KR102000825B1 - Automatic freight transferring and picking system - Google Patents

Automatic freight transferring and picking system Download PDF

Info

Publication number
KR102000825B1
KR102000825B1 KR1020170064965A KR20170064965A KR102000825B1 KR 102000825 B1 KR102000825 B1 KR 102000825B1 KR 1020170064965 A KR1020170064965 A KR 1020170064965A KR 20170064965 A KR20170064965 A KR 20170064965A KR 102000825 B1 KR102000825 B1 KR 102000825B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
docking
conveying robot
landmark
cargo
robot
Prior art date
Application number
KR1020170064965A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180129242A (en
Inventor
김용태
Original Assignee
한경대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한경대학교 산학협력단 filed Critical 한경대학교 산학협력단
Priority to KR1020170064965A priority Critical patent/KR102000825B1/en
Publication of KR20180129242A publication Critical patent/KR20180129242A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102000825B1 publication Critical patent/KR102000825B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0234—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G15/00—Conveyors having endless load-conveying surfaces, i.e. belts and like continuous members, to which tractive effort is transmitted by means other than endless driving elements of similar configuration
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0225—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory involving docking at a fixed facility, e.g. base station or loading bay
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0276—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/06009—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code with optically detectable marking
    • G06K19/06037—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code with optically detectable marking multi-dimensional coding
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D2201/00—Application
    • G05D2201/02—Control of position of land vehicles
    • G05D2201/0216—Vehicle for transporting goods in a warehouse, factory or similar

Abstract

본 발명에 따르면, 작업장(w) 내에서 배치된 화물을 무인으로 이송하기 위한 자동 화물이송 및 피킹 시스템에 있어서, 화물이 적재되는 공간이 마련되고 하부에는 이동바퀴(210)가 구비되며 전방에는 도킹을 위한 연결부(220) 및 장치인식용 마커(205)가 각각 장착된 피도킹장치(200); 무선통신망을 통해 수신되는 제어신호에 따라 상기 작업장(w) 내에서 설정된 이동경로를 인식하면서 목적지까지 주행하고, 상기 장치인식용 마커(205)를 인식하여 각 피도킹장치(200)를 구분하고 후방에는 상기 연결부(220)와 치합되어 탈착가능하게 결합하는 도킹구동장치(105)가 구비되어 설정된 피도킹장치(200)와 도킹하여 설정된 목적지로 이송하는 도킹이송로봇(100); 및 사용자의 화물 운송지시에 따른 이송작업계획을 수립하고 각 도킹이송로봇(100)의 경로를 계획하며, 상기 무선통신망을 통해 경로계획에 따른 제어신호를 각 도킹이송로봇(100)에게 전송하여 통합제어하는 운영서버(300);를 포함하는 자동 화물이송 및 피킹 시스템이 제공된다.According to the present invention, in an automatic cargo transfer and picking system for transferring cargo disposed in a workplace w to an unmanned vehicle, a space for loading cargo is provided, a moving wheel 210 is provided at a lower portion, A docking device 200 to which a connection part 220 and a recognition marking device 205 for a device are respectively mounted; Recognizes the movement path set in the work station w according to a control signal received via the wireless communication network and runs to the destination while recognizing the edible marker 205 to identify each of the docking devices 200, A docking transfer robot 100 which is provided with a docking drive device 105 which is detachably coupled with the connection unit 220 and is docked with the set docking device 200 and is transported to a predetermined destination; And planning a route of each docking and conveying robot 100. A control signal according to a route plan is transmitted to the docking and conveying robot 100 through the wireless communication network, And an operation server (300) for controlling the cargo handling and picking system.

Description

자동 화물이송 및 피킹 시스템{AUTOMATIC FREIGHT TRANSFERRING AND PICKING SYSTEM}[0001] AUTOMATIC FREIGHT TRANSFERRING AND PICKING SYSTEM [0002]

본 발명은 자동 화물이송 및 피킹 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수립된 이송작업계획에 따라 지정된 이동경로를 인식하면서 목적지까지 자율주행하는 도킹이송로봇에 컨베이어랙, 포크형리프트, 트레일러랙 및 워크스테이션랙 등의 피도킹장치를 도킹시켜 피도킹장치 및 적재된 화물을 원하는 목적지까지 안정적으로 무인 이송할 수 있는 자동 화물이송 및 피킹 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic cargo transferring and picking system, and more particularly, to a docking and conveying robot that autonomously travels to a destination while recognizing a specified travel route in accordance with the established transporting work plan, including a conveyor rack, a forklift, a trailer rack, The present invention relates to an automatic cargo transfer and picking system capable of stably performing unmanned transfer of a docking device and a loaded cargo to a desired destination by docking the docking device such as a station rack.

최근 들어 많은 국내기업들이 물류관리에서 이익 극대화 및 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)은 생산성을 결정하는 중요한 요소로 자리 잡고 있다.In recent years, many domestic companies have introduced various logistics systems to maximize profits and increase efficiency in logistics management. As the interest and necessity of logistics technology increases, studies on related fields such as logistics transportation, city logistics, automation, efficiency, environment friendly technology and unmanned technology are actively being carried out. Especially, AGV (Automatic Guided Vehicle) is becoming an important factor for determining productivity.

이러한 무인이송차량의 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 증대되며 목적에 따라 유동적으로 작업환경을 변경하기가 어려운 문제점이 있었다.For autonomous driving of such unmanned transport vehicles, it is necessary to consider the self-position in real time and follow the route in the first place. Although induction methods such as Magnet-Gyro Guidance and Wire Guidance have been used as typical methods, it is difficult to change the working environment depending on the purpose, There was a problem.

또한, 종래에는 무인이송차량에 단순히 화물을 적재하여 이송되기 때문에, 상기 화물이 트레일러랙, 워크스테이션랙, 포크형리프트 등의 적재수단에 보관되어야 하는 경우 출발지에서 각 적재수단으로부터 무인이송차량의 지지판으로 화물을 옮겨 적재해야 하며 목적지에 도착해서는 상기 무인이송차량으로부터 다른 적재수단으로 화물을 옮겨 적재해야 하는 등, 이송작업 이외에 적재작업을 반적으로 수행함에 따라 물류공정이 지연될 뿐만 아니라 인건비가 상승하는 요인으로 작용하였다.In the conventional art, when the cargo is stored in a loading means such as a trailer rack, a work station rack, a fork type lift and the like, since the cargo is simply loaded on the unmanned transfer vehicle, And the cargo must be transferred from the unmanned transfer vehicle to other loading means upon arrival at the destination. In addition, since the loading operation is performed in addition to the transfer operation, the logistics process is delayed and the labor cost is increased .

더욱이, 출발지와 목적지에 각각 적재수단이 비치되어야 하기 때문에 적재수단의 비치공간으로 인해 작업공간이 협소해지며 적재수단을 준비해야 하는 구매비용이 상승하게 되는 문제점이 있었다.In addition, since the loading means and the destination must be provided at each of the starting point and the destination, the working space is narrowed due to the space of the loading means, and the purchase cost for preparing the loading means is increased.

공개특허공보 제2012-0090402호(2012.08.17), 레이저를 이용한 화장장 차량의 무인이송 시스템.Open Patent Publication No. 2012-0090402 (Aug. 17, 2012), an unmanned transfer system of a cremation vehicle using a laser.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 이송작업계획에 따라 지정된 이동경로를 인식하면서 목적지까지 자율 주행하는 도킹이송로봇에 개별적으로 화물적재가 가능한 피도킹장치를 도킹시켜 함께 이동시킴으로써, 피도킹수단 및 화물을 원하는 목적지까지 안정적으로 이송할 수 있으며, QR코드 이미지 등의 장치인식용 마커 및 표시램프를 이용하여 도킹하도록 설정된 피도킹장치를 정확하게 인식할 수 있으며 보다 정밀한 도킹수행이 가능한 자동 화물이송 및 피킹 시스템을 제공하는 것에 있다.It is an object of the present invention to provide a docking and conveying robot that autonomously travels to a destination while recognizing a designated travel route according to a transfer operation plan, The docking device and the cargo can be stably transported to a desired destination and the docking device set to be docked using the marker and the display lamp such as the QR code image can be accurately recognized, And an automatic cargo transfer and picking system capable of performing docking.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동 화물이송 및 피킹 시스템은, 작업장(w) 내에서 배치된 화물을 무인으로 이송하기 위한 자동 화물이송 및 피킹 시스템에 있어서, 화물이 적재되는 공간이 마련되고 하부에는 이동바퀴(210)가 구비되며 전방에는 도킹을 위한 연결부(220) 및 장치인식용 마커(205)가 각각 장착된 피도킹장치(200); 무선통신망을 통해 수신되는 제어신호에 따라 상기 작업장(w) 내에서 설정된 이동경로를 인식하면서 목적지까지 주행하고, 상기 장치인식용 마커(205)를 인식하여 각 피도킹장치(200)를 구분하고 후방에는 상기 연결부(220)와 치합되어 탈착가능하게 결합하는 도킹구동장치(105)가 구비되어 설정된 피도킹장치(200)와 도킹하여 설정된 목적지로 이송하는 도킹이송로봇(100); 및 사용자의 화물 운송지시에 따른 이송작업계획을 수립하고 각 도킹이송로봇(100)의 경로를 계획하며, 상기 무선통신망을 통해 경로계획에 따른 제어신호를 각 도킹이송로봇(100)에게 전송하여 통합제어하는 운영서버(300);를 포함한다.In order to accomplish the above object, an automatic cargo transfer and picking system according to the present invention is an automatic cargo transfer and picking system for transferring cargo placed in a work site w to an unmanned cargo, A docking device 200 having a moving wheel 210 at a lower portion thereof and a connecting portion 220 for docking and a food marking device 205 at the front thereof; Recognizes the movement path set in the work station w according to a control signal received via the wireless communication network and runs to the destination while recognizing the edible marker 205 to identify each of the docking devices 200, A docking transfer robot 100 which is provided with a docking drive device 105 which is detachably coupled with the connection unit 220 and is docked with the set docking device 200 and is transported to a predetermined destination; And planning a route of each docking and conveying robot 100. A control signal according to a route plan is transmitted to the docking and conveying robot 100 through the wireless communication network, And an operation server 300 that controls the operation.

여기서, 상기 장치인식용 마커(205)는 각 피도킹장치(200)별로 구분되는 QR코드 이미지이고, 상기 도킹이송로봇(100)은 장치인식용 마커(205)의 이미지를 스캔하여 각 피도킹장치(200)의 개별코드를 인식하며, 도킹하도록 설정된 피도킹장치(200)의 개별코드와 인식된 개별코드가 일치하면 해당 피도킹장치(200)에게 근접하여 도킹을 수행하는 것을 특징으로 하는 자동 화물이송 및 피킹 시스템이 제공된다.Here, the edible marker 205 is a QR code image classified by each docking device 200, and the docking transfer robot 100 scans an image of the edible marker 205, which is a device, (200), and performs docking in proximity to the corresponding docking device (200) if the individual code of the docking device (200) set to be docked matches the recognized individual code A transport and picking system is provided.

또한, 상기 피도킹장치(200)는 전방에 일정한 패턴으로 발광하는 표시램프(250)가 장착되고, 상기 도킹이송로봇(100)은 표시램프(250)의 발광패턴을 인식하여 도킹을 위한 위치 및 자세로 정렬하면서 도킹을 수행할 수 있다.The docking and conveying robot 100 recognizes the light emission pattern of the display lamp 250 and displays the position and the position of the docking light Docking can be carried out while aligning in the posture.

또한, 상기 피도킹장치(200)는 복수 개의 표시램프(250)가 전방면 상에서 설정된 상대위치에 각각 배치되고, 상기 도킹이송로봇(100)은 각 표시램프(250)의 상대위치 기준데이터(A)가 저장되고, 각 표시램프(250)를 인식하여 현재의 각 표시램프(250)간의 상대위치 인식데이터와 상기 상대위치 기준데이터(A)를 비교하여 발생하는 오차데이터에 따라 피도킹장치(200)를 지향하는 방향이 조절되도록 동작하여 도킹을 위한 방향으로 정렬할 수 있다.The docking and conveying robot 100 includes a plurality of display lamps 250 disposed at respective relative positions set on a front surface of the docking station 200, And recognizes each of the display lamps 250 and compares the relative position recognition data between the current display lamps 250 and the relative position reference data A, May be adjusted so as to be aligned in the direction for docking.

또한, 상기 피도킹장치(200)는 세 개의 표시램프(250)가 전방면 상에서 일정크기를 갖는 정삼각형의 꼭지점을 이루는 상대위치에 각각 배치되고, 상기 도킹이송로봇(100)은 상기 정삼각형의 크기와 각 꼭지점의 상대위치에 대한 기준데이터(A)가 저장되고, 각 표시램프(250)를 인식하여 인식된 각 표시램프(250)가 형성하는 삼각형의 형상에 따라 피도킹장치(200)를 향하는 지향방향을 조절하고, 각 표시램프(250)간의 이격거리에 따라 피도킹장치(200)와의 이격거리를 조절하여 도킹을 위한 방향으로 정렬할 수 있다.In addition, the docking and conveying robot 100 may be arranged such that the three display lamps 250 are disposed at respective relative positions forming vertexes of an equilateral triangle having a predetermined size on the front surface, The reference data A for the relative positions of the respective vertexes are stored and the orientation of the display lamp 250 in the direction toward the subject docking station 200 according to the shape of the triangle formed by each recognized display lamp 250 The distance between the display lamp 250 and the docking device 200 may be adjusted to align the docking direction.

또한, 상기 연결부(220)는 피도킹장치(200)의 베이스프레임(240)에 장착되어 전방으로 연장형성된 연장봉(221) 및, 구형상으로 형성되어 상기 연장봉(221)의 단부에 장착된 도킹볼(222)을 포함하고, 상기 도킹구동장치(105)는 상기 도킹이송로봇(100)의 케이싱(111) 또는 본체부(110)의 후방에 배치되고 일측이 개방된 구형의 홈형상으로 이루어져 상기 도킹볼(222)이 삽입되는 볼홈(173)과, 상기 케이싱(111) 또는 본체부(110) 상에서 상기 볼홈(173)의 측부에 배치되고 측방으로 슬라이딩 이동하면서 상기 볼홈(173)의 개구된 일측을 커버하면서 볼홈(173)에 삽입된 도킹볼(222)을 구속하는 고정부(174) 및, 상기 고정부(174)가 슬라이딩 이동하는데 필요한 구동력을 제공하는 구동부(175)를 포함할 수 있다.The connection unit 220 includes an extension rod 221 attached to the base frame 240 of the docking device 200 and extending forward, And the docking drive unit 105 is disposed in a rear of the casing 111 or the main body 110 of the docking and conveying robot 100 and has a spherical groove shape with one side opened, A ball groove 173 in which the docking ball 222 is inserted and a ball groove 173 on the side of the ball groove 173 on the casing 111 or the main body 110 and slid sideways, A fixing portion 174 for holding the docking ball 222 inserted in the ball groove 173 while covering one side and a driving portion 175 for providing a driving force required for the fixing portion 174 to slide and move .

또한, 상기 작업장(w)의 바닥면에는 격자 구조를 갖는 가상의 이동로가 배치되고 각 이동경로의 교차점에는 위치식별을 위한 랜드마크(L)가 배치되며, 상기 도킹이송로봇(100)은 설정된 이동경로를 따라 이동하면서 각 랜드마크(L)를 순차적으로 판독하여 마크위치정보를 추출하고, 추출된 마크위치정보로 현재 위치를 확인하면서 설정된 경로계획대로 이동경로를 따라 목적지까지 주행하며, 상기 피도킹장치(200)와 도킹되지 않은 일반모드와 상기 피도킹장치(200)와 도킹된 도킹모드로 구분하여 이동하되, 일반모드시에는 각 교차점에 배치된 랜드마크(L) 위치에서 직각으로 방향전환하며 이동하고, 도킹모드시에는 임의 랜드마크(L1)와 해당 임의 랜드마크(L1)로부터 이동경로 상의 사선방향에 위치한 랜드마크(L2)를 연결하는 이동경로를 따라 이동하며 방향전환할 수 있다.A virtual traveling path having a lattice structure is disposed on the bottom surface of the work station w and a landmark L for position identification is disposed at an intersection of the traveling paths. The landmark L is sequentially read out while moving along the movement route to extract mark position information and travels to the destination along the movement route according to the set route plan while confirming the current position with the extracted mark position information, The docking apparatus 200 is divided into a general mode not docked with the docking station 200 and a docking mode docked with the docking station 200. In the normal mode, Moves in a docking mode along a movement path connecting an arbitrary landmark (L1) and a landmark (L2) located in an oblique direction on the movement route from the arbitrary landmark (L1) You can switch.

또한, 상기 도킹이송로봇(100)은, 상기 도킹모드시 상기 임의 랜드마크(L1)와 사선방향의 랜드마크(L2) 사이를 곡률반경으로 연결하는 이동경로를 따라 이동하며 방향전환할 수 있다.In addition, the docking and conveying robot 100 may move in the docking mode while moving along the movement path connecting the arbitrary landmark L1 and the landmark L2 in the diagonal direction with a radius of curvature.

또한, 상기 도킹이송로봇(100)은, 상기 도킹모드시 상기 임의 랜드마크(L1)와 사선방향의 랜드마크(L2) 사이를 45도의 경사각도로 직선연결하는 이동경로를 따라 이동하며 방향전환할 수 있다.In the docking mode, the docking and conveying robot 100 moves along the movement path of linearly connecting the arbitrary landmark L1 and the landmark L2 in the oblique direction at an inclination angle of 45 degrees, have.

또한, 상기 도킹이송로봇(100)은, 상기 도킹모드시 상기 임의 랜드마크(L1)와 사선방향 사이의 랜드마크(L2) 사이를 세구간으로 구획하고 각 구간별로 30도의 경사각도로 직선연결하는 이동경로를 따라 이동하며 방향전환할 수 있다.In the docking mode, the docking and conveying robot 100 divides the landmark L2 between the arbitrary landmark L1 and the diagonal direction into three sections, and connects each section with an inclination angle of 30 degrees. You can move along the path and redirect.

또한, 상기 피도킹장치(200)는 적재된 화물을 임의 위치로 이동시키기 위한 작업모듈(207)이 구비되고, 도킹이송로봇(100)의 작업지시 정보에 따라 상기 작업모듈(207)을 구동제어할 수 있다.The docking station 200 includes a work module 207 for moving the loaded cargo to an arbitrary position and the work module 207 is driven and controlled according to the work instruction information of the docking transfer robot 100. [ can do.

한편, 상기 작업모듈(207)는 컨베이어 벨트로 이루어져 상기 피도킹장치(200)는 컨베이어랙 구조를 가지며, 상기 도킹이송로봇(100)은 피도킹장치(200)를 컨베이어 작업대(400)와 정렬되도록 이송한 상태에서 상기 피도킹장치(200)와 컨베이어 작업대(400)를 동시에 구동제어하여 피도킹장치(200)의 작업모듈(207)에 적재된 화물이 컨베이어 작업대(400)를 통해 설정된 목적지로 이송되도록 제어할 수 있다.The work module 207 is formed of a conveyor belt so that the docking apparatus 200 has a conveyor rack structure and the docking and conveying robot 100 is configured to align the docking apparatus 200 with the conveyor workbench 400 The cargo loaded on the work module 207 of the docking device 200 is transferred to the destination set through the conveyor workbench 400 by driving and controlling the docking device 200 and the conveyor workbench 400 simultaneously, .

본 발명에 따른 자동 화물이송 및 피킹 시스템에 의하면,According to the automatic cargo transfer and picking system according to the present invention,

첫째, 이송작업계획에 따라 지정된 이동경로를 인식하면서 목적지까지 자율 주행하는 도킹이송로봇(100)에 개별적으로 화물적재가 가능한 컨베이어랙, 포크형리프트, 트레일러랙 및 워크스테이션랙 등의 피도킹장치(200)를 도킹시켜 함께 이동함으로써, 피도킹장치(200) 및 화물을 원하는 목적지까지 안정적으로 이송할 수 있고, 도킹이송로봇(100)에 직접 화물을 적재하는 경우보다 상대적으로 화물적재량을 대폭 증대시킬 수 있다.First, a docking conveying robot 100 that autonomously travels to a destination while recognizing a designated movement route according to a transfer operation plan, a docking device (not shown) such as a conveyor rack, a forklift, a trailer rack, and a work station rack 200 can be stably transported to a desired destination by moving the docking apparatus 200 and the docking apparatus 200 together and moving the docking apparatus 200 and the cargo to a desired destination in a stable manner, .

둘째, QR코드 이미지 등의 장치인식용 마커(205)나 일정한 패턴으로 발광하는 표시램프(250)를 이용하여 도킹하도록 설정된 피도킹장치(200)를 정확하게 인식하고 정렬할 수 있으므로 보다 정밀한 도킹수행이 가능하다.Second, the docking device 200, which is set to be docked, can be accurately recognized and aligned by using the display marker 205, which is a device such as a QR code image, or the display lamp 250 that emits light with a predetermined pattern, It is possible.

셋째, 피도킹장치(200)가 도킹되지 않은 상태로 이동하는 일반모드와 상기 피도킹장치(200)와 도킹된 상태로 이동하는 도킹모드로 구분하여 이동하되, 일반모드시에는 각 교차점에 배치된 랜드마크(L) 위치에서 직각으로 방향전환하며 이동하고, 도킹모드시에는 임의 랜드마크(L1)와 해당 임의 랜드마크(L1)로부터 이동경로 상의 사선방향에 위치한 랜드마크(L2)를 연결하는 이동경로를 따라 곡선으로 이동하며 방향전환할 수 있으므로, 도킹여부에 따른 상황을 고려하여 최적의 이동모드로 이동시킬 수 있으며, 도킹이송로봇(100)과 피도킹장치(200)가 전후방으로 직렬연결된 도킹구조에 의해 도킹이송로봇(100)가 지정된 이동경로를 벗어나게 되는 것을 방지할 수 있다.Thirdly, the docking mode is divided into a general mode in which the docking device 200 moves in an undocked state and a docking mode in which the docking device 200 moves in a docked state. In the normal mode, In the docking mode, moves from a landmark (L) position to a right angle and moves in the docking mode to connect a landmark (L2) located in an oblique direction on an arbitrary landmark (L1) The docking transfer robot 100 and the docking device 200 can be moved in the forward and backward direction in the docking mode, It is possible to prevent the docking and conveying robot 100 from moving out of the designated movement path.

넷째, 상기 피도킹장치(200)는 적재된 화물을 임의 위치로 이동시키기 위한 작업모듈(207)이 구비되고, 도킹이송로봇(100)의 작업지시 정보에 따라 상기 작업모듈(207)을 구동제어할 수 있으므로 관리자의 별도 조작이 불필요한 장점이 있다. 특히, 상기 작업모듈(207)가 컨베이어 벨트로 이루어지면서 상기 피도킹장치(200)는 컨베이어랙 구조를 갖는 경우, 상기 도킹이송로봇(100)은 피도킹장치(200)를 컨베이어 작업대(400)와 정렬되도록 이송한 상태에서 상기 피도킹장치(200)와 컨베이어 작업대(400)를 동시에 구동제어하여 피도킹장치(200)의 작업모듈(207)에 적재된 화물이 컨베이어 작업대(400)를 통해 설정된 목적지로 이송되도록 제어할 수 있으므로, 작업장 내에서의 각 장치의 통합적인 제어가 가능하다.Fourthly, the docking station 200 is provided with a work module 207 for moving the loaded cargo to an arbitrary position, and the work module 207 is driven and controlled according to the work instruction information of the docking transfer robot 100 There is an advantage that a separate operation of the manager is unnecessary. In particular, when the work module 207 is formed of a conveyor belt and the docking apparatus 200 has a conveyor rack structure, the docking and conveying robot 100 moves the docking apparatus 200 to the conveyor work station 400 Docking device 200 and the conveyor workbench 400 are simultaneously driven and controlled so that the loads loaded on the work module 207 of the docking device 200 are transferred to the destination set via the conveyor workbench 400 So that it is possible to perform integrated control of each device in the workplace.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 화물이송 및 피킹 시스템의 구성을 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도킹이송로봇, 피도킹장치 및 운영서버의 각 기능적 구성을 나타낸 블럭도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도킹이송로봇의 구성을 나타낸 사시도 및 측면도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도킹이송로봇과 피도킹장치가 도킹구동장치와 연결부에 의해 상호 도킹되는 구성을 나타낸 평단면도,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 화물이송 및 피킹 시스템의 동작원리를 설명하기 위한 플로우챠트,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도킹이송로봇이 피도킹장치의 표시램프을 인식하여 정렬하는 동작원리를 설명하기 위한 개략도,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 피도킹장치와 컨베이어 작업대가 도킹이송로봇에 의해 상호 연동하여 이송작업하는 동작원리를 설명하기 위한 사시도,
도 10 및 도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도킹이송로봇이 일반모드와 도킹모드로 구분하여 이동하는 동작원리를 설명하기 위한 개략도이다.1 is a perspective view illustrating a configuration of an automatic cargo transfer and picking system according to a preferred embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a block diagram illustrating functional configurations of a docking transfer robot, a docking device, and an operation server according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 3 and FIG. 4 are a perspective view and a side view showing a configuration of a docking and conveying robot according to a preferred embodiment of the present invention,
FIG. 5 and FIG. 6 are a plan sectional view showing a configuration in which the docking transfer robot and the docking device according to the preferred embodiment of the present invention are docked by the docking drive device and the connecting part,
FIG. 7 is a flow chart for explaining the operation principle of the automatic cargo transfer and picking system according to the preferred embodiment of the present invention,
8 is a schematic view for explaining the operation principle of the docking and conveying robot recognizing and aligning the display lamp of the docking device according to the preferred embodiment of the present invention,
FIG. 9 is a perspective view for explaining an operation principle of a docking and conveying robot interworking with a docking and conveying robot according to a preferred embodiment of the present invention,
FIG. 10 and FIG. 11 are schematic views for explaining the operation principle in which the docking and transfer robot according to the preferred embodiment of the present invention is divided into a general mode and a docking mode.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 화물이송 및 피킹 시스템은 물류창고와 같이 다수의 화물이 적재된 작업장(w, 도 10 참고) 내에서 배치된 화물(10)을 무인으로 현위치에서 목적지까지 이송하기 무인 화물 이송시스템으로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 피도킹장치(200), 도킹이송로봇(100) 및 운영서버(300)를 포함한다.The automatic cargo transfer and picking system according to the preferred embodiment of the present invention transfers the cargo 10 placed in a workshop w (see Fig. 10), in which a plurality of cargoes are loaded, such as a warehouse, The following unmanned cargo transfer system includes a docking device 200, a docking transfer robot 100, and an operation server 300, as shown in FIGS. 1 and 2.

먼저, 피도킹장치(200)는 도킹이송로봇(100)과 함께 이동하면서 목적지까지 이송되어야 하는 장치로서, 화물(10)이 적재되는 공간이 마련되고 하부에는 이동바퀴(210)가 구비되며, 전방에는 도킹이송로봇(100)과의 도킹을 위한 연결부(220) 및 장치인식용 마커(205)가 각각 장착된다.First, the docking robot 200 moves along with the docking transfer robot 100 to be transferred to a destination. The docking robot 200 is provided with a space for loading the cargo 10 and a moving wheel 210 at a lower portion thereof. A connecting portion 220 for docking with the docking and conveying robot 100, and a food marking unit 205 are mounted, respectively.

여기서, 피도킹장치(200)는 도면에서와 같이 장치의 골조 또는 외형을 형성하는 베이스프레임(240)의 일측으로부터 타측까지 컨베이어벨트(211)가 연장배치되고 그 내부에는 일정간격으로 복수 개의 지지롤러(212)가 배치되어 상부 일측에 안착된 화물(10)을 타측방향으로 이송하도록 구비된 컨베이어랙 구조로 이루어질 수 있으며, 또한, 도시되지 않았으나 베이스프레임의 테두리를 따라 상향 연장된 측벽이 형성되면서 내부에 화물을 수용하기 위한 공간이 마련되고 하부에는 이동바퀴가 장착되며 일측부에는 연결부가 장착된 트레일러랙 구조로 구비될 수도 있다.As shown in the drawing, the docking apparatus 200 includes a conveyor belt 211 extending from one side to the other side of a base frame 240 forming a frame or an outer shape of the apparatus, And a conveyor rack structure for conveying the cargo 10 seated on the upper side of the upper part of the conveyor rack structure 212 to the other side. In addition, although not shown, a side wall extending upward along the rim of the base frame is formed, And a trailer rack structure in which a space for receiving the cargo is provided in the lower portion and a moving wheel is mounted in the lower portion and a connecting portion is attached to the one side portion.

더불어, 수평배치되어 화물이 상부에 적재되는 베이스프레임이 상하 배열된 다층구조로 구비되고 하부에는 이동바퀴가 장착되며 측방에는 연결부가 장착된 워크스테이션랙 구조나, 직립배치된 베이스프레임에 지지되어 상하로 승강하면서 화물을 들어올리는 포크부가 설치되고 하부에는 이동바퀴가 장착되며 측방에는 연결부가 장착된 포크리프트형 랙 구조로 이루어질 수 있다. 이 밖에 화물을 운반할 수 있는 공간이 마련되고 하부에는 캐스퍼와 같은 방향 전환이 용이한 이동바퀴가 장착되는 다양한 구조의 장치를 상기 피도킹장치(200)로 이용할 수 있다.In addition, a work station rack structure having a multi-layer structure in which a base frame, which is horizontally disposed and on which cargo is stacked, is arranged in a vertically arranged manner, and a moving wheel is mounted on a lower portion thereof and a connection portion is mounted on a side portion thereof. And a fork lift type rack structure in which a fork portion for lifting the cargo up and lifting the cargo is installed, a moving wheel is mounted on the lower portion and a connecting portion is installed on the side. In addition, a variety of devices having a space capable of transporting cargo and equipped with a moving wheel, such as a casper, can be used as the docking device 200.

그리고, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 피도킹장치(200)는 도킹이송로봇(100)이나 운영서버(300)와의 신호연결을 위한 무선통신모듈(201)이 구비되어 작업지시 등의 제어신호를 수신받아 동작할 수 있다.2, the paged device 200 includes a wireless communication module 201 for signal connection with the docking transfer robot 100 or the operation server 300, and outputs a control signal such as a work instruction It can receive and operate.

또한, 위치추적센서(202)가 구비되어 현재 위치를 추정하여 도킹이송로봇(100)이나 운영서버(300)로 전송함으로써 도킹 이동시(도킹모드)시 현재 위치정보를 보정하는데 이용할 수 있는 기초데이터를 제공할 수 있으며, 정보표시장치(203)가 구비되어 적재된 화물량이나 개별코드번호나 각종 설정사항 등의 다양한 정보를 표시할 수 있다.In addition, the position tracking sensor 202 is provided to estimate the current position and transmit it to the docking transfer robot 100 or the operation server 300, thereby providing basic data that can be used for correcting the current position information in the docking mode (docking mode) And an information display device 203 is provided to display various information such as the amount of cargo loaded, the individual code number, various setting items, and the like.

더불어, 도킹확인부(204)가 구비되어 도킹이송로봇(100)과의 도킹시 도킹상태를 감지하여 도킹이송로봇(100)이 도킹을 수행하는데 필요한 데이터를 제공할 수 있고, 장치인식용 마커(205)가 구비되어 도킹이송로봇(100)이 다수의 피도킹장치(200) 중 도킹대상인 특정 피도킹장치(200)를 인식할 수 있도록 한다.In addition, a docking confirmation unit 204 may be provided to sense the docking state when docking with the docking transfer robot 100 to provide data necessary for the docking transfer robot 100 to perform docking, 205 are provided to enable the docking and conveying robot 100 to recognize a specific docking device 200 as a docking object among a plurality of docking devices 200.

그리고, 컨베이어벨트나 포크리프트와 같은 작업모듈(207)이 구비되어 제어신호에 따라 화물운송 및 승강 등의 작업기능이 구비된 경우 구동전원을 공급하기 위한 전원모듈(206)이 구비되고 전원모듈의 구동전원을 동력원으로 하여 작업기능을 수행하는데 필요한 동력을 제공하기 위한 작업구동기(208)가 구비될 수 있다.In addition, when a work module 207 such as a conveyor belt or a forklift is provided, and a work function such as transportation and elevation is provided according to a control signal, a power module 206 for supplying a driving power is provided, A task driver 208 may be provided to provide the power required to perform a task function using the driving power as a power source.

또한, 작업시 발생하는 유동이나 외부가압에 의해 이동바퀴(210)의 회전이나 밀림현상으로 의도하지 않게 위치이동하는 것을 방지하기 위해 이동바퀴(210)의 하단을 바닥면으로부터 이격시키거나 이동바퀴(210)의 회전축에 마찰력을 제공하여 고정시키는 이동고정장치(260)가 구비될 수 있으며, 도킹이송로봇(100)의 도킹구동장치(105)와 같이 타 피도킹장치(200)의 연결부(220)와 도킹하는데 필요한 도킹구동장치(210)가 구비되어 복수의 피도킹장치(200)가 하나의 도킹이송로봇(100)에 의해 함께 이송될 수도 있다.In order to prevent unintentional movement of the moving wheel 210 due to rotation or pushing of the moving wheel 210 due to flow generated during operation or external pressurization, the lower end of the moving wheel 210 may be separated from the bottom surface, The connection unit 220 of the docking and conveying robot 100 may be provided with a movement fixing device 260 for providing and fixing a frictional force to the rotary shaft of the docking and conveying robot 210. [ And a plurality of docking devices 200 may be transported together by one docking transport robot 100. In this case,

상기 도킹이송로봇(100)은 자체적으로 화물을 적재하여 이송할 수 있음은 물론 화물이 적재되는 피도킹장치(200)를 설정된 목적지까지 자율주행하며 이송하는 장치로서, 무선통신망을 통해 운영서버(300)로부터 수신되는 제어신호에 따라 작업장(w) 내에서 설정된 이동경로를 인식하면서 목적지까지 주행하고, 상기 피도킹장치(200)의 장치인식용 마커(205)를 인식하여 각 피도킹장치(200)를 구분하고 후방에는 상기 연결부(220)와 탈착가능하게 결합하는 도킹구동장치(105)가 구비되어 설정된 피도킹장치(200)와 도킹하여 설정된 목적지로 이송하도록 동작한다.The docking and conveying robot 100 is capable of loading and transporting freights and is also an apparatus for autonomously moving and transferring the docking device 200 to a predetermined destination, Docking device 200 recognizes an edible marker 205 which is a device of the docking device 200 and recognizes the moving path of the docking device 200 in accordance with a control signal received from the docking device 200. [ And a docking drive unit 105 detachably coupled to the connection unit 220 at a rear portion thereof. The docking drive unit 105 is docked with the set docking unit 200 and is operated to transfer the docking unit to a predetermined destination.

여기서, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 상기 도킹이송로봇(100)은 운영서버(300)나 피도킹장치(200)와의 신호연결을 위한 무선통신모듈(101)이 구비되어 이송하는데 필요한 제어신호를 수신할 수 있으며, 자율주행간 주변의 장애물이나 다른 도킹이송로봇(100) 및 피도킹장치(200)간의 충돌을 감지하기 위한 충돌감지센서(102)가 구비될 수 있다.2 to 4, the docking and conveying robot 100 includes a wireless communication module 101 for signal connection with the operation server 300 or the docking station 200, And a collision detection sensor 102 for detecting a collision between the autonomous traveling obstacle and another docking transfer robot 100 and the docking device 200 may be provided.

상기 충돌감지센서(102)로는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본체부(110)의 전방 및 후방에 배치되어 단거리에 위치한 장애물 또는 피도킹장치(200)를 인식하는 초음파센서(131a)와, 본체부(110)의 전방에 배치되어 장거리에 위치한 장애물을 인식하는 LRF센서(131b)를 포함한다. 여기서 상기 단거리는 도킹장치(100)가 전진, 후진, 회전 등과 같이 움직일 경우 주변의 장애물과 접촉할 수 있는 근접거리를 의미하며, 상기 장거리는 도킹이송로봇(100)의 이동경로 상에 배치된 장애물을 인식하여 해당 장애물을 회피하여 이동경로를 수정할 수 있도록 일정거리 이격된 거리를 의미한다.As shown in FIGS. 3 and 4, the collision detection sensor 102 includes an ultrasonic sensor 131a disposed at the front and rear of the main body 110 and recognizing an obstacle located at a short distance or the docking device 200, And an LRF sensor 131b disposed in front of the main body 110 and recognizing an obstacle located at a long distance. Here, the short distance means a close distance that the docking apparatus 100 can make contact with an obstacle in the vicinity when the docking apparatus 100 moves forward, backward, or the like. The long distance means an obstacle And means a distance distant from the obstacle so as to avoid the obstacle and correct the movement route.

또한, 위치센서(103)가 구비되어 현재 위치를 추정하여 후술되는 이동경로를 보완하고 수정하는데 필요한 기초데이터로 이용하며, 이동구동장치(104)가 구비되어 작업장(w) 내의 계획된 이동경로를 따라 방향전환하며 이동할 수 있다.In addition, the position sensor 103 is provided to estimate the current position and use it as basic data necessary for supplementing and correcting a movement path to be described later, and a movement driving device 104 is provided to follow the planned movement path in the workshop w You can change direction.

보다 구체적으로는 이동구동장치(104)에 구비되는 바퀴구동부(120)는 도킹이송로봇(100)을 수평이동시키기 위한 구동력을 제공하는 동력원으로서, 본체부(110)의 양측에 회전가능하게 장착되는 바퀴부(121,124) 및, 상기 바퀴부(121,124)가 회전 및 조향하는데 필요한 구동력을 제공하는 구동모터(122)를 포함하여 구비된다.More specifically, the wheel drive unit 120 provided in the movement driving apparatus 104 is a power source for providing driving force for horizontally moving the docking and conveying robot 100, and is mounted on both sides of the main body 110 in a rotatable manner And a driving motor 122 for providing the driving force required to rotate and steer the wheels 121 and 124. As shown in FIG.

여기서, 상기 바퀴구동부(120)는 본체부(110)가 평면상에서 병진운동과 회전운동이 가능한 3자유도 구성으로 설계되며, 구동모터(122)의 방향전환이 없는 전후 구동만으로 본체부(110)의 3자유도 운동이 구현되는 옴니휠 또는 메카넘휠 구조로 구비될 수도 있다.Here, the wheel drive unit 120 is designed to have a three-degree-of-freedom configuration in which the main body 110 can translate and rotate in a plane, and the main body 110 can be driven only by driving the drive motor 122 forward and backward, Or an omni wheel or a mecha-wheelwheel structure in which the three-degree-of-freedom motion of FIG.

또한, 상기 바퀴부(121,124)는 본체부(110)의 중앙부 양측에 두 개가 배치되며 상기 구동모터(122)의 회전력을 전달받아 회전되는 구동바퀴(121) 및, 전단과 후단에 구동력없이 구동바퀴(121)의 회전에 의해 함께 회전하며 안정적으로 본체부(110)를 지지하는 보조바퀴(124)를 포함하여 구비된다. 이때, 상기 보조바퀴(124)는 외력에 의해 방향전환이 자유로운 캐스터 바퀴가 이용되는 것이 바람직하다.The wheels 121 and 124 are provided on both sides of the central portion of the main body 110 and include driving wheels 121 that are rotated by receiving the rotational force of the driving motor 122 and driving wheels 121, And the auxiliary wheel 124 which rotates together with the rotation of the main body 121 and stably supports the main body 110. At this time, it is preferable that the auxiliary wheel 124 is a caster wheel which can be changed in direction by an external force.

더불어, 상기 구동바퀴(121)의 바퀴축(121a)과 구동모터(122)의 모터축(122a)은 구동벨트(123)에 의해 동력전달되도록 연결되어 상기 구동모터(122)의 회전력이 구동바퀴(121)로 전달되도록 구비되며, 상기 구동모터(122)는 제어프로그램의 제어신호에 따라 정역회전하면서 구동바퀴(121)를 구동하게 된다.The wheel shaft 121a of the drive wheel 121 and the motor shaft 122a of the drive motor 122 are connected to be driven by the drive belt 123 so that the rotational force of the drive motor 122 is transmitted to the drive wheel 122. [ And the driving motor 122 drives the driving wheel 121 while rotating forward and backward according to a control signal of the control program.

그리고, 도킹구동장치(105)가 구비되어 피도킹장치(200)의 연결부(220)와 자유롭게 도킹으로 연결될 수 있으며, 비전시스템부(106)가 구비되어 장치인식용 마커(205), 표시램프(250)를 포함한 주변 사물을 인지할 수 있다.The docking drive unit 105 is connected to the connection unit 220 of the docking station 200 and can be connected to the docking unit 200 by docking. The vision system unit 106 is provided with an edible marker 205, a display lamp 250). ≪ / RTI >

보다 구체적으로는 상기 본체부(110)에 탑재되고 외부의 장애물 또는 다른 도킹장치(100)를 감지하는 상기 비전시스템부(106)는 장애물감지센서(131)와 이동경로상에 배치된 랜드마크(L)의 이미지를 촬영하는 QR카메라(132)를 포함한다.More specifically, the vision system 106 mounted on the main body 110 and sensing an external obstacle or another docking device 100 includes an obstacle detection sensor 131 and a landmark And a QR camera 132 for capturing an image of the subject.

또한, 각 구동장치나 센서들이 장착하는데 필요한 구동전원을 제공하기 위한 전원모듈(107)이 구비되고, 도킹대상인 피도킹장치(200)를 구분하여 인식하기 위한 도킹수단 인식부(108)가 구비되며, 피도킹장치(200)의 연결부(220)와 도킹을 수행하기 위한 각 구성품들의 동작 및 제어방식을 제어하기 위한 도킹 S/W(소프트웨어)부(109)가 구비된다. 여기서 전원모듈(107)은 구동모터(122)에 구동전원을 공급하기 위한 배터리(180)을 포함할 수 있다.In addition, a docking unit recognition unit 108 for recognizing and recognizing the docking device 200, which is a docking target, is provided with a power module 107 for providing driving power required for mounting the respective driving devices and sensors And a docking S / W (software) unit 109 for controlling the operation and control method of each component for docking with the connection unit 220 of the docking device 200. Here, the power module 107 may include a battery 180 for supplying driving power to the driving motor 122.

더불어, 도킹구동장치(105)의 일측에는 연결부(220)의 도킹상태를 감지하기 위한 피도킹장치 감지센서(171)가 구비되어 도킹동작을 완료할 수 있으며, 선추적이동부(172)가 구비되어 작업장(w)의 바닥면에 격자형태로 설치된 다수의 바닥판 사이의 형성된 라인을 감지하여 도킹이송로봇(100)의 이동경로를 보정하는데 필요한 기초데이터로 이용할 수 있다.In addition, a docking device detection sensor 171 for detecting the docking state of the connection unit 220 is provided at one side of the docking drive unit 105 to complete the docking operation, and a starter moving unit 172 is provided It is possible to detect a line formed between a plurality of bottom plates provided in a lattice form on the bottom surface of the workshop w and use the basic data necessary for correcting the movement path of the docking transfer robot 100.

상기 운영서버(300)는 무선통신망을 통해 도킹이송로봇(100)로 제어신호를 전송하여 사용자의 화물운송지시에 따라 각 도킹이송로봇(100) 및 피도킹장치(200)가 설정된 목적지로 이동할 수 있도록 하는 통합제어장치로서, 사용자의 화물운송지시에 따른 이송작업계획을 수립하고 각 도킹이송로봇(100)의 경로를 계획하며, 상기 무선통신망을 통해 경로계획에 따른 제어신호를 각 도킹이송로봇(100)에게 전송하여 통합제어한다.The operation server 300 transmits a control signal to the docking and conveying robot 100 through the wireless communication network so that the docking and conveying robot 100 and the docking device 200 can move to the set destination A control unit for controlling the respective docking and conveying robots so as to control the respective docking and conveying robots, and a control unit for controlling the respective docking and conveying robots, 100 to perform integrated control.

여기서, 상기 운영서버(300)로 통상의 PC를 이용할 수 있으며 도킹이송로봇(100)에 의해 생성된 경고표시를 외부로 표시할 수 있도록 모니터 등의 디스플레이, 스피커 및 램프 등의 표시수단이 구비되어, 경고메세지, 경고점등 및 경고음 등의 형태로 비상상황을 경고할 수 있다. 이와 같이 운영서버(300)를 통해 외부로표시되는 경고표시에 의해 관리자가 경고내용을 즉각적으로 인지할 수 있게 된다.Here, a normal PC may be used as the operation server 300, and display means such as a monitor, a speaker, and a lamp may be provided so that the warning display generated by the docking transfer robot 100 can be displayed externally , A warning message, a warning light, and a warning sound. In this manner, the warning indication displayed to the outside through the operation server 300 allows the manager to immediately recognize the warning contents.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 피도킹장치(200)의 장치인식용 마커(205)는 상기 장치인식용 마커(205)는 각 피도킹장치(200)별로 구분되는 QR코드 이미지이고, 상기 도킹이송로봇(100)은 장치인식용 마커(205)의 이미지를 스캔하여 각 피도킹장치(200)의 개별코드를 인식하며, 도킹하도록 설정된 피도킹장치(200)의 개별코드와 인식된 개별코드가 일치하면 해당 피도킹장치(200)에게 근접하여 도킹을 수행할 수 있다.1, an edible marker 205, which is an apparatus of the docking device 200, is a QR code image classified by each of the docking devices 200, The docking and conveying robot 100 scans an image of the food marking unit 205 and recognizes the individual codes of each of the docking devices 200. The docking and conveying robot 100 detects individual codes of the docking device 200, It is possible to perform docking close to the corresponding docking device 200.

따라서, 제어신호에 따라 도킹대상인 특정 피도킹장치(200)의 주변으로 이동하면 주변에 배치된 각 피도킹장치(200)에 구비된 장치인식용 마커(205)를 인식하면서 도킹대상을 선별할 수 있다. 이와 같이 QR코드 이미지 등의 장치인식용 마커(205) 및 표시램프(250)를 이용하여 도킹하도록 설정된 피도킹장치(200)를 정확하게 인식하고 정렬할 수 있으므로 보다 정밀한 도킹수행이 가능하다.Accordingly, when the user moves to the periphery of a specific docking device 200 that is a docking object in accordance with a control signal, the docking target can be selected while recognizing the edible marker 205, which is a device provided in each of the docking devices 200 have. The docking device 200, which is set to be docked using the display marker 250 and the display marker 250, can accurately recognize and align the docking device 200, which is a device such as a QR code image.

또한, 상기 피도킹장치(200)는 전방에 일정한 패턴으로 발광하는 표시램프(250)가 장착되고, 상기 도킹이송로봇(100)은 표시램프(250)의 발광패턴을 인식하여 도킹을 위한 위치 및 자세로 정렬하면서 도킹을 수행할 수 있다.The docking and conveying robot 100 recognizes the light emission pattern of the display lamp 250 and displays the position and the position of the docking light Docking can be carried out while aligning in the posture.

여기서, 상기 피도킹장치(200)는 복수 개의 표시램프(250)가 전방면 상에서 설정된 상대위치에 각각 배치되고, 상기 도킹이송로봇(100)은 각 표시램프(250)의 상대위치 기준데이터(A)가 저장되고, 각 표시램프(250)를 인식하여 현재의 각 표시램프(250)간의 상대위치 인식데이터와 상기 상대위치 기준데이터(A)를 비교하여 발생하는 오차데이터에 따라 피도킹장치(200)를 지향하는 방향이 조절되도록 동작하여 도킹을 위한 방향으로 정렬할 수 있다.The docking and conveying robot 100 includes a plurality of display lamps 250 disposed at a relative position set on a front surface of the docking station 200, And recognizes each of the display lamps 250 and compares the relative position recognition data between the current display lamps 250 and the relative position reference data A, May be adjusted so as to be aligned in the direction for docking.

따라서, 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 피도킹장치(200)는 세 개의 표시램프(250)가 전방면 상에서 일정크기를 갖는 정삼각형의 꼭지점을 이루는 상대위치에 각각 배치된 경우, 상기 도킹이송로봇(100)은 상기 정삼각형의 크기와 각 꼭지점의 상대위치에 대한 기준데이터(A)가 저장되고, 각 표시램프(250)를 인식하여 인식된 각 표시램프(250)가 형성하는 삼각형의 형상에 따라 피도킹장치(200)를 향하는 지향방향을 조절하고, 각 표시램프(250)간의 이격거리에 따라 피도킹장치(200)와의 이격거리를 조절하여 도킹을 위한 방향으로 정렬할 수 있다.Therefore, for example, as shown in FIG. 8, when the three docking apparatuses 200 are disposed at the relative positions of vertices of an equilateral triangle having a predetermined size on the front surface, The docking and conveying robot 100 stores the reference data A for the size of the equilateral triangle and the relative positions of the respective vertexes and recognizes the respective display lamps 250 and displays the triangles formed by the recognized display lamps 250 Docking device 200 according to the shape of the display panel 250 and adjust the distance from the docking device 200 according to the distance between the display lamps 250 so as to align the docking direction.

예를 들어, 도 8의 (a)와 같이 도킹이송로봇(100)에서 촬영된 영상을 기준으로 정삼각형의 각 꼭지점 위치에 표시된 원형점선의 형태로 기준데이터(A)가 설정되고, 세 개의 표시램프(250)의 이미지는 각 기준데이터(L)로부터 각각 이격되어 있는 경우, 도킹이송로봇(100)은 세 개의 표시램프(250) 중 어느 하나의 표시램프(250)의 이미지를 기준데이터(L)에 포함된 세 개의 원형점선 중 매칭되는 위치의 원형점선에 위치이동하도록 정렬하고, 나머지 두 개의 표시램프(250)의 이미지가 각각 다른 두 개의 원형점선과 일치시키기 위한 방향 및 거리로 이동함으로써 피도킹장치(200)과의 도킹을 위한 위치나 자세로 정렬할 수 있다.For example, as shown in FIG. 8A, the reference data A is set in the form of a circular dotted line at each vertex position of an equilateral triangle based on the image photographed by the docking and conveying robot 100, and three display lamps When the image of the display lamp 250 is spaced apart from each reference data L, the docking transfer robot 100 transfers the image of one of the three display lamps 250 to the reference data L, And the image of the other two display lamps 250 is moved in a direction and a distance so as to coincide with the other two circular dotted lines, And can be arranged in a position or posture for docking with the apparatus 200. [

한편, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 피도킹장치(200)의 상기 연결부(220)는 피도킹장치(200)의 베이스프레임(240)에 장착되어 전방으로 연장형성된 연장봉(221) 및, 구형상으로 형성되어 상기 연장봉(221)의 단부에 장착된 도킹볼(222)을 포함할 수 있다.5 and 6, the connection unit 220 of the docking station 200 includes an extension rod 221 mounted on the base frame 240 of the docking station 200 and extending forward, And a docking ball 222 formed in a spherical shape and mounted on an end of the elongate rod 221.

또한, 상기 도킹구동장치(105)는 상기 도킹이송로봇(100)의 케이싱(111) 또는 본체부(110)의 후방에 배치되고 일측이 개방된 구형의 홈형상으로 이루어져 상기 도킹볼(222)이 삽입되는 볼홈(173)과, 상기 케이싱(111) 또는 본체부(110) 상에서 상기 볼홈(173)의 측부에 배치되고 측방으로 슬라이딩 이동하면서 상기 볼홈(173)의 개구된 일측을 커버하면서 볼홈(173)에 삽입된 도킹볼(222)을 구속하는 고정부(174) 및, 상기 고정부(174)가 슬라이딩 이동하는데 필요한 구동력을 제공하는 구동부(175)를 포함할 수 있다.The docking drive apparatus 105 is disposed at the rear of the casing 111 or the main body 110 of the docking and conveying robot 100 and has a spherical groove shape with one side opened, A ball groove 173 disposed on a side of the ball groove 173 on the casing 111 or the main body 110 and sliding sideways to cover an opened side of the ball groove 173, A fixing part 174 for restraining the docking ball 222 inserted in the fixing part 174 and a driving part 175 for providing a driving force required for the fixing part 174 to slide and move.

따라서, 도 5와 같이 도킹이송로봇(100)의 도킹구동장치(105)와 피도킹장치(200)의 연결부(220)가 전후로 대향하도록 배치된 상태에서 도킹이송로봇(100)이 후진동작하면, 돌출된 도킹볼(222)이 볼홈(173)에 삽입되며 도킹볼(222)이 삽입되면서 볼홈(173)의 내부에 배치된 피도킹장치 감지센서(171)가 이를 감지하면 구동부(175)에 의해 고정부(174)가 슬라이딩 이동하면서 볼홈(173)에 삽입된 도킹볼(222)의 측부를 커버함으로써 볼홈(173)과 고정부(174)의 접촉면 상에 형성된 곡면(176)에 의해 형성되는 구형상의 홈 내에서 도킹볼(222)이 구속되어 도킹이 완료될 수 있다.5, when the docking and conveying robot 100 moves backward in a state where the docking drive unit 105 of the docking and conveying robot 100 and the connection unit 220 of the docking station 200 are arranged to face each other, The protruding docking ball 222 is inserted into the ball groove 173 and the docking ball 222 is inserted and the docking device detection sensor 171 disposed inside the ball groove 173 senses it, The spherical shape formed by the curved surface 176 formed on the contact surface between the ball groove 173 and the fixing portion 174 by covering the side portion of the docking ball 222 inserted into the ball groove 173 while the fixed portion 174 slides. The docking ball 222 may be constrained within the groove on the docking surface to complete the docking.

이러한 도킹구동장치(105)와 연결부(220)의 도킹결합구조에 의해 보다 용이하게 도킹이 이루어질 수 있으며, 도킹된 상태에서 도킹이송로봇(100)의 자유로운 방향전환이 가능하고 도킹된 상태에서 의도하지 않게 연결부(220)가 도킹구동장치(105)로부터 이탈되어 분리되는 것을 방지할 수 있다.Docking can be performed more easily by the docking connection structure of the docking drive unit 105 and the connection unit 220. It is possible to change the direction of the docking transportation robot 100 freely in a docked state, It is possible to prevent the connecting portion 220 from being detached from the docking driving device 105 and separated from the docking driving device 105. [

한편, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 작업장(w)의 바닥면에는 격자 구조를 갖는 가상의 이동로가 배치되고 각 이동경로의 교차점에는 위치식별을 위한 랜드마크(L)가 배치되며, 상기 도킹이송로봇(100)은 설정된 이동경로를 따라 이동하면서 각 랜드마크(L)를 순차적으로 판독하여 마크위치정보를 추출하고, 추출된 마크위치정보로 현재 위치를 확인하면서 설정된 경로계획대로 이동경로를 따라 목적지까지 주행할 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 10, a virtual traveling path having a lattice structure is disposed on the floor of the worksite w, a landmark L for position identification is disposed at an intersection of the traveling paths, The transfer robot 100 sequentially reads each landmark L while moving along the set travel path, extracts mark position information, checks the current position with the extracted mark position information, You can drive to your destination.

또한, 상기 피도킹장치(200)와 도킹되지 않은 상태로 이동하는 일반모드와 상기 피도킹장치(200)와 도킹된 상태로 이동하는 도킹모드로 구분하여 이동하되, 일반모드시에는 각 교차점에 배치된 랜드마크(L) 위치에서 직각으로 방향전환하며 이동하고, 도킹모드시에는 임의 랜드마크(L1)와 해당 임의 랜드마크(L1)로부터 이동경로 상의 사선방향에 위치한 랜드마크(L2)를 연결하는 이동경로를 따라 이동하며 방향전환할 수 있다.The docking device 200 is divided into a general mode in which the docking device 200 is not docked and a docking mode in which the docking device 200 moves in a docked state. In the docking mode, the landmark L2 located in the oblique direction on the movement route is connected from the arbitrary landmark L1 to the arbitrary landmark L1 in the docking mode It can move along the movement path and change direction.

여기서, 상기 랜드마크(L)로는 QR코드이미지, 바코드 등의 광학코드이미지일 수 있으며, RFID 및 NFC 등과 같은 전자인식칩이나 아이마크(Eye mark) 등을 이용할 수도 있고, 이 밖에 본 발명이 속하는 기술분야에서 이동경로 상에 설치하여 감지수단에 의해 감지될 수 있는 다양한 감지체가 이용될 수 있다. 이하에서는 상기 랜드마크(L)는 QR코드이미지인 것을 예를 들어 실시예를 설명하기로 한다.Here, the landmark L may be an optical code image such as a QR code image or a bar code, and may be an electronic recognition chip such as RFID and NFC, an eye mark, or the like. In addition, Various sensors may be used in the art, which may be mounted on a moving path and sensed by sensing means. Hereinafter, an example will be described in which the landmark L is a QR code image.

보다 구체적으로 설명하면, 도 10에 도시된 바와 같이 후미에 피도킹장치(200)가 도킹되지 않은 도킹이송로봇(100a)의 경우에는 직선이동하다 방향전환이 예정된 랜드마크(L)를 중심으로 제자리에서 90도 방향으로 방향전환하면서 설정된 목적지(G)까지 이동할 수 있으나, 후미에 피도킹장치(200)가 도킹된 도킹이송로봇(100b)의 경우에는 제자리에서의 90도로 방향전환하지 못해 별도의 이동경로 계획이 필요하다.10, in the case of the docking and conveying robot 100a in which the docking docking device 200 is not docked, the docking and conveying robot 100a moves in a straight line, The docking robot 100b can not be turned in the direction of 90 degrees in the case of the docking transportation robot 100b in which the docking docking station 200 is docked at the rear, Is required.

이에 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도킹이송로봇(100)은 후미에 피도킹장치(200)가 도킹된 상태로 이동하는 도킹모드시에는 직선방향은 기존대로 랜드마크(L)를 따라 직선이동하되 방향전환시에는 방향전환이 예정된 임의의 랜드마크(L1)와 사선방향의 랜드마크(L2) 사이를 곡률반경으로 연결하는 이동경로를 따라 곡선으로 이동하며 방향전환할 수 있다.Accordingly, in the docking mode in which the docking and conveying robot 100 according to the preferred embodiment of the present invention moves in a docked state of the docking docking station 200, the linear direction moves linearly along the landmark L At the time of switching, it is possible to change the direction of movement by moving along a movement path connecting a certain landmark (L1) with a curvature radius between an arbitrary landmark (L1) and an oblique landmark (L2).

한편, 도킹이송로봇(100)의 도킹구동장치(105)와 피도킹장치(200)의 연결부(220) 사이에 45도 정도로 회전각을 형성할 수 있는 경우, 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이 도킹이송로봇(100)은 상기 도킹모드시 상기 임의 랜드마크(L)와 사선방향의 랜드마크(L2) 사이를 45도의 경사각도로 직선연결하는 이동경로를 따라 직선으로 이동하며 방향전환할 수 있다. 여기서, 인접된 네 개의 랜드마크(L)가 형성하는 사각형의 형상이 정사각형인 경우 45도의 경사각도로 이동할 수 있나 세로 또는 가로로 긴 직사각형인 경우 두 랜드마크(L1,L2) 사이를 가로 지르는 대각선의 기울기 각도로 조절되는 것이 바람직하다.When a rotation angle of about 45 degrees can be formed between the docking drive device 105 of the docking transfer robot 100 and the connection part 220 of the docking device 200, The docking and conveying robot 100 moves in a straight line along a moving path connecting the arbitrary landmark L and the landmark L2 in the diagonal direction at an inclination angle of 45 degrees in the docking mode, have. Here, when the shape of the rectangle formed by the adjacent four landmarks L is a square, it can be moved at an inclination angle of 45 degrees. In the case of a rectangle long or horizontally long, a diagonal line crossing between the two landmarks L1 and L2 It is preferable to adjust the angle of inclination.

또한, 도 11의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 도킹이송로봇(100)은 상기 도킹모드시 상기 임의 랜드마크(L1)와 사선방향 사이의 랜드마크(L2) 사이를 세구간으로 구획하고 각 구간별로 30도의 경사각도로 직선연결하는 이동경로를 따라 직선으로 이동하며 방향전환할 수 있다. 따라서, 상기 임의 랜드마크(L1)에서 30도의 경사각으로 방향전환하여 L1에서 L2까지의 이동경로 설정된 제1구간을 직선이동한 후 제1구간의 종료점에서 다시 30도의 경사각으로 방향전환하여 제2구간을 직선이동하며 제2구간의 종료점에서 또 다시 30의 경사각으로 방향전환하여 제3구간을 직선이동함으로써 지정된 랜드마크(L2)까지 세구간으로 나누어 직선이동하면서 방향전환할 수 있다. 이때, 각 구간의 길이는 동일할 수 있으며 필요에 따라 각 구간의 길이를 차등하여 설정할 수도 있다.11 (b), the docking and conveying robot 100 divides the landmark L2 between the arbitrary landmark L1 and the diagonal direction into three sections in the docking mode, It is possible to change the direction by moving along a straight line connecting a straight line at an inclination angle of 30 degrees in each section. Therefore, the first land section L1 is shifted from the landmark L1 at an inclination angle of 30 degrees, and then the first section is shifted from the end point of the first section to the inclination angle of 30 degrees, And the third section is linearly moved to the specified landmark L2 by dividing the third section into three sections and then the section can be changed in a straight line direction. At this time, the lengths of the respective sections may be the same, and the lengths of the sections may be set differently, if necessary.

이와 같이 30도나 45도 경사각도로 직선이동하며 도킹모드에서 방향전환하는 경우 반경곡률을 따라 곡선으로 방향전환하는 경우보다 도킹이송로봇(100)의 이동경로를 산출하기 위한 절차가 간소해질 수 있다.Thus, the procedure for calculating the moving path of the docking and conveying robot 100 can be simplified compared to the case of changing the direction to the curved line along the radius curvature in the case of linearly moving at a 30 or 45 degree inclination angle and changing the direction in the docking mode.

이와 같이, 일반모드시에는 각 교차점에 배치된 랜드마크(L) 위치에서 직각으로 방향전환하며 이동하고, 도킹모드시에는 임의 랜드마크(L1)와 해당 임의 랜드마크(L1)로부터 이동경로 상의 사선방향에 위치한 랜드마크(L2)를 연결하는 이동경로를 따라 이동하며 방향전환할 수 있으므로, 도킹여부에 따른 상황을 고려하여 최적의 이동모드로 이동시킬 수 있으며, 도킹이송로봇(100)과 피도킹장치(200)가 전후방으로 직렬연결된 도킹구조에 의해 도킹이송로봇(100)가 지정된 이동경로를 벗어나게 되는 것을 방지할 수 있다.As described above, in the normal mode, the direction changes from the position of the landmark L disposed at each intersection to the right angle and moves from the arbitrary landmark L1 and the arbitrary landmark L1 in the docking mode, The docking transfer robot 100 and the docking transfer robot 100 can move to the optimum moving mode in consideration of the situation depending on whether the docking is performed or not, It is possible to prevent the docking and conveying robot 100 from moving out of the designated movement path by the docking structure in which the apparatus 200 is connected in series in the front and rear directions.

한편, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 피도킹장치(200)의 작업모듈(207)는 컨베이어 벨트로 이루어져 상기 피도킹장치(200)는 컨베이어랙 구조를 가지며, 상기 도킹이송로봇(100)은 피도킹장치(200)를 컨베이어 작업대(400)와 정렬되도록 이송한 상태에서 상기 피도킹장치(200)와 컨베이어 작업대(400)를 동시에 구동제어하여 피도킹장치(200)의 작업모듈(207)에 적재된 화물이 컨베이어 작업대(400)를 통해 설정된 목적지로 이송되도록 제어할 수 있으므로 작업장 내에서의 각 장치의 통합적인 제어함으로써 연동된 작업수행이 가능하다.9, the work module 207 of the docking station 200 is formed of a conveyor belt so that the docking station 200 has a conveyor rack structure, Docking device 200 and conveyor workbench 400 are simultaneously driven and controlled so as to be loaded on work module 207 of the docking device 200 while being conveyed so as to align with the conveyor workbench 400 The conveyed work can be controlled to be transferred to the set destination through the conveyor workbench 400, so that it is possible to perform the linked work by the integrated control of each device in the workplace.

상술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 화물이송 및 피킹 시스템의 각 구성 및 기능에 의해, 이송작업계획에 따라 지정된 이동경로를 인식하면서 목적지까지 자율 주행하는 도킹이송로봇(100)에 개별적으로 화물적재가 가능한 컨베이어랙, 포크형리프트, 트레일러랙 및 워크스테이션랙 등의 피도킹장치(200)를 도킹시켜 함께 이동함으로써, 피도킹장치(200) 및 화물을 원하는 목적지까지 안정적으로 이송할 수 있고, 도킹이송로봇(100)에 직접 화물을 적재하는 경우보다 상대적으로 화물적재량을 대폭 증대시킬 수 있다.The docking transportation robot 100 that autonomously travels to the destination while recognizing the movement route designated in accordance with the transfer operation plan can be provided with the individual transfer function of the automatic transfer and picking system according to the preferred embodiment of the present invention, The docking device 200 such as a conveyor rack, a forklift, a trailer rack, and a workstation rack capable of loading cargo can be docked and moved together so that the docking device 200 and the cargo can be stably transported to a desired destination And it is possible to significantly increase the amount of cargo to be loaded relative to the case of directly loading the cargo to the docking and conveying robot 100.

다음으로, 도 7을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 화물이송 및 피킹 시스템의 동작원리를 설명하기로 한다.Next, the operation principle of the automatic cargo transfer and picking system according to the preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

먼저, 운영서버(300)는 관리자의 화물 운송지시에 따라 작업장(w) 내에 위치한 화물(10) 중 어떠한 화물(10)을 어떠한 도킹이송로봇(100)와 피도킹장치(200)를 이용하여 목적지까지 이송할 것인지에 대한 작업계획을 수립하고 이에 따른 작업지시를 제어신호의 형태로 도킹이송로봇(100) 측으로 전송한다.First, the operation server 300 transmits a cargo 10 among the cargoes 10 located in the worksite w to the destination 10 using any of the docking transfer robot 100 and the docking station 200 according to the cargo transportation instruction of the manager And transmits a work instruction corresponding to the work instruction to the docking and conveying robot 100 in the form of a control signal.

이에 상기 도킹이송로봇(100)은 대기 상태에서 수신되는 제어신호를 통해 작업을 지시받으면 세부적인 경로 및 이송계획을 수립하고 작업장(w) 내에서 설정된 이동경로를 인식하면서 경로를 따라 이동한다. 여기서 이송대상인 화물(10)은 피도킹장치(200)에 적재되어 있기 때문에 도킹이송로봇(100)은 이송계획에 따라 도킹하도록 설정된 피도킹장치(200)가 배치된 위치로 이동하며, 해당 피도킹장치(200)에 근접한 위치에서는 비전시스템부(106)을 통해 입력되는 영상을 분석하여 피도킹장치(200)에 구비된 장치인식용 마커(205)를 인식하며 인식된 피도킹장치(200)의 개별코드와 설정된 피도킹장치(200)의 개별코드를 비교하여 일치하면 해당 피도킹장치(200)에게 도킹할 수 있는 위치로 근접하여 도킹을 수행하도록 한다.When the docking and conveying robot 100 is instructed to work through the control signal received in the waiting state, the docking and conveying robot 100 establishes a detailed route and a transportation plan, and moves along the path while recognizing the set course in the workshop w. Since the cargo 10 to be transferred is loaded on the docking device 200, the docking transfer robot 100 moves to a position where the docking device 200 is set to be docked according to the transfer schedule, The image input through the vision system unit 106 is analyzed at a position close to the apparatus 200 to recognize the edible marker 205 which is a device provided in the docking apparatus 200, The individual code is compared with the individual codes of the set paired docking device 200, and when the individual codes are matched with each other, the docking is performed so as to approach the position where the individual docking device 200 can be docked.

이때, 도킹이송로봇(100)은 피도킹장치(200)와의 설정된 확인정보를 교환하면서 매칭된 피도킹장치(200)인지를 확인할 수 있다. 또한 도킹 및 상태를 피도킹장치(200) 측으로 전송하고 이에 피도킹장치(200)는 도킹정보를 확인함으로써 도킹의 완료상태를 인지할 수 있으며 이 밖에 피도킹장치 감지센서(171)로 볼홈(173)에 삽입된 연결부(220)를 인식하고 이에 따른 고정부(174)의 동작완료로 도킹상태를 인지할 수도 있다.At this time, the docking transfer robot 100 can confirm whether the docking station 200 is matched with the docking station 200 by exchanging the set confirmation information with the docking station 200. In addition, the docking device 200 can recognize the completion status of the docking by confirming the docking information. In addition, the docking device 200 detects the presence or absence of the ball groove 173 And recognizes the docking state upon completion of the operation of the fixing unit 174. [0050] FIG.

이와 같이 설정된 피도킹장치(200)와의 도킹이 완료되면 해당 피도킹장치(200)에 적재된 화물(10)을 이송하기 위한 작업위치(목적지)로 이동하며, 상기 피도킹장치(200)가 구동기능을 갖는 작업모듈(207)이 구비된 경우, 도킹이송로봇(100)은 작업위치로 이동한 상태에서 피도킹장치(200) 측으로 설정된 작업을 지시하고 이에 피도킹장치(200)가 작업을 수신하고 실행한다.When the docking with the docking station 200 is completed, the docking station 200 moves to a work location (destination) for transporting the cargo 10 loaded on the docking station 200, The docking and conveying robot 100 moves to the work position and instructs the work to be set to the side of the docking station 200. When the docking robot 200 receives the work, And execute.

피도킹장치(200)는 작업이 완료되면 도킹이송로봇(100) 측으로 작업완료 상태를 전송하고 이에 피도킹장치(200)는 피도킹장치(200)의 작업완료를 확인하고 피도킹장치(200)를 위치시키이 위한 장소 즉 결합해제 위치로 이동한다. 위치이동후 상기 도킹이송로봇(100)는 도킹구동장치(105)를 동작시켜 결합을 해제하는데 볼홈(173)과 결합된 고정부(174)를 외측방향으로 슬라이딩 이동시키게 되면 도킹볼(222)의 구속된 상태가 해제되고 해제된 상태를 피도킹장치 감지센서(171)로 인지하면 피도킹장치(200) 측으로 결합해제 및 상태를 전송하고 이에 피도킹장치(200)는 결합해제 및 위치확인후 대기상태를 갖는다.When the work is completed, the docking station 200 transmits a work completion status to the docking transfer robot 100. The docking station 200 confirms the completion of the work of the docking station 200, To the disengaging position. The docking and conveying robot 100 moves the fixing unit 174 coupled with the ball groove 173 by sliding the docking drive unit 105 in the outward direction by releasing the coupling, The docking device 200 transmits a disengagement state to the docking device 200. When the docking device 200 detects the disengaged state and the disengaged state is recognized by the docking device detection sensor 171, .

또한, 피도킹장치(200)과의 결합이 해제되면서 작업이 완료된 상태를 운영서버(300) 측으로 전송하여 운영서버(300)에서 해당 작업이 완료되었음을 인지하도록 하며 이 후 계획된 작업시간이 도래하거나 새로운 작업지시가 하달할 때까지 대기상태를 갖는다.In addition, when the connection with the docking device 200 is released, the completed operation state is transmitted to the operation server 300, so that the operation server 300 recognizes completion of the operation. After that, Wait until the work instruction is given.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.

10...화물 100...도킹이송로봇
105...도킹구동장치 173...볼홈
174...고정부 175...구동부
200...피도킹장치 205...장치인식용 마커
207...작업모듈 210...이동바퀴
220...연결부 221...연장봉
222...도킹볼 250...표시램프
300...운영서버 400... 컨베이어 작업대10 ... cargo 100 ... docking transfer robot
105 ... docking drive 173 ... ball home
174 ... fixed portion 175 ... driving portion
200 ... docking device 205 ... device identification markers
207 ... operation module 210 ... movement wheel
220 ... connection part 221 ... extension rod
222 ... Docking ball 250 ... indication lamp
300 ... operating server 400 ... conveyor workbench

Claims (12)

작업장 내에서 적재된 화물(10)을 무인으로 이송하기 위한 자동 화물이송 및 피킹 시스템에 있어서,
화물(10) 적재되는 공간이 마련되고 하부에는 이동바퀴(210)가 구비되며 전방에는 도킹을 위한 연결부(220) 및 장치인식용 마커(205)가 각각 장착된 피도킹장치(200);
무선통신망을 통해 수신되는 제어신호에 따라 상기 작업장 내에서 설정된 이동경로를 인식하면서 목적지까지 주행하고, 상기 장치인식용 마커(205)를 인식하여 각 피도킹장치(200)를 구분하고 후방에는 상기 연결부(220)와 치합되어 탈착가능하게 결합하는 도킹구동장치(105)가 구비되어 설정된 피도킹장치(200)와 도킹하여 설정된 목적지로 이송하는 도킹이송로봇(100); 및
사용자의 화물 운송지시에 따른 이송작업계획을 수립하고 각 도킹이송로봇(100)의 경로를 계획하며, 상기 무선통신망을 통해 경로계획에 따른 제어신호를 각 도킹이송로봇(100)에게 전송하여 통합제어하는 운영서버(300);를 포함하고,
상기 피도킹장치(200)는 전방에 일정한 패턴으로 발광하는 표시램프(250)가 장착되고,
상기 도킹이송로봇(100)은 표시램프(250)의 발광패턴을 인식하여 도킹을 위한 위치 및 자세로 정렬하면서 도킹을 수행하는 것을 특징으로 하는 자동 화물이송 및 피킹 시스템.
An automatic cargo transfer and picking system for unloading cargo (10) loaded in a worksite,
A docking device 200 having a space for loading the cargo 10 and a moving wheel 210 at a lower portion and a connecting portion 220 for docking and a food marking device 205 at the front;
Recognizing the movement path set in the work site and recognizing the moving direction of the to-be-operated docking device (200) by recognizing the feeding marker (205) A docking and conveying robot 100 which is provided with a docking drive device 105 which is detachably coupled with the docking station 220 to be docked with the set docking station 200 and is transported to a predetermined destination; And
A transfer operation plan according to a user's cargo transportation instruction is established, a path of each docking and conveying robot 100 is planned, a control signal according to a path plan is transmitted to the docking and conveying robot 100 through the wireless communication network, And an operation server (300)
The docking device 200 includes a display lamp 250 for emitting light in a predetermined pattern in front,
Wherein the docking and transfer robot (100) recognizes a light emission pattern of the display lamp (250) and performs docking while aligning the position and the posture for docking.
청구항 1에 있어서,
상기 장치인식용 마커(205)는 각 피도킹장치(200)별로 구분되는 QR코드 이미지이고,
상기 도킹이송로봇(100)은 장치인식용 마커(205)의 이미지를 스캔하여 각 피도킹장치(200)의 개별코드를 인식하며, 도킹하도록 설정된 피도킹장치(200)의 개별코드와 인식된 개별코드가 일치하면 해당 피도킹장치(200)에게 근접하여 도킹을 수행하는 것을 특징으로 하는 자동 화물이송 및 피킹 시스템.
The method according to claim 1,
The food marker 205 is a QR code image classified by each docking device 200,
The docking and conveying robot 100 scans an image of the food marking unit 205 and recognizes the individual codes of the respective docking devices 200. The individual codes of the docking device 200 set to be docked, And if the codes match, docking is performed in proximity to the docking device (200).
삭제delete 청구항 1항에 있어서,
상기 피도킹장치(200)는 복수 개의 표시램프(250)가 전방면 상에서 설정된 상대위치에 각각 배치되고,
상기 도킹이송로봇(100)은 각 표시램프(250)의 상대위치 기준데이터(A)가 저장되고, 각 표시램프(250)를 인식하여 현재의 각 표시램프(250)간의 상대위치 인식데이터와 상기 상대위치 기준데이터(A)를 비교하여 발생하는 오차데이터에 따라 피도킹장치(200)를 지향하는 방향이 조절되도록 동작하여 도킹을 위한 방향으로 정렬하는 것을 특징으로 하는 자동 화물이송 및 피킹 시스템.
The method according to claim 1,
In the docking device 200, a plurality of display lamps 250 are disposed at respective relative positions set on the front surface,
The relative position reference data A of each display lamp 250 is stored and the docking and conveying robot 100 recognizes the display lamps 250, Is aligned with the direction for docking by operating to adjust the direction of the docking station (200) according to the error data generated by comparing the relative position reference data (A).
청구항 4항에 있어서,
상기 피도킹장치(200)는 세 개의 표시램프(250)가 전방면 상에서 일정크기를 갖는 정삼각형의 꼭지점을 이루는 상대위치에 각각 배치되고,
상기 도킹이송로봇(100)은 상기 정삼각형의 크기와 각 꼭지점의 상대위치에 대한 기준데이터(A)가 저장되고, 각 표시램프(250)를 인식하여 인식된 각 표시램프(250)가 형성하는 삼각형의 형상에 따라 피도킹장치(200)를 향하는 지향방향을 조절하고, 각 표시램프(250)간의 이격거리에 따라 피도킹장치(200)와의 이격거리를 조절하여 도킹을 위한 방향으로 정렬하는 것을 특징으로 하는 자동 화물이송 및 피킹 시스템.
The method of claim 4,
In the docking device 200, the three display lamps 250 are disposed at respective relative positions forming vertexes of an equilateral triangle having a predetermined size on the front surface,
The docking and conveying robot 100 stores the reference data A for the size of the equilateral triangle and the relative positions of the vertexes and recognizes each of the display lamps 250 and displays a triangle Docking device 200 according to the shape of the docking device 200 and adjusts the distance from the docking device 200 according to the distance between the display lamps 250 to align the docking direction Automatic cargo transfer and picking system.
청구항 1항에 있어서,
상기 연결부(220)는 피도킹장치(200)의 베이스프레임(240)에 장착되어 전방으로 연장형성된 연장봉(221) 및, 구형상으로 형성되어 상기 연장봉(221)의 단부에 장착된 도킹볼(222)을 포함하고,
상기 도킹구동장치(105)는 상기 도킹이송로봇(100)의 케이싱(111) 또는 본체부(110)의 후방에 배치되고 일측이 개방된 구형의 홈형상으로 이루어져 상기 도킹볼(222)이 삽입되는 볼홈(173)과, 상기 케이싱(111) 또는 본체부(110) 상에서 상기 볼홈(173)의 측부에 배치되고 측방으로 슬라이딩 이동하면서 상기 볼홈(173)의 개구된 일측을 커버하면서 볼홈(173)에 삽입된 도킹볼(222)을 구속하는 고정부(174) 및, 상기 고정부(174)가 슬라이딩 이동하는데 필요한 구동력을 제공하는 구동부(175)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 화물이송 및 피킹 시스템.
The method according to claim 1,
The connection unit 220 includes an extension rod 221 attached to the base frame 240 of the docking station 200 and extending forward and a docking ball 220 formed in a spherical shape, (222)
The docking drive apparatus 105 is disposed at the rear of the casing 111 or the main body 110 of the docking and conveying robot 100 and has a spherical groove shape with one side opened, A ball groove 173 is provided on the casing 111 or the main body 110 on the side of the ball groove 173 and is slid laterally while covering one side of the ball groove 173, A fixing portion 174 for restraining the inserted docking ball 222 and a driving portion 175 for providing the driving force required for the fixing portion 174 to slide and move.
청구항 1항에 있어서,
상기 작업장의 바닥면에는 격자 구조를 갖는 가상의 이동로가 배치되고 각 이동경로의 교차점에는 위치식별을 위한 랜드마크(L)가 배치되며,
상기 도킹이송로봇(100)은 설정된 이동경로를 따라 이동하면서 각 랜드마크(L)를 순차적으로 판독하여 마크위치정보를 추출하고, 추출된 마크위치정보로 현재 위치를 확인하면서 설정된 경로계획대로 이동경로를 따라 목적지까지 주행하며, 상기 피도킹장치(200)와 도킹되지 않은 일반모드와 상기 피도킹장치(200)와 도킹된 도킹모드로 구분하여 이동하되, 일반모드시에는 각 교차점에 배치된 랜드마크(L) 위치에서 직각으로 방향전환하며 이동하고, 도킹모드시에는 임의 랜드마크(L1)와 해당 임의 랜드마크(L1)로부터 이동경로 상의 사선방향에 위치한 랜드마크(L2)를 연결하는 이동경로를 따라 이동하며 방향전환하는 것을 특징으로 하는 자동 화물이송 및 피킹 시스템.
The method according to claim 1,
An imaginary traveling path having a lattice structure is arranged on the floor of the worksite, a landmark (L) for position identification is arranged at an intersection of each traveling path,
The docking and conveying robot 100 sequentially reads each landmark L while moving along the set route, extracts mark position information, checks the current position using the extracted mark position information, And a docking mode in which the docking device 200 and the docking device 200 are docked. In the normal mode, A moving path for connecting the arbitrary landmark L1 and the landmark L2 located in the oblique direction on the moving route from the arbitrary landmark L1 is selected as the moving route in the docking mode, Wherein the cargo transferring and picking system is adapted to move along and turn.
청구항 1항에 있어서,
상기 도킹이송로봇(100)은,
상기 도킹모드시 상기 임의 랜드마크(L1)와 사선방향의 랜드마크(L2) 사이를 곡률반경으로 연결하는 이동경로를 따라 곡선으로 이동하며 방향전환하는 것을 특징으로 하는 자동 화물이송 및 피킹 시스템.
The method according to claim 1,
The docking and conveying robot 100,
Wherein the docking mode shifts a direction along a movement path connecting a random landmark (L1) and a landmark (L2) in a diagonal direction with a radius of curvature in the docking mode.
청구항 1항에 있어서,
상기 도킹이송로봇(100)은,
상기 도킹모드시 상기 임의 랜드마크(L1)와 사선방향의 랜드마크(L2) 사이를 45도의 경사각도로 직선연결하는 이동경로를 따라 직선으로 이동하며 방향전환하는 것을 특징으로 하는 자동 화물이송 및 피킹 시스템.
The method according to claim 1,
The docking and conveying robot 100,
Wherein the docking mode is characterized by moving in a straight line along a movement path connecting the arbitrary landmark (L1) and the landmark (L2) in an oblique direction at an inclination angle of 45 degrees, .
청구항 1항에 있어서,
상기 도킹이송로봇(100)은,
상기 도킹모드시 상기 임의 랜드마크(L1)와 사선방향 사이의 랜드마크(L2) 사이를 세구간으로 구획하고 각 구간별로 30도의 경사각도로 직선연결하는 이동경로를 따라 직선으로 이동하며 방향전환하는 것을 특징으로 하는 자동 화물이송 및 피킹 시스템.
The method according to claim 1,
The docking and conveying robot 100,
In the docking mode, the arbitrary landmark (L1) is divided into three sections between the landmark (L2) and the diagonally opposite direction, and the section is linearly shifted along a moving path connecting the sections at an inclination angle of 30 degrees Automatic cargo transfer and picking system featuring.
청구항 1항에 있어서,
상기 피도킹장치(200)는 적재된 화물을 임의 위치로 이동시키기 위한 작업모듈(207)이 구비되고, 도킹이송로봇(100)의 작업지시 정보에 따라 상기 작업모듈(207)을 구동제어하는 것을 특징으로 하는 자동 화물이송 및 피킹 시스템.
The method according to claim 1,
The docking station 200 includes a work module 207 for moving the cargo to an arbitrary position and drives and controls the work module 207 in accordance with the work instruction information of the docking transfer robot 100 Automatic cargo transfer and picking system featuring.
청구항 11항에 있어서,
상기 작업모듈(207)는 컨베이어 벨트로 이루어져 상기 피도킹장치(200)는 컨베이어랙 구조를 가지며,
상기 도킹이송로봇(100)은 피도킹장치(200)를 컨베이어 작업대(400)와 정렬되도록 이송한 상태에서 상기 피도킹장치(200)와 컨베이어 작업대(400)를 동시에 구동제어하여 피도킹장치(200)의 작업모듈(207)에 적재된 화물이 컨베이어 작업대(400)를 통해 설정된 목적지로 이송되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 자동 화물이송 및 피킹 시스템.12. The method of claim 11,
The work module (207) is made of a conveyor belt, and the podding device (200) has a conveyor rack structure,
The docking and conveying robot 100 simultaneously drives and controls the docking device 200 and the conveyor workbench 400 while the docking device 200 is transferred to be aligned with the conveyor workbench 400, ) To the destination set via the conveyor workbench (400). ≪ Desc / Clms Page number 16 >
KR1020170064965A 2017-05-26 2017-05-26 Automatic freight transferring and picking system KR102000825B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170064965A KR102000825B1 (en) 2017-05-26 2017-05-26 Automatic freight transferring and picking system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170064965A KR102000825B1 (en) 2017-05-26 2017-05-26 Automatic freight transferring and picking system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180129242A KR20180129242A (en) 2018-12-05
KR102000825B1 true KR102000825B1 (en) 2019-07-16

Family

ID=64743735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170064965A KR102000825B1 (en) 2017-05-26 2017-05-26 Automatic freight transferring and picking system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102000825B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3916394A1 (en) * 2020-05-29 2021-12-01 Roche Diagnostics GmbH Module for an automated laboratory system

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109920296A (en) * 2019-03-26 2019-06-21 杭州合学教育科技有限公司 Automobile teaching aid operation method and device, computer readable storage medium and terminal
CN111949020A (en) * 2020-07-21 2020-11-17 合肥工业大学 AR path guidance-based path planning method and system for picking multiple persons in warehouse
KR102564725B1 (en) * 2021-08-30 2023-08-07 최 헨리 Systems and method for transporting trailers using autonomous driving system
KR102624415B1 (en) * 2021-10-22 2024-01-15 주식회사 와트 Unmanned Delivery System

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101151449B1 (en) * 2012-02-15 2012-06-01 한경대학교 산학협력단 Modular mobile robots with the lifting means, the systems and methods for freight carrying by cooperative control of robots
KR101323705B1 (en) * 2013-06-05 2013-11-11 한경대학교 산학협력단 Autonomous freight transportation system using mobile robot for autonomous freight transportation

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120090402A (en) 2011-02-07 2012-08-17 신승훈 Unmanned auto moving system for vehicle of crematory using of a razer

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101151449B1 (en) * 2012-02-15 2012-06-01 한경대학교 산학협력단 Modular mobile robots with the lifting means, the systems and methods for freight carrying by cooperative control of robots
KR101323705B1 (en) * 2013-06-05 2013-11-11 한경대학교 산학협력단 Autonomous freight transportation system using mobile robot for autonomous freight transportation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3916394A1 (en) * 2020-05-29 2021-12-01 Roche Diagnostics GmbH Module for an automated laboratory system

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180129242A (en) 2018-12-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102000825B1 (en) Automatic freight transferring and picking system
US10214400B2 (en) Systems and methods for moving pallets via unmanned motorized unit-guided forklifts
KR102162756B1 (en) Mobile robot platform system for process and production management
KR101323705B1 (en) Autonomous freight transportation system using mobile robot for autonomous freight transportation
KR101319045B1 (en) Mobile robot for autonomous freight transportation
US11524374B2 (en) Conveying system for simultaneously transporting workpieces and workers
US9971351B2 (en) Orientation device for electrically operated transportation vehicles, automatically guided in factory building
JP6247796B2 (en) Shelf placement system, transfer robot, and shelf placement method
US10108194B1 (en) Object placement verification
KR101644270B1 (en) Unmanned freight transportation system using automatic positioning and moving route correcting
US11945649B2 (en) Bin retrieval and transport systems and methods
EP4004669B1 (en) Self-driving system with tag reader
CN109895825B (en) Automatic conveyer
JP2020077295A (en) Unmanned carrier, unmanned carrier control method, and program
JP2022518012A (en) Autonomous broadcasting system for self-driving cars
JP6840369B2 (en) Automated guided vehicle and transportation work method using it
KR20170009103A (en) Autonomously traveling robot and navigation method thereof
KR20200074774A (en) Automatic guided vehicle for moving goods
KR101968217B1 (en) Automated Guided Vehicle capable of sequential obstacle avoidance
JP7081194B2 (en) Travel control system for transport vehicles and travel control methods for transport vehicles
EP3647896A1 (en) Virtual coupling
US20210354924A1 (en) Navigator for Intralogistics
WO2023086666A1 (en) Adaptive mobile robot behavior based on payload
JP2022127886A (en) Conveyance system, conveyance method and conveyance program

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant