KR102049960B1 - Transpotation robot and method of operating transpotation robot based on internet of things - Google Patents

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KR102049960B1 KR1020170005995A KR20170005995A KR102049960B1 KR 102049960 B1 KR102049960 B1 KR 102049960B1 KR 1020170005995 A KR1020170005995 A KR 1020170005995A KR 20170005995 A KR20170005995 A KR 20170005995A KR 102049960 B1 KR102049960 B1 KR 102049960B1
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Abstract

본 발명은 사물인터넷 기반 운송 로봇 및 사물인터넷 기반 운송 로봇의 동작 방법에 관한 것이다. 거리 측정 센서를 장착한 사물인터넷 기반 운송 로봇은 배터리부, 상기 배터리부에서 제공되는 전력에 의해 상기 사물인터넷 기반 운송 로봇 를 구동하는 구동부, 상기 사물인터넷 기반 운송 로봇의 전면에 장착되어 전방에 배치되는 객체의 거리를 측정하는 거리측정센서부, 상기 거리측정센서부로부터 센싱된 거리측정값에 기초하여 장애물 영역과 추적영역을 구분하는 영역설정부, 상기 거리측정센서부로부터 수신한 거리측정값에 기초하여 상기 추적영역내의 작업자를 인식하고, 상기 장애물 영역에서 장애물을 인식하여 상기 제어부에 인식 결과를 제공하는 인식부, 상기 인식부로부터 제공된 장애물 정보 또는 작업자 정보에 기초하여 상기 사물인터넷 기반 운송 로봇이 이동하도록 제어하는 제어부를 포함한다.The present invention relates to a method of operating an IoT-based transport robot and an IoT-based transport robot. The IoT-based transport robot equipped with a distance sensor includes a battery unit, a driving unit for driving the IoT-based transport robot by electric power provided from the battery unit, and mounted in front of the IoT-based transport robot. A distance measuring unit for measuring a distance of an object, an area setting unit for distinguishing an obstacle area from a tracking area based on a distance measured value sensed by the distance measuring unit, and based on a distance measuring value received from the distance measuring unit Recognizing a worker in the tracking area, recognizes the obstacle in the obstacle area to provide a recognition result to the control unit, the IoT-based transport robot is moved based on the obstacle information or worker information provided from the recognition unit It includes a control unit for controlling to.

Description

사물인터넷 기반 운송 로봇 및 운송 로봇의 동작 방법{TRANSPOTATION ROBOT AND METHOD OF OPERATING TRANSPOTATION ROBOT BASED ON INTERNET OF THINGS}IoT-based transport robot and operation method of transport robot {TRANSPOTATION ROBOT AND METHOD OF OPERATING TRANSPOTATION ROBOT BASED ON INTERNET OF THINGS}

본 발명은 사물인터넷 기반 운송 로봇 및 운송 로봇의 동작 방법에 관한 것으로, 특히 거리측정센서를 통해 작업자를 추적하거나 자율주행하는 사물인터넷 기반 운송 로봇 및 운송 로봇의 동작 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an IoT-based transport robot and a method of operating the transport robot, and more particularly, to a method of operating the IoT-based transport robot and a transport robot that tracks or autonomously drives a worker through a distance measuring sensor.

작업자가 작업장에서 카트를 직접 끌고 다니지 않고 작업자의 이동을 추적하여 자동으로 이동하거나, 자율주행하는 카트에 대한 연구가 활발하다. 종래의 창고 관리를 위한 카트는 간단한 정보만을 검색하거나 단순 운반 기능만을 보유하고 있으며, 피킹(picking; 물류센터에 정리된 물품 중 발주에 의해 필요한 만큼만 구분하여 출고 및 정리) 오류가 많이 발생되는등 정확성이 떨어지는 문제점이 있었다.There is a lot of research on carts that move automatically by tracking worker's movements without auto-carrying carts in the workplace or autonomous driving. Conventional carts for warehouse management have only simple information search or simple transport functions, and picking (picking up and sorting out as many items as needed by ordering) There was a falling issue.

특허공개공보 제10-2011-0096392호는 점포 등의 발주에서부터 물류 센터의 제품 선반에 부착된 표시기에 표시되는 피킹 수량에 이르기까지 모든 과정을 디지털화한 디지털 피킹 시스템을 바탕으로 작업시간을 단축하고 에러율을 현저히 감소시킬 수 있는 디지털 피킹 시스템용 카트를 개시하고 있으나, 여전히 복잡한 물류환경에서 피킹오류 감소 및 작업 효율 향상이 요청되고 있다.Patent Publication No. 10-2011-0096392 is based on a digital picking system that digitizes all processes from ordering of stores to the picking quantity displayed on the indicators attached to the product shelves of the distribution center, reducing the work time and error rate. Although a cart for a digital picking system can be significantly reduced, there is still a demand for reducing picking errors and improving work efficiency in a complex logistics environment.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 거리측정센서를 탑재하여 작업자의 별도의 조작 없이 자동으로 이동하는 사물인터넷 기반 운송 로봇 및 운송 로봇의 동작 방법을 제공할 수 있다.The problem to be solved by the present invention is to provide a method of operating the IoT-based transport robot and transport robot that is equipped with a distance sensor to move automatically without the operator's separate operation.

거리 측정 센서를 장착한 사물인터넷 기반 운송 로봇은, 배터리부와 상기 배터리부에서 제공되는 전력에 의해 상기 사물인터넷 기반 운송 로봇을 구동하는 구동부, 상기 사물인터넷 기반 운송 로봇의 전면에 장착되어 전방에 배치되는 객체의 거리를 측정하는 거리측정센서부, 상기 거리측정센서부로부터 센싱된 거리측정값에 기초하여 장애물 영역과 추적영역을 구분하는 영역설정부, 상기 거리측정센서부로부터 수신한 거리측정값에 기초하여 상기 추적영역내의 작업자를 인식하고, 상기 장애물 영역에서 장애물을 인식하여 상기 제어부에 인식 결과를 제공하는 인식부, 상기 인식부로부터 제공된 장애물 정보 또는 작업자 정보에 기초하여 상기 사물인터넷 기반 운송 로봇이 이동하도록 제어하는 제어부를 포함한다.The IoT-based transport robot equipped with a distance sensor includes a driving unit for driving the IoT-based transport robot by a battery unit and electric power provided from the battery unit, and is mounted on the front of the IoT-based transport robot and disposed in front of the IoT. A distance measuring unit for measuring a distance of an object to be detected; an area setting unit for distinguishing an obstacle area from a tracking area based on a distance measured value sensed by the distance measuring unit; and a distance measuring value received from the distance measuring unit A recognition unit for recognizing an operator in the tracking area and recognizing an obstacle in the obstacle area and providing a recognition result to the control unit; and the IoT-based transport robot based on obstacle information or worker information provided from the recognition unit. It includes a control unit for controlling to move.

거리 측정 센서를 장착한 사물인터넷 기반 운송 로봇의 동작 방법은, 상기 사물인터넷 기반 운송 로봇의 거리측정센서부가 작업자를 인지하는 단계와, 상기 거리측정센서부에 의해 측정된 거리 측정값에 기초하여 장애물 영역과 추적영역을 설정하는 단계와, 상기 사물인터넷 기반 운송 로봇이 장애물 영역 내에 장애물이 감지되면, 장애물 정보에 기초하여 일시정지 및 회피 구동하고, 장애물 영역내에 장애물이 감지되지 않으면, 추적 영역내에 작업자를 인식하는 단계와, 상기 사물인터넷 기반 운송 로봇이 추적 영역내에 작업자가 인식되지 않으면, 상기 거리측정센서부를 통해 작업자를 다시 인지하고, 추적 영역내에 작업자가 인식되면, 작업자의 인식 정보에 기초하여 구동되는 단계를 포함한다.In the operation method of the IoT-based transport robot equipped with a distance measuring sensor, the distance measuring sensor unit of the IoT-based transport robot recognizes the operator, and the obstacle based on the distance measurement value measured by the distance sensor Setting an area and a tracking area, and when the IoT-based transport robot detects an obstacle in an obstacle area, pauses and avoids driving based on the obstacle information, and if an obstacle is not detected in the obstacle area, an operator in the tracking area And recognizing the worker through the distance measuring unit if the worker is not recognized in the tracking area by the IoT-based transport robot, and driving based on the recognition information of the worker. The steps are as follows.

위와 같은 과제해결수단을 통하여 본 발명은 다양한 모드(팔로우 모드, 드라이브 모드, 자율주행모드)로 동작하여 피킹 오류가 감소하고 작업 효율이 향상되는 효과가 있다.The present invention through the above problem solving means has the effect of reducing the picking error and improve the work efficiency by operating in various modes (follow mode, drive mode, autonomous driving mode).

또한, 거리측정센서로 레이저 스캐너를 이용하여 전방 탐지거리가 향상되어 장애물 및 작업자 탐지효율이 향상되며, 노동 강도 감소 및 작업시간 단축의 효과가 있다.In addition, by using a laser scanner as a distance measuring sensor, the front detection distance is improved, thereby improving the efficiency of detecting obstacles and workers, and reducing labor intensity and reducing working time.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반 운송 로봇의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반 운송 로봇의 구성을 설명하는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반 운송 로봇의 팔로우 모드를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반 운송 로봇의 팔로우 모드시 동작방법을 설명하는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반 운송 로봇의 팔로우 모드시 인식 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사물인터넷 기반 운송 로봇의 드라이브 모드를 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사물인터넷 기반 운송 로봇의 드라이브 모드시 동작 방법을 설명하는 순서도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사물인터넷 기반 운송 로봇의 자율주행모드시 동작방법을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사물인터넷 기반 운송 로봇의 자율주행모드시 동작방법을 설명하는 순서도이다.1 is a perspective view of an IoT-based transport robot according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a configuration of an IoT-based transport robot according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a follow mode of an IoT-based transport robot according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a flow chart illustrating a method of operation in the follow mode of the IoT-based transport robot according to an embodiment of the present invention.
5 is a view schematically illustrating a method of recognizing a follow mode of an IoT-based transport robot according to an embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining a drive mode of the IoT-based transport robot according to another embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating an operation method in a drive mode of an IoT-based transport robot according to another embodiment of the present invention.
8 is a view for explaining a method of operation in the autonomous driving mode of the IoT-based transport robot according to another embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a method of operating in an autonomous driving mode of the IoT-based transport robot according to another embodiment of the present invention.

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 설본 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.Specific structural or functional descriptions of the embodiments according to the inventive concept disclosed herein are provided only for the purpose of describing the embodiments according to the inventive concept. Specific structural or functional descriptions of embodiments in accordance with the inventive concepts disclosed herein may be embodied in various forms and are merely illustrated for purposes of describing embodiments in accordance with the inventive concepts. As embodiments of the inventive concept may be implemented in various forms, it is not limited to the embodiments described herein.

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.Embodiments according to the inventive concept may be variously modified and have various forms, so embodiments are illustrated in the drawings and described in detail herein. However, this is not intended to limit the embodiments in accordance with the concept of the invention to the specific forms disclosed, and includes all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described herein, but one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반 운송 로봇의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 사물인터넷 기반 운송 로봇의 구성을 설명하는 블록도이다. 1 is a perspective view of an IoT-based transport robot according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a block diagram illustrating the configuration of the IoT-based transport robot of the present invention.

도 1을 참조하면, 사물인터넷 기반 운송 로봇(10)은 프레임부(20), 범퍼부(30), 거리측정센서부(110), 디스플레이부(140)로 구성된다.Referring to FIG. 1, the IoT-based transport robot 10 includes a frame unit 20, a bumper unit 30, a distance sensor unit 110, and a display unit 140.

프레임부(20)는 운반하고자 하는 물류를 적재할 수 있는 구조로 형성될 수 있다. 프레임부(20)는 물류를 수납하기 위한 적어도 하나 이상의 수납부가 구비될 수 있다. 예컨대, 프레임부(20)는 물류가 적재되는 하부 프레임(21)과, 하부 프레임부(21)의 전면에 수직으로 배치되는 상부 프레임부(23)를 포함할 수 있으나, 프레임부(20)의 형상을 한정하는 것은 아니고 실시예와 다른 형상으로 형성될 수 있다. Frame portion 20 may be formed in a structure that can load the logistics to be transported. The frame unit 20 may be provided with at least one storage unit for storing logistics. For example, the frame part 20 may include a lower frame 21 on which logistics is loaded, and an upper frame part 23 disposed perpendicularly to the front surface of the lower frame part 21. It does not limit the shape and may be formed in a shape different from the embodiment.

상부 프레임부(23)는 사물인터넷 기반 운송 로봇의 이동 방향을 조정하기 위한 손잡이부를 포함할 수 있고, 디스플레이부(140)를 전면에 배치하여 사용자에게 사물인터넷 기반 운송 로봇의 상태정보 등을 사용자에게 제공할 수 있다. 상부 프레임부(23)는 디스플레이부(140)의 하부에 시작/종료제어부(27)를 배치할 수 있다.The upper frame part 23 may include a handle part for adjusting a moving direction of the IoT-based transport robot, and the display unit 140 may be disposed in front to provide the user with status information of the IoT-based transport robot. Can provide. The upper frame unit 23 may arrange the start / end control unit 27 under the display unit 140.

범퍼부(30)는 하부 프레임부(20)의 전면 또는 후면에 배치되어 이동 시 발생하는 외부 충격을 흡수할 수 있다. The bumper part 30 may be disposed on the front or rear side of the lower frame part 20 to absorb external shocks generated during movement.

거리측정센서부(110)는 하부 프레임부(20)의 전면에 장착되고, 범퍼부(30)의 상부에 배치되며, 사물인터넷 기반 운송 로봇(10)의 전방을 센싱하여 작업자 또는 장애물의 유무를 판단할 수 있고, 상기 작업자 또는 장애물과의 거리 측정값을 생성할 수 있다. 거리측정센서부(110)는 레이저 스캐너 또는 초음파 센서 중 하나일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. 상기 레이저 스캐너는 0°~ 180°의 범위 내에서 6m 이내의 객체의 거리를 감지할 수 있다. 실시예에 따라 정확한 감지를 위해 상기 레이저 스캐너는 0°~ 230°의 범위 내에서 4m 이내의 객체의 거리를 감지할 수 있다. The distance measuring sensor unit 110 is mounted on the front of the lower frame unit 20, is disposed on the bumper unit 30, and senses the front of the IoT-based transport robot 10 to detect the presence of an operator or an obstacle. And determine a distance measurement value with the worker or the obstacle. The distance sensor 110 may be one of a laser scanner or an ultrasonic sensor, but is not limited thereto. The laser scanner may detect a distance of an object within 6 m within a range of 0 ° to 180 °. According to an exemplary embodiment, the laser scanner may detect a distance of an object within 4 m within a range of 0 ° to 230 ° for accurate detection.

도 2를 참조하면, 사물인터넷 기반 운송 로봇 (10)는 거리측정센서부(110), 구동부(120), 제어부(130), 디스플레이부(140), 주행모드변경부(150), 영역설정부(160), 인식부(170), 주행경로생성부(180), 배터리부(190), 인터페이스부(195)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the IoT-based transport robot 10 includes a distance sensor 110, a driver 120, a controller 130, a display 140, a driving mode change unit 150, and an area setting unit. 160, a recognition unit 170, a driving path generation unit 180, a battery unit 190, and an interface unit 195.

구동부(120)는 배터리부(190)로부터 공급되는 전력을 이용하여 사물인터넷 기반 운송 로봇(10)을 이동시키는 역할을 하며, 사물인터넷 기반 운송 로봇(10)에 구비된 바퀴를 구동시키는 모터 구동 드라이버일 수 있다. 구동부(120)는 하부 프레임부(21)의 하면에 다수개의 바퀴, 상기 바퀴에 구동력을 제공하는 모터부를 포함하고, 상기 모터부에 의해 생성되는 구동력에 따라 사물인터넷 기반 운송 로봇 (10)를 구동한다. The driving unit 120 serves to move the IoT-based transport robot 10 by using the power supplied from the battery unit 190, and the motor driving driver to drive the wheels provided in the IoT-based transport robot 10. Can be. The driving unit 120 includes a plurality of wheels on a lower surface of the lower frame part 21 and a motor unit providing driving force to the wheels, and drives the IoT-based transport robot 10 according to the driving force generated by the motor unit. do.

제어부(130)는 거리측정센서부(110)로부터 측정된 장애물 또는 작업자의 거리측정값에 기초하여 구동부(120)가 사물인터넷 기반 운송 로봇(10)을 구동하도록 제어할 수 있다.The controller 130 may control the driving unit 120 to drive the IoT-based transport robot 10 based on the obstacle measured by the distance measuring unit 110 or the distance measurement value of the worker.

제어부(130)는 사물인터넷 기반 운송 로봇(10)이 다수개의 주행모드로 동작하도록 제어할 수 있다. 예컨대, 상기 다수개의 주행모드는 팔로우 모드, 드라이브 모드, 자율주행 모드 중 하나일 수 있다. 인식부(170)로부터 제공된 장애물 정보 또는 작업자 정보에 기초하여 사물인터넷 기반 운송 로봇이 이동하도록 제어할 수 있다. The controller 130 may control the IoT-based transport robot 10 to operate in a plurality of driving modes. For example, the plurality of driving modes may be one of a follow mode, a drive mode, and an autonomous driving mode. The IoT-based transport robot may be controlled to move based on obstacle information or worker information provided from the recognition unit 170.

제어부(130)는 작업자의 이동 위치에 따라 사물인터넷 기반 운송 로봇(10)의 속도 및 회전 방향을 제어할 수 있고, 작업자와 일정 간격을 유지하기 위해 구동속도를 가속하거나 감속하도록 제어할 수 있다. 한편, 제어부(130)는 피킹작업시 작업자의 작업이 용이하도록 작업자와의 간격을 좀 더 가깝게 제어할 수 있다.The controller 130 may control the speed and the rotation direction of the IoT-based transport robot 10 according to the moving position of the worker, and may control to accelerate or decelerate the driving speed to maintain a predetermined distance from the worker. On the other hand, the controller 130 may control the distance to the worker closer to the worker to facilitate the work during the picking operation.

상기 팔로우 모드와 상기 드라이브 모드는 거리측정센서부(110)에 의해 작업자의 위치를 판단하고, 이에 기초하여 사물인터넷 기반 운송 로봇이 이동하는 것은 동일하다. 다만, 팔로우 모드는 작업자가 사물인터넷 기반 운송 로봇(10)의 전면에 나란히 배치된 상태로 이동하나, 드라이브 모드는 작업자가 사물인터넷 기반 운송 로봇 의 전면을 마주보는 상태로 사물인터넷 기반 운송 로봇(10)의 뒤에서 이동하는 차이가 있다.The follow mode and the drive mode determine the position of the worker by the distance measuring unit 110, and based on this movement of the IoT-based transport robot is the same. However, in the follow mode, the worker moves in a state in which the worker is placed side by side in front of the IoT-based transport robot 10, while in the drive mode, the IoT-based transport robot 10 is in a state in which the worker faces the front of the IoT-based transport robot. There is a difference to move behind.

디스플레이부(140)는 사용작의 작업 목록 데이터 및 사물인터넷 기반 운송 로봇 의 상태 정보가 디스플레이될 수 있다. 예컨대, 디스플레이부(140)는 터치 스크린 일 수 있으나 이에 대해 한정하지 않는다. 상기 사물인터넷 기반 운송 로봇 의 상태 정보는 배터리부의 상태, 시간정보, 사용시간, 사용자 정보 중 적어도 하나일 수 있다.The display unit 140 may display work list data of the used work and status information of the IoT-based transport robot. For example, the display 140 may be a touch screen, but is not limited thereto. The state information of the IoT-based transport robot may be at least one of a battery unit state, time information, use time, and user information.

주행모드변경부(150)는 작업자에 의해 주행모드를 변경할 수 있고, 예컨대 작업자는 디스플레이부(140)를 통해 주행모드를 변경 선택할 수 있다.The driving mode changing unit 150 may change the driving mode by the operator. For example, the operator may change and select the driving mode through the display unit 140.

영역설정부(160)는 거리측정센서부(110)로부터 센싱된 거리측정값에 기초하여 장애물 영역과 인식 영역을 구분할 수 있다. The area setting unit 160 may distinguish the obstacle area from the recognition area based on the distance measurement value sensed by the distance measurement sensor 110.

인식부(170)는 거리측정센서부(110)로부터 수신된 거리측정값에 기초하여 상기 인식 영역에서 작업자를 인식하고, 상기 장애물 영역에서 장애물을 인식하여 상기 제어부에 작업자 인식 정보 또는 장애물정보를 제공할 수 있다. 상기 작업자 인식 정보와 장애물 정보는 각각의 위치정보를 포함할 수 있다.The recognition unit 170 recognizes an operator in the recognition area based on the distance measurement value received from the distance measurement sensor unit 110, recognizes an obstacle in the obstacle area, and provides worker recognition information or obstacle information to the control unit. can do. The worker recognition information and the obstacle information may include respective location information.

주행경로생성부(180)는 거리측정센서부(110)를 통해 작업장 내의 맵을 생성하고, 자율주행모드로 동작 시에 작업장 내에서의 주행경로를 생성한다. 상기 작업장은 물류창고, 산업시설, 레저시설 중 하나일 수 있다.The driving path generation unit 180 generates a map in the workplace through the distance measuring unit 110 and generates a driving path in the workplace when operating in the autonomous driving mode. The workshop may be one of a warehouse, an industrial facility, or a leisure facility.

배터리부(190)는 사물인터넷 기반 운송 로봇 (10)에 전력을 제공해 주는 에너지 저장장치로서 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하거나, 전기 에너지를 화학 에너지로 변환하여 전력원 역할을 한다.The battery unit 190 is an energy storage device that provides electric power to the IoT-based transport robot 10 and converts chemical energy into electrical energy or converts electrical energy into chemical energy to serve as a power source.

인터페이스부(195)는 현재 작업자의 작업 목록 데이터를 중앙서버를 통해 수신하고, 수신된 작업 목록 데이터는 디스플레이부(140)를 통해 디스플레이된다.The interface unit 195 receives the work list data of the current worker through the central server, and the received work list data is displayed through the display unit 140.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 사물인터넷 기반 운송 로봇의 팔로우 모드를 설명하는 도면이고, 도 4는 본 발명의 사물인터넷 기반 운송 로봇의 팔로우 모드시 동작방법을 설명하는 순서도이고, 도 5는 본 발명의 사물인터넷 기반 운송 로봇의 팔로우 모드시 인식 방법을 개략적으로 설명하는 도면이다.3 is a view illustrating a follow mode of the IoT-based transport robot according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation method in the follow mode of the IoT-based transport robot according to the present invention, and FIG. 5. Is a view schematically illustrating a recognition method in a follow mode of an IoT-based transport robot according to the present invention.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 사물인터넷 기반 운송 로봇(10)가 팔로우 모드인 경우, 사물인터넷 기반 운송 로봇(10)은 작업자의 후방에서 거리측정센서부(110)를 통해 작업자를 인식할 수 있다. 3 to 5, when the IoT-based transport robot 10 is in the follow mode, the IoT-based transport robot 10 may recognize the worker through the distance measuring unit 110 at the rear of the worker. have.

거리측정센서부(110)는 레이저 스캐너 또는 초음파 센서 중 하나일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. 상기 레이저 스캐너는 0°~ 180°의 범위 내에서 4m 이내의 객체의 거리를 감지할 수 있다. The distance sensor 110 may be one of a laser scanner or an ultrasonic sensor, but is not limited thereto. The laser scanner may detect a distance of an object within 4 m within a range of 0 ° to 180 °.

사물인터넷 기반 운송 로봇(10)은 거리측정센서부(110)를 통해 작업자를 인지한다(S410). 이때, 인식부(170)는 거리측정센서부(110)에서 센싱한 작업자와 다른 오브젝트들을 구분하기 위해 상기 작업자와 센싱된 다른 오브젝트들 각각에 ID를 부여하여 라벨링을 수행할 수 있다. 예컨대, 거리측정센서부(110)는 작업자의 다리부분의 신체골격으로 작업자를 센싱할 수 있다. 이를 인지프로세스라 칭할 수 있다. The IoT-based transport robot 10 recognizes a worker through the distance sensor 110 (S410). In this case, the recognition unit 170 may perform labeling by assigning an ID to each of the worker and the other objects sensed to distinguish the worker and the other objects sensed by the distance sensor 110. For example, the distance measuring unit 110 may sense the worker by the body skeleton of the leg portion of the worker. This may be called a cognitive process.

이후에, 사물인터넷 기반 운송 로봇(10)은 영역설정부(160)를 통해 장애물 영역(Z1)과 추적영역(Z2)을 설정한다(S420). 상기 장애물 영역(Z1)은 사물인터넷 기반 운송 로봇(10)의 거리측정센서부(110)를 기준으로 전방 1m의 직사각형 형상으로 설정될 수 있고, 상기 추적영역(Z2)은 거리측정센서부(110)를 기준으로 전방 1m부터 전방 1.4m까지의 직사각형 형상으로 설정될 수 있다. 상기 장애물 영역(Z1)과 상기 추적영역(Z2)의 형상과 거리를 제한하는 것은 아니며 측정센서의 사양에 따라 변경될 수 있다.Subsequently, the IoT-based transport robot 10 sets the obstacle area Z1 and the tracking area Z2 through the area setting unit 160 (S420). The obstacle region Z1 may be set to have a rectangular shape of 1 m in front of the distance measuring unit 110 of the IoT-based transport robot 10, and the tracking area Z2 may be the distance measuring unit 110. ) May be set to a rectangular shape from 1m in front to 1.4m in front. The shape and distance of the obstacle zone Z1 and the tracking zone Z2 are not limited and may be changed according to the specification of the measurement sensor.

이후에, 사물인터넷 기반 운송 로봇(10)은 장애물 영역내에 장애물이 감지되면(S430), 장애물 정보에 기초하여 일시정지 및 회피 구동 한다(S435). 장애물 영역내에 장애물이 감지되지 않으면, 추적 영역내에 작업자를 인식한다(S440). 추적 영역내에 작업자가 인식되지 않으면, 거리측정센서부(110)를 통해 작업자를 다시 인지하고, 추적영역내에 작업자가 인식되면, 작업자의 인식 정보에 기초하여 사물인터넷 기반 운송 로봇(10)이 구동된다(S450).Subsequently, when the obstacle is detected in the obstacle area (S430), the IoT-based transport robot 10 pauses and avoids driving based on the obstacle information (S435). If the obstacle is not detected in the obstacle area, the worker is recognized in the tracking area (S440). If the worker is not recognized in the tracking area, the worker is recognized again through the distance measuring unit 110, and if the worker is recognized in the tracking area, the IoT-based transport robot 10 is driven based on the recognition information of the worker. (S450).

구체적으로, 사물인터넷 기반 운송 로봇(10)은 상기 추적영역(Z2) 내에 제1오브젝트 인식정보(F1)와, 이후에 인식된 제2오브젝트 인식정보(F2)가 30cm 내지 40cm 범위 이내이면 동일한 작업자로 판단할 수 있다. 즉, 상기 범위를 벗어나면 작업자 추적을 실패한 것으로 판단하고 거리측정센서부를 통해 작업자를 다시 인식할 수 있다. 상기 제1오브젝트 인식정보(F1)와 제2오브젝트 인식정보(F2)는 작업자의 다리 부분의 신체골격 인식정보일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다.Specifically, the IoT-based transport robot 10 is the same worker if the first object recognition information (F1) and the second object recognition information (F2) recognized thereafter within the tracking area (Z2) within the range of 30cm to 40cm. Judging by That is, if it is out of the range it can be determined that the worker tracking has failed and can recognize the worker again through the distance sensor. The first object recognition information F1 and the second object recognition information F2 may be, but are not limited to, body skeletal recognition information of an operator's leg.

실시예에 따라, 추적영역(Z2)내에 인식영역(Z31 내지 Z32)에서 작업자를 인식할 수 있다. 예컨대, 제1인식영역(Z31)과 제2인식영역(Z32)이 서로 교차하여 매칭되면 동일한 작업자로 판단할 수 있다.According to an exemplary embodiment, the worker may be recognized in the recognition areas Z31 to Z32 in the tracking area Z2. For example, when the first recognition region Z31 and the second recognition region Z32 cross and match each other, the same operator may be determined.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 사물인터넷 기반 운송 로봇의 드라이브 모드를 설명하는 도면이고, 도 7은 본 발명의 사물인터넷 기반 운송 로봇의 드라이브 모드시 동작 방법을 설명하는 순서도이다.6 is a view illustrating a drive mode of the IoT-based transport robot according to another embodiment of the present invention, Figure 7 is a flow chart illustrating a method of operation in the drive mode of the IoT-based transport robot according to the present invention.

도 6과 도 7을 참조하면, 사물인터넷 기반 운송 로봇(10)이 드라이브 모드인 경우, 사물인터넷 기반 운송 로봇(10)은 작업자의 전방에서 구동하고, 거리측정센서부(110)를 통해 작업자를 인식할 수 있다. 6 and 7, when the IoT-based transport robot 10 is in the drive mode, the IoT-based transport robot 10 is driven in front of the worker, and guides the worker through the distance measuring unit 110. I can recognize it.

사물인터넷 기반 운송 로봇(10)은 거리측정센서부(110)를 통해 작업자를 인지한다(S710). 이후에, 사물인터넷 기반 운송 로봇(10)은 영역설정부(180)를 통해 추적영역을 설정한다(S720). 이때, 추적영역은 사물인터넷 기반 운송 로봇(10)의 거리측정센서부(110)를 기준으로 전방 1m의 직사각형 형상으로 설정될 수 있다.The IoT-based transport robot 10 recognizes a worker through the distance sensor 110 (S710). Thereafter, the IoT-based transport robot 10 sets the tracking area through the area setting unit 180 (S720). In this case, the tracking area may be set to have a rectangular shape of 1m in front of the distance measuring unit 110 of the IoT-based transport robot 10.

사물인터넷 기반 운송 로봇(10)은 추적 영역내에 작업자를 인식하고, 추적 영역내에 작업자가 인식되지 않으면, 거리측정센서부(110)를 통해 작업자를 다시 인지하고, 추적영역내에 작업자가 인식되면, 작업자의 인식 정보에 기초하여 사물인터넷 기반 운송 로봇(10)이 구동된다(S740).The IoT-based transport robot 10 recognizes the worker in the tracking area, and if the worker is not recognized in the tracking area, recognizes the worker again through the distance measuring unit 110, and if the worker is recognized in the tracking area, Based on the recognition information of the IoT-based transport robot 10 is driven (S740).

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 사물인터넷 기반 운송 로봇의 자율주행모드시 동작방법을 설명하는 도면이고, 도 9는 본 발명의 사물인터넷 기반 운송 로봇의 자율주행모드시 동작방법을 설명하는 순서도이다.8 is a view illustrating a method of operation in the autonomous driving mode of the IoT-based transport robot according to another embodiment of the present invention, Figure 9 is a view illustrating a method of operation in the autonomous driving mode of the IoT-based transport robot according to the present invention It is a flow chart.

도 8과 도 9를 참조하면, 사물인터넷 기반 운송 로봇(10)은 자율주행모드시 스스로 주변환경을 인식하고, 장애물을 판단하며, 주행경로를 계획하여 목적지까지 주행할 수 있다. 레이저 스캐너를 통하여 미리 작성된 맵을 기초로 주행하며 주변 환경을 인식하고, 자신의 위치를 추정 및 경로를 계획하여 주행할 수 있다.8 and 9, the IoT-based transport robot 10 may recognize a surrounding environment, determine an obstacle, plan a driving route, and drive to a destination in the autonomous driving mode. Through the laser scanner, the driver may travel based on a previously prepared map, recognize the surrounding environment, estimate his position, and plan the route.

사물인터넷 기반 운송 로봇(10)은 거리측정센서부(110)를 통해 측정된 작업장 전체의 거리측정값에 기초하여 주행경로생성부(180)는 작업장의 맵데이터를 생성한다(S910).The IoT-based transport robot 10 generates the map data of the workplace based on the distance measurement values of the entire workplace measured by the distance sensor 110 (S910).

또한, 주행경로생성부(180)는 목적지를 설정한다(S920). 이때 상기 목적지는 작업자가 직접 입력하거나 외부로부터 수신된 정보에 기초하여 설정할 수 있으며, 주행경로생성부(180)가 목적지를 추정하여 설정할 수 있다.In addition, the driving path generation unit 180 sets a destination (S920). In this case, the destination may be set by the operator directly or based on information received from the outside, and the driving path generation unit 180 may estimate and set the destination.

영역설정부(160)는 사물인터넷 기반 운송 로봇(10)의 전방의 일정 영역을 장애물 영역으로 설정한다(S930). 상기 장애물 영역은 상기 사물인터넷 기반 운송 로봇 (10)의 전방 1m 이내일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다.The area setting unit 160 sets a certain area in front of the IoT-based transport robot 10 as an obstacle area (S930). The obstacle area may be within 1 m in front of the IoT-based transport robot 10 but is not limited thereto.

사물인터넷 기반 운송 로봇(10)은 상기 목적지 정보에 기초하여 이동중에 거리측정센서부(110)를 통해 측정된 거리측정값에 기초하여 장애물 영역내의 장애물을 검지한다. 장애물이 검지되면, 장애물 정보에 기초하여 사물인터넷 기반 운송 로봇(10)은 일시 정지 및 회피 구동된다(S950)The IoT-based transport robot 10 detects an obstacle in the obstacle area based on the distance measurement value measured by the distance sensor 110 while moving based on the destination information. When the obstacle is detected, the IoT-based transport robot 10 is temporarily stopped and avoided based on the obstacle information (S950).

본 발명의 다른 실시예에 따른 거리측정 센서를 구비한 운송 로봇을 이용한 사물인터넷 기반 운송 시스템은, 사물인터넷 기반 운송 로봇(10)과, 사물인터넷 기반 운송 로봇(10)과 무선 통신을 수행하여 주행경로를 제공하는 운영 서버와, 사물인터넷 기반 운송 로봇으로부터 수집된 맵데이터, 주행경로데이터, 물류데이터 중 적어도 하나를 분석하고 저장하는 빅데이터분석 서버를 포함한다. 실시예에 따라 사물인터넷 기반 운송 로봇(10)이 다수개가 배치되고, 상기 운영서버로부터 수신된 제어 신호에 따라 다수개의 사물인터넷 기반 운송 로봇이 협업하여 군집운행할 수 있다. The IoT-based transport system using a transport robot having a distance measuring sensor according to another embodiment of the present invention runs by performing wireless communication with the IoT-based transport robot 10 and the IoT-based transport robot 10. An operation server providing a route, and a big data analysis server for analyzing and storing at least one of map data, driving route data, and logistics data collected from the IoT-based transport robot. According to an embodiment, a plurality of IoT-based transport robots 10 may be arranged, and a plurality of IoT-based transport robots may collaborate with each other according to a control signal received from the operation server.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments illustrated in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

10; 사물인터넷 기반 운송 로봇 20; 프레임부
30; 범퍼부 110; 거리측정센서부
120; 구동부 130; 제어부
140; 디스플레이부 150; 주행모드변경부
160; 영역설정부 170; 인식부
180; 주행경로생성부 190; 배터리부
195; 인터페이스부10; IoT-based transport robot 20; Frame part
30; Bumper portion 110; Distance measuring sensor
120; A driver 130; Control
140; A display unit 150; Driving mode change part
160; Area setting unit 170; Recognition
180; A driving path generation unit 190; Battery part
195; Interface part

Claims (8)

거리 측정 센서를 장착한 사물인터넷 기반 운송 로봇 에 있어서,
배터리부;
상기 배터리부에서 제공되는 전력에 의해 상기 사물인터넷 기반 운송 로봇 을 구동하는 구동부;
상기 사물인터넷 기반 운송 로봇의 전면에 장착되어 전방에 배치되는 객체의 거리를 측정하는 거리측정센서부;
상기 거리측정센서부로부터 센싱된 거리측정값에 기초하여 장애물 영역과 추적영역을 구분하는 영역설정부;
상기 거리측정센서부로부터 수신한 거리측정값에 기초하여 상기 추적영역내의 작업자를 인식하고, 상기 장애물 영역에서 장애물을 인식하여 제어부에 인식 결과를 제공하는 인식부; 및
상기 인식부로부터 제공된 장애물 정보 또는 작업자 정보에 기초하여 상기 사물인터넷 기반 운송 로봇이 이동하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 인식부는 상기 추적 영역내에 제1오브젝트 인식정보와 제2오브젝트 인식정보를 인식하고, 상기 제1오브젝트 인식정보와 상기 제2오브젝트 인식정보가 30cm 내지 40cm 범위 이내이면 동일한 작업자로 판단하고,
상기 제1오브젝트 인식정보와 상기 제2오브젝트 인식정보는 작업자의 다리 부분의 신체골격 인식정보이고,
상기 장애물 영역은 상기 거리측정센서부를 기준으로 전방 1m의 직사각형 형상으로 설정되고, 상기 추적영역은 상기 거리측정센서부를 기준으로 전방 1m 부터 전방 1.4m까지의 직사각형 형상으로 설정되는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 운송 로봇.In the IoT-based transport robot equipped with a distance sensor,
A battery unit;
A driving unit driving the IoT-based transport robot by electric power provided from the battery unit;
A distance measuring unit configured to measure a distance of an object disposed in front of the IoT-based transport robot;
An area setting unit for dividing the obstacle area and the tracking area based on the distance measurement value sensed by the distance measuring sensor unit;
A recognition unit recognizing an operator in the tracking area based on the distance measurement value received from the distance measuring unit, recognizing an obstacle in the obstacle area, and providing a recognition result to the controller; And
And a controller for controlling the IoT-based transport robot to move based on obstacle information or worker information provided from the recognition unit.
The recognition unit recognizes the first object recognition information and the second object recognition information in the tracking area, and if the first object recognition information and the second object recognition information is within the range of 30cm to 40cm, and determines the same worker,
The first object recognition information and the second object recognition information is the body skeleton recognition information of the leg portion of the worker,
The obstacle area is set to a rectangular shape of 1m in front of the distance measuring unit, and the tracking area is set to a rectangular shape of 1m to 1.4m in front of the distance measuring unit. Based transport robot. 제1항에 있어서,
상기 사물인터넷 기반 운송 로봇의 주행 모드를 팔로우 모드, 드라이브 모드, 자율 주행 모드 중 적어도 하나의 모드로 변경하는 주행모드변경부를 더 포함하는 사물인터넷 기반 운송 로봇.The method of claim 1,
The IoT-based transport robot further comprises a driving mode changing unit for changing the driving mode of the IoT-based transport robot to at least one of the following mode, drive mode, autonomous driving mode. 제1항에 있어서,
상기 사물인터넷 기반 운송 로봇은,
하부프레임부와 상부프레임부를 포함하는 프레임부;
상기 하부프레임부의 전면 또는 후면에 배치되어 이동시 발생하는 외부 충격을 흡수하는 범퍼부;
상기 상부프레임부의 전면에 배치되어 사용자에게 사물인터넷 기반 운송 로봇의 상태정보를 제공하는 디스플레이부를 더 포함하는 사물인터넷 기반 운송 로봇.The method of claim 1,
The IoT-based transport robot,
A frame part including a lower frame part and an upper frame part;
A bumper part disposed on the front or rear surface of the lower frame part to absorb an external shock generated during movement;
The IoT-based transport robot further comprises a display unit disposed on the front of the upper frame unit for providing the user with status information of the IoT-based transport robot. 제2항에 있어서,
상기 사물인터넷 기반 운송 로봇이 팔로우 모드 또는 드라이브 모드일 때, 작업자를 인식하여 작업자 정보에 기초하여 상기 사물인터넷 기반 운송 로봇을 구동하는 사물인터넷 기반 운송 로봇.The method of claim 2,
The IoT-based transport robot, when the IoT-based transport robot is in a follow mode or a drive mode, recognizes a worker and drives the IoT-based transport robot based on worker information. 제2항에 있어서,
상기 사물인터넷 기반 운송 로봇이 자율 주행 모드일 때, 상기 거리측정센서부로부터 측정된 데이터를 기초로 맵을 생성하고 주행경로를 결정하는 주행경로생성부를 더 포함하는 사물인터넷 기반 운송 로봇.The method of claim 2,
When the IoT-based transport robot in the autonomous driving mode, the IoT-based transport robot further comprises a driving path generation unit for generating a map based on the data measured by the distance measuring unit and determines the driving path. 거리 측정 센서를 장착한 사물인터넷 기반 운송 로봇의 동작 방법에 있어서,
상기 사물인터넷 기반 운송 로봇의 거리측정센서부가 작업자를 인지하는 단계;
상기 거리측정센서부에 의해 측정된 거리 측정값에 기초하여 장애물 영역과 추적영역을 설정하는 단계; 및
상기 사물인터넷 기반 운송 로봇은 장애물 영역내에 장애물이 감지되면, 장애물 정보에 기초하여 일시 정지 및 회피 구동하고, 장애물 영역내에 장애물이 감지되지 않으면, 추적 영역내에 작업자를 인식하는 단계;
상기 사물인터넷 기반 운송 로봇은 추적 영역내에 작업자가 인식되지 않으면, 상기 거리측정센서부를 통해 작업자를 다시 인지하고, 추적 영역내에 작업자가 인식되면, 작업자의 인식 정보에 기초하여 구동되는 단계를 포함하고,
상기 장애물 영역은 상기 거리측정센서부를 기준으로 전방 1m의 직사각형 형상으로 설정되고, 상기 추적영역은 상기 거리측정센서부를 기준으로 전방 1m 부터 전방 1.4m까지의 직사각형 형상으로 설정되는 것을 특징으로 하는 사물인터넷 기반 운송 로봇의 동작 방법.In the operation method of the IoT-based transport robot equipped with a distance measuring sensor,
Recognizing a worker by a distance measuring unit of the IoT-based transport robot;
Setting an obstacle area and a tracking area based on the distance measurement value measured by the distance measuring sensor; And
The IoT-based transport robot temporarily stops and avoids driving based on obstacle information when an obstacle is detected in the obstacle area, and recognizes an operator in the tracking area when the obstacle is not detected in the obstacle area;
The IoT-based transport robot, if the worker is not recognized in the tracking area, re-recognizes the worker through the distance measuring unit, and if the worker is recognized in the tracking area, driving the robot based on the worker's recognition information.
The obstacle area is set to a rectangular shape of 1m in front of the distance measuring unit, and the tracking area is set to a rectangular shape of 1m to 1.4m in front of the distance measuring unit. Operation method of the base transport robot. 거리측정 센서를 구비한 운송 로봇을 이용한 사물인터넷 기반 운송 시스템에 있어서,
제1항의 사물인터넷 기반 운송 로봇;
상기 사물인터넷 기반의 운송 로봇과 무선 통신을 수행하여 주행경로를 제공하는 운영 서버; 및
상기 사물인터넷 기반 운송 로봇으로부터 수집된 맵데이터, 주행경로데이터, 물류데이터 중 적어도 하나를 분석하고 저장하는 빅데이터 분석 서버를 포함하는 사물인터넷 기반 운송 시스템.In the IoT-based transport system using a transport robot having a distance measuring sensor,
The IoT-based transport robot of claim 1;
An operation server configured to provide a driving route by performing wireless communication with the IoT-based transport robot; And
An IoT-based transport system including a big data analysis server for analyzing and storing at least one of map data, driving route data, and logistics data collected from the IoT-based transport robot. 제7항에 있어서,
상기 사물인터넷 기반 운송 로봇이 다수개가 배치되고, 상기 운영서버로부터 수신된 제어 신호에 따라 다수개의 사물인터넷 기반 운송 로봇이 협업하여 군집운행하는 사물인터넷 기반 운송 시스템.The method of claim 7, wherein
A plurality of IoT-based transport robot is disposed, the IoT-based transport system in which a plurality of IoT-based transport robots in cooperation with the group according to the control signal received from the operation server.
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