KR100845528B1 - Self-charge docking system and obstacle avoidance of a robot using anisotropic ultrasonic sensors - Google Patents

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Abstract

A connection device and method used to avoid obstacles and perform automatic charging by a movable robot using anisotropic ultrasonic wave sensors is provided to supply a scheme and an algorithm of calculating a distance between a charging device and the robot while the robot is driving. A trigger signal transmitter(24) generates a trigger signal having a specific code with a predetermined period of time. A trigger signal receiver(13) receives the trigger signal generated from the trigger signal transmitter. A first micro-processor(11) generates an operational signal to selectively operate anisotropic ultrasonic wave sensors(14,15,25,26,27) by analyzing the trigger signal. Voltage amplifiers(12,23) raise a voltage or generated a driving signal in order to drive the anisotropic ultrasonic sensors. A reception gain amplifier(22) amplifies signals from the anisotropic ultrasonic wave sensors to convert the signal into a signal for a second micro-processor(21). The second micro-processor calculates a distance between a movable robot and a charging device by using the signal from the reception gain amplifier. A motor driving circuit(29) and a motor(28) are used to move the movable robot.

Description

이방성 초음파센서를 이용한 이동로봇의 주행 중 장애물 회피와 자동충전을 위한 접속장치 및 방법{Self-Charge Docking System and Obstacle Avoidance of a Robot using Anisotropic Ultrasonic Sensors}Self-Charge Docking System and Obstacle Avoidance of a Robot using Anisotropic Ultrasonic Sensors}

도 1은 범용초음파센서를 사용하였을 경우 이동로봇과 충전장치 사이에 초음파 송/수신 인식 범위를 보인 개략도.Figure 1 is a schematic diagram showing the ultrasonic transmission / reception recognition range between the mobile robot and the charging device when using a universal ultrasonic sensor.

도 2는 범용초음파센서를 사용하였을 경우 이동로봇의 주행 중 장애물 인식범위를 나타낸 개략도. Figure 2 is a schematic diagram showing the obstacle recognition range while driving the mobile robot when using a universal ultrasonic sensor.

도 3은 본 발명에 이방성초음파센서를 사용하였을 경우 이동로봇과 충전장치 사이에 초음파 송/수신 인식 범위를 보인 개략도.Figure 3 is a schematic diagram showing the ultrasonic transmission / reception recognition range between the mobile robot and the charging device when using the anisotropic ultrasonic sensor in the present invention.

도 4는 본 발명에 이방성초음파센서를 사용하였을 경우 이동로봇의 주행 중 장애물 인식범위를 나타낸 개략도. Figure 4 is a schematic diagram showing the obstacle recognition range of the mobile robot when the anisotropic ultrasonic sensor is used in the present invention.

도 5는 본 발명에 사용되는 이동로봇과 충전장치의 구성을 보인 블럭도.Figure 5 is a block diagram showing the configuration of a mobile robot and a charging device used in the present invention.

도 6은 본 발명의 충전장치와 이동로봇의 입체도.Figure 6 is a three-dimensional view of the charging device and the mobile robot of the present invention.

도 7은 본 발명에 사용되는 이동로봇의 동작 흐름도.7 is an operation flowchart of a mobile robot used in the present invention.

도 8은 본 발명에 사용되는 충전장치의 동작 흐름도.8 is an operation flowchart of a charging device used in the present invention.

도 9는 본 발명에 사용되는 이동로봇이 거리를 계산하는 방법을 보인 개략도.Figure 9 is a schematic diagram showing how the mobile robot used in the present invention to calculate the distance.

도 10은 본 발명에 사용되는 이동로봇이 장애물을 인식하는 방법을 보인 개략도.Figure 10 is a schematic diagram showing a method for the mobile robot to recognize the obstacle used in the present invention.

********도면의주요부분에 대한 부호의 설명**************** Description of the symbols for the main parts of the drawing ********

10 충전장치 11 마이크로프로세서10 Charging Unit 11 Microprocessor

12 송신전압증폭부 13 트리거신호 수신장치12 Transmitter voltage amplifier 13 Trigger signal receiver

14 송신용 이방성초음파센서 1 15 송신용 이방성초음파센서 214 Anisotropic ultrasonic sensor for transmission 1 15 Anisotropic ultrasonic sensor for transmission 2

20 이동로봇 21 마이크로 프로세서20 mobile robot 21 microprocessor

22 수신이득증폭부 23 송신전압증폭부22 Receive gain amplifier 23 Transmit voltage amplifier

24 트리거신호 송신장치 25 수신용 이방성초음파센서124 Trigger signal transmitter 25 Anisotropic ultrasonic sensor 1 for reception

26 수신용 이방성초음파센서2 27 송신용 이방성초음파센서26 Anisotropic ultrasonic sensor for reception 2 27 Anisotropic ultrasonic sensor for transmission

28 구동모터 29 모터구동회로28 Drive motor 29 Motor drive circuit

30 사각지대 30 blind spots

31 수신용 이방성초음파센서1의 장애물인식가능범위31 Obstacle Recognition Range of Reception Anisotropic Ultrasonic Sensor 1

32 수신용 이방성초음파센서1,2 모두 장애물인식가능범위32 Anisotropic ultrasonic sensors 1, 2 for receiving range

33 수신용 이방성초음파센서2의 장애물인식가능범위33 Obstacle recognition range of the anisotropic ultrasonic sensor 2 for reception

34 장애물34 obstacles

본 발명은 이방성초음파 센서를 사용하여 이동로봇의 주행 중 장애물 회피와 자동충전을 위한 접속 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동로봇 및 충전장치에 이방성 초음파 송/수신 센서를 설치함으로서 4~5개의 센서만으로도 이동로봇이 주행 중 전방의 장애물에 대한 거리측정이 가능하여 충돌을 방지하고, 또한 이동로봇이 충전장치로의 복귀 시 이동로봇과 충전장치간의 거리를 계산하는 방법과 알고리즘을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention relates to a connection method for obstacle avoidance and automatic charging while driving a mobile robot using an anisotropic ultrasonic sensor, and more particularly, by installing an anisotropic ultrasonic transmission / reception sensor in a mobile robot and a charging device. It is possible to measure the distance of obstacles in front of the mobile robot using sensors only to prevent collisions and to provide a method and algorithm for calculating the distance between the mobile robot and the charging device when the mobile robot returns to the charging device. There is this.

종래의 기술에서는, 이동로봇의 자동 충전 및 물체 감지를 위해 마그네틱, 적외선, 초음파를 사용하는 방법이 있다.In the prior art, there is a method using magnetic, infrared, and ultrasonic waves for automatic charging and object detection of a mobile robot.

마그네틱을 사용하는 방법은 이동로봇이 벽면을 따라 주행하다가 마그네틱 유도수단을 발견하면 충전장치에 접속하는 방법이나 이는 필요이상의 시간을 소비하는 경우가 발생한다.The method of using magnetic is to connect the charging device when the mobile robot runs along the wall and finds the magnetic induction means, but it takes more time than necessary.

적외선을 사용하는 방법은 이동로봇이 자율주행을 하다가 적외선 신호를 발견하게 되면 충전장치에 접속하는 방법이나, 이 또한 필요이상의 시간을 소비하는 경우가 발생하며, 조명기구나 자연광선의 영향으로 적외선 수광부가 포화되어 동작되지 않는 경우가 발생한다. 장애물 감지용으로 사용될 경우 외부광선의 영향을 많이 받으며, 유리와 같은 투명한 물체는 감지하지 못하는 단점이 있다.The method of using infrared light is to connect the charging device when the mobile robot detects an infrared signal while autonomous driving, but it also takes more time than necessary, and the infrared light receiving part is affected by the lighting fixture or natural light. Saturation does not work. When used for obstacle detection, it is affected by external light and has a disadvantage of not detecting transparent objects such as glass.

범용 초음파센서를 사용한 방법은 전면 방사각이 60~70도밖에 되지 않아 소량으로 설치하였을 경우 도 1과 같이 접속을 위해 유도 시 이동로봇과 충전장치 사이의 초음파 송/수신이 원활하지 못하는 경우가 발생하며, 또한 충전장치를 인식하지 못하는 사각지대도 많이 발생한다. 또한, 도 2와 같이 주행 중 장애물 감지 시에도 장애물 인식가능 범위가 적어 충돌회피 능력이 떨어지게 된다.In the method using the general-purpose ultrasonic sensor, when the front radiation angle is only 60 ~ 70 degrees, when it is installed in a small amount, the ultrasonic transmission / reception between the mobile robot and the charging device may not be smooth when guided for connection as shown in FIG. In addition, many blind spots do not recognize the charging device. In addition, even when detecting obstacles while driving as shown in FIG.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 도 3과 같이 이동로봇 및 충전장치에 가로 방향으로 150~180도의 광지향 특성을 가지며, 세로 방향으로는 불필요한 신호를 수신하지 않도록 30~60도로 제한된 이방성초음파센서를 설치하여 4~5개의 센서만으로도 사각지대 없이 넓은 범위에 걸쳐 송/수신 센서간의 인식이 가능하며, 또한 이동로봇과 충전장치간의 접속을 위한 거리 측정 및 알고리즘을 제공하여 이동로봇이 어느 위치에서도 충전장치로의 자동복귀가 가능하도록 하며 도 4와 같이 전방의 모든 범위에 걸쳐 장애물 감지가 가능하여 장애물을 인식하였을 경우 회피할 수 있는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention has a light directing characteristic of 150 to 180 degrees in the horizontal direction in the mobile robot and the charging device as shown in Figure 3, anisotropy limited to 30 to 60 degrees so as not to receive unnecessary signals in the vertical direction By installing the ultrasonic sensor, it is possible to recognize the transmitting / receiving sensor over a wide range without blind spots with only 4-5 sensors, and also provides distance measurement and algorithm for connection between the mobile robot and the charging device. Even when it is possible to automatically return to the charging device as shown in Figure 4 obstacle detection is possible over all the front range is characterized in that it can be avoided when the obstacle is recognized.

본 발명의 바람직한 실시 형태에 따르면, 도 5에 도시한 바와 같이 이동로봇의 소정의 위치에 부착되어 일정시간 간격으로 특정한 코드를 가지는 트리거신호를 발신하는 트리거신호 송신장치(24); 충전장치의 소정의 위치에 부착되어 상기 트리거신호 송신장치(24)에서 발신된 트리거신호를 수신하는 트리거신호 수신장치(13); 상기 트리거신호 수신장치(13)에서 수신된 코드를 가지는 트리거신호를 해석하여 송신용 이방성초음파센서를 선택적으로 동작시키기 위한 동작신호를 발생시키는 마이크로프로세서(11); 충전장치의 소정의 위치에 부착되어 상기 마이크로프로세서(11)에서 발생한 동작신호를 받아 이방성초음파센서를 구동시키기 위하여 전압 승압 및 구동신호를 발생시키는 전압증폭부(12,23); 상기 전압증폭부(12)의 구동신호를 받아 초음파 신호를 송신하는 송신용 이방성초음파센서1(14) 및 송신용 이방성초음파센서2(15); 상기 이동로봇에 부착되어 장애물 감지를 위해 초음파 신호를 송신하는 송신용 이방성초음파센서(27); 상기 송신용 이방성초음파센서(14~15, 27)로부터 송출된 초음파신호를 수신하는 수신용 이방성초음파센서1(25), 수신용 이방성초음파센서2(26); 상기 수신용 이방성초음파센서(25~26)에서 수신된 초음파신호를 증폭하여 마이크로프로세서가 인식할 수 있는 신호로 변환해주는 수신이득 증폭부(22); 이동로봇에 내장되어 상기 수신이득 증폭부(22)로부터 받은 신호를 사용하여 초음파의 도달시간을 계산하고, 초음파의 도달 시간을 이용하여 현재 이동로봇과 충전장치 사이의 거리를 계산하는 마이크로프로세서(21); 이동로봇을 이동시키기 위한 모터구동회로(23)과 모터(27); 상기 송/수신용 이방성초음파센서는 가로 방향으로 150~180도 정도의 광지향 특성을 가지며, 세로 방향으로는 불필요한 신호를 수신하지 않도록 30~60도로 제한된 지향특성을 갖는 것을 포함하는 구조로 구성된 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, as shown in Figure 5 is attached to a predetermined position of the mobile robot trigger signal transmitting device 24 for transmitting a trigger signal having a specific code at a predetermined time interval; A trigger signal receiver (13) attached to a predetermined position of a charging device to receive a trigger signal transmitted from the trigger signal transmitter (24); A microprocessor (11) for interpreting a trigger signal having a code received by the trigger signal receiving device (13) to generate an operation signal for selectively operating an anisotropic ultrasonic sensor for transmission; Voltage amplifiers 12 and 23 attached to a predetermined position of a charging device to generate a voltage boost and a driving signal to receive an operation signal generated by the microprocessor 11 and to drive an anisotropic ultrasonic sensor; A transmission anisotropic ultrasonic sensor 1 (14) and a transmission anisotropic ultrasonic sensor 2 (15) for receiving the driving signal of the voltage amplifier 12 and transmitting an ultrasonic signal; A transmission anisotropic ultrasonic sensor 27 attached to the mobile robot for transmitting an ultrasonic signal for detecting an obstacle; A receiving anisotropic ultrasonic sensor 1 (25) and a receiving anisotropic ultrasonic sensor 2 (26) for receiving the ultrasonic signals transmitted from the transmitting anisotropic ultrasonic sensors 14 to 15 and 27; A reception gain amplifier 22 which amplifies the ultrasonic signals received by the reception anisotropic ultrasonic sensors 25 to 26 and converts the ultrasonic signals into signals that can be recognized by a microprocessor; The microprocessor 21 which is embedded in the mobile robot and calculates the arrival time of the ultrasonic wave using the signal received from the reception gain amplifier 22, and calculates the distance between the current mobile robot and the charging device using the ultrasonic wave arrival time. ); A motor driving circuit 23 and a motor 27 for moving the mobile robot; The anisotropic ultrasonic sensor for transmitting / receiving has a light directing characteristic of about 150 to 180 degrees in the horizontal direction, and has a structure comprising a directing characteristic limited to 30 to 60 degrees so as not to receive unnecessary signals in the vertical direction. It features.

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

도 6는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이방성초음파센서를 이용한 이동로봇의 자동충전을 위한 접속장치의 입체도를 보인다.Figure 6 shows a three-dimensional view of the connection device for the automatic charging of the mobile robot using an anisotropic ultrasonic sensor according to an embodiment of the present invention.

도 7, 도 8은 본 발명에 사용되는 충전장치 및 이동로봇의 동작 흐름도를 보인다.7 and 8 show an operation flowchart of the charging device and the mobile robot used in the present invention.

먼저 상기 이동로봇(20)은 배터리가 소모되었거나, 상기 충전장치(10)로의 복귀가 필요시 자율충전모드로 전환한다.First, when the battery is exhausted or needs to return to the charging device 10, the mobile robot 20 switches to the autonomous charging mode.

상기 이동로봇(20)의 마이크로프로세서(21)에서 상기 충전장치(10)의 송신용 이방성초음파센서1(14) 또는 송신용 이방성초음파센서2(15)를 동작을 요청하기 위한 코드를 일정 간격으로 트리거신호 송신장치(24)로 보낸다. 트리거신호 송신장치는 입력받은 신호를 공중으로 발산한다.(S110,S113)A code for requesting the operation of the anisotropic ultrasonic sensor 1 (14) for transmission or the anisotropic ultrasonic sensor 2 (15) for transmission at the microprocessor (21) of the mobile robot (20) at regular intervals To the trigger signal transmitter 24. The trigger signal transmitter emits the received signal into the air (S110, S113).

상기 충전장치(10)에 구성되어진 트리거신호 수신장치(13)는 트리거신호를 받아 이를 마이크로프로세서(11)로 전달한다.(S200)The trigger signal receiving device 13 configured in the charging device 10 receives the trigger signal and transmits it to the microprocessor 11 (S200).

상기 충전장치(10)의 마이크로프로세서(11)에서는 송신용 이방성초음파센서(14,15)의 동작 요청 코드를 확인하고(201,202) 송신용 이방성초음파센서(14,15)를 선택하여 동작시킨다.(S203,S204)The microprocessor 11 of the charging device 10 checks the operation request codes of the anisotropic ultrasonic sensors 14 and 15 for transmission (201 and 202) and selects and operates the anisotropic ultrasonic sensors 14 and 15 for transmission. S203, S204)

상기 수신용 이방성초음파센서(25,26)에 초음파신호가 수신되면, 수신이득증폭부(22)를 거처 이동로봇의 마이크로프로세서(21)에 맞게 변환되어 마이크로프로세서(21)로 전달된다.(S111,S114)When the ultrasonic signals are received by the receiving anisotropic ultrasonic sensors 25 and 26, the receiving gain amplifier 22 is converted into a microprocessor 21 of the mobile robot and transferred to the microprocessor 21. S114)

상기 이동로봇(20)의 마이크로프로세서(21)는 도 9와 같이 상기 트리거신호 송신장치(24)에서 트리거신호를 발산했을 때부터 수신용 이방성초음파센서1,2(25,26)에 도달한 시간을 측정하여 거리(d1~d4)를 계산한다.(S112,S115)The time when the microprocessor 21 of the mobile robot 20 reaches the receiving anisotropic ultrasonic sensors 1, 2 (25, 26) from when the trigger signal transmitting device 24 emits a trigger signal as shown in FIG. Calculate the distance (d1 ~ d4) to calculate (S112, S115).

여기서, 상기 이동로봇(10)의 마이크로프로세서(21)는 하기 수학식에 의해, 상기 충전장치(10)와 상기 각 수신용 이방성초음파센서(25, 26)까지의 거리를 계산한다.Here, the microprocessor 21 of the mobile robot 10 calculates the distance between the charging device 10 and the receiving anisotropic ultrasonic sensors 25 and 26 by the following equation.

[수학식][Equation]

Figure 112007047525969-pat00001
Figure 112007047525969-pat00001

T : 초음파 신호를 수신한 시간T: time of receiving ultrasonic signal

t : 트리거신호를 송신한 시간t: time when trigger signal is transmitted

상기 이동로봇(10)의 마이크로프로세서(21)는 장애물감지를 위해 송신용 이방성초음파센서(27)의 동작신호를 만들어 송신 전압증폭부(23)를 거처 송신용 이방성초음파센서(27)를 동작시킨다.(S116)The microprocessor 21 of the mobile robot 10 generates an operation signal of the transmission anisotropic ultrasonic sensor 27 for obstacle detection and operates the transmission anisotropic ultrasonic sensor 27 via the transmission voltage amplifier 23. (S116)

상기 이동로봇(20)의 마이크로프로세서(21)는 도 10과 같이 송신용 이방성초음파센서(27)에서 송신된 시점을 기준으로 하여 장애물에 반사되어 수신용 이방성초음파센서1,2(25,26)에 수신된(S117) 도달시간을 측정하여 거리(d5,d6)를 계산한다.(118) The microprocessor 21 of the mobile robot 20 is reflected by an obstacle on the basis of the point of time transmitted from the anisotropic ultrasonic sensor 27 for transmission as shown in FIG. 10 and receives the anisotropic ultrasonic sensors 1, 2 (25, 26). The distances d5 and d6 are calculated by measuring the arrival time received at step S117.

장애물 사이의 거리값 d5와 d6를 비교하여(S120,S121) d6가 d5보다 큰 경우 이동로봇은 우회전을(S122), d5가 d6보다 큰 경우 이동로봇은 좌회전을(S123)해 전방의 장애물을 피해간다. When the distance between the obstacles d5 and d6 is compared (S120, S121), if the d6 is larger than d5, the mobile robot turns to the right (S122), and if the d5 is larger than d6, the mobile robot turns to the left (S123) to detect obstacles ahead. Avoid.

각각의 센서간의 거리값 d1,d2,d3,d4가 구해졌으면 d1과 d4 값을 비교해서는 충전장치와 이동로봇과 평행인가를 판단하여(S124,S125) 로봇의 자세를 수정한다. d1이 d4보다 큰 경우 이동로봇을 우회전(S126), d4가 d1보다 큰경우는 좌회전(S127)을 해서 이동로봇과 충전장치는 항상 평행이되도록 유지하여 충전장치에 이동로봇이 정확이 접속하도록한다.When the distance values d1, d2, d3, and d4 between the respective sensors are obtained, by comparing the values of d1 and d4, it is determined whether they are parallel to the charging device and the mobile robot (S124, S125) and correct the attitude of the robot. If d1 is larger than d4, turn the mobile robot to the right (S126), if d4 is larger than d1, turn to the left (S127) so that the mobile robot and the charging device are always parallel so that the mobile robot can be correctly connected to the charging device. .

d2와 d3값을 비교하여 이동로봇이 진행하려는 방향을 판단한다(S130). d2가 d3보다 큰 경우 이동로봇은 좌회전을(S12), d3가 d2보다 큰 경우는 우회전을(S131), 두 값이 같을 경우(S128) 이동로봇을 전진을(S1129) 하여 충전장치까지 찾아간다.The direction of the mobile robot to proceed by comparing the values d2 and d3 is determined (S130). If d2 is greater than d3, the mobile robot makes a left turn (S12), if d3 is greater than d2, makes a right turn (S131), and if the two values are the same (S128), the robot moves forward (S1129) to the charging device. .

이동로봇이 충전장치에 접속하여 충전전압을 공급받거나 d1과 d4값이 0이 되는 순간(S133)에 이동로봇은 충전장치에 접속한 것으로 간주하고 이동을 정지한다.(S134) When the mobile robot is connected to the charging device to receive the charging voltage or the d1 and d4 values become 0 (S133), the mobile robot is considered to be connected to the charging device and stops the movement (S134).

이상과 같이, 본 발명은 이동로봇 및 충전장치에 가로 방향으로 150~180도의 광지향 특성을 가지며, 세로 방향으로는 불필요한 신호를 수신하지 않도록 30~60도로 제한된 이방성초음파센서를 사용하여 4~5개의 센서만으로도 사각지대 없이 넓은 범위에 걸쳐 송/수신 센서간의 인식이 가능하며, 또한 이동로봇과 충전장치간의 접속을 위한 거리 측정 및 알고리즘을 제공하여 이동로봇이 어느 위치에서도 충전장치로의 자동복귀가 가능하도록 하며 주행 중 전방의 모든 범위에 걸쳐 장애물 감지가 가능하여 장애물을 인식하였을 경우 회피할 수 있게 하였다.As described above, the present invention has a light directing characteristic of 150 to 180 degrees in the horizontal direction to the mobile robot and the charging device, 4 to 5 using an anisotropic ultrasonic sensor limited to 30 to 60 degrees in order not to receive unnecessary signals in the vertical direction It is possible to recognize the transmission / reception sensor over a wide range without blind spots with only two sensors, and also provides distance measurement and algorithm for connection between the mobile robot and the charging device, so that the mobile robot can automatically return to the charging device at any position. It is possible to detect obstacles in all ranges in front of the vehicle while driving, and to avoid them when the obstacles are recognized.

Claims (5)

이동로봇에 있어서 이동로봇의 소정의 위치에 부착되어 일정시간 간격으로 특정한 코드를 가지는 트리거신호를 발신하는 트리거신호 송신장치; 충전장치의 소정의 위치에 부착되어 상기 트리거신호 송신장치에서 발신된 트리거신호를 수신하는 트리거신호 수신장치; 상기 트리거신호 수신장치에서 수신된 코드를 가지는 트리거신호를 해석하여 송신용 이방성초음파센서를 선택적으로 동작시키기 위한 동작신호를 발생시키는 마이크로프로세서; 충전장치의 소정의 위치에 부착되어 상기 마이크로프로세서에서 발생한 동작신호를 받아 이방성초음파센서를 구동시키기 위하여 전압 승압 및 구동신호를 발생시키는 전압증폭부; 상기 전압증폭부의 구동신호를 받아 초음파 신호를 송신하는 송신용 이방성초음파센서; 상기 이동로봇에 부착되어 장애물 감지를 위해 초음파 신호를 송신하는 송신용 이방성초음파센서; 상기 송신용 이방성초음파센서로부터 송출된 초음파신호를 수신하는 수신용 이방성초음파센서; 상기 수신용 이방성초음파센서에서 수신된 초음파신호를 증폭하여 마이크로프로세서가 인식할 수 있는 신호로 변환해주는 수신이득 증폭부; 이동로봇에 내장되어 상기 수신이득 증폭부로부터 받은 신호를 사용하여 초음파의 도달시간을 계산하고, 초음파의 도달 시간을 이용하여 현재 이동로봇과 충전장치 사이의 거리를 계산하는 마이크로프로세서; 이동로봇을 이동시키기 위한 모터구동 회로과 모터; 상기 송/수신용 이방성초음파센서는 가로 방향으로 150~180도 정도의 광지향 특성을 가지며, 세로 방향으로는 불필요한 신호를 수신하지 않도록 30~60도로 제한된 지향특성을 갖는 것을 포함하는 이방성초음파센서를 이용한 이동로봇의 주행 중 장애물 회피와 자동충전을 위한 접속 방법A trigger signal transmitting apparatus attached to a predetermined position of the mobile robot and transmitting a trigger signal having a specific code at a predetermined time interval in the mobile robot; A trigger signal receiving device attached to a predetermined position of a charging device and receiving a trigger signal transmitted from the trigger signal transmitting device; A microprocessor for generating an operation signal for selectively operating a transmission anisotropic ultrasonic sensor by interpreting a trigger signal having a code received by the trigger signal receiving apparatus; A voltage amplification unit attached to a predetermined position of a charging device to generate a voltage boost and a driving signal to receive an operation signal generated by the microprocessor to drive an anisotropic ultrasonic sensor; A transmission anisotropic ultrasonic sensor for receiving the driving signal of the voltage amplifier and transmitting an ultrasonic signal; A transmission anisotropic ultrasonic sensor attached to the mobile robot and transmitting an ultrasonic signal for detecting an obstacle; An anisotropic ultrasonic sensor for receiving an ultrasonic signal transmitted from the anisotropic ultrasonic sensor for transmission; A reception gain amplifier for amplifying the ultrasonic signal received by the receiving anisotropic ultrasonic sensor and converting the ultrasonic signal into a signal that can be recognized by a microprocessor; A microprocessor embedded in a mobile robot to calculate an arrival time of ultrasonic waves using a signal received from the reception gain amplifier, and calculate a distance between a current mobile robot and a charging device using the ultrasonic arrival time; A motor driving circuit and a motor for moving the mobile robot; The anisotropic ultrasonic sensor for transmitting / receiving has an optical orientation characteristic of about 150 to 180 degrees in the horizontal direction, and an anisotropic ultrasonic sensor comprising a direction characteristic limited to 30 to 60 degrees so as not to receive unnecessary signals in the vertical direction. Connection method for obstacle avoidance and automatic charging during use of mobile robot 제 1항에 있어서 이동로봇의 마이크로프로세서는 선택적으로 송신용 이방성초음파센서를 동작시키기 위해 일정한 코드를 갖는 신호를 만들고, 이를 트리거신호 송신장치에 의해서 전송 하고, 송신용 이방성초음파센서와, 수신용 이방성초음파센서 사이의 거리를 계산하고, 계산된 거리 값을 사용하여 이동로봇의 진행방향과 이동해야할 거리를 판단하고, 이동로봇의 진입자세 또는 진행방향을 수정하면서 충전장치의 전원단자에 접속하도록 제어하고, 주행 중 전방의 모든 범위에 걸쳐 장애물 감지가 가능하여 장애물을 인식하였을 경우 회피할 수 있게 제어하는 마이크로프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 이방성초음파센서를 이용한 이동로봇의 주행 중 장애물 회피와 자동충전을 위한 접속 방법The microprocessor of claim 1, wherein the microprocessor of the mobile robot selectively generates a signal having a predetermined code to operate the anisotropic ultrasonic sensor for transmission, transmits it by a trigger signal transmitter, anisotropic ultrasonic sensor for transmission, and anisotropy for reception. Calculate the distance between the ultrasonic sensors, use the calculated distance value to determine the moving direction and the moving distance of the mobile robot, and control the connection to the power terminal of the charging device while modifying the moving attitude or the moving direction of the mobile robot. Obstacle avoidance and automatic charging of the mobile robot using the anisotropic ultrasonic sensor, characterized in that it is possible to detect the obstacle over the entire range of the front while driving to avoid when the obstacle is recognized. Connection method 제 1항에 있어서 충전장치의 마이크로프로세서는 두 개 또는 다수의 송신용 초음파센서를 운용함에 있어 일정한 코드를 갖는 신호를 받아 선택적으로 센서를 동작시키도록 하는 이방성초음파센서를 이용한 이동로봇의 주행 중 장애물 회피와 자동충전을 위한 접속 방법The method of claim 1, wherein the microprocessor of the charging device is an obstacle during driving of the mobile robot using an anisotropic ultrasonic sensor to selectively operate the sensor by receiving a signal having a certain code in operating two or more transmitting ultrasonic sensors. Connection method for avoidance and automatic charging 삭제delete 삭제delete
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