KR101234799B1 - Method and apparatus for controlling movement of robot - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동 로봇 제어 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a mobile robot control apparatus and method.
본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇 제어 방법은 이동 명령이 수신되면 이동 로봇을 정지 상태에서 회전시키면서 소정의 주기 마다 영상 프레임을 생성하는 단계, 상기 생성된 영상 프레임을 사용하여 포인터를 검출하는 단계, 및 상기 검출된 포인터의 위치로 상기 이동 로봇을 이동시키는 단계를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a method of controlling a mobile robot may include generating an image frame at predetermined intervals while rotating the mobile robot in a stationary state when a movement command is received, detecting a pointer using the generated image frame; And moving the mobile robot to a position of the detected pointer.
이동 로봇, 리모콘 Mobile robot, remote control
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇 제어 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing a mobile robot control system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇 제어 장치를 나타낸 블록도이다.2 is a block diagram showing a mobile robot control apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3a는 영상 프레임을 생성하도록 지시하는 제어 신호와 지시광을 조사하도록 지시하는 제어 신호의 타이밍도이다.3A is a timing diagram of a control signal for instructing to generate an image frame and a control signal for irradiating the indicator light.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇이 촬영한 영상 프레임을 나타낸 도면이다. 3B is a view showing an image frame photographed by a mobile robot according to an embodiment of the present invention.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 차분 프레임 생성 과정을 나타낸 도면이다. 4A and 4B are views illustrating a difference frame generation process according to an embodiment of the present invention.
도 5는 연속된 영상 프레임을 나타낸 도면이다. 5 illustrates a series of image frames.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a mobile robot control method according to an embodiment of the present invention.
도 7은 영상 프레임을 통한 위치 및 방향 감지 방식을 설명하기 위한 도면이다. 7 is a view for explaining a position and direction detection method through an image frame.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
110 : 수신부 120 : 주행 관리부110: receiving unit 120: driving management unit
130 : 제어부 140 : 촬영부130: control unit 140: recording unit
150 : 영상 프레임 처리부 160 : 포인터 검출부150: image frame processing unit 160: pointer detection unit
본 발명은 이동 로봇에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이동 로봇을 이동시키기 위한 제어 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile robot, and more particularly to a control method and apparatus for moving a mobile robot.
일반적으로 로봇은 산업용으로 개발되어 공장자동화의 일환으로 사용되거나, 인간이 견딜 수 없는 극한의 환경에서 인간을 대신하여 작업을 수행하는 데 사용되어 왔다. 이러한 로봇 공학분야는 근래에 들어 최첨단의 우주개발산업에 사용되면서 발전을 거듭하여 최근에 들어서는 인간친화적인 가정용 로봇의 개발에까지 이르렀다. 덧붙여, 로봇은 의료용 기기를 대체하여 인간 생체 내에 투입됨으로써, 기존의 의료용 기기로는 치료가 불가능했던 미세한 인간 생체조직의 치료에까지 이용된다. 이와 같은 눈부신 로봇공학의 발전은 인터넷에 의한 정보혁명과 이를 뒤이어 유행하고 있는 생명공학분야를 대체하여 새롭게 등장할 최첨단 분야로서 각광받고 있다.In general, robots have been developed for industrial purposes and used as part of factory automation, or have been used to perform tasks on behalf of humans in extreme environments that humans cannot tolerate. This field of robotics has recently been used in the state-of-the-art space development industry and has evolved to the development of human-friendly home robots. In addition, the robot is used in the human body instead of the medical device, and thus is used for the treatment of the minute human biological tissue which was impossible to treat with the conventional medical device. The development of such dazzling robotics has been spotlighted as a cutting-edge field that will newly emerge in place of the information revolution by the Internet and the biotechnology field that is popular.
이 중 상기 가정용 로봇은 산업용 로봇에 국한되어왔던 기존의 중공업 중심의 로봇공학분야를 경공업 중심의 로봇공학 분야까지 확대시킨 주역으로서 가장 기 본적으로 상기되는 것으로 청소용 로봇을 그 예로 들 수 있다. 이러한 상기 청소용 로봇은 보통 이동을 위한 구동수단과, 청소를 위한 청소 수단 그리고, 전방위 장애물을 감지하기 위한 감시수단 등으로 구성되어 있다.Among them, the robot for home use is the main role, which is the main role of expanding the existing heavy industry-oriented robotics field into the light industry-oriented robotics field, which has been limited to industrial robots. The cleaning robot is usually composed of a driving means for movement, a cleaning means for cleaning, and a monitoring means for detecting an omnidirectional obstacle.
일반적으로, 상기 구동수단은 구동력을 발휘하기 위한 구동모터와, 상기 구동모터에 의해 구동되는 무한궤도 또는 소정직경의 바퀴와, 구동을 제어하기 위한 구동 제어회로 등으로 구성되어 있다. 그리고, 상기 청소수단은 먼지 등을 집진하여 제거하기 위한 집진기 등과, 집진행동을 제어하기 위한 집진 제어회로 등으로 구성되어 있다. 또한, 상기 감시수단은 전방위 장애물을 포착하기 위한 감시용 카메라와, 상기 감시용 카메라로 포착되는 영상을 사용자에게 전송하기 위한 전송장치로 구성되어 있다.In general, the drive means is composed of a drive motor for exerting a driving force, a wheel having a track or a predetermined diameter driven by the drive motor, a drive control circuit for controlling the drive and the like. The cleaning means includes a dust collector for collecting and removing dust and the like, and a dust collecting control circuit for controlling the dust collecting behavior. In addition, the monitoring means is composed of a surveillance camera for capturing omnidirectional obstacles, and a transmission device for transmitting an image captured by the surveillance camera to the user.
이러한 이동 로봇은 스스로 움직이면서 할당된 작업을 수행하지만, 경우에 따라서는 원하는 위치로 이동 로봇을 이동시키기 위하여 사용자가 직접 이동 로봇을 들고 이동시키게 되기도 한다. 따라서 이동 로봇을 간편히 원하는 위치까지 이동시키기 위한 기술이 요구된다. Such a mobile robot performs assigned tasks while moving by itself, but in some cases, a user directly moves the mobile robot in order to move the mobile robot to a desired position. Therefore, a technique for simply moving a mobile robot to a desired position is required.
본 발명은 이동 로봇을 사용자가 원하는 위치로 간편히 이동시키는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to simply move a mobile robot to a location desired by a user.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇 제어 방법은 이동 명령이 수신되면 이동 로봇을 정지 상태에서 회전시키면서 소정의 주기 마다 영상 프레임을 생성하는 단계, 상기 생성된 영상 프레임을 사용하여 포인터를 검출하는 단계, 및 상기 검출된 포인터의 위치로 상기 이동 로봇을 이동시키는 단계를 포함한다. In order to achieve the above object, the method for controlling a mobile robot according to an embodiment of the present invention generates an image frame at predetermined intervals while rotating the mobile robot in a stationary state when a movement command is received, using the generated image frame. Detecting a pointer, and moving the mobile robot to a position of the detected pointer.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇 제어 장치는 이동 명령이 수신되면 소정의 주기 마다 영상 프레임을 생성하는 촬영부, 상기 생성된 영상 프레임에서 포인터를 검출하는 포인터 검출부, 및 상기 이동 명령이 수신되면 이동 로봇을 정지 상태에서 회전시키고, 상기 포인터가 검출되면 상기 포인터의 위치로 상기 이동 로봇을 이동시키는 주행 관리부를 포함한다. In order to achieve the above object, a mobile robot control apparatus according to an embodiment of the present invention, the photographing unit for generating an image frame every predetermined period when a movement command is received, a pointer detector for detecting a pointer in the generated image frame, and And a travel management unit configured to rotate the mobile robot in a stationary state when the movement command is received and to move the mobile robot to a position of the pointer when the pointer is detected.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇 제어 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도시된 이동 로봇 제어 시스템은 이동 로봇(100)과 리모콘(200)을 포함한다. 1 is a view schematically showing a mobile robot control system according to an embodiment of the present invention. The illustrated mobile robot control system includes a
리모콘(200)은 지시광(10)을 출력한다. 지시광(10)의 포인팅 위치(30)는 이동 로봇(100)의 목적지를 지시하는 포인터가 된다. 리모콘(200)은 일정 주기마다 지시광(10)을 조사할 수 있다. 지시광(10)으로는 IR 레이져가 사용되는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명은 지시광(10)의 종류에 제한되지 않는다.The
또한 리모콘(200)은 이동 로봇(100)에게 이동 명령 신호를 전송한다. 이동 신호로는 소정 주파수 대의 RF 신호가 사용될 수 있다. 이동 명령 신호는 이동 로봇(100)의 영상 촬영 시점을 지시광(10)의 조사 시점과 동기화시키는 동기화 정보를 포함한 수 있다. In addition, the
이동 로봇(100)은 주행 및 정지 상태에서의 회전이 가능하다. 또한 이동 로봇은 주변 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 통해서 포인터를 검출하는 기능을 갖는다. The
이동 로봇(100)을 특징 위치로 이동시키려는 경우, 사용자는 리모콘(200)을 사용하여 원하는 지점에 지시광(10)을 조사시킬 수 있다. 사용자가 지시광(10)의 포인팅 위치(30)를 시각적으로 감지할 수 있도록 하기 위하여, 리모콘(200)은 지시광(10)과 함께 가시광(20)을 조사시킬 수 있다. 따라서 사용자는 가시광의 조사 지점을 확인함으로써, 포인팅 위치(30)를 조절할 수 있다. In order to move the
리모콘(200)은 지시광(10)의 조사시 이동 명령 신호를 전송한다. 리모콘(200)으로부터 이동 명령 신호를 수신한 이동 로봇(100)은 정지상태에서 회전하면서 일정 주기마다 영상을 촬영하고, 촬영한 영상들을 사용하여 포인터를 검출한다. 포인터가 검출되면 이동 로봇(100)은 포인터의 위치까지 주행하게 된다. The
이하 이러한 이동 로봇(100)의 제어하기 위한 장치 및 방법에 대하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다. Hereinafter, an apparatus and method for controlling the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇 제어 장치를 나타낸 블록도이다. 도시된 이동 로봇 제어 장치는 수신부(110), 주행 관리부(120), 제어부(130), 촬영부(140), 영상 프레임 처리부(150), 및 포인터 검출부(160)를 포함하고, 이동 로봇(100)에 포함될 수 있다. 2 is a block diagram showing a mobile robot control apparatus according to an embodiment of the present invention. The illustrated mobile robot control apparatus includes a
수신부(110)는 리모콘(200)으로부터 수신되는 이동 명령 신호를 수신한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이동 명령 신호는 RF 신호를 통해서 전송될 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. The
주행 관리부(120)는 이동 로봇(100)의 움직임을 제어한다. 이를 위하여 주행 관리부(120)는 복수의 주행 바퀴(미도시)와 방향 제어 장치(미도시)를 포함하지만, 이동 로봇(100)의 이동이 가능한 한 다른 공지의 주행 수단을 포함할 수도 있다. 만약, 수신부(110)가 리모콘으로부터 이동 명령을 수신한다면, 주행 관리부(120)는 이동 로봇(120)이 정지 상태에서 회전하도록 제어한다. The
또한, 주행 관리부(120)는 주행 바퀴의 회전 속도를 감지한다. 이를 통하 여, 주행 관리부(120)는 이동 로봇(100)의 이전 위치와 현재 위치 사이의 위치 변화 및 방향 변화를 측정할 수 있다. 이를 위하여 주행 관리부(120)는 엔코더나 자이로스코프를 포함할 수 있다. In addition, the
촬영부(140)는 이동 로봇(100)의 주변 영상을 촬영하여 영상 프레임을 생성한다. 바람직하게는, 촬영부(140)는 ccd(chage-coupled device) 카메라를 포함할 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 촬영부(140)는 리모콘(200)이 조사하는 지시광(10)을 촬상시킬 수 있는 공지의 카메라를 포함하여도 무방하다. 리모콘(200)이 조사하는 지시광(10)의 포인팅 지점(30)의 검출 성능을 높이고 잡음을 감소시키기 위하여 촬영부(140)는 지시광(10)의 주파수를 포함하는 소정의 주파수 대역을 필터링하는 광학 필터를 포함할 수 있다. The photographing
촬영부(140)는 수신부(110)가 리모콘(200)으로부터 이동 명령 신호를 수신한 때부터 주기적으로 영상 프레임을 생성한다. 최초의 영상 프레임 생성 시점은 이동 명령 신호에 포함된 소정의 동기화 정보를 통하여 동기화되며, 촬영부(140)의 영상 프레임 생성 주기는 리모콘(200)이 지시광(10)을 조사하는 주기의 절반인 것이 바람직하다. 이를 도 3a를 참조하여 설명한다. The photographing
도 3a는 촬영부(140)가 영상 프레임을 생성하도록 지시하는 제어 신호(A)와 리모콘(200)이 지시광(10)을 조사하도록 지시하는 제어 신호(B)의 타이밍도이다. 촬영부(140)는 제어 신호(A)가 하이(high) 값을 가질 때 영상 프레임을 생성하고, 리모콘(200)은 제어 신호(B)가 하이(high) 값을 가질 때 지시광(10)을 조사한다. 3A is a timing diagram of a control signal A instructing the photographing
도시된 타이밍도에서 촬영부(140)가 최초의 영상 프레임을 얻는 시점(t1)이 리모콘(200)이 지시광(10)을 조사하는 시점과 동일함을 알 수 있는데, 이는 동기화 정보를 통해서 동기화된 결과이다. 또한, 도시된 타이밍도에 따르면 촬영부(140)가 영상 프레임을 생성하는 주기가 리모콘(200)이 지시광(10)을 조사하는 주기의 절반인 것을 알 수 있다. 따라서 촬영부(140)가 지시광(10)의 포인팅 지점(30)을 연속적으로 촬영한 결과 얻어진 영상 프레임을 살펴보면 도 3b에 도시된 바와 같이 홀수번째 영상 프레임 마다 포인터(310)가 촬영 된다. 동기화 조절에 따라서 짝수번째 영상 프레임 마다 포인터가 촬영될 수도 있다. In the illustrated timing diagram, it can be seen that the time point t1 at which the photographing
영상 프레임 처리부(150)는 촬영부(140)가 제공하는 연속되는 영상 프레임 간의 차분 프레임을 생성한다. 바람직하게는, 영상 프레임 처리부(150)는 촬영부(140)가 제공하는 영상 프레임에서 포인터로 인식되는 상(phase)이 존재하는 경우, 해당 영상 프레임을 포함하는 연속된 세 개의 영상 프레임 중에서 시간적으로 인접한 영상 프레임 간의 차분 프레임을 생성할 수 있다. The
예를 들어, 포인터에 대응하는 상이 존재하는 영상 프레임이 입력되면, 영상 프레임 처리부(150)는 도 4a에 도시한 바와 같이 해당 영상 프레임(410)과 해당 영상 프레임(410)의 전후에 인접한 두개의 프레임(420, 430) 간의 차분 프레임(440, 450)을 생성할 수 있다. 이 경우는 중심 영상 프레임(410)에만 포인터(460)가 존재하게 된다. For example, when an image frame in which an image corresponding to a pointer exists is input, the image
다른 예로써, 포인터에 대응하는 상이 존재하는 영상 프레임이 입력되면, 영상 프레임 처리부(150)는 도 4b에 도시한 바와 같이 해당 영상 프레임(510)의 다음으로 입력되는 두개의 영상 프레임(520, 530) 간의 차분 프레임(550)과 해당 영상 프레임(540) 직후 입력된 영상 프레임(520) 간의 차분 프레임(540)을 생성할 수 있다. 이 경우는 세 개의 영상 프레임(510, 520, 530) 중에서 첫번째 영상 프레임(510)과 세번째 영상 프레임(530)에 포인터(560a, 560b)가 존재하게 된다. As another example, when an image frame in which an image corresponding to a pointer exists is input, the image
이상에서 언급된 차분 프레임은 두개의 영상 프레임의 차이값에 대한 절대치로 얻어질 수 있다. 또한 영상 프레임에 포인터에 대응하는 상(phase)이 존재하는지의 여부는, 실제 포인터를 촬영함으로써 얻어지는 상에 대한 기준 정보를 사전에 저장하여 두었다가 영상 프레임 내에서 기준 정보와 임계치 이상의 유사도를 갖는 상을 검색함으로써 판단할 수 있다. The difference frame mentioned above may be obtained as an absolute value for the difference between two image frames. In addition, whether or not a phase corresponding to a pointer exists in an image frame may include storing reference information about an image obtained by photographing an actual pointer in advance, and then storing an image having a similarity to the reference information and a threshold or more within the image frame. It can judge by searching.
포인터 검출부(160)는 영상 프레임 처리부(150)가 제공하는 두개의 차분 프레임에서 포인터에 대응하는 상(phase)을 포함하는 템플릿을 추출하고, 추출된 템플릿들간의 템플릿 매칭 작업을 수행함으로써 영상 프레임에서 포인터가 상호 매칭되는지의 여부를 판단한다. The
이 때 포인터 검출부(160)는 주행 관리부(120)로부터 제공되는 이동 로봇의 회전 속도와 촬영부(140)의 영상 프레임 생성 주기를 이용하여 각 영상 프레임 간의 회전 정도를 예측할 수 있다. 연속된 영상 프레임이라도 이동 로봇(100)의 회전 운동에 따라서 도 5에 도시한 바와 같이 촬영 지역에 대하여 차이가 나게 되는데, 영상 프레임 간의 회전 정도란 이러한 차이를 말하는 것이다. 영상 프레임 간의 회전 정도는 사전 실험을 통하여 미리 저장되어 있을 수도 있다. 따라서 포인터 검출부(160)는 영상 프레임 간의 회전 정도에 따라서 영상 프레임 내에 템플릿을 비교할 탐색 영역을 설정할 수도 있다. 이를 통하여 포인터 검출에 대한 오류 를 감소시킬 수 있다. In this case, the
이상에서 설명한 이동 로봇 제어 장치를 구성하는 기능성 블록들인 '~부'는 일종의 모듈로 구현될 수 있다. 모듈은 소프트웨어 또는 Field Programmable Gate Array(FPGA) 또는 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, 모듈은 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 모듈은 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. 모듈은 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 실행시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 모듈은 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 모듈들에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 모듈들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 모듈들로 더 분리될 수 있다.The functional blocks constituting the mobile robot control apparatus described above may be implemented as a kind of module. A module refers to software or a hardware component such as a Field Programmable Gate Array (FPGA) or an Application Specific Integrated Circuit (ASIC), where the module plays certain roles. However, a module is not limited to software or hardware. A module may be configured to reside on an addressable storage medium and may be configured to execute one or more processors. Thus, by way of example, a module may include components such as software components, object-oriented software components, class components and task components, and processes, functions, attributes, procedures, Microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables, as will be appreciated by those skilled in the art. The functionality provided by the components and modules may be combined into a smaller number of components and modules or further separated into additional components and modules.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇 제어 방법을 나타낸 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a mobile robot control method according to an embodiment of the present invention.
먼저, 수신부(110)가 리모콘(200)으로부터 이동 명령 신호를 수신하면(S610), 주행 관리부(120)는 이동 로봇(100)이 일정한 속도로 회전하도록 제어한다(S615). 이동 로봇(100)의 회전 운동은 이하에서 설명할, 임계 횟수 이상의 포인터 검출 성공시 또는 포인터 검출 실패 확정시까지 계속된다. First, when the
이와 동시에 촬영부(140)는 촬영 작업을 수행하여 영상 프레임을 생성한다(S620). 앞서 설명한 바와 같이 촬영부(140)는 이동 명령 신호에 포함된 동기화 정보를 사용하여, 영상 프레임 생성 시점을 리모콘(200)의 지시광(10) 조사 시점과 동기화 시킨다. 또한 촬영부(140)는 일정 주기로 영상 프레임을 생성하는데, 영상 프레임의 생성 주기는 리모콘(200)의 지시광(10) 조사 주기의 절반이다.At the same time, the photographing
그 후, 제어부(130)는 기 추출된 템플릿이 존재하는지 판단한다(S625). 템플릿이 존재하지 않으면, 영상 프레임 처리부(150)는 촬영부(140)가 제공하는 연속된 영상 프레임에 포인터에 대응하는 상(phase)이 존재하는지 판단한다(S630). Thereafter, the
만약 포인터에 대응하는 상이 존재한다면, 영상 프레임 처리부(150)는 해당 프레임을 포함하는 연속된 세개의 영상 프레임 중에서 시간적으로 인접한 영상 프레임 간의 차분 프레임을 생성한다(S635). If there is an image corresponding to the pointer, the
이 때 각 영상 프레임들은 이동 로봇(100)의 회전에 의하여 약간씩 다른 장면을 촬영한 결과 얻어지게 된다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따르면, 영상 프레임 처리부(150)는 이동 로봇(100)의 회전 정도를 고려하여 영상 프레임 간에 동일 영역에 대한 차분값을 구할 수 있다.In this case, each image frame is obtained as a result of photographing a slightly different scene by the rotation of the
포인터 검출부(160)는 영상 프레임 처리부(150)가 생성한 차분 프레임에서 포인터에 대응하는 상을 포함하는 템플릿을 추출하고(S640), 템플릿 매칭 작업을 수행한다(S645). 템플릿 매칭 작업은 공지의 기술을 사용할 수 있으므로, 그 구체적인 설명에 대해서는 생략하도록 한다. 만약 두개의 템플릿이 매칭된다면, 포인터 검출부(160)는 영상 프레임 내에 실제 포인터가 존재하는 것으로 판단할 수 있 다. The
한편, 과정 S625의 판단 결과 기 추출된 템플릿이 존재하면, 포인터 검출부(160)는 기 추출된 템플릿을 사용하여 템플릿 매칭 작업을 수행한다(S645). 이를 통하여 포인터 검출부(160)는 영상 프레임 내에서 템플릿과 매칭되는 영역이 존재하면, 해당 영역을 포인터의 존재 영역으로 판단할 수 있다. On the other hand, if the extracted template is present as a result of the determination in step S625, the
템플릿 매칭 작업 결과 영상 프레임에서 포인터가 검출되면(S650). 제어부(130) 포인터 검출 횟수가 소정의 임계 횟수보다 큰지의 여부를 판단한다(S655). 포인터 검출 횟수가 임계 횟수보다 크면 주행 관리부(120)는 포인터가 검출된 위치로 이동 로봇을 주행시킨다(S660).If a pointer is detected in the image frame as a result of the template matching operation (S650). The
포인터가 검출된 위치는 포인터가 영상 프레임에서 포인터의 좌표를 통하여 얻을 수 있다. 예를 들어 사전에 이동 로봇이 촬영한 영상을 도 7에 도시한 바와 같이 소정의 블록으로 나누고, 각 블록에 해당하는 지역이 실제 이동 로봇으로부터 어느 정도의 거리와 방향을 갖는지에 대한 정보를 사전 실험을 통하여 저장시켜 둘 수 있다. 이 경우 이동 로봇(100)은 영상 프레임에서 포인터가 위치하는 블록에 대응하는 거리와 방향 정보를 획득할 수 있다. 이 밖에도 영상 프레임 상의 특정 지점까지 이동 로봇을 이동시키기 위한 공지의 다양한 기술이 적용될 수 있다. The position at which the pointer is detected may be obtained through the coordinates of the pointer in the image frame. For example, the image previously photographed by the mobile robot is divided into predetermined blocks as shown in FIG. 7, and pre-experimental information on how far the direction and the direction of the area corresponding to each block has from the actual mobile robot is shown. Can be stored through. In this case, the
다시 도 6을 참조하면, 과정 S655에서 포인터의 검출 횟수가 임계 횟수보다 크지 않으면, 제어부(130)는 과정 S620부터 전술한 과정을 반복 수행하도록 이동 로봇(100)의 각 구성 요소들을 제어한다.Referring back to FIG. 6, if the number of detection of the pointer is not greater than the threshold number of times in step S655, the
한편, 과정 S645에서 포인터가 검출되지 않았다면, 제어부(130)는 이동 로봇 (100)의 회전 각도가 임계 각도보다 작은지의 여부를 판단한다(S665). 이동 로봇(100)의 회전 각도는 주행 관리부(120)를 통해서 얻을 수 있다. 만약 이동 로봇(100)의 회전 각도가 임계 각도보다 작다면, 제어부(130)는 과정 S620부터 전술한 과정을 반복 수행하도록 이동 로봇(100)의 각 구성 요소들을 제어한다. On the other hand, if the pointer is not detected in step S645, the
그러나, 이동 로봇(100)의 회전 각도가 임계 각도 이상이라면, 제어부(130)는 포인터 검출에 실패하였음을 사용자에게 알린다(S670). However, if the rotation angle of the
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
상기한 바와 같은 본 발명의 이동 로봇 제어 방법 및 장치에 따르면 사용자가 원하는 위치로 이동 로봇을 간편히 이동시킬 수 있는 효과가 있다. According to the mobile robot control method and apparatus of the present invention as described above has the effect that the user can easily move the mobile robot to a desired position.
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