KR101193950B1

KR101193950B1 - group robot and location control method of group robot

Info

Publication number: KR101193950B1
Application number: KR20100110833A
Authority: KR
Inventors: 남민석; 이상철; 강민수
Original assignee: 재단법인대구경북과학기술원
Priority date: 2010-11-09
Filing date: 2010-11-09
Publication date: 2012-10-24
Also published as: KR20120049530A

Abstract

본 발명에 따르는 군집 로봇은, 마스터 로봇;과 다수의 슬레이브 로봇;으로 구성되며, 상기 마스터 로봇은, 현재 위치를 검출하는 현재 위치 검출 모듈, 상판의 중심에 위치하는 정삼각형의 각 모서리에 설치되어 상기 다수의 슬레이브 로봇의 RF 노드와의 거리를 검출하는 제1 내지 제3RF 노드, 상기 상판을 회전시키는 상판회전모터 및 상판회전부, 상기 제1 내지 제3RF 노드로부터 상기 다수의 슬레이브 로봇의 RF 노드 각각에 대해 거리에 대한 정보를 제공받으면서, 상기 다수의 슬레이브 로봇의 RF 노드 각각에 대해, 상기 상판을 회전시켜 제1 내지 제3RF 노드와의 거리 중 두개가 동일한 값을 가지도록 상기 상판을 회전시키고, 상기 두개가 동일한 값을 가지게 되면 상기 정삼각형과 두개의 동일한 거리값을 이용하여 상기 상판의 중심에서부터 해당 슬레이브 로봇의 RF 노드에 대한 거리를 구하고, 상기 상판의 회전각도로부터 해당 슬레이브 로봇의 RF 노드에 대한 방향을 구하여, 상기 현재 위치를 기준으로 해당 슬레이브 로봇에 대한 위치를 구하는 제어모듈을 포함하며, 상기 다수의 슬레이브 로봇 각각은, 상판의 중심에 설치되어 상기 마스터 로봇의 제1 내지 제3RF 노드와 통신하는 RF 노드를 구비하는 것을 특징으로 한다. The cluster robot according to the present invention includes a master robot and a plurality of slave robots, wherein the master robot is installed at each corner of an equilateral triangle positioned at the center of the current position detection module and a top plate to detect a current position. First to third RF nodes for detecting the distance to the RF node of the plurality of slave robots, the upper plate rotation motor and the upper plate rotating unit for rotating the upper plate, from the first to third RF node to each of the RF nodes of the plurality of slave robots While receiving the information about the distance, for each of the RF nodes of the plurality of slave robots, by rotating the top plate to rotate the top plate so that two of the distance to the first to third RF node has the same value, When the two have the same value, the corresponding sled from the center of the upper plate using the equilateral triangle and two identical distance values And a control module for obtaining a distance to the RF node of the robot, obtaining a direction for the RF node of the slave robot from the rotation angle of the upper plate, and obtaining a position for the slave robot based on the current position. Each of the plurality of slave robots is provided with an RF node installed at the center of the upper plate and communicating with the first to third RF nodes of the master robot.

Description

Group robot and location control method of group robot}

본 발명은 군집 로봇의 제어 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 군집 로봇의 위치를 인식하여 대형을 구성하는 군집 로봇 및 그를 위한 대형 구성 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a control technology of a swarm robot, and more particularly, to a swarm robot constituting a large size by recognizing the position of the swarm robot and a large configuration method therefor.

최근 들어서 특정한 운영 환경 내에서 위치 인식용 태그 없이 로봇간 협동을 수행할 수 있도록 하는 다양한 알고리즘들에 대한 연구가 진행되고 있다.Recently, researches have been conducted on various algorithms that enable cooperation between robots without a tag for location recognition in a specific operating environment.

예를들어 군집로봇 시스템의 일 예로서 군집로봇 축구 시스템처럼 상부에 위치 파악용 카메라가 구비되고, 로봇 주변의 기반 시설들에 마커를 설치하여 로봇들의 절대 위치를 측정하고 이를 통해 로봇들 간의 상대 위치를 다시 계산하는 시스템이 있다. For example, as an example of a cluster robot system, a positioning camera is provided at an upper portion, such as a cluster robot soccer system, and markers are installed in infrastructure around the robot to measure absolute positions of the robots, and thus relative positions between the robots. There is a system to recalculate.

그러나 이러한 시스템은 상기 마커가 설치된 기반시설들이 어떻게 형성되어 있느냐가 시스템 성능에 큰 영향을 미치고, 이러한 기반 시설을 형성하는데 많은 비용과 시간이 소요된다는 단점이 있었다. However, such a system has a drawback that how the infrastructure on which the marker is installed is greatly influenced on system performance, and the cost and time are required to form such infrastructure.

또한 엔터테인먼트용으로 활용되는 이족로봇 타입 군집로봇 시스템은 로봇들이 한번 설정해 놓은 위치에서 거의 벗어나지 않기 때문에 실질적인 군집로봇의 위치 제어 시스템으로 보기 어려웠다.Also, the biped robot-type cluster robot system used for entertainment was hardly seen as a practical cluster robot position control system because the robot rarely deviated from the position set by the robot once.

이에따라 기준의 군집 로봇 시스템은 실생활에 필요한 제품화라는 단계까지는 기술적이나 비용적인 면에서 너무 요원하다는 문제가 있었다. Accordingly, there was a problem that the standard cluster robot system was too far in terms of technology and cost until the stage of commercialization necessary for real life.

이러한 문제를 해소하기 위한 기술로는 대한민국 특허청에 특허출원된 제10-2009-0005280호가 있다. 이 출원 기술은, 각각의 ID를 갖는 마스터(master) 로봇 및 이에 종속된 다수의 종속(slave) 로봇들로 구성되는 군집로봇과; 상기 군집로봇을 제어하는 제어부로 이루어지며, 상기 각 로봇의 전, 후, 좌, 우 사면에 위치 검출 및 식별을 위한 마커가 부착됨으로써, 군집로봇이 운영되는 환경에서 최소한의 위치검출 마커로도 각 로봇의 자기 위치를 인식할 수 있으며, 이를 통해 군집 로봇 운영비용을 최소화하고 1대의 로봇으로 불가능한 기능들을 여러 대의 로봇으로 수행케 하는 자율주행 군집로봇 위치 제어 시스템을 개시한다. As a technique for solving such a problem, there is a patent application No. 10-2009-0005280 filed with the Korean Intellectual Property Office. This application technique comprises: a cluster robot consisting of a master robot having each ID and a plurality of slave robots subordinate to it; It consists of a control unit for controlling the cluster robot, a marker for position detection and identification is attached to the front, rear, left, right sides of each robot, even with a minimum position detection marker in the environment where the cluster robot is operating Disclosed is a self-driving cluster robot position control system that can recognize a robot's magnetic position, thereby minimizing cluster robot operating costs and performing functions impossible with one robot.

그러나 상기 기술은 각 로봇이 자이로 센서와 주변 로봇과의 이격 거리를 초음파 거리 센서를 통해 센싱한 데이터를 토대로 인지하여야 하므로, 각 로봇에 구비되어야 하는 구성이 많음은 물론이며 처리 부하가 많은 문제가 있었다. However, since the robot must recognize the separation distance between the gyro sensor and the surrounding robot based on the data sensed by the ultrasonic distance sensor, the configuration of each robot has many problems and a lot of processing load. .

이에 종래에는 많은 수가 구비되는 슬레이브 로봇의 데이터 처리량 및 구성을 최소화함으로써, 전체 시스템의 부하 및 구성을 최소화시켜 시스템 구성 원가를 절감시킬 수 있는 기술의 개발이 절실하게 요망되었다. Accordingly, by minimizing data throughput and configuration of a large number of slave robots, there is an urgent need for the development of a technology capable of reducing the system configuration cost by minimizing the load and configuration of the entire system.

본 발명은 하나의 마스터 로봇과 다수의 슬레이브 로봇으로 구성되는 군집 로봇에 대해, 마스터 로봇이 슬레이브 로봇의 위치를 인식하고 그 인식된 위치를 토대로 대형 구성을 위한 이동명령을 슬레이브 로봇에 제공하여 대형을 구성하도록 하는 군집 구성을 위한 군집 로봇 및 그를 위한 대형 구성 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. The present invention relates to a cluster robot composed of one master robot and a plurality of slave robots, the master robot recognizes the position of the slave robot and provides a slave robot with a movement command for a large configuration based on the recognized position. It is an object of the present invention to provide a clustering robot for clustering and a large configuration method therefor.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르는 군집 로봇은, 마스터 로봇;과 다수의 슬레이브 로봇;으로 구성되며, 상기 마스터 로봇은, 현재 위치를 검출하는 현재 위치 검출 모듈, 상판의 중심에 위치하는 정삼각형의 각 모서리에 설치되어 상기 다수의 슬레이브 로봇의 RF 노드와의 거리를 검출하는 제1 내지 제3RF 노드, 상기 상판을 회전시키는 상판회전모터 및 상판회전부, 상기 제1 내지 제3RF 노드로부터 상기 다수의 슬레이브 로봇의 RF 노드 각각에 대해 거리에 대한 정보를 제공받으면서, 상기 다수의 슬레이브 로봇의 RF 노드 각각에 대해, 상기 상판을 회전시켜 제1 내지 제3RF 노드와의 거리 중 두개가 동일한 값을 가지도록 상기 상판을 회전시키고, 상기 두개가 동일한 값을 가지게 되면 상기 정삼각형과 두개의 동일한 거리값을 이용하여 상기 상판의 중심에서부터 해당 슬레이브 로봇의 RF 노드에 대한 거리를 구하고, 상기 상판의 회전각도로부터 해당 슬레이브 로봇의 RF 노드에 대한 방향을 구하여, 상기 현재 위치를 기준으로 해당 슬레이브 로봇에 대한 위치를 구하는 제어모듈을 포함하며, 상기 다수의 슬레이브 로봇 각각은, 상판의 중심에 설치되어 상기 마스터 로봇의 제1 내지 제3RF 노드와 통신하는 RF 노드를 구비하는 것을 특징으로 한다. The cluster robot according to the present invention for achieving the above object is composed of a master robot; and a plurality of slave robots, the master robot, a current position detection module for detecting a current position, an equilateral triangle located at the center of the upper plate First to third RF nodes installed at respective corners of the plurality of slave robots to detect distances from RF nodes of the plurality of slave robots, a top plate rotating motor and a top plate rotating unit rotating the top plate, and the plurality of first to third RF nodes. While receiving information on the distance for each of the RF nodes of the slave robot, for each of the RF nodes of the plurality of slave robots, the top plate is rotated so that two of the distances from the first to third RF nodes have the same value. When the top plate is rotated and the two have the same value, the image is formed by using the equilateral triangle and two identical distance values. The control module obtains the distance to the RF node of the slave robot from the center of the plate, obtains the direction of the RF node of the slave robot from the rotation angle of the upper plate, and obtains the position of the slave robot based on the current position. Includes, each of the plurality of slave robots, characterized in that provided with an RF node installed in the center of the upper plate to communicate with the first to third RF nodes of the master robot.

그리고 본 발명에 따르는 군집로봇 대형 구성방법은, 마스터 로봇이, 대형 구성 정보를 입력받으면 현재 위치 검출 모듈을 통해 현재 위치를 검출하고, 상기 마스터 로봇의 상판의 중심에 위치하는 정삼각형의 각 모서리에 설치되는 제1 내지 제3RF 노드를 통해 상기 다수의 슬레이브 로봇의 상면 중심에 설치된 RF 노드 각각과의 거리를 구하고, 상기 다수의 슬레이브 로봇 각각에 대해, 제1 내지 제3RF 노드와의 거리 중 두개가 동일한 값을 가지도록 상기 마스터 로봇의 상판을 회전시키고, 상기 마스터 로봇의 상판의 회전에 따라 상기 두개가 동일한 값을 가지게 되면 상기 정삼각형과 두개의 동일한 거리값을 이용하여 상기 마스터 로봇의 상판의 중심에서부터 해당 슬레이브 로봇의 중심까지의 거리를 구하고, 상기 상판의 회전각도로부터 해당 슬레이브 로봇의 중심으로의 방향을 구하여, 상기 현재 위치를 기준으로 해당 슬레이브 로봇에 대한 위치를 구하는 단계; 상기 마스터 로봇이, 현재 위치가 상기 대형 구성 정보에 포함된 마스터 로봇의 위치정보에 대응되도록 이동하는 단계; 상기 마스터 로봇이, 상기 다수의 슬레이브 로봇 각각에 대한 위치가 상기 대형 구성 정보에 포함된 다수의 슬레이브 로봇의 위치정보에 대응되도록 이동하기 위한 이동정보를 생성하여 다수의 슬레이브 로봇에 각각 제공하는 단계; 상기 다수의 슬레이브 로봇 각각이 상기 이동정보를 수신받아 그 이동정보에 따라 이동하는 단계를 구비함을 특징으로 한다. And in the cluster robot large configuration method according to the present invention, when the master robot receives the large configuration information, the current position detection module detects the current position, installed in each corner of the equilateral triangle located in the center of the upper plate of the master robot The distance between each of the plurality of slave robots is set to the distance between the RF nodes installed at the center of the upper surface of the plurality of slave robots, and two of the distances from the first to third RF nodes are the same for each of the plurality of slave robots. When the top plate of the master robot is rotated to have a value, and the two have the same value according to the rotation of the top plate of the master robot, the corresponding triangle and the same distance value are used from the center of the top plate of the master robot. Find the distance to the center of the slave robot, and the corresponding slay from the rotation angle of the top plate Obtaining the direction of the center of the robot, calculating a position for the slave robot on the basis of the current position; Moving, by the master robot, the current position so as to correspond to the position information of the master robot included in the large configuration information; Generating, by the master robot, movement information for moving the position of each of the plurality of slave robots to correspond to the position information of the plurality of slave robots included in the large configuration information, and providing the movement information to the plurality of slave robots, respectively; Each of the plurality of slave robots receives the movement information and moves according to the movement information.

상기한 본 발명은 하나의 마스터 로봇과 다수의 슬레이브 로봇으로 구성되는 군집 로봇에 대해, 마스터 로봇이 슬레이브 로봇의 위치를 인식하고 그 인식된 위치를 토대로 대형 구성을 위한 이동명령을 슬레이브 로봇에 제공하여 대형을 구성하도록 하여, 많은 수가 구비되는 슬레이브 로봇의 데이터 처리량 및 구성을 최소화함으로써, 전체 시스템의 부하 및 구성을 최소화시켜 시스템 구성 원가를 절감시킬 수 있는 효과가 있다. In the present invention described above, for a cluster robot composed of one master robot and a plurality of slave robots, the master robot recognizes the position of the slave robot and provides a slave robot with a movement command for a large configuration based on the recognized position. By configuring a large size, by minimizing the data throughput and configuration of a large number of slave robots, there is an effect that can reduce the system configuration cost by minimizing the load and configuration of the entire system.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 군집 로봇 구성예를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마스터 로봇의 외관도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마스터 로봇의 구성도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마스터 로봇의 처리 흐름도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬레이브 로봇의 구성도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬레이브 로봇의 처리 흐름도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬레이브 로봇 위치인식 방법의 과정을 도시한 도면. 1 is a view showing an example of a swarm robot according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is an external view of a master robot according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a master robot according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a process flow diagram of a master robot according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is a block diagram of a slave robot according to a preferred embodiment of the present invention.
6 is a process flow diagram of a slave robot according to a preferred embodiment of the present invention.
7 is a view showing a process of a slave robot position recognition method according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명은 하나의 마스터 로봇과 다수의 슬레이브 로봇으로 구성되는 군집 로봇에 대해, 마스터 로봇이 슬레이브 로봇의 위치를 인식하고 그 인식된 위치를 토대로 대형 구성을 위한 이동명령을 슬레이브 로봇에 제공하여 대형을 구성하도록 하여, 많은 수가 구비되는 슬레이브 로봇의 데이터 처리량 및 구성을 최소화함으로써, 전체 시스템의 부하 및 구성을 최소화시켜 시스템 구성 원가를 절감시킨다.
The present invention relates to a cluster robot composed of one master robot and a plurality of slave robots, the master robot recognizes the position of the slave robot and provides a slave robot with a movement command for a large configuration based on the recognized position. By minimizing the data throughput and configuration of the slave robot, which is provided with a large number, the system configuration cost is reduced by minimizing the load and configuration of the entire system.

<군집 로봇 구성>Cluster Robot Configuration

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 군집 로봇 구성예를 도 1을 참조하여 설명한다. A configuration example of a cluster robot according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1.

상기 군집 로봇은 하나의 마스터 로봇(MR)과 제1 내지 제8 슬레이브 로봇(SR1~SR8)로 구성된다. The cluster robot is composed of one master robot MR and first to eighth slave robots SR1 to SR8.

상기 마스터 로봇(MR)은 미도시된 원격 제어 서버로부터의 대형 구성 정보를 수신받아, 대형 구성 정보에 따라 이동하여 상기 대형 구성 정보에 따른 대형을 구성함과 아울러, 제1 내지 제8 슬레이브 로봇(SR1~SR8)의 위치를 검출하고, 상기 제1 내지 제8 슬레이브 로봇(SR1~SR8)의 위치를 상기 대형 구성 정보에 따른 위치로 이동시키는 이동정보를 생성하여 제1 내지 제8 슬레이브 로봇(SR1~SR8)로 전송한다. The master robot (MR) receives the large configuration information from the remote control server not shown, and moves according to the large configuration information to configure the large size according to the large configuration information, and the first to eighth slave robot ( Detects the position of SR1 to SR8, generates movement information for moving the positions of the first to eighth slave robots SR1 to SR8 to the position according to the large configuration information, and generates the first to eighth slave robot SR1. ~ SR8).

상기 제1 내지 제8 슬레이브 로봇(SR1~SR8)은 상기 마스터 로봇(MR)이 제공하는 이동정보에 따라 이동하여 상기 대형 구성 정보에 따른 대형을 구성한다.
The first to eighth slave robots SR1 to SR8 move according to the movement information provided by the master robot MR to configure a large size according to the large configuration information.

<마스터 로봇의 구성><Configuration of Master Robot>

상기 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마스터 로봇의 외관을 도시한 것이 도 2이고, 상기 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마스터 로봇의 구성을 도시한 것이 도 3이다. 상기 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 마스터 로봇의 구성을 설명한다. 2 is a diagram illustrating an appearance of a master robot according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 3 illustrates a configuration of a master robot according to a preferred embodiment of the present invention. The configuration of the master robot according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

상기 마스터 로봇(MR)은 원판형상의 상판(100) 상에 제1 내지 제3RF 노드(A,B,C)가 정삼각형의 각 모서리에 대응되는 위치에 설치된 제1 내지 제3RF 노드 지지부재(106,108,110) 상에 설치된다. 상기 정삼각형의 중심은 상기 원판형상의 중심에 일치된다. 상기 상판(100)의 하측에는 상기 상판을 회전시키기 위한 회전부재(104)가 위치한다. The master robot MR includes first, second, and third RF node supporting members 106, 108, and 110 installed at positions where the first, second, and third RF nodes A, B, and C correspond to each corner of the equilateral triangle on the disc-shaped upper plate 100. ) Is installed on. The center of the equilateral triangle coincides with the center of the disc shape. The lower side of the upper plate 100 is a rotating member 104 for rotating the upper plate is located.

상기 회전부재(104)의 하측에는 상기 마스터 로봇(MR)의 회로모듈이 내장되는 회로모듈 하우징(102)이 위치하며, 상기 회로모듈 하우징(102)의 양측에는 4개의 바퀴(W1~W4)가 설치된다. 상기 4개의 바퀴(W1~W4)의 구동을 통해 상기 마스터 로봇(MR)이 이동한다. A circuit module housing 102 in which the circuit module of the master robot MR is embedded is located below the rotating member 104, and four wheels W1 to W4 are provided at both sides of the circuit module housing 102. Is installed. The master robot MR is moved by driving the four wheels W1 to W4.

상기 마스터 로봇(MR)의 회로모듈은, 제어모듈(200)과 제1통신모듈(202), 제2통신모듈(204), 메모리부(206), 제1RF 노드(A), 제2RF 노드(B), 제3RF 노드(C), 기구 구동부(214), 상판 회전부(216), 상판회전모터(218), 바퀴구동부(220), 바퀴구동모터(222), 현재위치 검출모듈(224)로 구성된다. The circuit module of the master robot MR includes a control module 200, a first communication module 202, a second communication module 204, a memory unit 206, a first RF node A, and a second RF node ( B), the third RF node (C), the instrument driving unit 214, the upper plate rotating unit 216, the upper plate rotating motor 218, the wheel driving unit 220, the wheel driving motor 222, the current position detection module 224 It is composed.

상기 제어모듈(200)은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상기 마스터 로봇(MR)의 각부를 전반적으로 제어한다. The control module 200 generally controls each part of the master robot MR according to the preferred embodiment of the present invention.

상기 제1통신모듈(202)은 미도시된 원격 제어 서버와 제어모듈(200) 사이의 통신을 이행한다. The first communication module 202 performs communication between the remote control server and the control module 200, which are not shown.

상기 제2통신모듈(204)은 제1 내지 제8 슬레이브 로봇(SR1~SR8)과의 통신을 이행한다. The second communication module 204 performs communication with the first to eighth slave robots SR1 to SR8.

상기 메모리부(206)는 상기 제어모듈(200)의 제어 프로그램을 포함하는 다양한 정보를 저장한다. The memory unit 206 stores various information including a control program of the control module 200.

상기 제1RF 노드(A), 제2RF 노드(B), 제3RF 노드(C)는 상기 제어모듈(200)의 제어에 따라 제1 내지 제8 슬레이브 로봇(SR1~SR8)의 RF 노드 각각과 RF 통신을 이행하여 그 RF 노드와의 거리를 측정하고 그 결과를 상기 제어모듈(200)로 제공한다. 즉, 제1 내지 제8 슬레이브 로봇(SR1~SR8)의 RF 노드 각각에 대해 제1RF 노드(A)와의 거리와, 제1 내지 제8 슬레이브 로봇(SR1~SR8)의 RF 노드 각각에 대해 제2RF 노드(B)와의 거리와, 제1 내지 제8 슬레이브 로봇(SR1~SR8)의 RF 노드 각각에 대해 제3RF 노드(C)와의 거리를 검출하여 상기 제어모듈(200)에 제공한다. 여기서, 상기 제1RF 노드(A), 제2RF 노드(B), 제3RF 노드(C)는 제1 내지 제8 슬레이브 로봇(SR1~SR8)과의 거리를 슬레이브 로봇 단위로 슬레이브 로봇 식별정보를 포함하여 제어모듈(200)에 제공할 수 있다. The first RF node A, the second RF node B, and the third RF node C are each RF nodes of the first to eighth slave robots SR1 to SR8 and RF under the control of the control module 200. The communication is performed to measure the distance to the RF node and provide the result to the control module 200. That is, the distance from the first RF node A to each of the RF nodes of the first to eighth slave robots SR1 to SR8 and the second RF to each of the RF nodes of the first to eighth slave robots SR1 to SR8. The distance to the node B and the distance to the third RF node C for each of the RF nodes of the first to eighth slave robots SR1 to SR8 are detected and provided to the control module 200. Here, the first RF node A, the second RF node B, and the third RF node C include slave robot identification information in units of slave robots based on a distance from the first to eighth slave robots SR1 to SR8. It can be provided to the control module 200.

상기 기구구동부(214)는 상기 제어모듈(200)의 제어에 따라 상판 회전부(216)를 통해 상판회전모터(218)를 구동하고, 바퀴구동부(220)를 통해 바퀴구동모터(222)를 구동한다. The instrument driving unit 214 drives the upper plate rotating motor 218 through the upper plate rotating unit 216 under the control of the control module 200, and drives the wheel driving motor 222 through the wheel driving unit 220. .

상기 상판회전모터(218)에 따라 상기 상판(100)이 회전된다. The upper plate 100 is rotated according to the upper plate rotating motor 218.

그리고 상기 바퀴구동모터(222)에 따라 상기 4개의 바퀴(W1~W4)가 구동한다. The four wheels W1 to W4 are driven according to the wheel driving motor 222.

그리고 현재위치 검출모듈(224)은 마스터 로봇(MR)의 현재 위치를 검출하며, 이로는 GPS 모듈 등이 채용될 수 있다.
In addition, the current position detection module 224 detects the current position of the master robot MR, and thus a GPS module may be employed.

<마스터 로봇의 동작><Master Robot Operation>

상기한 바와 같이 구성되는 마스터 로봇(MR)의 동작을 도 4를 참조하여 설명한다. The operation of the master robot MR configured as described above will be described with reference to FIG. 4.

상기 마스터 로봇(MR)의 제어모듈(200)은 원격 제어 서버로부터 대형 구성 정보가 수신되면, 그 수신된 대형 구성 정보에 따른 마스터 로봇(MR)의 위치에 따라 자신의 현재 위치가 마스터 로봇(MR)의 위치가 되도록 4개의 바퀴(W1~W4)를 구동한다(300,302단계). When the large configuration information is received from the remote control server, the control module 200 of the master robot MR has its current position according to the position of the master robot MR according to the received large configuration information. Drive four wheels (W1 ~ W4) to the position (step 300, 302).

또한 상기 마스터 로봇(MR)은 제1 내지 제3RF 노드(A,B,C)가 제공하는 제1 내지 제8 슬레이브 로봇(SR1~SR8)의 RF 모듈 각각과의 거리정보를 입력받아, 제1 내지 제8 슬레이브 로봇(SR1~SR8)의 위치를 검출한다(304단계). In addition, the master robot MR receives distance information from each of the RF modules of the first to eighth slave robots SR1 to SR8 provided by the first to third RF nodes A, B, and C. To position of the eighth slave robots SR1 to SR8 (step 304).

상기 제1 내지 제8 슬레이브 로봇(SR1~SR8)의 위치를 검출한 후에, 상기 제어모듈(200)은 상기 제1 내지 제8 슬레이브 로봇(SR1~SR8)의 위치와 상기 대형 구성 정보를 비교하여, 상기 대형 구성 정보에 따른 위치에서 벗어나는 슬레이브 로봇이 존재하는지를 체크한다(306단계). After detecting the positions of the first to eighth slave robots SR1 to SR8, the control module 200 compares the positions of the first to eighth slave robots SR1 to SR8 with the large configuration information. In step 306, it is checked whether there is a slave robot out of the position according to the large configuration information.

상기 대형 구성 정보에 따른 위치에서 벗어나는 슬레이브 로봇이 존재하면, 상기 제어모듈(200)은 해당 슬레이브 로봇에 대형 구성 정보에 따른 위치로 이동하도록 하는 이동정보를 생성하여 전송한다(308단계).
If there is a slave robot deviating from the position according to the large configuration information, the control module 200 generates and transmits the movement information to move to the position according to the large configuration information to the slave robot (step 308).

<슬레이브 로봇의 구성><Configuration of Slave Robot>

상기 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제1 내지 제8 슬레이브 로봇(SR1~SR8)는 그 구성 및 동작이 동일하므로, 이하 어느 한 슬레이브 로봇에 대한 구성만을 상세히 설명한다. Since the configuration and operation of the first to eighth slave robots SR1 to SR8 are the same, the configuration of only one slave robot will be described in detail below.

상기 슬레이브 로봇은 원판형상의 상판의 중심에 제4RF 노드(406)가 설치된 RF 노드 지지부재가 설치된다. The slave robot is provided with an RF node support member provided with a fourth RF node 406 at the center of the disk-shaped upper plate.

상기 상판의 하측에는 상기 슬레이브 로봇의 회로모듈이 내장되는 회로모듈 하우징이 위치하며, 상기 회로모듈 하우징의 양측에는 4개의 바퀴가 설치된다. 상기 4개의 바퀴의 구동으로 인해 상기 슬레이브 로봇이 이동한다. A circuit module housing in which a circuit module of the slave robot is embedded is located below the upper plate, and four wheels are installed at both sides of the circuit module housing. The slave robot moves due to the driving of the four wheels.

상기 슬레이브 로봇의 회로모듈은, 제어모듈(400)과 제3통신모듈(402), 메모리부(404), 제4RF 노드(406), 기구 구동부(408), 바퀴구동부(414), 바퀴구동모터(416)로 구성된다. The circuit module of the slave robot includes a control module 400, a third communication module 402, a memory unit 404, a fourth RF node 406, a mechanism driving unit 408, a wheel driving unit 414, and a wheel driving motor. 416.

상기 제어모듈(400)은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상기 슬레이브 로봇의 각부를 전반적으로 제어한다. The control module 400 generally controls each part of the slave robot according to the preferred embodiment of the present invention.

상기 제3통신모듈(402)은 마스터 로봇(MR)과 제어모듈(400) 사이의 통신을 이행한다. The third communication module 402 performs communication between the master robot MR and the control module 400.

상기 메모리부(404)는 상기 제어모듈(400)의 제어 프로그램을 포함하는 다양한 정보를 저장한다. The memory unit 404 stores various information including a control program of the control module 400.

상기 제4RF 노드(406)는 상기 제어모듈(400)의 제어에 따라 마스터 로봇(MR)의 제1 내지 제3RF 노드(A,B,C) 각각과 RF 통신을 이행하여 거리 측정할 수 있게 한다. The fourth RF node 406 performs RF communication with each of the first to third RF nodes A, B, and C of the master robot MR under the control of the control module 400 to measure the distance. .

상기 기구구동부(408)는 바퀴구동부(414)를 통해 바퀴구동모터(416)를 구동한다. The mechanism driving unit 408 drives the wheel driving motor 416 through the wheel driving unit 414.

상기 바퀴구동모터(416)에 따라 상기 4개의 바퀴가 구동한다.
The four wheels are driven by the wheel driving motor 416.

<슬레이브 로봇의 동작><Slave Robot Operation>

이제 상기한 바와 같이 구성되는 슬레이브 로봇의 동작을 도 6을 참조하여 설명한다. The operation of the slave robot configured as described above will now be described with reference to FIG.

상기 슬레이브 로봇의 제어모듈(400)은 마스터 로봇(MR)으로부터 이동정보가 수신되면, 그 이동정보에 따라 이동하도록 바퀴구동모터(416)를 구동하여 이동한다. When the control module 400 of the slave robot receives movement information from the master robot MR, the control module 400 drives the wheel driving motor 416 to move according to the movement information.

또한 상기 슬레이브 로봇의 제4RF 노드(406)는 상기 제어모듈(400)의 동작과는 무관하게 상기 제1 내지 제3RF 노드(A,B,C) 각각과 RF 통신을 이행하여 거리 측정에 참여한다.
In addition, the fourth RF node 406 of the slave robot performs RF communication with each of the first to third RF nodes A, B, and C regardless of the operation of the control module 400 to participate in distance measurement. .

<슬레이브 로봇 위치 인식 과정><Slave Robot Location Recognition Process>

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 슬레이브 로봇 위치인식 방법의 과정을 도 7을 참조하여 설명한다. A process of the slave robot position recognition method according to the preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

본 발명의 마스터 로봇(MR)의 상판에는 정삼각형의 각 모서리에 해당되는 부분에 제1 내지 제3RF 노드(A,B,C)가 설치된다. On the upper plate of the master robot MR of the present invention, first to third RF nodes A, B, and C are installed at portions corresponding to each corner of the equilateral triangle.

상기 제1 내지 제3RF 노드(A,B,C)는 현재 위치를 기반으로 하는 좌표정보를 각각 가진다. 상기 좌표정보를 가지는 제1 내지 제3RF 노드(A,B,C)에서 미지의 좌표 D, 즉 슬레이브 로봇의 RF 노드와의 거리(R1,R2,R3)를 측정한다. 상기 제1 내지 제3RF 노드(A,B,C)에서 미지의 좌표 D와의 거리(R1,R2,R3) 중 두개의 거리(R1,R3)가 같지 않은 경우에는, 두개의 거리가 같아질 때까지 상기 마스터 로봇(MR)은 원판(100)을 회전시킨다. The first to third RF nodes A, B, and C each have coordinate information based on a current position. The first to third RF nodes A, B, and C having the coordinate information measure unknown coordinates D, that is, distances R1, R2, and R3 from the RF node of the slave robot. When the two distances R1 and R3 among the distances R1, R2 and R3 are not equal to the unknown coordinate D in the first to third RF nodes A, B, and C, when the two distances are the same Until the master robot MR rotates the disc 100.

상기 두개의 거리(R1,R3)가 같아지면, 상기 마스터 로봇(MR)은 미지의 좌표 D로의 방위각, 즉 원판의 회전각을 구하고, 삼각형 ABC의 수심(O)인 마스터 로봇(MR)의 중심 좌표와 미지의 좌표 D과의 거리를 구함으로써, 마스터 로봇과 미지의 좌표 D 사이의 상대적인 위치를 검출한다.
When the two distances R1 and R3 are equal, the master robot MR obtains an azimuth angle to an unknown coordinate D, that is, a rotation angle of a disc, and the center of the master robot MR which is the depth O of the triangle ABC. By finding the distance between the coordinates and the unknown coordinate D, the relative position between the master robot and the unknown coordinate D is detected.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예에서는 마스터 로봇이 세개의 RF 노드를 정삼각형으로 배치한 후에 슬레이브 로봇의 RF 노드와의 거리를 계측하여 슬레이브 로봇의 위치를 파악하는 것만을 예시하였다.In the above-described preferred embodiment of the present invention, only the master robot arranges three RF nodes in an equilateral triangle and measures only the position of the slave robot by measuring a distance from the RF node of the slave robot.

그러나 상판의 중심에서 미리 정해둔 일정거리만큼 이격되며 상기 중심을 지나는 일직선상에 상기 다수의 슬레이브 로봇에 설치된 RF 노드와의 거리를 검출하는 제1 및 제2RF 노드를 설치한 후에, 상기 다수의 슬레이브 로봇 각각에 대해, 상기 제1 내지 제2RF 노드와의 거리가 동일한 거리 값을 가지도록 상기 상판을 회전시키고, 상기 상판의 회전에 따라 두개의 거리 값이 동일한 거리 값이 되면 상기 두개의 동일한 거리 값을 이용하여 상기 상판의 중심에서부터 해당 슬레이브 로봇에 대한 거리를 구하고, 상기 상판의 회전각으로부터 해당 슬레이브 로봇에 대한 방향을 구하여, 상기 현재 위치를 기준으로 해당 슬레이브 로봇에 대한 위치를 구하도록 구성하는 것 역시 본 발명에 의해 자명하다. However, after installing the first and the second RF node to detect the distance to the RF node installed in the plurality of slave robots in a straight line passing through the center predetermined distance from the center of the top plate, the plurality of slaves For each robot, the top plate is rotated such that the distance from the first to second RF nodes has the same distance value, and when the two distance values become the same distance value according to the rotation of the top plate, the two same distance values To calculate the distance to the slave robot from the center of the upper plate, and to obtain the direction of the slave robot from the rotation angle of the upper plate, and to obtain the position of the slave robot based on the current position. It is also apparent by the present invention.

MR : 마스터 로봇
SR1 ~SR8 : 제1 내지 제8슬레이브 로봇 MR: Master Robot
SR1 to SR8: first to eighth slave robots

Claims

In a crowded robot,
A master robot; and a plurality of slave robots;
The master robot,
A current position detection module for detecting a current position,
First and second RF nodes spaced apart from each other by a predetermined distance from the center of the upper plate and installed in a straight line passing through the center to detect distances from RF nodes of the plurality of slave robots;
Top plate rotating motor and top plate rotating unit for rotating the top plate,
While receiving information on the distance for each of the RF nodes of the plurality of slave robots from the first to second RF node,
For each RF node of the plurality of slave robots,
The top plate is rotated so that the distance to the first to second RF node has the same distance value,
When the two distance values become the same distance value according to the rotation of the upper plate, the distance from the center of the upper plate to the RF node of the slave robot is obtained from the center of the upper plate using the two identical distance values, and the corresponding slave from the rotation angle of the upper plate. To get the direction of the robot's RF node,
It includes a control module for obtaining a position for the slave robot based on the current position,
Each of the plurality of slave robots,
The cluster robot, characterized in that provided in the center of the upper plate having an RF node to communicate with the first to second RF nodes of the master robot.

In a crowded robot,
A master robot; and a plurality of slave robots;
The master robot,
A current position detection module for detecting a current position,
First to third RF nodes installed at each corner of an equilateral triangle positioned at the center of the upper plate to detect distances from the RF nodes of the plurality of slave robots;
Top plate rotating motor and top plate rotating unit for rotating the top plate,
While receiving information about a distance for each of the RF nodes of the plurality of slave robots from the first to third RF node,
For each RF node of the plurality of slave robots,
Rotating the top plate to rotate the top plate so that two of the distance to the first to third RF node has the same value,
When the two have the same value, the distance from the center of the upper plate to the RF node of the slave robot is obtained from the center of the upper plate by using the equilateral triangle and two identical distance values, and the RF node of the slave robot is determined from the rotation angle of the upper plate. To get the direction,
It includes a control module for obtaining a position for the slave robot based on the current position,
Each of the plurality of slave robots,
The cluster robot, characterized in that provided in the center of the upper plate having an RF node to communicate with the first to third RF nodes of the master robot.

In a crowded robot,
A master robot; and a plurality of slave robots;
The master robot,
Communication module for communicating with the plurality of slave robots,
A current position detection module for detecting a current position,
First to third RF nodes installed at each corner of an equilateral triangle positioned at the center of the upper plate to detect distances from the RF nodes of the plurality of slave robots;
Top plate rotating motor and top plate rotating unit for rotating the top plate,
A wheel and a wheel driving motor for moving the master robot, a wheel driving unit, and
The master robot is moved according to the large configuration information by controlling the wheel, the wheel driving motor, and the wheel driving unit so that the position of the master robot according to the large configuration information corresponds to the current location.
While receiving information about a distance for each of the RF nodes of the plurality of slave robots from the first to third RF node,
For each RF node of the plurality of slave robots,
Rotating the top plate to rotate the top plate so that two of the distance to the first to third RF node has the same value,
When the two have the same value, the distance from the center of the upper plate to the RF node of the slave robot is obtained from the center of the upper plate by using the equilateral triangle and two identical distance values, and the RF node of the slave robot is determined from the rotation angle of the upper plate. To get the direction,
Obtain the position of the slave robot based on the current position,
Comparing the position with the position of the slave robot included in the large configuration information, generating movement information for moving the position of the slave robot to be the position according to the large configuration information, and transferring the movement information to the slave robot. It includes a control module for transmitting,
Each of the plurality of slave robots,
An RF node installed at the center of the upper plate and communicating with the first to third RF nodes of the master robot,
Communication module for communicating with the master robot,
Wheel and wheel driving motor for moving the slave robot, wheel driving unit,
And a control module configured to move the slave robot by driving the wheel, the wheel driving motor, and the wheel driving unit according to the movement information provided by the master robot through the communication module.

The method of claim 3,
The master robot,
And a communication module for receiving the large configuration information from a remote control server.

In the position recognition method of the cluster robot consisting of a master robot and a plurality of slave robots,
The master robot,
Detecting a current position via a current position detection module;
The distance from each of the RF nodes installed in the center of the upper surface of the plurality of slave robots through the first and second RF nodes installed in a straight line passing through the center predetermined distance from the center of the top plate of the master robot. Detecting;
For each of the plurality of slave robots,
Rotating the top plate of the master robot so that the distance to the first to second RF node has the same distance value,
When the two distances have the same distance value according to the rotation of the top plate of the master robot, the distance from the center of the top plate to the center of the slave robot using the two same distance values and a predetermined distance separated from the center is determined. To obtain the direction from the rotation angle of the upper plate to the center of the slave robot,
And obtaining a position of the slave robot based on the current position.

In the position recognition method of the cluster robot consisting of a master robot and a plurality of slave robots,
The master robot,
Detecting a current position via a current position detection module;
Obtain a distance from each of the RF nodes installed in the center of the upper surface of the plurality of slave robot through the first to third RF nodes installed in each corner of the equilateral triangle located in the center of the upper plate of the master robot,
For each of the plurality of slave robots,
Rotating the top plate of the master robot so that two of the distance to the first to third RF node has the same value,
When the two have the same value according to the rotation of the top plate of the master robot, the distance from the center of the top plate of the master robot to the center of the slave robot using the equilateral triangle and two same distance value, and the Obtain the direction from the rotation angle to the center of the slave robot,
Obtaining a position of the slave robot based on the current position; and a position recognition method of a cluster robot consisting of a master robot and a plurality of slave robots.

In the large-scale configuration method of the cluster robot composed of a master robot and a plurality of slave robots,
When the master robot receives the large configuration information, and detects the current position through the current position detection module,
The distance from each of the RF nodes installed in the center of the upper surface of the plurality of slave robots through the first and second RF nodes installed in a straight line passing through the center predetermined distance from the center of the top plate of the master robot. While detecting,
For each of the plurality of slave robots,
Rotating the top plate of the master robot so that the distance to the first to second RF node has the same distance value,
When the two distances have the same distance value according to the rotation of the top plate of the master robot, the distance from the center of the top plate to the center of the slave robot using the two same distance values and a predetermined distance separated from the center is determined. To obtain the direction from the rotation angle of the upper plate to the center of the slave robot,
Obtaining a position of a corresponding slave robot based on the current position;
Moving, by the master robot, the current position so as to correspond to the position information of the master robot included in the large configuration information;
Generating, by the master robot, movement information for moving the position of each of the plurality of slave robots to correspond to the position information of the plurality of slave robots included in the large configuration information, and providing the movement information to the plurality of slave robots, respectively;
And a plurality of slave robots each of which receives the movement information and moves according to the movement information.

In the large-scale configuration method of the cluster robot composed of a master robot and a plurality of slave robots,
When the master robot receives the large configuration information, and detects the current position through the current position detection module,
Obtain a distance from each of the RF nodes installed in the center of the upper surface of the plurality of slave robot through the first to third RF nodes installed in each corner of the equilateral triangle located in the center of the upper plate of the master robot,
For each of the plurality of slave robots,
Rotating the top plate of the master robot so that two of the distance to the first to third RF node has the same value,
When the two have the same value according to the rotation of the top plate of the master robot, the distance from the center of the top plate of the master robot to the center of the slave robot using the equilateral triangle and two same distance value, and the Obtain the direction from the rotation angle to the center of the slave robot,
Obtaining a position of a corresponding slave robot based on the current position;
Moving, by the master robot, the current position so as to correspond to the position information of the master robot included in the large configuration information;
Generating, by the master robot, movement information for moving the position of each of the plurality of slave robots to correspond to the position information of the plurality of slave robots included in the large configuration information, and providing the movement information to the plurality of slave robots, respectively;
And a plurality of slave robots each of which receives the movement information and moves according to the movement information.