KR101240181B1 - 이동 로봇의 안전경로 생성 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동로봇의 자율주행을 위한 안전경로 생성 기술에 관한 것으로, 지도상에서 로봇의 현재 위치로부터 목적지까지의 전역 경로를 탐색한 후 로봇이 주행하는 도중에 로봇 주변의 장애물 정보를 고려하여 기 탐색된 전역 경로를 동적으로 보정함으로써 안전경로를 생성하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 전역경로를 기반으로 안전경로를 생성하기 때문에 목적지까지의 이동경로를 최소화하면서도 주변 장애물과의 안전거리를 확보할 수 있는 장점을 가지므로 이동로봇의 자율주행을 위한 경로생성 시 유용하게 활용될 수 있다.

이동로봇, 안전경로, 전역 경로, 자율 주행

Description

이동 로봇의 안전경로 생성 방법 및 장치{Method and apparatus and for generating safe path of mobile robot}

본 발명은 이동 로봇의 경로 생성을 통한 주행 기술에 관한 것으로, 특히 주어진 맵 상에서 목적지까지의 전역 경로를 기반으로 주행 도중 충돌 가능성을 최소화할 수 있는 안전 경로를 동적으로 생성하는데 적합한 이동 로봇의 안전경로 생성 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2008-S-031-01, 과제명: u-Robot 인지인프라 기술 개발].

경로탐색 또는 장애물 회피는 이동로봇의 자율주행에 있어서 중요한 요소기술이다. 로봇은 목적지까지 경로를 생성하여 이동하되 주변 장애물과 충돌하지 않고 목적지에 도달해야 한다. 좋은 경로라 함은 목적지까지의 이동 경로를 최소로 하는 최단경로이거나 또는 주변 장애물과의 충돌 가능성을 최소로 하는 안전 경로를 의미한다. 통상적으로 로봇 응용에 있어서는 안전경로가 보다 중요하지만 가장 이상적인 경로는 안전하면서도 가능한 한 최단인 경로일 것이다.

통상적으로 안전경로를 확보하는 방법으로는 로봇에 장착된 장애물 감지 센서(레이져, 초음파 등 주변 장애물과의 거리를 측정할 수 있는 장치)를 이용하여 빈 공간이 가장 많은 방향을 찾고 목적지 방향을 같이 고려하여 로봇의 이동 방향을 결정하는 방법이 주로 사용되어 왔다. 빈 공간을 향한 방향과 목적지를 향한 방향과의 가중치는 실험적으로 결정된다. 빈 공간에 가중치를 많이 주면 장애물과의 충돌 가능성을 최소화할 수 있지만 긴 경로를 돌아야 하거나 극단적인 경우에는 목적지에 도착하지 못하는 경우가 발생한다. 반대로 목적지에 대한 가중치를 많이 주면 안전성이 떨어진다.

　이와 같이 가중치를 결정하는 문제는 주행 성능에 많은 영향을 주지만 최적의 가중치가 공간 구조나 환경에 따라서 달라지기 때문에 적용 환경이 달라지면 환경에 맞게 가중치를 실험적으로 조절해주어야 하는 불편함이 있었다. 또한 'U'자 형의 장애물이 있고 장애물 건너편에 목적지가 있을 경우 로봇이 장애물 안쪽으로 들어가게 되면, 이를 빠져나오지 못하게 되는 경우도 빈번하게 발생하게 된다.

로봇 경로의 안전성은 결국 주행경로를 따라 주변 장애물들과 얼마큼의 안전거리를 확보하면서 주행할 것인지의 여부인데, 종래의 방법들은 가장 안전한 방향(빈 공간이 가장 넓은 방향)과 목적지를 향한 방향 사이의 가중치로 안전성을 조절하기 때문에 장애물과의 안전거리를 직관적으로 조절하기 힘든 측면이 있다. 예를 들어, 가중치가 동일하고 목적지 방향과 가장 안전한 방향이 반대 방향이라면, 로봇은 측면으로 이동할 것이다. 또한 점점 좁아지는 통로의 끝에 목적지가 있다면, 가장 안전한 방향은 목적지와 정반대 방향이기 때문에 목적지 방향에 높은 가중치 를 두어야 정상적으로 로봇이 목적지로 갈 수 있을 것이다. 이와 같이 가중치를 이용한 종래의 방법은 가중치 조절에 따른 영향이 직관적이지 않기 때문에 적용 환경에 따라서 많은 횟수의 실험을 통해 적절한 가중치를 찾아야 하며, 또한 환경에 따라서는 적절한 값을 찾지 못할 수도 있다.

상기한 바와 같이 동작하는 종래 기술에 의한 이동로봇의 안전경로 생성 방식에 있어서는, 안전성을 강조하면 이동경로가 길어지거나 목적지를 잘 찾지 못하고 파라미터 조절이 직관적이지 못하며 적용 환경이 바뀔 때마다 복잡한 파라미터 조절이 필요하다는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은, 목적지까지의 최단 경로를 따라 가면서도 주변 장애물들과의 안전거리를 확보할 수 있는 이동 로봇의 안전경로 생성 방법 및 장치를 제공한다.

또한 본 발명은, 맵 상에서 로봇의 현재 위치로부터 목적지까지의 전역 경로를 탐색하고, 로봇 주변의 장애물 정보를 이용하여 기 탐색된 전역 경로를 동적으로 보정하면서 주행할 수 있는 이동 로봇의 안전경로 생성 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시예 방법은, 로봇에 입력된 지도 정보 내에서 출발지에서 목적지까지의 전역 경로를 탐색하는 과정과, 상기 탐색된 전역 경로 상에서 상기 로봇이 이동할 경우 예상되는 상기 로봇과 주변 장애물과의 예상 거리 정보를 추출하는 과정과, 상기 추출된 주변 장애물과의 예상 거리 정보를 이용하여 상기 전역 경로를 지역적으로 보정하는 과정을 포함한다.

본 발명의 일 실시예 장치는, 로봇에 입력된 지도 정보 내에서 출발지에서 목적지까지의 전역 경로를 탐색하는 전역 경로 탐색 모듈과, 상기 탐색된 전역 경로 상에서 상기 로봇이 이동할 경우 예상되는 상기 로봇과 주변 장애물과의 예상 거리 정보를 추출하는 장애물 정보 추출부와, 상기 주변 장애물과의 예상 거리 정보를 이용하여 상기 전역 경로를 지역적으로 보정하는 경로 보정 모듈을 포함한다.

본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, 목적지까지의 최적 경로를 따라 가면서도 주변 장애물과 일정 거리 이상의 안전거리를 확보할 수 있는 경로 생성 방법을 제공하기 때문에 로봇이 목적지까지 도달하는 시간을 단축시킴과 동시에 장애물과의 충돌 가능성을 최소화시킬 수 있다.

또한, 로봇을 적용하는 환경의 공간 구조에 영향을 받지 않기 때문에 로봇을 적용하는 장소에 따라서 파라미터를 조절해야 하는 불편함을 해소할 수 있는 효과 가 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명은 맵 상에서 로봇의 현재 위치로부터 목적지까지의 전역 경로를 탐색하고, 로봇 주변의 장애물 정보를 이용하여 기 탐색된 전역 경로를 동적으로 보정하며 주행할 수 있도록 구현하는 것으로서, 목적지까지의 최단 경로를 따라 가면서도 주변 장애물들과의 안전거리를 확보할 수 있으므로, 로봇이 목적지까지 도달하는 시간을 단축시키는 것을 가능하게 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇을 위한 안전 경로 생성 장치의 구조를 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 안전 경로 생성 장치는, 제어부(100), 지도정보 DB(106), 각종 센서(108), 장애물 정보 추출부(110) 등을 포함하며, 이때 제어부(100)는 전 역 경로 탐색 모듈(102)과 경로 보정 모듈(104) 등을 포함한다.

구체적으로 제어부(100)는 특정 공간상에서 로봇을 제어하여 출발지에서 목적지까지의 경로를 생성하며 안전하며, 빠르게 이동시키기 위하여 경로탐색 및 장애물 회피를 수행하게 된다. 이에 전역 경로 탐색 모듈(102)에서는 지도 정보 DB(106)로부터 특정 공간에 대한 지도 정보를 전달받고, 각종 센서(108) 중에서 위치를 확인하는 위치 측정 센서(예컨대, GPS)로부터 로봇의 현재 위치 정보를 수신 받아 이를 토대로 현재 위치, 즉 출발지에서 설정된 목적지까지의 전역 경로를 탐색하게 된다.

전역 경로를 탐색하기 위한 탐색 알고리즘으로는 A* 알고리즘, Dijkstra's 탐색 알고리즘 등이 사용될 수 있다. 특히, A* 알고리즘은 출발지에서 목적지까지의 최단 경로를 찾는 것을 보장해 준다. 한편, 본 발명의 실시예는 앞서 열거한 알고리즘에 한정되지 않으며, 전역 경로 탐색 모듈(102)에서 전역 경로를 탐색할 수 있는 고속 탐색 알고리즘이면, 어느 것이나 적용 가능함은 물론이다.

경로 보정 모듈(104)은 기 탐색된 전역 경로를 로봇 주변의 장애물 정보를 이용하여 동적으로 보정하는 것으로서, 먼저 각종 센서(108) 중에서 레이져, 초음파 등으로 주변 장애물과의 예상 거리를 측정할 수 있는 장애물 감지 센서를 통해 센싱된 장애물 센싱 정보를 장애물 정보 추출부(110)에서 수신한다. 장애물 정보 추출부(110)에서는 지도 정보 DB(106)를 통해 특정 공간에 대한 지도 정보를 전달받아 기 수신한 장애물 센싱 정보와의 비교를 통하여 특정 공간상의 정확한 장애물 정보를 추출하게 되며, 추출한 장애물 정보는 경로 보정 모듈(104)로 전달된다.

여기서, 장애물 정보는 지도상에서 로봇이 갈 수 있는 지역과 갈 수 없는 지역을 구분하는 정보로서, 원래의 지도정보와 실시간 장애물 감지 센서를 이용하여 획득한 장애물 정보를 기반으로 산출된다. 물론 지도 정보 또는 실시간 장애물 감지 센서 중 어느 하나를 이용해서도 장애물 정보의 추출이 가능하나, 지도정보와 실시간 장애물 감지 센서의 동시 이용이 좀 더 정확한 정보를 산출하게 된다.

이에 경로 보정 모듈(104)을 통한 경로보정은 전역 경로 탐색 모듈(102)을 통해 기 탐색된 전역 경로에서 로봇의 현재 위치로부터 일정 거리 떨어진 지점의 경로에 수직인 방향으로 양쪽의 여유 공간을 계산한 후, 로봇이 계산된 여유 공간의 중앙 점을 통과하도록 경로를 보정함으로써 이루어진다.

구체적으로 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 이동 경로를 도시한 도면으로서, 도 3을 참조하면, 현재 로봇의 위치를 P₀(300), 목적지 위치를 P_n(302), 현재 위치에서 목적지까지 탐색된 전역 경로를 일정한 거리 별로 분리하여 P₀P₁P₂...P_n이라 정의한다. 이동 로봇이 탐색된 전역 경로를 따라 이동하기 위해서는 경로 상에서 특정 지점을 중간 목적지로 삼고 로봇의 속도 및 방향을 조절해야 한다. 이 지점을 제어 지점(control point)이라 부르고 P_k(304)로 표기한다. P_k(304)는 고정된 것이 아니라 로봇이 이동함에 따라 같이 위치가 변한다.

만일 P₀(300)에서 가장 가까운 P₁(도시하지 않음)을 제어지점으로 삼으면, 로봇의 흔들림이 심해질 수 있기 때문에 도 3에서와 같이 어느 정도 전방에 떨어진 지점을 제어 지점으로 삼는 것이 바람직하다. P_k(304)를 멀리 잡을수록 좀 더 부드러운 모션 제어가 가능해지지만, 너무 멀리 잡으면 코너를 돌 때 장애물과 충돌할 수 있기 때문에 적절한 값을 사용하는 것이 좋다. P_k(304)는 로봇으로부터 전방 80cm 정도로 설정하는 것이 바람직하다. 다음으로, 제어지점 P_k(304)에서 경로의 방향에 수직이고 양쪽 방향으로 길이가 각각 거리 d(306)인 선분을 따라 P_k(304)에서 가장 가까운 장애물 지점 P_L(308), P_R(310)을 잡는다.

만약 P_R(310)과 같이 거리 d(306) 이내에 장애물이 없을 경우에는 선분의 끝점을 장애물 지점으로 잡는다.

이는 하기 <수학식 1>과 같이 나타낼 수 있다.

여기서, P_L=(x_L, y_L), P_R=(x_R, y_R)이다.

이후 P_L(308)과 P_R(310)의 중점 P_k*(312)를 지나도록 보정 경로를 생성하고, 이 지점을 향해 로봇을 이동시킨다.

즉, 원래 탐색된 전역 경로를 따르도록 하기 위해서는 P_k(304)를 지나도록 로봇을 제어해야 하나, 이는 최단경로일 뿐 안전한 경로는 아니기 때문에 P_k(304)에 서 양쪽 방향으로 빈 공간을 고려하여 중앙 지점 P_k*(312)를 통과하도록 경로 정보를 보정한 후, 로봇의 이동을 제어하는 것이다.

이후, 상기와 같이 경로 보정된 정보는 로봇 내의 주행부(도시하지 않음)로 전달되어 경로 보정 정보를 토대로 이동 수단(예컨대, 서보모터)의 속도 및 방향 제어를 통해 로봇을 이동시키며, 경로로 주행을 수행하게 된다.

이와 같은 경로 보정 방법은 로봇이 전반적으로는 전역 경로를 따르되 장애물과 일정거리 이상 안전거리를 확보하면서 이동하도록 하는 효과를 갖는다.

한편, 도 4에 도시한 바와 같이 경로에 수직인 선분에서 양쪽 방향으로 모두 거리 d 이내에 장애물이 존재할 경우가 발생할 수도 있다.

도 4를 참조하면, 현재 로봇의 위치를 P₀(400), 목적지 위치를 P_n(402), 제어 지점 P_k(404), 제어 지점 P_k(404)에서 경로의 방향에 수직이고 양쪽 방향으로 길이가 각각 d 이내에 장애물이 존재하여 장애물까지의 지점 P_k(404)에서 가장 가까운 장애물 지점을 P_L(406), P_R(408)로 잡게 된다.

이와 같은 경우에도 마찬가지로 P_L(406)과 P_R(408)의 중점 P_k*(410)을 새로운 제어 지점으로 설정하고 이 지점을 향해 로봇을 이동시킨다. 즉, 로봇이 장애물 내 빈 공간의 중앙을 통과하게 되는 것이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇을 위한 안전 경로 생성 장치의 동작 절차를 도시한 흐름도이다.

도 2를 참조하면, 200단계에서 전역 경로 탐색 모듈(102)은 지도 정보 DB(106)로부터 전달받은 특정 공간에 대한 지도 정보를 토대로 출발지에서 설정된 목적지까지의 전역 경로를 탐색하게 된다. 이때, 각종 센서(108)로부터 센싱된 로봇의 현재 위치 정보를 수신한 경우에는 지도 정보와 센싱 정보를 토대로 현재 로봇의 위치에서 목적지까지의 전역 경로를 탐색하게 된다.

202단계에서 장애물 정보 추출부(110)는 각종 센서(108) 내에 포함된 장애물 감지 센서를 통하여 전달된 장애물 센싱 정보를 토대로 장애물의 위치정보를 알 수 있는 장애물 정보를 추출하게 된다. 이때, 지도 정보 DB(106)로부터 지도 정보를 전달받은 경우에는 장애물 센싱 정보와의 비교를 통해 더욱 정확한 장애물 정보를 추출할 수 있다.

이후 경로 보정 모듈(104)에서는 장애물 정보 추출부(110)로부터 전달된 장애물 정보를 이용하여 204단계에서 전역 경로 탐색 모듈(102)로부터 전달된 전역 경로정보를 지역적으로 보정하게 된다.

이때, 전역 경로 정보의 보정은, 로봇으로부터 전방으로 일정거리 이상 떨어진 전역경로 상의 한 지점에서 전역경로에 수직인 방향으로 양쪽으로 일정한 거리(예컨대, 거리값 d(306))를 계산하며, 일정한 거리 안에 장애물이 있는 경우에는 장애물까지의 거리를 계산한 후, 일정한 거리 사이 혹은 장애물 사이의 공간의 중점을 새로운 경로로 설정하여 경로를 보정하게 된다.

한편, 거리값 d(306)는 장애물과의 안전거리를 얼마나 확보할 것인지에 대한 판단에 따라 직관적인 조절이 가능하다. 즉, 만일 거리값 d(306)를 0으로 설정하 면, 로봇은 전역 경로를 그대로 따라 이동하게 되고, 거리값 d(306)를 크게 할수록 좀 더 장애물과의 안전거리를 크게 확보하게 될 것이다.

도 5 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 거리값에 따른 로봇의 이동 경로를 도시한 도면이다.

도 5는 거리값 d(306)가 2로 설정된 경우의 로봇 이동경로(500)를 보여주는 것으로서, 설정된 거리 값이 크지 않으므로, 출발지에서 목적지까지의 최단 경로 내에서 장애물과 비교적 가까운 상태로 이동하게 된다. 이는 최단 경로 내에서도 장애물과 최소한의 거리 확보를 통해 로봇의 주행이 가능하나, 확실한 안전거리 확보는 되지 않을 수 있다.

이에 도 6은 거리값 d(306)를 10으로 조절함에 따른 실제 로봇의 이동 경로(600)를 나타내는 것으로서, 도 5에 도시된 로봇의 이동 경로(500)보다는 도 6에 도시한 로봇의 이동 경로(600)가 장애물과 일정거리 이상의 안전거리를 확보한 상태에서 이동하였음을 알 수 있다.

이러한 거리값 d(306)는 공간 상태 즉, 로봇이 이동하는 경로의 노면이 고르지 못하거나, 빠른 이동이 필요한 경우에는 값을 늘려주어 장애물과의 안전거리를 확보하게 할 수도 있다. 이는 사용자에 의해 설정되거나, 로봇 내 제어부(100)에서 주행부와 연동하여 속도대비 거리값 d(306)를 산출할 수 있다.

예를 들어, 로봇의 이동 속도를 높여 목적지까지의 도달하는 시간을 단축시키기 위한 경우에는, 이동 속도가 높아지는 수치에 비례하도록 거리값 d(306)를 조절하게 된다. 즉, 로봇의 이동 속도를 높이는 경우엔 확실한 안전거리 확보가 중요 하므로, 거리값 d(306)의 크기가 크게 설정되도록 하고, 로봇의 이동 속도를 낮추는 경우엔 거리값 d(306)의 크기를 작게 설정되도록 구현할 수 있다. 한편 비례 값은 사용자의 설정방식에 따라 로봇의 이동속도 : 거리값d(306)가 1:1 혹은 x:1, 1:y로 설정될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 맵 상에서 로봇의 현재 위치로부터 목적지까지의 전역 경로를 탐색하고, 로봇 주변의 장애물 정보를 이용하여 기 탐색된 전역 경로를 동적으로 보정하는 것으로서, 목적지까지의 최단 경로를 따라 가면서도 주변 장애물들과의 안전거리를 확보할 수 있으므로, 로봇이 목적지까지 도달하는 시간을 단축시키는 것을 가능하게 한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안전 경로 생성 장치의 구조를 도시한 블록도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 안전 경로 생성 장치의 동작 절차를 도시한 흐름도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 이동 경로를 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 장애물이 존재할 경우의 로봇 이동 경로를 도시한 도면,

도 5 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 거리값에 따른 로봇의 이동 경로를 도시한 도면.

<　도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 >

100 : 제어부 102 : 전역 경로 탐색 모듈

104 : 경로 보정 모듈 106 : 지도정보 DB

108 : 각종 센서 110 : 장애물 정보 추출부

Claims (20)

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6. 로봇에 입력된 지도 정보 내에서 출발지에서 목적지까지의 전역 경로를 탐색하는 과정과,

   상기 탐색된 전역 경로 상에서 상기 로봇이 이동할 경우 예상되는 상기 로봇과 주변 장애물과의 예상 거리 정보를 추출하는 과정과,

   상기 추출된 주변 장애물과의 예상 거리 정보를 이용하여 상기 전역 경로를 지역적으로 보정하는 과정을 포함하며,

   상기 보정하는 과정은,

   상기 로봇의 현 위치로부터 전방으로 일정거리 이상 떨어진 전역경로 상의 한 지점을 제어 지점으로 설정하고,

   상기 제어 지점에서 상기 전역경로에 수직인 방향으로 양쪽의 기 설정된 거리 안에서의 여유 공간을 계산하며,

   상기 계산된 여유 공간의 중점을 지나도록 새로운 경로를 설정하고,

   상기 설정된 지점에서 상기 전역경로에 수직인 방향의 양쪽으로 기 설정된 거리 안의 공간에 장애물이 감지된 경우, 상기 감지된 장애물의 위치를 기준으로 상기 여유 공간의 중점을 계산하고,

   상기 제어지점에서 상기 전역 경로의 방향에 수직이고 양쪽 방향으로 각각 상기 기 설정된 거리만큼의 길이를 갖는 선분과 상기 주변 장애물이 만나는 가장 가까운 지점을 각각 장애물 지점으로 설정하며, 상기 장애물 지점 사이의 거리의 중점을 상기 여유 공간의 중점으로 계산하는 이동 로봇의 안전 경로 생성 방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 기 설정된 거리만큼의 길이를 갖는 선분 이내에 주변 장애물이 없는 경우, 상기 선분의 끝점을 장애물 지점으로 설정하는 이동 로봇의 안전 경로 생성 방법.
8. 제 6항에 있어서,

   상기 기 설정된 거리는,

   상기 로봇의 이동 속도에 비례하게 설정되는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 안전경로 생성 방법.
9. 제 6항에 있어서,

   상기 전역 경로를 탐색하는 과정은,

   A* 알고리즘 또는 Dijkstra's 탐색 알고리즘을 사용하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 안전경로 생성 방법.
10. 제 6항에 있어서,

    상기 로봇의 출발지는,

    위치센서를 통해 측정된 현재 로봇의 위치 정보를 토대로 판단하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 안전경로 생성 방법.
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 로봇에 입력된 지도 정보 내에서 출발지에서 목적지까지의 전역 경로를 탐색하는 전역 경로 탐색 모듈과,

    상기 탐색된 전역 경로 상에서 상기 로봇이 이동할 경우 예상되는 상기 로봇과 주변 장애물과의 예상 거리 정보를 추출하는 장애물 정보 추출부와,

    상기 주변 장애물과의 예상 거리 정보를 이용하여 상기 전역 경로를 지역적으로 보정하는 경로 보정 모듈을 포함하며,

    상기 경로 보정 모듈은,

    상기 로봇의 현 위치로부터 전방으로 일정거리 이상 떨어진 전역경로 상의 한 지점을 제어 지점으로 설정하고, 상기 제어 지점에서 상기 전역경로에 수직인 방향으로 양쪽의 기 설정된 거리 안에서의 여유 공간을 계산하고, 상기 계산된 여유 공간의 중점을 지나도록 새로운 경로를 설정하며,

    상기 설정된 지점에서 상기 전역경로에 수직인 방향의 양쪽으로 기 설정된 거리 안의 공간에 장애물이 감지된 경우, 상기 감지된 장애물의 위치를 기준으로 상기 여유 공간의 중점을 계산하고,

    상기 제어지점에서 상기 전역 경로의 방향에 수직이고 양쪽 방향으로 각각 상기 기 설정된 거리만큼의 길이를 갖는 선분과 상기 주변 장애물이 만나는 가장 가까운 지점을 각각 장애물 지점으로 설정하며, 상기 장애물 지점 사이의 거리의 중점을 상기 여유 공간의 중점으로 계산하는 이동 로봇의 안전 경로 생성 장치.
17. 제16항에 있어서,

    상기 경로 보정 모듈은,

    상기 기 설정된 거리만큼의 길이를 갖는 선분 이내에 주변 장애물이 없는 경우, 상기 선분의 끝점을 장애물 지점으로 설정하는 이동 로봇의 안전 경로 생성 장치.
18. 제 16항에 있어서,

    상기 기 설정된 거리는,

    상기 로봇의 이동 속도에 비례하게 설정되는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 안전경로 생성 장치.
19. 제 16항에 있어서,

    상기 전역 경로 탐색 모듈은,

    A* 알고리즘 또는 Dijkstra's 탐색 알고리즘을 사용하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 안전경로 생성 장치.
20. 제 16항에 있어서,

    상기 전역 경로 탐색 모듈은,

    위치 센서로부터 측정되어 전달된 상기 로봇의 현재 위치 정보를 토대로 출발지를 판단하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 안전경로 생성 장치.

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