KR102051046B1 - Following system for solar panel cleaning robot of mobile robot and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모바일 로봇의 태양광 패널 청소 로봇 추종 시스템에 관한 것으로, 태양광 패널을 주행하며 청소를 수행하는 청소 로봇(10); 및 상기 청소 로봇(10)을 추종하고 다른 태양광 패널로 이동시켜주는 모바일 로봇(20)을 포함하고, 상기 청소 로봇(10) 일측에 부착된 초음파 송신부(15)로부터 상기 모바일 로봇(20)의 일측에 부착된 초음파 수신부(23)의 측정된 거리를 이용하여 위치를 추종하여 모바일 로봇(20)에서 청소 로봇(10)에 전원 공급과 도킹을 수행하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a solar panel cleaning robot tracking system of a mobile robot, comprising: a cleaning robot (10) for traveling while driving a solar panel; And a mobile robot 20 that follows the cleaning robot 10 and moves it to another solar panel, and from the ultrasonic transmitter 15 attached to one side of the cleaning robot 10 of the mobile robot 20. It is characterized by performing a power supply and docking to the cleaning robot 10 in the mobile robot 20 by following the position using the measured distance of the ultrasonic receiver 23 attached to one side.

Description

모바일 로봇의 태양광 패널 청소 로봇 추종 시스템 및 방법{Following system for solar panel cleaning robot of mobile robot and method thereof}Following system for solar panel cleaning robot of mobile robot and method

본 발명은 모바일 로봇의 태양광 패널 청소 로봇 추종 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양광 패널을 모바일 로봇과 청소 로봇이 협업하여 청소하기 위한 모바일 로봇의 태양광 패널 청소 로봇 추종 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a solar panel cleaning robot following system and method of a mobile robot, and more particularly, to a solar panel cleaning robot following system and method of a mobile robot for cleaning a solar panel in collaboration with a mobile robot. It is about.

태양광 발전 패널을 청소하기 위한 두 로봇의 협업 시스템에서 모바일 로봇은 청소 로봇에 전원 공급과 도킹을 위해서 청소 로봇을 추종해야 한다. 모바일 로봇이 청소 로봇을 추종하기 위해서는 두 로봇의 상대 위치 정보가 필요하다. 대규모 태양광 발전소에 적용하기 위한 위치 추정 시스템은 정확도 뿐만 아니라 저렴하며 유지 보수가 용이해야 한다.In a collaborative system of two robots for cleaning solar panels, the mobile robot must follow the cleaning robot to power and dock it. In order for the mobile robot to follow the cleaning robot, the relative position information of the two robots is required. Positioning systems for large-scale photovoltaic power plants need to be cheap, easy to maintain, as well as accurate.

야외 환경에서 위치 정보 획득에는 GPS를 이용한 방법과 레이저 스캐너 또는 비콘을 이용한 방법이 주를 이룬다. In the outdoor environment, GPS and a laser scanner or beacon are mainly used for obtaining location information.

GPS를 이용한 방법은 태양광 발전 패널에 의한 다중 경로(Multipath) 오차를 야기하며 이를 극복한 RTK GPS의 경우 다수의 로봇에 적용하기는 고가이다. The GPS-based method causes multipath errors caused by solar panels, and RTK GPS, which overcomes this problem, is expensive to apply to many robots.

레이저 스캐너는 주위 환경에 대한 사전 모델링과 위치 추정에 필요한 많은 연산량 및 가격이 문제가 된다. Laser scanners present a lot of computation and cost for pre-modeling and locating the environment.

비콘을 이용한 방법은 로봇의 주위 환경에 위치 정보를 제공하는 다수의 비콘을 설치하여 로봇의 위치 정보를 획득하는 방법이다. 이 방법의 경우 로봇의 경로에 해당하는 모든 장소에 비콘을 설치해야 하므로 대규모 태양광 발전소에 적용하는 것에 유지 보수 문제가 발생한다.The method using a beacon is a method of acquiring the location information of the robot by installing a plurality of beacons that provide location information in the environment of the robot. This method requires the installation of beacons in all the places of the robot's path, which leads to maintenance problems in large solar power plants.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 청소 로봇과 모바일 로봇에 설치된 초음파 비콘을 기반으로 두 로봇의 상대 위치를 추정하고 추정된 정보로 모바일 로봇이 청소 로봇을 추종하도록 하는 모바일 로봇의 태양광 패널 청소 로봇 추종 시스템 및 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to estimate the relative position of the two robots based on the ultrasonic beacons installed in the cleaning robot and the mobile robot and the mobile robot to follow the cleaning robot with the estimated information An optical panel cleaning robot tracking system and method are provided.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 모바일 로봇의 태양광 패널 청소 로봇 추종 시스템은, 태양광 패널을 주행하며 청소를 수행하는 청소 로봇(10); 및 상기 청소 로봇(10)을 추종하고 다른 태양광 패널로 이동시켜주는 모바일 로봇(20);을 포함하고, 상기 청소 로봇(10) 일측에 부착된 초음파 송신부(15)로부터 상기 모바일 로봇(20)의 일측에 부착된 초음파 수신부(23)의 측정된 거리를 이용하여 위치를 추종하여 모바일 로봇(20)에서 청소 로봇(10)에 전원 공급과 도킹을 수행하는 것을 특징으로 한다.Solar panel cleaning robot tracking system of the mobile robot of the present invention for achieving the above object, the cleaning robot 10 to perform the cleaning while driving the solar panel; And a mobile robot 20 that follows the cleaning robot 10 and moves it to another solar panel. The mobile robot 20 includes an ultrasonic transmitter 15 attached to one side of the cleaning robot 10. By using the measured distance of the ultrasonic receiver 23 attached to one side of the position is characterized in that the power supply and docking to the cleaning robot 10 in the mobile robot 20.

상기 청소 로봇(10)은, 양측에 태양광 패널(100) 상에서 이동하는 경로를 제한하는 가이드 롤러(11); 상기 태양광 패널(100) 표면에 부착된 이물질을 제거하는 회전형 브러쉬(12); 및 상기 청소 로봇(10)을 구동시키는 구동부(13);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The cleaning robot 10, the guide roller 11 for restricting the path to move on the solar panel 100 on both sides; A rotary brush 12 for removing foreign matters attached to the surface of the solar panel 100; And a driving unit 13 driving the cleaning robot 10.

상기 모바일 로봇(20)은, 상기 청소 로봇(10)을 탑재하는 탑재부(21); 상기 탑재부(21)의 경사와 높이를 조절하는 조절부(22); 및 상기 청소 로봇(10)을 이동시키는 구동부(23);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The mobile robot 20, the mounting unit 21 for mounting the cleaning robot 10; Adjusting unit 22 for adjusting the inclination and height of the mounting portion 21; And a driving unit 23 for moving the cleaning robot 10.

상기 송신부(15)는 초음파 송신 범위 확대를 위해 초음파 송신기(16) 6개가 2열로 배열되는 것을 특징으로 한다.The transmitter 15 is characterized in that the six ultrasonic transmitters 16 are arranged in two columns to expand the ultrasonic transmission range.

상기 수신부(23)는, 상하 4개씩 8개로 구성된 초음파 수신기(26); 및 상기 모바일 로봇(20)의 자세 측정과 위치 추정 결과를 보정하는 자세 추정 시스템(27);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The receiving unit 23, the ultrasonic receiver 26 consisting of eight each of four up and down; And a posture estimation system 27 for correcting a posture measurement and a position estimation result of the mobile robot 20.

상기 자세 추정 시스템(27)은 3축 가속도, 3축 각속도, 3축 지자기 센서로 구성되며 필터를 통해 오일러 각도(Yaw, Roll, Pitch)를 획득하는 것을 특징으로 한다.The attitude estimation system 27 is composed of a three-axis acceleration, three-axis angular velocity, three-axis geomagnetic sensor, characterized in that to obtain the Euler angle (Yaw, Roll, Pitch) through a filter.

또한, 본 발명의 모바일 로봇의 태양광 패널 청소 로봇 추종 방법은, 청소 로봇(10)에 부착된 송신부(15)에서 초음파를 발사하여 모바일 로봇(20)에 부착된 수신부(25)에서 초음파를 수신하는 단계; 상기 송신부(15)와 수신부(25) 사이의 거리를 계산하는 단계; 상기 모바일 로봇(20)에 설치된 자세 추정 시스템(27)으로부터 모바일 로봇(20)의 3축 회전각도 정보를 획득하여 모바일 로봇(20)의 자세를 계산하는 단계; 상기 송수신부(15,25) 사이의 거리 정보를 기반으로 비선형 최소 자승 삼변측량을 수행하여 청소 로봇(10)의 위치를 기준으로 하는 모바일 로봇(20)의 초기 위치를 계산하고 자세 추정 시스템(27)으로 결과를 보정하는 단계; 상기 초기 계산된 위치를 기반으로 파티클 필터를 적용하여 청소 로봇(10)의 위치를 추정하는 단계; 및 상기 추정된 모바일 로봇(20)의 위치를 기반으로 모바일 로봇(20)을 목표된 위치로 제어하기 위해 이동 경로와 자세 변화를 최소화하는 모션을 결정하고 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, according to the solar panel cleaning robot tracking method of the mobile robot of the present invention, the ultrasonic wave is emitted from the transmitting unit 15 attached to the cleaning robot 10 to receive the ultrasonic wave from the receiving unit 25 attached to the mobile robot 20. Making; Calculating a distance between the transmitter (15) and the receiver (25); Calculating posture of the mobile robot 20 by acquiring three-axis rotation angle information of the mobile robot 20 from the attitude estimation system 27 installed in the mobile robot 20; Based on the distance information between the transceivers 15 and 25, a nonlinear least-square triangulation is performed to calculate an initial position of the mobile robot 20 based on the position of the cleaning robot 10 and to calculate an attitude position system 27. Correcting the result with; Estimating the position of the cleaning robot (10) by applying a particle filter based on the initial calculated position; And determining and performing a motion to minimize a movement path and a change in posture in order to control the mobile robot 20 to a target position based on the estimated position of the mobile robot 20. .

상기 송신부(15)와 수신부(25) 사이의 거리는 음의 전파 속도로 계산하는 것을 특징으로 한다.The distance between the transmitter 15 and the receiver 25 is calculated by the sound propagation speed.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 초음파를 이용하므로 높은 추정 추종 정확도를 가지며 연산량이 적고 가격이 저렴하다.As described above, according to the present invention, since the ultrasonic wave is used, it has a high estimation tracking accuracy, a small amount of calculation, and a low cost.

또한, 본 발명에 따르면 초음파 비콘의 설치는 청소 로봇과 모바일 로봇에만 요구되며 그 개수가 적으므로 유지 보수가 용이하다. Further, according to the present invention, the installation of the ultrasonic beacon is required only for the cleaning robot and the mobile robot, and the number thereof is small, so that the maintenance is easy.

도 1은 본 발명에 따른 모바일 로봇의 태양광 패널 태양광 패널 청소 로봇 추종 시스템의 추종 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 모바일 로봇의 태양광 패널 청소 로봇 추종 시스템의 도킹 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 청소 로봇의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 모바일 로봇의 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 청소 로봇에 부착된 송신부를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 모바일 로봇에 부착된 수신부를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 모바일 로봇의 태양광 패널 청소 로봇 추종 방법을 나타낸 흐름도이다. 1 is a schematic view of a solar panel solar panel cleaning robot following system of a mobile robot according to the present invention.
2 is a docking schematic diagram of a solar panel cleaning robot tracking system of a mobile robot according to the present invention.
3 is a perspective view of a cleaning robot according to the present invention.
4 is a perspective view of a mobile robot according to the present invention.
5 is a view showing a transmission unit attached to a cleaning robot according to the present invention.
6 is a view showing a receiver attached to a mobile robot according to the present invention.
7 is a flowchart illustrating a solar panel cleaning robot following method of a mobile robot according to the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

먼저 본 발명의 일실시예에 따른 협업 청소 로봇 시스템에 대하여 설명한다.First, a collaborative cleaning robot system according to an embodiment of the present invention will be described.

도 1은 본 발명에 따른 모바일 로봇의 태양광 패널 태양광 패널 청소 로봇 추종 시스템의 추종 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 모바일 로봇의 태양광 패널 청소 로봇 추종 시스템의 도킹 개략도이고, 도 3은 본 발명에 따른 청소 로봇의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 모바일 로봇의 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 청소 로봇에 부착된 송신부를 나타낸 도면이고. 도 6은 본 발명에 따른 모바일 로봇에 부착된 수신부를 나타낸 도면이다.1 is a schematic view of a solar panel solar panel cleaning robot following system of a mobile robot according to the present invention, and FIG. 2 is a docking schematic view of a solar panel cleaning robot following system of a mobile robot according to the present invention, and FIG. 4 is a perspective view of a cleaning robot according to the present invention, FIG. 4 is a perspective view of a mobile robot according to the present invention, and FIG. 6 is a view showing a receiver attached to a mobile robot according to the present invention.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 모바일 로봇의 태양광 패널 청소 로봇 추종 시스템은 태양광 패널을 탑승하여 청소를 수행하는 청소 로봇(10)과, 상기 청소 로봇(10)을 추종하고 다른 태양광 패널로 이동시켜주는 모바일 로봇(20)로 구성된다. 즉, 협업 청소 로봇 시스템은 제1 태양광 패널(100) 상부에서 주행하며 청소를 수행하는 청소 로봇(10)과, 상기 청소 로봇(10)을 추종하면서 제1 태양광 패널(100)의 청소를 끝낸 후 제2 태양광 패널(200)로 이동시켜주는 모바일 로봇(20)로 구성된다.1 to 6, the solar panel cleaning robot following system of the mobile robot of the present invention follows the cleaning robot 10 and the cleaning robot 10 to perform cleaning by riding the solar panel, It consists of a mobile robot 20 to move to the solar panel. That is, the cooperative cleaning robot system cleans the first solar panel 100 while following the cleaning robot 10 and the cleaning robot 10 that performs the cleaning while driving on the first solar panel 100. After the end is composed of a mobile robot 20 to move to the second solar panel 200.

상기 청소 로봇(10)은 양측에 제1 태양광 패널(100) 상에서 청소 로봇(10)이 이동하는 경로를 제한하는 가이드 롤러(11), 상기 제1 태양광 패널(100) 표면에 부착된 이물질을 제거하는 회전형 브러쉬(12), 및 상기 청소 로봇(10)을 구동시키는 구동부(13)로 구성되어 있다. 여기서. 상기 구동부(13)는 한 쌍의 바퀴를 연결하는 바퀴 축이 회전하면서 청소 로봇(10)이 이동하게 된다.The cleaning robot 10 has guide rollers 11 for restricting a path along which the cleaning robot 10 moves on the first solar panel 100 on both sides, and foreign substances attached to the surface of the first solar panel 100. It comprises a rotary brush 12 for removing the, and a drive unit 13 for driving the cleaning robot (10). here. The driving unit 13 is a wheel shaft for connecting a pair of wheels while the cleaning robot 10 is moved.

상기 모바일 로봇(20)은 청소 로봇(10)을 탑재하는 탑재부(21), 상기 탑재부(21)의 경사(각도)와 높이를 조절하는 조절부(22), 및 상기 청소 로봇(10)의 움직임을 추종하는 동시에 독립적으로 이동이 가능한 구동부(23)로 구성된다. The mobile robot 20 includes a mounting unit 21 on which the cleaning robot 10 is mounted, an adjusting unit 22 for adjusting the inclination (angle) and height of the mounting unit 21, and the movement of the cleaning robot 10. It is composed of a driving unit 23 that can move independently while following.

여기서, 상기 조절부(22)는 지면과의 높이 및 각도를 조절하여 제2 태양광 패널(200) 상에 청소 로봇(10) 탑승이 가능케 한다. 즉, 모바일 로봇(20)이 청소 로봇(10)을 추종하여 제1 태양광 패널(100)에 접근한 후 탑재부(21)를 조절부(22)를 통하여 제1 태양광 패널(100) 높이와 각도를 일치시켜 도킹한다, 이후에 청소 로봇(10)을 탑재부(21)에서 이탈시켜 제2 태양광 패널(200)에 탑승시킨다.Here, the control unit 22 allows the cleaning robot 10 to ride on the second solar panel 200 by adjusting the height and angle with the ground. That is, the mobile robot 20 follows the cleaning robot 10 to approach the first solar panel 100, and then mounts the mounting part 21 with the height of the first solar panel 100 through the adjusting unit 22. After docking with the same angle, the cleaning robot 10 is detached from the mounting portion 21 and then boarded on the second solar panel 200.

한편, 상기 청소 로봇(10) 일측에는 송신부(15)가 지면과 수직으로 부착되어 초음파 신호를 송신한다. 이때, 상기 송신부(15)는 초음파 송신 범위 확대를 위해 초음파 송신기(16) 6개가 2열로 배열되어 있다. Meanwhile, at one side of the cleaning robot 10, a transmitter 15 is vertically attached to the ground to transmit an ultrasonic signal. In this case, the transmitter 15 is arranged in two columns of six ultrasonic transmitters 16 to expand the ultrasonic transmission range.

그리고, 상기 모바일 로봇(20)의 일측에는 수신부(23)가 지면과 수평으로 부착되어 초음파 신호를 수신한다. 여기서, 상기 수신부(23)는 초음파 수신기(26)가 상하 4개씩 8개로 구성되며 정확도가 높은 3차원 삼변측량을 수행하기 위해 육면체 모양으로 배열될 수 있다. 또한, 상기 모바일 로봇(20)의 자세 측정과 이를 이용한 위치 추정 결과 보정을 위해 자세 추정 시스템(AHRS; Attitude Heading Reference System, 27)이 초음파 수신기(26) 배열의 중심에 위치한다. 여기서, 상기 자세 추정 시스템(27)은 3축 가속도, 3축 각속도, 3축 지자기 센서로 구성되어 있으며 필터를 통해 오일러 각도(Yaw, Roll, Pitch)를 획득할 수 있다.The receiver 23 is horizontally attached to the ground on one side of the mobile robot 20 to receive the ultrasonic signal. Here, the receiver 23 is composed of eight ultrasonic receivers 26 each of four up and down, it may be arranged in the shape of a cube to perform a three-dimensional triangulation with high accuracy. In addition, an Attitude Heading Reference System (AHRS) 27 is positioned at the center of the array of ultrasound receivers 26 to measure the attitude of the mobile robot 20 and to correct the position estimation result using the same. Here, the attitude estimation system 27 is composed of a three-axis acceleration, three-axis angular velocity, three-axis geomagnetic sensor can obtain the Euler angle (Yaw, Roll, Pitch) through a filter.

그리고, 상기 모바일 로봇(20)은 캐터필러 타입으로 상부에 6-DOF 브릿지가 부착되어 지면에서 태양광 패널 청소 로봇(10)을 추종하고, 이를 통해 청소 로봇(10)에 전원을 공급하고, 청소 로봇(10)을 상부의 6-DOF 브릿지에 도킹을 수행한다.In addition, the mobile robot 20 is a caterpillar type 6-DOF bridge is attached to the upper surface of the solar panel cleaning robot 10 in the ground, thereby supplying power to the cleaning robot 10 through the cleaning robot, cleaning robot Dock 10 to the upper 6-DOF bridge.

여기서, 상기 송신부(15) 및 수신부(25)는 지면으로부터 높은 모바일 로봇(20)의 탑재부(21) 및 청소 로봇(10) 일측에 각각 부착되는 것이 바람직하다.Here, the transmitter 15 and the receiver 25 are preferably attached to one side of the mounting portion 21 and the cleaning robot 10 of the mobile robot 20 high from the ground.

이어서, 본 발명의 일실시예에 따른 모바일 로봇의 태양광 패널 청소 로봇 추종 방법에 대하여 설명한다.Next, a solar panel cleaning robot following method of a mobile robot according to an embodiment of the present invention will be described.

도 7은 본 발명에 따른 모바일 로봇의 태양광 패널 청소 로봇 추종 방법을 나타낸 흐름도이다. 7 is a flowchart illustrating a solar panel cleaning robot following method of a mobile robot according to the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 모바일 로봇의 태양광 패널 청소 로봇 추종 방법은, 우선 초음파 신호를 송수신 한다(S100). 즉, 청소 로봇(10)에 부착된 송신부(15)에서 초음파를 발사하면 모바일 로봇(20)에 부착된 수신부(25)에서 초음파를 수신한다.Referring to FIG. 7, the solar panel cleaning robot following method of the mobile robot of the present invention first transmits and receives an ultrasonic signal (S100). That is, when the ultrasonic wave is emitted from the transmitter 15 attached to the cleaning robot 10, the ultrasonic wave is received from the receiver 25 attached to the mobile robot 20.

이어서, 상기 송수신기 거리를 계산한다(S110). 즉, 상기 송신부(15)와 수신부(25) 사이의 거리를 계산하고, 상기 송수신기(15,25) 사이의 거리 계산에는 음의 전파 속도(소리의 속도)를 이용할 수 있다.Subsequently, the transceiver distance is calculated (S110). That is, a distance between the transmitter 15 and the receiver 25 may be calculated, and a sound propagation speed (speed of sound) may be used to calculate the distance between the transceivers 15 and 25.

이어서, 상기 모바일 로봇(20)의 자세를 계산한다(S120). 즉, 상기 모바일 로봇(20)에 설치된 자세 추정 시스템(27)으로부터 모바일 로봇(20)의 현재 3축 회전각도 정보를 획득한다.Subsequently, the attitude of the mobile robot 20 is calculated (S120). That is, the current three-axis rotation angle information of the mobile robot 20 is obtained from the attitude estimation system 27 installed in the mobile robot 20.

다음으로, 초기 위치를 계산한다(S130). 즉, 상기 초기 위치 계산에는 송수신부(15,25) 사이의 거리 정보를 기반으로 비선형 최소 자승 삼변측량(Non-linear Least Square Trilateration)을 수행하여 청소 로봇(10)의 위치를 기준으로 하는 모바일 로봇(20)의 위치를 계산하고 자세 추정 시스템으로 결과를 보정한다. 여기서, 상기 초기 위치 계산은 알고리즘의 첫 실행과 위치 추정 단계에서 위치 추정 정확도가 부정확해지는 경우에만 수행된다.Next, the initial position is calculated (S130). That is, the initial position calculation is performed by performing a non-linear least square trilateration on the basis of the distance information between the transmission and reception units 15 and 25, and the mobile robot based on the position of the cleaning robot 10. Calculate the position of 20 and correct the result with the attitude estimation system. Here, the initial position calculation is performed only when the position estimation accuracy becomes incorrect in the first execution of the algorithm and the position estimation step.

다음에, 위치를 추정한다(S140). 즉, 초기 계산된 위치를 기반으로 예측 기술 중 하나인 파티클 필터를 적용하여 청소 로봇(10)의 위치를 추정한다. 이때, 이후 추정된 위치를 기반으로 내부에서 시뮬레이션을 수행하고 추정 정확도가 부정확해지는 경우 초기 위치 계산 단계를 재수행한다.Next, the position is estimated (S140). That is, the position of the cleaning robot 10 is estimated by applying a particle filter, which is one of prediction techniques, based on the initial calculated position. At this time, after the simulation is performed internally based on the estimated position, if the estimation accuracy is inaccurate, the initial position calculation step is performed again.

다음에, 모바일 로봇(20)의 위치를 제어한다(S150). 즉, 추정된 모바일 로봇(20)의 위치를 기반으로 모바일 로봇(20)을 목표된 위치로 제어하기 위해 이동 경로와 자세 변화를 최소화하는 모션을 결정하고 수행한다.Next, the position of the mobile robot 20 is controlled (S150). That is, in order to control the mobile robot 20 to the target position based on the estimated position of the mobile robot 20, a motion for minimizing the movement path and posture change is determined and performed.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

10: 청소 로봇 11: 가이드 롤러
12: 브러쉬 13, 23: 구동부
15: 송신부 20: 모바일 로봇
21: 탑재부 22: 조절부
25: 수신부 100, 200: 태양광 패널10: cleaning robot 11: guide roller
12: brush 13, 23: drive unit
15: transmitter 20: mobile robot
21: mounting part 22: adjusting part
25: receiver 100, 200: solar panel

Claims (8)

태양광 패널을 주행하며 청소를 수행하는 청소 로봇(10); 및
캐터필러 타입으로 상부에 6-DOF 브릿지가 부착되어 지면에서 상기 청소 로봇(10)을 추종하고, 청소 로봇(10)을 상부의 6-DOF 브릿지에 도킹을 수행하며, 다른 태양광 패널로 이동시켜 주는 모바일 로봇(20);을 포함하되,
상기 청소 로봇(10)은 양측에 태양광 패널(100) 상에서 이동하는 경로를 제한하는 가이드 롤러(11)와, 상기 태양광 패널(100) 표면에 부착된 이물질을 제거하는 회전형 브러쉬(12), 및 상기 청소 로봇(10)을 구동시키는 구동부(13)를 포함하고,
상기 모바일 로봇(20)은 청소 로봇(10)을 탑재하는 탑재부(21)와, 상기 탑재부(21)를 태양광 패널의 경사 및 높이가 일치되도록 조절하여 청소 로봇(10)을 탑승시키는 조절부(22), 및 상기 청소 로봇(10)을 이동시키는 구동부(23)를 포함하며,
상기 청소 로봇(10) 일측에 부착된 초음파 송신부(15)로부터 상기 모바일 로봇(20)의 일측에 부착된 초음파 수신부(23)의 측정된 거리를 이용하여 위치를 추종하여 모바일 로봇(20)에서 청소 로봇(10)에 전원 공급과 도킹을 수행하며,
상기 송신부(15)는 초음파 송신 범위 확대를 위해 초음파 송신기(16) 6개가 2열로 배열되며,
상기 수신부(23)는 상하 4개씩 8개로 구성된 초음파 수신기(26), 및 상기 모바일 로봇(20)의 자세 측정과 위치 추정 결과를 보정하는 자세 추정 시스템(27)를 포함하는 것을 특징으로 하는 모바일 로봇의 태양광 패널 청소 로봇 추종 시스템.A cleaning robot 10 which performs cleaning while traveling the solar panel; And
Caterpillar type 6-DOF bridge is attached to the top to follow the cleaning robot 10 from the ground, docking the cleaning robot 10 to the upper 6-DOF bridge, to move to another solar panel Including; mobile robot 20;
The cleaning robot 10 has guide rollers 11 for restricting the path of movement on the solar panel 100 on both sides, and a rotatable brush 12 for removing foreign substances attached to the surface of the solar panel 100. And, and the drive unit 13 for driving the cleaning robot 10,
The mobile robot 20 includes a mounting unit 21 for mounting the cleaning robot 10 and an adjusting unit for boarding the cleaning robot 10 by adjusting the mounting unit 21 so that the inclination and height of the solar panel match. 22, and a drive unit 23 for moving the cleaning robot 10,
Cleaning is performed in the mobile robot 20 by following the position by using the measured distance of the ultrasonic receiver 23 attached to one side of the mobile robot 20 from the ultrasonic transmitter 15 attached to one side of the cleaning robot 10. Performs power supply and docking to the robot (10),
The transmitter 15 is arranged in two columns of six ultrasonic transmitters 16 to expand the ultrasonic transmission range,
The receiver 23 includes an ultrasonic receiver 26 consisting of eight up and down four and an attitude estimating system 27 for correcting the attitude measurement and position estimation results of the mobile robot 20. Solar panel cleaning robot following system. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 자세 추정 시스템(27)은 3축 가속도, 3축 각속도, 3축 지자기 센서로 구성되며 필터를 통해 오일러 각도(Yaw, Roll, Pitch)를 획득하는 것을 특징으로 하는 모바일 로봇의 태양광 패널 청소 로봇 추종 시스템.The method of claim 1,
The attitude estimation system 27 is composed of a three-axis acceleration, three-axis angular velocity, three-axis geomagnetic sensor and the solar panel cleaning robot of the mobile robot, characterized in that to obtain the Euler angle (Yaw, Roll, Pitch) through a filter Following system. 삭제delete 삭제delete
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