KR101822103B1 - 물품 분류 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

물품 분류 시스템 및 그 방법이 개시된다. 일 실시 예에 따른 물품 분류 시스템은 작업장 내에서 전동 바퀴를 회전시켜 자유이동하고 하역위치에 도달하면 그 상단에 놓인 물품을 하역하는 운반장치와, 운반장치에 놓인 물품의 구분정보를 획득하고 획득된 구분정보에 따라 물품 하역위치를 결정하며 결정된 하역위치로 운반장치가 이동하도록 제어하는 분류장치를 포함한다.

Description

물품 분류 시스템 및 그 방법 {System for sorting product using sorting apparatus and method thereof}

본 발명은 물품 운반 및 분류 기술에 관한 것이다.

일반적으로, 컨베이어(conveyor)는 작업장에 고정 설치되어 물품을 기계의 동력에 의해 어느 일 방향으로 이송하여 인력을 감소시키고 작업능률을 향상시킬 수 있도록 하는 기계장치이다. 이러한 컨베이어 장치는 작업장의 자동화에 주요한 역할을 차지하고 있다.

컨베이어에 물품을 이송하는 기능 외에 이송된 물품을 미리 정해진 위치에 따라 분류하는 기능이 추가되고 있다. 이를 위하여 컨베이어 장치에서 특정 위치에 자동 분류기를 설치하여 컨베이어의 트레이 상에 놓인 물품을 분류하거나 배출하도록 함으로써 미리 정해진 위치로 분류하도록 하고 있다.

일 실시 예에 따라, 물품을 자동으로 분류하고 분류된 물품을 공간 상에서 자유롭게 고속으로 하역할 수 있는 물품 분류 시스템 및 그 방법을 제안한다.

일 실시 예에 따른 물품 분류 시스템은 작업장 내에서 전동 바퀴를 회전시켜 자유이동하고 하역위치에 도달하면 그 상단에 놓인 물품을 하역하는 운반장치와, 운반장치에 놓인 물품의 구분정보를 획득하고 획득된 구분정보에 따라 물품 하역위치를 결정하며 결정된 하역위치로 운반장치가 이동하도록 제어하는 분류장치를 포함한다. 구분정보는 바코드, 알에프아이디 또는 문자로 표기된 물품의 식별자 정보, 구분지 코드 또는 주소정보일 수 있다. 운반장치는 하역위치에 도달하면, 전동 바퀴의 상단에 형성된 컨베이어를 회전시켜 물품을 하역할 수 있다.

일 실시 예에 따른 분류장치는, 운반장치에 놓인 물품의 구분정보를 인식하거나 외부로부터 전달받는 구분정보 획득부와, 작업장을 설계하고 물품 구분정보에 따라 작업장 내에 운반장치의 물품 하역위치를 결정하여 관리하며 결정된 하역위치까지 자유 이동할 가상 맵과 경로를 설정하여 설정된 가상 맵과 경로에 따라 운반장치의 이동을 제어하는 작업장 관리부를 포함한다.

일 실시 예에 따른 구분정보 획득부는 카메라, 레이저 스캐너, 알에프 리더기, 블루투스, 지그비, 근거리무선통신, 비디오 코딩 중 어느 하나를 이용하여 물품 구분정보를 획득한다. 물품 구분정보는 운반장치에 물품을 싣기 전에 인식되도록 할 수 있으며, 이 경우 운반장치에는 미리 인식된 물품의 구분정보가 다양한 통신 방식을 통해 전달된다.

일 실시 예에 따른 작업장 관리부는, 물품 구분정보와 매핑되는 물품 하역위치 정보를 검색하여 물품 구분정보에 따른 물품 하역위치를 결정하고, 결정된 물품 하역위치 정보를 운반장치에 제공하거나 운반장치와 물품 하역위치와의 연결을 제어하는 하역위치 관리부와, 작업장의 가상 맵을 통해 물품 하역위치까지의 이동경로를 설정하고 설정된 이동경로 정보를 운반장치에 제공하거나 운반장치가 이동경로를 따라 이동하도록 제어하는 경로 관리부를 포함한다.

일 실시 예에 따른 경로 관리부는 운반장치가 이동경로를 상황에 따라 실시간으로 결정하게 하거나, 다수 개의 이동경로를 미리 설정해두고, 작업장의 상황에 따라 최적의 이동경로를 선택한다. 일 실시 예에 따른 경로 관리부는 위치 측정수단과 연계하여 가상 이동경로를 실제 이동경로와 매핑하여 관리하고, 다른 운반장치를 포함한 장애물과 충돌하지 않도록 이동경로를 동적으로 설정한다.

일 실시 예에 따른 작업장 관리부는, 물품을 운반장치에 적재하기 위한 투입위치 및 투입방법을 설정하여 관리하는 투입위치 관리부와, 배터리 교체 또는 충전을 위한 위치를 관리하고 운반장치의 잔여 배터리 량 및 고장 유무를 포함한 상태를 감시하며 분석하여 분석결과에 따라 운반장치가 충전위치로 이동하도록 제어하는 충전위치 관리부를 포함한다.

일 실시 예에 따른 물품 분류 시스템은 물품 하역위치에 배치되어 다수의 구분 칸으로 구분되는 적재대를 더 포함하며, 분류장치는 운반장치에 놓인 물품의 구분정보를 인식하여 적재대 내 물품을 하역할 구분 칸을 결정한다. 일 실시 예에 따른 물품 분류 시스템은 운반을 위해 운반장치에 물품을 적재하는 투입부를 더 포함한다. 이때, 운반장치는 투입부를 지나갈 때 운반장치의 이동속도와 접선각도에 상응하도록 운반장치의 컨베이어 이동속도를 조정하여 물품을 적재할 수 있다. 운반장치는 투입부의 투입 컨베이어 이동 방향과 동일한 방향으로 투입 컨베이어의 아래쪽에서 이동하면서 물품을 적재할 수 있다.

일 실시 예에 따른 물품 분류 시스템은 운반장치에 장착된 배터리를 교체하거나 충전하는 충전부를 더 포함한다.

일 실시 예에 따른 운반장치는 다수 개가 결합 또는 분리될 수 있다. 일 실시 예에 따른 운반장치는, 바닥 면을 따라 회전하는 전동 바퀴와, 전동 바퀴의 상단에 형성되고, 회전하면서 그 상단에 적재된 물품을 하역하거나 물품 위치를 조정하는 컨베이어와, 전동 바퀴와 컨베이어의 구동을 포함하여 장치의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.

일 실시 예에 따른 제어부는, 운반장치의 현재 위치와 물품 하역위치를 파악하고 운반장치의 이동경로를 확인하는 위치 제어부와, 적재된 물품을 이동경로를 따라 전동 바퀴를 회전시켜 하역위치로 이동시키는 이동 제어부와, 하역위치에 도달한 물품을 하역하는 하역 제어부를 포함한다.

일 실시 예에 따른 이동 제어부는 운반장치 자신의 상태정보를 이용하여 전동 바퀴의 회전 방향 및 속도와, 컨베이어의 방향과 회전 속도 및 기울기를 제어하고, 물품 하역위치까지 운반장치의 이동을 제어한다.

일 실시 예에 따른 하역 제어부는 컨베이어를 회전시켜 바닥에 물품을 하역하거나 컨베이어의 높이에 상응하게 설치된 적재대에 물품을 하역하며, 바닥에 하역할 때는 컨베이어를 바닥으로 경사지게 한다.

다른 실시 예에 따른 물품 분류방법은, 전동 바퀴를 통해 자유이동하여 컨베이어에 놓인 물품을 운반하는 운반장치를 대상으로 물품의 구분정보를 획득하여 물품을 분류하는 단계와, 획득된 구분정보에 따라 작업장 내 물품 하역위치를 결정하는 단계와, 결정된 하역위치로 이동하도록 운반장치를 제어하는 단계를 포함한다.

일 실시 예에 따른 운반장치를 제어하는 단계는, 물품 구분정보와 매핑되는 물품 하역위치 정보를 검색하여 물품 구분정보에 따른 물품 하역위치를 결정하는 단계와, 작업장의 가상 맵에서 물품 하역위치까지의 이동경로를 설정하고 설정된 가상의 이동경로와 매핑된 실제 이동경로를 따라 운반장치가 이동하도록 제어하는 단계를 포함한다.

일 실시 예에 따른 운반장치를 제어하는 단계는, 다수 개의 이동경로를 미리 설정해두고, 작업장의 상황에 따라 최적의 이동경로를 선택하는 단계와, 다른 운반장치를 포함한 장애물과 충돌하지 않도록 이동경로를 동적으로 변경하는 단계를 포함한다.

일 실시 예에 따르면, 물품 분류를 위해 전동 바퀴와 컨베이어를 결합한 간단한 구조를 가지는 운반장치를 이용함에 따라 소형화와 편리함을 함께 보장할 수 있다. 예를 들어, 이동성이 자유로워 고속으로 물품을 운반할 수 있고, 독립적으로 스스로 물품을 운반 및 하역하기 때문에 공간 문제에서 자유롭다. 또한 문제가 발생하면 시스템적인 문제가 아닌 특정 장치 몇 개에서만 발생한 문제인 경우, 해당 장치만 시스템에서 제외하고 나머지 장치들로 지속적으로 시스템을 운영할 수 있으므로 유지보수가 쉽다.

나아가, 운반장치를 통해 운반되는 물품의 구분정보에 따라 물품 하역위치를 결정하고, 작업장의 가상 맵을 통해 물품 하역위치까지의 이동경로를 설정하며 설정된 이동경로를 따라 물품 하역위치로 물품 운반을 제어함에 따라, 분류 효율성을 높이고 작업 속도를 단축시킬 수 있다.

나아가, 기존의 구분장치에서는 물품의 투입구와 구분구 개수, 그리고 컨베이어 속도에 따라 고정되어 처리 용량을 유연하게 조정할 수 없었다. 그러나 제안한 방법에서는 고정된 트랙 설비가 별도로 필요 없으므로, 물량이나 구분구 개수 요구사항이 변경되면 이에 따라 투입 운반장치의 수를 조정하는 방식을 통해 쉽게 처리 용량을 변경할 수 있다.

나아가, 운반장치 자신의 상태 정보를 감지하고 감지된 상태 정보를 이용하여 전동 바퀴의 방향 및 회전 속도와, 컨베이어의 방향, 회전 속도 및 기울기 등을 스스로 제어하고, 장애물과의 충돌을 사전에 방지함에 따라, 지정된 위치에 물품을 안전하게 운반할 수 있다. 이러한 운반장치는 화물 이송용 고정 컨베이어 벨트를 대체하고, 하역 작업 지원을 위한 이동식 컨베이어를 대체하며, 무인 운반차(Automated Guided Vehicle: AGV)를 대체할 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 운반장치의 외관도,
도 1c 내지 도 1e는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 다수 개가 연결된 운반장치의 외관도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 물품 분류 시스템의 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 분류장치의 구성도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 운반장치의 구성도,
도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 운반장치에 물품이 투입되는 모습을 도시한 참조도,
도 5b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 운반장치에 물품이 투입되는 모습을 도시한 참조도,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 매쉬 타입의 이동경로를 포함한 가상 맵을 도시한 참조도,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 타원형 트랙 타입의 이동경로를 포함한 가상 맵을 도시한 참조도,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 운반장치가 물품을 지정된 위치에 하역하는 모습을 도시한 참조도,
도 9 및 도 10은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 운반장치가 이동 또는 회전 중에 자세를 제어하는 모습을 도시한 참조도,
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 운반장치를 이용한 물품 운반방법을 도시한 흐름도,
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 분류장치를 이용한 물품 분류방법을 도시한 흐름도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 운반장치의 외관도이다.

도 1a 및 도 1b를 참조하면, 물품 적재, 분류, 이송 및 하역을 포함한 일련의 프로세스 자동화 및 작업의 고속화를 위해 운반장치(1)를 사용한다. 물품은 분류(sorting)가 필요한 모든 화물일 수 있는데, 예를 들어 물품은 소포, 택배 등의 우편물, 매거진, 봉투, 음식물, 의류 등 다양하다. 대상 물품의 크기에 따라 운반장치(1)의 크기와 높이를 달리 제작할 수 있다.

운반장치(1)는 전동 바퀴(11)를 이용하여 물품을 운반하므로 이동이 편리하고 자유롭다. 특히, 하나 또는 두 개 정도의 전동 바퀴(11)를 통해 이동하는 경우, 빠르게 이동하며 방향을 전환하는데 유리하다. 또한, 무인 운반차처럼 별도로 바닥에 이동 경로를 표시할 필요가 없어서 이동이 자유롭고 다수 개가 유동적으로 움직일 수 있다. 1~2개의 전동 바퀴(11)를 통해 공간을 자유자재로 고속으로 이동하면서 물품을 운반할 수 있다는 점에서, 운반장치(1)를 일륜(one wheel) 또는 이륜(two wheels)의 모바일 로봇이라 칭할 수 있다. 운반장치(1)는 원격 제어될 수 있다.

운반장치(1)는 물품을 적재하여 이를 목적지에 이동한 후 목적지에 물품을 자동으로 하역한다. 운반장치(1)는 이동이나 방향 전환 시에, 넘어지지 않도록 스스로 자세를 제어한다. 그리고 전후, 좌우 또는 자유자재로 회전하는 컨베이어(14)를 이용하여 물품의 하역 방향을 설정한다. 운반장치(1)는 작업장 내 위치를 판별하여 제한 범위 내에서 이동 동선을 제어하면서 목적지에 이동한다. 운반장치(1)는 화물 이송용 고정 컨베이어 벨트를 대체하고, 하역 작업 지원을 위한 이동식 컨베이어를 대체하며, 무인 운반차(Automated Guided Vehicle: AGV)를 대체할 수 있다.

이하, 운반장치(1)의 구조에 대해 후술한다. 운반장치(1)는 전동 바퀴(11)와 컨베이어(14)가 결합한 구조이다. 전동 바퀴(11)는 운반장치(1)의 하부에 형성되어 바닥 면을 따라 회전한다. 전동 바퀴(11)에는 전동 바퀴(11)를 회전시키는 전동기가 내장될 수도 있고, 구동을 위한 모터는 바퀴 외부에 별도로 설치될 수도 있다. 컨베이어(14)는 전동 바퀴(11)의 상단에 형성되고, 회전하면서 그 위에 적재된 물품을 하역하거나 물품 위치를 조정한다.

도 1a 및 도 1b에서는 전동 바퀴(11)가 두 개인 경우를 도시하였으나, 전동 바퀴(11)의 수는 하나일 수도 있고, 2개 이상으로 확장될 수도 있다. 전동 바퀴(11)는 개별 제어가 가능해서 운반장치(1)를 움직이거나 방향을 전환하는데 이용된다.

컨베이어(14)는 회전을 통해 물품을 하역하는데, 컨베이어(14)의 회전 방향은 운반장치(1)의 운용 방법에 따라 달리 구성할 수 있다. 예를 들어, 물품을 바닥에 내려놓는 경우, 도 1a에 도시된 바와 같이 전후로 이동하는 구조가 적합하다. 이에 비해서, 이동하면서 좌우에 있는 적재대에 물품을 떨어뜨리는 경우에는 도 1b에 도시된 바와 같이 좌우로 이동하는 구조가 적합하다. 도 1a에 도시된 운반장치(1)는 컨베이어(14)와 전동 바퀴(11)의 회전 방향이 나란한 구조이고, 도 1b에 도시된 운반장치(1)는 컨베이어(14)와 전동 바퀴(11)의 회전 방향이 교차하는 구조이다. 다른 예로, 컨베이어(14)의 진행 방향은 전동 바퀴(11)의 진행 방향과 수직이거나 수평 방향일 수 있으나, 자유자재로 회전 가능한 구조도 가능하다. 이 경우, 컨베이어(14)는 컨베이어(14) 상단에 올려진 물품이 떨어지지 않도록 위치를 조정하거나 물품 하역 방향으로 물품을 이동시키기 위해 회전할 수 있다.

일 실시 예에 따른 컨베이어(14)는 그 방향 및 회전 속도뿐만 아니라, 그 기울기를 제어한다. 예를 들어, 운반장치(1)가 이동 또는 회전 중에 컨베이어(14)의 상단에 놓인 물품이 떨어지지 않도록 힘의 균형을 잡거나 물품을 하역하기 위해서 컨베이어를 지면과 평행인 상태에서 기울어진 상태로 조정할 수 있다.

도 1c 내지 도 1e는 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 다수 개가 연결된 운반장치의 외관도이다.

운반장치는 도 1c 내지 도 1e에 도시된 바와 같이 다수 개가 연결될 수 있다. 도 1c의 운반장치들은 컨베이어의 회전방향이 진동 바퀴의 회전방향과 수직인 경우이고, 도 1d 및 도 1e의 운반장치들은 컨베이어의 회전방향과 진동 바퀴의 회전방향이 수평 방향인 경우이다.

일 실시 예에 따른 운반장치들은 서로 자동으로 연결되거나 분리된다. 이를 위해 각 운반장치는 장치 연결부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 장치 연결부는 연결된 다른 운반장치가 반대 방향으로 당기면 분리되지 않고, 운반장치 간에 서로 마주보고 움직이면 위아래로 연결이 자동 분리되는 구조를 가질 수 있다. 그러나 장치 연결부의 구조는 이에 한정되지 않는다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 물품 분류 시스템의 구성도이다.

도 2를 참조하면, 물품 분류 시스템은 운반장치(1)와 분류장치(2)를 포함하며, 투입부(3), 적재대(4) 및 충전부(5)를 더 포함할 수 있다.

운반장치(1)는 전동 바퀴와 컨베이어가 결합한 구조를 이용하여 작업장 내에서 물품을 운반하고, 하역위치에 물품을 하역한다. 운반장치(1)는 여러 대가 연결되어, 순차적으로 물품을 운반할 수 있다. 기존에는 다량의 물품을 나르기 위해서 고정식 컨베이어 라인을 설치하거나 이동식 컨베이어를 설치해서 작업을 했는데, 운반장치(1)가 물품 이동을 위한 컨베이어를 대체한다. 운반장치(1)가 직접 이동하여 물품을 운반할 수 있고, 여러 대의 운반장치(1)가 스스로 한 줄로 연결하여 이동식 컨베이어처럼 물품을 운반할 수도 있다. 운반장치(1)의 세부 구성에 대해서는 도 4를 참조로 하여 후술한다.

분류장치(2)는 운반장치(1)를 통해 운반되는 물품의 구분정보를 인식하여 물품을 분류하고, 인식된 구분정보에 따라 물품 하역위치를 결정하며 결정된 하역위치로 운반장치(1)가 이동하도록 제어한다. 예를 들어, 물품이 우편물인 경우, 서울로 보낼 우편물은 적재대(4)의 1번 구분 칸으로 분류하고 부산으로 보낼 우편물은 적재대(4)의 2번 구분 칸으로 분류한다. 분류된 우편물은 이후 택배업체를 통해 해당 지역으로 배송될 수 있다.

분류장치(2)는 운반장치(1)를 원격 제어하는 원격제어장치일 수 있다. 예를 들어, 분류장치(2)는 PC, 서버 등이거나, 스마트폰, 리모컨 등의 모바일 단말로 구현될 수 있다. 분류장치(2)는 관제센터에 위치할 수 있다. 모바일 단말의 경우, 사용자가 이동하면서 원격제어 범위 내에 놓인 운반장치(1)를 제어할 수 있다. 이때, 운반장치(1)가 사용자의 이동경로를 따라오도록 원격 제어하여 물품을 이송할 수 있다. 분류장치(2)는 운반장치(1)로부터 운반장치(1)의 개략적인 작동 상태를 모니터링할 수 있다. 분류장치(2)의 세부 구성은 도 3을 참조로 하여 후술한다.

하역위치에는 적재대(4)가 배치된다. 적재대(4)는 작업장 내에 다수 개가 분산 배치될 수 있고, 적재대(4)는 다수의 영역, 예를 들어 여러 개의 구분 칸으로 구분될 수 있다. 이 경우, 분류장치(2)에 의해 어느 적재대(4) 또는 적재대(4)의 어느 구분 칸으로 하역할지가 결정된다. 적재대(4)는 효율적인 하역을 위해서 어느 정도의 경사가 있는 슬라이드 구조물일 수 있으며, 슈트(chute)나 컨베이어 등의 구조물을 통해 운반장치(1)로부터 배출되는 물품을 수용할 수 있다.

투입부(3)는 운반장치(1)에 물품을 투입한다. 작업자가 운반장치(1) 위에 물품을 직접 올려놓을 수도 있고, 운반장치(1)가 대기하다가, 투입부(3)가 물품을 직접 운반장치(1)에 전달할 수 있다. 투입부(3)는 컨베이어 벨트 구조일 수 있다. 투입부(3)를 통해 물품이 적재된 운반장치(1)는 다수 개가 결합 또는 분리되는 형태로 물품을 운반할 수 있다. 이때, 운반장치(1)는 물품 적재 시에 이동과 함께 컨베이어를 같이 동작시킬 수 있다. 예를 들어, 운반장치(1)는 투입부(3)의 투입 컨베이어 이동 방향과 동일한 방향으로 투입 컨베이어의 아래쪽에서 이동하면서 물품을 적재할 수 있다. 이때, 운반장치(1)의 전동 바퀴와 컨베이어의 회전 방향이 서로 동일한 방향이다.

충전부(5)는 운반장치(1)에 장착된 배터리를 교체하거나 충전한다. 배터리는 운반장치(1)에 착탈 가능한 형태일 수 있다.

일 실시 예에 따른 투입부(3), 적재대(4) 및 충전부(5)를 포함한 작업장 내 물리적인 구조에는 위치 측정센서가 장착된다. 이 경우, 투입부(3), 적재대(4) 및 충전부(5)가 측정된 실제 위치정보를 분류장치(2)에 제공함에 따라, 분류장치(2)는 가상의 이동경로를 실제 위치정보와 매핑할 수 있다. 위치 측정센서는 초음파 센서, RF 센서 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 분류장치의 구성도이다.

도 3을 참조하면, 분류장치(2)는 구분정보 획득부(20), 작업장 관리부(22) 및 데이터베이스(24)를 포함한다. 데이터베이스(24)는 도 3에 도시된 바와 같이 분류장치(2) 내에 포함되어 있으나, 별도로 분리될 수도 있다.

구분정보 획득부(20)는 운반장치(1)의 컨베이어에 놓인 물품의 구분정보를 획득한다. 구분정보 획득부(20)는 운반장치(1)를 통해 운반 중인 물품을 대상으로 구분정보를 인식할 수 있다. 또는 구분정보를 외부로부터 통신수단을 통해 전달받을 수 있다. 전달받는 경우, 구분정보는 운반장치(1)가 물품을 싣기 전에 외부로부터 인식된다. 구분정보 획득부(20)는 획득된 물품 구분정보를 작업장 관리부(22)에 전송한다. 구분정보는 바코드, 알에프아이디(RFID) 또는 문자로 표기된 물품의 식별자 정보, 구분지 코드 또는 주소정보일 수 있다. 예를 들어, 물품이 우편물인 경우 우편물에 바코드가 인쇄 또는 부착되는데, 바코드에는 우편물 식별자 정보(ID)가 기록된다. 우편물 식별자 정보는 우편물 접수 시 우편물 관리를 위해서 우편물에 고유하게 부여한 송장번호, 접수번호와 같은 일련의 번호를 포함하는 코드이다. 바코드의 우편물 식별자 정보는 데이터베이스(24)에 저장되어, 우편물의 추적이나 참조 등을 위한 식별자로 사용된다. 또한, 우편물 접수 시에 발신자로부터 입력받은 발신자 정보와 수신자 정보가 물품 식별자 정보와 매칭되어 데이터베이스(24)에 저장된다. 발신자 및 수신자 정보는 성명, 주소, 우편번호를 포함한다. 다른 예로, 구분정보는 물품의 스타일, 색상, 사이즈, 개수 등의 정보일 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이 구분정보 획득부(20)는 분류장치(20)에 포함되어 있으나, 분류장치(20)와는 별도로 분리되어 위치할 수 있다. 구분정보 획득부(20)는 카메라, 레이저 스캐너, 알에프 리더기(RF reader), 블루투스, 지그비(Zigbee), 근거리무선통신(Near Field Communication: NFC), 비디오 코딩(video coding) 등을 이용하여 물품의 구분정보를 획득할 수 있다. 구분정보 획득부(20)는 운반장치(1)의 이동경로 상에 소정의 높이에 설치될 수 있고, 운반장치(1)에 장착될 수도 있다. 카메라를 예로 들면, 카메라가 운반장치(1)에 적재된 물품을 촬영하여 이미지 데이터를 획득하고 획득된 이미지 데이터로부터 구분정보를 인식한다. 레이저 스캐너의 경우, 이동하는 물품을 스캐닝하여 구분정보를 인식한다. 알에프 리더기의 경우, 물품에 부착된 알에프 태그(RFID tag)를 판독하여 구분정보를 인식한다.

작업장 관리부(22)는 2차원 공간에 작업장을 설계하고 구분정보 획득부(20)를 통해 획득된 물품 구분정보에 따라 작업장 내에 운반장치(1)의 물품 하역위치를 결정하여 관리한다. 그리고 결정된 하역위치까지 자유 이동할 가상 맵(virtual map)과 경로를 설정하여 설정된 가상 맵과 경로에 따라 운반장치(1)의 이동을 제어한다.

데이터베이스(24)에는 물품 구분정보와 물품 하역위치 정보가 매핑되어 저장된다. 예를 들어, 우편물의 바코드나 주소 정보에 따라 어느 적재대 또는 적재대의 어느 구분 칸에 물품을 하역할지에 대한 정보가 저장된다. 물품 구분정보와 물품 하역위치 정보의 매핑정보는 하역위치 결정을 위해 사용된다. 또한, 데이터베이스(24)에는 작업장의 가상 맵과 가상 맵에서의 가상 이동경로 및 가상 이동경로와 매핑된 실제 이동경로 정보가 저장된다.

일 실시 예에 따른 작업장 관리부(22)는 하역위치 관리부(220), 경로 관리부(222), 투입위치 관리부(224) 및 충전위치 관리부(226)를 포함한다.

하역위치 관리부(220)는 물품 구분정보와 매핑되는 물품 하역위치 정보를 데이터베이스(24)에서 검색하여 물품 구분정보에 따른 물품 하역위치를 결정한다. 그리고 결정된 물품 하역위치 정보를 운반장치(1)에 제공하거나 운반장치(1)와 물품 하역위치와의 연결을 제어한다.

일 실시 예에 따른 하역위치 관리부(220)는 사전에 물품 구분정보와 물품 하역위치 정보를 매핑하여 데이터베이스(24)에 저장해둔다. 매핑정보에는 물품 구분정보에 따라 물품 하역위치 정보는 어느 적재대, 적재대의 어느 구분 칸에 하역할지에 대한 정보가 포함된다.

경로 관리부(222)는 작업장의 가상 맵을 통해 물품 하역위치까지의 이동경로를 설정하고, 설정된 이동경로 정보를 운반장치(1)에 제공하거나 운반장치(1)가 이동경로를 따라 이동하도록 제어한다. 이동경로는 운반장치(1)가 물품을 투입받은 위치에서 하역위치 관리부(220)에 의해 결정된 물품 하역위치로 이동하기 위한 경로이다. 이동경로는 매쉬 타입일 수 있고, 여러 개의 중첩된 타원형 트랙과 이들 중간에 가로지르는 경로를 포함하는 구조 등 다양한 구조가 가능하다. 매쉬 타입의 이동경로는 도 6을 참조로 하여 후술하고, 타원형 트랙 타입의 이동경로는 도 7을 참조로 하여 후술한다. 경로 관리부(222)가 운반장치(1)의 이동경로를 제어할 수 있으나, 운반장치(1)가 직접 이동경로를 상황에 따라 실시간으로 직접 결정할 수도 있다.

경로 관리부(222)는 배나 비행기가 미리 정해둔 항로를 따라 이동하듯이 여러 개의 경로(차선)를 미리 설정해두고, 그 중 최적의 경로를 이동경로로 선택할 수 있다. 최적의 이동경로는 작업장 상황 등에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 운반장치(1)의 현재위치에서 최단거리의 경로가 선택될 수 있다. 나아가, 작업장에는 다수의 운반장치가 동시에 이동하고 이동경로가 서로 중첩될 수 있으므로, 경로 관리부(222)는 서로 충돌하지 않으며 고속으로 이동할 수 있도록 최적의 이동경로를 결정할 수도 있다.

경로 관리부(222)가 설계하는 이동경로는 별도의 설비나 표시가 필요 없이 S/W 적으로 가상의 공간에 존재하지만, 실제 작업 공간과 매핑되도록 해야 한다. 이를 위해, 경로 관리부(222)는 운반장치(1) 또는 외부의 위치 측정수단과 연계하여 가상 이동경로를 실제 이동경로와 매핑할 수 있다. 경로 관리부(222)는 장애물이나 충돌 위험 등에 따라 이동경로를 동적으로 변경할 수 있다. 경로 관리부(222)가 일련의 이동경로를 종합적으로 결정할 수도 있으나, 운반장치(1)가 직접 로컬(local) 내 최적의 이동경로를 찾아가면서 업데이트하도록 할 수도 있다.

투입위치 관리부(224)는 물품을 운반장치(1)에 적재하기 위한 투입위치 및 투입방법을 설정하여 관리한다. 이때, 투입위치 관리부(224)는 운반장치(1)의 대기위치를 같이 설정하여 관리할 수 있다. 충전위치 관리부(226)는 배터리 교체 또는 충전을 위한 위치를 관리하고, 운반장치(1)의 잔여 배터리 량 및 고장 유무를 포함한 상태를 감시하고 분석하여 분석결과에 따라 운반장치(1)가 충전위치로 이동하도록 제어한다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 운반장치의 구성도이다.

도 4를 참조하면, 운반장치(1)는 전동 바퀴(11), 제어부(12), 컨베이어(14), 제1 센서(15), 제2 센서(16), 제3 센서(17), 통신부(18) 및 배터리(19)를 포함한다.

운반장치(1)는 기구적으로 전동 바퀴(11)와 컨베이어(14)가 결합한 구조이다. 전동 바퀴(11)는 내장 혹은 외장된 전동기를 통해 회전된다. 배터리(19)는 운반장치(1)에 전원을 공급한다. 컨베이어(14)는 컨베이어 롤러로 구성되거나, 컨베이어 롤러와 함께 컨베이어 롤러에 의해 회전하는 벨트를 더 포함할 수 있다. 배터리(19)는 탈착 가능한 형태일 수 있다. 이 경우, 배터리(19)는 자동 탈착을 고려하여 운반장치(1)의 하단에 노출 구조로 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

제어부(12)는 운반장치(1)의 현재 위치와 물품 하역위치를 파악하고, 파악된 물품 하역위치로의 이동 및 하역을 제어한다. 제어부(12)는 아두이노(Arduino) 등의 마이크로 컨트롤러가 내장된 소형 제어용 기판을 통해 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따른 제어부(12)는 위치 제어부(120), 이동 제어부(122) 및 하역 제어부(124)를 포함한다.

위치 제어부(120)는 운반장치(1)의 현재 위치와 물품 하역위치를 파악하고 운반장치(1)의 이동경로를 확인한다. 일 실시 예에 따른 위치 제어부(120)는 현재 위치와 물품 하역위치를 판단하기 위해, 자신의 절대위치를 GPS 센서 혹은 실내 측위기술을 이용해 측정한다. 운반장치(1)에는 초음파 센서나 RF 센서 등 외부의 발신장치로부터 상대적인 위치를 계산하여 절대 위치를 측정하기 위한 제3 센서(17)를 포함할 수 있다. 위치 제어부(120)는 제1 센서(15)를 이용하여 현재 파악된 위치 및 물품 하역위치를 보정할 수 있다.

이동 제어부(122)는 적재된 물품을 이동경로를 따라 전동 바퀴(11)를 회전시켜 하역위치로 이동시킨다. 이동 제어부(122)는 이동 중에 물품이 떨어지지 않도록 제1 센서(15)를 이용하여 상태 정보를 감지하고 감지된 상태 정보에 의해 운반장치(1)의 자세와 방향 및 속도를 제어한다. 다른 예로, 이동 중에 제2 센서(16)를 이용하여 장애물과의 충돌을 사전에 방지한다. 충돌 우려 상황이 발생하면 잠시 이동을 멈추고 동선이 확보될 때까지 대기하거나 우회 경로를 선택할 수 있다.

일 실시 예에 따른 이동 제어부(122)는 이동 시에 전동 바퀴(11)의 회전 방향과 회전 속도와, 컨베이어(14)의 회전 방향, 회전 속도 및 그 기울기를 제어한다. 이를 위해, 제어부(12)는 제1 센서(15)를 이용하여 획득된 상태 정보로부터 현재 자세 및 자세의 변화를 파악하고, 자세 제어를 위해 필요한 움직임을 역학 모델을 기반으로 계산한다. 그리고 운반장치(1)의 상태 변화를 실시간으로 감지하여 지속적으로 균형을 잡을 수 있도록 자세를 제어한다.

하역 제어부(124)는 하역위치에 도달한 물품을 하역한다. 하역 제어부(124)는 슈트(chute)나 컨베이어 등의 구조물 특성에 따라 최적으로 배출이 되도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 운반장치(1)의 컨베이어(14)의 높이에 맞추어 설치된 적재대에 물품을 하역한다. 다른 예로, 바닥에 물품을 하역할 때는 운반장치(1)의 컨베이어(14)를 바닥으로 경사지게 하여 하역한다. 하역 후 운반장치(1)는 지정된 위치로 되돌아올 수 있다.

제1 센서(15)는 예를 들어, 가속도 센서, 자이로스코프 등일 수 있다. 가속도 센서는 지표면을 중심으로 가속도를 측정한다. 정지한 물체에 대해서는 기울기를 구할 수 있으나 움직이는 물체에 대해서는 기울기를 구하기 어려우며 직선 운동하지 않는 물체에 대해서도 측정이 어렵다. 자이로스코프는 가속도 센서로 측정할 수 없는 회전운동의 각도를 측정할 수 있다. 따라서, 자이로스코프와 가속도 센서를 함께 사용하면 물체의 정확한 운동을 파악할 수 있다. 나아가, 무게 센서와 지자기 센서 등을 활용해 측정 오차를 줄일 수 있다.

제2 센서(16)는 충돌상황 감지 및 충돌방지를 위한 것으로, 예를 들어 초음파 센서, 레이저 센서 등일 수 있으나, 그 종류는 이에 한정되지 않는다. 제2 센서(16)는 카메라를 포함하여 이미지 센서일 수 있는데, 외부의 이미지 데이터를 획득하고 획득된 이미지 데이터를 이용하여 다른 운반장치를 포함한 장애물과의 충돌을 감지 및 방지할 수 있다.

통신부(18)는 분류장치(2)와 무선으로 통신한다. 무선 통신을 위해 통신 인터페이스가 정의된다. 예를 들어, 운반장치(1)의 개략적인 작동 상태를 전달하고 이동경로를 결정하기 위한 간단한 동작 명령을 수신하기 위한 통신 인터페이스가 정의된다. 간단한 동작 명령은 예를 들어, 전진, 후진, 회전 등의 동작 명령이다. 혹은 이동 경로 좌표나 연속적인 방향 벡터 값일 수 있다.

도 5a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 운반장치에 물품이 투입되는 모습을 도시한 참조도이다.

도 5a를 참조하면, 투입부(3)는 운반장치(1)에 물품을 투입하는데, 운반장치(1)는 다수 개가 서로 연결되어 물품을 적재하고 필요에 따라 자동으로 분리되거나 결합할 수 있다. 투입부(3)는 도 3에 도시된 바와 같이 컨베이어 벨트 구조일 수 있다. 운반장치(1)는 물품 적재 시에 이동과 함께 컨베이어를 같이 동작시킬 수 있다.

도 5b는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 운반장치에 물품이 투입되는 모습을 도시한 참조도이다.

도 5b를 참조하면, 운반장치(1)는 투입부(3)의 투입 컨베이어 이동 방향과 동일한 방향으로 투입 컨베이어의 아래쪽에서 이동하면서 물품을 적재한다. 이때, 운반장치(1)의 전동 바퀴와 컨베이어의 회전 방향이 서로 동일한 방향이다. 전술한 방식에 의하면, 고정된 트랙 설비가 별도로 필요 없으므로, 물량이나 구분구 개수 요구사항이 변경되면 이에 따라 투입 운반장치의 수를 조정하는 방식을 통해 쉽게 처리 용량을 변경할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 매쉬 타입의 이동경로를 포함한 가상 맵을 도시한 참조도이다.

도 6을 참조하면, 운반장치가 투입부(3)에서 적재대(4)까지 이동하기 위한 이동경로는 작업장의 가상 맵(60)을 통해 설정된다. 이동경로는 도 6에 도시된 바와 같이 매쉬 타입일 수 있다. 가상 맵(60)을 통해 다수의 이동경로 미리 설정해두고, 그 중 최적의 경로를 이동경로로 선택할 수 있다. 최적의 이동경로는 작업장 상황 등에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 운반장치의 현재위치에서 최단거리의 경로가 선택될 수 있다. 나아가, 작업장에는 다수의 운반장치가 동시에 이동하고 이동경로가 서로 중첩될 수 있으므로, 서로 충돌하지 않으며 고속으로 이동할 수 있도록 최적의 이동경로를 결정할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 적재대(4)는 작업장 내에서 다수 개 존재하며, 각 적재대(4)는 다수의 구분 칸으로 구분된다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 타원형 트랙 타입의 이동경로를 포함한 가상 맵을 도시한 참조도이다.

도 7을 참조하면, 운반장치가 투입부(3)에서 적재대(4)까지 이동하기 위한 이동경로는 작업장의 가상 맵(60)에서 여러 개의 중첩된 타원형 트랙과 이들 중간에 가로지르는 경로를 포함하는 구조일 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 운반장치가 물품을 지정된 위치에 하역하는 모습을 도시한 참조도이다.

도 8을 참조하면, 운반장치(1)는 바닥에 물품 A를 하역하는 경우, 컨베이어(14)를 바닥으로 경사지게 하여 물품 A를 하역한다. 경사 시에 컨베이어(14)가 회전하여 바닥으로 물품 A가 하역되게 된다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 운반장치가 이동 또는 회전 중에 자세를 제어하는 모습을 도시한 참조도이다.

일 실시 예에 따른 운반장치는 이동하거나 회전 중에 물품이 떨어지지 않도록 기울임을 통해 힘의 균형을 잡는다. 이는 원심력, 관성 등에 의해 물품이 쏠리거나 전복되는 것을 방지하기 위함이다. 또한 무거운 물품을 컨베이어를 회전하여 하역하는데 걸리는 동력과 시간을 줄이고 효과적으로 빠르게 하역하기 위해서 원심력이나 관성을 이용하기도 한다. 예를 들어, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 운반장치(1)는 적재대(4)의 적재면과 평행하지 않은 방향으로 적재면에 접근한다. 그리고 적재면 방향으로 원심력이나 관성이 작동하도록 적재면 도착시간 이전부터 이동방향을 전환하거나 감속한다. 이동방향 전환이나 감속과 동시에 컨베이어를 원심력이나 관성이 가해지는 방향으로 구동시켜 물품을 고속으로 하역한다.

일 실시 예에 따른 운반장치(1)는 운반장치(1)를 멈추지 않고 고속으로 이동하고 하역하기 위해서, 결정된 하역위치에 도착하는 시간 이전에 미리 물품이 놓여진 컨베이어를 구동한다. 그리고 이동하면서 하역할 방향으로 컨베이어를 회전시켜 적재대(4)에 물품을 고속으로 하역한다.

도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 운반장치를 이용한 물품 운반방법을 도시한 흐름도이다.

도 2 및 도 11을 참조하면, 실내 물품 이송, 분류 및 하역 작업에 이용되는 경우, 운반장치(1)에 수동으로 작업자에 의해 물품이 투입되거나 투입부(3)를 통해 물품이 투입된다(1100). 이때, 여러 대의 운반장치를 이용하여 순차적으로 물품을 나르게 되면 작업자는 물품을 하역하고 다시 옮기는 작업을 하지 않아도 된다.

물품 투입 시에, 운반장치(1)는 투입부(3)의 투입 컨베이어 이동 방향과 동일한 방향으로 투입 컨베이어의 아래쪽에서 이동하면서 물품을 적재할 수 있다.

이어서, 운반장치(2)는 작업장 내에서 지정된 하역위치로 물품을 운반한다(1110). 하역위치는 물품 별로 물품의 구분정보에 따라 분류장치(2)에 의해 분류된 적재대 또는 적재대의 구분 칸이다. 운반장치(1)는 미리 지정한 경로를 따라가도록 할 수 있다. 운반장치(1)는 하역위치까지 설정된 이동경로를 따라 이동하며, 이동 중에 물품이 떨어지지 않도록 자신의 위치를 제어할 수 있다.

이어서, 운반장치(1)가 지정된 하역위치에 도달하면, 물품을 하역위치에 자동 하역한다(1120). 이때, 슈트나 컨베이어 등의 구조물 특성에 따라 최적으로 배출이 되도록 제어한다. 예를 들어, 운반장치(1)의 컨베이어의 높이에 맞추어 설치된 적재대에 물품을 하역한다. 다른 예로, 바닥에 물품을 하역할 때는 운반장치(1)의 컨베이어를 바닥으로 경사지게 하여 하역한다. 하역 후 운반장치(1)는 지정된 위치로 돌아온다(1130).

일 실시 예에 따른 운반장치(1)는 자신의 상태를 자가진단한다. 예를 들어, 잔여 배터리 량, 고장 유무 등의 상태를 감시하고 분석하여 진단하며, 진단 결과에 따라 후속 조치를 수행한다. 후속 조치의 예로, 배터리 교체 및 충전장치에 착탈식 배터리를 교환이나 충전하기 위해 충전부(5)로 스스로 이동할 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 분류장치를 이용한 물품 분류방법을 도시한 흐름도이다.

도 2 및 도 12를 참조하면, 분류장치(2)는 운반장치(1)를 대상으로 물품의 구분정보를 획득하여 물품을 분류한다(1200). 이때, 분류장치(2)가 운반장치(1)에 놓인 물품을 대상으로 물품 구분정보를 인식할 수 있고, 사전에 인식된 물품 구분정보를 외부로부터 전달받을 수도 있다.

그리고 획득된 구분정보에 따라 작업장 내 물품 하역위치를 결정(1210)하고, 결정된 하역위치로 이동하도록 운반장치(1)를 제어한다(1220).

분류장치(2)는 물품 구분정보와 매핑되는 물품 하역위치 정보를 검색하여 물품 구분정보에 따른 물품 하역위치를 결정할 수 있다. 그리고 작업장의 가상 맵에서 물품 하역위치까지의 이동경로를 설정하고 설정된 가상의 이동경로와 매핑된 실제 이동경로를 따라 운반장치가 이동하도록 제어할 수 있다.

일 실시 예에 따른 분류장치(2)는 미리 하역위치까지의 이동경로를 설정하고, 설정된 이동경로를 따라 운반장치(1)가 이동하도록 제어할 수 있다. 이를 위해, 분류장치(2)는 2차원 평면에 작업장을 설정하고, 운반장치(1)가 이동할 수 있는 영역과 이동할 수 없는 영역을 구분하여 설정한다. 그리고 운반장치(1)가 물품을 하역할 목적지를 설정하고 설정된 목적지까지 자유 이동할 가상 맵과 경로를 설정하며, 가상 맵과 경로에 따라 물품을 이동하도록 제어한다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 실시 예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 운반장치 2: 분류장치
3: 투입부 4: 적재대
5: 충전부 11: 전동 바퀴
12: 제어부 14: 컨베이어
15: 제1 센서 16: 제2 센서
17: 제3 센서 18: 통신부
19: 배터리 20: 구분정보 획득부
22: 작업장 관리부 24: 데이터베이스
220: 하역위치 관리부 222: 경로 관리부
224: 투입위치 관리부 226: 충전위치 관리부

Claims (22)

1. 작업장 내에서 전동 바퀴를 회전시켜 고정된 경로를 따르지 않고 하역위치까지 작업장의 상황에 맞게 이동경로를 결정하여 이동하고, 하역위치에 도달하면 그 상단에 놓인 물품을 하역하는 운반장치; 및
   상기 운반장치를 이용하여 물품을 분류 및 분류하되, 상기 운반장치에 놓인 물품의 구분정보를 획득하고 구분정보와 매칭된 물품 하역위치 정보를 이용하여, 획득된 구분정보에 따라 물품 하역위치를 결정하며 결정된 하역위치로 상기 운반장치가 작업장의 상황에 맞게 이동경로를 결정하여 이동하도록 제어하여 물품을 자동으로 분류하고 분류된 물품을 공간 상에서 자유롭게 운반시키는 분류장치;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 분류 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 구분정보는 바코드, 알에프아이디 또는 문자로 표기된 물품의 식별자 정보, 구분지 코드 또는 주소정보인 것을 특징으로 하는 물품 분류 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 운반장치는
   하역위치에 도달하면, 상기 전동 바퀴의 상단에 형성된 컨베이어를 회전시켜 물품을 하역하는 것을 특징으로 하는 물품 분류 시스템.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 분류장치는
   운반장치에 놓인 물품의 구분정보를 인식하거나 외부로부터 전달받는 구분정보 획득부; 및
   작업장을 설계하고 획득된 물품 구분정보에 따라 작업장 내에 운반장치의 물품 하역위치를 결정하여 관리하며, 결정된 하역위치까지 자유 이동할 가상 맵과 경로를 설정하여 설정된 가상 맵과 경로에 따라 상기 운반장치의 이동을 제어하는 작업장 관리부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 분류 시스템.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 구분정보 획득부는
   카메라, 레이저 스캐너, 알에프 리더기, 블루투스, 지그비, 근거리무선통신, 비디오 코딩 중 어느 하나를 이용하여 물품 구분정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 물품 분류 시스템.
6. 제 4 항에 있어서, 상기 작업장 관리부는
   물품 구분정보와 매핑되는 물품 하역위치 정보를 검색하여 물품 구분정보에 따른 물품 하역위치를 결정하고, 결정된 물품 하역위치 정보를 운반장치에 제공하거나 운반장치와 물품 하역위치와의 연결을 제어하는 하역위치 관리부; 및
   작업장의 가상 맵을 통해 물품 하역위치까지의 이동경로를 설정하고 설정된 이동경로 정보를 운반장치에 제공하거나 운반장치가 이동경로를 따라 이동하도록 제어하는 경로 관리부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 분류 시스템.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 경로 관리부는
   상기 운반장치가 이동경로를 상황에 따라 실시간으로 직접 결정하게 하거나, 다수 개의 이동경로를 미리 설정해두고 작업장의 상황에 따라 최적의 이동경로를 선택하는 것을 특징으로 하는 물품 분류 시스템.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 경로 관리부는
   위치 측정수단과 연계하여 가상 이동경로를 실제 이동경로와 매핑하여 관리하고, 다른 운반장치를 포함한 장애물과 충돌하지 않도록 이동경로를 동적으로 설정하는 것을 특징으로 하는 물품 분류 시스템.
9. 제 4 항에 있어서, 상기 작업장 관리부는
   물품을 운반장치에 적재하기 위한 투입위치 및 투입방법을 설정하여 관리하는 투입위치 관리부; 및
   배터리 교체 또는 충전을 위한 위치를 관리하고, 운반장치의 잔여 배터리 량 및 고장 유무를 포함한 상태를 감시하고 분석하여 분석결과에 따라 운반장치가 충전위치로 이동하도록 제어하는 충전위치 관리부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 분류 시스템.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 물품 분류 시스템은
    물품 하역위치에 배치되어 다수의 구분 칸으로 구분되는 적재대; 를 더 포함하며,
    상기 분류장치는 상기 운반장치에 놓인 물품의 구분정보를 인식하여 상기 적재대 내 물품을 하역할 구분 칸을 결정하는 것을 특징으로 하는 물품 분류 시스템.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 물품 분류 시스템은
    운반을 위해 운반장치에 물품을 적재하는 투입부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 분류 시스템.
12. 삭제
13. 제 11 항에 있어서, 상기 운반장치는
    상기 투입부의 투입 컨베이어 이동 방향과 동일한 방향으로 투입 컨베이어의 아래쪽에서 이동하면서 물품을 적재하고, 전동 바퀴와 컨베이어의 회전 방향이 서로 동일한 것을 특징으로 하는 물품 분류 시스템.
14. 제 1 항에 있어서, 상기 물품 분류 시스템은
    운반장치에 장착된 배터리를 교체하거나 충전하는 충전부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 분류 시스템.
15. 제 1 항에 있어서, 상기 운반장치는
    다수 개가 결합 또는 분리되는 것을 특징으로 하는 물품 분류 시스템.
16. 제 1 항에 있어서, 상기 운반장치는
    바닥 면을 따라 회전하는 전동 바퀴;
    상기 전동 바퀴의 상단에 형성되고, 회전하면서 그 상단에 적재된 물품을 하역하거나 물품 위치를 조정하는 컨베이어; 및
    상기 전동 바퀴와 상기 컨베이어의 구동을 포함하여 장치의 동작을 제어하는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 분류 시스템.
17. 제 16 항에 있어서, 상기 제어부는
    운반장치의 현재 위치와 물품 하역위치를 파악하고 운반장치의 이동경로를 확인하는 위치 제어부;
    적재된 물품을 이동경로를 따라 전동 바퀴를 회전시켜 하역위치로 이동시키는 이동 제어부; 및
    하역위치에 도달한 물품을 하역하는 하역 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 분류 시스템.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 이동 제어부는
    운반장치 자신의 상태정보를 이용하여 전동 바퀴의 회전 방향 및 속도와, 컨베이어의 방향과 회전 속도 및 기울기를 제어하고, 물품 하역위치까지 운반장치의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 물품 분류 시스템.
19. 제 17 항에 있어서, 상기 하역 제어부는
    상기 컨베이어를 회전시켜 바닥에 물품을 하역하거나 컨베이어의 높이에 상응하게 설치된 적재대에 물품을 하역하며, 바닥에 하역할 때는 컨베이어를 바닥으로 경사지게 하는 것을 특징으로 하는 물품 분류 시스템.
20. 작업장 내에서 전동 바퀴를 회전시켜 고정된 경로를 따르지 않고 하역위치까지 작업장의 상황에 맞게 이동경로를 결정하여 이동하여 그 상단에 놓인 물품을 운반하는 운반장치를 대상으로 물품의 구분정보를 획득하여 물품을 분류하는 단계;
    구분정보와 매칭된 물품 하역위치 정보를 이용하여, 획득된 구분정보에 따라 작업장 내 물품 하역위치를 결정하는 단계; 및
    결정된 하역위치로 작업장의 상황에 맞게 이동경로를 결정하여 이동하도록 상기 운반장치를 제어하는 단계;
    를 포함하여 물품을 자동으로 분류하고 분류된 물품을 공간 상에서 자유롭게 운반시키는 것을 특징으로 하는 물품 분류방법.
21. 제 20 항에 있어서, 상기 운반장치를 제어하는 단계는
    물품 구분정보와 매핑되는 물품 하역위치 정보를 검색하여 물품 구분정보에 따른 물품 하역위치를 결정하는 단계; 및
    작업장의 가상 맵에서 물품 하역위치까지의 이동경로를 설정하고 설정된 가상의 이동경로와 매핑된 실제 이동경로를 따라 운반장치가 이동하도록 제어하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 분류방법.
22. 제 20 항에 있어서, 상기 운반장치를 제어하는 단계는
    다수 개의 이동경로를 미리 설정해두고, 작업장의 상황에 따라 최적의 이동경로를 선택하는 단계: 및
    다른 운반장치를 포함한 장애물과 충돌하지 않도록 이동경로를 동적으로 변경하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 분류방법.

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