KR101682175B1 - 그리드 맵 생성 장치 및 방법 - Google Patents

그리드 맵 생성 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

그리드 맵 생성 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 양상에 따르면, 그리드 맵 생성 장치가 동적으로 변화하는 회전 속도로 360도 회전을 하면서 주변에 대한 그리드 맵을 생성한다. 동적으로 변화하는 회전 속도를 통해 그리드 맵 상에서 그리드 포인트들이 일정한 간격으로 나타나도록 할 수 있다. 또한, 그리드 맵 생성 장치가 한 바퀴 회전을 하면서 1차적으로 그리드 맵을 작성하고, 비선형 구간에 대해 다시 회전을 하면서 2차적으로 그리드 맵을 완성하는 것이 가능하다.

Description

그리드 맵 생성 장치 및 방법{Apparatus and Method for generating grid map}
로봇 및 로봇의 지도 생성 기술과 관련된다.
로봇이란 사람의 모습을 한 인형 내부에 기계장치를 조립해 넣고, 손발과 그 밖의 부분을 본래의 사람과 마찬가지로 동작하도록 만든 자동인형을 말한다. 그러나 최근에는 사람의 모습 여부를 떠나서 자율적으로 어떠한 임무를 수행하는 자동 장치를 로봇으로 통칭하게 되었다.
이동 로봇은 극한 환경 또는 위험 지역에서 사람을 대신하여 작업을 수행할 수 있기 때문에 많은 각광을 받고 있다. 또한, 청소 로봇과 같이 자율적으로 집안을 돌아다니면서 가사 업무를 도와주는 가정용 이동 로봇도 다수 보급되기에 이르렀다.
이동 로봇이 자율적으로 이동하면서 임무를 수행하기 위해서는 주변 환경에 대한 인식이 필수적이다. 로봇의 주변 환경 인식은 맵(map)을 통해 이루어진다. 이러한 맵에는 주변 공간을 동일한 크기의 격자로 표현하고 각 격자에 물체의 유무를 표시한 그리드 맵(grid map)이 대표적이다. 로봇은 거리 측정 센서를 이용하여 주변 환경에 대한 그리드 맵을 생성한다.
로봇이 주변 환경에 대한 그리드 맵을 생성하기 위한 대표적인 방법으로는, 제자리에서 로봇이 360도 회전을 하면서 거리 정보를 획득하고, 획득된 거리 정보를 이용해서 그리드 맵을 생성하는 방법이 있다. 그런데 360도 회전을 할 때, 일정한 회전 속도로 회전을 하면, 로봇의 회전 속도와 거리 측정 센서의 거리정보 업데이트 속도의 차이로 인해 부정확한 그리드 맵이 생성될 수도 있다.
회전 속도 조절을 통해 정확한 그리드 맵을 생성하는 그리드 맵 생성 장치 및 방법이 제공된다.
본 발명의 일 양상에 따른 그리드 맵 생성 장치는, 회전을 하면서 그리드 맵(grid map)을 생성하는 그리드 맵 생성 장치에 있어서, 주변 물체까지의 거리를 측정하는 거리 측정부 및 측정된 주변 물체까지의 거리에 기초하여 그리드 맵 생성 장치의 회전 속도를 결정하는 회전 속도 결정부를 포함할 수 있다.
여기서 회전 속도는 각속도를 이용해서 정의될 수 있으며, 측정된 주변 물체까지의 거리에 반비례할 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따른 그리드 맵 생성 장치는, 회전을 하면서 그리드 맵(grid map)을 생성하는 그리드 맵 생성 장치에 있어서, 주변 물체까지의 거리를 측정하는 거리 측정부, 그리드 맵 생성 장치의 회전 수가 1 미만인 경우, 측정된 주변 물체까지의 거리에 기초하여 그리드 맵 생성 장치의 제 1 회전 속도를 결정하는 제 1 회전 속도 결정부, 및 그리드 맵 생성 장치의 회전 수가 1 이상인 경우, 생성된 그리드 맵의 그리드 간격이 임계 값 이상인 부분으로 정의되는 비선형 구간의 존재 유무에 따라 비선형 구간에 대한 그리드 맵 생성 장치의 제 2 회전 속도를 결정하는 제 2 회전 속도 결정부를 포함할 수 있다.
여기서 제 1 회전 속도는 각속도를 이용해서 정의될 수 있으며, 측정된 주변 물체까지의 거리에 반비례할 수 있다. 그리고 제 2 회전 속도는 제 1 회전 속도보다 느린 속도로 정의될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 양상에 따른 그리드 맵 생성 방법은, 그리드 맵 생성 장치를 회전시키면서 그리드 맵(grid map)을 생성하는 방법에 있어서, 주변 물체까지의 거리를 측정하는 단계, 및 측정된 주변 물체까지의 거리에 기초하여 그리드 맵 생성 장치의 회전 속도를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 양상에 따른 그리드 맵 생성 방법은, 그리드 맵 생성 장치를 회전시키면서 그리드 맵(grid map)을 생성하는 방법에 있어서, 주변 물체까지의 거리를 측정하는 단계, 그리드 맵 생성 장치의 회전 수가 1 미만인 경우, 측정된 주변 물체까지의 거리에 기초하여 그리드 맵 생성 장치의 제 1 회전 속도를 결정하는 단계, 및 그리드 맵 생성 장치의 회전 수가 1 이상인 경우, 생성된 그리드 맵의 그리드 간격이 임계 값 이상인 부분으로 정의되는 비선형 구간의 존재 유무에 따라 비선형 구간에 대한 그리드 맵 생성 장치의 제 2 회전 속도를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 양상에 따른 그리드 맵 생성 방법은, 로봇의 그리드 맵(grid map) 생성 방법에 있어서, 주변 물체의 제 1 지점까지의 거리를 측정하는 단계, 및 제 1 지점까지의 거리에 기초하여 결정된 제 1 회전 속도로 로봇을 회전시킨 후, 주변 물체의 제 2 지점까지의 거리를 측정하여 그리드 맵의 일부를 생성하는 단계, 로봇의 한 바퀴 회전이 완료되었는지 여부를 판단하는 단계, 로봇의 한 바퀴 회전이 완료되지 아니한 경우, 위 과정을 반복하면서 그리드 맵의 나머지 일부를 생성하는 단계, 로봇의 한 바퀴 회전이 완료된 경우, 생성된 그리드 맵의 그리드 간격이 임계 값 이상인 부분으로 정의되는 비선형 구간이 존재하는지 여부를 판단하는 단계, 및 비선형 구간이 존재하는 경우, 제 1 회전 속도보다 상대적으로 작은 제 2 회전 속도를 이용해서 비선형 구간에 대응되는 부분의 그리드 맵을 재작성하는 단계를 포함할 수 있다.
개시된 내용에 따르면, 회전 속도가 조절됨에 따라 일정한 간격의 그리드 포인트를 얻을 수 있고, 비선형 구간이 존재하는 경우 다시 그 부분에 대한 그리드 맵을 세부적으로 작성하는 것이 가능해지므로 보다 정확한 그리드 맵을 생성할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 그리드 맵을 생성하는 로봇을 도시한다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 그리드 맵을 도시한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른, 회전 속도가 일정한 그리드 맵 생성 장치를 도시한다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른, 회전 속도가 동적으로 조절되는 그리드 맵 생성 장치를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 그리드 맵 생성 장치의 구성을 도시한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 회전 속도가 동적으로 조절되는 그리드 맵 생성 장치를 도시한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 그리드 맵 생성 장치의 구성을 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 그리드 맵 생성 방법을 도시한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 예를 상세히 설명한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 도시한다.
도 1a를 참조하면, 로봇(101)은 주변에 대한 지도를 생성하고 생성된 지도를 바탕으로 특정한 임무를 수행하는 이동형 로봇(예컨대, 청소 로봇)이 될 수 있다. 로봇(101)에는 거리 측정 센서가 구비된다. 로봇(101) 또는 로봇(101)에 구비된 거리 측정 센서는 360도 회전을 하면서 주변 물체(102)까지의 거리를 측정하고, 측정된 거리를 이용해서 지도를 작성하거나 장애물로부터 탈출을 한다.
도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 그리드 맵(gird map)을 도시한다.
도 1b를 참조하면, 그리드 맵(103)은 소정의 공간을 동일한 크기의 격자로 나누고 각 격자에 물체의 존재 유무를 표시한 지도가 될 수 있다. 예를 들어, 흰색 격자는 물체가 없는 영역을, 검은색 격자는 물체가 있는 영역을 나타낸다. 따라서, 검은색 격자를 연결한 선은 어떠한 공간의 경계선(벽, 장애물 등)을 나타낼 수 있다. 본 실시예에서, 그리드 맵(103)의 작성 또는 생성이란 거리 정보에 기초해서 주변 물체의 특정 지점을 검은색 격자로 나타내는 것이 될 수 있다.
도 1a 및 도 1b에서, 로봇(101)의 위치가 그리드 포인트 R(104)에 대응된다고 가정하자.
로봇(101)은 거리 측정을 위한 빛을 주변 물체(102)의 A 지점(105)으로 방출한다. 그리고 A 지점(105)로부터 반사된 빛를 검출해서 A 지점(105)까지의 거리를 측정한다. A 지점(105)까지의 거리가 측정되면, 로봇(101)은 자신의 위치인 그리드 포인트 R(104)과 A 지점(105)의 방향/거리를 이용해서 그리드 맵(103) 상에 A 지점(105)에 대응되는 그리드 포인트 A(106)를 생성한다.
이어서 로봇(101)은 소정의 회전 속도로 회전을 한다. 그리고 로봇(101)은 B 지점(107)까지의 거리를 측정한 후, B 지점(107)에 대응되는 그리드 포인트 B(108)를 생성한다.
이와 같이 로봇(101)은 회전을 하면서 주변 물체(102)에 대한 그리드 맵(103)을 생성할 수 있다. 여기서 회전의 주체는 반드시 로봇(101)에 한정되지 아니한다. 예를 들어, 로봇(101)이 회전할 수도 있고, 로봇(101)에 구비된 거리 측정 센서가 회전할 수도 있다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따라, 일정한 회전 속도를 갖는 그리드 맵 생성 장치를 도시한다.
도 2a를 참조하면, 그리드 맵 생성 장치(210)는 일정한 회전 속도(예컨대, 각속도 ω)로 회전을 한다. 일정한 회전 속도로 회전을 하면서, 그리드 맵 생성 장치(210)는 P1 내지 P6 지점에 대한 각각의 거리를 측정한 후, 그리드 맵(220)을 생성한다. 그런데 그리드 맵 생성 장치(210)의 회전 속도가 일정하기 때문에 P1 내지 P6 사이의 간격, 즉 L1 내지 L5의 길이는 모두 달라질 수가 있다. 따라서 그리드 맵(220) 상의 그리드 포인트들 간의 간격도 일정치 아니함을 알 수 있다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따라, 회전 속도가 동적으로 조절되는 그리드 맵 생성 장치를 도시한다.
도 2b를 참조하면, 그리드 맵 생성 장치(220)는 동적으로 변화하는 회전 속도(예컨대, 각속도 ω1 내지 ω5)로 회전을 한다. 그리드 맵 생성 장치(220)는 회전 속도 조절을 통해 그리드 맵(240)의 그리드 포인트들이 일정한 간격으로 나타나도록 할 수 있다.
예를 들어, 회전 속도는 다음과 같이 결정된다.
Figure 112010003968247-pat00001
수학식 1에서, ω1은 P1에서 P2까지 회전할 때의 각속도를 나타낸다. t는 거리 측정의 주기, 즉 sampling rate를 나타낸다. d1은 그리드 맵(240)의 그리드 포인트 사이의 거리를 나타낸다. r1은 P1까지의 거리를 나타낸다. 여기서 t 와 d1은 정해진 값을 갖기 때문에 수학식 1은 다음과 같이 일반화할 수 있다.
Figure 112010003968247-pat00002
이와 같이, 그리드 맵 생성 장치(230)가 회전을 하면서 그리드 맵(240)을 생성할 때, 회전 속도를 적절히 조절해서 일정한 간격으로 그리드 맵 포인트가 생성되도록 하는 것이 가능하다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 그리드 맵 생성 장치의 구성을 도시한다.
도 3을 참조하면, 그리드 맵 생성 장치(300)는 거리 측정부(301), 맵 작성부(302), 회전 속도 결정부(303), 및 회전 구동부(304)를 포함한다.
도 3에서, 그리드 맵 생성 장치(300)는 어떤 작업 구간을 이동하면서 특정한 임무를 수행하는 이동 로봇에 장착될 수 있다. 또한, 그리드 맵 생성 장치(300)는 이동 로봇의 일부 구성으로 이해될 수도 있다.
주변 물체에 대한 그리드 맵을 생성하기 위해서 그리드 맵 생성 장치(300)는 주변을 스캔(scan)한다. 이 때, 주변을 스캔하는 방법은 다양한 방법이 이용될 수 있다. 예컨대, 그리드 맵 생성 장치(300)가 회전을 하는 방법, 그리드 맵 생성 장치(300)가 장착된 이동 로봇이 회전을 하는 방법, 또는 거리 측정 센서와 같은 스캔 장치만 회전을 하는 방법 등이 사용될 수 있다.
거리 측정부(301)는 주변 물체까지의 거리를 측정하는 스캔 장치가 될 수 있다. 거리 측정부(301)는 빛을 방출하고 주변 물체로부터 반사된 빛을 검출한다. 그리고, 거리 측정부(301)는 시간차 또는 삼각법을 바탕으로 검출된 빛을 통해 주변 물체까지의 거리를 측정한다. 이를 위해, 거리 측정부(301)는 주변으로 빛을 방출하는 발광 소자(예컨대, LED(light emission diode)) 및 반사된 빛을 검출하고 물체까지의 거리를 측정하는 수광 소자(예컨대, 포토 다이오드 및 PSD(position sensitive detector))를 포함할 수 있다. 그 밖에도 거리 측정부(301)는 초음파 센서 또는 레이저 센서를 포함할 수도 있다.
맵 작성부(302)는 거리 측정부(301)가 측정한 주변 물체까지의 거리를 이용해서 도 1b와 같은 그리드 맵(103)을 작성한다.
회전 속도 결정부(303)는 그리드 맵 생성 장치(300)의 회전 속도를 결정한다. 전술하였듯이, 회전 운동은 그리드 맵 생성 장치(300)가 할 수도 있고, 그리드 맵 생성 장치(300)가 장착된 로봇 또는 거리 측정부(301)가 할 수도 있다. 따라서 여기서 말하는 회전 속도가 그리드 맵 생성 장치(300)의 회전 속도에 한정되는 것은 아니며, 그리드 맵 생성을 위해 주변을 스캔하는 속도에 대응되는 회전 속도로 이해되어야 할 것이다.
회전 속도를 결정하는 방법은, 수학식 1 및 수학식 2와 같이, 그리드 맵 생성 장치(300)의 제 1 회전 위치에 대응되는 주변 물체의 제 1 지점 및 그리드 맵 생성 장치(300)의 제 2 회전 위치에 대응되는 주변 물체의 제 2 지점이 존재할 때, 제 1 회전 위치에서 제 2 회전 위치까지의 회전 운동에 대한 회전 속도가 제 1 지점까지의 거리에 반비례하도록 결정될 수 있다.
회전 구동부(304)는 회전 속도 결정부(303)에 의해 결정된 회전 속도에 따라 그리드 맵 생성 장치(300), 그리드 맵 생성 장치(300)가 장착된 로봇, 또는 거리 측정부(301)의 회전 구동을 제어한다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 그리드 맵 생성 장치를 도시한다.
도 4a를 참조하면, 주변 물체(401)에 비선형적인 부분이 있는 경우, 그리드 포인트들의 간격이 일정하게 나타나지 아니할 수 있다. 예를 들어, 수학식 1과 같이, r3를 기초로 ω3를 결정하는데, 도시된 것과 같이, r3는 r2에 비해 그 값이 작으므로, ω3는 ω2보다 그 값이 클 수 있다. 따라서, 그리드 맵(402)의 P3과 P4 사이에 대응되는 부분의 그리드 포인트들의 간격은 일정치 아니할 수 있다. 또한, P2와 P3의 거리 차이가 많이 나는 경우, 그리드 맵(402)의 P2와 P3 사이에 대응되는 부분의 그리드 포인트들의 간격 역시 일정치 아니할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 그리드 맵 생성 장치(400)는 주변 물체(401)의 비선형 구간(예컨대, 403)에 대해서 다시 그리드 맵(404)을 작성한다. 예를 들어, 그리드 맵 생성 장치(400)가 한 바퀴 회전을 완료하면, 한 바퀴 돌면서 생성한 그리드 맵(402)에 그리드 간격이 임계 값 이상인 부분이 있는지 여부를 판단한다. 그리드 간격이 임계 값 이상인 부분을 비선형 구간이라고 한다. 비선형 구간이 존재하면 그리드 맵 생성 장치(400)는 비선형 구간을 다시 스캔해서 그리드 맵(404)을 작성한다. 비선형 구간을 다시 스캔할 때는 처음 회전할 때의 회전 속도보다 느린 회전 속도로 스캔을 하는 것이 가능하다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 그리드 맵 생성 장치(400)는 그리드 포인트들의 간격이 일정하게 나타나도록 하는 회전 속도로 한 바퀴 회전을 하면서 그리드 맵을 생성한 후, 비선형 구간이 존재하는 경우, 다시 한 바퀴 회전을 하면서 비선형 구간의 그리드 맵을 세부적으로 생성하는 것이 가능하다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 그리드 맵 생성 장치의 구성을 도시한다.
도 5를 참조하면, 그리드 맵 생성 장치(500)는 거리 측정부(501), 맵 작성부(502), 제 1 회전 속도 결정부(503), 회전 구동부(504), 회전 완료 판단부(505), 및 제 2 회전 속도 결정부(506)를 포함한다.
도 5에서, 그리드 맵 생성 장치(500)는 어떤 작업 구간을 이동하면서 특정한 임무를 수행하는 이동 로봇에 장착될 수 있다. 또한, 그리드 맵 생성 장치(500)는 이동 로봇의 일부 구성으로 이해될 수도 있다. 그리고 거리 측정부(501), 맵 작성부(502), 제 1 회전 속도 결정부(503)에 대한 설명은 도 3과 동일하다.
회전 구동부(504)는 제 1 회전 속도 결정부(503) 또는 제 2 회전 속도 결정부(506)에서 결정된 속도에 따라 그리드 맵 생성 장치(500), 그리드 맵 생성 장치(500)가 장착된 로봇, 또는 거리 측정부(501)의 회전 구동을 제어한다.
회전 완료 판단부(505)는 그리드 맵 생성 장치(500), 그리드 맵 생성 장치(500)가 장착된 로봇, 또는 거리 측정부(501)가 1회전 회전을 완료했는지 여부를 판단한다. 만약 한 바퀴의 회전이 완료 전이라면, 회전 구동부(504)는 제 1 회전 속도 결정부(503)의 제 1 회전 속도를 이용하여 회전 구동을 제어하고, 한 바퀴의 회전이 완료된 후라면, 회전 구동부(504)는 제 2 회전 속도 결정부(506)의 제 2 회전 속도를 이용하여 회전 구동을 제어한다.
회전 완료 판단부(505)의 제어에 따라, 제 2 회전 속도 결정부(506)는 1회회전에 따라 생성된 그리드 맵에 비선형 구간이 존재하는지 유무를 판단한다. 비선형 구간이란 그리드 맵 상의 그리드 간격이 임계 값 이상인 부분으로 정의될 수 있다. 제 2 회전 속도 결정부(506)는 비선형 구간이 존재하면 비선형 구간에 대한 제 2 회전 속도를 결정한다. 제 2 회전 속도는, 예컨대, 도 4a의 ω1 내지 ω3 보다 작은 값을 가질 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 그리드 맵 생성 방법을 도시한다. 이것은 도 5에서 예시한 그리드 맵 생성 장치(500)가 장착된 로봇을 이용하여 그리드 맵을 생성하는 방법에 관한 일 예가 될 수 있다.
도 6을 참조하면, 먼저 주변 물체의 특정한 지점까지의 거리를 측정한다(1001). 예를 들어, 거리 측정부(501)가 빛 또는 레이저를 주변에 스캔해서 주변 물체까지의 거리를 측정할 수 있다.
그리고 로봇의 제 1 회전 속도를 결정한다(1002). 예를 들어, 제 1 회전 속도 결정부(503)가 제 1 회전 위치에 대응되는 주변 물체의 제 1 지점까지의 거리를 이용해서 제 2 회전 위치까지의 회전 속도를 계산하는 것이 가능하다. 이 때, 다음 회전 위치까지의 회전 속도는 이전 회전 위치에서 측정된 물체까지의 거리에 반비례할 수 있다.
그리고 제 1 회전 속도에 기초하여 회전을 하면서 그리드 맵의 일부를 작성하고(1003), 360도 회전이 완료되었는지 여부를 판단한다(1004).
360도 회전이 완료되지 아니한 경우, n 값을 증가(1005)시켜서 다음 지점까지의 거리를 측정하고 위 과정을 반복한다.
360도 회전이 완료된 경우, 로봇이 한 바퀴 돌면서 생성한 그리드 맵에 비선형 구간이 존재하는지 여부를 판단한다(1006). 예를 들어, 제 2 회전 속도 결정부(506)가 그리드 맵 상의 그리드 간격이 임계 값 이상인 부분이 있는지 여부를 판단할 수 있다.
비선형 구간이 존재하는 경우, 제 1 회전 속도보다 느린 제 2 회전 속도를 이용해서 비선형 구간의 그리드 맵을 재작성한다. 예를 들어, 제 2 회전 속도 결정부(506)가 제 2 회전 속도를 결정하고, 회전 구동부(504)가 제 2 회전 속도를 이용해서 로봇이 비선형 구간에 대응되는 부분을 다시 회전하도록 제어하는 것이 가능하다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 회전 속도가 조절됨에 따라 일정한 간격의 그리드 포인트를 얻을 수 있고, 비선형 구간이 존재하는 경우 다시 그 부분에 대한 그리드 맵을 세부적으로 작성하는 것이 가능해지므로 보다 정확한 그리드 맵을 생성할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 예들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시를 위한 구체적인 예를 살펴보았다. 전술한 실시 예들은 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위가 특정 실시 예에 한정되지 아니할 것이다.

Claims (18)

  1. 제자리 회전을 하면서 그리드 맵(grid map)을 생성하는 그리드 맵 생성 장치에 있어서,
    주변 물체까지의 거리를 측정하는 거리 측정부; 및
    측정된 주변 물체까지의 거리에 기초하여 그리드 맵 생성 장치의 회전 속도를 결정하는 회전 속도 결정부; 를 포함하는 그리드 맵 생성 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 회전 속도는,
    각속도로 정의되며, 상기 측정된 주변 물체까지의 거리에 반비례하는 그리드 맵 생성 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 회전 속도 결정부는,
    상기 그리드 맵 생성 장치의 제 1 회전 위치에 대응되는 상기 주변 물체의 제 1 지점 및 상기 그리드 맵 생성 장치의 제 2 회전 위치에 대응되는 상기 주변 물체의 제 2 지점이 존재할 때, 상기 제 1 지점까지의 거리를 기초로, 상기 제 1 회전 위치에서 상기 제 2 회전 위치까지의 회전 운동에 대한 회전 속도를 계산하는 그리드 맵 생성 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 그리드 맵 생성 장치는,
    이동 로봇이거나 상기 이동 로봇 내부에 구비되는 그리드 맵 생성 장치.
  5. 제자리 회전을 하면서 그리드 맵(grid map)을 생성하는 그리드 맵 생성 장치에 있어서,
    주변 물체까지의 거리를 측정하는 거리 측정부;
    그리드 맵 생성 장치가 한 바퀴 회전을 완료하기 전인 경우, 측정된 주변 물체까지의 거리에 기초하여 그리드 맵 생성 장치의 제 1 회전 속도를 결정하는 제 1 회전 속도 결정부; 및
    그리드 맵 생성 장치가 한 바퀴 회전을 완료하면, 생성된 그리드 맵의 그리드 간격이 임계 값 이상인 부분으로 정의되는 비선형 구간의 존재 유무에 따라 비선형 구간에 대한 그리드 맵 생성 장치의 제 2 회전 속도를 결정하는 제 2 회전 속도 결정부; 를 포함하는 그리드 맵 생성 장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 2 회전 속도는,
    상기 한 바퀴 회전에 따라 획득된 그리드 맵에 의해 결정되는 그리드 맵 생성 장치.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 회전 속도는,
    각속도로 정의되며, 상기 측정된 주변 물체까지의 거리에 반비례하는 그리드 맵 생성 장치.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 제 1 회전 속도 결정부는,
    상기 그리드 맵 생성 장치의 제 1 회전 위치에 대응되는 상기 주변 물체의 제 1 지점 및 상기 그리드 맵 생성 장치의 제 2 회전 위치에 대응되는 상기 주변 물체의 제 2 지점이 존재할 때, 상기 제 1 지점까지의 거리를 기초로, 상기 제 1 회전 위치에서 상기 제 2 회전 위치까지의 회전에 대한 회전 속도를 계산하는 그리드 맵 생성 장치.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 그리드 맵 생성 장치는,
    이동 로봇이거나 상기 이동 로봇 내부에 구비되는 그리드 맵 생성 장치.
  10. 그리드 맵 생성 장치를 제자리 회전시키면서 그리드 맵(grid map)을 생성하는 방법에 있어서,
    주변 물체까지의 거리를 측정하는 단계; 및
    측정된 주변 물체까지의 거리에 기초하여 그리드 맵 생성 장치의 회전 속도를 결정하는 단계; 를 포함하는 그리드 맵 생성 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 회전 속도는,
    각속도로 정의되며, 상기 측정된 주변 물체까지의 거리에 반비례하는 그리드 맵 생성 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 회전 속도를 결정하는 단계는,
    상기 그리드 맵 생성 장치의 제 1 회전 위치에 대응되는 상기 주변 물체의 제 1 지점 및 상기 그리드 맵 생성 장치의 제 2 회전 위치에 대응되는 상기 주변 물체의 제 2 지점이 존재할 때, 상기 제 1 지점까지의 거리를 기초로, 상기 제 1 회전 위치에서 상기 제 2 회전 위치까지의 회전에 대한 회전 속도를 계산하는 과정을 포함하는 그리드 맵 생성 방법.
  13. 그리드 맵 생성 장치를 제자리 회전시키면서 그리드 맵(grid map)을 생성하는 방법에 있어서,
    주변 물체까지의 거리를 측정하는 단계;
    그리드 맵 생성 장치가 한 바퀴 회전을 완료하기 전인 경우, 측정된 주변 물체까지의 거리에 기초하여 그리드 맵 생성 장치의 제 1 회전 속도를 결정하는 단계; 및
    그리드 맵 생성 장치가 한 바퀴 회전을 완료한 경우, 생성된 그리드 맵의 그리드 간격이 임계 값 이상인 부분으로 정의되는 비선형 구간의 존재 유무에 따라 비선형 구간에 대한 그리드 맵 생성 장치의 제 2 회전 속도를 결정하는 단계; 를 포함하는 그리드 맵 생성 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제 2 회전 속도는,
    상기 한 바퀴 회전에 따라 획득된 그리드 맵에 의해 결정되는 그리드 맵 생성 방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 제 1 회전 속도는,
    각속도로 정의되며, 상기 측정된 주변 물체까지의 거리에 반비례하는 그리드 맵 생성 방법.
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 제 1 회전 속도를 결정하는 단계는,
    상기 그리드 맵 생성 장치의 제 1 회전 위치에 대응되는 상기 주변 물체의 제 1 지점 및 상기 그리드 맵 생성 장치의 제 2 회전 위치에 대응되는 상기 주변 물체의 제 2 지점이 존재할 때, 상기 제 1 지점까지의 거리를 기초로, 상기 제 1 회전 위치에서 상기 제 2 회전 위치까지의 회전에 대한 회전 속도를 계산하는 과정을 포함하는 그리드 맵 생성 방법.
  17. 로봇의 그리드 맵(grid map) 생성 방법에 있어서,
    주변 물체의 제 1 지점까지의 거리를 측정하는 단계; 및
    상기 제 1 지점까지의 거리에 기초하여 결정된 제 1 회전 속도로 상기 로봇을 제자리에서 회전시킨 후, 상기 주변 물체의 제 2 지점까지의 거리를 측정하여 그리드 맵의 일부를 생성하는 단계; 를 포함하는 그리드 맵 생성 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 로봇의 한 바퀴 회전이 완료되었는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 로봇의 한 바퀴 회전이 완료되지 아니한 경우, 상기 거리를 측정하는 단계 및 상기 그리드 맵의 일부를 생성하는 단계를 반복하면서 상기 그리드 맵의 나머지 일부를 생성하는 단계;
    상기 로봇의 한 바퀴 회전이 완료된 경우, 상기 생성된 그리드 맵의 그리드 간격이 임계 값 이상인 부분으로 정의되는 비선형 구간이 존재하는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 비선형 구간이 존재하는 경우, 상기 제 1 회전 속도와 상이한 제 2 회전 속도에 기초해서 상기 비선형 구간에 대응되는 부분의 그리드 맵을 재작성하는 단계; 를 더 포함하는 그리드 맵 생성 방법.
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