KR101801858B1 - 바퀴구동용 물류이송로봇의 위치보정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 대한 바퀴구동용 물류이송로봇의 위치보정방법은 총 3가지의 위치보정방법 즉, 바퀴구동용 물류이송로봇의 구동시 코드의 일측에 구비된 이탈감지코드를 통하여 물류이송로봇의 이탈위치를 파악하여 재설정하는 이탈위치검출단계와, 구동모터에 대한 각각의 회전수를 감지하여 재설정하는 모터엔코더회전검출단계와, 바닥면에 접촉되는 로터리엔코더에 대한 각각의 회전수를 감지하여 재설정하는 로터리엔코더회전검출단계를 포함하여 보다 정밀하게 물류이송로봇을 이동시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

바퀴구동용 물류이송로봇의 위치보정방법 { Logistics conveyance robot position calibration method of wheel drive }

본 발명은 바퀴구동용 물류이송로봇의 위치보정방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는 정밀하게 물류이송로봇이 이동되도록 물류이송로봇의 이동시 위치감지와 이동경로를 재설정하는 총 3가지의 위치보정방법이 포함된 바퀴구동용 물류이송로봇의 위치보정방법에 관한 것이다.

최근 들어 많은 국내기업들의 물류관리에서 이익 극대화, 효율성 증가를 위해 다양한 방식의 물류시스템을 도입하고 있다. 이에 물류 기술의 관심도와 필요성이 높아지면서 물류이송, 도시물류, 자동화, 효율화, 친환경기술 및 무인화기술 등 관련분야의 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 무인이송차량(AGV, Automatic Guided Vehicle) 즉, 물류이송로봇은 생산성을 결정하는 중요한 요소로 자리 잡고 있다.

여기서, 종래의 물류이송로봇에 대한 기술문헌으로 국내등록특허 제10-1319045호가 개시되었다.

이러한 종래의 물류로봇의 자율 주행을 위해서는 실시간으로 자기위치를 파악하고, 경로를 추종하는 것이 우선적으로 고려되어야 한다. 대표적인 방법으로 자기-자이로 유도(Magnet-Gyro Guidance), 유선유도(Wire Guidance)와 같은 유도방식이 이용되었으나, 설치 및 유지보수에 대한 비용이 크기 때문에 목적에 따라 유동적으로 작업환경을 변경하기가 어려운 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 물류로봇이 화물이 적재된 위치의 하부로 이동하여, 적재된 화물을 리프팅하여 자율주행하여 이송하였는데, 스스로 화물을 리프팅하는 경우 적재된 화물의 무게중심에서 편중된 위치를 지지하게 되면 물류로봇의 이동시 편중된 방향으로 기울어지며 직선이동을 수행하지 못하여 최종 목적지도 도착지 약간의 편차가 발생되는 문제점이 있었다.

한편, 종래의 물류로봇은 물류로봇의 경우 이동경로의 바닥면 상에 배치된 RFID코드 또는 바코드를 인식하여 위치를 추종하며 자율 주행하게 되는데, 주행하는 물류로봇 또는 보행자에 의해 RFID코드 또는 바코드가 훼손되는 경우 RFID코드 또는 바코드의 인식이 제한되어 현재 위치를 보정하지 못할 뿐만 아니라, 바코드의 경우 물류로봇이 배치된 위치에 따라 판독하는 각도가 비틀어질 경우 인식이 어려운 문제점이 있었다.

그리고, 종래의 물류로봇의 이동시 상술한 바와 같이 편중된 방향으로 도착한 경우에는 상기 RFID코드 또는 바코드의 인식범위를 넘어버림으로써, 물류로봇의 현재위치 또는 이동방향 자체를 인식하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명의 목적은 총 3가지의 위치보정방법 즉, 바퀴구동용 물류이송로봇의 구동시 코드의 일측에 구비된 이탈감지코드를 통하여 물류이송로봇의 이탈위치를 파악하여 재설정하는 이탈위치검출단계와, 구동모터에 대한 각각의 회전수를 감지하여 재설정하는 모터엔코더회전검출단계와, 바닥면에 접촉되는 로터리엔코더에 대한 각각의 회전수를 감지하여 재설정하는 로터리엔코더회전검출단계를 포함하여 보다 정밀하게 물류이송로봇을 이동시킬 수 있는 바퀴구동용 물류이송로봇의 위치보정방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 바퀴구동용 물류이송로봇의 위치보정방법은 위치좌표와 물류종류에 대한 정보가 설정된 4개의 코드가 바닥면에서 사각형을 이루도록 배치되는 물류창고의 내부에서 상기 코드의 정보로 획득하여 물류를 직선방향으로 이송하는 물류이송로봇의 위치보정방법으로서, 물류의 적재작업이 완료된 물류이송로봇의 하부에 상기 코드의 정보를 검출하는 코드리더를 통하여 상기 물류이송로봇의 현재 위치정보를 획득하는 위치정보검출단계와; 상기 위치정보검출단계 이후 검출된 현재 위치정보를 이용하여 상기 물류이송로봇이 이송되어야 하는 도착위치를 계산하는 이동위치계산단계와; 상기 이동위치계산단계 이후 물류이송로봇의 좌우에 구비된 한 쌍의 바퀴를 구동시켜 이송위치로 주행하는 주행단계와; 상기 주행단계의 진행시 상기 코드의 일측에 배치된 이탈감지코드를 감지하는 이탈검출단계와; 상기 이탈검출단계시 상기 이탈감지코드가 감지되지 않은 경우 상기 물류이송로봇이 이송위치로 도착하는 도착단계로 이루어지고; 상기 이탈검출단계는 상기 이탈감지코드가 감지될 경우 상기 이탈감지코드의 위치정보를 검출하는 이탈위치검출단계와; 상기 이탈위치검출단계 이후 도착지점의 위치와 현 위치를 통하여 이송좌표를 계산한 후 상기 주행단계를 반복하는 이탈주행단계가 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 이탈검출단계에는 상기 바퀴에 연결된 구동모터의 내부에 각각 구비된 모터엔코더의 회전수를 개별적으로 감지하는 모터엔코더회전검출단계와; 상기 모터엔코더회전검출단계시 양측 바퀴에 대한 회전수가 다르게 회전될 경우 바퀴의 회전수를 가변하여 다르게 회전된 회전수를 동일하게 보정하여 주행하는 모터보정주행단계가 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 이탈검출단계에는 상기 바퀴 중 어느 하나의 바퀴가 슬립되어 상기 물류이송로봇의 주행시 비틀어짐이 감지되도록 상기 물류이송로봇(R)의 하부면에 구비되며 로터리부분이 지면에 접촉된 로터리엔코더의 회전을 개별적으로 감지하는 로터리엔코더회전검출단계와; 상기 로터리엔코더회전검출단계시 상기 로터리엔코더에 대한 회전수가 다르게 회전될 경우 양측 구동모터의 회전수를 가변하여 다르게 회전된 회전수를 동일하게 보정하여 주행하는 로터리보정주행단계가 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 코드 및 이탈감지코드는 상기 물류이송로봇의 지나는 바닥면에 형성되어 상기 바퀴의 접촉으로 훼손되는 것이 방지되도록 내마찰력 및 내약품성이 강한 유브이잉크로 인쇄된 것을 특징으로 한다.

상기 코드 및 이탈감지코드는 상기 물류이송로봇의 지나는 바닥면에 형성되어 상기 바퀴가 상기 코드 및 이탈감지코드의 표면에 접촉으로 훼손되는 것이 방지되도록 상기 코드 및 이탈감지코드의 표면에 코팅된 코팅막으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명에 따른 바퀴구동용 물류이송로봇의 위치보정방법은 효과는 물류창고의 바닥면에 부착된 코드를 통하여 주행하는 물류이송로봇의 위치보정방법 중 사각형을 이루는 코드의 일측에 이탈감지코드를 더 구비하여 물류이송로봇이 측방향으로 이동된 경우를 파악한 후 재설정하는 이탈위치검출단계와, 각각의 구동모터 내부에 회전수를 감지하는 모터엔코더를 통하여 바퀴가 다르게 회전된 것을 감지한 후 재설정하는 모터엔코더회전검출단계와, 물류이송로봇의 하면에 바퀴보다 작은 직경을 가지는 로터리엔코더를 통하여 바퀴 중 어느 하나의 바퀴가 슬립되는 것을 감지한 후 재설정하는 로터리엔코더회전검출단계, 총 3가지의 위치보정방법으로 물류이송로봇를 주행시킴으로써, 보다 정밀하게 물류이송로봇을 이동시킬 수 있고, 물류의 정리시간을 대폭 감축할 수 있으며, 인건비를 대폭 감축할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 바퀴구동용 물류이송로봇의 위치보정방법을 나타내 보인 흐름도이고,
도 2는 본 발명에 따른 이탈검출단계를 나타내 보인 흐름도이며,
도 3은 본 발명에 따른 물류이송로봇의 이송작용을 나타내 보인 평면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 바퀴구동용 물류이송로봇의 내부 구조를 나타내 보인 구조도이며,
도 5는 본 발명에 또 다른 이탈검출단계를 나타내 보인 흐름도이고,
도 6은 본 발명의 또 다른 이탈검출단계를 나타내 보인 흐름도이며,
도 7은 본 발명에 따른 코드의 형성 및 부착방법을 나타내 보인 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 바퀴구동용 물류이송로봇의 위치보정방법은 위치좌표와 물류종류에 대한 정보가 설정된 4개의 코드(C)가 바닥면에서 사각형을 이루도록 배치되는 물류창고의 내부에서 상기 코드(C)로 정보를 획득하여 물류를 직선방향으로 이송하는 물류이송로봇(R)의 위치보정방법으로서, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 물류의 적재작업이 완료된 물류이송로봇(R)의 하부에 상기 코드(C)의 정보를 검출하는 코드리더(TR)를 통하여 상기 물류이송로봇(R)의 현재 위치정보를 획득하는 위치정보검출단계(S10)와; 상기 위치정보검출단계(S10) 이후 검출된 현재 위치정보를 이용하여 상기 물류이송로봇(R)이 이송되어야 하는 도착위치를 계산하는 이동위치계산단계(S20)와; 상기 이동위치계산단계(S20) 이후 물류이송로봇(R)의 좌우에 구비된 한 쌍의 바퀴(W)를 구동시켜 이송위치로 주행하는 주행단계(S30)와; 상기 주행단계(S30)의 진행시 상기 코드(C)의 일측에 배치된 이탈감지코드(C1)를 감지하는 이탈검출단계(S40)와; 상기 이탈검출단계(S40)시 상기 이탈감지코드(C1)가 감지되지 않은 경우 상기 물류이송로봇(R)이 이송위치로 도착하는 도착단계(S50)로 이루어진다.

이때, 상기 이탈검출단계(S40)는 상기 이탈감지코드(C1)가 감지될 경우 상기 이탈감지코드(C1)의 위치정보를 검출하는 이탈위치검출단계(S41)와; 상기 이탈위치검출단계(S41) 이후 도착지점의 위치와 현 위치를 통하여 이송좌표를 계산한 후 상기 주행단계(S30)를 반복하는 이탈주행단계(S42)가 포함된다.

한편, 상기 물류이송로봇(R)의 내부에는 제어부(30)가 구비되는데, 상기 제어부(30)는 상기 코드(C)를 센싱하는 센서부(31)와, 상기 바퀴(W)를 회전시키는 구동부(32)와, 상기 구동부(32)와 센서부(32)를 제어하여 상기 물류이송로봇(R)이 물류창고 바닥면에 배열된 코드(C)를 따라 주행할 수 있도록 하는 마이컴(33)으로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 이탈검출단계(S40)에는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 바퀴(W)에 연결된 구동모터(M)의 내부에 각각 구비된 모터엔코더(10)의 회전수를 개별적으로 감지하는 모터엔코더회전검출단계(S43)와; 상기 모터엔코더회전검출단계(S43)시 양측 바퀴(W)에 대한 회전수가 다르게 회전될 경우 바퀴(W)의 회전수를 가변하여 다르게 회전된 회전수를 동일하게 보정하여 주행하는 모터보정주행단계(S44)가 포함된다.

한편, 상기 바퀴(W)는 양측에 한 쌍으로 구비되되, 그 내측에는 개별적으로 연결된 구동모터(M)가 구비되며, 상기 구동모터(M)의 내부에는 상기 바퀴(W)가 다르게 회전되는 것을 감지할 수 있도록 회전수를 검출하는 모터엔코더(10)가 구비된 것을 특징으로 하는 바퀴구동용 물류이송로봇의 위치보정방법.

또한, 상기 이탈검출단계(S40)에는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 바퀴(W) 중 어느 하나의 바퀴가 슬립되어 상기 물류이송로봇(R)의 주행시 비틀어짐이 감지되도록 상기 물류이송로봇(R)의 하부면에 구비되며 로터리부분이 지면에 접촉된 로터리엔코더(20)의 회전을 개별적으로 감지하는 로터리엔코더회전검출단계(S45)와; 상기 로터리엔코더회전검출단계(S45)시 상기 로터리엔코더(20)에 대한 회전수가 다르게 회전될 경우 양측 구동모터(M)의 회전수를 가변하여 다르게 회전된 회전수를 동일하게 보정하여 주행하는 로터리보정주행단계(S46)가 포함된다.

한편, 상기 로터리엔코더(20)는 상기 바퀴(W)의 회전보다 정밀하게 회전수를 감지할 수 있도록 상기 바퀴(W)의 직경보다 작게 형성된 로터리(미도시)와 엔코더(미도시)로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 코드(C) 및 이탈감지코드(C1)는 도 7과 같이 상기 물류이송로봇(R)의 지나는 바닥면에 형성되어 상기 바퀴(W)의 접촉으로 훼손되는 것이 방지되도록 내마찰력 및 내약품성이 강한 유브이잉크(UV)로 인쇄된다.

또한, 상기 코드(C) 및 이탈감지코드(C1)는 상기 물류이송로봇(R)의 지나는 바닥면에 형성되어 상기 바퀴(W)가 상기 코드(C) 및 이탈감지코드(C1)의 표면에 접촉으로 훼손되는 것이 방지되도록 상기 코드(C) 및 이탈감지코드(C1)의 표면에 코팅된 코팅막(T)으로 이루어진다.

한편, 상기 코팅막(T)은 투명재질의 테이프로 형성되는 것도 바람직하다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 바퀴구동용 물류이송로봇의 위치보정방법의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에 따른 바퀴구동용 물류이송로봇의 위치보정방법은 위치좌표와 물류종류에 대한 정보가 설정된 4개의 코드(C)가 바닥면에서 사각형을 이루도록 배치되는 물류창고의 내부에 상기 코드(C)의 정보를 획득하여 물류를 직선방향으로 이송하는 물류이송로봇(R)의 위치보정방법이다.

여기서, 본 발명은 최초 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 상기 물류이송로봇(R)의 현위치를 상기 코드(C)를 통하여 파악하고, 현재지점과 도착지점의 위치를 통하여 이동경로를 설정하여 주행함으로써, 상기 물류이송로봇(R)을 일지점에서 도착지점으로 자동제어로 이동시킬 수 있게 된다.

이때, 상기 물류이송로봇(R)의 이동시 상기 코드(C)의 일측에 배치된 이탈감지코드(C1)를 감지하는 이탈검출단계(S40)가 포함됨으로써, 상기 물류이송로봇(R)이 직선이동을 하지 못하고 비틀어져 이동된 경우를 감지함으로써, 이동경로를 재설정하여 도착지점으로 상기 물류이송로봇(R)을 정밀하게 이송시킬 수 있게 된다.

여기서, 상기 이탈검출단계(S40) 총 3가지 방법으로 이루어지는데 첫번째로는 도 2와 같이 상기 이탈감지코드(C1)가 감지될 경우 상기 이탈감지코드(C1)의 위치정보를 검출하는 이탈위치검출단계(S41)와; 상기 이탈위치검출단계(S41) 이후 도착지점의 위치와 현 위치를 통하여 이송좌표를 계산한 후 상기 주행단계(S30)를 반복하는 이탈주행단계(S42)가 포함됨으로써, 비틀어져 이송된 상기 물류이송로봇(R)의 현재위치를 파악하여 이동경로를 재설정하여 상기 물류이송로봇(R)을 도착지점으로 정밀하게 이송시킬 수 있게 된다.

그리고, 두번째로는 도 5와 같이 상기 바퀴(W)에 연결된 구동모터(M)의 내부에 각각 구비된 모터엔코더(10)의 회전수를 개별적으로 감지하는 모터엔코더회전검출단계(S43)와; 상기 모터엔코더회전검출단계(S43)시 양측 바퀴(W)에 대한 회전수가 다르게 회전될 경우 바퀴(W)의 회전수를 가변하여 다르게 회전된 회전수를 동일하게 보정하여 주행하는 모터보정주행단계(S44)가 포함됨으로써, 물류창고의 지면이 고르지못하여 상기 바퀴(W)의 양측회전이 불균일하게 회전된 회전수를 각각 검출한 후 상기 구동모터(M)의 회전을 개별적으로 구동하는 것으로 상기 물류이송로봇(R)을 직선으로 이송시킬 수 있게 된다.

또한, 세번째로는 도 6과 같이 상기 바퀴(W) 중 어느 하나의 바퀴가 슬립 즉, 지면과 미끄러져 상기 물류이송로봇(R)의 주행시 비틀어짐이 감지되도록 상기 물류이송로봇(R)의 하부면에 구비되며 로터리부분이 지면에 접촉된 로터리엔코더(20)의 회전을 개별적으로 감지하는 로터리엔코더회전검출단계(S45)와; 상기 로터리엔코더회전검출단계(S45)시 상기 로터리엔코더(20)에 대한 회전수가 다르게 회전될 경우 양측 구동모터(M)의 회전수를 가변하여 다르게 회전된 회전수를 동일하게 보정하여 주행하는 로터리보정주행단계(S46)가 포함됨으로써, 상기 바퀴(W)의 직경과 대비 작은 직경으로 정밀한 회전수를 감지한 후 상기 구동모터(M)를 개별적으로 구동하여 상기 물류이송로봇(R)을 직선으로 이송시킬 수 있게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
C : 코드 C1 : 이탈감지코드
R : 물류이송로봇 TR : 코드리더
T : 코팅막 UV : 유브이잉크
S10 : 위치정보검출단계 S20 : 이동위치계산단계
S30 : 주행단계 S40 : 이탈검출단계
S50 : 도착단계 S41 : 이탈위치검출단계
S42 : 이탈주행단계 S43 : 모터엔코더회전검출단계
S44 : 모터보정주행단계 S45 : 로터리엔코더회전검출단계
S46 : 로터리보정주행단계 10 : 모터엔코더
20 : 로터리엔코더 30 : 제어부
31 : 센서부 32 : 구동부
33 : 마이컴 W : 바퀴

Claims (5)

1. 위치좌표와 물류종류에 대한 정보가 설정된 4개의 코드(C)가 바닥면에서 사각형을 이루도록 배치되는 물류창고의 내부에서 상기 코드(C)로 정보를 획득하여 물류를 이송하는 물류이송로봇(R)의 위치보정방법에 있어서,
   물류의 적재작업이 완료된 물류이송로봇(R)의 하부에 상기 코드(C)의 정보를 검출하는 코드리더(TR)를 통하여 상기 물류이송로봇(R)의 현재 위치정보를 획득하는 위치정보검출단계(S10)와;
   상기 위치정보검출단계(S10) 이후 검출된 현재 위치정보를 이용하여 상기 물류이송로봇(R)이 이송되어야 하는 도착위치를 계산하는 이동위치계산단계(S20)와;
   상기 이동위치계산단계(S20) 이후 물류이송로봇(R)의 좌우에 구비된 한 쌍의 바퀴(W)를 구동시켜 이송위치로 주행하는 주행단계(S30)와;
   상기 주행단계(S30)의 진행시 상기 코드(C)의 일측에 배치된 이탈감지코드(C1)를 감지하는 이탈검출단계(S40)와;
   상기 이탈검출단계(S40)시 상기 이탈감지코드(C1)가 감지되지 않은 경우 상기 물류이송로봇(R)이 이송위치로 도착하는 도착단계(S50)로 이루어지고;
   상기 이탈검출단계(S40)는 상기 이탈감지코드(C1)가 감지될 경우 상기 이탈감지코드(C1)의 위치정보를 검출하는 이탈위치검출단계(S41)와;
   상기 이탈위치검출단계(S41) 이후 도착지점의 위치와 현 위치를 통하여 이송좌표를 계산한 후 상기 주행단계(S30)를 반복하는 이탈주행단계(S42)가 포함되고;
   상기 이탈검출단계(S40)에는 상기 바퀴(W)에 연결된 구동모터(M)의 내부에 구비된 모터엔코더(10)의 회전수를 개별적으로 감지하는 모터엔코더회전검출단계(S43)와;
   상기 모터엔코더회전검출단계(S43)시 양측 바퀴(W)에 대한 회전수가 다르게 회전될 경우 바퀴(W)의 회전수를 가변하여 다르게 회전된 회전수를 동일하게 보정하여 주행하는 모터보정주행단계(S44)가 포함되며;
   상기 이탈검출단계(S40)에는 상기 바퀴(W) 중 어느 하나의 바퀴가 슬립되어 상기 물류이송로봇(R)의 주행시 비틀어짐이 감지되도록 상기 물류이송로봇(R)의 하부면에 구비되며 로터리부분이 지면에 접촉된 로터리엔코더(20)의 회전을 개별적으로 감지하는 로터리엔코더회전검출단계(S45)와;
   상기 로터리엔코더회전검출단계(S45)시 상기 로터리엔코더(20)에 대한 회전수가 다르게 회전될 경우 양측 구동모터(M)의 회전수를 가변하여 다르게 회전된 회전수를 동일하게 보정하여 주행하는 로터리보정주행단계(S46)가 포함되고;
   상기 코드(C) 및 이탈감지코드(C1)는 상기 물류이송로봇(R)의 지나는 바닥면에 형성되어 상기 바퀴(W)의 접촉으로 훼손되는 것이 방지되도록 내마찰력 및 내약품성이 강한 유브이잉크(UV)로 인쇄되며;
   상기 코드(C) 및 이탈감지코드(C1)는 상기 물류이송로봇(R)의 지나는 바닥면에 형성되고, 상기 바퀴(W)가 상기 코드(C) 및 이탈감지코드(C1)의 표면에 접촉함에 따라 훼손되는 것이 방지되도록 상기 코드(C) 및 이탈감지코드(C1)의 표면에 코팅된 코팅막(T)이 이루어진 것을 특징으로 하는 바퀴구동용 물류이송로봇의 위치보정방법.
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