KR101303650B1 - Method for building spatial map, method for searching optimum traveling path using spatial map and robot control device using the same - Google Patents

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Abstract

자율 주행 로봇을 이용한 공간 지도 생성 방법이 제공된다. 지도 생성 방법은, 공간에 배치된 다수의 위치 좌표계 각각으로부터 출력된 로봇 지역 좌표로부터 로봇 전역 좌표를 계산하는 단계 및 계산된 로봇 전역 좌표에 기초하여 공간에서의 다수의 위치 좌표계 각각의 위치를 추정하고, 추정된 다수의 위치 좌표계 각각의 위치에 기초하여 공간 지도를 생성하는 단계를 포함한다.A space map generation method using an autonomous robot is provided. The method for generating a map may include calculating robot global coordinates from robot local coordinates output from each of the plurality of position coordinate systems disposed in the space, and estimating the position of each of the plurality of position coordinate systems in space based on the calculated robot global coordinates. Generating a spatial map based on the location of each of the estimated plurality of location coordinate systems.

Description

자율 주행 로봇을 이용한 지도 생성 방법, 이를 이용한 최적 주행 경로 산출 방법 및 이들을 수행하는 로봇 제어 장치{Method for building spatial map, method for searching optimum traveling path using spatial map and robot control device using the same}Method for building spatial map, method for searching optimum traveling path using spatial map and robot control device using the same}

본 발명은 로봇 주행 제어 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자율 주행 로봇을 이용하여 공간 지도를 생성할 수 있는 자율 주행 로봇을 이용한 지도 생성 방법, 이를 이용한 최적 주행 경로 산출 방법 및 이들을 수행하는 로봇 제어 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a robot driving control technology, and more particularly, a map generation method using an autonomous driving robot capable of generating a spatial map using an autonomous driving robot, a method for calculating an optimal driving route using the same, and a robot control for performing the same. Relates to a device.

본 발명은 지식경제부의 IT성장동력기술개발 사업 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: , 과제명:RUPI-클라이언트 기술 개발].The present invention is derived from a study conducted as part of the IT growth engine technology development project of the Ministry of Knowledge Economy [Task management number:, Task name: RUPI-client technology development].

일반적으로, 자율주행 이동로봇이란 본체 내에 전원 및 센서가 탑재되어 외부로부터 신호와 전원의 공급 없이도 자율적으로 이동이 가능한 로봇을 말한다. In general, an autonomous mobile robot refers to a robot that can be autonomously moved without a signal and power supplied from the outside by mounting power and sensors in the main body.

이러한 자율주행 이동로봇은 일정 공간의 지도 정보를 내장하고 있으며, 일정 공간을 자유롭게 이동하기 위하여 현재 자기 위치를 파악한 후 목적지까지의 이동 경로를 설정하여 센서를 통해 감지되는 장애물을 피해 상기 설정된 목적지로 이동한다.The self-driving mobile robot has a map information of a certain space, and in order to move freely in a certain space, it grasps its current location and sets a moving path to the destination to move to the set destination to avoid obstacles detected by the sensor. do.

종래에는 자율주행 이동로봇이 목적지로 이동하기 위하여, 이동 경로상에 고정되어 설치된 비콘(beacon)으로부터 발신되는 신호의 수신 세기를 이용하여 비콘의 위치를 파악하여 자신의 위치를 유추함으로써, 목적지로의 이동을 유도하는 방법이 이용되었다.Conventionally, in order for an autonomous mobile robot to move to a destination, the autonomous mobile robot detects the location of the beacon by using the reception strength of a signal transmitted from a beacon fixedly installed on the moving path, and infers its location to the destination. A method of inducing migration was used.

즉 자율주행 이동로봇은 비콘들로부터 수신한 비콘 신호에 의지하여 해당 목적지로 이동한다. 이는 자율주행 이동로봇이 해당 목적지까지 이동하는데 있어서 최단 거리가 있음에도 불구하고 불필요한 이동을 수행하게 되는 문제점이 있다.
That is, the autonomous mobile robot moves to the corresponding destination based on the beacon signals received from the beacons. This is a problem that the autonomous mobile robot performs unnecessary movement despite the shortest distance to move to the corresponding destination.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 자율 주행 로봇을 이용하여 공간 지도를 생성하는 방법을 제공하고자 하는데 있다.The present invention is to solve the above problems, the problem to be solved by the present invention is to provide a method for generating a space map by using an autonomous robot.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 생성된 공간 지도를 이용하여 자율 주행 로봇의 최적 주행 경로를 산출하는 방법을 제공하고자 하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for calculating an optimal driving route of an autonomous robot using a generated spatial map.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 공간 지도 생성 및 최적 주행 경로 산출을 수행하기 위한 로봇 제어 장치를 제공하고자 하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a robot control apparatus for performing spatial map generation and optimal driving route calculation.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 로봇을 이용한 지도 생성 방법은, 공간에 배치된 다수의 위치 좌표계 각각으로부터 출력된 로봇 지역 좌표로부터 로봇 전역 좌표를 계산하는 단계 및 계산된 로봇 전역 좌표에 기초하여 공간에서의 다수의 위치 좌표계 각각의 위치를 추정하고, 추정된 다수의 위치 좌표계 각각의 위치에 기초하여 공간 지도를 생성하는 단계를 포함한다.In order to solve the above problems, a method of generating a map using an autonomous robot according to an embodiment of the present invention includes calculating global robot coordinates from robot local coordinates output from each of a plurality of position coordinate systems arranged in a space, and calculating Estimating a location of each of the plurality of location coordinate systems in space based on the robot global coordinates, and generating a spatial map based on the location of each of the estimated plurality of location coordinate systems.

상기 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 주행 로봇의 최적 주행 경로 산출 방법은, 로봇으로부터 목적지 정보를 수신하는 단계, 공간에 위치하는 다수의 위치 좌표계 중에서 하나의 위치 좌표계로부터 출력된 로봇 지역 좌표를 수신하는 단계 및 공간 지도에 기초하여 로봇 지역 좌표로부터 로봇의 현재 위치를 파악하고, 현재 위치에서 목적지 정보에 따른 목적지까지의 최단 주행 거리를 산출하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for calculating an optimal driving route of an autonomous robot, the method comprising: receiving destination information from a robot, outputting from one position coordinate system among a plurality of position coordinate systems located in a space; Receiving the robot area coordinates and the current position of the robot from the robot area coordinates based on the spatial map, and calculating the shortest travel distance from the current position to the destination according to the destination information.

상기 또 다른 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 제어 장치는, 공간에서의 로봇 지역 좌표로부터 계산된 로봇 전역 좌표에 기초하여 공간 지도를 생성하는 공간 지도 생성부 및 공간 지도에 기초하여 로봇으로부터 전송된 목적지 정보에 해당하는 목적지까지의 최적 주행 경로를 산출하여 출력하는 주행 경로 산출부를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a robot control apparatus based on a space map generator and a space map to generate a space map based on global robot coordinates calculated from robot local coordinates in space. And a driving route calculator for calculating and outputting an optimal driving route to a destination corresponding to the destination information transmitted from the robot.

본 발명의 자율 주행 로봇을 이용한 지도 생성 방법, 이를 이용한 최적 주행 경로 산출 방법 및 이들을 수행하는 로봇 제어 장치는, 별도의 장치를 사용하지 않고서도 로봇과 제어 장치를 이용하여 공간에 대한 공간 지도를 생성할 수 있으며, 생성된 공간 지도를 이용하여 로봇의 최적의 주행 경로를 산출할 수 있는 효과가 있다.The map generation method using the autonomous robot of the present invention, the method for calculating the optimal driving route using the same, and the robot control apparatus performing the same generate a spatial map of the space using the robot and the control device without using a separate device. It is possible to calculate the optimal driving route of the robot by using the generated spatial map.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명에 따른 로봇 제어 장치를 포함하는 지도 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 지도 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 지도 시스템을 이용한 공간 지도 생성 방법에 대한 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 지도 시스템을 이용한 최적 주행 거리 산출 방법에 대한 흐름도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS A brief description of each drawing is provided to more fully understand the drawings recited in the description of the invention.
1 is a schematic configuration diagram of a map system including a robot control apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic block diagram of the map system shown in FIG. 1.
3 and 4 are flowcharts illustrating a spatial map generation method using the map system of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a method of calculating an optimum traveling distance using a map system of the present invention.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시 예에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 실시 예를 예시하는 첨부도면 및 첨부도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the embodiments of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings that illustrate embodiments of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.

도 1은 본 발명에 따른 로봇 제어 장치를 포함하는 지도 시스템의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a map system including a robot control apparatus according to the present invention.

도 1을 참조하면, 지도 시스템(1)은 특정한 공간(10)에서 주행(또는, 이동)하는 자율 주행 로봇(이하, 로봇)(200)을 이용하여 공간(10)에 대한 공간 지도를 생성하여 관리할 수 있다.Referring to FIG. 1, the map system 1 generates a spatial map of the space 10 using an autonomous driving robot (hereinafter, referred to as a robot) 200 that travels (or moves) in a specific space 10. Can manage

또한, 지도 시스템(1)은 상기 공간(10)에서 로봇(200)이 설정된 목적지까지 주행하는데 필요한 경로, 즉 최적(최단)의 주행 경로를 산출하고, 이를 이용하여 로봇(200)의 주행을 제어할 수 있다.In addition, the map system 1 calculates a path required to travel to the destination where the robot 200 is set in the space 10, that is, an optimal (shortest) driving path, and controls the driving of the robot 200 by using the same. can do.

지도 시스템(1)은 로봇(200) 및 로봇 제어 장치(100)를 포함할 수 있고, 로봇(200)이 주행하는 공간(10)에는 다수의 위치 좌표계(20) 및 다수의 장애물(30)이 배치될 수 있다.The map system 1 may include a robot 200 and a robot control apparatus 100, and a plurality of position coordinate systems 20 and a plurality of obstacles 30 are disposed in the space 10 in which the robot 200 travels. Can be deployed.

여기서, 상술한 공간(10)은 집 또는 사무실 등과 같은 일정한 영역을 가지는 실내 공간일 수 있다. 또한, 다수의 위치 좌표계(20)는 공간(10)의 천정부에 일정한 간격으로 설치되어 배치될 수 있다. Here, the above-described space 10 may be an indoor space having a predetermined area such as a home or an office. In addition, the plurality of position coordinate systems 20 may be installed and disposed at regular intervals on the ceiling of the space 10.

공간(10)에 배치된 각각의 위치 좌표계(20)는 공간(10)의 소정 영역을 커버할 수 있는 셀 커버리지(cell coverage)(25)를 가질 수 있다. Each position coordinate system 20 disposed in the space 10 may have a cell coverage 25 that can cover a predetermined area of the space 10.

다시 말하면, 공간(10)의 바닥면, 즉 로봇(200)의 실주행 영역을 일정한 셀들로 분할하고, 각각의 위치 좌표계(20)는 각 셀 영역에 로봇(200)의 존재 유무를 감지할 수 있다.In other words, the bottom surface of the space 10, that is, the running region of the robot 200 is divided into predetermined cells, and each position coordinate system 20 may detect the presence or absence of the robot 200 in each cell region. .

이때, 각각의 위치 좌표계(20) 중에서 하나의 위치 좌표계의 셀 커버리지에 로봇(200)이 위치하는 경우에, 하나의 위치 좌표계는 셀 커버리지에서의 로봇(200)의 위치 정보, 즉 로봇(200)의 지역 좌표(Local Coordination)를 출력할 수 있다. At this time, when the robot 200 is located in the cell coverage of one position coordinate system among each position coordinate system 20, one position coordinate system is the position information of the robot 200 in the cell coverage, that is, the robot 200 Local Coordination of can be output.

로봇(200)은 공간(10)에서 자율 주행을 할 수 있는 자율 주행 로봇, 예컨대 청소용 로봇 또는 보안용 로봇 등일 수 있다. The robot 200 may be an autonomous driving robot capable of autonomous driving in the space 10, for example, a cleaning robot or a security robot.

로봇(200)은 서보 모터 또는 스템핑 모터 등으로 복수의 바퀴를 회전시켜 이동하는 바퀴 타입, 무한 궤도를 이용하여 이동하는 케터필러 타입 또는 복수의 다리를 이용하여 이동하는 관절 타입 등 다양한 주행 방법을 이용하여 공간(10)에서 자율 주행을 수행할 수 있다.The robot 200 may use various driving methods such as a wheel type for rotating a plurality of wheels by a servo motor or a stamping motor, a caterpillar type for moving using an infinite track, or a joint type for moving using a plurality of legs. In this case, autonomous driving can be performed in the space 10.

로봇 제어 장치(100)는 공간(10)을 주행하는 로봇(200)으로부터 전송된 다양한 정보, 예컨대 로봇(200)의 지역 좌표 정보 또는 목적지 정보를 수신하고, 이를 이용하여 공간(10)에 대한 지도, 즉 공간 지도를 생성하여 관리하거나 또는 공간(10)에서의 로봇(200)의 최적 주행 경로를 산출할 수 있다.The robot control apparatus 100 receives various information transmitted from the robot 200 traveling through the space 10, for example, local coordinate information or destination information of the robot 200, and uses the map to map the space 10. That is, the space map may be generated and managed, or the optimal driving route of the robot 200 in the space 10 may be calculated.

로봇 제어 장치(100)는 공간(10)에 대한 초기 정보(예컨대, 공간의 크기 정보)를 포함할 수 있다.
The robot control apparatus 100 may include initial information (eg, size information of the space) of the space 10.

도 2는 도 1에 도시된 지도 시스템의 개략적인 블록도이다.FIG. 2 is a schematic block diagram of the map system shown in FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 지도 시스템(1)을 구성하는 로봇(200), 로봇 제어 장치(100) 및 위치 좌표계(20)는 통신망(300)을 통해 서로 접속되어 통신할 수 있다.1 and 2, the robot 200, the robot control apparatus 100, and the position coordinate system 20 constituting the map system 1 may communicate with each other through a communication network 300.

여기서, 통신망(300)은 근거리 또는 원거리 무선 통신망일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.Here, the communication network 300 may be a short range or long range wireless communication network, but is not limited thereto.

위치 좌표계(20)는 좌표 저장부(21)를 포함할 수 있다. The position coordinate system 20 may include a coordinate storage unit 21.

좌표 저장부(21)는 위치 좌표계(20)의 셀 커버리지(25) 내에 존재하는 다수의 지점들에 대한 위치 정보, 즉 위치 좌표계(20)를 중심으로 하여 정의되는 다수의 지점들에 대한 지역 좌표를 저장할 수 있다.The coordinate storage unit 21 is location information of a plurality of points existing in the cell coverage 25 of the location coordinate system 20, that is, local coordinates of a plurality of points defined around the location coordinate system 20. Can be stored.

이에 따라, 위치 좌표계(20)는 자신의 셀 커버리지(25) 내에 로봇(200)이 위치하는 것을 감지하면, 로봇(200)과 통신하면서 셀 커버리지(25) 내의 다수의 지점들 중에서 로봇(200)이 위치한 지점에 대한 지역 좌표를 추출하여 출력할 수 있다.Accordingly, when the position coordinate system 20 detects that the robot 200 is located in its cell coverage 25, the position coordinate system 20 communicates with the robot 200 to communicate with the robot 200 among the plurality of points within the cell coverage 25. Local coordinates for this location can be extracted and output.

위치 좌표계(20)로부터 출력된 로봇(200)의 지역 좌표는 통신망(300)을 통해 로봇(200) 또는 로봇 제어 장치(100)로 전송될 수 있다.The local coordinates of the robot 200 output from the position coordinate system 20 may be transmitted to the robot 200 or the robot control apparatus 100 through the communication network 300.

도 2에서는 하나의 실시예로써, 위치 좌표계(20)로부터 출력된 로봇(200)의 지역 좌표가 통신망(300)을 통해 로봇(200)으로 전송되고, 로봇(200)이 전송된 지역 좌표로부터 공간(10)에서의 로봇(200)의 위치 정보를 계산하는 예를 들어 설명한다.In FIG. 2, as an example, the local coordinates of the robot 200 output from the position coordinate system 20 are transmitted to the robot 200 through the communication network 300, and the robot 200 is spaced from the transmitted local coordinates. The example which calculates the positional information of the robot 200 in 10 is demonstrated.

그러나, 본 발명의 다른 실시예로써, 위치 좌표계(20)로부터 출력된 로봇(200)의 지역 좌표가 통신망(300)을 통해 로봇 제어 장치(100)로 전송되고, 로봇 제어 장치(100)가 전송된 지역 좌표로부터 공간(10)에서의 로봇(200)의 위치 정보를 계산할 수도 있다.However, according to another embodiment of the present invention, the local coordinates of the robot 200 output from the position coordinate system 20 are transmitted to the robot control apparatus 100 through the communication network 300, and the robot control apparatus 100 transmits them. The location information of the robot 200 in the space 10 may be calculated from the obtained local coordinates.

로봇(200)은 앞서 설명한 바와 같이 자율 주행 로봇일 수 있으며, 공간(10)을 주행하면서 위치 좌표계(20)로부터 전송된 지역 좌표를 수신할 수 있다.The robot 200 may be an autonomous driving robot as described above, and may receive local coordinates transmitted from the position coordinate system 20 while traveling in the space 10.

로봇(200)은 전역 좌표 계산부(210), 오차 보정부(220), 센서부(230) 및 구동 제어부(240)를 포함할 수 있다. The robot 200 may include a global coordinate calculator 210, an error corrector 220, a sensor 230, and a drive controller 240.

전역 좌표 계산부(210)는 위치 좌표계(20)로부터 전송된 로봇(200)의 지역 좌표로부터 공간(10)에서의 로봇(200)의 위치 정보, 예컨대 로봇(200)의 전역 좌표(Global Coordinate)를 계산할 수 있다. The global coordinate calculation unit 210 is positional information of the robot 200 in the space 10 from the local coordinates of the robot 200 transmitted from the position coordinate system 20, for example, global coordinates of the robot 200. Can be calculated.

예컨대, 전역 좌표 계산부(210)는 지역 좌표를 전송한 위치 좌표계(20)를 공간(10)의 중심점으로 정의하고, 지역 좌표를 이용하여 공간(10)에서의 로봇(200)의 전역 좌표를 계산할 수 있다.For example, the global coordinate calculator 210 defines the position coordinate system 20 that transmits the local coordinates as a center point of the space 10, and uses the local coordinates to determine the global coordinates of the robot 200 in the space 10. Can be calculated

계산된 전역 좌표는 통신망(300)을 통해 로봇 제어 장치(100)로 전송될 수 있다. The calculated global coordinates may be transmitted to the robot control apparatus 100 through the communication network 300.

오차 보정부(220)는 전역 좌표 계산부(210)의 전역 좌표 계산에서 발생하는 계산 오차를 보정할 수 있다. The error correction unit 220 may correct a calculation error occurring in the global coordinate calculation of the global coordinate calculator 210.

예컨대, 오차 보정부(220)는 로봇(200)의 구동 모터, 즉 서보 모터의 회전수를 감지할 수 있으며, 감지된 모터 회전수에 따라 오프셋(Offset)을 생성하고, 생성된 오프셋을 이용하여 계산 오차를 보정할 수 있다.For example, the error correction unit 220 may detect the rotation speed of the driving motor, that is, the servo motor of the robot 200, generate an offset according to the detected motor rotation speed, and use the generated offset. Compute errors can be corrected.

센서부(230)는 다양한 센서들, 예컨대 초음파 센서, PSD(Position Sensitive Device; PSD) 센서, CCD 또는 CMOS 등과 같은 촬상 센서 등을 포함할 수 있다.The sensor unit 230 may include various sensors, for example, an ultrasonic sensor, a Position Sensitive Device (PSD) sensor, an imaging sensor such as a CCD or a CMOS, and the like.

센서부(230)는 로봇(200)이 공간(10)에서 주행하는 동안 공간(10) 내에 위치하는 다수의 장애물(30)을 센싱하고, 그 결과를 통신망(300)을 통해 로봇 제어 장치(100)로 전송할 수 있다. The sensor unit 230 senses a plurality of obstacles 30 located in the space 10 while the robot 200 travels in the space 10, and the result of the robot control device 100 through the communication network 300. ) Can be sent.

로봇 제어 장치(100)는 센서부(230)로부터 전송된 장애물(30)에 대한 감지 결과를 분석하고, 분석 결과에 따라 공간(10)에 위치하는 장애물(30)이 공간(10)의 벽, 가구 등과 같은 고정 장애물인지 또는 공간(10) 내 위치하는 사람이나 동물 또는 이동 가능한 물체 등과 같은 일시적 장애물인지 판단할 수 있다. The robot control apparatus 100 analyzes the detection result of the obstacle 30 transmitted from the sensor unit 230, and according to the analysis result, the obstacle 30 located in the space 10 includes a wall of the space 10, It may be determined whether it is a fixed obstacle such as furniture, or a temporary obstacle such as a person, an animal, or a movable object located in the space 10.

여기서, 로봇(200)은 센서부(230)로부터 출력된 감지 결과와 함께 그 위치, 즉 장애물(30)이 감지된 지점에서의 위치 정보를 장애물 정보로써 로봇 제어 장치(100)로 전송할 수 있다.Here, the robot 200 may transmit the position information, that is, the position information at the point where the obstacle 30 is detected, together with the sensing result output from the sensor unit 230, as the obstacle information to the robot control apparatus 100.

구동 제어부(240)는 로봇 제어 장치(100)로부터 전송된 제어 신호에 따라 공간(10)에서 최적의 주행 경로로 주행할 수 있도록 로봇(200)의 구동을 제어할 수 있다.The driving controller 240 may control the driving of the robot 200 to travel in the optimal driving path in the space 10 according to the control signal transmitted from the robot control apparatus 100.

예컨대, 로봇(200)은 통신망(300)을 통해 공간(10)에서 이동하고자 하는 목적지에 대한 정보를 로봇 제어 장치(100)로 전송할 수 있다.For example, the robot 200 may transmit information about a destination to be moved in the space 10 through the communication network 300 to the robot control apparatus 100.

로봇 제어 장치(100)는 저장하고 있던 공간 지도에 기초하여 로봇(200)의 현재 위치와 목적지 위치를 판단하고, 판단 결과로부터 최단 주행 경로를 산출할 수 있다. 산출된 최단 주행 경로는 통신망(300)을 통해 로봇(200)의 동작을 제어하는 제어 신호로써 출력될 수 있다.The robot control apparatus 100 may determine the current position and the destination position of the robot 200 based on the stored spatial map, and calculate the shortest travel route from the determination result. The calculated shortest driving path may be output as a control signal for controlling the operation of the robot 200 through the communication network 300.

로봇(200)은 로봇 제어 장치(100)로부터 전송된 제어 신호에 따라 현재 위치에서 목적지까지 최단 경로로 주행할 수 있도록 로봇(200)의 구동부의 동작을 제어할 수 있다.The robot 200 may control the operation of the driving unit of the robot 200 to travel in the shortest path from the current position to the destination according to the control signal transmitted from the robot control apparatus 100.

로봇 제어 장치(100)는 공간 지도 생성부(110) 및 주행 경로 산출부(120)를 포함할 수 있다.The robot control apparatus 100 may include a space map generator 110 and a driving route calculator 120.

공간 지도 생성부(110)는 로봇(200)으로부터 통신망(300)을 통해 전송된 다양한 정보, 예컨대 로봇(200)의 전역 좌표 정보, 공간(10)의 장애물 정보 등을 이용하여 공간(10)에 대한 지도, 즉 공간 지도를 생성할 수 있다. The space map generation unit 110 uses various information transmitted from the robot 200 through the communication network 300, for example, global coordinate information of the robot 200, obstacle information of the space 10, and the like to the space 10. We can create a map, that is, a spatial map.

공간 지도 생성부(110)는 좌표계 맵핑(mapping)부(111) 및 장애물 맵핑부(115)를 포함할 수 있다.The space map generator 110 may include a coordinate system mapping unit 111 and an obstacle mapping unit 115.

좌표계 맵핑부(111)는 로봇(200)으로부터 전송된 전역 좌표에 기초하여 공간(10)에 배치된 다수의 위치 좌표계(20) 각각의 좌표를 추정할 수 있다. The coordinate system mapping unit 111 may estimate the coordinates of each of the plurality of position coordinate systems 20 arranged in the space 10 based on the global coordinates transmitted from the robot 200.

또한, 좌표계 맵핑부(111)는 추정된 다수의 위치 좌표계(20) 각각의 좌표를 공간 정보, 예컨대 미리 설정된 공간(10)에 대한 크기 또는 면적 정보에 맵핑시켜 공간 지도를 생성할 수 있다. In addition, the coordinate system mapping unit 111 may generate a spatial map by mapping the coordinates of each of the estimated plurality of position coordinate systems 20 to space information, for example, size or area information of the preset space 10.

장애물 맵핑부(115)는 로봇(200)으로부터 전송된 장애물 정보로부터 공간(10)에 위치하는 다수의 장애물(30) 각각의 좌표를 추정할 수 있다.The obstacle mapping unit 115 may estimate coordinates of each of the plurality of obstacles 30 located in the space 10 from the obstacle information transmitted from the robot 200.

또한, 장애물 맵핑부(115)는 추정된 다수의 장애물(30) 각각의 좌표를 공간 정보에 맵핑시킬 수 있다. In addition, the obstacle mapping unit 115 may map coordinates of each of the estimated obstacles 30 to spatial information.

이때, 좌표계 맵핑부(111)에 의해 하나 이상의 위치 좌표계의 좌표가 공간 정보에 맵핑되어 공간 지도가 생성된 상태인 경우라면, 장애물 맵핑부(115)는 추정된 다수의 장애물(30) 각각의 좌표를 공간 지도에 맵핑시켜 공간 지도를 갱신할 수 있다. In this case, when the coordinates of the one or more location coordinate systems are mapped to the spatial information by the coordinate system mapping unit 111 and the spatial map is generated, the obstacle mapping unit 115 coordinates each of the estimated plurality of obstacles 30. Can be updated to a spatial map.

주행 경로 산출부(120)는 공간 지도 생성부(110)에 의해 생성된 공간 지도에 기초하여 로봇(200)으로부터 전송된 목적지 정보에 따라 로봇(200)의 최단 주행 경로를 산출할 수 있다. The driving route calculator 120 may calculate the shortest driving route of the robot 200 based on the destination information transmitted from the robot 200 based on the spatial map generated by the space map generator 110.

예컨대, 주행 경로 산출부(120)는 로봇(200)의 현재 위치와 목적지 정보에 따른 목적지 위치를 공간 지도 상에서 판단할 수 있다. 이어, 판단 결과에 따라 로봇(200)의 현재 위치로부터 목적지까지의 최단 거리를 산출하고, 산출된 최단 거리를 가지는 최단 주행 경로를 출력할 수 있다. For example, the driving route calculator 120 may determine a current location of the robot 200 and a destination location based on destination information on a spatial map. Subsequently, the shortest distance from the current position of the robot 200 to the destination may be calculated according to the determination result, and the shortest driving route having the calculated shortest distance may be output.

여기서, 주행 경로 산출부(120)는 공간 지도에 기초하여 로봇(200)의 현재 위치로부터 목적지까지의 다수개의 주행 경로를 추정할 수 있고, 그 중에서 최단 주행 거리를 가지는 하나의 경로를 선택하여 출력할 수 있다.Here, the driving route calculator 120 may estimate a plurality of driving routes from the current position of the robot 200 to the destination based on the spatial map, and selects and outputs one route having the shortest driving distance therefrom. can do.

또한, 주행 경로 산출부(120)는 산출된 최단 경로를 포함하는 제어 신호를 생성하고, 이를 통신망(300)을 통해 로봇(200)으로 출력할 수 있다. 로봇(200)의 구동 제어부(240)는 전송된 제어 신호에 기초하여 구동부를 제어할 수 있다.In addition, the driving path calculator 120 may generate a control signal including the calculated shortest path and output the control signal to the robot 200 through the communication network 300. The driving controller 240 of the robot 200 may control the driving unit based on the transmitted control signal.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따라 로봇(200)에서 최단 주행 경로를 산출할 수도 있다.Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, the robot 200 may calculate the shortest driving route.

예컨대, 로봇 제어 장치(100)는 생성된 공간 지도를 로봇(200)으로 출력할 수 있다. 로봇(200)은 공간 지도에 기초하여 설정된 목적지까지의 경로를 산출할 수 있다. 이어, 로봇(200)은 산출된 경로 중에서 최단 경로를 선택하고, 이를 이용하여 구동부를 제어할 수도 있다.
For example, the robot control apparatus 100 may output the generated spatial map to the robot 200. The robot 200 may calculate a route to the set destination based on the spatial map. Subsequently, the robot 200 may select the shortest path among the calculated paths and control the driving unit using the shortest path.

도 3 및 도 4는 본 발명의 지도 시스템을 이용한 공간 지도 생성 방법에 대한 흐름도이다.3 and 4 are flowcharts illustrating a spatial map generation method using the map system of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 로봇 제어 장치(100)가 로봇(200)으로부터 전송된 전역 좌표에 따라 공간 지도를 생성하는 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of generating the spatial map according to the global coordinates transmitted from the robot 200 by the robot control apparatus 100 will be described with reference to the drawings.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 로봇(200)이 공간(10)을 자유롭게 주행하면서 다수의 위치 좌표계(20) 중에서 하나의 위치 좌표계, 예컨대 제1 위치 좌표계(A)와 통신할 수 있다. 로봇(200)은 제1 위치 좌표계(A)로부터 로봇(200)의 지역 좌표를 수신할 수 있다(S10).1 to 3, the robot 200 may freely travel the space 10 and communicate with one position coordinate system, for example, the first position coordinate system A, among the plurality of position coordinate systems 20. The robot 200 may receive local coordinates of the robot 200 from the first position coordinate system A (S10).

여기서, 지역 좌표는 제1 위치 좌표계(A)의 셀 커버리지 내에서 제1 위치 좌표계(A)와 로봇(200) 사이의 상대적 위치 좌표일 수 있다.Here, the local coordinate may be a relative position coordinate between the first position coordinate system A and the robot 200 within the cell coverage of the first position coordinate system A. FIG.

로봇(200)의 전역 좌표 계산부(210)는 수신된 지역 좌표로부터 공간(10)에서의 로봇(200)의 전역 좌표를 산출할 수 있다(S20).The global coordinate calculator 210 of the robot 200 may calculate the global coordinates of the robot 200 in the space 10 from the received local coordinates (S20).

예컨대, 로봇(200)은 로봇 제어 장치(100)로부터 공간 정보를 수신할 수 있다. 전역 좌표 계산부(210)는 수신된 공간 정보에 기초하여 제1 위치 좌표계(A)를 공간(10)의 중심점으로 정의할 수 있다. 이어, 제1 좌표계(A)로부터 로봇(200) 사이의 상대적 위치 좌표, 즉 지역 좌표로부터 로봇(200)의 전역 좌표를 산출할 수 있다. 여기서, 제1 위치 좌표계(A)는 로봇(200)에 최초로 지역 좌표를 전송한 위치 좌표계일 수 있다.For example, the robot 200 may receive spatial information from the robot control apparatus 100. The global coordinate calculator 210 may define the first position coordinate system A as the center point of the space 10 based on the received spatial information. Subsequently, global coordinates of the robot 200 may be calculated from the relative position coordinates between the robot 200 from the first coordinate system A, that is, the local coordinates. Here, the first position coordinate system A may be a position coordinate system in which local coordinates are first transmitted to the robot 200.

한편, 로봇(200)의 오차 보정부(220)는 로봇(200)의 구동 모터의 회전수를 감지하여 오프셋을 생성하고, 생성된 오프셋을 이용하여 전역 좌표 계산의 오차를 보정할 수 있다(S30).On the other hand, the error correction unit 220 of the robot 200 may generate an offset by sensing the rotational speed of the drive motor of the robot 200, and may correct the error of the global coordinate calculation using the generated offset (S30). ).

산출된 전역 좌표는 로봇 제어 장치(100)로 전송될 수 있다. 로봇 제어 장치(100)는 전역 좌표로부터 공간(10)에서의 제1 위치 좌표계(A)의 좌표를 추정할 수 있다(S40).The calculated global coordinates may be transmitted to the robot control apparatus 100. The robot control apparatus 100 may estimate the coordinates of the first position coordinate system A in the space 10 from the global coordinates (S40).

이어, 로봇 제어 장치(100)는 추정된 제1 위치 좌표계(A)의 좌표를 공간 정보에 맵핑시켜 공간 지도를 생성할 수 있다(S50).Subsequently, the robot control apparatus 100 may generate a spatial map by mapping the estimated coordinates of the first position coordinate system A to spatial information (S50).

한편, 상술한 단계들, 예컨대 로봇(200)이 지역 좌표를 수신하는 단계, 수신된 지역 좌표로부터 전역 좌표를 계산하는 단계 및 이를 로봇 제어 장치(100)로 전송하는 단계들은 반복하여 수행될 수 있다.Meanwhile, the above-described steps, for example, the robot 200 receiving the local coordinates, calculating the global coordinates from the received local coordinates, and transmitting the same to the robot control apparatus 100 may be repeatedly performed. .

이에 따라, 로봇 제어 장치(100)는 로봇(200)으로부터 전송된 나머지 위치 좌표계들 각각의 위치 좌표를 최초 생성된 공간 지도에 맵핑시켜 공간 지도를 갱신할 수 있다.
Accordingly, the robot control apparatus 100 may update the spatial map by mapping the position coordinates of each of the remaining position coordinate systems transmitted from the robot 200 to the first generated spatial map.

이하, 도면을 참조하여 로봇 제어 장치(100)가 로봇(200)으로부터 전송된 장애물 정보에 따라 공간 지도를 생성하는 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of generating the spatial map according to the obstacle information transmitted from the robot 200 by the robot control apparatus 100 will be described with reference to the drawings.

도 1, 도 2 및 도 4를 참조하면, 로봇(200)이 공간(10)을 자유롭게 주행하면서 다수의 장애물(30) 중에서 하나의 장애물을 감지할 수 있다(S110). 1, 2 and 4, the robot 200 may freely travel in the space 10 to detect one obstacle among a plurality of obstacles 30 (S110).

예컨대, 제1 위치 좌표계(A)의 셀 커버리지를 주행하는 로봇(200)의 센서부(230)는 다양한 센서들을 이용하여 제1 위치 좌표계(A)의 셀 커버리지 내에 위치하는 장애물을 감지할 수 있다.For example, the sensor unit 230 of the robot 200 driving the cell coverage of the first position coordinate system A may detect an obstacle located in the cell coverage of the first position coordinate system A using various sensors. .

또한, 로봇(200)은 제1 위치 좌표계(A)로부터 장애물 감지 위치에 대한 지역 좌표를 수신할 수 있다(S120).In addition, the robot 200 may receive local coordinates for the obstacle detection position from the first position coordinate system A (S120).

또한, 로봇(200)의 전역 좌표 계산부(210)는 수신된 지역 좌표, 즉 장애물 감지 위치에 대한 지역 좌표로부터 공간(10)에서의 장애물의 전역 좌표를 계산할 수 있다(S130).In addition, the global coordinate calculation unit 210 of the robot 200 may calculate the global coordinates of the obstacle in the space 10 from the received local coordinates, that is, the local coordinates for the obstacle detection position (S130).

여기서, 전역 좌표 계산부(210)는 앞서 설명한 로봇(200)의 전역 좌표를 계산하는 방법과 동일한 방법으로 장애물의 전역 좌표를 계산할 수 있다.Here, the global coordinate calculator 210 may calculate the global coordinates of the obstacle in the same manner as the method of calculating the global coordinates of the robot 200 described above.

즉, 로봇(200)은 로봇 제어 장치(100)로부터 공간 정보를 수신하고, 이를 이용하여 장애물의 전역 좌표를 계산할 수 있다. 이때, 로봇(200)은 로봇 제어 장치(100)로부터 제1 위치 좌표계(A)가 맵핑된 공간 정보, 즉 공간 지도를 수신할 수도 있다.That is, the robot 200 may receive spatial information from the robot control apparatus 100, and calculate global coordinates of the obstacle using the space information. In this case, the robot 200 may receive the spatial information, that is, the spatial map to which the first position coordinate system A is mapped, from the robot control apparatus 100.

로봇(200)은 계산된 장애물의 전역 좌표를 통신망(300)을 통해 로봇 제어 장치(100)로 전송할 수 있다. The robot 200 may transmit the calculated global coordinates of the obstacle to the robot control apparatus 100 through the communication network 300.

로봇 제어 장치(100)는 전송된 장애물 전역 좌표 정보에 따라 공간(10)에서의 장애물의 위치 좌표를 추정할 수 있다. 이어, 추정된 장애물 위치 좌표를 공간 정보 또는 공간 지도에 맵핑시킬 수 있으며, 공간 지도를 갱신할 수 있다(S140).The robot control apparatus 100 may estimate the position coordinates of the obstacle in the space 10 according to the transmitted obstacle global coordinate information. Subsequently, the estimated obstacle location coordinates may be mapped to the spatial information or the spatial map, and the spatial map may be updated (S140).

한편, 상술한 단계들, 예컨대 로봇(200)이 장애물을 감지하여 장애물의 전역 좌표를 계산하는 단계 및 이를 로봇 제어 장치(100)로 전송하는 단계들은 반복하여 수행될 수 있다.On the other hand, the above-described steps, for example, the robot 200 detects the obstacle, calculates the global coordinates of the obstacle, and transmits it to the robot control apparatus 100 may be repeatedly performed.

이에 따라, 로봇 제어 장치(100)는 로봇(200)으로부터 전송된 나머지 장애물 각각의 위치 좌표를 생성된 공간 지도에 맵핑시켜 공간 지도를 갱신할 수 있다.
Accordingly, the robot control apparatus 100 may update the spatial map by mapping the position coordinates of the remaining obstacles transmitted from the robot 200 to the generated spatial map.

도 5는 본 발명의 지도 시스템을 이용한 최적 주행 경로 산출 방법에 대한 흐름도이다. 5 is a flowchart illustrating a method for calculating an optimal driving route using the map system of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 로봇 제어 장치(100)의 공간 지도 생성부(110)가 공간(10)에 배치된 다수의 위치 좌표계(20)와 다수의 장애물(30) 각각의 위치 좌표를 맵핑시켜 공간 지도를 생성한 후, 이를 이용하여 로봇(200)의 최적 주행 경로를 산출하는 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, the space map generator 110 of the robot control apparatus 100 maps the position coordinates of each of the plurality of position coordinate systems 20 and the plurality of obstacles 30 arranged in the space 10 to the space. After generating the map, a method of calculating the optimal driving route of the robot 200 will be described.

도 1, 도 2 및 도 5를 참조하면, 로봇 제어 장치(100)는 통신망(300)을 통해 로봇(200)으로부터 목적지 정보와 로봇(200)의 지역 좌표를 수신할 수 있다(S210, S220).1, 2 and 5, the robot control apparatus 100 may receive destination information and local coordinates of the robot 200 from the robot 200 through the communication network 300 (S210 and S220). .

여기서, 로봇(200)의 지역 좌표를 수신하는 단계(S220)는 로봇(200)이 위치 좌표계로부터 지역 좌표를 수신하여 로봇 제어 장치(100)로 전송할 수 있고, 위치 좌표계가 자신의 셀 커버리지에 위치하는 로봇(200)을 감지하여 로봇 제어 장치(100)로 지역 좌표를 전송할 수도 있다.Here, in the step S220 of receiving the local coordinates of the robot 200, the robot 200 may receive the local coordinates from the position coordinate system and transmit them to the robot control apparatus 100, and the position coordinate system is located in its cell coverage. The robot 200 may detect and transmit local coordinates to the robot control apparatus 100.

로봇 제어 장치(100)는 공간 지도에 기초하여 수신된 로봇(200)의 지역 좌표로부터 로봇(200)의 현재 위치를 파악할 수 있다(S230).The robot control apparatus 100 may determine the current position of the robot 200 from the local coordinates of the robot 200 received on the basis of the spatial map (S230).

예컨대, 로봇(200)은 제1 위치 좌표계(A)의 고유 정보, 즉 ID 정보와 로봇(200)의 지역 좌표를 함께 로봇 제어 장치(100)로 전송할 수 있다. 로봇 제어 장치(100)는 전송된 제1 위치 좌표계(A)의 ID 정보에 기초하여 로봇(200)의 개략적 위치를 판단하고, 전송된 지역 좌표에 기초하여 로봇(200)의 세부적 위치를 판단할 수 있다.For example, the robot 200 may transmit the unique information of the first position coordinate system A, that is, the ID information and the local coordinates of the robot 200 together, to the robot control apparatus 100. The robot control apparatus 100 may determine the schematic position of the robot 200 based on the ID information of the transmitted first position coordinate system A, and determine the detailed position of the robot 200 based on the transmitted local coordinates. Can be.

또한, 로봇 제어 장치(100)는 파악된 로봇(200)의 현재 위치와 전송된 목적지 정보를 공간 지도를 이용하여 판단하고, 판단 결과로부터 로봇(200)의 최단 주행 경로를 산출할 수 있다(S240).In addition, the robot control apparatus 100 may determine the current position of the robot 200 and the transmitted destination information by using the spatial map, and calculate the shortest driving route of the robot 200 from the determination result (S240). ).

여기서, 로봇 제어 장치(100)는 공간 지도에 맵핑된 다수의 장애물(30)을 회피할 수 있는 다수의 주행 경로, 즉 로봇(200)의 현재 위치로부터 목적지까지의 다양한 주행 경로를 추정할 수 있다.Here, the robot control apparatus 100 may estimate a plurality of driving paths that can avoid the plurality of obstacles 30 mapped to the spatial map, that is, various driving paths from the current position of the robot 200 to the destination. .

이어, 추정된 다양한 주행 경로 각각의 주행 거리를 산출하고, 이중에서 최단 거리를 가지는 하나의 주행 경로를 로봇(200)의 최적 주행 경로로 선택할 수 있다.Subsequently, the driving distance of each of the estimated various driving paths may be calculated, and one driving path having the shortest distance among them may be selected as the optimum driving path of the robot 200.

또한, 로봇 제어 장치(100)는 선택된 최적 주행 경로에 따른 제어 신호를 생성할 수 있고, 생성된 제어 신호를 통신망(300)을 통해 로봇(200)으로 전송할 수 있다.In addition, the robot control apparatus 100 may generate a control signal according to the selected optimal driving path, and transmit the generated control signal to the robot 200 through the communication network 300.

로봇(200)의 구동 제어부(240)는 로봇 제어 장치(100)로부터 전송된 제어 신호에 따라 로봇(200)의 구동부를 제어하여 공간(10)에서 원하는 목적지까지 최단 거리로 주행할 수 있다(S250).
The driving controller 240 of the robot 200 may control the driving unit of the robot 200 according to a control signal transmitted from the robot control apparatus 100 to travel the shortest distance from the space 10 to a desired destination (S250). ).

본 발명의 내용은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
Although the contents of the present invention have been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. will be. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

1: 지도 시스템 10: 공간
20: 위치 좌표계 21: 좌표 저장부
25: 셀 커버리지 30: 장애물
100: 로봇 제어 장치 110: 공간 지도 생성부
120: 최단 거리 산출부 200: 로봇
210: 전역 좌표 계산부 220: 오차 보정부
230: 센서부 240: 구동 제어부1: map system 10: space
20: position coordinate system 21: coordinate storage unit
25: cell coverage 30: obstacles
100: robot control device 110: space map generator
120: shortest distance calculator 200: robot
210: global coordinate calculation unit 220: error correction unit
230: sensor unit 240: drive control unit

Claims (18)

공간에 배치된 다수의 위치 좌표계 각각으로부터 출력된 로봇의 로봇 지역 좌표로부터 로봇 전역 좌표를 계산하는 단계; 및
계산된 상기 로봇 전역 좌표에 기초하여 상기 공간에서의 상기 다수의 위치 좌표계 각각의 위치를 추정하고, 추정된 상기 다수의 위치 좌표계 각각의 위치에 기초하여 공간 지도를 생성하는 단계를 포함하고,
상기 로봇 전역 좌표를 계산하는 단계는,
상기 다수의 위치 좌표계 중에서 상기 로봇의 최초 로봇 지역 좌표를 출력한 하나의 위치 좌표계를 상기 공간의 중심점으로 정의하는 단계; 및
상기 하나의 위치 좌표계로부터 출력된 상기 로봇 지역 좌표에 기초하여 상기 중심점에서의 상기 로봇 전역 좌표를 계산하는 단계를 포함하는 자율 주행 로봇을 이용한 지도 생성 방법.Calculating robot global coordinates from robot local coordinates of the robot output from each of a plurality of position coordinate systems arranged in space; And
Estimating a location of each of the plurality of location coordinate systems in the space based on the calculated robot global coordinates, and generating a spatial map based on the estimated location of each of the plurality of location coordinate systems;
Computing the global coordinates of the robot,
Defining one position coordinate system which outputs the first robot region coordinates of the robot among the plurality of position coordinate systems as a center point of the space; And
And calculating the global robot coordinates at the center point based on the robot local coordinates output from the one position coordinate system. 청구항 1에 있어서, 상기 다수의 위치 좌표계 각각은 셀 커버리지를 가지며,
상기 로봇 전역 좌표를 계산하는 단계는,
상기 로봇이 상기 다수의 위치 좌표계 중에서 하나의 위치 좌표계의 셀 커버리지에 위치할 때, 상기 하나의 위치 좌표계로부터 출력된 상기 로봇 지역 좌표를 수신하는 자율 주행 로봇을 이용한 지도 생성 방법.The method of claim 1, wherein each of the plurality of position coordinate systems has cell coverage,
Computing the global coordinates of the robot,
When the robot is located in the cell coverage of one position coordinate system of the plurality of position coordinate system, Map generation method using an autonomous running robot that receives the robot area coordinates output from the one position coordinate system. 청구항 2에 있어서,
상기 로봇 지역 좌표는 상기 하나의 위치 좌표계를 중심으로 상기 로봇의 상대적 위치를 나타내는 좌표인 자율 주행 로봇을 이용한 지도 생성 방법.The method according to claim 2,
And the robot area coordinates are coordinates representing relative positions of the robots with respect to the one location coordinate system. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 로봇이 상기 공간에 위치하는 다수의 장애물 각각을 센싱하고, 센싱 결과에 따른 장애물 정보를 출력하여 상기 공간 지도를 생성하는 단계를 더 포함하는 자율 주행 로봇을 이용한 지도 생성 방법.The method according to claim 1,
And generating, by the robot, each of the plurality of obstacles located in the space, and outputting the obstacle information according to the sensing result to generate the space map. 청구항 5에 있어서, 상기 공간 지도를 생성하는 단계는,
상기 장애물 정보로부터 상기 공간에서의 상기 다수의 장애물 각각의 위치를 추정하는 단계; 및
추정된 상기 다수의 장애물 각각의 위치에 기초하여 상기 공간 지도를 갱신하는 단계를 포함하는 자율 주행 로봇을 이용한 지도 생성 방법.The method of claim 5, wherein generating the spatial map,
Estimating a position of each of the plurality of obstacles in the space from the obstacle information; And
And updating the spatial map based on the estimated positions of each of the plurality of obstacles. 청구항 5에 있어서, 상기 공간 지도를 생성하는 단계는,
상기 다수의 위치 좌표계로부터 상기 로봇이 상기 다수의 장애물 각각을 센싱한 지점에서 출력된 상기 로봇 지역 좌표로부터 상기 공간에서의 장애물 전역 좌표를 계산하는 단계를 더 포함하는 자율 주행 로봇을 이용한 지도 생성 방법.The method of claim 5, wherein generating the spatial map,
And calculating a global coordinate of the obstacles in the space from the robot local coordinates output at the point where the robot senses each of the plurality of obstacles from the plurality of position coordinate systems. 청구항 1에 있어서,
상기 로봇의 모터 회전수를 감지하여 오프셋을 생성하는 단계; 및
상기 오프셋을 이용하여 상기 로봇 전역 좌표의 계산 오차를 보정하는 단계를 더 포함하는 자율 주행 로봇을 이용한 지도 생성 방법.The method according to claim 1,
Generating an offset by sensing a motor rotation speed of the robot; And
Compensating the calculation error of the global coordinates of the robot by using the offset map generation method using an autonomous robot. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 공간에서의 로봇의 로봇 지역 좌표로부터 계산된 로봇 전역 좌표에 기초하여 공간 지도를 생성하는 공간 지도 생성부; 및
상기 공간 지도에 기초하여 상기 로봇으로부터 전송된 목적지 정보에 해당하는 목적지까지의 최적 주행 경로를 산출하여 출력하는 주행 경로 산출부를 포함하고,
상기 로봇은
상기 공간에 배치된 다수의 위치 좌표계 각각으로부터 출력된 상기 로봇 지역 좌표로부터 상기 로봇 전역 좌표를 계산하는 전역 좌표 계산부; 및
상기 로봇의 모터 회전수를 감지하여 오프셋을 생성하고, 상기 오프셋을 이용하여 상기 전역 좌표 계산부의 상기 로봇 전역 좌표 계산 오차를 보정하는 오차 보정부를 포함하는 로봇 제어 장치.A space map generator for generating a space map based on global robot coordinates calculated from robot local coordinates of a robot in space; And
A driving route calculator configured to calculate and output an optimal driving route to a destination corresponding to the destination information transmitted from the robot based on the spatial map;
The robot
A global coordinate calculator configured to calculate the robot global coordinates from the robot local coordinates output from each of a plurality of position coordinate systems disposed in the space; And
And an error correction unit configured to generate an offset by sensing the motor rotational speed of the robot, and correct the error in calculating the global coordinates of the robot by using the offset. 청구항 13에 있어서, 상기 공간 지도 생성부는,
상기 로봇 전역 좌표로부터 상기 공간에 배치된 다수의 위치 좌표계 각각의 위치를 추정하여 상기 공간 지도에 맵핑시키는 좌표계 맵핑부를 포함하는 로봇 제어 장치.The method of claim 13, wherein the space map generator,
And a coordinate system mapping unit configured to estimate a position of each of a plurality of position coordinate systems arranged in the space from the global coordinates of the robot and map the position to the space map. 청구항 13에 있어서, 상기 공간 지도 생성부는,
상기 로봇에 의해 센싱된 다수의 장애물 각각의 장애물 정보로부터 상기 공간에 위치하는 상기 다수의 장애물 각각의 위치를 추정하여 상기 공간 지도에 맵핑시키는 장애물 맵핑부를 포함하는 로봇 제어 장치.The method of claim 13, wherein the space map generator,
And an obstacle mapping unit configured to estimate a location of each of the plurality of obstacles located in the space from the obstacle information of each of the plurality of obstacles sensed by the robot and to map the obstacle to the space map. 청구항 13에 있어서,
상기 주행 경로 산출부는 상기 로봇으로부터 전송된 목적지 정보에 따라 상기 로봇의 현재 위치로부터 목적지까지의 최단 주행 거리를 산출하여 출력하는 로봇 제어 장치.The method according to claim 13,
And the driving path calculator calculates and outputs the shortest driving distance from the current position of the robot to the destination according to the destination information transmitted from the robot. 청구항 13에 있어서,
상기 주행 경로 산출부는 상기 로봇으로부터 전송된 목적지 정보에 따라 상기 로봇의 현재 위치로부터 목적지까지의 다수의 주행 경로를 추정하고,
추정된 상기 다수의 주행 경로 중에서 최단 거리를 가지는 하나의 주행 경로를 선택하여 출력하는 로봇 제어 장치.The method according to claim 13,
The driving path calculator estimates a plurality of driving paths from a current position of the robot to a destination according to the destination information transmitted from the robot,
A robot control apparatus for selecting and outputting one driving path having the shortest distance among the estimated plurality of driving paths. 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101217254B1 (en) * 2012-01-13 2012-12-31 한국과학기술연구원 Generation technique of inter-channel time delay(itd) maps for shifted robot artificial ear, the use of estimation of sound source direction
KR101244617B1 (en) * 2012-01-13 2013-03-18 한국과학기술연구원 Technique of inter-channel time delay(itd) map customization for robot artificial ear, the use of estimation of sound source direction
KR20170061968A (en) * 2015-11-27 2017-06-07 주식회사코어벨 Patrol system using robot
CN109708637B (en) * 2018-10-17 2022-09-30 深圳市科卫泰实业发展有限公司 Automatic navigation method based on traction robot and traction robot
CN111813102B (en) * 2020-06-06 2023-11-21 浙江中力机械股份有限公司 Distributed autonomous robot environment map construction method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070060954A (en) * 2005-12-09 2007-06-13 한국전자통신연구원 Method for mapping and navigating mobile robot by artificial landmark and local coordinate
KR20090109830A (en) * 2008-04-16 2009-10-21 삼성전자주식회사 A method for creating a robot map and using robot map and robot having robot map
KR20090126414A (en) * 2008-06-04 2009-12-09 삼성전자주식회사 Robot and method for planning path of the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070060954A (en) * 2005-12-09 2007-06-13 한국전자통신연구원 Method for mapping and navigating mobile robot by artificial landmark and local coordinate
KR20090109830A (en) * 2008-04-16 2009-10-21 삼성전자주식회사 A method for creating a robot map and using robot map and robot having robot map
KR20090126414A (en) * 2008-06-04 2009-12-09 삼성전자주식회사 Robot and method for planning path of the same

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