KR101513050B1

KR101513050B1 - 잔디 깎기 로봇 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR101513050B1
Application number: KR1020140011043A
Authority: KR
Inventors: 최규천; 우한울; 박종일
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2014-01-29
Filing date: 2014-01-29
Publication date: 2015-04-17
Also published as: EP2913732B8; EP2913732B1; EP3493014A1; EP2913732A1; EP3493014B1

Abstract

본 발명은 잔디 깎기 로봇 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 본 발명은 작업 영역을 정의하는 경계 와이어의 좌표 정보를 획득하는 획득 단계;
작업 영역을 포함하는 가상의 사각형을 도출하는 도출 단계;
사각형의 4개의 꼭지점에서 각각 가까운 경계 와이어의 좌표점을 4개의 특정점으로 결정하는 결정 단계;
4개의 특정점 중 어느 하나에서 출발하고, 패턴 주행을 통해 작업 영역 내부를 주행하는 주행 단계;를 포함한다.

Description

잔디 깎기 로봇 및 그 제어 방법{Lawn mower robot and Controlling Method for the same}

본 발명은 잔디 깎기 로봇 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 영역 내부를 효율적으로 주행할 수 있는 잔디 깎기 로봇 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

잔디 깎기 장치(lawn mower)는 가정의 마당이나 운동장 등에 심어진 잔디를 다듬기 위한 장치이다. 이러한 잔디 깎기 장치는 가정에서 사용된 가정용과, 넓은 운동장이나 넓은 농장에서 사용되는 트랙터용 등으로 구분되기도 한다.

가정용 잔디 깎기 장치에는 사람이 직접 잔디 깎기를 뒤에서 끌고 다니며 잔디를 깍는 워크 비하인드(walk behind)타입과, 사람이 직접 손으로 들고 다니는 핸드 타입이 존재한다.

그러나, 두 타입의 잔디 깎기 장치 모두 사람이 직접 잔디 깎기 장치를 작동시켜야 하는 번거로움이 있다.

특히, 현대의 바쁜 일상 속에서 잔디 깎기 장치를 사용자가 직접 작동하여 마당의 잔디를 깍기 어려우므로, 잔디를 깎을 외부의 사람을 고용하는 것이 대부분이고, 이에 따른 고용 비용이 발생된다.

따라서, 이러한 추가적인 비용의 발생을 방지하고 사용자의 수고로움을 덜기 위한 자동로봇타입의 잔디 깎기 장치가 개발되고 있다. 이러한 자동로봇타입의 잔디 깎기 장치의 이동 성능을 제어하기 위한 다양한 연구가 수행되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 전체 영역을 효율적으로 주행해서, 주행하지 않은 영역을 최소화할 수 있는 잔디 깎기 로봇 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 작업 영역을 정의하는 경계 와이어의 좌표 정보를 획득하는 획득 단계;

작업 영역을 포함하는 가상의 사각형을 도출하는 도출 단계;

사각형의 4개의 꼭지점에서 각각 가까운 경계 와이어의 좌표점을 4개의 특정점으로 결정하는 결정 단계;

4개의 특정점 중 어느 하나에서 출발하고, 패턴 주행을 통해 작업 영역 내부를 주행하는 주행 단계;를 포함하고,

상기 패턴 주행은 두 개의 특정점을 잇는 대각선 방향을 중심축으로 설정하고, 그 중심축에 대해 지그재그 방향으로 주행하는 것을 특징으로 하는 잔디 깎기 로봇의 제어 방법을 제공한다.

또한 본 발명은 작업 영역을 정의하는 경계 와이어의 좌표 정보를 획득하는 획득 단계;

4개의 특정점 중 제1특정점으로부터 제2특정점을 향해 이동하고, 제2특정점에 도달하면 제3특정점으로 이동해서, 제3특정점으로부터 제4특정점을 향해 이동하는 주행 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 잔디 깎기 로봇의 제어 방법을 제공한다.

또한 본 발명은 작업 영역을 정의하는 경계 와이어를 따라 주행해서 좌표 정보를 획득하는 획득 단계;

4개의 특정점 중 어느 하나에서 출발하고, 작업 영역 내부를 주행하는 주행 단계;를 포함하고,

상기 획득 단계에서는 상기 경계 와이어의 형태에 유사하게 주행하고,

상기 주행 단계에서는 지그재그 방향으로 주행하는 것을 특징으로 하는 잔디 깎기 로봇의 제어 방법을 제공한다.

또한 본 발명은 작업 영역을 정의하는 경계 와이어가 구비되는 경계 표시부;

상기 경계 와이어에 의해서 정의된 작업 영역 내부에서 이동하는 본체;를 포함하고,

상기 본체는,

상기 경계 와이어를 감지하는 감지부와;

상기 경계 와이어를 따라 이동한 후에 패턴 주행을 구현하는 구동부와;

상기 구동부의 이동에 의해서 획득된 경계 와이어의 좌표 정보를 이용해서, 작업 영역을 포함하는 가상의 사각형을 도출하고, 사각형의 4개의 꼭지점에서 각각 가까운 경계 와이어의 좌표점을 4개의 특정점으로 결정하며, 4개의 특정점 중 어느 하나를 선택해서 상기 구동부가 패턴 주행하도록 명령하는 제어부;를 포함하며,

상기 패턴 주행은 두 개의 특정점을 잇는 대각선 방향을 중심축으로 설정하고, 그 중심축에 대해 지그재그 방향으로 주행하는 잔디 깎기 로봇을 제공한다.

본 발명에 따르면 전체 영역을 효율적으로 주행해서, 최종적으로 주행하지 않은 영역을 줄일 수 있다.

또한 본 발명에 따르면 영역의 위치 인식 오차를 줄일 수 있고, 외부 센서를 이용하는 지도를 기반으로 주행하지 않더라도 주행하지 않은 영역을 줄일 수 있다.

또한 본 발명에 따르면 메쉬 패턴(mesh pattern)을 형성하면서 주행하기 때문에 전체 영역을 효율적으로 커버할 수 있다.

또한 본 발명에서는 특정점을 생성해서, 로봇이 매쉬 패턴을 안정적으로 형성하고 운용 및 관리할 수 있는 시작점으로 활용할 수 있다.

또한 본 발명은 영역 내부의 지도 정보다 정확한 좌표 정보가 없더라도 전체 영역을 주행하지 않는 영역을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 잔디 깎기 로봇의 본체의 정면도.
도 2는 도 1의 블록도.
도 3은 제어 흐름도.
도 4는 가상의 사각형을 도출하는 과정을 설명한 도면.
도 5는 주행을 설명한 도면.
도 6은 특정점 판단에 대한 보정과정을 설명한 도면.
도 7 및 도 8은 도 6의 구현을 설명한 도면.
도 9는 장애물 회피 주행 방식을 설명한 도면.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 잔디 깎기 로봇의 본체의 정면도이고, 도 2는 도 1의 블록도이다. 이하 도 1 및 도 2를 참조해서 설명한다.

잔디 깎기 로봇은 이동이 가능하도록 마련되어서, 잔디를 절삭할 수 있는 본체(10)와 상기 본체(10)가 이동하면서 작업을 하는 작업 영역을 정의하는 경계 표시부(100)를 포함할 수 있다.

상기 경계 표시부(100)는 작업 영역의 경계를 형성하는 경계 와이어(110)를 포함하고, 상기 경계 와이어(110)에 전류를 공급할 수 있는 스테이션을 포함할 수 있다. 즉 상기 경계 와이어(110)는 스테이션에 연결되어서 스테이션에서 공급되는 전류에 의해서 전자기파를 발생시킬 수 있다.

잔디 깎기 로봇의 본체(10)에는 잔디를 절삭할 수 있는 절삭부(50)가 구비될 수 있다. 상기 절삭부(50)에는 날카로운 칼날이 회전되도록 하는 구성이 배치될 수 있다.

상기 본체(10)에는 상기 본체(10)를 원하는 방향으로 이동시키고, 회전시킬 수 있는 구동부(40)가 마련된다. 상기 구동부(40)는 복수 개의 회전가능한 바퀴를 포함할 수 있고, 각각의 바퀴는 개별적으로 회전될 수 있어서, 상기 본체(10)는 원하는 방향으로 회전될 수 있다.

상기 본체(10)에는 상기 경계 와이어(110)를 감지할 수 있는 감지부(30)를 포함할 수 있다. 상기 감지부(30)는 상기 경계 와이어(110)에 흐르는 전류에 의해서 발생되는 전자기파를 감지해서, 상기 본체(10)가 상기 경계 와이어(110)에 도달했는지, 상기 본체(10)가 상기 경계 와이어(110)에 의해서 형성되는 폐곡면 내에 존재하는지, 상기 경본체(10)가 상기 경계 와이어(110)를 따라서 주행하고 있는지 등에 관한 정보를 획득할 수 있다.

또한 상기 감지부(30)는 상기 본체(10)의 이동 거리, 이동 속도, 이동에 따른 상대적인 위치 변화 등에 관한 다양한 정보를 감지하는 것도 가능하다.

상기 본체(10)는 상기 감지부(30)에서 감지된 정보를 이용해서, 상기 구동부(40)를 구동할 수 있다. 즉 상기 제어부(20)는 상기 감지부(30)에서 측정한 정보를 이용해서 상기 본체(10)의 주행을 제어할 수 있다. 또한 상기 제어부(20)는 상기 본체(10)가 상기 경계 와이어(110)를 따라서 이동하는 동안에 상기 본체(10)의 이동 궤적에 따른 좌표 정보를 획득해서, 상기 경계 와이어(110)에 의해서 정의되는 작업 영역에 관한 지도를 작성하는 것도 가능하다.

특히 상기 제어부(20)는 작업 영역에 관한 좌표 정보를 이용해서, 상기 본체(10)가 작업을 시작하기 전에 이동하기 위한 시작점 등을 설정할 수 있고, 해당 시작점으로 상기 본체(10)가 이동하도록 상기 구동부(40)를 제어할 수 있다.

또한 상기 제어부(20)는 작업 시작점으로 상기 본체(10)를 이동시킨 후에는 상기 절삭부(50)를 구동해서 잔디를 깎는 작업을 시작하도록 할 수 있다.

도 3은 제어 흐름도이고, 도 4는 가상의 사각형을 도출하는 과정을 설명한 도면이며, 도 5는 주행을 설명한 도면이다. 이하 도 3 내지 도 5를 참조해서 설명한다.

참고로 도 4에서 경계 와이어에 의해서 정의되는 작업 영역은 실선으로 표시되고, 가상의 사각형은 점선으로 표시되어 구분된다.

사용자가 경계 와이어(110)를 작업을 원하는 정원 등에 설치할 수 있다. 이때 상기 경계 와이어(110)은 스테이션에 연결되어서 상기 경계 와이어(110)로 전류가 공급될 수 있다. 이때 공급되는 전류에 의해서 상기 경계 와이어(110)로부터 전자기파가 발생할 수 있다.

상기 본체(10)는 상기 경계 와이어(110)를 향해서 이동된 후에, 상기 경계 와이어(110)를 따라 이동하면서 작업 영역에 대한 좌표 정보를 획득할 수 있다(S10). 즉 상기 본체(10)가 임의로 상기 경계 와이어(110)에 도달하게 되면, 상기 감지부(30)에서 상기 본체(10)가 도달했음을 감지할 수 있다. 그러면 상기 제어부(20)에서 상기 구동부(40)가 상기 경계 와이어(110)를 따라서 주행하도록 지시하고, 그때 상기 본체(10)의 이동 궤적에 의해서 상기 경계 와이어(110)의 좌표 정보를 상기 본체(10)에서 획득하게 된다.

상기 본체(10)가 상기 경계 와이어(110), 즉 작업 영역에 관한 정보를 얻기 위해서 주행할 때에는, 상기 본체(10)는 상기 경계 와이어(110)에 의해서 이루어진 폐곡면에 유사한 형태로 주행하게 된다.

상기 제어부(20)는 상기 본체(10)가 이동한 궤적을 상기 구동부(40)의 바퀴의 회전수, 상기 본체(10)의 이동 각도 등에 관한 정보를 이용해서, 작업 영역에 관한 지도를 그릴 수 있다.

즉 스테이션을 좌표의 원점으로 heading angle 정보와 odometry 정보를 이용해서 dead-reckoning 방식으로 상기 경계 와이어(110)의 좌표를 수집할 수 있다. 따라서 본 발명에서는 GPS와 같은 외부의 정보를 이용해서 좌표를 획득할 수 있는 장비를 사용하지 않기 때문에 비용이 절감될 수 있다는 장점이 있다.

그리고 작업 영역을 포함하는 가상의 사각형을 도출할 수 있다(S20).

도 4에 도시된 바와 같이 가상의 사각형(점선 표시)은 상기 경계 와이어(110)에 의해서 정의된 작업 영역(실선 표시)을 전부 포함한다.

또한 가상의 사각형은 직사각형인 것이 바람직하다. 직각사각형은 4개의 꼭지점을 가지고, 각각의 꼭지점을 기준으로 두 개의 변이 서로 직각을 이루고, 형상이 다른 사각형에 비해서 단순하기 때문에, 가상의 사각형을 선택할 때에 선택에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.

도출된 가상의 사각형은 가상의 사각형과 작업 영역의 면적의 차이가 작은 것이 바람직하다. 작업 영역의 폐곡면의 면적과 가상의 사각형의 면적을 비교했을 때에 차이가 최소가 될 수 있는 가상의 사각형을 선택하는 것이 바람직하다.

S10단계에서 수집된 좌표 정보를 이용하여 도 4에서와 같이 작업 영역 전체를 포함하는 최외곽 사각형을 만들 수 있다. 그리고 작업 영역 전체의 면적과 최외곽 사각형의 면적의 차이를 구하고 좌표를 회전하여 동일한 작업을 수행하여 면적의 차이가 가장 작은 최외각 사각형을 최종 최외곽 사각형(가상의 사각형)으로 결정할 수 있다.

한편 가상의 사각형이 도출된 후에는, 사각형의 4개의 꼭지점에서 각각 가까운 경계 와이어(110)의 좌표점을 4개의 특정점으로 결정한다(S30).

즉 도 4(b)에서와 같이 결정된 가상의 사각형에서 각 꼭지점과 가장 가까운 경계 와이어(110)의 좌표값을 찾아 그 점을 영역의 특정점(corner)으로 결정한다. 사각형은 4개의 꼭지점을 가지기 때문에 특정점은 4개의 점에 의해서 정의될 수 있다.

특정점이 결정되면, 상기 본체(10)는 4개의 특정점 중에 어느 하나의 특정점으로 이동해서 주행을 시작한다(S40).

상기 본체(10)는 현재 위치에서 어느 하나의 특정점으로 이동하기 위해서, 특정점의 위치로 바로 이동하는 것도 가능하지만, 현재 위치에서 상기 경계 와이어(110)에 도달한 뒤에, 상기 경계 와이어(110)를 따라 특정점으로 이동하는 것도 가능하다. 상기 경계 와이어(110)에서는 계속해서 상기 감지부(30)에서 감지할 수 있는 신호를 발생시킬 수 있기 때문에, 상기 본체(10)가 원하는 위치로 쉽게 이동할 수 있도록 안내할 수 있다.

이때 상기 본체(10)는 특정점으로부터 패턴 주행을 통해서 작업 영역 내부를 주행할 수 있다. 상기 패턴 주행은 두 개의 특정점을 잇는 대각선 방향을 중심축으로 설정하고, 그 중심축에 대해 지그재그 방향으로 주행하는 것을 의미할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 4개의 특정점 중에서 어느 하나에 대해서, 사각형의 대각선 방향에 위치하는 다른 특정점을 향해서 이동을 하되, 대각선 방향에 대해서 소정의 각도, 예를 들어 수직한 각도를 가지면서 좌우로 이동을 반복하도록 주행하는 것이 가능하다.

도 5를 기준으로, 시계 방향으로 제1특정점, 제3특정점, 제2특정점, 제4특정점이 순차적으로 배치될 수 있다.

상기 본체(10)는 4개의 특정점 중 제1특정점으로부터 제2특정점을 향해 이동할 수 있다. 이때 제1특정점과 제2특정점은 서로 인접하게 이어지지 않고, 대각선 방향으로 마주보도록 배치된다.

상기 본체(10)가 제2특정점에 도달하면 상기 본체(10)는 제1특정점으로부터 제2특정점으로 이동하는 주행은 완료했다고 판단할 수 있다. 따라서 상기 본체(10)는 제3특정점으로 이동해서, 제3특정점으로부터 제4특정점을 향해 패턴 주행을 하는 것이 가능하다. 이때 제2특정점에서 제3특정점으로 이동할 때에는 상기 경계 와이어(110)를 따라서 상기 본체(10)가 이동되는 것이 가능하다.

한편 상기 제1특정점에서 제2특정점으로 이동하는 방향을 대각선 방향의 정 방향으로 정의하고, 제2특정점에서 제1특정점으로 이동하는 방향을 대각선 방향의 역 방향으로 정의하는 것이 가능하다.

상기 본체(10)가 상기 제1특정점에서 상기 제2특정점으로 이동하는 대각선 방향의 정 방향으로 이동하는 중에, 상기 경계 와이어(110) 또는 상기 제2특정점에 도달하게 되면 해당 대각선 방향의 정 방향의 주행이 종료된 것으로 판단할 수 있다. 따라서 이후에는 제3특정점, 즉 이웃한 다른 특정점으로 이동하는 것이 가능하다.

패턴 주행은 두 개의 특정점을 잇는 대각선 방향(중심축 방향)에 대해서 수직하게 왕복하는 것을 의미할 수 있다. 물론 수직한 각도와 달리 85도, 80도 등의 다양한 각도를 유지하면서 주행하는 것도 가능하다.

전체적으로 상기 본체(10)는 작업 영역에 대해서 최종적으로 매쉬를 그리도록 이동하면서, 작업 영역에 대한 작업을 수행할 수 있다.

한편 상기 본체(10)는 지그재그 방향으로 주행시, 상기 경계 와이어(110)에 도달할 때까지 일정한 방향으로 주행하는 것이 가능하다. 도 5에서와 같이, 상기 본체(10)가 상기 경계 와이어(110)에 도달해서 더 이상 해당 방향으로 이동되지 못하게 되면, 지그재그 방향의 해당 방향으로 이동을 중지한다.

상기 본체(10)가 지그재그 방향으로 주행시 일 방향으로 진행하다가 상기 경계 와이어(110)에 도달하면, 대각선 방향으로 진행 후 지그재그의 반대 방향으로 주행하는 것이 가능하다.

한편 상기 지그재그 방향의 이동의 간격은 상기 본체(10)의 상기 절삭부(50)의 직경 보다 작거나 유사한 것이 가능하다. 즉, 지그재그 방향으로 이동하면서 상기 본체(10)는 작업 영역을 전체적으로 훑으면서 이동하는 것이 가능하다.

도 6은 특정점 판단에 대한 보정과정을 설명한 도면이고, 도 7 및 도 8은 도 6의 구현을 설명한 도면이다. 이하 도 6 내지 도 8을 참조해서 설명한다.

상기 제어부(20)에서 상기 구동부(40)에게 명령해 특정점으로 이동하는 경우에, 바퀴의 슬립 등의 다양한 이유로 인해서 특정점 이동에 대한 오차가 발생할 수 있다. 즉 상기 본체(10)는 실제 특정점으로 이동하지 않았음에도, 특정점으로 이동한 상태라고 착오를 발생시킬 수 있다.

예를 들어 도 7에 도시된 상태와 같은 위치에 상기 본체(10)가 배치된 상태에서 특정점이라고 착각을 할 수 있다.

이때에 상기 본체(10)는 대각선 방향에 대해 정 방향으로 패턴 주행을 시작한다(S42).

상기 본체(10)가 초기에 지그재그 방향으로 이동할 때에 소정 거리 이상 이동했는지를 판단할 수 있다(S44).

이때 소정 거리는 대략 50cm를 의미할 수 있다. 작업 영역은 정확한 사각형을 이루지는 않기 때문에, 작업 영역의 특성상 사용자 또는 작업자가 다양한 값으로 변화를 주는 것도 가능하다.

초기에 지그재그 방향으로 소정 거리 이상으로 이동하면, 특정점에서 시작하지 않은 것으로 판단하고, 도 8(a)에서와 같이 대각선의 역 방향으로 패턴 주행을 하는 것이 가능하다(S46). 이때 대각선의 역 방향의 주행은 도 7에서 상기 본체(10)가 특정점이라고 착각한 위치인 것이 가능하다.

이를 위해서, 상기 본체(10)는 S42에서 이동한 지그재그 방향의 궤적을 역주행해서, 해당 위치로 돌아오는 것이 가능하다.

상기 본체(10)가 대각선 방향의 역 방향으로 이동하다가, 실제 특정점에 도달하게 되면, 상기 본체(10)는 지그재그 방향으로 이동하지 못하고 정지하게 된다. 왜냐하면 지그재그 방향의 이동 폭이 상기 특정점의 위치에서는 좁아지기 때문이다.

상기 본체(10)가 특정점에 도달하게 되면, 다시 S42에서 주행을 시작한 잘못된 특정점으로 다시 이동할 수 있다. 이때에도 지그재그 방향으로 역주행을 하는 것도 가능하지만, 해당 궤적에 대한 상대적인 지도를 그려서, 상기 제어부(20)에서 잘못 시작한 특정점으로 이동시키는 것도 가능하다.

한편 S42에서 판단한 특정점으로 상기 본체(10)가 이동한 후에는 대각선에 대해서 정 방향으로 패턴 주행을 하는 것이 가능하다(S48).

이후 상기 본체(10)는 다른 새로운 특정점에 도달한 후에 해당 대각선 방향을 중심축으로 하는 지그재그 형태의 패턴 주행을 종료하고, 다른 특정점으로 이동할 수 있다.

도 9는 장애물 회피 주행 방식을 설명한 도면이다. 이하 도 9를 참조해서 설명한다.

상기 경계 와이어(110)에 의해서 정의되는 작업 영역 내에 상기 절삭부(50)에 의해서 절삭되면 안되는 장애물이 놓일 수 있다. 예를 들어, 장애물은 정원 내에 심어져 있는 나무일 수 있다.

이때 상기 본체(10)는 대각선 방향을 중심축으로 지그재그 주행을 하면서 장애물을 만날 수 있다.

상기 본체(10)는 지그재그 방향으로 이전에 이동한 이동 거리(l)과 장애물을 만나기 직전의 지그재그 방향의 이동 거리(l1)을 비교할 수 있다.

만약 l1이 l에 비해서 절반이 되지 않는다고 판단하면, 도 9에 도시된 바와 같이 l2에 의해서 정의되는 작업 영역에 대해서 상기 본체(10)가 패턴 주행을 하도록 지시될 수 있다. 즉 장애물을 기준으로 구분되는 A영역과 B영역 중에서 상대적으로 지그재그 방향으로 이동할 때에 이동 거리가 큰 B영역에 대해서 상기 본체(10)가 패턴 주행을 하도록 안내될 수 있다.

이때 상기 본체(10)가 A영역과 B영역 중에 선택하는 기준은 장애물을 중심으로 주행 거리가 큰 영역이다. 상대적으로 큰 면적을 가지는 영역으로 상기 본체(10)를 안내하고, 큰 영역에 대해서 작업을 수행할 수 있다.

이때 주행 거리가 큰 지 여부는 직전에 지그재그 방향으로 이동한 거리(l)와 현재 지그재그 방향으로 이동한 거리(l1)의 비율로 판단하는 것이 가능하다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

10: 본체 20: 제어부
30: 감지부 40: 구동부
50: 절삭부
100: 경계 표시부
110: 경계 와이어

Claims

작업 영역을 정의하는 경계 와이어의 좌표 정보를 획득하는 획득 단계;
전체 작업 영역을 포함하는 하나의 가상의 사각형을 도출하는 도출 단계;
사각형의 4개의 꼭지점에서 각각 가까운 경계 와이어의 좌표점을 4개의 특정점으로 결정하는 결정 단계;
4개의 특정점 중 어느 하나에서 출발하고, 패턴 주행을 통해 작업 영역 내부를 주행하는 주행 단계;를 포함하는 잔디 깎기 로봇의 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 패턴 주행은 두 개의 특정점을 잇는 대각선 방향을 중심축으로 설정하고, 그 중심축에 대해 지그재그 방향으로 주행하는 것을 특징으로 하는 잔디 깎기 로봇의 제어 방법.
제2항에 있어서,
지그재그 방향으로 주행시, 경계 와이어에 도달할 때까지 일정한 방향으로 주행하는 것을 특징으로 하는 잔디 깎기 로봇의 제어 방법.
제3항에 있어서,
지그재그 방향으로 주행시 일 방향으로 진행하다가 경계 와이어에 도달하면, 대각선 방향으로 진행 후 지그재그의 반대 방향으로 주행하는 것을 특징으로 하는 잔디 깎기 로봇의 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 획득 단계에서는,
경계 와이어를 따라 주행해서, 경계 와이어의 좌표 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 잔디 깎기 로봇의 제어 방법.
제1항에 있어서,
상기 도출 단계에서는,
가상의 사각형과 작업 영역의 면적의 차이가 작도록 가상의 사각형을 선택하는 것을 특징으로 하는 잔디 깎기 로봇의 제어 방법.
제6항에 있어서,
가상의 사각형은 직사각형인 것을 특징으로 하는 잔디 깎기 로봇의 제어 방법.
제2항에 있어서,
상기 주행 단계에서는,
현재 위치에서 경계 와이어를 따라 하나의 특정점으로 이동한 후에, 해당 특정점으로부터 패턴 주행을 시작하는 것을 특징으로 하는 잔디 깎기 로봇의 제어 방법.
제2항에 있어서,
상기 지그재그 방향은 상기 중심축 방향에 대해서 수직한 것을 특징으로 하는 잔디 깎기 로봇의 제어 방법.
제2항에 있어서,
상기 주행 단계에서,
대각선 방향의 정방향으로 이동 시 경계 와이어에 도달하면, 해당 대각선 방향의 정 방향으로 주행이 종료된 것으로 판단하고, 이웃한 다른 특정점으로 이동하는 것을 특징으로 하는 잔디 깎기 로봇의 제어 방법.
제10항에 있어서,
경계 와이어를 따라서 다른 특정점으로 이동하는 것을 특징으로 하는 잔디 깎기 로봇의 제어 방법.
제2항에 있어서,
상기 주행 단계에서,
초기에 지그재그 방향으로 소정 거리 이상으로 이동하면, 특정점에서 시작하지 않은 것으로 판단하고,
대각선의 역 방향으로 패턴 주행을 하는 것을 특징으로 하는 잔디 깎기 로봇의 제어 방법.
제12항에 있어서,
대각선의 역 방향으로 주행이 완료되면, 대각선의 정 방향으로 패턴 주행을 하는 것을 특징으로 하는 잔디 깎기 로봇의 제어 방법.
제2항에 있어서,
상기 주행 단계에서 장애물을 만나면, 장애물을 중심으로 주행 거리가 큰 영역에 대해 패턴 주행하는 것을 특징으로 하는 잔디 깎기 로봇의 제어 방법.
제14항에 있어서,
주행 거리가 큰 지 여부는,
직전에 지그재그 방향으로 이동한 거리와 현재 지그재그 방향으로 이동한 거리의 비율로 판단하는 것을 특징으로 하는 잔디 깎기 로봇의 제어 방법.
작업 영역의 경계와 대응되도록 설치된 경계 와이어를 감지하는 감지부와;
상기 경계 와이어를 따라 이동한 후에 패턴 주행을 구현하는 구동부와;
상기 구동부의 이동에 의해서 획득된 경계 와이어의 좌표 정보를 이용해서, 전체 작업 영역을 포함하는 하나의 가상의 사각형을 도출하고, 사각형의 4개의 꼭지점에서 각각 가까운 경계 와이어의 좌표점을 4개의 특정점으로 결정하며, 4개의 특정점 중 어느 하나를 선택해서 상기 구동부가 패턴 주행하도록 명령하는 제어부;를 포함하며,
상기 패턴 주행은 두 개의 특정점을 잇는 대각선 방향을 중심축으로 설정하고, 그 중심축에 대해 지그재그 방향으로 주행하는 잔디 깎기 로봇.
제16항에 있어서,
상기 감지부는 지그재그 방향으로 주행할 때에 상기 감지부가 상기 경계 와이어에 도달했는지를 감지하고,
상기 제어부는 상기 감지부에 의해서 해당 정보가 감지되면 주행 방향을 전환하는 것을 특징으로 하는 잔디 깎기 로봇.
제16항에 있어서,
상기 제어부는 가상의 사각형과 작업 영역의 면적의 차이가 작도록 가상의 사각형을 선택하는 것을 특징으로 하는 잔디 깎기 로봇.
작업 영역을 정의하는 경계 와이어의 좌표 정보를 획득하는 획득 단계;
전체 작업 영역을 포함하는 하나의 가상의 사각형을 도출하는 도출 단계;
사각형의 4개의 꼭지점에서 각각 가까운 경계 와이어의 좌표점을 4개의 특정점으로 결정하는 결정 단계;
4개의 특정점 중 제1특정점으로부터 제2특정점을 향해 이동하고, 제2특정점에 도달하면 제3특정점으로 이동해서, 제3특정점으로부터 제4특정점을 향해 이동하는 주행 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 잔디 깎기 로봇의 제어 방법.
작업 영역을 정의하는 경계 와이어를 따라 주행해서 좌표 정보를 획득하는 획득 단계;
전체 작업 영역을 포함하는 하나의 가상의 사각형을 도출하는 도출 단계;
사각형의 4개의 꼭지점에서 각각 가까운 경계 와이어의 좌표점을 4개의 특정점으로 결정하는 결정 단계;
4개의 특정점 중 어느 하나에서 출발하고, 작업 영역 내부를 주행하는 주행 단계;를 포함하고,
상기 획득 단계에서는 상기 경계 와이어의 형태에 유사하게 주행하고,
상기 주행 단계에서는 지그재그 방향으로 주행하는 것을 특징으로 하는 잔디 깎기 로봇의 제어 방법.