the driving unit 10 so that the driving direction is the set direction value (A setting i + 1 ) of the next step. Step (S155) is switched to the driving direction to rotate the robot cleaner by a predetermined amount so that the control method of a robot with a geomagnetic sensor, characterized in that it comprises a. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 전진 주행하는 단계(S120) 이전에, 측정방위각(A측정)과 설정방위값(A설정)을 비교판별하고 방향편차값'(D편차')을 계산하는 초기 방향분석 단계(S110)와;An initial direction analysis step (S110) of comparing the measurement azimuth angle (A measurement ) and the set azimuth value (A setting ) and calculating a direction deviation value (D deviation ') before the forward driving step (S120); 상기 초기 방향분석 단계(S110)에서 방향편차가 존재하면, 제어부(20)가 구동부(10)를 제어하여 상기 방향편차값'(D편차')만큼 로봇 청소기를 편차보정 회전시키는 단계(S112)와;If there is a direction deviation in the initial direction analysis step (S110), the control unit 20 controls the driving unit 10 to rotate the robot cleaner by deviation correction by the direction deviation value (D deviation ') (S112); ; 상기 초기 방향분석 단계(S110)에서 방향편차가 존재하지 않으면, 상기 전진 주행하는 단계(S120)로 진행되는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지자기센서가 구비된 로봇의 제어방법.If there is no direction deviation in the initial direction analysis step (S110), the step of proceeding to the forward driving (S120); control method of a robot with a geomagnetic sensor further comprises. 삭제delete
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