KR101731968B1 - 로봇의 리로케이션 장치 및 방법 - Google Patents

로봇의 리로케이션 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

지도에 다수의 파티클을 생성하는 파티클 생성부, 로봇과 무선통신을 수행하는 무선통신장치의 지도상의 위치와 각 파티클들의 지도상의 위치에 기초하여, 무선통신장치와 각 파티클 간의 거리를 나타내는 제 1 거리를 획득하는 제 1 거리 획득부, 무선통신장치로부터 수신된 무선 신호의 세기 또는 도달 시간에 기초하여, 무선통신장치와 로봇 간의 거리를 나타내는 제 2 거리를 획득하는 제 2 거리 획득부, 및 제 1 거리 및 제 2 거리를 이용하여 로봇의 위치를 추정하는 위치 추정부를 포함하는 로봇의 리로케이션 장치가 제공된다.

Description

로봇의 리로케이션 장치 및 방법{Apparatus and method for relocation of robot}
이동 로봇의 위치를 추정하기 위한 리로케이션 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 자기 위치 인식 기술이 필수적이다. 복잡한 실내환경에서 이동로봇은 다양한 센서를 사용하여 자신의 위치를 추정함과 동시에 주변환경의 맵을 작성할 수 있다. 하지만 이렇게 맵이 주어진 상태라 할지라도 사용자가 로봇을 임의의 위치로 옮겨놓게 되면 로봇은 자신의 위치에 대한 정보를 잃게 되므로 지도상에서 자기의 위치를 다시 알아내는 리로케이션 기능이 필요하다.
작업 공간에 설치되어 로봇과 무선통신을 수행하는 무선통신장치의 무선 신호의 신호 전달 특성을 고려하여 위치 추정의 정확도를 높이는 로봇의 리로케이션 장치 및 방법이 제공된다.
본 발명의 일 양상에 따른 로봇의 리로케이션 장치는, 지도에 다수의 파티클을 생성하는 파티클 생성부, 로봇과 무선통신을 수행하는 무선통신장치의 지도상의 위치와 각 파티클들의 지도상의 위치에 기초하여, 무선통신장치와 각 파티클 간의 거리를 나타내는 제 1 거리를 획득하는 제 1 거리 획득부, 무선통신장치로부터 수신된 무선 신호의 세기 또는 무선 신호의 도달 시간에 기초하여, 무선통신장치와 로봇 간의 거리를 나타내는 제 2 거리를 획득하는 제 2 거리 획득부, 및 제 1 거리 및 제 2 거리를 이용하여 로봇의 위치를 추정하는 위치 추정부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따른 로봇의 리로케이션 방법은, 지도에 다수의 파티클을 생성하는 단계, 로봇과 무선통신을 수행하는 무선통신장치의 지도상의 위치와 각 파티클들의 지도상의 위치에 기초하여, 무선통신장치와 각 파티클 간의 거리를 나타내는 제 1 거리를 획득하는 단계, 무선통신장치로부터 수신된 무선 신호의 세기 또는 무선 신호의 도달 시간에 기초하여, 무선통신장치와 로봇 간의 거리를 나타내는 제 2 거리를 획득하는 단계, 및 제 1 거리 및 제 2 거리를 이용하여 로봇의 위치를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
개시된 내용에 의하면, 로봇이 임의로 옮겨지게 될 경우 무선통신장치를 통한 radio ranging이 가능한 영역 내에서라면 어디든지 리로케이션이 가능하다. 또한 로봇이 청소로봇인 경우 방을 구분할 수 있으므로 효율적인 청소가 이루어지도록 할 수 있으며 실내 사용자에게 공간 별 사용자 위치 기반의 서비스로 응용할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지도 정보를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 리로케이션 장치를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 생성된 다수의 파티클을 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 얻어진 제 1 거리를 도시한다.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 거리를 구하는 방법을 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 리로케이션 방법을 도시한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 도시한다.
도 1을 참조하면, 로봇(100)은 주변에 대한 지도를 생성하고 생성된 지도를 바탕으로 특정한 임무를 수행하는 이동형 로봇(예컨대, 청소 로봇)이 될 수 있다. 로봇(100)은 지도 저장부(101), 지도 생성부(102), 주행 제어부(103), 리로케이션부(104), 및 송수신부(105)를 포함할 수 있다.
지도 저장부(101)에는 작업 공간에 대한 지도 정보가 저장된다. 지도 저장부(101)에 저장되는 지도 정보는 그리드 맵(grid map)일 수 있다. 그리드 맵은 작업 공간을 동일한 크기의 격자로 나누고 각 격자에 물체의 존재 유무를 표시한 지도를 말한다.
지도 생성부(102)는 지도 저장부(101)에 저장될 지도 정보를 생성한다. 또한 지도 생성부(102)는 지도 저장부(101)에 저장되어 있는 지도 정보를 갱신할 수 있다. 예컨대, 지도 생성부(102)는 SLAM(Simultaneous localization and mapping)을 통해 지도를 생성함과 동시에 생성된 지도를 바탕으로 로봇의 위치를 계산할 수도 있다.
주행 제어부(103)는 로봇(100)이 작업 공간에서 특정한 임무를 수행할 수 있도록 로봇의 이동 및 동작을 제어한다. 예컨대, 주행 제어부(103)는 지도 저장부(101)에 저장된 지도상의 특정 위치로 로봇(100)을 이동시킬 수 있다.
리로케이션부(104)는 슬립(slip) 또는 기타 원인으로 로봇(100)이 임의의 위치로 옮겨진 경우 로봇(100)의 위치를 추정한다. 예를 들어, 지도 생성부(102)가 로봇(100)이 위치를 추정함과 동시에 지도를 작성하는 경우에도 사용자가 로봇(100)을 임의의 위치로 옮기면 지도 생성부(102)가 현재까지의 위치 정보를 잃게 되므로 다시 새롭게 위치 추정이 이루어져야 한다. 이와 같이, 로봇(100)이 임의의 위치로 옮겨진 경우, 리로케이션부(104)는 빠르게 로봇(100)의 현재 위치를 추정하는 기능을 수행할 수 있다.
송수신부(105)는 작업 공간에 설치된 무선통신장치(106)와 무선통신을 수행한다. 송수신부(105)와 무선통신장치(106)는 RF(radio frequency) 신호, 적외선 신호 또는 초음파 신호 등을 이용하여 무선통신을 수행할 수 있다. 예컨대, 무선통신장치(106)는 로봇(100)의 송수신부(105)와 RF, 적외선, 또는 초음파 등을 통해 무선통신을 수행하는 AP(access point) 또는 블루투스 모듈이 될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 지도 정보를 도시한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 지도 정보는 그리드 맵(200)으로 표현될 수 있다. 그리드 맵(200)은 지도 저장부(101)에 저장될 수 있다. 그리드 맵(200)은 지도 생성부(102)에 의해 생성 및 갱신될 수 있다.
그리드 맵(200)에서 검은색 격자는 작업 공간의 벽면 또는 작업 공간 내의 물체를 나타내고 흰색 격자는 열린 공간을 나타낸다. 예를 들어, 작업 공간은 4개의 방(A, B, C, D)과 중앙의 통로로 이루어질 수 있다.
그리드 맵(200)은 무선통신장치(201-1, 2, 3)의 위치 정보를 포함한다. 예컨대, 무선통신장치(201-1, 2, 3)는 4개의 방 중에서 방 A, 방 B, 및 방 C에 존재할 수 있다. 무선통신장치(201-1, 2, 3)의 위치는 지도 생성부(102)가 지도를 생성할 때 함께 획득할 수도 있다. 또한, 무선통신장치(201-1, 2, 3)의 위치는 생성된 지도 위에 사용자가 직접 입력할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 리로케이션 장치를 도시한다. 이것은 도 1의 리로케이션부(104)의 일 예가 될 수 있다.
도 3을 참조하면, 로봇의 리로케이션 장치(300)는 파티클 생성부(301), 제 1 거리 획득부(302), 제 2 거리 획득부(302), 및 위치 추정부(304)를 포함할 수 있다.
파티클 생성부(301)는 지도에 다수의 파티클을 생성한다. 예컨대, 로봇이 임의의 위치로 옮겨진 경우, 파티클 생성부(301)는 다수의 파티클을 지도 저장부(101, 도 1)에 저장된 지도 위에 생성하는 것이 가능하다. 각각의 파티클은 로봇의 후보 위치가 될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 생성된 다수의 파티클을 도시한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 파티클 생성부(301)는 도 2와 같은 그리드 맵(200) 위에 다수의 파티클을 생성한다.
각각의 파티클은 로봇(100)의 후보 위치가 될 수 있다. 그리드 맵(200) 위에 생성된 각각의 파티클은 그리드 맵(200)의 좌표계를 공유할 수 있다. 따라서 생성된 각각의 파티클은 고유의 좌표 값을 가질 수 있다.
파티클 생성부(301)는 전체 지도 영역에 균일하게 파티클이 분포되도록 파티클을 생성할 수 있다. 또한, 파티클 생성부(301)는 전체 지도 영역에서 로봇(100)이 존재하고 있을 것이라고 추측되는 영역에 파티클이 집중적으로 분포되도록 파티클을 생성할 수도 있다. 나아가, 파티클 생성부(301)는 전체 지도 영역의 일부 영역에만 파티클이 분포되도록 파티클을 생성할 수도 있다.
다시 도 1 및 도 3에서, 제 1 거리 획득부(302)는 로봇(100)과 무선통신을 수행하는 무선통신장치(106)의 지도상의 위치와 각 파티클들의 지도상의 위치에 기초하여, 무선통신장치(106)와 각 파티클 간의 거리를 나타내는 제 1 거리를 획득한다.
일 예로써, 제 1 거리 획득부(302)는 무선통신장치(106)와 각 파티클 사이의 장애물을 우회하고 무선통신장치(106)와 각 파티클 사이의 열린 공간을 따라 이어진 무선통신장치(106)와 각 파티클까지의 직선 경로를 지도 저장부(101)에 저장된 지도상에서 산출하고, 산출된 직선 경로의 길이를 이용하여 제 1 거리를 획득할 수 있다.
다른 예로써, 제 1 거리 획득부(302)는 무선통신장치(106)로부터 각 파티클까지의 무선 신호의 최단 신호 전달 경로를 산출하고, 산출된 최단 신호 전달 경로의 길이를 이용하여 제 1 거리를 획득할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 얻어진 제 1 거리를 도시한다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 제 1 거리는 각각의 파티클 및 무선통신장치 별로 얻어진다. 이해를 돕기 위해, 무선통신장치 #1(201-1), 파티클 a(210), 및 파티클 b(220)에 대해서만 살펴보기로 한다.
무선통신장치 #1(210-1)과 파티클 a(210)의 제 1 거리는 지도(200) 상에서 무선통신장치 #1(210-1)과 파티클 a(210)를 연결한 직선의 거리와 같다. 예컨대, 무선통신장치 #1(210-1)과 파티클 a(210)의 제 1 거리는 직선 L1의 길이와 동일할 수 있다.
무선통신장치 #1(310-1)과 파티클 b(220)의 제 1 거리는 지도(200) 상에서 무선통신장치 #1(210-1)로부터 파티클 b(220)로 무선신호가 전달될 때의 최단 신호 전달 경로의 길이와 같다. 예컨대, 무선통신장치 #1(310-1)과 파티클 b(220)의 제 1 거리는 직선 L3의 길이와 직선 L4의 길이의 합과 동일할 수 있다.
본 실시예에 따라, 직선 L3와 직선 L4를 포함하는 경로를 우회 경로라고 지칭하면, 제 1 거리 획득부(302)는 다음과 같이 우회 경로를 찾는 것이 가능하다.
예를 들어, 제 1 거리 획득부(302)는 무선통신장치 #1(210-1)과 파티클 b(220)를 연결하는 직선 L2를 찾는다. 그리고 제 1 거리 획득부(302)는 직선 L2가 장애물을 통과하는지 여부를 판단한다. 예컨대, 도시된 것과 같이, 직선 L2 위에 장애물(예컨대, 벽 등)이 존재하는 경우, 제 1 거리 획득부(302)는 장애물 주변의 열린 공간을 찾고, 찾아진 열린 공간을 통해 무선통신장치 #1(210-1)과 파티클 b(220)를 연결할 수 있는 하나 이상의 직선인 직선 L3와 직선 L4를 찾는 것이 가능하다.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 거리를 구하는 방법을 도시한다.
도 6a에서, 제 1 거리는 어떤 파티클 Pi에서 어떤 무선통신장치 APj까지의 최단 신호 전달 경로 L의 길이로 나타낼 수 있다. L은 L0+L1+...+Lk와 같이 나타낼 수 있다. k는 신호가 전달될 때의 반사 횟수에 대응되는 인덱스가 될 수 있다. 예컨대, 최단 신호 전달 경로 L은 k+1개의 직선으로 이루어질 수 있다. 그리고 i와 j는 각각 파티클과 무선통신장치를 구분하기 위해 사용되는 인덱스가 될 수 있다. 예컨대, 제 1 거리는 파티클과 무선통신장치 별로 구해지는 것이 가능하다.
만약, 파티클 P와 무선통신장치 AP를 직선으로 연결하였을 때 그 직선이 장애물을 통과하지 않는다면 제 1 거리는 그 직선의 길이로 주어질 수 있다. 그러나 도 6a와 같이 파티클 P와 무선통신장치 AP를 연결한 직선이 장애물을 통과하는 경우 그 장애물을 우회하는 우회 경로를 찾고 찾아진 우회 경로의 길이를 이용하여 제 1 거리를 구할 수 있다.
우회 경로를 찾기 위해, 제 1 거리 획득부(302, 도 3)는 장애물에 대응되는 픽셀로부터 열린 공간을 찾는다. 열린 공간을 찾는 과정은 도 6b 및 도 6c와 같다.
도 6b에서, 제 1 거리 획득부(302)는 파티클 P가 존재하는 공간쪽에서 열린 공간에 대응되는 픽셀이 찾아질 때까지 장애물에 대응되는 픽셀 주변의 픽셀들을 조사한다. 예컨대, 열린 공간에 대응되는 픽셀은 Pi와 같이 주어질 수 있다. 예를 들어, 어떤 픽셀 Pi는 방의 문(gate)에 대응되는 픽셀이 될 수 있다.
또한, 도 6c에서, 제 1 거리 획득부(302)는 무선통신장치 AP가 존재하는 공간쪽에서 도 6b와 같은 과정을 반복하여 열린 공간에 대응되는 픽셀 GF를 찾는다.
Pi와 GF가 찾아지면, Pi와 GF를 연결하는 직선 dIF를 생성한다. 만약 직선 dIF가 장애물을 통과하지 않는 경우, 제 1 거리는 직선 P-Pi와 직선 dIF와 직선 AP-GF의 합으로 이루어지는 우회 경로의 길이가 될 수 있다.
만약 직선 dIF가 장애물을 통과하는 경우, 도 6d와 같이, dIF와 수직을 이루고 Pi와 GF 사이를 지나는 반직선 nIF을 일정 간격으로 생성한다. 반직선 nIF의 방향은 임의로 정할 수 있다. 또한, 도 6e에서, 각각의 nIF와 교차하는 장애물 pixel들인 RiF를 찾는다. 그리고 Pi → RiF → GF 간 거리가 최소가 되는 RiF를 찾는다. 따라서 최종적으로 구해진 제 1 거리는, 도 6f와 같이 표시된 우회 경로의 합으로 계산될 수 있다. 결과적으로, 찾아진 우회 경로는 무선통신장치 AP에서 파티클 P로 RF 신호 또는 적외선 신호와 같은 무선신호가 전달될 때 radio range 특성에 따라 무선신호가 전달되는 경로와 동일할 수 있다.
다시 도 1 및 도 3을 참조하면, 제 2 거리 획득부(303)는 무선통신장치(106)로부터 수신된 무선 신호의 세기 또는 무선 신호의 도달 시간에 기초하여, 무선통신장치(106)와 로봇 간의 거리를 나타내는 제 2 거리를 획득할 수 있다.
일 예로써, 무선 신호가 RF 신호 또는 적외선 신호인 경우, 신호의 세기와 신호 전파 거리는 반비례 관계에 있으므로, 제 2 거리 획득부(303)는 송수신부(105)가 수신한 무선 신호의 세기를 측정하여 무선통신장치(106)와 로봇(100) 간의 거리인 제 2 거리를 획득하는 것이 가능하다.
다른 예로써, UWB 또는 CSS 방식에 따라, 무선 신호의 도달 시간에 빛의 속도를 곱해서 제 2 거리를 획득할 수도 있다. 또한, 무선 신호로 초음파가 사용되는 경우, 초음파의 도달 시간에 초음파의 속도를 곱해서 제 2 거리를 획득할 수도 있다.
무선 신호는 그 신호의 특성상 반사, 회절 등을 통해 로봇(100)까지 도달할 수 있다. 따라서 제 2 거리는 어떤 신호가 무선통신장치(106)로부터 로봇(100)까지 전달되었을 때의 무선 신호의 최단 신호 전달 경로의 길이에 대응될 수 있다. 예를 들어, 제 2 거리는 물체 A와 물체 B 간의 물리적인 거리를 뜻하는 것이 아니고, 물체 A로부터 물체 B까지 무선 신호가 전달되었을 때, 무선 신호의 전달 경로의 길이가 될 수 있다.
또한, 도 1 및 도 3에서, 위치 추정부(304)는 얻어진 제 1 거리와 제 2 거리를 이용하여 로봇(100)의 위치를 추정한다. 위치 추정부(304)는 제 1 거리와 제 2 거리를 비교하고, 제 2 거리와 가장 비슷한 제 1 거리를 갖는 파티클을 로봇(100)의 위치로 추정할 수 있다.
예컨대, 위치 추정부(304)는 각 파티클에 어떤 가중치를 부여하고, 제 1 거리와 제 2 거리의 차이에 따라 가중치를 갱신하고, 가장 큰 가중치를 갖는 파티클을 로봇(100)의 위치로 추정할 수 있다. 구체적으로 각 파티클이 갖는 가중치의 갱신은 가우시안 likelihood 함수를 이용하여 다음과 같이 이루어질 수 있다.
W t = W t -1 + k * exp (-|r-z| 2 / 2σ 2 )
위 식에서, w는 가중치를, t는 time step을, r은 제 1 거리를 z는 제 2 거리를, k와 σ는 likelihood 함수의 형상에 영향을 미치는 매개변수를 나타낸다. 무선통신장치(106)가 여러 개인 경우, 가중치는 각 무선통신장치(106)의 개수만큼 갱신될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 리로케이션 방법을 도시한다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 로봇의 리로케이션 방법에 따라, 파티클을 지도 위에 생성한다(701). 예를 들어, 로봇이 미끌어지거나 사용자가 로봇을 임의의 위치로 이동시켜서 로봇이 자신의 위치를 잃어버린 경우, 도 3의 파티클 생성부(301)가 도 4와 같이 지도(200) 위에 로봇의 후보 위치에 대응되는 다수의 파티클을 생성하는 것이 가능하다.
파티클이 지도 위에 생성되면, 지도(200)를 이용하여 파티클과 무선통신장치 간의 제 1 거리를 구한다(702). 예를 들어, 도 3의 제 1 거리 획득부(302)가 도 5와 같이 제 1 거리를 구하는 것이 가능하다. 만약 파티클과 무선통신장치가 장애물로 인해 하나의 직선으로 연결되지 아니하는 경우, 도 6a 내지 도 6f와 같은 방법으로 우회 경로를 찾고, 찾아진 우회 경로의 길이를 이용해서 제 1 거리를 구할 수 있다.
제 1 거리가 구해지면, 무선통신장치의 무선 신호의 세기 또는 무선 신호의 도달 시간을 이용하여 로봇과 무선통신장치 간의 제 2 거리를 구한다(703). 예를 들어, 도 3의 제 2 거리 획득부(303)가 무선 신호의 신호 전달 경로를 고려하여 제 2 거리를 구하는 것이 가능하다.
제 1 거리와 제 2 거리가 구해지면, 구해진 제 1 거리와 제 2 거리를 비교해서 로봇의 위치를 추정한다(704). 예를 들어, 도 3의 위치 추정부(304)가 수학식 1과 같이 제 1 거리와 제 2 거리의 차이를 이용하여 각 파티클의 가중치를 구하고, 가장 큰 가중치를 갖는 파티클의 위치를 로봇의 위치로 추정하는 것이 가능하다.
이상에서 살펴본 것과 같이, 개시된 실시예에 의하면, 로봇이 임의로 옮겨지게 될 경우 무선통신장치를 통한 radio ranging이 가능한 영역 내에서라면 어디든지 리로케이션이 가능하다. 또한 로봇이 청소로봇인 경우 방을 구분할 수 있으므로 효율적인 청소가 이루어지도록 할 수 있으며 실내 사용자에게 공간 별 사용자 위치 기반의 서비스로 응용할 수도 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.
나아가 전술한 실시 예들은 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위가 특정 실시 예에 한정되지 아니할 것이다.

Claims (16)

  1. 지도에 다수의 파티클을 생성하는 파티클 생성부;
    로봇과 무선통신을 수행하는 무선통신장치의 상기 지도상의 위치와 각 파티클들의 상기 지도상의 위치에 기초하여, 상기 무선통신장치와 상기 각 파티클 간의 거리를 나타내는 제 1 거리를 획득하는 제 1 거리 획득부;
    상기 무선통신장치로부터 수신된 무선 신호의 세기 또는 무선 신호의 도달 시간에 기초하여, 상기 무선통신장치와 상기 로봇 간의 거리를 나타내는 제 2 거리를 획득하는 제 2 거리 획득부; 및
    상기 제 1 거리 및 상기 제 2 거리를 이용하여 상기 로봇의 위치를 추정하는 위치 추정부; 를 포함하는 로봇의 리로케이션 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 거리 획득부는
    상기 무선통신장치와 상기 각 파티클 사이의 장애물을 우회하고 상기 무선통신장치와 상기 각 파티클 사이의 열린 공간을 따라 이어진 상기 무선통신장치와 상기 각 파티클까지의 직선 경로를 산출하고, 산출된 직선 경로의 길이를 이용하여 상기 제 1 거리를 획득하는 로봇의 리로케이션 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 직선 경로는
    상기 무선 신호의 특성을 고려한 적어도 두개의 직선으로 이루어지는 우회 경로를 포함하는 로봇의 리로케이션 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 거리 획득부는
    상기 무선통신장치로부터 상기 각 파티클까지의 상기 무선 신호의 최단 신호 전달 경로를 산출하고, 산출된 최단 신호 전달 경로의 길이를 이용하여 상기 제 1 거리를 획득하는 로봇의 리로케이션 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 거리 획득부는
    상기 무선 신호의 세기 또는 상기 무선 신호의 도달 시간을 이용하여 상기 무선 신호의 최단 신호 전달 경로의 길이에 대응되는 상기 제 2 거리를 획득하는 로봇의 리로케이션 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 위치 추정부는
    상기 제 1 거리 및 상기 제 2 거리의 차이를 이용하여 각 파티클의 가중치를 산출하고, 산출된 가중치를 이용하여 상기 위치를 추정하는 로봇의 리로케이션 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 위치 추정부는
    각 파티클 별로 산출된 가중치를 상기 무선통신장치의 개수만큼 업데이트하는 로봇의 리로케이션 장치.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 무선 신호는
    RF(radio frequency) 신호, 적외선 신호, 및 초음파 신호 중 적어도 하나인 로봇의 리로케이션 장치.
  9. 지도에 다수의 파티클을 생성하는 단계;
    로봇과 무선통신을 수행하는 무선통신장치의 상기 지도상의 위치와 각 파티클들의 상기 지도상의 위치에 기초하여, 상기 무선통신장치와 상기 각 파티클 간의 거리를 나타내는 제 1 거리를 획득하는 단계;
    상기 무선통신장치로부터 수신된 무선 신호의 세기 또는 무선 신호의 도달 시간에 기초하여, 상기 무선통신장치와 상기 로봇 간의 거리를 나타내는 제 2 거리를 획득하는 단계; 및
    상기 제 1 거리 및 상기 제 2 거리를 이용하여 상기 로봇의 위치를 추정하는 단계; 를 포함하는 로봇의 리로케이션 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 거리를 획득하는 단계는
    상기 무선통신장치와 상기 각 파티클 사이의 장애물을 우회하고 상기 무선통신장치와 상기 각 파티클 사이의 열린 공간을 따라 이어진 상기 무선통신장치와 상기 각 파티클까지의 직선 경로를 산출하고, 산출된 직선 경로의 길이를 이용하여 상기 제 1 거리를 획득하는 로봇의 리로케이션 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 직선 경로는
    상기 무선 신호의 특성을 고려한 적어도 두개의 직선으로 이루어지는 우회 경로를 포함하는 로봇의 리로케이션 방법.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 거리를 획득하는 단계는
    상기 무선통신장치로부터 상기 각 파티클까지의 상기 무선 신호의 최단 신호 전달 경로를 산출하고, 산출된 최단 신호 전달 경로의 길이를 이용하여 상기 제 1 거리를 획득하는 로봇의 리로케이션 방법.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 제 2 거리를 획득하는 단계는
    상기 무선 신호의 세기 또는 상기 무선 신호의 도달 시간을 이용하여 상기 무선 신호의 최단 신호 전달 경로의 길이에 대응되는 상기 제 2 거리를 획득하는 로봇의 리로케이션 방법.
  14. 제 9 항에 있어서, 상기 위치를 추정하는 단계는
    상기 제 1 거리 및 상기 제 2 거리의 차이를 이용하여 각 파티클의 가중치를 산출하고, 산출된 가중치를 이용하여 상기 위치를 추정하는 로봇의 리로케이션 방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 위치를 추정하는 단계는
    각 파티클 별로 산출된 가중치를 상기 무선통신장치의 개수만큼 업데이트하는 로봇의 리로케이션 방법.
  16. 제 9 항에 있어서, 상기 무선 신호는
    RF(radio frequency) 신호, 적외선 신호, 및 초음파 신호 중 적어도 하나인 로봇의 리로케이션 방법.
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