KR0148785B1 - 복수의 주행제어기능을 가지는 이동로보트 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

복수의 주행제어기능을 가지는 이동로보트

제1도는 이 발명의 한 실시예에 의한 이동로보트 2를 적용한 이동로보트시스템의 구성을 나타내는 블록도.

제2도는 이동로보트(2)가 주행하는 주행로의 한예를 나타낸 도.

제3도는 제1도에 있어서의 제어국(1)의 구성을 나타낸 블록도.

제4도는 이동로보트 2의 구성을 나타낸 블록도임.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 제어국 2, 2-1∼2∼10 : 이동로보트

S1, S2, S3, S4 : 작업점 1a, 2a : 중앙처리장치(CPU)

1b, 2b : 프로그램메모리 1c : 충돌테이블

1d, 2f : 지도메모리 1e, 2g : 주행태양테이블

1f, 2c : 데이타메모리 1g, 2d : 조작부

1h, 2e : 통신장치 2h : 주행제어장치

2i : 암제어장치

이 발명은 주행방향과 주행자세를 규제, 제어할수있는 이동로보트에 관한것이다.

근래 FA (Factory Automation)의 발달에 수반하여 복수의 이동로보트와 이들의 이동로보트를 제어하는 제어국으로 이루어진 이동로보트시스템이 여러종류 개발되어 실용화되고 있다.

이 종류의 시스템에 있어서 제어국은 각 이동로보트에 무선 또는 유선으로 각각의 행선 및 행선에서의 행할 작업을 지시한다. 제어국에서 지시를 받은 각 이동로보트는 자체 메모리에 기입된 지도정보를 참조하여 최적 루우트를 탐색을 하고 최적 루우트가 탐색되면 각 이동로보트는 탐색된 최적루우트를 통하여 각각 지시된 장소를 목표로하여 자동주행하고 각기 지시된 장소에 도달하면 그장소에서 지시된 작업을 행하며 작업이 완료된 때에는 그 장소에서 다음의 지시를 기다린다.

그런데 종래의 이동로보트에는 주행중에 자기의 자세를 제어하는 수단이 설계되있지 않아 각 이동로보트가 어느 통로를 여하한 자세로 주행할 것인가를 사람이 예측하기가 용이하지 못했다. 즉, 이동로보트는, 그 통로에 대하여 전면 또는 배면으로 주행(이하 전후진이라 한다)하는것인가 또는 그 통로에 대하여 옆걸음(이하 횡행이라 함)질하는것인가를 사람이 사전에 안다는것은 어려운 일이다.

이때문에 이동로보트와 주행로 부근의 설치물과의 사이에 접촉사고가 다발하는 단점이 있었다.

또 자기의 측면을 작업점에 행하도록 작업을 하는것이 바람직한 이동로보트에 있어서는 작업점에 접근한 때에는 횡행인것이 작업능률상 바람직하지만 종래는 이동로보트가 횡행할것인가 안할것인가가 이동로보트에 맡겨져 왔다.

또한 승목상(升目狀)내지는 바둑판상의 주행로망인 경우에는 이동로보트의 주행자세를 획일적으로 규제하는 방법이 운행효율상으로도 바람직하지만 종래에는 상술한 바와같이 그와같은 규제는 하지 아니하였다.

또 좁은 길폭 밖에 확보할수 없으므로 안전대책상 일방통행이 바람직한 통로도 있다.

그러나 종래의 이동로보트에는 주행방향을 규제하는 수단이 설계되어있지 않기때문에 이동로보트의 원활한 운행이 저해되어 있었다.

이 발명은 상기 사항을 감안하여서 된것으로 주행방향과 주행자세를 규제, 제어할수가 있는 이동로보트를 제공함을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여 이 발명은 지도정보를 기억하는 지도 메모리를 가지며 이 지도 메모리에서 읽어내어지는 상기 지도정보에 입각하여 주행로의 탐색을 행하고 자동주행하는 이동로보트에 있어서 상기 이동로보트의 주행자세를 지정하는 데이터 또는 일방향 주행구간을 나타내는 데이터가 기억된 주행 태양메모리와 상기 주행태양메모리의 내용에 따라서 주행태양을 제어하는 제어수단과를 구비하는것을 특징으로 하고있다.

이 발명에 의하면 사람은 이동로보트의 주행 방향과 주행자세를 규제, 제어할수가 있으므로 이동로보트의 운행의 원활화를 도모할수가 있고 또한 작업능률의 향상과 안정성의 확보를 도모할 수가 있다.

[실시예]

이하 도면을 참조하여 이 발명의 한 실시예인 이동로보트를 적용한 이동로보트시스템에 대하여 설명한다.

제1도는 이동로보트시스템의 전체구성을 나타내는 블록도이다. 이 도에 있어서 1은 제어국, 2(2-1, 2-2-----)는 이동로보트이고 제어국(1)과 각 이동로보트(2)와는 무선으로 접속되어 있다. 이동로보트(2)는 미리 정해진 주행로의 바닥면에 붙여져 있는 자기테이프를 쫓아서 이동하도록 되어있고 또한 주행로에는 적당한 간격을 두어 노우드가 설치되어있다.

여기서 노우드란 이동로보트(2)의 주행상태가 변화하는 주행로상의 위치(교차점, 분지점, 정지위치)등이다.

제2도는 주행로의 한 예를 나타내는 도이고 이 도에 있어서 ①,②----- 이 노우드이고 각 노우드에는 각기 바닥면에 노우드마크가 붙여져있고 이동로보트(2)에는 이 노우드마크를 검출하는 검출기가 설치되어 있다.

또한 노우드마크에는 다음의 3종류가 있다.

(1)지도진입노우드 ------ 이동로보트(2)가 새로운 진행로에 진입할때의 출발점이 되는 노우드이고 제2도에 있어서는 ①,⑤,⑪이다. 또한 주행중의 이동로보트는 지도진입중의 이동로보트(2)와의 충돌의 위험을 회피하기위하여 지도진입노우드를 경유하여 주행할수 없도록 되어있다.

(2)작업노우드 ---- 작업점(S1 S2 S3 S4 ------)이 설치되어 있는 노우드이고 제2도에 있어서는 ④,⑩,⑫,⑮이다.

이동로보트 2가 작업을 할때는 이 작업노우드에 일단 정지하고 이어서 목적의 작업점 (S1 또는 S2, S3, S4 --- 의 어느것)까지 진출하여 정지하고 작업을 행한다.

(3)통과노우드 : 이동로보트(2)가 단순히 통과하기위한 노우드이고 제2도에 있어서는 상기의 각 노우드 이외의 모든 노우드이다. 또 각 노우드는 그 기능의 차이에 따라 회전이 가능한 노우드, 회전이 불가능한 노우드, 자동충전가능노우드, 자동충전 불가능노우드등으로 분류된다.

여기서 회전이 가능한 노우드란 이동로보트(2)를 회전시켜 그 방향을 변경할수가 있는 기능을 가지는 노우드를 말함. 또 자동충전가능노우드란 이동로보트(2)에 대하여 자동충전을 하는 노우드를 말하고, 또한 하나의 노우드가 회전기능과 자동충전기능을 겸하여서 갖는것도 가능하다.

다음의 제3도는 제어국(1)의 구성을 나타내는 블록도이고 이 도에 있어서 1a는 CPU(중앙처리장치), 1b는 CPU 1a에 있어서 사용되는 프로그램이 기억된 프로그램메모리, 1c는 충돌테이블, 1d는 지도메모리, 1e는 주행태양테이블이다. (1c∼1e에 대하여는 후술한다)

또 1f는 데이터 기억용의 데이타메모리이다. 이 데이터메모리(1f)에는 각 노우드가 어느 이동로보트의 통과로로서 예약되어있는가 아닌가, 또는 각 노우드에는 현재 거기에 정지되어 있는 이동로보트(2)가 있는가 없는가의 데이터가 입력되어있다.

1g는 조작부, 1h는 통신 장치이고 이 통신장치(1h)는 CPU(1a)에서 공급되는 데이터를 200∼300 MHZ의 운송파에 실어서 발신하고 또 로보트(2)에서 반송파에 실어서 송신된 데이터를 수신한다.

충돌테이블(1c)는 각 이동로보트(2) 사이의 충돌을 방지하기위한 테이블이고 주행로를 게재하여 서로 이웃하는 두개의 노우드간에 대응하여 형성된, 복수의 충돌데이타블록으로 구성되어있다.

제2도는 주행로에서 예컨대 노우드조(②,③) 대응하는 충돌데이터 블록에는 노우드②에서 노우드③ (또는 그 반대)으로 이동로보트(2)가 이동할때 그 노우드에 다른 이동로보트(2)가 있으면 충돌할 염려가 있는 당해 노우드의 변호 및 그와같은 노우드의 수가 입력되어 있다.

지도메모리(1d)에는 이른바 지도정보, 즉 제2도에서 표시하는 각 노우드(①,②, -----)의 (X-Y) 좌표, 노우드의 기능(상기한 회전기능, 자동충전기능등)을 나타내는 데이터, 그 노우드에 주행로를 게재하여 접속되어있는 다른 노우드의 번호, 그의 노우드의 주행로를 게재하여 접속되어있는 각 기타의 노우드까지의 거리등이 기억되어있다.

주행태양데이블(1e)는 각 이동로보트(2)의 주행태양을 지정하는 데이블이고 복수의 주행태양 데이터 블록(Bo, B1 -----)으로 구성되어있다.

이 경우 각 주행태양데이터블록(Bo, B1 ----)은 주행로로 접속된 서로 이웃이 되는 두 개의 노우드에 대응하여 하나의 블록이 형성되어 있다.

제2도에 표시된 주행망에 있어서는 [①,②],[②,③],[④,⑥],[⑦,⑧],[⑨,⑩] ----의 각각에 대하여 주행태양데이터 블록 B, B, ----이 형성되어 있다.

표1은 주행태양테이블 (1c)의 구성을 나타내며 또한 표2는 각 주행태양데이터 블록(B0, B2 ---------)의 구성을 표시한다.

각각의 주행태양데이터 블록(B0, B2 ----)은 시작점 노우드번호란(11e), 종점 노우드번호란(12e), 주행방향지시란(13e), 주행자세지시란(14e)및 제한속도란(15e)등으로 구성되어있다.

주행태양데이터 블록(B0, B1, ----)의 각 란(11e∼15e)에는 각각 다음의 데이터가 입력되어있다.

시작점 노우드번호란(11e)에는 시작점 노우드의 번호가, 종점노우드번호란(12e)에는 종점노우드의 번호가 각각 입력된다.

제2도의 노우드조[④,⑥]에 대응하는 주행태양데이터블록을 예를들면 노우드④가 시작점 노우드이고, 노우드⑥이 종점 노우드이다.

따라서 당해 주행태양데이터 블록 내의 시작점 노우드란(11e)에는 번호④가 또한 종점노우드란(12e)에는 번호⑥이 각각 입력된다.

또 시작점, 종점은 두개의 서로 이웃하는 노우드의 일방을 시작점, 타방을 종점이라 칭한것 뿐이다.

주행방향지시란(13e)는 서로 이웃이 되는 두개의 노우드간의 통행방향(일방통행 혹은 쌍방향 통행)을 지시하는 란이다.

이 예로서는 주행방향지시란(13e)에 기입된 내용이「0」인 때는 일방통행의 지시가 없음을 의미하고, 「1」의 때에는 시작점 노우드에서 종점노우드방향에의 일방통행의 지시를 의미하고, 또한 「2」의 때에는 종점노우드에서 시작점노우드방향에의 일방통행의 지시를 의미하고 있다.

또한 이 예에 있어서 제2도의 노우드조 [④,⑥]및[⑥,⑧]에 각각 대응하는 주행방향지시란(13e)에는 「1」이, 이들 이외의 노우드조에 각각 대응하는 주행방향지시란(13e)에는 「0」가 각각 입력되어있다.

따라서 이 예에 있어서는 제2도에 표시된 노우드④→노우드⑥→노우드⑧ 방향의 진행은 허가되지만 그의 역의 진행은 금지되어 있다.

주행자세지시란(14e)는 서로 이웃이 되는 두 개의 노우드간을 주행할때 이동로보트(2)가 취하여야 하는 자세(전후진, 또는 횡행)을 지시하는 란이다.

이 예에서는 주행자세지시란(14e)에 입력된 내용이 「0」일때는 전후진 지시를 의미하고, 또한 「1」의 때에는 횡행지시를 의미한다.

그리고 제2도의 노우드조[②,③] [③,④] [⑥,⑧] [⑦,⑮] [⑨,⑩]에 각각 대응하는 주행자세지시란(14e)에는 「0」이거나 또는 노우드조[①,②] [②,⑩] [④,⑥] [⑦,⑧][⑧,⑨]에 각각 대응하는 주행자세지시란(14e)에는 「1」가 각각 입력되어있다.

제한속도란(15e)에는 노우드간을 주행하는 최고속도가 입력된다.

다음에 이동로보트(2)에 대하여 설명한다. 제4도는 이동로보트(2)의 구성을 나타낸 블록도이고 이 도에 있어서 2a는 CPU, 2b는 CPU(2a)에서 사용되는 프로그램이 기억된 프로그램메모리, 2c는 데이터 기억용의 데이터 메모리, 2d는 조작부, 2e는 통신장치, 2f는 제어국 1내의 지도메모리 1d와 같은 내용의 지도정보가 기억된 지도메모리, 2g는 제어국 1내의 주행태양테이블 1e와 같은 내용의 데이터가 기억된 주행태양테이블(2g)이다.

지도메모리(2f)및 주행태양테이블(2g)에 각각 격납(格納)되는 상기 데이터는 제어국(1)에서 작성되고, IC 카드를 매개로하여 각 이동로보트(2)에 전송되도록 되어있다.

또한(2h)는 주행제어장치이고 CPU(2a)에서 공급되는 주행데이터(행선지 데이터, 주행태양데이터, 주행속도데이터등)를 받아 자기센서에 의하여 바닥면의 자기테이프 및 노우드마크를 검출하면서 구동모타를 제어하고 이동로보트(2)를 목적 노우드까지 주행시킨다.

2i는 암(arm)제어장치이고 CPU(2a)에서 공급되는 작업프로그램번호를 받아 이동로보트(2)가 작업노우드에 도착한 시점에서 그 번호의 작업프로그램을 내용의 메모리에서 읽어내어 읽어내어진 프로그램에 의하여 로보트 암(도시생략)을 제어하여 각종의 작업을 하게한다.

다음에 상술한 이동로보트의 동작을 설명한다.

주행예1

먼저 제어국 1이 지도진입노우드①에 대기하는 이동로보트(2-1)에 대하여 작업점(S1)에 가서 소정의 작업을할 것을 무선으로 지시한 경우를 예로들어 설명한다.

이동로보트(2-1)의 CPU(2a)는 제어국(1)에서의 상기 지시를 받으면 현재위치(지도진입노우드①)에서 지시된 장소(작업점S)에의 주행루우트의 탐색을 한다.

이 루우트탐색은 지도메모리(2f)및 주행태양테이블(2g)내의 탐색대상 및 탐색요소가 되는 소정의 데이터를 보고 종래부터 공지의 종형탐색법등에 따라 행하여 진다.

이때CPU(2a)는 주행태양테이블(2g)내의 주행방향지시란(13e)를 보고 탐색대상인 서로 이웃이 되는 두 개의 노우드 간에 일방통행의 지시가 나와있는 때에는 통행허가 방향에서 탐색하고, 통행금지방향에서는 탐색하지 않는다.

이 루우트탐색에 의하여①→②→③→④인 루우트가 탐지된다고 한다면 다음의 CPU(2a)는 탐색된 상기 루우트를 순차제어국(1)에 송신(엎 로우드(up load))한다.

제어국(1)의 CPU(1a)는 탐색된 상기 루우트를 받으면 충돌테이블(1c), 데이터 메모리 1f 등에 따라서 ①→②→③→④인 루우트상에 장애물(다른 이동로보트 2)이 있는가 없는가를 조사하고 그 결과를 이동로보트(2-1)에 송신(다운 로우드)한다.

이 경우에 있어서 CPU(1a)는 당해 루우트상에 장애물이 있다는 취지를 이동로보트(2-1)에 송신한때에는 다음 시각, 당해루우트상에 장애물이 없어진때(즉, 타 이동로보트 2가 통과하고 난때, 또는 지나간때), 다시 당해 루우트상에 장애물이 없다는 취지를 이동로보트(2-1)에 송신한다.

이동로보트(2-1)은 CPU(1a)에서 당해 루우트상에 장애물이 있다는 취지의 송신을 받으면 다음 시각에 당해 루우트상에 장애물이 없다는 취지의 통신을 받을때까지 당해 루우트상의 소정의 노우드에서 대기 상태로 된다.

이동로보트(2-1)은 CPU(1a)에서 ①→②→③→④가 되는 루우트상에는 장애물이 없다는 취지의 송신을 받으면 이동로보트(2-1)의 CPU(2a)는 주행태양 테이블(2g)내의 노우드조[①,②] [②,③] 및[③,④]에 각각 대응하는 주행 태양데이터블록(Bn)에서 주행자세지시란(14e)에 입력되어있는 내용을 읽게되고 그 결과 이 예에 있어서는 노우드조[①,②]에 있어서는 「1」(횡행지시)이, 또 노우드조[②,③] 및 [③,④]에 있어서는「0」(전후진지시)이 읽어진다.

다음에 이동로보트(2-1)의 CPU(2a)는 읽어내어진 내용, 즉 주행자세지시데이터를 주행제어장치(2h)에 전송한다.

주행제어장치(2h)는 CPU(2a)에서 주행자세지시데이터의 공급을 받으면 이동로보트(2)에 공급을 받은 주행자세지시데이터에 나타난 주행자세를 취하게하여 ①→②→③→④로 된 루우트를 주행시킨다.

즉 주행제어장치(2h)는 이동로보트(2-1)을 ①→②간에서는 횡행시킨다.

그리하여 노우드②에 도달하면 노우드②를 회전시켜서 이동로보트(2-1)의 방향을 90도로 변경한후② ③ ④간을 전후진의 자세로 주행시킨다.

이동로보트(2-1)은 노우드④레 도달하면 다음에는 횡행에 의하여 작업점 S1에 진입한다.

주행예2

다음에 제어국(1)이, 작업점 S4에 대기하는 이동로보트(2-1)에 대하여 작업점 S1에 가서 소정의 작업을 하도록 무선으로 지시한 경우를 예로 들어 설명한다.

이동로보트(2-1)의 CPU(2a)는 제어국 1에서의 상기 지시를 받으면 현재위치(작업점S4)에서 지시된 장소(작업점S1)에의 주행루우트의 탐색을 주행예 1에서와 같은 방법으로 행하고 이 경우 만약 노우드간의 주행방향이 탐색요소로 되어있지 않으면, ⑮→⑦→⑧→⑥→④로 된 루우트가 탐지될 것이지만 이 예에 있어서는 노우드간의 주행방향은 탐색요소로 되어있기때문에 노우드간의 주행방향을 참조하여 루우트탐색이 이루어지는 상술한 바와 같다.

그러므로 이예에 있어서 상술한 바와같이 ④→⑥→⑧로 된 루우트는 통행가능하지만 그의 역방향은 통행금지로 되어있으므로 ⑮→⑦→⑧→⑥→④인 루우트는 탐색되지 않으며 결국 제2도에 표시하는 ⑮→⑦→⑧→⑨→⑩→②→③→④인 우회루우트가 탐색되게된다.

또한 우회루우트가 탐색된 후에 이동로보트(2)가 제어국(1)과 데이터를 주고받아가면서 우회루우트를 통과하여 작업점S1에 이동하는 때의 동작처리 순서는 주행에 1의 경우와 같으므로 생략한다.

이와같이 상기 구성에 의하면 사람은 복수의 이동로보트의 주행을 획일적으로 제어할수가 있다.

이리하여 이동로보트와 설치된 기구류와의 충돌을 회피할수 있고 다른 기구류의 설치공간을 유효 및 안전하게 확보할수 있다.

또한 상기 실시예는 이동로보트가 바닥면의 자기테이프를 검출하면서 동테이프를 쫓아서 주행하는 것이나 이 발명은 이동로보트가 초음파센서에 의하여 주위의 정황을 검출하면서 진행하는 것에도 적용할수가 있다.

또한 상기 실시예는 이동로보트가 암을 가졌으나 이 발명은 암이 갖지않고 단순히 자동 주행하는것만의 이동로보트(운반용등)에도 적용할수가 있다.

상기 설명한 바와같이 이 발명은 이동로보트의 주행자세를 지정하는 데이터 또는 일방향 주행구간을 지시하는 데이터가 기억된 주행태양메모리와 상기 주행태양메모리의 내용에 따라 주행태양을 제어하는 제어수단등을 구비하는 것이므로 사람은 복수의 이동로보트의 주행을 획일적으로 제어할 수가 있다.

이로인하여 이동로보트 운행의 원활화, 작업능률의 향상, 안전성의 확보를 도모할수 있다.

Claims (1)

1. 복수의 이동로보트와, 이들 이동로보트를 제어하는 제어국과, 상기 이동로보트와 상기 제어국간을 통신하는 무선통신장치로 이루어지고, 지도정보를 기억하는 지도메모리를 가지며, 그 지도메모리에 읽어내어지는 상기 지도정보에 따라 주행로를 탐색하고 자동주행하는 이동로보트에 있어서, 상기 이동로보트의 전후진 또는 횡행에 적합하게 이동로보트를 소정의 자세로 회전시키도록 주행자세를 지정하는 데이터 또는 일방향 주행구간을 표시하는 데이터가 기억된 주행태양메모리와, 상기 주행태양메모리의 내용에 따라서 전후진 또는 횡행등의 주행태양을 제어하는 제어수단,을 구비함을 특징으로하는 복수의 주행제어기능을 가지는 이동로보트.

   

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