KR0151145B1 - 이동로보트의 주행제어방법 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

이동로보트의 주행제어방법

제1도는 이 발명의 실시예의 의한 이동로보트시스템의 구성을 나타내는 블록도.

제2도는 각 이동로보트가 주행할 경로의 한예를 나타내는 도.

제3도는 제1도에 있어서 제어국(1)의 구성을 나타내는 블록도.

제4도는 제3도에 있어서 데이타메모리(1e)내에 설정되어 있는 리저브(reserve)테이블(RVT)을 나타내는 도.

제5도는 이동로보트(2)의 구성을 나타내는 블럭도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 제어국 2-1∼2-10 : 이동로보트

S1,S2,S3 : 작업점 1a,2a : 중앙처리장치

1b : 프로그램메모리 1c : 충돌테이블

1d : 지도메모리 1e : 데이타메모리

1f : 조작부 1g : 통신장치

RVT : 리저브 테이블 RV1∼RV14 : 기억슬로트

2b : 프로그램메모리 2c : 데이타메모리

2d : 조작부 2e : 통신장치

2f : 지도메모리 2g : 주행제어장치

2h : 암제어장치

본 발명은 복수의 이동로보트와 이들의 이동로보트를 제어하는 제어국으로 구성된 이동로보트시스템에 있어서 각 이동로보트의 주행제어방법에 관한 것이다.

근년, F.A(Factory Automation)의 발달에 따라 이러한 종류의 시스템이 각 종류가 개발되어 실용화되고 있다.

이 이동로보트시스템에 있어서 제어국은 각 이동로보트에 무선 또는 유선에 의해 행선과 그 행선에서 행할 작업을 지시한다.

제어국에서 지시를 받은 이동로보트는 지시된 장소로 자동주행해서 도달하고, 그 장소에서 지시된 작업을 행하며, 작업이 종료한 때는 그 곳에서 다음의 지시를 기다린다.

그런데 이러한 종류의 시스템에 있어서 자동주행하는 로보트의 루트 전방에 대기중인 이동로보트가 있는 경우 그 이동로보트를 내쫓아 물러서게 할 필요가 있다.

이 대기중의 이동로보트를 내쫓는 방법으로서, 제어국이 타 이동로보트의 주행을 방해하지 않는 장소를 탐색하고, 그 장소에 이동하도록 지시를 보내는 방법이 생각되어질 수 있다.

그러나 이 방법은 제어국이 이동하고 있는 다른 복수의 로보트 모두의 이동상태를 고려해서 이동루트를 결정해야 할 필요가 있을뿐 아니라 내쫓긴 로보트의 이동경로에 다시 다른 대기중의 로보트가 있는 경우에는 그 로보트도 내쫓아야 할 필요가 있어 대단히 복잡한 처리가 필요하게 된다.

본 발명은 이러한 사정을 고려해서 된 것으로서 간단한 처리에 의해 주행경로를 방해하는 로보트를 효율좋게 이동시킬 수 있는 이동로보트의 주행제어방법을 제공함을 목적으로 하고 있다.

본 발명은 복수의 이동로보트와 이들의 이동로보트를 제어하는 제어국으로 되고, 각 이동로보트가 주행로에 설치된 노오드(node)마크를 검출하면서 이동하는 이동로보트시스템에 있어서 제1의 이동로보트가 대기중의 제2의 이동로보트에 의해 진행을 멈추게 된 때 추출완료대기를 표시하는 데이타를 제어국에 보내고, 제어국은 해당데이타를 받아 제2의 이동로보트가 있는 장소와 인접하는 노오드내의 제1의 이동로보트의 방향이외의 방향의 노오드를 지정해서 제2의 로보트에 이동지시를 행하고, 제2의 이동로보트는 당해 이동지시를 받아 지정된 노오드에 이동함을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 제1의 이동로보트가 추출완료대기가 될 때 제어국이 대기중의 제2의 이동로보트에 가까운 노오드에 이동하도록 지시한다.

그 이동지시를 받아 제2의 이동로보트가 주행을 개시하려고 할 때, 또한 제3의 이동로보트가 대기중으로 제2의 이동로보트의 주행로를 막고 있는 경우는 제2의 이동로보트가 추출완료대기가 된다. 이 경우 제어국은 제3의 이동로보트에 대해 이동지시를 내고 가까운 노오드로 이동시킨다.

제3의 이동로보트가 이동하면 제2의 이동로보트가 이동하고 이어서 제1의 이동로보트가 이동한다.

이와같이 이 발명에 의한 방법은 대기중의 각 이동로보트를 구슬치기(당구)식으로 이동시킨다.

[실시예]

이하 도면을 참조해서 이 발명의 한 실시예에 의한 주행제어방법을 적용한 이동로보트시스템에 대해서 설명한다.

제1도는 동 이동로보트시스템의 전체구성을 표시하는 블럭도이다.

제1도에 있어서 제어국(1)과 각 이동로보트(2-1∼2-10)와는 무선에 의해 접속되어 있다.

이동로보트(2)는 미리 정해진 주행로의 바닥면에 붙어있는 자기테이프를 따라서 주행하도록 되어 있고, 또한 주행로에는 적당한 간격을 두고 노오드가 설정되어 있다.

제2도는 주행로의 일예를 표시하는 도이며, 이 도에 있어서 ①,②…이 노오드이다.

각 노오드에는 각각 바닥면에 노오드마크가 붙어있고, 이동로보트(2)에는 이 노오드마크를 검출하는 검출기가 설치되어 있다.

또한 노오드에는 다음의 3종류가 있다.

1. 지도진입노오드:이동로보트(2)가 새로이 진행로에 진입할시의 출발점으로 되는 노오드이며, 제2도에 있어서는 ①,⑤,⑩,⑭이다.

2. 작업노오드:작업점(S1,S2,S3)이 설치되어 있는 노오드이며, 제2도에 있어서는 ④,⑪,⑬이다. 이동로보트가 작업을 행하는 경우는 이 작업노오드에서 일단 정지하고, 이어서 작업점(S1 또는 S2 또는 S3)까지 나아가 정지하여 작업을 행한다.

3. 통과노오드:이동로보트가 단순히 통과만 하는 노오드이고, 제2도에 있어서는 상기의 각 노오드이외의 전체 노오드이다.

제3도는 제어국(1)의 구성을 표시하는 블럭도이며, 이 도에 있어서 프로그램메모리(1b)는 CPU(1a)에서 사용되는 프로그램이 기억되어 있으며, 충돌테이블(1c)에는 로보트사이의 충돌방지를 위한 데이타가 기억되어 있다.

지도메모리(1d)는 제2도에서 표시하는 각 노오드 ①∼⑭의 (X-Y)좌표, 노오드 종류을 표시하는 데이타, 그 노오드에 접속되어 있는 타노오드의 번호, 그 노오드에 접속되어 있는 각기 타 노오드까지의 거리등이 기억되어 있다.

데이타메모리(1e)는 이미 제4도에서 표시하는 리저브 테이블(RVT)이 설정되어 있다.

이 리저브 테이블(RVT)은 루트 ①∼⑭에 각각 대응하는 기억슬로트(Slot) RV1∼RV14(각 1바이트)을 가지고 있다.

통신장치(1g)는 CPU(1a)에서 공급되는 데이타를 200∼300MHZ의 반송파에 실어서 발신하며, 또한 이동로보트(2-1∼2-10)에서 반송파에 실어서 송신한 데이타를 수신하다.

다음에 이동로보트(2)에 대해서 설명한다. 제5도는 이동로보트(2)의 구성을 표시하는 블럭도이며, 이 도에 있어서 프로그램메모리(2b)에는 CPU(2a)에서 사용되는 프로그램이 기억되있고 데이타메모리(2c)에는 데이타가 기억되어 있다.

지도메모리(2f)는 제어국(1)내의 지도메모리(1d)와 동일한 데이타가 기억되어있다.

주행제어장치(2g)는 CPU(2a)에서 공급하는 행선데이타를 받고, 자기센서에 의해 바닥면의 자기테이프와 노오드마크를 검출하면서 구동모타를 제어하고, 이동로보트를 목적노오드까지 주행시킨다.

암(arm)제어장치(2h)는 CPU(2a)에서 공급되는 작업프로그램번호를 받아 이동로보트가 작업노오드에 도착한 시점에서 그 번호의 작업프로그램을 내부의 메모리에서 읽어내며, 읽어낸 프로그램에 의해 로보트 암(도시생략)을 제어해서 각종의 작업을 행하게 한다.

다음 상술한 이동로보트시스템의 동작을 설명한다.

예를들면 작업점 S1(제2도)에 있어서 행할 작업이 발생한 경우 제어국(1)은 그 작업점에서 가장 가까운 위치에 있는 이동로보트에 대해서 작업점(S1)을 표시하는 작업점코오드(code)와 작업프로그램번호를 송신한다.

지금 노오드 ①에 이동로보트(2-1)가 정지해 있고, 제어국(1)이 이 로보트(2-1)에 작업점코오드와 프로그램번호를 송신하는 것으로 하자.

이동로보트(2-1)의 CPU(2a)는 수신한 작업점코오드와 프로그램번호를 데이타메모리(2c)내에 격납하고 다음에 작업점(S1)까지의 주행루트 탐색을 행한다.

이 루트탐색은 종래부터 공지인 종형탐색법등에 의해 행해진다.

그리고 이 루트탐색에 의해 ①→②→③→④인 루트가 탐색되었다고 하면 다음에 CPU(2a)는 표 1에서 표시하는 루트테이블을 데이타메모리(2c)내에 작성함과 동시에 작성한 루트테이블을 제어국(1)에 송신한다.

이 루트테이블(표 1)에는 같은 도에서 표시함과 같이 목적으로 하는 작업노오드에서 행할 때에 순차적으로 통과해야 할 노오드의 번호, 다음에 계속할 데이타가 작업을 표시함을 나타내는 작업코오드, 작업노오드번호, 작업프로그램번호, 다음에 계속할 데이타가 로보트의 최종 자세를 표시함을 나타내는 최종 자세코오드등과 루트테이블의 최후를 표시하는 코오드가 기입된다.(표 1참조)

제어국(1)은 이 루트테이블을 내부의 데이타메모리(1e)내에 기입하고 이어서 동 테이블을 타 이동로보트(2-2∼2-10)에 송신한다.

타 이동로보트(2-2∼2-10)은 각각 동테이블을 내부의 데이타메모리(2c)내에 기입한다.

다음에 이동로보트(2-1)은 지도메모리(2f)내에 기억되어 있는 노오드간 거리에 의해서, 탐색한 루트의 주행거리를, 출발점노오드 ①에서 목적노오드 ④를 향해서 순차적으로 누산(累算)하고, 미리 정해져 있는 일정거리 X(제2도 참조)을 초과하는 최초의 노오드를 검출한다.

이때, 이 노오드가 ③이었다고 하자, 다음에 CPU(2a)는 노오드 ①②③의 번호와 루트예약요구코오드를 각각 제어국(1)에 송신한다.

제어국(1)의 CPU(1a)는 이 노오드번호와 루트예약요구코오드를 받고, 이들의 노오드가 이미 예약되어 있는가 아닌가를 리저브 테이블(RVT)에 의해 체크한다. 그리하여 예약되어 있지 않으면, 즉, 리저브 테이블(RVT)의 이들의 노오드에 대응하는 기억슬로트(RV1∼RV14)내의 데이타가 (0)으로 된 경우는 그들의 기억슬로트에 각각 슬로트번호 (1)을 기입한다.

이에 의해 루트 ①→②→③이 예약된 것이 된다.

다음에 제어국(1)의 CPU(1a)는 노오드 ①∼③의 번호와 예약완료 코오드를 이동로보트(2-1)에 송신한다. 이동로보트(2-1)은 이들의 노오드번호와 예약완료 코오드를 받아 우선 노오드 ②를 향해 주행을 개시한다.

이동로보트(2-1)은 주행도중에 있어서 다음의 데이타를 차례로 제어국(1)에 송신한다.

* 상태데이타: 로보트의 현재상태(주행중, 대기중, 작업중, 이상발생중등)를 표시하는 데이타.

* 위치데이타: 로보트의 현재위치를 표시하는 데이타.

제어국(1)은 이동로보트(2-1)에 보내져온 상태데이타 및 위치데이타와 다음의 데이타등을 타의 이동로보트(2-1∼2-10)에 송신한다.

* 예약노오드데이타: 이동로보트(2-1)이 현재 예약하고 있는 노오드를 표시하는 데이타.

이동로보트(2-2∼2-10)은 수신한 데이타를 내부의 데이타메모리(2c)에 기입한다.

또한, 제어국(1)은 이동로보트(2-1)에서 송신된 현재위치 데이타를 체크하고, 이동로보트(2-1)가 노오드 ②을 통과한 것을 검출하면 루트 ①→②의 예약을 해제한다.

즉, 리저브 테이블(RVT)의 기억슬로트 RV1,RV2을 지운다. 한편, 이동로보트(2-1)는 주행도중에 있어서, 항시 현재위치에서 목적노오드로 향하는 거리 X를 초과하는 최초의 노오드를 검출하며, 검출된 노오드가 ④로 된 경우는 노오드 ③,④의 번호와 루트예약요구코오드를 각각 제어국(1)에 송신한다.

제어국(1)은 이 노오드번호와 루트예약요구코오드를 받아 노오드예약을 행한다.

그리하여 노오드예약이 완료한 경우는, 노오드 ③,④의 번호와 예약완료 코오드를 이동로보트(2-1)에 송신한다.

이동로보트(2-1)은 이들의 노오드번호와 예약완료 코오드를 받고, 노오드 ④까지 주행한다.

이동로보트(2-1)가 노오드 ③을 통과하면, 전술한 경우와 마찬가지로 해서, 제어국(1)에서 루트 ②→③의 예약취소가 행해진다.

그리고 노오드 ④에 도달하면, 다음에 횡행(횡방향으로 진행하는 것)에 의해 작업점 S1에 진행한다.

이동로보트(2-1)가 작업점(S1)에 도달하면 루트 ③→④의 예약취소가 행해진다.

상술한 바와같이 이 이동로보트시스템에 있어서는 각 이동로보트(2)가 타 이동로보트(2)의 루트테이블, 상태데이타, 위치데이타, 예약노오드데이타를 내부의 데이타메모리(2c)내에 보유하고 있다.

따라서 각 이동로보트(2)는 타 이동로보트(2)의 주행루트와 현재의 상태, 현재위치, 예약노오드를 항시 검지(檢知)할 수가 있다.

다음에 예를들면 이동로보트(2-1)가 대기중의 이동로보트(2-3)가 있기 때문에 전진할 수 없게 된 경우에 처리를 설명한다.

이때, 이동로보트(2-1)이 ①→②→③→④→⑧→⑫인 루트를 통과해서 노오드 ⑫까지 진행한 것으로 하고, 예를들면 노오드 ④에 이동로보트(2-3)이 대기중으로 정지해 있다고 한다.

전술한 바와같이 이동로보트(2-1)은 소정거리 만큼씩(정확하게는 소정노오드까지)루트예약을 행하면서 전진한다.

지금, 노오드 ③까지의 예약을 하고 주행을 개시하여, 주행도중에 있어서 다음의 노오드 ④의 예약을 요구한다. 그러나 노오드 ③에 도달한 시점에 아직 노오드 ④의 예약이 취해지지 않는 경우는 노오드 ③에서 일단 정지하고, 다음의 처리를 행한다.

(1) 먼저, 데이타메모리(2c)내에 기억되어 있는 타 이동로보트(2-1∼2-10)의 루트테이블을 주사(走査)해서 노오드 ④을 주행루트의 일부로 하고 있는 이동로보트(2)을 검출한다.

이때, 이동로보트(2-3)과 이동로보트(2-5)가 해당하고 있는 것으로 하자.

(2) 다음에 데이타메모리(2c)내에 기억되어 있는 이동로보트(2-3), 이동로보트(2-5)의 각 위치데이타에서 이동로보트(2-3)가 노오드 ④에 있는 것을 검출한다.

(3) 다음에, 데이타(2c)내에 기억되어 있는 이동로보트(2-3)의 상태데이타에서 동 이동로보트(2-3)가 어떠한 상태에 있는가를 검출한다. 그리고 대기중인 경우는 다음의 처리를 행한다.

(4) 이동로보트(2-1)는 자신의 상태데이타를 추출완료대기로해서 이동로보트(2-3)의 로보트번호 ③과 같이 제어국(1)에 송신한다.

(5) 제어국(1)의 CPU(1a)는 이 상태데이타와 로보트번호를 받고, 이동로보트(2-3)가 대기중으로서 추출이 필요함을 검지하여 다음의 처리를 행한다.

(ⅰ) 우선, 이동로보트(2-3)가 현재 있는 노오드 ④에 접속되어 있는 노오드 ③,⑤,⑧,⑨을 지도메모리(1d)내의 지도데이타에 의거해서 검출한다.

(ⅱ) 이동로보트(2-1)의 방향 노오드 ③을 제외하고, 다른 노오드 ⑤,⑧,⑨가 예약되어 있는가 아닌가를 데이타메모리(1e)내의 리저브 테이블(RVT)에 의해 조사한다.

(ⅲ-1) 예를들면 노오드 ⑤가 예약되어 있지 않은 경우는 이동로보트(2-3)에 노오드 ⑤로 이동하도록 지령을 보낸다.

(ⅲ-2) 노오드 ⑤,⑧,⑨가 어느 것이나 예약되어 있는 경우는 각 노오드를 예약되어 있는 이동로보트(2)의 상태데이타를 조사하여 대기중의 것을 검출한다.

이때 노오드 ⑧에 있는 이동로보트(2-6으로 한다)가 대기중이라고 하자. 이 경우 이동로보트(2-3)에 노오드 ⑧로 이동하라는 지령을 보낸다.

(6) 제어국(1)에서 이동지령을 받은 이동로보트(2-3)는 전술한 경우와 같이 예약을 취하여 주행한다.

상기(ⅲ-1)의 경우 노오드 ⑤의 예약이 되어, 이동로보트(2-3)는 노오드 ⑤로 이동한다. 이동로보트(2-3)가 노오드 ⑤로 이동하면 노오드 ④의 예약이 해제되고, 이어서 이동로보트(2-1)에 예약이 되며 이동로보트(2-1)이 노오드 ④를 향해 주행한다.

상기 (ⅲ-2)의 경우, 예약이 되지 않는다. 그래서 이동로보트(2-3)은 전술한 경우와 마찬가지로 주행로를 방해하고 있는 이동로보트의 번호(6)을 검출하고, 이어서 추출완료대기를 표시하는 상태데이타와 로보트번호 (6)을 제어국(1)에 송신한다.

제어국(1)은 상기와 완전히 같은 과정으로 이동로보트(2-6)을 추출한다.

이와같이 이 실시예에 있어서는 대기중의 이동로보트(2-K)가 있기 때문에 주행불능으로 된 경우에 그 이동로보트(2-K)을 예약되 있지 않은 인접의 노오드로 추출한다.

또한, 그 이동로보트(2-K)가 있는 노오드에 주행로를 게재해서 접속되어 있는 어떠한 노오드도 예약되어 있는 경우는 대기중의 이동로보트(2-L)가 있는 노오드로 추출한다.

이 경우 이동로보트(2-K)가 이동로보트(2-L)을 추출해서 그 노오드로 나아가게 된다.

즉 대기중의 이동로보트가 구슬치기(당구)식으로 추출된다. 또한 상기 실시예는 이동로보트가 바닥면의 자기테이프를 검출하면서 동테이블를 따라서 주행하는 것이나, 이 발명은 이동로보트가 초음파 센서에 의해 주변의 정황을 검출하면서 주행하는 것에도 적용할 수가 있다.

또한 상기 실시예는 이동로보트가 암을 가지고 있으나, 이 발명은 암을 가지지 않고 단순히 자동주행만하는 이동로보트(운반용등)에도 적용할 수가 있다.

이상 설명한 바와같이, 이 발명에 의하면 간단한 처리에 의해 주행경로를 방해하는 이동로보트를 효율좋게 이동시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 복수의 이동로보트와, 이들의 이동로보트를 제어하는 제어국과, 상기 이동로보트와 상기 제어국간을 통신하는 통신장치로 되고, 각 이동로보트가 주행로에 설치된 노오드마크를 검출하면서 주행하는 이동로보트시스템에 있어서, 제1의 이동로보트가 대기중의 제2의 이동로보트에 의해 진행을 멈추게 된 때 추출완료대기를 표시하는 데이타를 제어국에 보내는 송신수단과, 제어국은 상기 데이타를 받아 제2의 이동로보트가 있는 장소와 인접하는 노오드내의 제1의 이동로보트의 방향이외의 방향의 노오드를 지정해서 제2의 로보트에 이동지시를 행하는 이동지시수단과, 제2의 이동로보트는 상기 이동지시를 받아, 지정된 노오드로 이동하는 이송수단들을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동로보트의 주행제어방법.

Images