KR102043801B1 - 지능형 무인자율주행 물류 로봇 - Google Patents

지능형 무인자율주행 물류 로봇 Download PDF

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Abstract

본 발명은 여러 고객의 주문상품이 구분 적재되도록 지원하는 지능형 무인자율주행 물류 로봇에 관한 것으로, 고객별 주문 리스트를 전송받아 자체적으로 1회 처리 가능한 주문 리스트를 선별하고, 카트 선반에 구획된 영역에 선별된 각 주문 리스트를 할당한후 상품이 적재된 위치로 자동 이동하여 작업자가 표시부에 표시된 주문상품만을 픽업하여 고객별로 구획된 영역에 적재하는 방식을 취하기 때문에, 온라인 혹은 오프라인 주문된 고객별 주문상품이 상품 픽업과정에서 구분 적재될 수 있도록 설계되어 고객별 주문상품의 픽업 및 분류에 소요되는 인력과 시간의 낭비를 최소화할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명은 고객이 주문한 상품이 위치하는 곳으로 물류 로봇 스스로가 자동 이동하여 모든 주문상품을 픽업받아 패킹장으로 이동하기 때문에, 주문 상품의 픽업이 자동으로 이루어질 수 있으며, 전송받은 고객 주문리스트에서 1회 처리 가능한 주문 수를 자동 산출하기 때문에 관리자 혹은 작업자 개입을 최소화할 수 있는 인공지능형 물류 로봇을 구현할 수 있는 이점이 있다.

Description

지능형 무인자율주행 물류 로봇{INTELLIGENT LOGISTICS ROBOT}
본 발명은 지능형 무인자율주행 물류 로봇 관한 것으로, 특히 여러 고객의 주문상품이 구분 적재되도록 지원하는 지능형 무인자율주행 물류 로봇에 관한 것이다.
상품 가격, 할인제도, 보상제도 등의 다양한 장점으로 인해 대형 매장, 창고형 매장의 이용객 수는 계속적으로 증가하고 있다. 대형 (할인) 매장을 통한 상품 구매 형태는 방문을 통해 주로 이루어지지만, 거리 혹은 시간의 제약 등으로 인해 온라인 주문을 하는 경우도 많다.
대형 매장, 소매거래 혹은 도매거래를 불문하고 온라인 주문된 다수 고객의 상품을 처리하기 위해서는 우선적으로 각 고객 주문상품의 픽업(pick-up)이 이루어져야 하고, 이후 픽업된 주문상품을 고객별로 포장하여 발송해야 한다. 이러한 경우 고객별 주문상품을 하나하나 픽업하고, 고객별로 주문된 상품을 구분하는 과정에 많은 시간과 인력이 투여되기 때문에 이를 최소화하기 위한 기술적 방안이 필요하다.
대한민국 공개특허공보 10-2009-0016837호
이에 본 발명은 상술한 필요성에 따라 창안된 발명으로써, 본 발명의 목적은 온라인 혹은 오프라인 주문된 고객별 주문상품이 상품 픽업과정에서 구분 적재될 수 있도록 설계되어 고객별 주문상품의 픽업 및 분류에 소요되는 인력과 시간의 낭비를 최소화할 수 있는 지능형 무인자율주행 물류 로봇을 제공함에 있다.
더 나아가 본 발명의 또 다른 목적은 고객이 주문한 상품이 위치하는 곳으로 자동 이동하여 모든 주문상품을 픽업 받아 패킹장으로 셀프 이동할 수 있는 지능형 무인자율주행 물류 로봇을 제공함에 있으며,
더 나아가 본 발명의 또 다른 목적은 전송받은 고객 주문리스트에서 1회 처리 가능한 주문 수를 산출하고, 산출된 주문 수 각각에 포함된 주문상품의 픽업 및 패킹이 신속하게 이루어짐은 물론, 전송받은 고객 주문리스트 모두에 대한 처리가 신속히 이루어질 수 있도록 설계된 지능형 무인자율주행 물류 로봇을 제공함에 있다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 지능형 무인자율주행 물류 로봇은 배터리와, 창고 관리 시스템으로부터 고객별 주문 리스트를 전송받기 위한 통신부와, 작업자에 의해 픽업된 상품정보를 판독하기 위한 상품정보 판독기와, 주문상품이 적재되는 1층 이상의 선반을 포함하되, 고객별 주문상품이 구분 적재되도록 상기 선반이 구획되어 있는 지능형 무인자율주행 물류 로봇으로,
상기 선반의 구획 영역 각각에 설치되어 구획된 영역에 적재되어야할 고객별 주문상품정보를 표시해 주는 표시부들과,
매장내 상품, 패킹장 및 대기장소의 위치정보가 저장된 저장부와,
로봇 이동로를 추적하기 위한 로봇 이동로 추적부와,
휠 구동부를 제어해 상기 로봇 이동로를 따라 상품이 적재된 위치, 패킹장 위치, 대기장소 위치로 이동 제어하고, 상기 고객별 주문 리스트에서 1회 처리 가능한 고객 주문 리스트를 선별하고, 선별된 고객 주문 리스트 각각을 상기 선반의 구획 영역에 설치된 표시부들에 할당 표시해 주되, 표시된 각 고객 주문 리스트를 구성하는 주문상품정보를 상기 상품정보 판독기를 통해 판독된 상품정보와 비교하여 소거하는 방식으로 표시 데이터를 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 한다.
더 나아가 상술한 지능형 무인자율주행 물류 로봇은 상기 로봇 이동로 주변의 장애물을 감지하기 위한 장애물 감지부와,
표시된 고객별 주문상품항목의 적재 완료를 입력하기 위한 키 입력부;를 더 포함하되, 상기 제어부는 고객별 주문상품항목의 적재 완료를 지시하는 입력 혹은 상기 표시부들에 표시된 각 고객 주문 리스트를 구성하는 주문상품정보가 모두 소거된 경우 상기 패킹장 위치로 이동 제어함을 또 다른 특징으로 한다.
상술한 구성의 지능형 무인자율주행 물류 로봇들에 있어서 상기 제어부는,
고객별 주문 리스트를 구성하는 고객별 주문상품정보에 포함된 각 주문상품의 체적과 무게, 수량정보 및 각 구획 영역의 크기를 이용해 각 고객이 주문한 상품들의 체적 총합과 무게 총합을 산출해 상기 선반의 구획 영역의 수를 할당하는 방식으로 상기 고객별 주문 리스트에서 1회 처리 가능한 고객 주문 리스트를 선별함을 또 다른 특징으로 하며,
더 나아가 상기 제어부는 배터리 잔량을 체크하여 설정치 이하이면 충전위치로 이동 제어함을 또 다른 특징으로 한다.
또한 창고 관리 시스템으로부터 전송받는 상기 고객별 주문 리스트는 하나 이상의 고객별 주문상품정보로 분류되고, 각 고객별 주문상품정보는 적어도 주문상품의 위치정보, 무게, 체적, 수량 정보가 포함됨을 특징으로 한다.
상술한 과제 해결 수단에 따르면, 본 발명의 실시예에 따른 지능형 무인자율주행 물류 로봇은 고객별 주문 리스트를 전송받아 자체적으로 1회 처리 가능한 주문 리스트를 선별하고, 카트 선반에 구획된 영역에 선별된 각 주문 리스트를 할당한후 상품이 적재된 위치로 자동 이동하여 작업자가 표시부에 표시된 주문상품만을 픽업하여 고객별로 구획된 영역에 적재하는 방식을 취하기 때문에, 온라인 혹은 오프라인 주문된 고객별 주문상품이 상품 픽업과정에서 구분 적재될 수 있도록 설계되어 고객별 주문상품의 픽업 및 분류에 소요되는 인력과 시간의 낭비를 최소화할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명은 고객이 주문한 상품이 위치하는 곳으로 물류 로봇 스스로가 자동 이동하여 모든 주문상품을 픽업 받아 패킹장으로 이동하기 때문에, 주문 상품의 픽업이 자동으로 이루어질 수 있으며, 전송받은 고객 주문리스트에서 1회 처리 가능한 주문 수를 자동 산출하기 때문에 관리자 혹은 작업자 개입을 최소화할 수 있는 인공지능형 물류 로봇을 구현할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지능형 무인자율주행 물류 로봇의 주변 구성 예시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지능형 무인자율주행 물류 로봇의 외관 예시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지능형 무인자율주행 물류 로봇의 블럭 구성 예시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지능형 무인자율주행 물류 로봇의 동작 흐름 예시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 지능형 무인자율주행 물류 로봇의 로봇 이동로 예시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 고객별 주문 리스트 예시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 표시부에 표시되는 표시 데이터 예시도.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
또한 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
아울러 본 발명의 실시예를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 혹은 구성과 같은 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
우선 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지능형 무인자율주행 물류 로봇의 주변 구성도를 예시한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 지능형 무인자율주행 물류 로봇은 대형 (할인) 매장, 창고형 매장, 물류 보관창고 등의 실내외에서 운영 가능한 자율 주행 카트로서, 창고 내 물류정보를 종합적으로 관리하는 창고 관리 시스템(100)으로부터 복수의 고객별 주문 리스트를 전송받아 고객별 주문 리스트에 포함된 주문상품이 분류 적재될 수 있도록 상품이 적재된 위치(A)로 이동하거나, 선반에 적재된 주문상품을 포장하기 위해 상품 패킹장(B)으로 이동하거나 구비된 배터리 충전 잔량이 부족할 경우 충전 위치(C)로 이동한다.
참고적으로 창고 관리 시스템(100)은 고객으로부터 온라인 상품 주문을 접수받아 대기장소에 위치하는 지능형 무인자율주행 물류 로봇(200)으로 무선 전송해 준다. 무선 전송을 위해 실내 근거리 통신망을 이용할 수 있으며, 경우에 따라 예를 들면 장애 발생시 이동 통신망을 이용하여 온라인 상품 주문된 다수의 고객별 주문 리스트를 지능형 무인자율주행 물류 로봇으로 전송할 수 있다.
고객별 주문 리스트 전송시 창고 관리 시스템(100)은 지능형 무인자율주행 물류 로봇의 식별정보를 포함하여 전송함으로써, 서로 다른 고객별 주문 리스트가 지능형 무인자율주행 물류 로봇으로 전송되며, 전송되는 고객별 주문 리스트에는 고객별 주문상품이 구분 적재되도록 구획되어 있는 선반의 수 혹은 구획되어 있는 영역의 수와 동일한 수의 고객 주문 리스트가 포함될 수 있다. 이는 지능형 무인자율주행 물류 로봇이 1회 처리(즉, 주문상품을 적재 받아 패킹장까지 이동하는 것)할 수 있는 주문 리스트의 최대 수를 고려한 것이다.
도 2에서 보다 상세히 설명하겠지만 본 발명의 실시예에 따른 지능형 무인자율주행 물류 로봇은 고객별로 주문된 상품들이 픽업과정에서 미리 구분 적재될 수 있도록 선반(혹은 적재함)이 복수 층으로 구획되어 있거나 물리적으로 하나의 선반이 복수의 영역으로 구획되어 있다. 이러한 지능형 무인자율주행 물류 로봇의 구성을 도 2와 도 3을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지능형 무인자율주행 물류 로봇(200)의 외관도를 예시한 것이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지능형 무인자율주행 물류 로봇(200)의 블럭 구성도를 예시한 것이다.
도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 지능형 무인자율주행 물류 로봇(200)은 바디 프레임 하부에 복수의 휠(201)이 장착되어 매장 내를 이동하며, 고객의 주문상품을 적재하기 위한 1층 이상의 선반(적재함)을 구비한다. 본 발명의 실시예에서는 도 2에 도시한 바와 같이 2층의 선반이 구비된 카트를 예시하였지만 선반의 층은 사용처에 따라 가변될 수 있다.
또한 주문상품을 적재하기 위한 선반은 카트의 크기에 따라 선반이 다수의 영역으로 구획될 수 있다. 이는 구획 영역별로 고객의 주문상품을 구분 적재하기 위함이다. 도 2에서는 하층 선반이 2개의 영역으로 구획되어 있는 것을 예시하였으며, 상층의 선반은 영역 구분이 없는 것으로 도시하였다. 즉, 도 2에 도시된 지능형 무인자율주행 물류 로봇(200)은 최대 고객 3명의 주문상품을 구분 적재할 수 있고, 구획된 하층 선반 전체를 고객 1명에게 할당하여 2명의 주문상품을 구분 적재할 수도 있으며, 3개 영역 전체를 고객 1명에게 할당하여 주문상품을 적재할 수도 있다.
이와 같이 하나의 카트인 물류 로봇(200)에 상품 주문한 고객의 수를 할당하는 방식에 대해서는 도 3에서 부연 설명하기로 한다.
다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 지능형 무인자율주행 물류 로봇(200)의 각 구획 영역에는 할당된 고객의 주문 리스트를 표시하기 위한 표시부(260)가 장착된다. 이에 도 2에 도시된 지능형 무인자율주행 물류 로봇(200)에는 3개의 표시부(260)가 장착되어 운용된다. 물론 하나의 표시부(260)만을 구비하되 표시영역을 구획 영역별로 구분하여 서로 다른 고객의 주문 리스트가 표시되도록 할 수도 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 지능형 무인자율주행 물류 로봇(200)의 바디 프레임에는 작업자에 의해 픽업된 상품정보를 판독하기 위한 상품정보 판독기(280)가 결합 혹은 부착되어 있다. 바코드 리더기, 태그 리더기와 같이 상품정보를 판독할 수 있는 상품정보 판독기(280)를 통해 상품정보가 판독되면 후술할 제어부에 의해 표시부(260)에 표시된 해당 주문상품정보는 소거됨으로써, 작업자는 표시부(260)에 표시되어 있는 주문상품만을 상품 적재 장소에서 픽업하여 선반의 구획 영역에 적재하면 된다.
더 나아가 본 발명의 실시예에 따른 지능형 무인자율주행 물류 로봇(200)의 바디 프레임 전방 혹은 하방에는 로봇 이동로를 추적하기 위한 로봇 이동로 추적부(270)가 결합 혹은 부착된다. 로봇 이동로는 카트가 매장 혹은 창고 내에서 상품이 적재된 위치(A), 패킹장(B), 충전 위치, 대기 장소로 이동해야 하는 일종의 안내 길로서, 특정 컬러를 바닥에 도색하여 이동로를 만들고 도색 컬러를 영상 추적하는 방식을 이용할 경우 상기 로봇 이동로 추적부(270)는 카메라가 되며, 바닥에 금속성 테이프를 부착하여 이동로를 만든 경우에는 상기 로봇 이동로 추적부(270)가 상기 금속성 테이프를 검출할 수 있는 근접센서로 구현될 수 있다. 물론 천장 등에 비콘신호 발생기를 구비하여 이를 추적하는 방식으로 로봇 이동로를 추적할 수 있으며, 전방 영상을 촬영하여 목적지까지 이동하는 방식을 채택할 수도 있다. 이와 같이 여러 방식에 맞춰 적절한 로봇 이동로 추적부(270)를 채택하여 바디 프레임에 결합 혹은 부착 사용한다.
아울러 본 발명의 실시예에 따른 지능형 무인자율주행 물류 로봇(200)의 바디 프레임에는 물류 로봇의 이동을 위해 필요한 구성, 즉 전원 공급을 위한 배터리(210)와 기계적 구성의 휠 구동부(203)가 바디 프레임 하부 혹은 측면에 장착될 수 있고, 자율 주행을 컨트롤하고 주문상품의 구분 적재를 위해 카트(200)의 동작을 전반적으로 제어하는 제어부(240), 통신부(230) 및 각종 명령을 입력하기 위한 키 입력부(255)가 모듈화 되어 있는 메인 컨트롤 박스(MC)가 부착되어 운용된다.
이하 상술한 기구적 특성을 가지는 지능형 무인자율주행 물류 로봇(200)의 블럭 구성을 도 3을 참조하여 부연 설명하면,
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 지능형 무인자율주행 물류 로봇(200)은 전원 공급부로서 충전 가능한 배터리(BAT)(210)와,
구비된 휠을 구동하기 위한 전기적 휠 구동부(220)와,
창고 관리 시스템(100)으로부터 고객별 주문 리스트를 전송받기 위한 통신부(230)를 구비한다. 앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 지능형 무인자율주행 물류 로봇(200)은 주문상품이 적재되는 1층 이상의 선반을 포함하며, 구비된 선반은 고객별 주문상품이 구분 적재되도록 구획 가능하다.
상기 구성 외에 본 발명의 실시예에 따른 지능형 무인자율주행 물류 로봇(200)은 상기 선반의 구획 영역 각각에 설치되어 구획된 영역에 적재되어야할 고객별 주문상품정보를 표시해 주는 표시부들(260)을 구비한다. 상기 고객별 주문상품정보는 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이 적어도 주문상품명, 주문상품의 위치정보, 무게, 체적, 수량 정보가 포함된다. 주문상품의 위치정보는 해당 주문상품이 적재되어 있는 위치인 것으로 정의하기로 한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 지능형 무인자율주행 물류 로봇(200)은 매장 내에 적어도 상품, 패킹장 및 대기장소의 위치정보가 저장된 저장부(250)를 포함한다. 이러한 저장부(250)에는 후술할 제어부(240)가 물류 로봇의 전반적인 동작을 제어하기 위한 제어 프로그램 데이터가 저장됨은 물론, 로봇 이동로 추적방식에 맞게 코딩된 로봇 이동로 추적 프로그램 데이터가 저장된다. 또한 저장부(250)에는 각 선반의 크기, 물류 로봇(카트에 해당함)이 적재할 수 있는 무게 총합, 선반 구획 영역 각각의 크기에 관한 정보가 저장되어 이용된다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 지능형 무인자율주행 물류 로봇(200)은 로봇 이동로를 추적하기 위한 로봇 이동로 추적부(270)와,
휠 구동부(220)를 제어해 로봇 이동로를 따라 상품이 적재된 위치, 패킹장 위치, 대기장소 위치로 이동 제어하고, 고객별 주문 리스트에서 1회 처리 가능한 고객 주문 리스트를 선별하고, 선별된 고객 주문 리스트 각각을 상기 선반의 구획 영역에 설치된 표시부들(260)에 할당 표시해 주되, 표시된 각 고객 주문 리스트를 구성하는 주문상품정보를 상품정보 판독기(280)를 통해 판독된 상품정보와 비교하여 소거하는 방식으로 표시 데이터를 제어하는 제어부(240)를 포함한다. 상기 상품정보 판독기(280)는 상품에 부착, 인쇄된 상품식별정보를 판독하기 위한 것으로서, 바코드 판독기, 태그 리더기 등으로 구현될 수 있다.
참고적으로 상기 제어부(240)는 고객 주문 리스트를 구성하는 고객별 주문상품정보에 포함된 각 주문상품의 체적과 무게, 수량정보 및 각 구획 영역의 크기를 이용해 각 고객이 주문한 상품들의 체적 총합과 무게 총합을 산출해 상기 선반의 구획 영역의 수를 할당하는 방식으로 상기 고객별 주문 리스트에서 1회 처리 가능한 고객 주문 리스트를 선별함을 특징으로 한다.
또한 제어부(240)는 배터리(210) 잔량을 체크하여 설정치 이하이면 충전위치(C)로 이동 제어함을 또 다른 특징으로 하며, 상기 키 입력부(255)를 통해 적재된 상품의 하역완료를 지시하는 명령이 입력되면 상기 배터리 잔량 체크결과에 따라 충전위치(C) 혹은 대기장소로 이동 제어함을 특징으로 한다. 여기서 대기장소란 지능형 무인자율주행 물류 로봇(200)이 고객별 주문 리스트를 전송받기 위해 대기해야 하는 장소인 것으로 정의한다.
아울러 하기 설명에서 "1회 처리 가능한 주문"이란 물류 로봇이 고객별 주문 리스트를 전송받아 그 고객별 주문 리스트에서 선반에 구획된 영역에 할당 가능한 몇 개의 고객 주문 리스트를 선별 추출하는 것을 말하며, 이렇게 선별된 고객 주문 리스트를 구성하는 상품을 적재 운반하기 위해 상품 적재위치(A)와 상품 패킹장(B)으로 순차 이동 완료하는 것까지를 1회 처리 완료로 정의하기로 한다.
변형 가능한 실시예로서 본 발명의 실시예에 따른 지능형 무인자율주행 물류 로봇(200)은 로봇 이동로 주변의 장애물을 감지하기 위한 장애물 감지부(290)와, 표시된 고객별 주문상품의 적재 완료를 관리자가 입력하기 위한 키 입력부(255)를 더 포함할 수 있다. 이러한 경우 제어부(240)는 고객별 주문상품의 적재 완료를 지시하는 입력 혹은 상기 표시부들(260)에 표시된 각 고객 주문 리스트를 구성하는 주문상품정보가 모두 소거된 경우 카트를 패킹장 위치로 이동 제어함을 특징으로 한다.
이하 상술한 구성을 가지는 지능형 무인자율주행 물류 로봇(200)의 동작을 첨부 도면을 참조하여 부연 설명하면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지능형 무인자율주행 물류 로봇(200)의 동작 흐름도를 예시한 것이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 지능형 무인자율주행 물류 로봇(200)의 로봇 이동로를, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 고객별 주문 리스트를, 도 7은 본 발명의 실시예에 따라 표시부(260)에 표시되는 표시 데이터를 각각 예시한 것이다.
도 4를 참조하면, 우선 대기장소에 위치하고 있는 지능형 무인자율주행 물류 로봇(200)의 제어부(240)는 통신부(230)를 통해 창고 관리 시스템(100)으로부터 고객별 주문 리스트를 수신(S10단계)한다. 고객별 주문 리스트는 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이 다수의 고객 주문 리스트들을 포함하며, 각 고객 주문 리스트는 도 6의 (b)와 같은 주문상품정보, 즉 적어도 주문상품명, 주문상품의 위치정보, 무게, 체적, 수량 정보를 포함한다.
고객별 주문 리스트를 수신한 지능형 무인자율주행 물류 로봇(200)의 제어부(240)는 S20단계로 진행하여 1회 처리 가능한 고객 주문 리스트를 선별하고 선별된 각각의 고객 주문 리스트를 선반 구획 영역에 할당한다.
예를 들어 구비된 선반에 구획된 영역이 도 2에 도시한 바와 같이 총 3개라면, 최대 3개의 고객 주문 리스트를 선별하거나 2개 혹은 하나의 고객 주문 리스트를 선별한다. 선별 수는 고객 주문 리스트를 구성하는 고객별 주문상품정보에 포함된 각 주문상품의 체적과 무게, 수량정보 및 각 구획 영역의 크기를 이용해 각 고객이 주문한 상품들의 체적 총합과 무게 총합을 산출해 물류 로봇(200)이 수용 내지 감당할 수 있는 적재량(혹은 적재크기)에 맞춰 선별한다.
이와 같이 1회 처리 가능한 고객 주문 리스트가 선별되면 제어부(240)는 그 선별된 고객 주문 리스트를 선반 구획 영역에 할당하고, 그 할당된 선반 구획 영역에 구비된 표시부(260)에 고객 주문상품정보를 도 7과 같이 표시(S30단계)해 준다.
도 7에서는 카트 선반 1에 구비된 표시부(260)에 고객 주문 리스트가 표시되는 것과 카트 선반 2에 구비된 표시부(260)에 고객 주문 리스트가 표시되는 것을 예시한 것으로, 이는 도 2에서 하단에 위치하는 선반 1과 상단에 위치하는 선반 2가 할당된 경우로서 2개의 고객 주문 리스트가 선별 할당된 것을 알 수 있다. 다만, 하단에 위치하는 선반 1에 구비된 어느 하나의 표시부(표시부 1)에 고객 주문 리스트가 표시된다는 것은 하단에 위치하는 선반의 두 영역을 동시 이용하라는 취지로 해석할 수도 있다.
선반 구획영역 할당 및 고객 주문상품정보가 표시되면, 제어부(240)는 이후 상품이 적재된 위치로 이동(S30단계)한다. 저장부(250)에는 상품의 (적재)위치정보가 저장되어 있고, 수신된 고객 주문 리스트에는 각 상품의 위치정보가 포함되어 있기에, 제어부(240)는 표시부(260)에 표시된 고객 주문 리스트에 포함된 주문상품이 적재된 위치를 찾아 이동(S40단계)한다. 이때 최단거리를 우선 찾아가는 방식으로 자율 주행하는 것이 바람직하며, 자율 주행방식은 도 5에 도시한 바와 같이 제어부(240)가 로봇 이동로 추적부(270)를 통해 수신되는 신호를 통해 로봇 이동로를 추종하면서 상품 적재위치로 이동할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 로봇 이동로에 붙여진 금속성 테이프를 근접센서로 검출하면서 추종할 수 있고, 카메라를 통해 로봇 이동로에 붙여진 특정 컬러를 인식하면서 추종할 수 있다.
상품 적재 위치로 카트(200)가 이동 완료되면, 상품이 적재된 곳에 위치하는 작업자는 표시부(260)에 표시된 주문상품정보를 확인하여 해당 상품을 픽업한 후 상품정보 판독기(280)에 상품식별정보를 리딩시킨다. 이에 제어부(240)는 상품정보를 판독(S50단계)하게 되고, 판독된 상품정보가 표시부(260)에 표시되어 있다면 이를 표시부(260)에서 소거(S60단계)시킴으로서, 작업자는 표시되어 있는 상품만을 픽업하여 해당 구획 영역에 적재한다. 복수의 표시부에 동일 상품이 표시되어 있는 경우 판독결과에 따라 하나씩 소거할 수 있다. 작업자 혼동을 막기 위해서는 구획 영역에 표시부가 각각 구비되는 것처럼 상품정보 판독기(280)를 구비할 수도 있을 것이다.
S50 단계와 S60 단계의 반복을 통해 고객별 주문상품의 적재가 완료된 것으로 판단(표시부에 표시된 상품정보가 모두 소거된 경우, 관리자에 의해 별도 키 입력이 있는 경우)되면, 제어부(S70단계)는 로봇 이동로를 따라 카트(200)를 패킹장으로 이동 제어(S80단계)한다.
패킹장에 도착하면 작업자는 물류 로봇(200)에 적재되어 운반된 상품들을 패키징화하기 위한 일련의 조치를 취한후 적재 상품의 하역 완료명령을 내린다. 이에 제어부(240)는 키 입력부(255)를 통해 적재상품의 하역완료 명령이 입력(S90단계)되면 도 5에 도시한 바와 같이 로봇 이동로를 따라 최초 출발하였던 대기장소(S100단계)로 이동하도록 휠 구동부(220)를 제어함으로써, 주문상품의 픽업 및 패키징을 위한 1회 주문 처리절차가 완료된다.
만약 적재상품의 하역 완료 명령이 입력되면, 제어부(240)는 전송받은 상기 고객별 주문 리스트에서 미선별된 고객 주문 리스트가 존재하는지를 체크하되, 배터리 잔량도 함께 체크하여 충전위치로 이동하거나, 새로운 고개별 주문 리스트를 수신하기 위해 대기장소로 이동하거나, 미선별된 고객 주문 리스트에 포함된 주문상품을 픽업 및 패키징하기 위해 상품이 적재된 위치로 이동한다. 만약 미선별된 고객 주문 리스트가 남아 있다면 상술한 S20단계 내지 S90단계를 반복 수행할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 지능형 무인자율주행 물류 로봇(200)은 고객별 주문 리스트를 전송받아 자체적으로 1회 처리 가능한 주문 리스트를 선별하고, 카트 선반에 구획된 영역에 선별된 각 주문 리스트를 할당하여 상품이 적재된 위치로 자동 이동하여 작업자가 표시부에 표시된 주문상품만을 픽업하여 고객별로 구획된 영역에 적재하는 방식을 취하기 때문에, 온라인 혹은 오프라인 주문된 고객별 주문상품이 상품 픽업과정에서 구분 적재될 수 있도록 설계되어 고객별 주문상품의 픽업 및 분류에 소요되는 인력과 시간의 낭비를 최소화할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명은 고객이 주문한 상품이 위치하는 곳으로 카트가 스스로 자동 이동하여 모든 주문상품을 픽업받아 패킹장으로 이동하기 때문에, 주문 상품의 픽업이 자동으로 이루어질 수 있으며, 전송받은 고객 주문리스트에서 1회 처리 가능한 주문 수를 자동 산출하기 때문에 관리자 혹은 작업자 개입을 최소화할 수 있는 인공지능형 물류 로봇(혹은 스마트 카트)를 구현할 수 있는 이점이 있다.
이상은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 이에 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 창고 관리 시스템으로부터 고객별 주문 리스트를 전송받기 위한 통신부와, 작업자에 의해 픽업된 상품정보를 판독하기 위한 상품정보 판독기와, 하기 선반의 구획 영역 각각에 설치되어 고객별 주문상품정보를 표시해 주는 표시부들과, 고객별 주문상품이 구분 적재되도록 1층 이상의 선박 각각이 구획되어 있는 지능형 무인자율주행 물류 로봇에 있어서,
    매장내 상품, 패킹장 및 대기장소의 위치정보와 물류 로봇이 적재할 수 있는 무게 총합이 저장된 저장부와;
    물류 로봇을 매장내 상품 적재 위치, 패킹장 위치, 대기장소 위치, 충전위치까지 안내하기 위해 매장 바닥에 특정 컬러로 도색된 로봇 이동로를 추적하기 위한 로봇 이동로 추적부와;
    휠 구동부를 제어해 상기 로봇 이동로를 따라 상품이 적재된 위치, 패킹장 위치, 대기장소 위치, 충전위치로 이동 제어하고, 상기 고객별 주문 리스트에서 1회 처리 가능한 고객 주문 리스트를 선별하되 상기 물류 로봇이 적재할 수 있는 무게 총합을 넘지 않는 하나 이상의 고객 주문 리스트를 선별하고, 선별된 고객 주문 리스트에 포함된 고객별 주문상품정보 각각을 상기 표시부들 중 하나에 할당 표시해 주며, 표시된 각 고객별 주문상품정보에서 상기 상품정보 판독기를 통해 판독된 상품정보를 소거하는 방식으로 표시 데이터를 제어하는 제어부;를 포함함을 특징으로 하는 지능형 무인자율주행 물류 로봇.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 로봇 이동로 주변의 장애물을 감지하기 위한 장애물 감지부와;
    표시된 고객별 주문상품의 적재 완료를 입력하기 위한 키 입력부;를 더 포함하되, 상기 제어부는 고객별 주문상품의 적재 완료를 지시하는 입력 혹은 상기 표시부들에 표시된 각 고객별 주문상품이 모두 소거된 경우 상기 패킹장 위치로 이동 제어함을 특징으로 하는 지능형 무인자율주행 물류 로봇.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 고객별 주문 리스트에 포함된 각 고객 주문 리스트를 구성하는 주문상품정보에 포함된 주문상품들의 무게 총합을 가산하여 상기 물류 로봇이 적재할 수 있는 무게 총합을 넘지 않는 하나 이상의 고객 주문 리스트만을 선별함을 특징으로 하는 지능형 무인자율주행 물류 로봇.
  4. 삭제
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 고객별 주문 리스트는 하나 이상의 고객 주문 리스트를 포함하고, 상기 고객 주문 리스트는 고객별 주문상품정보를 포함하며, 상기 고객별 주문상품정보는 주문상품명, 주문상품의 위치정보, 무게, 수량 정보가 포함됨을 특징으로 하는 지능형 무인자율주행 물류 로봇.
  6. 청구항 2에 있어서, 상기 제어부는 상기 키 입력부를 통해 적재된 상품의 하역완료를 지시하는 명령이 입력되면 배터리 잔량 체크결과에 따라 충전위치 혹은 대기장소로 이동 제어함을 특징으로 하는 지능형 무인자율주행 물류 로봇.
  7. 청구항 2에 있어서, 상기 제어부는 상기 키 입력부를 통해 적재된 상품의 하역 완료를 지시하는 명령이 입력되면, 전송받은 상기 고객별 주문 리스트에서 미선별된 고객 주문 리스트가 존재하는지를 체크하되, 배터리 잔량도 함께 체크하여 충전위치, 대기장소, 상품이 적재된 위치 중 어느 하나로 이동 제어함을 특징으로 하는 지능형 무인자율주행 물류 로봇.
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