KR101305954B1 - Apparatus and method for grasping position and establishing map of gondola robot through image matching - Google Patents
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Abstract
본 발명은 곤돌라 로봇의 영상 정합을 통한 위치 파악 및 지도 구축 장치 및 방법에 관한 것으로, 건물 외벽을 촬영한 영상의 정합을 통하여 곤돌라 로봇의 위치를 실시간으로 파악하면서 건물 외벽의 지도를 구축하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 곤돌라 로봇의 위치 파악 및 지도 구축 장치는 이동 감지부, 정보 획득부 및 제어부를 포함한다. 이동 감지부는 로프 카트의 로프에 매달려 건물 외벽에 대한 관리를 수행하는 곤돌라 로봇의 로프의 길이 변동에 따른 이동을 감지한다. 정보 획득부는 로프의 길이 변동에 따른 곤돌라 로봇의 이동 정보와 자세 정보를 획득하고, 곤돌라 로봇이 위치한 지점의 건물 외벽의 영상 정보를 획득한다. 그리고 제어부는 획득한 이동 정보 및 자세 정보를 기반으로 곤돌라 로봇의 위치를 파악하고, 획득한 영상을 정합하여 건물 외벽 지도를 구축한다.The present invention relates to an apparatus and method for locating and constructing a map through image matching of a gondola robot, and to constructing a map of a building exterior wall while grasping the location of the gondola robot in real time through registration of images taken of the building exterior wall. . The location and map construction apparatus of the gondola robot according to the present invention includes a movement detector, an information acquisition unit, and a controller. The movement detector detects the movement of the length of the rope of the gondola robot, which is hanging on the rope of the rope cart and manages the exterior wall of the building. The information acquisition unit acquires the movement information and the posture information of the gondola robot according to the change in the length of the rope, and acquires the image information of the outer wall of the building at the point where the gondola robot is located. The controller determines the location of the gondola robot based on the obtained movement information and attitude information, and constructs a building exterior wall map by matching the acquired images.
Description
본 발명은 건물 외벽의 유지 관리용 지능형 로봇 시스템 및 그의 운용 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건물 외벽을 촬영한 영상의 정합을 통하여 곤돌라 로봇의 위치를 실시간으로 파악하면서 건물 외벽의 지도를 구축하는 곤돌라 로봇의 영상 정합을 통한 위치 파악 및 지도 구축 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an intelligent robot system for maintenance of a building exterior wall and its operation method, and more particularly, to construct a map of a building exterior wall while grasping the location of a gondola robot in real time through registration of images taken of the building exterior wall. The present invention relates to a device and a method for location determination and map construction through image matching of a gondola robot.
산업의 발전에 따라 도시화가 급속히 진행되면서, 도심지에는 규모가 큰 다양한 건물들이 들어서고 있다. 또한 도시화에 따라 부수적으로 환경오염 문제도 증가하고 있는 추세이다.As urbanization proceeds rapidly with the development of industry, various buildings of large scale are entering the center of the city. In addition, with the urbanization, the problem of environmental pollution is also increasing.
이러한 이유로 외부 환경에 노출된 건물의 외벽은 먼지, 비, 매연 등에 의해 쉽게 오염되기 때문에, 주기적으로 청소할 필요가 있다. 이러한 건물의 외벽 청소는 청소부가 줄이나 곤돌라를 타고 건물의 꼭대기에서 아래로 내려오면서 수작업으로 수행하게 되는데, 청소 중 청소부의 낙상과 같은 안전사고의 발생 위험을 항상 안고 있다.For this reason, the exterior walls of buildings exposed to external environments are easily contaminated by dust, rain, smoke, etc., so it is necessary to clean them periodically. The cleaning of the exterior walls of these buildings is performed manually by the janitor descending from the top of the building in a rope or gondola, and there is always a risk of a safety accident such as a fall of the janitor during the cleaning.
이러한 문제점을 해소하기 위해서, 청소부의 역할을 대신할 다양한 종류의 건물의 외벽 유지 관리용 지능형 로봇 시스템이 소개되고 있다. 종래에 소개되고 있는 대부분의 외벽 유지 관리용 지능형 로봇은 외벽에 부착되어 이동하면서 건물의 외벽에 대한 청소를 수행하기 때문에, 청소 면적이 비교적 적은 문제점을 안고 있다.To solve these problems, an intelligent robot system for maintenance of exterior walls of various kinds of buildings has been introduced as a substitute for the role of a cleaning unit. Most intelligent robots for exterior wall maintenance introduced in the related art have a problem that the cleaning area is relatively small because the exterior robot of the building is cleaned while being attached to the exterior wall and moving.
또한 외벽 유지 관리용 지능형 로봇은 구동부와 외벽 유지 관리를 위한 관리부를 함께 구비하기 때문에, 무거워 움직임이 둔하고, 이로 인해 외벽의 유지 관리에 상당히 많은 시간이 소요되는 문제점을 안고 있다.In addition, since the intelligent robot for external wall maintenance is provided with a driving unit and a management unit for external wall maintenance, the robot is heavy and has a slow motion, which causes a considerable time for maintenance of the external wall.
이러한 기존의 외벽 유지 관리용 지능형 로봇이 갖는 문제점을 해소하기 위해서, 본 발명의 목적은 건물의 외벽을 좀 더 신속하게 청소 또는 도색할 수 있는 곤돌라 유형의 곤돌라 로봇 시스템을 제공하기 위한 것이다.In order to solve the problems of the existing intelligent robot for exterior wall maintenance, an object of the present invention is to provide a gondola type gondola robot system that can clean or paint the exterior wall of the building more quickly.
본 발명의 다른 목적은 건물 외벽을 촬영한 영상의 정합을 통하여 곤돌라 로봇의 위치를 실시간으로 파악하면서 건물 외벽의 지도를 구축할 수 있는 곤돌라 로봇의 위치 파악 및 지도 구축 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for locating and constructing a gondola robot capable of constructing a map of the building exterior wall while grasping the location of the gondola robot in real time through registration of images of the exterior wall of the building. .
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 곤돌라 로봇의 위치 파악 및 지도 구축 방법으로, 로프 카트의 로프에 매달려 건물 외벽에 대한 관리를 수행하는 곤돌라 로봇의 상기 로프의 길이 변동에 따른 이동을 감지하는 이동 감지 단계; 상기 로프의 길이 변동에 따른 상기 곤돌라 로봇의 이동 정보와 자세 정보를 획득하고, 상기 곤돌라 로봇이 위치한 지점의 건물 외벽의 영상 정보를 획득하는 정보 획득 단계; 및 상기 획득한 이동 정보 및 자세 정보를 기반으로 상기 곤돌라 로봇의 위치를 파악하고, 상기 획득한 영상을 정합하여 건물 외벽 지도를 구축하는 위치 파악 및 지도 구축 단계;를 포함하는 곤돌라 로봇의 위치 파악 및 지도 구축 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for locating and mapping a gondola robot, the movement of detecting the movement according to the change in the length of the rope of the gondola robot hanging on the rope of the rope cart to perform the management of the building outer wall Sensing step; An information acquiring step of acquiring movement information and attitude information of the gondola robot according to a change in the length of the rope, and acquiring image information of an outer wall of a building at the point where the gondola robot is located; And identifying the location of the gondola robot based on the obtained movement information and posture information, and identifying the location of the gondola robot by constructing a building exterior wall map by matching the acquired images. Provide a map building method.
본 발명에 따른 곤돌라 로봇의 위치 파악 및 지도 구축 방법에 있어서, 상기 위치 파악 및 지도 구축 단계는, 상기 획득한 이동 정보 및 자세 정보를 기반으로 상기 곤돌라 로봇의 위치를 파악하는 단계; 상기 파악한 곤돌라 로봇의 위치를 기반으로 상기 획득한 영상 간의 틀어진 정도를 보정하여 상기 획득한 영상을 정합하는 단계; 및 상기 정합된 영상으로 건물 외벽 지도를 구축하는 단계;를 포함할 수 있다.In the method of determining the location and map of the gondola robot according to the present invention, the step of determining the location and the map may include: determining the location of the gondola robot based on the obtained movement information and attitude information; Matching the acquired images by correcting a degree of distortion between the acquired images based on the identified positions of the gondola robots; And building an outer wall map of the building using the matched image.
본 발명에 따른 곤돌라 로봇의 위치 파악 및 지도 구축 방법에 있어서, 상기 곤돌라 로봇의 위치를 파악하는 단계는, 상기 획득한 이동 정보로부터 상기 곤돌라 로봇의 건물 외벽에서의 초기 위치를 파악하는 단계와, 상기 획득한 자세 정보를 기반으로 상기 초기 위치를 보정하여 상기 곤돌라 로봇의 건물 외벽에서의 위치를 파악하는 단계를 포함할 수 있다.In the method of determining the location of the gondola robot and the map construction method according to the present invention, the step of determining the location of the gondola robot may include: determining an initial position of the gondola robot on an outer wall of the building from the obtained movement information; And correcting the initial position based on the acquired posture information to determine a position on the outer wall of the gondola robot.
본 발명에 따른 곤돌라 로봇의 위치 파악 및 지도 구축 방법에 있어서, 상기 위치 파악 및 지도 구축 단계는, 상기 획득한 영상의 정합을 통하여 건물 외벽 지도를 구축하는 단계; 및 상기 구축한 건물 외벽 지도, 상기 획득한 이동 정보 및 자세 정보를 기반으로 상기 곤돌라 로봇의 위치를 파악하는 단계;를 포함할 수 있다.In the method for locating and constructing a gondola robot according to the present invention, the locating and constructing a map may include: constructing a building exterior wall map by matching the acquired images; And determining the location of the gondola robot based on the constructed building exterior wall map, the obtained movement information, and the attitude information.
본 발명에 따른 곤돌라 로봇의 위치 파악 및 지도 구축 방법에 있어서, 상기 위치 파악 및 지도 구축 단계 이후에 수행되는, 상기 구축된 지도를 활용하여 상기 곤돌라 로봇의 위치를 보정하는 보정 단계; 및 상기 획득한 자세 정보와 상기 구축된 지도를 활용하여 상기 곤돌라 로봇의 위치를 보정하는 보정 단계; 중에 하나를 더 포함할 수 있다.In the method of determining the location and map of the gondola robot according to the present invention, Compensation step of correcting the position of the gondola robot using the constructed map, which is performed after the location and map construction step; And correcting the position of the gondola robot using the acquired posture information and the constructed map. It may further include one of the.
본 발명은 또한 이동 감지부, 정보 획득부 및 제어부를 포함하는 곤돌라 로봇의 위치 파악 및 지도 구축 장치를 제공한다. 상기 이동 감지부는 로프 카트의 로프에 매달려 건물 외벽에 대한 관리를 수행하는 곤돌라 로봇의 상기 로프의 길이 변동에 따른 이동을 감지한다. 상기 정보 획득부는 상기 로프의 길이 변동에 따른 상기 곤돌라 로봇의 이동 정보와 자세 정보를 획득하고, 상기 곤돌라 로봇이 위치한 지점의 건물 외벽의 영상 정보를 획득한다. 그리고 상기 제어부는 상기 획득한 이동 정보 및 자세 정보를 기반으로 상기 곤돌라 로봇의 위치를 파악하고, 상기 획득한 영상을 정합하여 건물 외벽 지도를 구축한다.The present invention also provides a device for locating and constructing a gondola robot including a movement detector, an information acquirer, and a controller. The movement detecting unit detects the movement of the length of the rope of the gondola robot hanging on the rope of the rope cart to perform the management of the outer wall of the building. The information acquisition unit acquires the movement information and the attitude information of the gondola robot according to the change in the length of the rope, and obtains the image information of the outer wall of the building where the gondola robot is located. The controller determines the location of the gondola robot based on the obtained movement information and attitude information, and constructs a building exterior wall map by matching the acquired images.
본 발명에 따른 곤돌라 로봇의 위치 파악 및 지도 구축 장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 획득한 영상의 정합을 통하여 건물 외벽 지도를 구축하고, 상기 구축한 건물 외벽 지도, 상기 획득한 이동 정보 및 자세 정보를 기반으로 상기 곤돌라 로봇의 위치를 파악할 수 있다.In the device for locating and constructing a gondola robot according to the present invention, the controller constructs a building exterior wall map by matching the acquired images, and constructs the constructed exterior wall map, the acquired movement information, and posture information. Based on the location of the gondola robot can be determined.
본 발명에 따른 곤돌라 로봇의 위치 파악 및 지도 구축 장치에 있어서, 상기 제어부는, 상기 구축된 지도를 활용하여 상기 곤돌라 로봇의 위치를 보정하거나, 상기 획득한 자세 정보와 상기 구축된 지도를 활용하여 상기 곤돌라 로봇의 위치를 보정할 수 있다.In the device for locating and mapping a gondola robot according to the present invention, the controller is configured to correct the position of the gondola robot by using the constructed map, or by using the acquired posture information and the constructed map. The position of the gondola robot can be corrected.
그리고 본 발명에 따른 곤돌라 로봇의 위치 파악 및 지도 구축 방법에 있어서, 상기 정보 획득부는, 상기 로프의 길이 변동에 따른 상기 곤돌라 로봇의 이동 정보를 획득하는 이동 정보 획득부; 상기 곤돌라 로봇의 자세 정보를 획득하는 자세 정보 획득부; 및 상기 곤돌라 로봇이 위치한 지점의 건물 외벽의 영상 정보를 획득하는 영상 정보 획득부;를 포함할 수 있다. 이때 상기 자세 정보 획득부는 기울기 센서, 자이로 센서, 중력 센서 중에 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 영상 정보 획득부는 복수의 카메라가 배열된 카메라 어레이, 카메라에 팬틸트 모듈이 결합된 카메라 모듈, 광각 카메라 중에 적어도 하나를 포함할 수 있다.And in the method of determining the location and map of the gondola robot according to the present invention, the information acquisition unit, a movement information acquisition unit for obtaining movement information of the gondola robot according to the change in the length of the rope; A posture information acquisition unit for obtaining posture information of the gondola robot; And an image information acquisition unit for acquiring image information of the outer wall of the building at the point where the gondola robot is located. In this case, the attitude information acquisition unit may include at least one of a tilt sensor, a gyro sensor, and a gravity sensor. The image information acquisition unit may include at least one of a camera array in which a plurality of cameras are arranged, a camera module having a pan tilt module coupled to the camera, and a wide angle camera.
본 발명에 따르면, 위치 파악 및 지도 구축 장치는 건물 외벽을 촬영한 영상의 정합을 통하여 곤돌라 로봇의 위치를 실시간으로 파악하면서 건물 외벽 지도를 구축할 수 있다. 즉 곤돌라 로봇에 설치된 정보 획득부를 통한 센서값을 이용하여 곤돌라 로봇의 위치를 곤돌라 로봇에 연결된 로프의 이동 정보와, 곤돌라 로봇의 건물 외벽에서의 위치를 실시간으로 정확히 파악할 수 있다. 아울러 곤돌라 로봇의 이동 정보 및 자세 정보를 기반으로 촬영한 건물 외벽의 영상 정합을 통하여 건물 외벽 지도를 구축할 수 있다. 또한 위치 파악 및 지도 구축 장치는 정합된 영상을 지도로 활용하여 곤돌라 로봇의 위치를 보정할 수 있다.According to the present invention, the positioning and map building device can build a building exterior wall map while grasping the location of the gondola robot in real time through matching of images taken of the building exterior wall. That is, by using the sensor value through the information acquisition unit installed in the gondola robot, the position of the gondola robot can be accurately identified in real time the movement information of the rope connected to the gondola robot and the location of the gondola robot on the building's outer wall. In addition, building exterior wall maps can be constructed through image matching of the exterior walls of the building based on movement and posture information of the gondola robot. In addition, the positioning and map building device may correct the position of the gondola robot by using the matched image as a map.
또한 위치 파악 및 지도 구축 장치는 건물 외벽에서의 곤돌라 로봇의 위치를 실시간으로 정확히 파악함으로써, 곤돌라 로봇의 외벽 유지 관리 효율을 향상시킬 수 있다. 즉 곤돌라 로봇의 외벽 관리부를 이용하여 건물의 외벽에 대한 관리, 예컨대 도색 또는 청소를 수행할 때 발생되는 곤돌라 로봇의 위치를 정확히 파악하지 못하는 경우, 청소한 곳을 다시 청소하거나 청소하지 않는 영역이 발생될 수 있다. 하지만 본 발명에서와 같이 곤돌라 로봇의 위치를 정확히 파악함으로써, 청소한 곳을 다시 청소하거나 청소하지 않는 영역이 발생되는 것을 억제할 수 있다.In addition, the positioning and map building apparatus can accurately identify the location of the gondola robot on the building exterior wall in real time, thereby improving the maintenance efficiency of the exterior wall of the gondola robot. That is, when the location of the gondola robot is not accurately determined when the exterior wall of the building is managed using, for example, painting or cleaning by using the exterior wall management unit of the gondola robot, an area where the cleaned area is not cleaned or not cleaned is generated. Can be. However, by accurately grasping the position of the gondola robot as in the present invention, it is possible to suppress the occurrence of an area that is not cleaned or cleaned again.
또한 위치 파악 및 지도 구축 장치는 건물 외벽에서의 곤돌라 로봇의 위치를 실시간으로 정확히 파악하면서 정합된 건물 외벽의 영상을 활용함으로써, 현재 위치에 따른 건물 외벽의 관리 방법, 예컨대 도색 페인트의 색 변경, 청소 툴 변경 등을 수행할 수 있다.In addition, the positioning and map building device accurately grasps the location of the gondola robot on the building's exterior wall in real time, and utilizes the image of the building's exterior wall, thereby managing the exterior wall of the building according to the current location, for example, changing color and cleaning of the paint. Tool changes can be made.
또한 위치 파악 및 지도 구축 장치는 건물 외벽에서의 곤돌라 로봇의 위치를 실시간으로 정확히 파악하면서 건물 외벽에 대한 지도 구축을 수행하기 때문에, 지도 구축에 기반을 둔 건물 외벽의 관리에 따른 모니터링과 소모품의 소비 상태 등에 대한 모니터링을 수행할 수 있다.In addition, since the location and map construction device performs the map construction on the building wall while accurately identifying the gondola robot position on the building wall in real time, monitoring and consumption of consumables according to the management of the building wall based on the map construction Monitoring of the status can be performed.
또한 운영자는 원격 제어기를 통하여 곤돌라 로봇으로부터 수신한 정합된 영상을 활용하여 건물 외벽의 상태 및 작업 진행 상황을 확인할 수 있다.In addition, the operator can use the matched images received from the gondola robot through the remote control to check the status of the building's exterior wall and work progress.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 곤돌라 로봇 시스템을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 곤돌라 로봇이 건물 외벽에 설치된 상태를 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2의 위치 파악 및 지도 구축 장치를 포함한 곤돌라 로봇의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 4는 도 3의 영상 정보 획득부의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 곤돌라 로봇의 영상 정합을 통한 위치 파악 및 지도 구축 방법에 따른 흐름도이다.1 is a view showing a gondola robot system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a state in which the gondola robot of FIG. 1 is installed on the outer wall of the building.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a gondola robot including a location determination and map building device of FIG. 2.
4 is a diagram illustrating an example of the image information acquisition unit of FIG. 3.
5 is a flowchart illustrating a method for locating and constructing a map through image matching of a gondola robot according to an embodiment of the present invention.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.In the following description, only parts necessary for understanding the embodiments of the present invention will be described, and the description of other parts will be omitted so as not to obscure the gist of the present invention.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and the inventor is not limited to the meaning of the terms in order to describe his invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely preferred embodiments of the present invention, and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention, so that various equivalents And variations are possible.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하자고 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 곤돌라 로봇 시스템을 보여주는 도면이다. 도 2는 도 1의 곤돌라 로봇이 건물 외벽에 설치된 상태를 보여주는 도면이다.1 is a view showing a gondola robot system according to an embodiment of the present invention. 2 is a view showing a state in which the gondola robot of FIG. 1 is installed on the outer wall of the building.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 곤돌라 로봇 시스템(100)은 로프(18)를 매개로 연결된 로프 카트(10)와 곤돌라 로봇(20), 로프 카트(10) 또는 곤돌라 로봇(20)과 무선 통신을 수행하는 원격 제어기(40)를 포함한다. 이때 곤돌라 로봇(20)은 곤돌라 로봇(20)의 위치 파악 및 지도 구축 장치(30)를 구비한다. 로프 카트(10)는 건물(80)의 옥상(81)에 고정 설치되며, 로프(18)의 길이 가감을 통하여 곤돌라 로봇(20)의 위치를 조정한다. 곤돌라 로봇(20)은 로프(18)의 말단에 연결되어 건물(80)의 외벽(83)에 대한 유지 관리를 수행한다. 곤돌라 로봇(20)은 외벽 흡착부(23)를 이용하여 건물(80)의 외벽(83)에 흡착 고정된 상태에서, 외벽 관리부(25)를 이용하여 건물(80)의 외벽(83)에 대한 유지 관리를 수행한다. 또한 곤돌라 로봇(20)의 위치 파악 및 지도 구축 장치(20)는 건물(80)의 외벽(83)을 촬영한 영상의 정합을 통하여 곤돌라 로봇(20)의 위치를 실시간으로 파악하면서 건물 외벽 지도를 구축한다.1 and 2, the
여기서 원격 제어기(40)는 로프 카트(10) 또는 곤돌라 로봇(20)과의 무선 통신을 통하여 원격으로 로프 카트(10) 및 곤돌라 로봇(20)의 구동을 제어한다. 원격 제어기(40)는 곤돌라 로봇(20)으로부터 건물 외벽(83)의 정합된 영상을 수신하여 관리자에게 제공할 수 있다. 관리자는 정합된 영상의 확인을 통하여 건물 외벽(83)의 상태 및 작업 진행 상황을 확인할 수 있다.Here, the
로프 카트(10)는 카트 본체(12), 윈치(14), 로프(18) 및 송수신부(19)를 포함할 수 있다. 송수신부(19)는 카트 본체(12)에 설치되는 곤돌라 로봇(20)의 통신부(24)와 통신을 수행한다. 카트 본체(12)는 건물(80)의 옥상(81)의 고정 설치되며, 송수신부(19)를 통한 곤돌라 로봇(20)의 요청에 따라 로프(18)의 길이 가감을 수행한다. 윈치(14)는 윈치 지지대(16)를 매개로 카트 본체(12)에서 이격되어 건물(80)의 외벽(83) 아래를 향하게 설치된다. 로프(18)는 카트 본체(12)와 곤돌라 로봇(20)을 연결하며, 윈치(14)에 의해 지지된다. 이때 카트 본체(12)는 로프(18)를 감거나 풀 수 있는 롤과, 롤에 회전력을 제공하는 모터를 구비하며, 곤돌라 로봇(20)과의 통신을 통하여 로프(18)의 길이 가감을 수행한다. 한편 로프 카트(10)는 관리자의 원격 제어기(40)와 무선 통신을 직접 수행할 수 있으며, 원격 제어기(40)의 제어 신호에 따라 로프(18)의 길이 가감을 수행할 수 있다.The
그리고 곤돌라 로봇(20)은 외벽 흡착부(23)를 이용하여 건물(80)의 외벽(83)에 고정된 상태에서 외벽 관리부(25)를 이용하여 건물(80)의 외벽(83)에 대한 유지 관리를 수행할 때, 위치 파악 및 지도 구축 장치(30)를 통하여 곤돌라 로봇(20)의 위치를 실시간으로 파악하고, 그와 동시에 건물 외벽 지도를 구축한다. 이러한 위치 파악 및 지도 구축 장치(30)에 의한 지도 구축을 SLAM(Simultaneous Localization And Map-Building)이라고도 한다. SLAM은 곤돌라 로봇(20)이 미지의 환경(여기서는 건물(80)의 외벽(83))을 돌아다니면서 곤돌라 로봇(20)에 부착되어 있는 센서만으로 외부의 도움 없이 환경에 대한 정확한 건물 외벽 지도를 작성하는 작업으로 자율 주행을 위한 핵심 기술 중에 하나이다.In addition, the
이와 같은 본 실시예에 따른 곤돌라 로봇(20)의 위치 파악 및 지도 구축 장치(30)에 대해서 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 3은 도 2의 위치 파악 및 지도 구축 장치(30)를 포함한 곤돌라 로봇(20)의 구성을 보여주는 블록도이다. 도 4는 도 3의 영상 정보 획득부(39)의 일 예를 보여주는 도면이다.Referring to Figures 1 to 4 with respect to the location and map
곤돌라 로봇(20)은 로봇 본체(21), 통신부(24), 외벽 흡착부(23), 외벽 관리부(25), 저장부(26), 위치 파악 및 지도 구축 장치(30)를 포함한다. 이때 위치 파악 및 지도 구축 장치(30)는 이동 감지부(31), 정보 획득부(33) 및 제어부(38)를 포함하며, 전술된 통신부(25) 및 저장부(26)를 포함할 수 있다.The
로봇 본체(21)는 건물(80)에 설치되는 로프 카트(10)의 로프(18)에 연결되어 이동한다. 로봇 본체(21)의 상부에는 로프(18)가 연결되어 고정될 수 있는 고정대(27)가 설치되어 있다. 고정대(27)는 로봇 본체(21)의 상부의 양쪽에 설치된 예를 개시하였지만, 로봇 본체(21)의 상부의 중심에 하나만 설치될 수도 있고, 상부에 2개 이상이 설치될 수도 있다. 이때 로봇 본체(21)는 통신부(24), 저장부(26), 위치 파악 및 지도 구축 장치(30)을 내장할 수 있다. 통신부(24), 저장부(26) 및 제어부(38)는 인쇄회로기판에 실장된 형태로 로봇 본체(21)에 내장될 수 있다. 또한 통신부(24)의 경우 로봇 본체(21)의 외부에 노출되는 형태로 로봇 본체(21)에 설치될 수도 있다.The
또한 로봇 본체(21)는 외벽 관리부(25)로 관리 물질을 공급할 수 있는 관리 물질 공급부를 더 포함할 수 있다. 이때 관리 물질 공급부는 관리 물질을 저장하거나, 외부로부터 관리 물질을 공급받아 외벽 관리부(25)로 전달할 수 있다. 관리 물질은 건물(80)의 외벽(83) 청소에 필요한 세척제와, 도색에 필요한 도료 등을 포함할 수 있다.In addition, the
통신부(24)는 제어부(38)의 제어에 따라 로프 카트(10)의 송수신부(19)와 통신을 수행한다. 통신부(24)는 로봇 본체(21)의 상하 이동 및 고정된 상태에서의 위치 제어에 필요한 로프(18)의 길이 가감을 요청하는 정보를 로프 카트(10)의 송수신부(19)로 전송한다. 통신부(24)는 관리자의 원격 제어기(40)와 통신을 수행하며, 원격 제어기(40)로부터 관리자의 원격 제어 신호를 수신하여 제어부(31)로 전달할 수 있다. 관리자의 원격 제어 신호는 곤돌라 로봇(20)의 시동 신호 및 종료 신호를 비롯하여, 곤돌라 로봇(20)의 원격 제어에 필요한 다양한 제어 신호를 포함할 수 있다. 이때 통신부(24)는 통신망을 통하여 로프 카트(10)의 송수신부(19) 및 원격 제어기(40)와 통신할 수 있다. 예컨대 통신망으로는 유선통신망, 이동통신망, WiBro(Wireless Broadband)망, HSDPA(High-Speed Downlink Packet Access)망, 위성통신망, 근거리통신망 중에 하나일 수 있다. 통신망으로는 근거리통신망을 사용하는 것이 바람직하며, 근거리통신망으로는 블루투스, 적외선, 지그비, UWB, NFC 또는 와이파이(wifi) 등이 사용될 수 있다.The
저장부(26)는 곤돌라 로봇(20)의 동작 제어시 필요한 프로그램과, 그 프로그램 수행 중에 발생되는 데이터를 저장하고 있다. 저장부(26)는 원격 제어기(40)의 원격 제어 신호에 따른 기능을 수행하기 위한 실행 프로그램을 저장한다. 저장부(26)는 건물(80)의 외벽(83)을 촬영한 영상의 정합을 통하여 곤돌라 로봇(20)의 위치를 실시간으로 파악하면서 건물 외벽 지도를 구축하기 위한 실행 프로그램을 저장한다. 이때 저장부(26)는 구축한 건물 외벽 지도를 해당 건물(80)의 식별정보에 매칭하여 저장할 수 있다.The
외벽 흡착부(23)는 로봇 본체(21)에 설치되며 로봇 본체(21)를 건물(80)의 외벽(83)에 고정하는 기능을 수행한다. 외벽 흡착부(23)는 진공 흡착 방식으로 건물(80)의 외벽(83)에 고정될 수 있도록, 건물(80)의 외벽(83)과 마주보는 로봇 본체(21)의 일면에 설치된다. 이때 외벽 흡착부(23)는 팬을 이용한 진공 흡착 방식으로 로봇 본체(21)를 직접 건물(80)의 외벽(83)에 흡착시켜 고정할 수 있다. 또는 외벽 흡착부(23)는 흡착용 로봇암을 이용하여 건물(80)의 외벽에 로봇 본체(21)를 고정시킬 수도 있다.The outer
외벽 관리부(25)는 로봇 본체(21)에 설치되며, 제어부(38)의 제어에 따라 건물(80)의 외벽(83) 관리를 수행한다. 외벽 관리부(25)는 건물(80)의 외벽(83)과 마주보는 로봇 본체(21)의 일면에 설치된다. 여기서 외벽 관리부(25)는 청소 기구이거나 도색 기구일 수 있다. 한편 외벽 관리부(25)는 로봇암 형태로 로봇 본체(21)에 설치될 수 있으며, 이것에 한정되는 아니다.The
위치 파악 및 지도 구축 장치(30)는 이동 감지부(31), 정보 획득부(33) 및 제어부(38)를 포함하며, 전술된 통신부(25) 및 저장부(26)를 포함할 수 있다.The location detecting and
이동 감지부(31)는 로프 카트(10)의 로프(18)에 매달려 건물(80)의 외벽(83)에 대한 관리를 수행하는 곤돌라 로봇(20)의 로프(18)의 길이 변동에 따른 이동을 감지한다.The
정보 획득부(33)는 로프(18)의 길이 변동에 따른 곤돌라 로봇(20)의 이동 정보와 자세 정보를 획득하고, 곤돌라 로봇(20)이 위치한 지점의 건물 외벽의 영상 정보를 획득한다. 이러한 정보 획득부(33)는 이동 정보 획득부(35), 자세 정보 획득부(37) 및 영상 정보 획득부(39)를 포함한다.The
이동 정보 획득부(35)는 로프(18)의 길이 변동에 따른 곤돌라 로봇(20)의 이동 정보를 획득한다. 이때 이동 정보 획득부(35)는 통신부(24)를 통하여 로프 카트(10)로부터 로프(18)의 길이 변동에 따른 정보를 획득하고, 로프(18)의 길이 변동으로부터 곤돌라 로봇(20)의 이동 정보를 획득할 수 있다. 또는 이동 정보 획득부(33)는 제어부(38)의 제어에 따른 로프(18)의 길이 가감을 로프 카트(10)에 요청하는 정보로부터 로봇 본체(21)의 이동 정보를 획득하여 제어부(38)로 전송할 수 있다. 한편 본 실시예에서는 이동 정보 획득부(35)에서 곤돌라 로봇(20)의 이동 정보를 획득하는 예를 개시하였지만, 제어부(38)에서 직접 곤돌라 로봇(20)의 이동 정보를 획득할 수도 있다. 이 경우 이동 정보 획득부(35)의 기능은 제어부(38)에 포함된다.The movement
자세 정보 획득부(37)는 곤돌라 로봇(20)의 자세 정보를 획득한다. 즉 자세 정보 획득부(37)는 로프(18)에 매달려 있는 곤돌라 로봇(20)이 평형 자세에서 흔들림이 발생하는 지를 모니터링하고, 자세 정보를 획득하여 제어부(38)로 전송한다. 이때 자세 정보 획득부(37)는 기울기 센서, 자이로 센서, 중력 센서 중에 적어도 하나를 포함하며, 보도 정확한 자세 정보를 획득하기 위해서 복수의 센서를 구비하는 것이 바람직하다.The posture
영상 정보 획득부(39)는 곤돌라 로봇(20)이 위치한 지점의 건물 외벽(83)의 영상 정보를 획득하여 제어부(38)로 전송한다. 영상 정보 획득부(39)는 피사체의 촬영 기능을 수행하며, 특히 건물 외벽(83)을 촬영하여 영상 정보를 획득한다. 이때 영상 정보 획득부(39)는 이미지 센서, 신호처리부 및 영상처리부를 포함하여 구성될 수 있다. 이미지 센서는 촬영한 영상의 광신호를 아날로그 신호로 변환한다. 신호처리부는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한다. 그리고 영상처리부는 신호처리부를 통해 입력되는 영상신호를 처리하여 영상데이터를 획득하며, 획득된 영상데이터를 제어부(38)로 출력하거나 저장부(26)에 저장할 수 있다.The image
이러한 영상 정보 획득부(39)는 복수의 카메라가 배열된 카메라 어레이, 카메라에 팬틸트 모듈(pan-tilt module)이 결합된 카메라 모듈, 광각 카메라 등을 포함하며, 이것에 한정되는 것이다. 본 실시예에서는 영상 정보 획득부(39)로, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 카메라가 배열된 카메라 어레이가 로봇 본체(21)의 상부에서 건물 외벽을 향하는 방향으로 설치될 수 있다. 이때 카메라로는 가시광선 카메라 또는 적외선 카메라가 사용될 수 있다.The image
한편 영상 정보 획득부(39)는 건물(80)의 외벽(83)과 마주볼 수 있는 로봇 본체(21)의 외측면에 설치될 수 있다. 본 실시예에서는 로봇 본체(21)의 상부면에 건물(80)의 외벽(83)을 바라볼 수 있는 위치에 설치된 예를 개시하였지만, 로봇 본체(21)의 하부면, 건물(80)의 외벽(83)과 접하는 로봇 본체(21)의 면에 설치될 수 있다. On the other hand, the image
그리고 제어부(38)는 로봇 본체(21)에 내장되며, 위치 파악 및 지도 구축 장치(30)를 포함한 곤돌라 로봇(20)의 전반적인 제어 동작을 수행하는 마이크로프로세서(microprocessor)로서의 기능을 수행한다. 제어부(38)는 외벽(83)을 촬영한 영상의 정합을 통하여 곤돌라 로봇(20)의 위치를 실시간으로 파악하면서 건물 외벽 지도를 구축을 제어한다. 즉 제어부(38)는 획득한 이동 정보 및 자세 정보를 기반으로 곤돌라 로봇(20)의 위치를 파악하고, 획득한 영상을 정합하여 건물 외벽 지도를 구축한다.The
이때 제어부(38)는 다음과 같이 곤돌라 로봇(20)의 위치를 파악하고 지도를 구축할 수 있다. 즉 제어부(38)는 획득한 이동 정보 및 자세 정보를 기반으로 곤돌라 로봇(20)의 위치를 파악한다. 제어부(38)는 파악한 곤돌라 로봇(20)의 위치를 기반으로 획득한 영상 간의 틀어진 정도를 보정하여 획득한 영상을 정합한다. 그리고 제어부(38)는 정합된 영상으로 건물 외벽 지도를 구축할 수 있다.In this case, the
제어부(38)는 영상 정보 획득부(39)에서 촬영된 시간별 복수의 영상의 경계 부분이 일부 중첩되게 오버랩 시키는 방식으로 영상 정합을 수행할 수 있다. 시간에 따라 곤돌라 로봇(20)의 위치에 차이가 발생될 수 있기 때문에, 정합전 영상들 간에는 촬영 시의 곤돌라 로봇(20) 위치에 따라서 영상이 조금씩이 틀어질 수 있다. 따라서 영상 정합 시 파악한 곤돌라 로봇(20)의 위치를 기반으로 획득한 영상 간의 틀어진 정도를 보정하여 획득한 영상을 정합할 수 있다. 또는 순서하게 영상 정보 획득부(39)에서 촬영된 시간별 복수의 영상의 경계 부분이 일부 중첩되게 오버랩 시킨 후, 촬영된 영상에 포함된 객체의 복수의 특징점에 대한 정렬을 통하여 영상 정합을 수행할 수 있다. 영상 정합 시 기준이 되는 제1 영상에 대해서 정합이 이루어지는 제2 영상의 틀어지는 정보로부터 곤돌라 로봇(20)의 위치를 파악할 수도 있다.The
또한 제어부(38)는 다음과 같이 다음과 같이 곤돌라 로봇(20)의 위치를 파악하고 지도를 구축할 수 있다. 즉 제어부(38)는 획득한 이동 정보로부터 곤돌라 로봇(20)의 건물 외벽(83)에서의 초기 위치를 파악한다. 제어부(38)는 획득한 자세 정보를 기반으로 초기 위치를 보정하여 곤돌라 로봇(20)의 건물 외벽(38)에서의 위치를 파악한다. 제어부(38)는 획득한 영상의 정합을 통하여 건물 외벽 지도를 구축한다. 그리고 제어부(38)는 구축한 건물 외벽 지도, 획득한 이동 정보 및 자세 정보를 기반으로 곤돌라 로봇(20)의 위치를 파악할 수도 있다.In addition, the
한편 제어부(38)는 구축된 지도를 활용하여 곤돌라 로봇(20)의 위치를 보정을 수행할 수 있다. 이때 제어부(38)는 획득한 자세 정보를 함께 활용하여 곤돌라 로봇(20)의 위치를 보정할 수 있다.
Meanwhile, the
이와 같은 본 실시예에 따른 곤돌라 로봇(20)의 위치 파악 및 지도 구축 장치(30)를 이용한 곤돌라 로봇(20)의 위치 파악 및 지도 구축 방법에 대해서 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 곤돌라 로봇의 영상 정합을 통한 위치 파악 및 지도 구축 방법에 따른 흐름도이다.Referring to FIGS. 1 to 5, a method for identifying a location and a map construction method of the
먼저 S51단계에서 로프(18)에 곤돌라 로봇(20)이 매달려 대기 중인 상태에서 로프(18)의 길이 가감에 따라 곤돌라 로봇(20)의 이동이 발생되면, S53단계에서 위치 파악 및 지도 구축 장치(30)는 로프(18)의 길이 변동에 따른 곤돌라 로봇(20)의 이동을 감지한다.First, when the
다음으로 S55단계에서 위치 파악 및 지도 구축 장치(30)는 로프(18)의 길이 변동에 따른 곤돌라 로봇(20)의 이동 정보와 자세 정보를 획득하고, 곤돌라 로봇(20)이 위치한 지점의 건물 외벽의 영상 정보를 획득한다.Next, at step S55, the position grasp and
이어서 S57단계에서 위치 파악 및 지도 구축 장치(30)는 획득한 이동 정보 및 자세 정보를 기반으로 곤돌라 로봇(20)의 위치를 파악한다. 또한 위치 파악 및 지도 구축 장치(30)는 획득한 영상 정보의 정합을 통하여 건물 외벽 지도를 구축한다.Subsequently, in step S57, the location determining and
여기서 위치 파악 및 지도 구축 장치(30)는 다음과 같이 곤돌라 로봇(20)의 위치를 파악하고 지도를 구축할 수 있다. 즉 위치 파악 및 지도 구축 장치(30)는 획득한 이동 정보 및 자세 정보를 기반으로 곤돌라 로봇(20)의 위치를 파악한다. 위치 파악 및 지도 구축 장치(30)는 파악한 곤돌라 로봇(20)의 위치를 기반으로 획득한 영상 간의 틀어진 정도를 보정하여 획득한 영상을 정합한다. 그리고 위치 파악 및 지도 구축 장치(30)는 정합된 영상으로 건물 외벽 지도를 구축할 수 있다.Here, the positioning and
이때 위치 파악 및 지도 구축 장치(30)는 획득한 이동 정보로부터 곤돌라 로봇(20)의 건물 외벽(83)에서의 초기 위치를 파악한다. 그리고 위치 파악 및 지도 구축 장치(30)는 획득한 자세 정보를 기반으로 초기 위치를 보정하여 곤돌라 로봇(20)의 건물 외벽(38)에서의 위치를 파악한다.At this time, the positioning and
또는 위치 파악 및 지도 구축 장치(30)는 다음과 같이 다음과 같이 곤돌라 로봇(20)의 위치를 파악하고 지도를 구축할 수 있다. 즉 위치 파악 및 지도 구축 장치(30)는 획득한 영상의 정합을 통하여 건물 외벽 지도를 구축한다. 그리고 위치 파악 및 지도 구축 장치(30)는 구축한 건물 외벽 지도, 획득한 이동 정보 및 자세 정보를 기반으로 곤돌라 로봇(20)의 위치를 파악할 수도 있다.Alternatively, the positioning and
그리고 S59단계에서 위치 파악 및 지도 구축 장치(30)는 구축된 지도를 활용하여 곤돌라 로봇(20)의 위치를 보정을 수행할 수 있다. 이때 위치 파악 및 지도 구축 장치(30)는 획득한 자세 정보를 함께 활용하여 곤돌라 로봇(20)의 위치를 보정할 수 있다.In operation S59, the location determination and
한편 S61단계에서 종료 신호가 입력될 때까지, 이러한 전술된 S53단계 내지 S59단계를 반복적으로 수행함으로써, 이동 중인 곤돌라 로봇(20)의 위치를 실시간으로 파악하면서 해당 건물(80)의 건물 외벽 지도를 구축할 수 있다.On the other hand, by repeatedly performing the above-described steps S53 to S59 until the end signal is input in step S61, while determining the location of the
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.On the other hand, the embodiments disclosed in the specification and drawings are merely presented specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.
10 : 로프 카트 12 : 카트 본체
14 : 윈치 16 : 윈치 지지대
18 : 로프 19 : 송수신부
20 : 곤돌라 로봇 21 : 로봇 본체
23 : 외벽 흡착부 24 : 통신부
25 : 외벽 관리부 26 : 저장부
30 : 위치 파악 및 지도 구축 장치 31 : 이동 감지부
33 : 정보 획득부 35 : 이동 정보 획득부
37 : 자세 정보 획득부 38 : 제어부
39 : 영상 정보 획득부 40 : 원격 제어기
100 : 곤돌라 로봇 시스템10: rope cart 12: cart body
14
18: rope 19: transceiver
20: gondola robot 21: robot body
23: outer wall adsorption unit 24: communication unit
25: outer wall management unit 26: storage unit
30: location identification and map building device 31: movement detection unit
33: information acquisition unit 35: mobile information acquisition unit
37: posture information acquisition unit 38: control unit
39: image information acquisition unit 40: remote controller
100: Gondola Robot System
Claims (8)
로프 카트의 로프에 매달려 건물 외벽에 대한 관리를 수행하는 곤돌라 로봇의 상기 로프의 길이 변동에 따른 이동을 감지하는 이동 감지 단계;
상기 로프의 길이 변동에 따른 상기 곤돌라 로봇의 이동 정보와 자세 정보를 획득하고, 상기 곤돌라 로봇이 위치한 지점의 건물 외벽의 영상 정보를 획득하는 정보 획득 단계;
상기 획득한 이동 정보 및 자세 정보를 기반으로 상기 곤돌라 로봇의 위치를 파악하고, 상기 획득한 영상을 정합하여 건물 외벽 지도를 구축하는 위치 파악 및 지도 구축 단계;
상기 구축된 건물 외벽 지도를 활용하여 상기 곤돌라 로봇의 위치를 보정하는 보정 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 곤돌라 로봇의 위치 파악 및 지도 구축 방법.How to locate and map the gondola robot,
A movement detecting step of detecting a movement caused by a change in the length of the rope of a gondola robot that performs management on a building outer wall by hanging on a rope of a rope cart;
An information acquiring step of acquiring movement information and attitude information of the gondola robot according to a change in the length of the rope, and acquiring image information of an outer wall of a building at the point where the gondola robot is located;
Determining a location of the gondola robot based on the obtained movement information and attitude information, and determining a location of the gondola robot and constructing a building exterior wall map by matching the acquired image;
A correction step of correcting the position of the gondola robot using the constructed building exterior wall map;
Positioning and map building method of the gondola robot comprising a.
상기 획득한 이동 정보 및 자세 정보를 기반으로 상기 곤돌라 로봇의 위치를 파악하는 단계;
상기 파악한 곤돌라 로봇의 위치를 기반으로 상기 획득한 영상 간의 틀어진 정도를 보정하여 상기 획득한 영상을 정합하는 단계;
상기 정합된 영상으로 건물 외벽 지도를 구축하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 곤돌라 로봇의 위치 파악 및 지도 구축 방법.The method of claim 1, wherein the determining of location and constructing a map comprises:
Determining the position of the gondola robot based on the obtained movement information and attitude information;
Matching the acquired images by correcting a degree of distortion between the acquired images based on the identified positions of the gondola robots;
Constructing a building exterior wall map using the matched image;
Positioning and map building method of the gondola robot comprising a.
상기 획득한 이동 정보로부터 상기 곤돌라 로봇의 건물 외벽에서의 초기 위치를 파악하는 단계;
상기 획득한 자세 정보를 기반으로 상기 초기 위치를 보정하여 상기 곤돌라 로봇의 건물 외벽에서의 위치를 파악하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 곤돌라 로봇의 위치 파악 및 지도 구축 방법.The method of claim 2, wherein the determining of the position of the gondola robot comprises:
Identifying an initial position on an outer wall of the gondola robot from the obtained movement information;
Determining the position of the gondola robot on the outer wall of the building by correcting the initial position based on the acquired attitude information;
Positioning and map building method of the gondola robot comprising a.
상기 획득한 영상의 정합을 통하여 건물 외벽 지도를 구축하는 단계;
상기 구축한 건물 외벽 지도, 상기 획득한 이동 정보 및 자세 정보를 기반으로 상기 곤돌라 로봇의 위치를 파악하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 곤돌라 로봇의 위치 파악 및 지도 구축 방법.The method of claim 1, wherein the determining of location and constructing a map comprises:
Constructing a building exterior wall map by matching the acquired images;
Determining a location of the gondola robot based on the constructed building exterior wall map, the acquired movement information, and attitude information;
Positioning and map building method of the gondola robot comprising a.
상기 획득한 자세 정보와 상기 구축된 지도를 활용하여 상기 곤돌라 로봇의 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 곤돌라 로봇의 위치 파악 및 지도 구축 방법.The method of claim 1, wherein in the correction step,
The method of identifying and mapping the gondola robot, characterized in that for correcting the position of the gondola robot using the acquired attitude information and the constructed map.
상기 로프의 길이 변동에 따른 상기 곤돌라 로봇의 이동 정보와 자세 정보를 획득하고, 상기 곤돌라 로봇이 위치한 지점의 건물 외벽의 영상 정보를 획득하는 정보 획득부;
상기 획득한 이동 정보 및 자세 정보를 기반으로 상기 곤돌라 로봇의 위치를 파악하고, 상기 획득한 영상을 정합하여 건물 외벽 지도를 구축하고, 상기 구축된 지도를 활용하여 상기 곤돌라 로봇의 위치를 보정하는 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 곤돌라 로봇의 위치 파악 및 지도 구축 장치.A movement detecting unit detecting a movement according to a change in the length of the rope of a gondola robot that performs management on a building outer wall by hanging on a rope of a rope cart;
An information obtaining unit obtaining movement information and posture information of the gondola robot according to a change in the length of the rope, and obtaining image information of the outer wall of the building at the point where the gondola robot is located;
A controller for determining the location of the gondola robot based on the obtained movement information and posture information, constructing a building exterior wall map by matching the acquired images, and correcting the location of the gondola robot using the constructed map. ;
Positioning and map building device of the gondola robot comprising a.
상기 획득한 영상의 정합을 통하여 건물 외벽 지도를 구축하고, 상기 구축한 건물 외벽 지도, 상기 획득한 이동 정보 및 자세 정보를 기반으로 상기 곤돌라 로봇의 위치를 파악하고,
상기 획득한 자세 정보와 상기 구축된 지도를 활용하여 상기 곤돌라 로봇의 위치를 보정하는 것을 특징으로 하는 곤돌라 로봇의 위치 파악 및 지도 구축 장치.7. The apparatus of claim 6,
Building a building exterior wall map by matching the acquired images, identifying the location of the gondola robot based on the constructed building exterior wall map, the acquired movement information, and attitude information;
Positioning and map building device of the gondola robot, characterized in that for correcting the position of the gondola robot using the acquired attitude information and the constructed map.
상기 로프의 길이 변동에 따른 상기 곤돌라 로봇의 이동 정보를 획득하는 이동 정보 획득부;
상기 곤돌라 로봇의 자세 정보를 획득하는 자세 정보 획득부;
상기 곤돌라 로봇이 위치한 지점의 건물 외벽의 영상 정보를 획득하는 영상 정보 획득부;를 포함하고,
상기 자세 정보 획득부는 기울기 센서, 자이로 센서, 중력 센서 중에 적어도 하나를 포함하고,
상기 영상 정보 획득부는 복수의 카메라가 배열된 카메라 어레이, 카메라에 팬틸트 모듈이 결합된 카메라 모듈, 광각 카메라 중에 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 곤돌라 로봇의 위치 파악 및 지도 구축 장치.The method of claim 7, wherein the information acquisition unit,
A movement information acquisition unit for obtaining movement information of the gondola robot according to a change in the length of the rope;
A posture information acquisition unit for obtaining posture information of the gondola robot;
And an image information acquisition unit for acquiring image information of the outer wall of the building at the point where the gondola robot is located.
The posture information acquisition unit includes at least one of a tilt sensor, a gyro sensor, a gravity sensor,
The image information obtaining unit includes at least one of a camera array having a plurality of cameras, a camera module having a pan tilt module coupled to the camera, and a wide angle camera.
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---|---|---|---|---|
JP2000171460A (en) * | 1998-12-04 | 2000-06-23 | Bill Daiko:Kk | Method and device for observing and recording high- altitude wall surface |
JP2009150056A (en) * | 2007-12-18 | 2009-07-09 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | Gondola moving apparatus |
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