KR100711559B1 - 홈 메스클린업 로봇 시스템 및 구현방법 - Google Patents

홈 메스클린업 로봇 시스템 및 구현방법 Download PDF

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김승우
김종욱
마영각
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김승우
김종욱
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Abstract

본 발명은 홈 메스클린업 로봇 시스템 및 구현방법에 관한 것이다. 본 발명은 집안에 있는 물건들을 정리정돈하는 기능을 갖는 로봇에 관한 것으로 상기의 기능을 구현하기 위한 기술적 특징으로는, 다수의 바퀴와, 상기 바퀴의 구동을 위해 동력을 제공하는 바퀴구동모터를 포함하여 이루어진 주행부(110)와, 장애물의 존재 여부를 판단하기 위해 구비된 물체인식부(120)와, RFID테그(200)를 감지하기 위한 수단으로 구비된 RFID리더기(130)와, 물체를 잡기 위한 수단으로 자유로운 동작을 위해 다수개의 관절로 이루어진 로봇관절부(140)와, 물체를 들어올리거나 내리기 위한 상,하 이동수단으로 구성된 리프트(150)와, 로봇의 전반적인 동작을 제어하는 것으로 마이크로프로세서 및 각각 구성부의 동작을 제어하기 위한 각각의 드라이브 회로를 포함하여 구성된 제어부(160)와, 각각의 구성부에 동작전원을 인가하기 위해 형성된 전원공급부(170)와, 공간을 탐색중 획득한 공간정보 및 물체정보 등이 저장되는 저장부(180)를 포함하여 이루어진 로봇(100)과, 상기 로봇(100)의 네비게이션 기능 및 물체인식 기능을 구현하기 위해 바닥 또는 물체에 부착되는 RFID테그(200)를 포함하여 구성된 것을 특징한다.
가정용 로봇, 청소로봇, 유비쿼터스, RFID테그, RFID리더기, 네비게이션

Description

홈 메스클린업 로봇 시스템 및 구현방법 {System and Implementation Method of Home Mess-Cleanup Robot}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 홈 메스클린업 로봇 시스템을 개략적으로 도시한 블록 구성도이며,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 물체 및 장애물판단 알고리즘을 개략적으로 도시한 흐름도이며,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 물체의 정리정돈 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이며,
도 4는 물체의 높이값에 따른 로봇관절부의 동작을 개략적으로 도시한 흐름도이며,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 홈 메스클린업 로봇 시스템에서 로봇의 외형을 도시한 도면이며,
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 로봇의 내부를 도시한 도면이며,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 로봇관절부의 사진이며,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 리프트의 사진이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 로봇 110 : 주행부
120 : 물체인식부 130 : RFID리더기
140 : 로봇관절부 150 : 리프트
160 : 제어부 170 : 전원공급부
200 : RFID테그 210 : 좌표정보-RFID테그
220 : 물체정보-RFID테그
본 발명은 홈 메스클린업 로봇 시스템 및 구현방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 집안에 있는 물건들을 정리정돈하는 기능을 갖는 로봇으로, 상기의 기능을 구현하기 위해서는 각각의 물체에 물체의 특징정보 및 위치정보를 갖는 RFID테그를 부착하고 로봇은 이를 인식할 수 있는 RFID리더기를 포함하여 구성함을 특징으로하는 홈 메스클린업 로봇 시스템 및 그 구현방법에 관한 것이다.
RFID(Radio Frequency Identification)는 각종 물품에 소형 칩을 부착해 사물의 정보와 주변 환경정보를 무선주파수로 전송·처리하는 비접촉식 인식시스템이다. 최근 RFID 시스템의 급격한 수요가 발생하고 있다. 이 현상의 가장 좋은 사례는 비접촉 스마트카드를 대중 교통 전자 티켓으로 사용하는 것이다. 5년 전에는 상 상할 수 없었지만 지금은 천 만개 이상의 비접촉 티켓이 사용되고 있다. 비접촉 인식 시스템이 가능한 애플리케이션 부분 또한 최근 다양화 되고 있으며, 이러한 기술은 가정용 로봇에 적용하기에 이르렀다.
현재 다양한 기능들의 로봇이 많은 나라에서 연구 개발 되고 있다. 이러한 로봇들은 모든 첨단 기술들을 포함하고 있으며, 21세기에는 RT(Robot Technology) 라는 새로운 기술분야를 만들었다. 또한, 최근에는 많은 로봇 중에 가정용 로봇의 개발이 가속화 되고 있으며, 그 중에서도 청소로봇의 개발이 눈에 띄게 나타나고 있다. 현재의 청소로봇들은 편리성과 이동성의 이유로 공장 자동화 및 안내로봇 등에 쓰이는 이동방식인 휠베이스 방식을 채택하고 있으며, 흡입 방식으로 청소를 하고 있다. 이런 개발에도 불구하고, 현재 청소로봇 시장은 형성되지 못하고 있는 것이 현실이다. 그 이유는 1950년대에 진공청소기가 보급되어졌지만 사실상 노동의 강도는 과거와 별 차이가 없었으며, 지금의 청소로봇이 나왔지만 기능은 기존의 청소기를 단순화한 흡입 기능만을 가지고 있어, 신문, 옷가지 등을 정리정돈 하는 일은 여전히 사람의 일로 남아 있기 때문이다. 그래서 집안의 물건들을 정리 정돈 하고 부피가 큰 쓰레기를 청소 할 수 있는 새로운 개념의 메스클린업(Mess-Cleanup) 로봇이 필요하다.
본 발명에서는 기존의 청소로봇과 달리 가정에서 부피가 큰 쓰레기를 청소하고 물건들을 정리정돈 할 수 있는 새로운 개념의 가정용 로봇인 홈 메스클린업 로봇을 개발하며, 나아가 로봇의 실용기능과 감성 및 엔터테인먼트 기능이 결합된 가정용 서비스 로봇으로 발전할 수 있을 것이다.
홈 메스클린업 로봇은 인간과 동일한 공간에서 작동하므로 산업용 로봇과 여러모로 다르다. 산업용 로봇의 기능은 단순하고 반복적인 작업에만 국한되기 때문에 제약되고 잘 정돈된 환경에서 인간과 무관하게 미리 프로그램 된 일만 수행하면 된다. 그러나 사무실이나 가정의 환경에는 정형화된 규칙이 없는데다가 홈 메스클린업 로봇은 항상 인간과 접촉하거나 근접한 위치에서 동작하는 경우가 많다. 또한 로봇이 담당하는 업무도 단순반복 작업이 아니라 인간을 지원하거나 보조하는 일이 주종이다. 이와 같은 기술적 난제를 고려할 때, 홈 메스클린업 로봇을 개발하기 위해서는 인간친화성 소재의 개발에서부터 인간과 비슷한 지능의 구현에 이르기까지 다양한 요소 기술들이 필요하다. 그러므로 홈 메스클린업 로봇은 여러 분야의 연계기술과 종합적인 개발기술을 필요로 한다. 그것들의 기반 기술이 본 발명에서 제안되어 진다.
본 발명은 종래의 먼지 흡입수단을 이용한 청소로봇의 한정된 기능에서 벗어나 집안의 물건들을 정리정돈하는 기능의 가정용 청소로봇을 제안하고자 함에 본 발명의 목적이 있다.
또한, 본 발명은 로봇 자신의 위치를 인식하고 지정된 장소로 이동하는 네비게이션 기능을 수행함에 있어서 RFID 기술을 적용토록 함에 본 발명의 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 각각의 청소대상 물체에 대한 종류 및 해당 물체의 위치정 보를 인식한 후 지정된 장소로 옮겨놓는 정리정돈 기능을 수행함에 있어서도 RFID 기술을 적용토록 함에 본 발명의 또 다른 목적이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 홈 메스클린업 로봇 시스템을 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 홈 메스클린업 로봇 시스템은 주행부(110)와, 물체인식부(120)와, RFID리더기(130)와, 로봇관절부(140)와, 리프트(150)와, 제어부(160)와, 전원공급부(170)와, 저장부(180)를 포함하여 구성된 로봇(100)과, 상기 로봇(100)의 네비게이션 기능 및 물체인식 기능을 구현하기 위해 바닥 또는 각각의 물체에 장착된 RFID테그(200)를 포함하여 구성된다.
상기에서 주행부(110)는 로봇(100)의 이동 기능을 구현하기 위한 구성으로 다수의 바퀴와, 상기 바퀴의 구동을 위해 동력을 제공하는 바퀴구동모터를 포함하여 구성된다.
상기에서 물체인식부(120)는 로봇(100)이 주행중에 장애물의 존재 여부를 판단하기 위한 것으로, 물체인식부(120)에 적용되는 감지수단으로는 적외선센서 또는 초음파센서중 어느 하나 이상이 적용된다. 상기의 물체인식부(120)를 통해 물체가 감지되면 이에 대한 감지신호를 제어부(160)로 전달하고 제어부(160)에서는 주행부(110)에 구동 제어신호를 전달한다. 주행부(100)에 전달된 구동 제어신호는 로봇이 장애물에 충돌하지 않도록 하는 속도 제어신호와, 해당 장애물이 옮겨져야 할 청소대상 물체인지 피해가야 할 고정 장애물인지를 판단하기 위해 로봇(100)이 감지된 대상쪽으로 이동토록 하는 방향설정 제어신호를 포함한다.
상기에서 RFID리더기(130)는 RFID테그(200)를 감지하기 위한 수단으로, 보다 상세하게는 로봇(100) 자신의 위치확인 기능과 물체인식 기능을 구현하기 위한 수단이다.
상기에서 로봇(100) 자신의 위치확인 기능을 구현하기 위해서는 로봇(100)이 활동하는 바닥면에 좌표정보를 갖는 다수개의 좌표정보-RFID테그(210)가 부착되며, 로봇(100)은 RFID리더기(130)를 통해 각각의 좌표정보-RFID테그(210)를 인식하고 실시간으로 위치정보를 갱신함으로서 현재의 위치확인과 함께 이동할 목적지로 방향설정이 이루어진다.
또한, 물체인식 기능을 구현하기 위해서는 각각의 물체에 물체정보를 갖는 물체정보-RFID테그(220)를 부착하고 RFID리더기(130)를 통해 물체에 부착된 각각의 물체정보-RFID테그(220)를 인식한다. 상기에서 물체에 부착된 물체정보-RFID테그(220)가 갖는 정보는 각각 물체의 특징에 관한 정보뿐 아니라 물체가 어느 위치에 놓여져야 하는지 위치정보도 함께 포함한다. 바람직하게, 상기의 RFID리더기(130)는 내부에 안테나가 내장된 형태의 리더기가 적용된다.
상기에서 로봇관절부(140)는 물체를 잡기 위한 수단으로, 로봇 팔의 형태를 갖는 상기의 로봇관절부(140)는 자유로운 동작을 위해 다수개의 관절로 이루어진다. 또한, 상기의 로봇관절부(140)에서 각각의 관절부위는 소정의 각도만큼 회동 가능하도록 제어모터가 설치되며, 바람직하게 상기의 제어모터는 디지털 RC모터가 적용된다.
상기에서 리프트(150)는 로봇관절부(140)를 이용하여 잡은 물체를 안전하게 상,하로 들어올리고 내리기 위해 구성된 것으로, 로봇의 전면부에 설치되며 위치를 이동시키고자 하는 물체를 올려놓기 위해 형성된 물건받침부와, 로봇의 몸통부에 수직방향으로 형성된 것으로 상기의 물건받침부가 상,하수직방향으로 이동할 수 있도록 가이드 역할을 위해 구성된 레일과, 상기의 물건받침부를 상하로 이동시키기 위한 동력을 발생시키는 리프트구동모터와, 상기 리프트구동모터의 정회전 및 역회전 운동을 물건받침부의 직선운동으로 변환시켜주는 것으로 리프트구동모터와 물건받침부를 연결하는 와이어를 포함하여 구성된다.
상기에서 리프트(150)의 상,하 이동은 리프트구동모터의 회전운동에 따른 와이어의 직선운동에 의해 이루어졌으나, 상기에서 모터와 와이어의 원리 대신 렉과 피니언기어의 방식에 의해 회전운동을 직선운동으로 변환되는 리프트(150) 원리가 적용될 수도 있다.
상기에서 제어부(160)는 본 발명에 따른 로봇의 전반적인 동작을 제어하는 것으로 마이크로프로세서 및 각각 구성부의 동작을 제어하기 위한 각각의 드라이브 회로를 포함하여 구성된다.
상기에서 전원공급부(170)는 본 발명을 구성하는 각각의 구성부에 동작전원을 인가하는 배터리에 해당하는 것으로, 상기의 전원공급부(170)에는 배터리의 잔량 감지기능이 포함된다. 즉, 상기의 배터리 잔량 감지기능은 배터리의 충전시기가 되었다고 판단되면 충전 요청신호를 제어부(160)로 전달하고, 제어부(160)에서는 주행부(110)에 구동신호를 전달하여 로봇이 스스로 충전 장소를 찾아가 배터리를 충전하도록 구성된다.
상기에서 저장부(180)는 로봇이 주어진 공간을 탐색하던 과정중에 획득한 공간정보 및 각각의 물체 종류에 따른 특징정보 등을 저장할 수 있는 데이터 보관수단이다.
또한, 본 발명에 따른 홈 메스클린업 로봇이 네비게이션 기능 및 청소대상 물체 운반 기능을 구현하기 위해서는 각각의 고유정보를 내장하고 있는 RFID테그(200)를 필요로한다. 상기에서 RFID테그(200)는 로봇이 주행하는 바닥에 각각의 좌표정보를 갖는 다수개의 좌표정보-RFID테그(210)가 장착되며, 청소대상 물체에는 물체의 종류 및 크기, 재질등과 같은 물체의 성질정보와 해당 물체가 위치해야 할 위치정보를 함께 갖고있는 물체정보-RFID테그(220)가 각각의 물체에 장착된다.
또한, 상기의 RFID테그(200)는 고유한 ID값만을 갖으며 로봇(100)의 저장부(180)에 각각의 ID값에 대응하는 정보를 저장함으로써 로봇(100)이 네비게이션 기 능 및 청소대상 물체 운반 기능을 구현할 수도 있다.
상기의 구성으로 이루어진 홈 메스클린업 로봇 시스템의 동작에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 홈 메스클린업 로봇이 주행중 청소 대상 물체 또는 고정 장애물을 감지하였을 경우 이를 판별하고 이어지는 동작은 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 물체 및 장애물판단 알고리즘을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 먼저, 본 발명에 의한 로봇에 동작전원을 인가하면 로봇은 주어진 환경에서 자기위치인식을 통해 주행과 탐색 기능을 수행한다(S11).
로봇은 주어진 공간을 주행하면서 물체인식부(120)로부터 물체 또는 장애물과 같은 특정 대상물을 감지하면(S12), 로봇의 주행부(110)는 충돌방지를 위해 속도를 줄이고 감지된 대상물을 쪽으로 이동한다(S13).
로봇은 감지한 대상물이 청소대상 즉, 이동되어야 할 물체인지 피해가야 할 장애물인지를 판단한다(S14). 이때, 청소대상 물체 또는 고정 장애물인지를 판단하는 기준은 특정 대상물에 물체정보-RFID테그(220)의 부착 여부로 판단한다.
상기 과정(S14)에서 판단한 결과 감지한 대상물이 이동되어야 할 청소대상 물체로 판단되면 로봇은 물체정보-RFID테그(220)가 갖는 물체정보에 따라 물체의 종류 및 위치정보를 인식하고(S15), 청소대상 물체를 지정된 장소로 이동하는 물체 의 정리정돈 과정을 행한다(S16).
그러나, 상기의 감지한 대상물의 판단과정(S14)에서 감지 대상물이 청소대상 물체가 아닌 고정되어 있거나 또는 이동할 수 없는 장애물로 판단되면 해당 장애물의 측정과정이 이루어진다(S17). 상기에서 장애물의 측정 과정은 장애물의 크기 및 피해가기 위한 방향과, 장애물을 벗어나기 위한 단거리 계산과정 등이 포함된다.
상기의 장애물 측정 과정(S17)에서 획득한 장애물의 정보값에 따라 로봇은 장애물을 피해 주행한다(S18).
로봇은 상기의 물체 정돈과정(S15~S16) 및 장애물을 벗어나는 과정(S17~S18)을 완료한 후 또 다른 청소대상 물체가 존재하는지 주어진 공간의 탐색을 반복하며(S19), 집안 내부의 탐색을 모두 마쳤다고 판단되면 로봇의 구동을 정지한 후 종료한다(S20).
상기에서 로봇이 청소대상 물체를 발견하였을 경우 해당 물체를 제자리로 갖다 놓는 정리정돈 과정을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 물체의 정리정돈 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
로봇이 주행중에 물체정보-RFID테그(220)를 갖는 청소대상 물체를 만나면 해당 물체에 부착된 물체정보-RFID테그(220)를 통해 물체에 대한 정보를 획득한다(S21). 상기에서 물체정보-RFID테그(220)로부터 획득하는 물체에 대한 정보는 물체의 종류 및 크기, 재질등을 나타내는 물체정보 뿐 아니라 물체가 놓여져야 할 위치정보를 함께 포함한다.
로봇은 상기에서 물체정보-RFID테그(220)로부터 획득한 물체가 놓여져야 할 위치정보와 물체가 현재 놓여져 있는 위치정보를 비교한 후(S22), 만약, 서로의 위치정보가 동일하다면 로봇은 물체를 피해 또 다른 물체를 찾기 위한 주행 및 탐색기능을 수행한다(S28).
상기 과정(S22)에서 서로의 위치정보가 동일하지 않다면 물체정보-RFID테그(220)로부터 획득한 물체정보에 따라 물체의 종류 및 크기등에 따라 로봇관절부(140)는 물체를 잡는 힘과 방법을 달리하여 물체를 잡고 해당 물체를 리프트(150) 위로 옮긴다(S23).
상기에서 리프트(150) 위로 옮긴 물체는 리프트(150)의 상승 동작에 의해 일정 높이로 이동하며(S24), 상기의 물체정보-RFID테그에 의해 정보획득 과정에(S21)에서 획득한 물체의 위치정보에 따라 물체가 놓여져야 할 장소까지의 최단거리를 계산한 후 로봇은 물체가 놓여져야 할 해당 장소로 이동한다(S25).
물체가 놓여져야 할 장소로 이동한 로봇은 로봇관절부(140)를 이용하여 리프트(150)상에 위치하던 물체를 지정된 장소에 내려놓으며(S26), 로봇관절부(400)와 리프트(150)는 물체를 탐색하기 위한 기본위치로 복귀하고(S27), 로봇은 다시 물체를 찾기 위한 주행과 탐색기능을 수행한다(S28).
상기에서 로봇관절부(140)를 이용하여 물체를 잡는 과정에서 물체의 종류와 형상에 따라 물체를 잡는 방법을 달리해야할 것이다. 다시말해, 우유팩과 같이 높이값을 갖는 물체와, 신문, 옷 등과 같이 높이값이 없는 물체가 있을 것이다. 도 4 는 물체의 높이값에 따른 로봇관절부의 동작을 개략적으로 도시한 흐름도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 로봇(100)이 물체정보-RFID테그(220)를 인식한 후(S31), 저장부(180)에 저장되어 있는 물체의 종류에 따른 형태값 등의 특징 데이터를 호출한다(S32).
제어부(160)는 저장부(180)로부터 호출된 물체의 형상값에 있어서 해당 물체가 높이값을 갖는 물체인지를 판단하고(S33),
상기에서 해당 물체가 높이값을 갖는 물체로 판별되면 로봇관절부(140)는 가로 형태로 물건을 잡도록 동작하며(S34), 상기에서 해당 물체가 높이값이 없는 물체로 판별되면 로봇관절부(140)는 세로 형태로 물건을 잡도록 동작한다(S35).
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면 로봇(100)은 각각의 물체에 부착된 물체정보-RFID테그(220)를 RFID리더기(130)로 인식하면서 해당 물체에 대한 특징정보 및 위치정보를 획득하였다.
그러나, 상기의 구성을 응용한 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 각각의 물체에는 물체정보-RFID테그(220) 대신 각각 고유한 ID값을 갖는 바코드가 부착되고, 로봇(100)에는 이러한 바코드를 인식할 수 있는 리더기가 장착되어 구성된다.
로봇(100)은 리더기를 통해 물체에 부착된 바코드 고유 ID값을 인식하고, 해당 ID값과 대응하는 물체의 특징정보 및 위치정보를 저장부(180)에 기록된 자료값들로부터 호출할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 홈 메스클린업 로봇 시스템에서 로봇의 외형을 도시한 도면이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 로봇의 내부를 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 로봇관절부의 사진이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 리프트의 사진이다.
이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 홈 메스클린업 로봇 시스템 및 구현방법에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 종래의 먼지 흡입방식의 청소로봇에 대한 기능의 한계에서 벗어나 어지러진 물체를 제자리로 갖다놓는 정리정돈 기능을 갖는 가정용 로봇을 제안 함으로써 생활의 편리함과 함께 유비쿼터스 사회의 구현에 이바지 하는 효과가 있다.
둘째, 물체의 종류와 형태에 따라 로봇이 물체를 잡는 방법을 달리함으로써 보다 안정적으로 물체를 운반함으로 신뢰성을 제공하는 효과도 있다.
셋째, 가정용 로봇의 등장으로 인간은 삶의 질이 풍요로워지며 로봇산업의 활성화로 인해 연계된 다양한 산업분야가 고르게 활성화되는 효과도 있다.

Claims (10)

  1. 다수의 바퀴와, 상기 바퀴의 구동을 위해 동력을 제공하는 바퀴구동모터를 포함하여 이루어진 주행부(110)와,
    장애물의 존재 여부를 판단하기 위해 구비된 물체인식부(120)와,
    RFID테그(200)를 감지하기 위한 수단으로 구비된 RFID리더기(130)와,
    물체를 잡기 위한 수단으로 자유로운 동작을 위해 다수개의 관절로 이루어진 로봇관절부(140)와,
    로봇의 전반적인 동작을 제어하는 것으로 마이크로프로세서 및 각각 구성부의 동작을 제어하기 위한 각각의 드라이브 회로를 포함하여 구성된 제어부(160)와,
    각각의 구성부에 동작전원을 인가하기 위해 형성된 전원공급부(170)와,
    공간을 탐색중 획득한 공간정보 및 물체정보 등이 저장되는 저장부(180)를 포함하여 이루어진 로봇(100)과;
    상기 로봇(100)의 네비게이션 기능 및 물체인식 기능을 구현하기 위해 바닥 또는 물체에 부착되는 RFID테그(200);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 홈 메스클린업 로봇 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기의 RFID테그(200)는, 로봇(100)이 주행하는 바닥에 각각의 좌표정보를 갖는 다수개의 좌표정보-RFID테그(210)와,
    각각의 청소대상 물체에 부착되는 것으로 물체의 특징정보 및 물체가 위치해야 할 위치정보를 갖는 물체정보-RFID테그(220)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 홈 메스클린업 로봇 시스템.
  3. 로봇은 자기위치인식을 통해 주행과 탐색 기능을 수행하는 과정과(S11),
    주어진 공간의 주행과 탐색 과정에서 물체인식부(120)로부터 특정 대상물을 감지하는 과정과(S12),
    상기 과정에서 특정 대상물을 감지한 후 주행부(110)는 충돌방지를 위해 속도를 줄이고 감지된 대상물을 쪽으로 이동하는 과정과(S13),
    로봇은 감지한 대상물이 이동되어야 할 청소대상 물체인지 여부를 판단하는 과정과(S14),
    상기 과정(S14)에서 판단한 결과 감지한 대상물이 이동되어야 할 청소대상 물체로 판단되면 로봇은 물체정보-RFID테그(220)가 갖는 물체정보와 위치정보를 인식하는 과정과(S15),
    청소대상 물체를 지정된 장소로 이동하는 물체의 정리정돈 과정과(S16),
    상기의 감지 대상물 판단과정(S14)에서 감지 대상물이 청소대상 물체가 아닌 장애물로 판단되면 해당 장애물을 측정하는 과정과(S17),
    상기의 장애물 측정 과정(S17)에서 획득한 장애물의 정보값에 따라 로봇은 장애물을 피해 주행하는 과정과(S18),
    상기의 물체 정돈과정(S15~S16) 및 장애물을 벗어나는 과정(S17~S18)을 완료한 후 또 다른 청소대상 물체가 존재하는지 주어진 공간의 탐색을 반복하는 과정과(S19),
    주어진 공간의 탐색을 모두 마쳤다고 판단되면 로봇의 구동을 정지한 후 종료하는 과정(S20)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 홈 메스클린업 로봇의 구현방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    로봇의 주행과 탐색 과정에서 자기위치를 인식하는 방법은, 좌표정보를 갖는 좌표정보-RFID테그(210)를 RFID리더기(130)로 인식하여 좌표값을 갱신하는 방법으로 자기위치를 인식하는 것을 특징으로 하는 홈 메스클린업 로봇의 구현방법.
  5. 제 3항에 있어서,
    물체인식부(120)로부터 감지한 대상물이 청소대상 물체인지 판단하는 방법은 물체정보-RFID테그(220)의 부착 여부로 판단하는 것을 특징으로 하는 홈 메스클린 업 로봇의 구현방법.
  6. 로봇이 주행중 청소대상 물체를 발견한 후 지정된 장소로 옮기는 방법은,
    로봇이 물체에 부착된 물체정보-RFID테그(220)를 인식하여 물체에 대한 특징 및 위치정보를 획득하는 과정과(S21),
    물체정보-RFID테그(220)로부터 획득한 물체가 놓여져야 할 위치정보와 물체가 현재 놓여져 있는 위치정보를 비교하는 과정과(S22),
    상기 과정(S22)에서 서로의 위치정보가 동일하다면 로봇은 물체를 피해 또 다른 물체를 찾기 위한 주행 및 탐색기능을 수행하며(S28), 서로의 위치정보가 동일하지 않다면 상기에서 물체정보-RFID테그(220)로부터 획득한 물체의 특징정보에 따라 로봇관절부(140)는 물체를 잡는 힘과 방법을 달리하여 물체를 잡고 해당 물체를 리프트(150) 위로 옮기는 과정과(S23),
    상기에서 리프트(150) 위로 옮긴 물체는 리프트(150)의 상승 동작에 의해 일정 높이로 이동하는 과정과(S24),
    물체정보-RFID테그에 의해 획득한 물체의 위치정보에 따라 물체가 놓여져야 할 장소까지의 최단거리를 계산한 후 로봇은 물체가 놓여져야 할 해당 장소로 이동하는 과정과(S25),
    물체가 놓여져야 할 장소로 이동한 로봇은 로봇관절부(140)를 이용하여 리프트(150)상에 위치하던 물체를 지정된 장소에 내려놓는 과정과(S26),
    로봇관절부(400)와 리프트(150)는 물체를 탐색하기 위한 기본위치로 복귀하는 과정과(S27),
    로봇은 다시 물체를 찾기 위한 주행과 탐색기능을 수행하는 과정(S28)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 홈 메스클린업 로봇의 구현방법.
  7. 로봇관절부(140)를 이용하여 물체를 잡는 방법에 있어서,
    로봇(100)의 RFID리더기(130)로부터 물체정보-RFID테그(220)를 인식하여 물체의 종류를 판단하는 과정과(S31),
    물체의 종류에 따른 형태값 등의 특징 데이터를 저장부(180)로부터 호출하는 과정과(S32),
    저장부(180)로부터 호출된 물체의 형태값에 있어서 해당 물체가 높이값을 갖는 물체인지 여부를 판단하는 과정과(S33),
    상기 과정(S33)에서 해당 물체가 높이값을 갖는 물체로 판별되면 로봇관절부(140)는 가로 형태로 물건을 잡도록 동작하는 과정과(S34),
    상기 과정(S33)에서 해당 물체가 높이값이 없는 물체로 판별되면 로봇관절부(140)는 세로 형태로 물건을 잡도록 동작하는 과정(S35)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 홈 메스클린업 로봇의 구현방법.
  8. 제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항에 있어서,
    로봇(100)의 네비게이션 기능 및 물체인식 기능을 구현하기 위해 바닥 또는 물체에 각각 고유한 ID값을 갖는 바코드가 부착되고,
    로봇(100)에는 상기의 바코드를 인식할 수 있는 리더기가 장착되어 구성된 것을 특징으로 하는 홈 메스클린업 로봇 시스템.
  9. 제 3항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    각각 고유한 ID값을 갖는 바코드가 바닥 또는 물체에 부착되며,
    로봇은 상기의 ID값과 대응하는 물체정보 및 바닥의 좌표정보를 저장부(180)에 기록된 자료값들을 제어부(160)로 호출함으로써 네비게이션 기능 및 물체인식 기능을 구현하는 것을 특징으로 하는 홈 메스클린업 로봇의 구현방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기의 로봇(100)은, 로봇관절부(140)를 이용하여 잡은 물체를 안전하게 상,하로 들어올리고 내리기 위해 구성된 리프트(150)를 더 포함하여 구성되며,
    상기의 리프트(150)는, 로봇의 전면부에 설치되며 이동대상 물체를 올려놓기 위해 형성된 물건받침부와, 로봇의 몸통부에 수직방향으로 형성된 것으로 상기의 물건받침부의 이동시 가이드 역할을 위해 구성된 레일과, 상기의 물건받침부를 상하로 이동시키기 위한 동력을 발생시키는 리프트구동모터와, 상기 리프트구동모터의 정회전 및 역회전 운동을 물건받침부의 직선운동으로 변환시켜주는 것으로 리프트구동모터와 물건받침부를 연결하는 와이어를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 홈 메스클린업 로봇 시스템.
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