KR101394335B1 - 로봇 거치대를 이용한 로봇 맵 좌표 설정 방법 및 장치 - Google Patents

로봇 거치대를 이용한 로봇 맵 좌표 설정 방법 및 장치 Download PDF

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators

Abstract

본 발명은 외부에서 제공하는 로봇 맵의 좌표와 로봇이 작업 공간 상에 위치하는 실제 좌표를 일치시키는 방법에 관한 것이다. 상세하게는 로봇을 거치할 수 있는 거치대를 이용하여 로봇이 지정된 위치에서 지정된 방향을 향하도록 고정을 하고 작업 공간 상에서 로봇의 좌표를 로봇 맵의 좌표와 일치 시키는 방법에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은 로봇을 거치할 수 있는 로봇 거치대와 기준점이 설정된 로봇 맵을 이용하는 것을 특징으로 한다.
로봇 맵, 기준점, 좌표 설정, 거치대

Description

로봇 거치대를 이용한 로봇 맵 좌표 설정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SETTING OF ROBOT MAP USING STAND OF ROBOT}
본 발명은 작업 공간 상에서 로봇의 실제 위치와 로봇 맵 상에서의 좌표를 일치 시키는 방법에 관한 것으로서 특히, 로봇을 올려놓을 수 있는 거치대를 이용해 로봇이 특정 위치에서 특정 방향을 바라보도록 하여 로봇의 위치 좌표와 방향 정보를 용이하게 획득할 수 있고, 이를 로봇 맵 상의 좌표로 매핑하는 로봇 거치대를 이용한 로봇 맵 좌표 설정 방법 및 장치에 관한 것이다.
로봇 맵이란, 로봇이 작업을 수행하는 공간에 대하여 형태, 크기, 장애물의 위치 등을 표시한 지도를 말한다. 이러한 로봇 맵을 작성하는 방법에는 크게 두 가지 방법이 있다. 첫 번째로 작업 공간에 대하여 인위적으로 지도를 그려 로봇에게 제공하는 방법이다. 두 번째로 로봇이 스스로 돌아다니며 센서를 이용하여 장애물 등을 체크하여 직접 그리는 방법이 있다. 전자는 작업장의 환경 변화가 적고 실제 환경과 로봇 맵과의 좌표를 일치시키기 쉬운 경우에 주로 사용한다. 후자는 작업 환경의 변화가 크고 좌표 일치가 어려운 경우 이용한다.
상술한 로봇 맵 제공 방법 중 로봇이 스스로 맵을 작성하는 방법은 로봇의 센서에 의존하기 때문에 로봇이 인지한 장애물이 벽인지 가전제품 인지를 구분하지 못한다. 즉, 장애물의 종류를 파악할 수가 없다. 또한 센서를 이용하는 방법은 바닥의 파인 곳이나 높이 있는 물건 등을 인식하지 못하므로 맵의 신뢰성이 떨어지게 된다. 따라서 센서에 의해 작성된 로봇 맵은 실제 환경과 오차를 가지게 될 것이다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 작업 공간에 대하여 정확한 정보를 가지는 로봇 맵을 인위적으로 작성하여 로봇에게 제공하는 방법이 고안 되었다. 하지만 인위적으로 로봇 맵을 작성하여 로봇에게 제공하는 방법은 작업 공간에서 로봇의 실제 위치를 로봇 맵 상에서의 좌표로 매핑하는 과정이 필요하다.
상술한 바와 같이 인위적으로 작성한 로봇 맵을 사용할 때는 작업 공간에서 로봇의 실제 위치를 로봇 맵 상에서의 좌표로 매핑을 해야한다. 하지만 이를 위해서는 실제 공간에서 로봇의 정확한 위치 좌표를 측정해야하고, 로봇이 바라보는 방향도 정확히 일치해야 한다. 그런데 일반 사용자가 작업 공간에서의 좌표를 정확히 측정하는 것은 까다로운 작업이다. 특히, 로봇이 바라보는 방향을 로봇 맵과 일치시키는 것은 많은 어려움이 따른다.
따라서 본 발명은 작업 공간에서 로봇의 실제 위치를 로봇 맵 상에서의 좌표로 용이하게 매핑시킬 수 있는 방법을 제공하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 로봇의 구동부를 고정할 수 있는 로봇 거치대를 이용하여 작업 공간 상에서 로봇의 좌표 정보와 방향 정보를 한 번에 획득할 수 있고, 로봇 맵 상에서의 좌표로 용이하게 매핑할 수 있는 로봇 거치대를 이용한 로봇 맵 좌표 설정 방법 및 장치를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 거치대를 이용한 로봇 맵 좌표 설정 장치는 로봇; 상기 로봇의 위치와 방향을 일시 고정하는 로봇 거치대; 상기 로봇에 등록되며, 로봇의 현재 위치를 계산하기 위한 기준점 정보를 포함하는 로봇 맵을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 거치대 를 이용한 로봇 맵 좌표 설정 방법은 로봇의 현재 위치를 계산하기 위한 기준점 정보를 포함하는 로봇 맵을 작성하는 과정; 상기 작성된 로봇 맵을 로봇에 등록 하는 과정; 상기 로봇 맵의 기준점에 로봇 거치대를 설치하는 과정; 상기 로봇 거치대에 로봇을 설치하는 과정; 및 작업 공간에서 로봇의 위치와 방향을 로봇 맵에서의 좌표로 매핑하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에서 제안하는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 거치대를 이용한 로봇 맵 좌표 설정 방법 및 장치는 작업 공간 상에서 로봇의 현재 좌표와 로봇 맵 상에서의 좌표를 용이하게 일치시킬 수 있는 방법을 제공함으로서 외부 제공 로봇 맵의 활용을 활성화 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 거치대를 이용한 로봇 맵 좌표 설정 방법 및 장치는 로봇에게 정확한 정보를 갖는 로봇 맵을 제공함으로서 로봇의 기능 및 동작의 정확성과 효율성을 향상시키는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명 을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
예를 들면, 이하에서는 로봇을 올려놓을 수 있는 장치를 거치대로 명명하기로 한다. 그러나 상기 거치대는 로봇 거치대, 틀, 로봇 틀, 로봇 거치 장치 등으로도 명명될 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서는 설명의 편의를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 거치대는 로봇을 특정 방향으로 고정할 수 있도록 홈을 가지는 소정 형태의 틀로서 설명하지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 로봇의 위치를 고정할 수 있는 수단으로 홈을 이용하지 않고 돌기를 형성하는 것도 가능 할 것이다.
이하의 설명에서, 제1로봇 맵은 실제 공간을 로봇이 인식할 수 있도록 데이터화 하여 인위적으로 작성한 지도를 말한다. 제2로봇 맵은 로봇이 자신의 현재 좌표와 방향 정보를 제1로봇 맵에 매핑하여 인식하는 지도를 말한다.
도 1a - 도 1d는 본 발명의 실시 예에 따른 제1로봇 맵(101)과 제2로봇 맵(100)이 일치하지 않는 경우를 예시한 도면들이다.
도 1a - 도 1d를 참조하면, 제1로봇 맵(101)과 제2로봇 맵(100)이 정확히 일 치하기 위해서는 로봇의 X축 좌표, Y축 좌표 및 로봇이 바라보는 방향의 세 가지 정보가 제1로봇 맵과 정확히 매핑되어야 한다는 것을 알 수 있다. 이하에서는 세 가지 정보가 각각 잘못 매핑 되었을 경우 제1로봇 맵(101)과 제2로봇 맵(100)이 어떤 차이를 가지는지 살펴보기로 한다. 로봇의 현재 위치 좌표를 제1로봇 맵에 매핑할 때 X축 좌표 정보가 잘못되었다면, 도 1a에서 보여지는 바와같이 로봇은 X축 방향으로 일정 거리만큼 이격 되어있는 제2로봇 맵(100)의 형태로 작업 공간을 인식하게 될 것이고, Y축 좌표 정보가 잘못되었다면, 도 1b에서 보여지는 바와같이 로봇은 Y축 방향으로 일정 거리만큼 이격 되어있는 제2로봇 맵(100)의 형태로 작업 공간을 인식하게 될 것이다. 로봇의 현재 좌표정보가 정확하다고 해도 로봇이 바라보는 방향 정보가 잘못되면, 도 1c에서 보여지는 바와 같이 로봇이 인식하는 제2로봇 맵(100)은 실제 작업 공간에 대하여 일정 각도만큼 회전된 상태로 인식 될 것이다. 로봇의 현재 좌표 정보와 방향 정보가 모두 잘못 설정되면, X축 방향으로 일정 거리만큼 이격되고, Y축 방향으로 일정 거리만큼 이격되며, 실제 작업 공간에 대하여 일정 각도만큼 회전된 도 1d에서 보여지는 제2로봇 맵(100)의 형태로 작업 공간을 인식하게 될 것이다.
로봇이 작업 공간에 대하여 잘못된 맵 정보 가지고 작업을 수행한다면 심각한 오류를 범할 수 있다. 예를 들어 청소 로봇이라면 청소를 하기 위해 실제 작업 공간과 다르게 인식된 제2로봇 맵(100)을 기준으로 경로 설정을 한 경우 실제 공간 상에서 장애물이 없는 곳을 장애물이 있는 곳으로 인식할 수 있고, 이에 따라 청소 로봇은 특정 영역에 대하여 청소를 수행하지 않을 수 있다. 따라서 로봇을 이용하 여 다양한 서비스를 제공하고 정확한 작업을 수행하기 위해서는 로봇이 작업 공간에 대하여 정확한 정보를 가지도록 제1로봇 맵(101)과 로봇의 현재 위치 좌표 정보와 방향 정보를 정확히 매핑하여 제1로봇 맵(101)과 제2로봇 맵(100)이 정확히 일치되도록 하는 것이 중요하다.
이상에서는, 제 1로봇 맵(101)과 제2로봇 맵(100)을 정확히 일치 시키기 위한 세 가지 정보와 각각의 정보가 잘못 되었을 경우 생길 수 있는 문제에 대해 살펴 보았다. 이하에서는, 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 거치대를 이용하여 제1로봇 맵과 제2로봇 맵을 일치시키기 위한 로봇의 실제 위치 좌표 정보와 방향 정보를 얻는 방법에 대하여 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 거치대(200)의 형태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
상기 도2를 참조하면, 상기 로봇 거치대(200)는 전체적으로 사각형 형태를 가지며 로봇의 구동부(예를 들어 바퀴, 다리 등)를 고정할 수 있는 고정 홈(220)을 포함한다. 상기 로봇 거치대(200)의 모서리 일측은 로봇 거치대(200)의 기준점(210)으로 설정될 수 있다. 이 때 로봇 거치대(200)는 플라스틱, 나무, 쇠 등 로봇을 거치 할 수 있는 재질로 형성될 수 있다. 상기 로봇 거치대(200)는 사각형 뿐 아니라 다양한 형태가 가능하지만 상기 로봇 거치대(200)를 X축과 Y축에 대하여 동시에 고정하기 위해 내각 중 적어도 하나의 각은 직각을 가지는 형태를 가지는 것이 바람직하다. 이를 보다 상세히 설명하면, 상기 로봇 거치대(200)를 설치하는 데 있어서 상기 로봇 거치대(200)를 지지할 벽이 없는 공간에 설치 한다면 상기 로봇 거치대(200)의 방향을 인위적으로 제1로봇 맵과 일치하도록 설치해야한다. 하지만 인위적으로 상기 로봇 거치대(200)를 설치하는 방법에 있어서 상기 로봇 거치대(200)를 오차없이 제1로봇 맵과 일치하는 정확한 방향으로 설치하는 것은 현실적으로 불가능에 가깝다. 따라서 로봇 거치대(200)를 설정된 방향으로 정확히 설치하기 위해서는 제1로봇 맵(101)과 로봇의 방향을 정확히 일치시키는 수단이 있어야만 한다. 따라서 상기 로봇 거치대(200)는 벽이 직각으로 만나는 교차점에 유동이 없도록 설치되어 로봇이 바라보는 방향과 제1로봇 맵의 방향을 정확히 일치시킬 수 있도록 내각 중 적어도 하나의 각은 직각을 가지는 형태로 제작되는 것이 바람직하다. 이하 설명에서, 로봇 거치대(200)는 사각형 형태를 예로 하여 설명하기로 한다.
상기 고정 홈(220)은 로봇의 구동부를 고정하는 역할을 하며, 로봇 구동부의 형태와 크기에 따라 달라질 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 로봇은 3개의 바퀴를 가지는 형태로 가정하고 도 2에서 고정 홈(220)을 3개로 도시 하였다. 상기 고정 홈(220)은 상기 로봇 거치대(200)의 기준점(210)을 원점으로 하여 상기 로봇의 중심이 좌표(Xo,Yo)에 위치하도록 형성된다. 즉, 상기 고정 홈(220)에 상기 로봇의 구동부가 고정되면, 로봇의 중심은 상기 로봇 거치대(200)의 기준점(210)을 원점으로 하여 좌표(Xo,Yo)에 위치된다. 이로서 제1로봇 맵과 제2로봇 맵을 일치 시키기 위한 로봇의 실제 위치 좌표 정보를 측정하지 않고도 획득 할 수 있다. 또한 로봇의 구동부가 상기 로봇 거치대(200)의 고정 홈(220)에 고정됨으로서 로봇이 바라보는 방향도 고정될 것이다. 따라서 제1로봇 맵과 제2로봇 맵을 일치 시키기 위한 신 뢰성 있는 로봇의 방향 정보를 획득 할 수 있다. 즉, 상기 로봇 거치대(200)를 사용하면 제1로봇 맵과 제2로봇 맵을 일치 시키기 위한 세 가지 정보(X축 좌표, Y축 좌표, 방향)를 한 번에 획득 할 수 있다.
상기 고정 홈(220)이 없다면 로봇을 설치하는 사람마다 로봇의 방향이 조금씩 달라 질 수 있고 로봇의 위치도 오차가 발생할 수 있다. 즉, 1a - 도 1d에 나타낸 것과 같이 제1로봇 맵(101)과 제2로봇 맵(100)이 일치하지 않는 경우가 발생할 수 있다. 따라서 상기 로봇 거치대(200)는 고정 홈(220) 또는 고정 돌기(미도시) 등의 로봇을 고정할 수 있는 수단을 구비하여 항상 로봇이 일정한 방향을 바라보도록 하고, 로봇이 정확한 좌표에 설치될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
도 3a와 도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 제1로봇 맵(101)과 제2로봇 맵(100)을 일치 시키기 위한 좌표 정보와 방향 정보를 얻기위해 로봇 거치대(200)를 작업 공간에 설치한 모습을 예시한 도면이다. 이하 설명에서는 벽의 가로 축을 X축, 벽의 세로 축을 Y축으로 가정한다.
상기 도 3a를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 거치대(200)는 작업 공간에서 벽이 직각으로 만나는 교차점에 설치될 수 있다. 상기 로봇 거치대를 벽의 교차점에 설치하는 이유는 로봇 거치대(200)가 X축과 Y축 방향에 대하여 동시에 고정이 되기 때문에 오차없이 정확한 좌표를 용이하게 설정할 수 있기 때문이다. 따라서 제1로봇 맵(101)의 기준점(111)을 벽이 직각으로 만나는 교차점으로 설정하고, 상기 로봇 거치대(200)의 기준점(210)과 상기 제1로봇 맵(101)의 기준점(111)이 일치하도록 상기 로봇 거치대(200)를 설치한다. 이 후, 설치된 상기 로봇 거치 대(200)의 고정 홈(220)에 로봇을 설치하면 상기 로봇 거치대(200)의 기준점(210)을 원점으로 하여 로봇의 좌표는 (Xo, Yo)가 될 것이다. 이 때, 상기 로봇은 고정 홈(220)에 설치 되므로 로봇이 바라보는 방향에 대한 정확한 정보를 얻을 수 있다. 즉, 상기 로봇 거치대(200)를 사용하면 작업 공간 상에서 로봇의 실제 위치 좌표 정보와 로봇이 바라보는 방향 정보를 한 번에 용이하게 얻을 수 있다. 상기 좌표 정보와 방향 정보를 제1로봇 맵(101) 매핑시키면 제1로봇 맵(101)과 제2로봇 맵(100)은 정확히 일치할 것이다. 따라서 로봇은 정확한 정보를 가지고 작업을 수행할 수 있으므로 효율적인 작업 진행이 가능할 것이다. 예를 들어 청소 로봇이라면 장애물의 위치를 정확히 파악하여 청소를 수행할 공간에 대하여 최적의 이동 경로를 설정하여 불필요한 움직임 없이 청소를 완료할 수 있을 것이다.
도 3b는 작업 공간에 상기 로봇 거치대(200)를 설치 할 수 있는 직각 구조가 없는 작업 공간에서 상기 로봇 거치대(200)를 이용하여 로봇의 좌표 정보와 방향 정보를 획득하는 방법을 나타낸 도면 이다. 이하 설명에서는 기준점(310)을 바탕으로 가로방향을 X축, 세로방향을 Y축으로 가정한다.
상기 도 3b를 참조하면, 작업 공간에 직각으로 만나는 교차점이 없는 경우 작업 공간의 일 측을 기준점(310)으로 설정한다. 이 때, 상기 로봇 거치대(200)는 상기 기준점(310)으로부터 X축 또는 Y축 방향으로 동일 선상에 위치하는 벽에 밀착되어 설치될 수 있다. 이하 설명에서 도 3b를 참조하여 상기 로봇 거치대(200)가 상기 기준점(310)으로부터 Y축 방향으로 일정거리 Ya 만큼 이격되어 설치가 되었다고 가정한다. 상기 로봇 거치대(200)의 설치가 완료되면 사용자는 자를 이용하여 상기 설정한 기준점(310)으로부터 상기 로봇 거치대(200)의 기준점(210)까지의 Y축 방향의 직선 길이를 측정한다. 상술한 바와 같이 상기 측정한 길이를 Ya로 가정하면 로봇의 좌표는 기준점(310)을 원점으로 하여 (Xo, Yo + Ya)가 될 것이다. 상술한 바와 같이 로봇의 방향은 상기 로봇 거치대(200)의 고정 홈(220)에 의해 고정이 되므로 제1로봇 맵(101)과 제2로봇 맵(100)을 일치 시키기 위한 좌표 정보와 방향 정보를 모두 획득 할 수 있다. 상기 로봇은 획득한 정보를 바탕으로 제1로봇 맵(101)상에서의 위치와 실제 공간상에서의 위치를 정확히 매핑할 수 있다. 상기 로봇 거치대(200)가 X축 방향으로 이격되어 설치 되었을 때도 상술한 바와 같은 방법으로 상기 설정된 기준점(310)을 원점으로 하는 작업 공간에서 로봇의 위치 좌표 정보와 방향 정보를 획득할 수 있을 것이다.
이상에서는 작업 공간 상에서 설정된 기준점을 원점으로 하여 로봇의 현재 좌표 정보와 바라보고 있는 방향 정보를 용이하게 획득하기 위해 로봇 거치대(200)를 이용하는 방법에 대해 살펴 보았다. 이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 거치대(200)를 이용한 로봇 맵 좌표 설정 과정을 살펴보기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 거치대(200)를 이용한 제1로봇 맵(101)의 좌표 설정 방법을 나타낸 순서도이다.
상기 도 4를 참조하면, 사용자는 S401 단계에서 작업 공간에 대하여 제1로봇 맵(101)을 작성하게 된다. 이 때 상기 제1로봇 맵(101)은 기준점(111)정보를 갖고 있어야 한다. 상기 기준점(111)은 로봇 거치대를 X축과 Y축에서 동시에 고정하기 위해 벽이 직각으로 만나는 교차점으로 설정하는 것이 바람직하다. 하지만 상술한 바에 같이 한 쪽 벽만이 있는 곳으로 기준점(310)을 설정한다면, 기준점(310)으로부터 로봇 거치대(200)의 기준점(210)까지의 거리를 측정하여 기준점(310)을 원점으로 하는 작업 공간 상에의 로봇 위치 좌표를 계산할 수 있다. 또한 제1로봇 맵(101)은 작업 공간에 존재하는 장애물의 종류, 기능, 역할, 위치 등에 대한 정보를 더 포함할 수 있다.
제1로봇 맵(101)의 작성이 완료되면 S402 단계에서 사용자는 완성된 제1로봇 맵(101)을 로봇에 등록한다.
상기 제1로봇 맵(101)의 등록이 완료되면 상기 로봇은 S403 단계에서 기 설정된 기준점의 존재여부를 확인한다. 상기 제1로봇 맵(101)이 새로운 작업 공간에 대한 맵이라면 새로 기준점 좌표 설정한다. 기준점이 존재하면 로봇은 S417 단계로 진행하여 해당 작업을 수행한다. 예를 들어 청소 로봇이라면 기 설정된 스케쥴에 따라 청소를 수행할 수 있을 것이다.
상기 S403 단계에서 기준점 좌표가 없다면 S405 단계로 진행하여 사용자는 제1로봇 맵(101)의 기준점(111)과 상기 로봇 거치대(200)의 기준점(210)이 일치하도록 로봇 거치대(200)를 설치한다.
상기 로봇 거치대(200)의 설치가 완료되면 S407 단계로 진행하여 상기 로봇을 로봇 거치대(200)의 고정 홈(220)에 설치한다. 이때 상기 로봇은 로봇 거치대(200)의 고정 홈(220)에 의해 바라보는 방향이 고정될 수 있다.
상기 로봇을 설치하는 단계가 완료되면 S411 단계로 진행하여 로봇의 구동부를 초기화 한다. 구동부 초기화 과정은 로봇을 움직이는 구동부를 초기화하는 것으 로서 로봇의 바퀴가 좌측 또는 우측으로 틀어진 상태에서 상기 로봇 거치대(200)에 설치되어 로봇의 방향이 설정한 방향과 달라지는 것을 방지하기 위해 로봇 바퀴가 로봇이 바라보는 방향으로 정렬되도록 구동부를 초기화하는 것이다.
상기 구동부의 초기화 단계가 완료되면 로봇은 S413 단계에서 작업 공간 상에서 자신의 위치 좌표를 확인하게 된다. 이 때, 제1로봇 맵(101)에 설정된 기준점(111)과 상기 로봇 거치대(200)의 기준점(210)이 일치되도록 로봇 거치대(200)가 설치 되었다면 상기 기준점(111, 210)을 원점으로 하여 상기 로봇의 좌표는 (Xo, Yo)가 될 것이다.
반면에 상기 로봇 거치대(200)가 제1로봇 맵(101)의 기준점(111)으로부터 X축 또는 Y축 방향으로 일정거리 이격되어 상기 로봇 거치대(200)가 설치 되었다면 사용자는 제1로봇 맵(101)의 기준점(111)으로부터 상기 로봇 거치대(200)의 기준점(210)까지의 거리를 측정하여 상기 로봇에게 입력해 주어야 한다. 이 때, 로봇은 측정값을 이용하여 자신의 좌표를 계산할 수 있다. 예를 들어 상기 로봇 거치대(200)가 Y축 방향으로 Ya만큼 이격되어 설치되었다면 로봇의 좌표는 (Xo, Yo+Ya)가 될 것이다.
상기 로봇의 위치를 확인하는 과정이 완료되면 S415 단계로 진행하고 로봇은 실제 작업 공간에서의 좌표 정보와 방향 정보를 바탕으로 제1로봇 맵(100)상에서 자신의 위치를 계산하여 매핑함으로서 로봇 맵의 좌표 설정을 완료한다. 상기 로봇 맵 좌표 설정 단계가 완료되면 로봇은 S417 단계로 진행하여 해당 작업을 수행할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 작업 공간 상에서 로봇에 대한 정보(좌표와 방향 정보)가 제1로봇 맵상에 정확히 매핑이 되지 않으면 로봇은 작업 공간에 대하여 잘못 인식된 로봇 맵을 가지게 된다. 따라서 본 발명의 실시 예에 따르면 기준점을 설정하고, 기준점을 원점으로 하는 작업 공간상에서 로봇의 실제 위치 좌표 정보와 로봇이 바라보는 방향 정보를 용이하게 획득할 수 있고, 이를 로봇 맵에 매핑할 수 있다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 실시 예에 따른 제1로봇 맵과 제2로봇 맵이 일치하지 않는 경우를 예시한 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 거치대의 형태를 개략적으로 나타낸 도면,
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 거치대를 작업 공간에 설치한 모습을 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 거치대를 이용한 로봇 맵 좌표 설정 방법을 나타낸 순서도.

Claims (15)

  1. 기준점 정보를 포함하며, 인위적으로 작성된 로봇 맵을 저장하는 로봇; 및
    상기 로봇 맵에 대응하는 작업 공간 상에 설치되며, 특정 위치에서 특정 방향을 바라보도록 상기 로봇을 고정하는 로봇 거치대를 포함하되,
    상기 로봇은 상기 로봇 거치대에 고정되는 경우 상기 기준점 정보, 상기 특정 위치 및 상기 특정 방향을 기반으로 상기 로봇 맵 상에서의 위치 및 방향을 인식하는 것을 특징으로 하는 로봇 거치대를 이용한 로봇 맵 좌표 설정 장치.
  2. 제 1항에 있어서
    상기 로봇 거치대는
    상기 로봇의 구동부를 고정하는 고정 홈 또는 고정 돌기 중 적어도 하나를 포함 하는 것을 특징으로 하는 로봇 거치대를 이용한 로봇 맵 좌표 설정 장치.
  3. 제 1항에 있어서
    상기 로봇 맵은
    상기 로봇이 활동하는 작업 공간에 대하여 장애물의 위치, 종류 및 기능 등에 대한 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 거치대를 이용한 로봇 맵 좌표 설정 장치.
  4. 제 1항에 있어서
    상기 기준점은
    작업 공간에서 벽이 직각으로 만나는 교차점으로 설정하는 것을 특징으로 하는 로봇 거치대를 이용한 로봇 맵 좌표 설정 장치.
  5. 제 1항에 있어서
    상기 로봇 거치대는
    작업 공간에서 벽이 직각으로 만나는 교차점에 설치되는 것을 특징으로 하는 로봇 거치대를 이용한 로봇 맵 좌표 설정 장치.
  6. 제 1항에 있어서
    상기 로봇 거치대는
    상기 기준점으로부터 X축 또는 Y축 방향 중 적어도 한 방향으로 일정 거리만큼 이격되어 설치되는 것을 특징으로 하는 로봇 거치대를 이용한 로봇 맵 좌표 설정 장치.
  7. 제 1항에 있어서
    상기 로봇 거치대는
    상기 기준점 정보에 해당하는 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 로봇 거치대를 이용한 로봇 맵 좌표 설정 장치.
  8. 삭제
  9. 기준점 정보를 포함하는 로봇 맵을 인위적으로 작성하는 과정;
    상기 작성된 로봇 맵을 로봇에 등록 하는 과정;
    특정 위치에서 특정 방향을 바라보도록 상기 로봇을 고정하는 로봇 거치대를 상기 로봇 맵에 대응하는 작업 공간 상에 설치하는 과정;
    상기 로봇 거치대에 상기 로봇을 위치시키는 과정; 및
    상기 기준점 정보, 상기 특정 위치 및 상기 특정 방향을 기반으로 상기 로봇 맵 상에서의 위치와 방향을 인식하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 거치대를 이용한 로봇 맵 좌표 설정 방법.
  10. 제 9항에 있어서
    상기 로봇 맵을 인위적으로 작성하는 과정은
    상기 작업 공간에 있는 장애물의 종류, 기능 및 위치에 대한 정보를 입력하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 거치대를 이용한 로봇 맵 좌표 설정 방법.
  11. 제 9항에 있어서
    상기 기준점은
    상기 작업 공간에서 벽이 직각으로 만나는 교차점으로 설정하는 것을 특징으로 하는 로봇 거치대를 이용한 로봇 맵 좌표 설정 방법.
  12. 제 9항에 있어서
    상기 로봇 거치대를 설치하는 과정은
    상기 작업 공간에서 벽이 직각으로 만나는 교차점에 설치하는 것을 특징으로 하는 로봇 거치대를 이용한 로봇 맵 좌표 설정 방법.
  13. 제 9항에 있어서
    상기 로봇 거치대를 설치하는 과정은
    상기 기준점으로부터 X축 또는 Y축 방향 중 어느 한 방향으로 일정거리만큼 이격되어 설치하는 것을 특징으로 하는 로봇 거치대를 이용한 로봇 맵 좌표 설정 방법.
  14. 제 9항에 있어서
    상기 로봇 거치대에 로봇을 설치하는 과정 이후
    로봇의 구동부를 초기화하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 거치대를 이용한 로봇 맵 좌표 설정 방법.
  15. 삭제
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