KR101792560B1

KR101792560B1 - 이동 로봇

Info

Publication number: KR101792560B1
Application number: KR1020150159480A
Authority: KR
Inventors: 정태일; 박수종; 백상훈; 송영은; 윤지원; 최종웅; 최두진
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2015-11-13
Filing date: 2015-11-13
Publication date: 2017-11-01
Also published as: KR20170056181A

Abstract

이동 로봇을 제공한다. 이동 로봇은 몸체와, 상기 몸체에 구비되고, 자성으로 대상물의 표면에 부착하며, 상기 표면과의 마찰력으로 상기 몸체를 주행시키는 주행부와, 상기 몸체에 구비되고, 프로펠러의 회전력으로 상기 몸체에 추진력을 발생시키는 추진기, 및 상기 몸체 및 주변 환경에 의하여 발생된 저항력에 대응되는 크기로 상기 추진력이 발생되도록 상기 추진기를 제어하는 제어 장치를 포함한다.

Description

이동 로봇{Moving robot}

본 발명은 이동 로봇에 관한 것이다.

일반적으로 선박의 외관은 강판으로 구성되는데, 염도가 높은 해수에 의하여 강판은 부식되기 쉽다. 이에, 선박을 건조함에 있어서 강판의 부식을 방지하기 위하여 도장을 실시한다.

선박은 해수와 해풍에 노출된 상태로 유지되기 때문에 특수한 도료가 이용되어 도장이 실시되며, 도장의 두께도 크게 형성된다. 선박 도장은 강판에 수 차례 덧칠하는 방식으로 진행되는데, 이에 따라 선박 도장에 많은 기간 및 비용이 소요된다.

한편, 선박이 이동 중에는 문제가 없으나, 선박이 정박 중에는 따개비와 같은 해양 생물이 선박 표면에 달라붙는 경우가 발생한다. 해양 생물이 선박 표면에 부착된 상태에서 선박을 운항하게 되면 해양 생물과 해수간의 마찰로 인하여 동력의 손실이 발생할 수 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2015-0028569호 (2015.03.16)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이동 로봇을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 이동 로봇의 일 면(aspect)은 몸체와, 상기 몸체에 구비되고, 자성으로 대상물의 표면에 부착하며, 상기 표면과의 마찰력으로 상기 몸체를 주행시키는 주행부와, 상기 몸체에 구비되고, 프로펠러의 회전력으로 상기 몸체에 추진력을 발생시키는 추진기, 및 상기 몸체 및 주변 환경에 의하여 발생된 저항력에 대응되는 크기로 상기 추진력이 발생되도록 상기 추진기를 제어하는 제어 장치를 포함한다.

상기 제어 장치는 상기 이동 로봇의 질량, 상기 몸체의 이동 속도, 상기 몸체의 이동 방향, 상기 몸체의 가속도, 주변 유체의 유체 저항 계수 및 상기 몸체에 구비된 브러시와 상기 표면간의 마찰력 중 적어도 하나를 이용하여 상기 저항력을 산출한다.

상기 제어 장치는 상기 저항력의 방향을 참조하여 상기 추진기의 추진력 및 추진 방향 중 적어도 하나를 제어한다.

상기 제어 장치는 상기 주행부의 주행 오차를 산출하고, 상기 산출된 주행 오차를 반영하여 상기 추진기의 추진력을 제어한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제어 장치를 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 추진기의 추진력과 저항력간의 관계를 나타낸 도면이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 추진기가 저항력의 크기 및 방향에 대응하여 동작하는 것을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 로봇의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 측면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 이동 로봇(100)은 몸체(110), 주행부(120), 추진기(131, 132), 브러시(140), 감지부(150) 및 제어 장치(200)를 포함하여 구성된다.

몸체(110)는 이동 로봇(100)을 구성하는 다양한 구성성분을 일체화시키는 역할을 수행한다. 각 구성성분은 몸체(110)의 내부에 수용되거나 외부에 부착될 수 있다. 도 1 및 도 2는 폐쇄된 하우징 형태의 몸체(110)를 도시하고 있으나, 프레임만으로 몸체(110)가 구현될 수도 있다.

주행부(120)는 몸체(110)에 구비되고, 자성으로 대상물의 표면에 부착하며, 대상물의 표면과의 마찰력으로 몸체(110)를 주행시키는 역할을 수행한다. 도 1 및 도 2는 바퀴의 형태를 갖는 주행부(120)를 도시하고 있으나, 본 발명의 몇몇 실시예에 따르면 주행부(120)는 궤도의 형태로 구현될 수 있으며, 암(arm) 또는 레그(leg)의 형태로 구현될 수도 있다.

주행부(120)에게 구동력을 제공하는 구동부(미도시)가 몸체(110)의 내부 또는 외부에 구비될 수 있다.

전술한 바와 같이, 주행부(120)는 자성으로 대상물의 표면에 부착되는데, 이를 위하여 주행부(120)는 영구 자석 또는 전자석을 포함하여 구성될 수 있다.

추진기(131, 132)는 몸체(110)에 구비되고, 프로펠러의 회전력으로 몸체(110)에 추진력을 발생시키는 역할을 수행한다.

본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇(100)은 선박의 표면에 부착하여 이동하면서 청소를 수행하는 장치일 수 있다. 특히, 이동 로봇(100)은 해수면 아래에서 선박의 표면을 주행하면서 작업을 수행할 수 있다.

이에, 추진기(131, 132)는 구비된 프로펠러를 회전시켜 주변의 해수를 밀어냄으로써 추진력을 발생시킬 수 있다.

그러나, 본 발명의 이동 로봇(100)이 해수면 아래에서만 주행하는 것으로 한정되지 않으며, 공기 중에서도 주행하는 것도 가능하다. 이러한 경우 추진기(131, 132)는 구비된 프로펠러를 회전시켜 주변의 공기를 밀어냄으로써 추진력을 발생시킬 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 추진기(131, 132)는 몸체(110)의 좌우측에 각각 구비될 수 있다. 이에 따라, 각 추진기(131, 132)의 추진력을 제어함으로써 몸체(110)에 가해지는 전체적인 추진력의 방향을 제어할 수 있게 된다.

또한, 추진기(131, 132)는 유체를 밀어내는 방향을 조절할 수 있다. 즉, 추진기(131, 132)는 하나 이상의 관절을 포함하여 추진 방향을 제어할 수 있는 것이다.

제어 장치(200)는 몸체(110) 및 주변 환경에 의하여 발생된 저항력에 대응되는 크기로 추진력이 발생되도록 추진기(131, 132)를 제어할 수 있다. 몸체(110) 및 주변 환경에 의하여 발생된 저항력은 이동 로봇(100)의 주행에 영향을 미치는 힘의 집합을 의미한다. 예를 들어, 중력, 유체의 저항력 및 브러시(140)의 마찰력 등이 저항력에 포함될 수 있다.

제어 장치(200)는 이동 로봇(100)의 질량, 몸체(110)의 이동 속도, 몸체(110)의 이동 방향, 몸체(110)의 가속도, 주변 유체의 유체 저항 계수 및 몸체(110)에 구비된 브러시(140)와 표면간의 마찰력 중 적어도 하나를 이용하여 몸체(110) 및 주변 환경에 의하여 발생된 저항력을 산출할 수 있다. 이하, 몸체(110) 및 주변 환경에 의하여 발생된 저항력을 작용 저항력이라 한다.

특히, 제어 장치(200)는 작용 저항력의 크기와 추진력의 크기가 유사하게 되도록 추진기(131, 132)를 제어할 수 있다. 추진력이 작용 저항력을 상쇄시킴에 따라 주행부(120)에 의한 구동력의 전체 또는 대부분은 이동 로봇(100)의 이동에 이용될 수 있게 된다. 다시 말해, 내부적으로 또는 외부적으로 발생되어 이동 로봇(100)의 이동에 영향을 주는 요인이 제거되거나 감소함에 따라 주행부(120)를 이용한 이동 로봇(100)의 이동 제어가 보다 용이해지는 것이다.

이 때, 추진기(131, 132)의 추진력에 의하여 이동 로봇(100)이 이동하는 것을 방지하기 위하여 추진기(131, 132)의 추진력은 작용 저항력보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.

도 1 및 도 2는 몸체(110)의 내부에 제어 장치(200)가 구비된 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 몇몇 실시예에 따르면 제어 장치(200)는 몸체(110)의 외부에 구비되거나, 몸체(110)와는 분리되어 구성될 수도 있다. 제어 장치(200)가 몸체(110)와 분리된 경우 이동 장치와 제어 장치(200)는 상호간의 통신을 위한 통신 수단을 각각 구비할 수 있다.

감지부(150)는 몸체(110) 및 주변 환경을 감지하는 역할을 수행한다. 예를 들어, 감지부(150)는 몸체(110)의 이동 속도, 이동 방향 및 가속도 중 적어도 하나를 감지할 수 있다. 이를 위하여, 감지부(150)는 속도계, 위치 감지 수단 및 가속도계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 감지부(150)는 주변 유체에 의하여 몸체(110)에 가해지는 힘을 감지할 수 있다. 이를 위하여, 감지부(150)는 압력계를 포함할 수 있다. 특히, 압력계는 몸체(110)의 다양한 부분에 구비될 수 있다. 예를 들어, 압력계는 몸체(110)의 전면, 후면, 좌측면, 우측면, 상면 및 하면에 구비될 수 있다. 이에, 각 압력계에 의하여 감지된 힘을 합산함으로써 몸체(110)에 가해지는 알짜힘을 확인할 수 있게 된다.

또한, 감지부(150)는 주변 환경에 대하여 사전에 설정된 정보를 감지할 수 있다. 예를 들어, 감지부(150)는 주변 온도, 주변 밝기 및 주변 장면 등을 감지할 수 있다. 이를 위하여, 감지부(150)는 온도계, 광도계 및 카메라 등을 포함할 수 있다.

브러시(140)는 몸체(110)의 하단에 구비되어 대상물 즉, 선박의 표면을 청소하는 역할을 수행한다. 본 발명의 몇몇 실시에에 따르면 이동 로봇(100)은 선박의 표면을 청소하는 장치일 뿐만 아니라 대상물의 표면을 주행하면서 용접과 같은 특정 작업을 수행하는 장치일 수 있다. 이러한 경우 브러시(140)는 생략되고 용접 장치와 같은 별도의 수단이 구비될 수도 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제어 장치를 나타낸 블록도이다.

도 3을 참조하면, 제어 장치(200)는 입력부(210), 저장부(220), 제어부(230) 및 출력부(240)를 포함한다.

입력부(210)는 감지부(150)에 의하여 감지된 감지 결과를 입력받는 역할을 수행한다. 즉, 입력부(210)는 몸체(110) 및 주변 환경에 대한 감지 결과를 입력받을 수 있다.

또한, 입력부(210)는 사용자 명령을 입력받을 수 있다. 사용자 명령은 이동 로봇(100)에 포함된 각 구성 성분에 대한 제어 명령을 포함한다. 예를 들어, 입력부(210)는 주행부(120), 추진기(131, 132), 브러시(140) 또는 감지부(150)의 동작 개시 명령 또는 동작 중지 명령 등을 입력받을 수 있다. 이를 위하여, 입력부(210)는 사용자 단말기(미도시)와 유선 또는 무선으로 통신을 수행할 수 있다.

또한, 입력부(210)는 이동 로봇(100)의 자동 동작을 위한 제어 명령을 입력받을 수 있다. 입력된 제어 명령은 저장부(220)에 저장되고, 이동 로봇(100)은 저장부(220)에 저장된 제어 명령에 따라 동작할 수 있다. 예를 들어, 이동 로봇(100)은 저장된 제어 명령에 따라 선박의 특정 지점에 대한 청소를 수행한 이후에 또 다른 지점으로 이동하고, 해당 지점에서의 청소를 수행할 수 있다.

이동 로봇(100)의 자동 동작을 위한 제어 명령뿐만 아니라 저장부(220)는 입력부(210)를 통하여 입력된 입력 정보를 임시 또는 영구적으로 저장하는 역할을 수행한다.

제어부(230)는 주행부(120), 추진기(131, 132), 브러시(140) 및 감지부(150)에 대한 전반적인 제어를 수행한다. 예를 들어, 제어부(230)는 주행부(120), 추진기(131, 132), 브러시(140) 및 감지부(150)를 동작시키거나 동작이 중단되도록 할 수 있다.

또한, 제어부(230)는 추진기(131, 132)를 제어하여 몸체(110) 및 주변 환경에 의하여 발생된 저항력(작용 저항력)에 대응되는 크기로 추진력이 발생되도록 할 수 있다. 구체적으로, 제어 장치(200)는 작용 저항력의 크기와 추진기(131, 132)에 의한 추진력의 크기가 유사하게 되도록 추진기(131, 132)를 제어할 수 있다.

작용 저항력을 산출함에 있어서, 제어부(230)는 이동 로봇(100)의 질량, 몸체(110)의 이동 속도, 몸체(110)의 이동 방향, 몸체(110)의 가속도, 주변 유체의 유체 저항 계수 및 몸체(110)에 구비된 브러시(140)와 표면간의 마찰력 중 적어도 하나를 이용할 수 있다.

여기서, 이동 로봇(100)의 질량, 주변 유체의 유체 저항 계수 및 브러시(140)와 표면간의 마찰력은 저장부(220)에 저장된 것일 수 있다. 사용자는 입력부(210)를 통하여 이와 같은 정보를 사전에 입력하여 저장부(220)에 저장할 수 있다.

몸체(110)의 이동 속도, 이동 방향 및 가속도는 감지부(150)에 의하여 감지된 것일 수 있다.

제어부(230)는 위와 같은 정보를 이용하여 작용 저항력을 산출할 수 있다. 예를 들어, 이동 로봇(100)의 질량, 몸체(110)의 이동 방향 및 몸체(110)의 가속도가 이용되어 이동 로봇의 관성력이 산출되고, 유체 저항 계수와 몸체의 이동 속도가 이용되어 유체 내에서의 유체 저항력이 산출될 수 있는 것이다.

제어부(230)는 이동 로봇의 관성력, 유체 저항력 및 브러시의 마찰력을 모두 합산하여 작용 저항력을 산출할 수 있다. 이하, 작용 저항력을 구성하는 세부적인 저항력을 세부 저항력이라 한다. 또한, 브러시의 마찰력과 같이 작업을 수행함에 따라 발생되는 저항력을 작업 저항력이라 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 추진기의 추진력과 저항력간의 관계를 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 세부 저항력은 이동 로봇의 관성력(310), 유체 저항력(320) 및 작업 저항력(330)을 포함할 수 있다. 세부 저항력의 합은 추진력(400)과 유사하게 형성될 수 있다.

한편, 세부 저항력의 합보다 추진력이 큰 경우 주행부(120)가 동작하지 않더라도 추진력에 의하여 이동 로봇(100)이 이동할 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 제어부(230)는 세부 저항력의 합보다 추진력이 작게 형성되도록 추진기(131, 132)를 제어할 수 있다.

작용 저항력의 산출에 세부 저항력을 적용함에 있어서, 제어부(230)는 각 세부 저항력이 향하는 방향을 고려할 수 있다. 이에 따라, 제어부(230)는 전체적인 작용 저항력의 크기와 방향을 산출하고, 대응하는 크기 및 방향으로 추진력이 발생되도록 추진기(131, 132)를 제어할 수 있게 된다.

다시 도 3을 설명하면, 출력부(240)는 제어부(230)에 의한 제어 신호를 주행부(120), 추진기(131, 132), 브러시(140) 및 감지부(150)로 송신하는 역할을 수행한다. 주행부(120), 추진기(131, 132), 브러시(140) 및 감지부(150)는 수신된 제어 신호에 따라 동작을 수행하게 된다.

또한, 출력부(240)는 감지부(150)에 의하여 감지된 정보를 사용자 단말기로 송신할 수 있다. 예를 들어, 출력부(240)는 주변 온도, 주변 압력, 주변 밝기 및 주변 장면 등을 사용자 단말기로 송신할 수 있다. 이를 위하여, 출력부(240)와 사용자 단말기는 유선 또는 무선으로 통신을 수행할 수 있다.

도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 추진기가 저항력의 크기 및 방향에 대응하여 동작하는 것을 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 전방에서 발생되는 작용 저항력(300)을 상쇄시키기 위하여 추진기(131, 132)는 작용 저항력의 반대 방향으로 추진력(410, 420)을 발생시킬 수 있다. 2개의 추진기(131, 132)가 이동 로봇(100)의 좌우측에 구비되고, 이동 로봇(100)의 전방에서 작용 저항력(300)이 발생됨에 따라 각 추진기(131, 132)는 동일한 크기의 추진력(410, 420)을 발생시킬 수 있다.

각 추진기(131, 132)에 의하여 발생된 추진력(41, 420)의 합은 작용 저항력(300)의 크기와 유사하게 형성될 수 있다.

도 6을 참조하면, 측전방에서 발생되는 작용 저항력(300)을 상쇄시키기 위하여 각 추진기(131, 132)는 서로 다른 크기의 추진력(410, 420)을 발생시킬 수 있다.

추진기(131, 132)는 전방을 향하여 추진력(410, 420)을 발생시킬 수 있다. 이 때, 이동 로봇(100)의 좌측 전방에서 작용 저항력(300)이 발생됨에 따라 우측 추진기(132)는 좌측 추진기(131)에 비하여 큰 추진력을 발생시킬 수 있다. 각 추진기(131, 132)에 의한 추진력(410, 420)의 크기는 작용 저항력(300)의 크기 및 방향에 따라 결정될 수 있다.

추진기(131, 132)에 의한 추진력(410, 420)의 방향 전환이 불가능한 경우 도 6에 도시된 바와 같이, 제어부(230)는 각 추진기(131, 132)에 의한 추진력(410, 420)의 크기를 조절함으로써 작용 저항력(3000을 상쇄시킬 수 있다.

도 7을 참조하면, 측전방에서 발생되는 작용 저항력(300)을 상쇄시키기 위하여 추진기(131, 132)는 추진력(410, 420)의 방향을 전환할 수 있다.

이동 로봇(100)의 좌측 전방에서 발생되는 작용 저항력(300)을 상쇄시키기 위하여 추진기(131, 132)는 유체를 밀어내는 방향을 전환하여 작용 저항력(300)의 반대 방향으로 추진력(410, 420)을 발생시킬 수 있다. 작용 저항력(300)과 추진력(410, 420)의 방향이 반대임에 따라 각 추진기(131, 132)는 동일한 크기의 추진력(410, 420)을 발생시킬 수 있다.

각 추진기(131, 132)에 의하여 발생된 추진력(410, 420)의 합은 작용 저항력(300)의 크기와 유사하게 형성될 수 있다.

도 8을 참조하면, 측전방에서 발생되는 작용 저항력(300)을 상쇄시키기 위하여 추진기(131, 132)는 추진력(410, 420)의 방향을 전환할 수 있다.

이동 로봇(100)의 하측 전방에서 발생되는 작용 저항력(300)을 상쇄시키기 위하여 추진기(131, 132)는 추진력(410, 420)의 방향을 전환하여 작용 저항력(300)의 반대 방향으로 추진력(410, 420)을 발생시킬 수 있다. 작용 저항력(300)과 추진력(410, 420)의 방향이 반대임에 따라 각 추진기(131, 132)는 동일한 크기의 추진력(410, 420)을 발생시킬 수 있다.

도 7 및 도 8에 도시된 것과 같이, 다양한 방향을 추진력(410, 420)을 발생시키기 위하여 추진기(131, 132)는 다관절을 구비할 수 있다. 예를 들어, 유니버설 조인트(universal joint)가 추진기(131, 132)에 구비될 수 있으며, 각 관절을 제어하기 위한 구동부(미도시)가 구비될 수 있다.

이상과 같이 추진력(410, 420)에 의하여 작용 저항력(300)이 상쇄됨에 따라 주행부(120)에 의한 구동력의 전체 또는 대부분은 이동 로봇(100)의 이동에 이용될 수 있게 된다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.

우선, 제어부(230)는 작용 저항력을 산출할 수 있다(S910). 제어부(230)는 이동 로봇의 관성력(310), 유체 저항력(320) 및 작업 저항력(330)을 합산함으로써 작용 저항력을 산출할 수 있다.

각각의 세부 저항력을 산출하기 위하여 제어부(230)는 이동 로봇(100)의 질량, 유체 저항 계수 작업 저항력, 몸체(110)의 이동 속도, 몸체(110)의 이동 방향 및 몸체(110)의 가속도 등을 이용할 수 있다.

작용 저항력이 산출되면, 제어부(230)는 추진기(131, 132)에 의한 추진력의 크기 및 방향을 결정한다(S920). 추진기(131, 132)에 의한 추진력의 크기는 작용 저항력의 크기와 유사하거나 작용 저항력에 비하여 작게 결정될 수 있다. 추진기(131, 132)에 의한 추진력의 방향은 작용 저항력의 반대 방향으로 결정될 수 있다. 한편, 추진기(131, 132)에 의한 추진력의 방향 전환이 불가능한 경우 제어부(230)는 각 추진기(131, 132)에 의한 추진력을 조절하여 작용 저항력의 반대 방향으로 전체적인 추진력이 발생되도록 결정할 수 있다.

추진력의 크기 및 방향에 대한 결정이 완료되면, 제어부(230)는 결정된 결과에 따라 추진기(131, 132)를 제어한다(S930). 제어부(230)는 각 추진기(131, 132)에게 제어 신호를 송신하여 대응하는 크기 및 방향으로 추진력이 발생되도록 할 수 있다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 로봇의 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 10에 도시된 S1010, S1020 및 S1030 단계는 각각 도 9의 S910, S920 및 S930 단계와 동일하거나 유사하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

추진기(131, 132)에 대한 제어가 완료된 이후에도 주행부(120)에 의한 주행 오차가 존재할 수 있다. 제어부(230)에 의하여 산출된 작용 저항력에 오차가 존재하거나, 고려되지 않은 세부 저항력이 존재할 수 있는 것이다. 이러한 오차에 의하여 추진력이 작용 저항력을 완전히 상쇄시키지 못할 수 있다.

예를 들어, 주행부(120)가 10m를 주행하도록 구동력을 발생시키더라도 이동 로봇(100)은 9m만 주행할 수 있다. 또는, 주행부(120)가 전방으로 주행하도록 구동력을 발생시키더라도 이동 로봇(100)은 좌측 전방으로 주행할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 로봇(100)의 제어부(230)는 이러한 주행 오차를 산출하고(S1040), 산출된 주행 오차를 기초로 추진기(131, 132)를 다시 제어할 수 있다(S1050).

즉, 제어부(230)는 일단 S1010~S1030의 단계에 따라 추진기(131, 132)를 제어하고 주행부(120)를 이용하여 주행을 수행한 이후에 예측된 주행 정보와 실제 주행 정보를 비교할 수 있다. 예측된 주행 정보는 엔코더(미도시) 등에 의하여 감지될 수 있다. 예를 들어, 주행부(120)가 바퀴인 경우 각 주행부(120)의 회전 속도 또는 회전수 등이 이용되어 이동 로봇(100)의 주행 정보가 예측될 수 있는 것이다.

실제 주행 정보는 GPS(Global Positioning System) 수신기와 같은 위치 확인 수단(미도시)이 이용되어 감지될 수 있다.

제어부(230)는 감지된 주행 정보와 실제 주행 정보간의 차이를 추진력에 반영할 수 있다. 즉, 감지된 주행 정보에 따른 이동 로봇(100)의 이동 거리 및 방향과 실제 주행 정보에 따른 이동 로봇(100)의 이동 거리 및 방향의 차이가 임계치를 초과하는 경우 제어부(230)는 해당 초과값을 추진력에 반영하는 것이다.

주행 정보의 차이가 추진력에 반영됨에 따라 주행 오차가 제거되거나 감소되고, 주행부(120)에 의한 주행 효율은 향상될 수 있게 된다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

100: 이동 로봇
110: 몸체
120: 주행부
131, 132: 추진기
140: 브러시
150: 감지부
200: 제어 장치
210: 입력부
220: 저장부
230: 제어부
240: 출력부

Claims

몸체;
상기 몸체에 구비되고, 자성으로 대상물의 표면에 부착하며, 상기 표면과의 마찰력으로 상기 몸체를 주행시키는 주행부;
상기 몸체에 구비되고, 프로펠러의 회전력으로 상기 몸체에 추진력을 발생시키는 추진기; 및
상기 몸체 및 주변 환경에 의하여 발생된 저항력에 대응되는 크기를 갖고 상기 저항력의 반대 방향으로 상기 추진력이 발생되도록 상기 추진기를 제어하여 상기 추진력으로 상기 저항력을 상쇄시키는 제어 장치를 포함하는 이동 로봇.
제 1항에 있어서,
상기 제어 장치는 상기 이동 로봇의 질량, 상기 몸체의 이동 속도, 상기 몸체의 이동 방향, 상기 몸체의 가속도, 주변 유체의 유체 저항 계수 및 상기 몸체에 구비된 브러시와 상기 표면간의 마찰력 중 적어도 하나를 이용하여 상기 저항력을 산출하는 이동 로봇.
제 1항에 있어서,
상기 제어 장치는 상기 저항력의 방향을 참조하여 상기 추진기의 추진력 및 추진 방향 중 적어도 하나를 제어하는 이동 로봇.
제 1항에 있어서,
상기 제어 장치는 상기 주행부의 주행 오차를 산출하고,
상기 산출된 주행 오차를 반영하여 상기 추진기의 추진력을 제어하는 이동 로봇.