KR102085102B1 - 로봇을 이용한 골프공 회수방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터 엔코더 정보, 지자기센서, GPS 정보, 유도코일센서의 복합적인 위치 인식 모듈을 활용하여 골프공 회수 로봇의 정지위치를 날씨 변화에 관계없이 정밀하게 판단하여 안정적인 자율 주행이 이루어질 수 있도록 함과 아울러, 골프공 회수작업의 작업속도를 향상시킬 수 있도록 한 로봇을 이용한 골프공 회수 방법에 관한 것이다.

Description

로봇을 이용한 골프공 회수방법{A Withdrawal Method for Golf Ball Using Robot}

본 발명은 로봇을 이용한 골프공 회수 방법에 관한 것으로, 특히 모터 엔코더 정보, 지자기센서, GPS 정보, 유도코일센서의 복합적인 위치 인식 모듈을 활용하여 골프공 회수 로봇의 정지위치를 날씨 변화에 관계없이 정밀하게 판단하여 안정적인 자율 주행이 이루어질 수 있도록 함과 아울러, 골프공 회수작업의 작업속도를 향상시킬 수 있도록 한 로봇을 이용한 골프공 회수 방법에 관한 것이다.

일반적으로 골프연습장은 골퍼가 타격한 공이 바닥면에 산재되고, 이에 따라 골프연습장의 운영자는 주기적으로 골퍼들의 타격을 일시적으로 중지시킨 후 산재된 공을 인력을 통해 회수하고 있는 실정이다.

그러나 이러한 골프공 회수작업은 이용자의 몰입도를 방해할 뿐만 아니라 타격중지로 인한 비용소모 및 인력비로 인해 운영비가 증가하는 문제점을 발생시킨다.

이러한 문제점을 극복하기 위하여 골프연습장의 바닥면을 경사면으로 형성하는 등의 지형을 이용한 방법이 연구되어 사용되고 있으나, 이러한 방법은 주로 평평한 면으로 형성되는 실제 필드 현장과 동떨어지기 때문에 플레이어의 집중을 방해하며, 넓은 면적의 골프연습장 바닥면을 경사지게 하기 위해서는 대규모의 공사를 수행해야 하기 때문에 설치비용이 증가하게 된다.

이에 따라 인력을 사용하지 않을 뿐만 아니라 지형을 변형하지 않고도 골프공을 회수할 수 있는 골프공 수거 로봇에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다.

기존 골프공 회수로봇과 관련된 선행기술로는 한국 등록특허 제10-1127657호 "골프공 자동회수 로봇 시스템"(등록일자 : 2012.03.09)은 로봇 조종부와, 골프공 수거로봇으로 이루어진다.

로봇 조종부는 로봇의 주행부가 주행할 주행경로를 설정하는 경로설정부와, 경로설정부에 의해 설정된 주행경로로 이루어진 제어신호를 골프공 수거로봇의 수신부로 송신하는 송신부와, 골프공 수거로봇으로부터 위치정보를 전송받는 수신부로 이루어진다.

또한 골프공 수거로봇은 로봇을 주행하는 주행부의 제어신호를 로봇 조종부로부터 수신하는 수신부와, 로봇의 위치를 추정하는 GPS로 구성된다.

이와 같이 구성되는 종래기술은 골프공 수거로봇의 위치추정이 단순히 GPS 만을 이용하여 검출되기 때문에 GPS 신호의 수신전계가 미약한 음영지역에서는 골프공 수거로봇의 위치를 추정할 수 없는 단점을 갖는다.

또한 종래기술은 도면에는 도시되지 않았지만 카메라가 골프연습장을 촬영하여 획득된 영상을 분석하여 영상으로부터 골프공을 추출하며, 추출된 골프공을 기반으로 분포도를 생성한 후에 경로설정부가 골프공을 수거할 최단거리를 검출하도록 구성되어 있으나, 이러한 구성은 좁은 면적의 골프 연습장의 필드에는 적용될 수 있으나 통상적으로 넓은 면적을 갖는 필드에 적용될 때 골프공을 정확하게 검출하지 못하게 되어 실제 골프연습장 필드에 적용시킬 수 없는 한계를 갖는다.

즉 종래기술은 경로설정부가 원거리에서 촬영한 영상을 기반으로 분포된 영역들과 골프공 수거로봇과의 거리를 일일이 분석하여 최단거리를 산출하는 것으로 기재되어 있으나, 이러한 방식은 연산이 복잡할 뿐만 아니라 넓은 면적에 중구난방으로 산재되어 있는 골프공 영역들을 감안하였을 때 적합한 경로를 검출하지 못하는 문제점이 발생한다.

또한 종래기술은 골프공들이 많이 모여 있는 영역들만을 검출할 수 있기 때문에 실제 골프공 수거로봇은 상기 영역들만을 방문하여 골프공을 수거하기 때문에 전체 면적 대비 골프공 수거율이 떨어지는 단점을 갖는다.

이와 같이 무인으로 골프공을 자동으로 수거하여 인력소모를 절감시킴과 동시에 넓은 면적을 갖는 골프연습장의 필드에 산재된 골프공들을 정확하게 검출하고, 골프공의 분포도에 따라 최적의 경로로 주행하도록 하는 골프공 수거로봇에 대한 연구가 시급한 실정이다.

기존 골프공 회수로봇과 관련된 다른 선행기술로는 한국 등록특허공보 제10-1430103호 "골프공 회수 로봇"(등록일자 : 2014.08.07)에 개시된 바와 같이, 골프연습장의 필드를 탐색하여 상기 필드에 산재된 골프공을 회수하는 골프공 회수로봇으로서, 주행부; 상기 골프공을 회수하는 회수부; 센서를 통해 상기 회수로봇의 움직임벡터를 검출하여 상기 회수로봇의 위치 및 방향을 검출하는 센서기반 모듈과, 상기 회수로봇과의 데이터 송수신을 통해 상기 회수로봇의 위치좌표를 검출하는 신호기반 모듈을 포함하는 복수개의 모듈들; 상기 센서기반 모듈에 의해 검출된 위치정보 및 상기 신호기반 모듈에 의해 검출된 위치정보가 다를 때 상기 신호기반 모듈에 의해 검출된 위치정보를 상기 회수로봇의 위치정보로 추정하는 위치추정부; 기 설정된 상기 주행부의 이동경로인 기본이동경로 및 상기 위치추정부에 의해 검출된 상기 위치정보를 분석하여 상기 기본이동경로를 따라 주행하도록 상기 주행부를 제어하며, 상기 위치정보가 상기 기본이동경로를 경유하는 기 설정된 위치인 경로점들 중 어느 하나일 때 상기 회수부를 구동시키기 위한 제어신호를 생성하여 상기 회수부를 구동시키는 제어부; 상기 제어부로부터 상기 제어신호를 입력받으면 기 설정된 감지영역 내에 위치하는 골프공들을 판별하며, 현재 경로점으로부터 판별될 골프공들을 회수한 후 상기 현재 경로점으로 복귀하기 위한 최적의 이동경로인 회수이동경로를 검출하는 회수이동경로 결정부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 위치정보가 상기 경로점들 중 어느 하나일 때 상기 회수이동경로 결정부를 구동시키되 상기 회수이동경로 결정부에서 회수이동경로가 검출되지 않을 때 상기 기본이동경로의 다음 경로점으로 주행하도록 상기 주행부를 제어하며, 상기 회수이동경로 결정부에서 회수이동경로가 검출될 때 상기 회수이동경로에 따라 주행한 후 다음 경로점으로 이동하도록 상기 주행부를 제어하는 것을 특징으로 한 것이다.

기존 골프공 회수로봇과 관련된 또 다른 선행기술로는 한국 공개특허공보 제10-2009-0052653호 "골프공 회수 로봇을 이용한 골프공 회수 시스템과 골프공회수 방법"(공개일자 : 2009.05.26)에 개시된 바와 같이, 골프공이 존재하는 지역을 골프공 회수장치에 설치된 카메라로 촬영하고 촬영된 정보를 모니터로 확인하여 리모트 컨트롤러로 골프공 회수장치를 구동시켜 골프공을 수거토록 하며, 아울러 경사진 지역에서는 경사센서로 경사를 자동인식하여 버킷의 일단을 연속적으로 푸싱시켜 쳐올림으로서 골프공 회수의 편리함을 제공토록 하는 것을 특징으로 하는 골프공 회수 로봇을 이용한 골프공 회수 시스템과 골프공 회수 방법에 관한 것으로, 카메라를 통해 촬영된 영상을 모니터에 출력토록 하고, 조작부를 통해 입력되는 조작신호에 근거하여 로봇 본체를 전후진시키며, 경사센서에 의하여 경사로가 감지되면 제 2 실린더를 작동시켜 경사판을 경사지게 한 다음 제1 실린더 및 제 2 실린더를 동시에 작동시켜 측면 경사로에 존재하는 골프공을 경사방향으로 쳐내서 연습장 필드로 이동시키는 제어부를 포함하여 된 구성이다.

그런데, 기존 골프공 회수로봇은 별도의 센서를 이용하여 이동거리를 산출하거나, 또는 영상정보를 이용하여 실외 골프연습장의 환경정보를 획득하거나, 혹은 GPS정보를 활용하고 있지만, 이동거리 정보의 경우에는 로봇과 지면에 슬립이 발생할 경우 직선 경로 추정에 오차가 발생할 우려가 있고, 영상정보는 환경 영향을 많이 받기 때문에 동절기와 하절기의 온도 변화 및 우천 등의 날씨 변화로 인해 실외에서 적용하기 불안정한 단점이 있으며, GPS정보는 정밀한 것을 사용한다고 하더라도 오차가 발생하여 로봇의 정지 위치 제어에 사용할 수 없을 뿐만 아니라, 회수로봇을 정위치에 정지시키기 위해 주행 속도를 높일 수 없기 때문에 연속적인 회수작업시 골프공 회수작업이 느려지는 단점이 있다.

또한, 골프연습장의 바닥은 평평하지 않고 가로 세로 폭이 다를 뿐만 아니라, 다양한 재질과 형상으로 구성되어 있으므로, 골프공 회수 로봇의 주행이 안정적으로 동작할 수 없는 단점이 있다.

한국 등록특허 제10-1127657호 "골프공 자동회수 로봇 시스템"(등록일자 : 2012.03.09) 한국 등록특허공보 제10-1430103호 "골프공 회수 로봇"(등록일자 : 2014.08.07) 한국 공개특허공보 제10-2009-0052653호 "골프공 회수 로봇을 이용한 골프공 회수 시스템과 골프공회수 방법"(공개일자 : 2009.05.26)

본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 모터 엔코더 정보, 지자기센서, GPS 정보, 유도코일센서의 복합적인 위치 인식 모듈을 활용하여 골프공 회수 로봇의 정지위치를 날씨 변화에 관계없이 정밀하게 판단하여 안정적인 자율 주행이 이루어질 수 있도록 함과 아울러, 골프공 회수작업의 작업속도를 향상시킬 수 있도록 한 로봇을 이용한 골프공 회수 방법을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 골프공 회수기가 마련되고 로봇 본체 구동부의 구동에 의해 골프 연습장의 출발위치에서 골프공 회수홈까지 왕복 이동 가능한 로봇 본체와; 상기 로봇 본체의 수동 주행을 원격으로 조작하는 원격 조작기와; 상기 원격 조작기에 의해 이동된 로봇 본체의 출발 위치와 정지 위치 정보 및 이동 폭이 입력되어 저장되고 입력된 상기 로봇 본체의 이동거리 정보를 근거로 상기 로봇 본체의 자율 주행 및 상기 골프공 회수기에 의한 골프공 회수작업을 제어하는 제어부와; 상기 로봇 본체 구동부에 장착되어 상기 로봇 본체의 자율 주행을 위해 상기 로봇 본체의 이동거리를 산출하는 모터 엔코더와; 상기 로봇 본체의 이동 방위를 표시하도록 상기 로봇 본체의 자율 주행시 상기 제어부측에 상기 로봇 본체의 위치정보를 출력하는 지자기센서와; 상기 로봇 본체의 자율 주행시 상기 로봇 본체의 이동위치를 GPS 정보로 입력받아 인식하기 위한 GPS정보 수신부; 및 상기 골프공 회수홈과 근접된 위치에 배치되어 상기 로봇 본체의 자율 주행시 정위치 정지 위치정보를 상기 제어부측으로 출력하는 유도코일센서;를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 유도코일센서는 상기 골프장의 출발위치에 더 구비된다.

본 발명의 다른 특징적인 요소인 골프공 회수장치를 이용한 골프공 회수방법은 원격 조작기를 이용하여 로봇 본체를 골프 연습장의 출발위치까지 이동시키고 출발위치의 해당 위치 정보를 제어부에 입력한 후에 상기 출발위치로부터 골프공 회수홈과 근접된 정지 위치까지 로봇 본체 구동부의 구동력으로 수동 주행하고, 주행된 로봇 본체의 이동 폭을 제어부측에 입력하는 입력단계와; 상기 로봇 본체를 자율 주행모드로 전환시키는 전환단계와; 상기 자율 주행모드시 상기 로봇 본체에 마련된 골프공 회수기를 지면과 근접되도록 회전시키고 로봇 본체를 출발위치에서 상기 골프공 회수홈측으로 주행시키는 주행단계(S3)와; 상기 주행단계(S3)에서 지자기센서를 통해 주행 방향이 조정되고 GPS정보를 수신받아 상기 로봇 본체를 1차 감속 영역에서 감속하는 1차 감속단계와; 상기 로봇 본체의 1차 감속 영역에서의 주행이 완료된 후에 상기 로봇 본체 구동부에 의한 로봇 본체의 주행 거리를 로봇 본체 구동부의 엔코더 정보를 이용하여 산출하고, 산출된 주행 거리를 근거로 상기 로봇 본체를 2차 감속 영역에서 2차 감속하는 2차 감속단계와; 상기 2차 감속단계에서 2차 감속중인 로봇 본체를 상기 골프공 회수홈과 근접된 위치에 배치된 유도코일센서로부터 출력되는 신호를 감지하여 정위치에 정지시키는 정위치 정지단계와; 상기 유도코일센서의 신호가 감지될 경우 골프공 회수기를 동작시켜 골프공을 상기 골프공 회수홈에 쏟아 부어 회수시키는 회수단계; 및 상기 골프공 회수가 완료된 후에 상기 골프공 회수기를 상측으로 회전시키고 상기 출발위치까지 로봇 본체를 고속 주행시키는 리턴단계와; 상기 로봇 본체가 수동주행모드에서 세팅된 폭만큼 이동되는 폭방향 이동단계; 및 상기 로봇 본체가 출발위치까지 도달한 후에 실외 골프연습장의 폭만큼 자율 주행모드를 연속적으로 수행하는 연속단계;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 출발위치에 상기 로봇 본체의 정지 위치를 지정하기 위한 유도코일센서가 더 구비된 것이다.

본 발명은 복수의 위치 인식 모듈을 이용하여 구간별로 로봇 본체의 주행 속도를 감속 또는 고속 주행할 수 있도록 함으로써, 실외 골프 연습장에서 계절과 기후 변동에 관계없이 안정적으로 로봇 본체의 위치를 인식할 수 있도록 함과 아울러, 구간별 로봇 본체의 속도를 가변되게 주행할 수 있게 되어 골프공 회수작업의 작업 속도를 향상시킬 수 있는 유용한 이점을 갖는다.

또한, 본 발명은 유도코일센서를 골프공 회수홈의 상측에 폭방향으로 길게 배치함으로써, 로봇 본체의 골프공 회수작업시 정위치에 정지시킬 수 있는 이점을 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 로봇을 이용한 골프공 회수장치의 구성을 나타낸 블럭도.
도 2는 본 발명 골프공 회수기가 장착된 로봇 본체를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명 로봇 본체의 골프공 회수기가 다운 상태일 때를 나타낸 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 로봇을 이용한 골프공 회수방법을 순차적으로 나타낸 플로우챠트.
도 5는 본 발명 골프공 회수방법이 적용되는 골프 연습장을 나타낸 평면도.

본 발명은 실외 골프연습장에서 골프공의 회수를 위해 로봇 본체 구동부의 엔코더정보, 지자기센서, GPS정보, 유도코일센서로부터 인가되는 정보들을 복합적으로 적용하여 로봇 본체의 주행 속도 및 주행 거리를 제어하고 골프공을 정위치에서 정지할 수 있도록 한다.

이하, 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통하여 본 발명에 따른 로봇을 이용한 골프공 회수장치 및 그 방법에 대해 보다 상세하게 기술하기로 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략될 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 사용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 또한, 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미한다.

본 발명에 따른 로봇을 이용한 골프공 회수장치 및 그 방법은 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 로봇을 이용한 골프공 회수장치는, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 골프공 회수기(150)가 마련되고 로봇 본체 구동부(130)의 구동에 의해 골프 연습장의 출발위치(10)에서 골프공 회수홈(50)까지 왕복 이동 가능한 로봇 본체(100)와; 상기 로봇 본체(100)의 수동 주행을 원격으로 조작하는 원격 조작기(200)와; 상기 원격 조작기(200)에 의해 이동된 로봇 본체(100)의 출발 위치와 정지 위치 정보 및 이동 폭이 입력되어 저장되고 입력된 상기 로봇 본체(100)의 이동거리 정보를 근거로 상기 로봇 본체(100)의 자율 주행 및 상기 골프공 회수기(150)에 의한 골프공 회수작업을 제어하는 제어부(300)와; 상기 로봇 본체 구동부(130)에 장착되어 상기 로봇 본체(100)의 자율 주행을 위해 상기 로봇 본체(100)의 이동거리를 산출하는 모터 엔코더(430)와; 상기 로봇 본체(100)의 이동 방위를 표시하도록 상기 로봇 본체(100)의 자율 주행시 상기 제어부(300)측에 상기 로봇 본체(100)의 위치정보를 출력하는 지자기센서(410)와; 상기 로봇 본체(100)의 자율 주행시 상기 로봇 본체(100)의 이동위치를 GPS 정보로 입력받아 인식하기 위한 GPS정보 수신부(420); 및 상기 골프공 회수홈(50)과 근접된 위치에 배치되어 상기 로봇 본체(100)의 자율 주행시 정위치 정지 위치정보를 상기 제어부(300)측으로 출력하는 유도코일센서(440);를 포함하여 이루어진 것이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 상기 로봇 본체(100)는 로봇 본체 구동부(130)의 구동력에 의해 전진 및 후진 주행이 가능하도록 좌,우 양측에 캐터필러 바퀴(110)가 구비된다.

상기 로봇 본체(100)는 원격 조작기(200)의 조작에 의해 수동 주행이 가능하고, 골프공의 회수위치를 결정하기 위한 복수의 위치 인식 모듈(400)로부터 출력된 신호를 근거로 제어부(300)에 의해 자율 주행이 가능하다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 로봇 본체(100)의 전면 또는 후면 혹은 전,후면에 골프공 회수기(150)가 배치되며, 상기 골프공 회수기(150)는 로봇 본체(100)의 좌,우 양측면에 축결합된 힌지(151)를 중심으로 상측 또는 하측으로 회전 가능한 구조를 갖는다.

또한, 상기 골프공 회수기(150)는 전면이 개구되고 좌,우 양측과 바닥면이 길게 형성된 바스켓 형태의 회수통(153)이 구비되며, 상기 회수통(153)의 좌,우 양측에 상기 힌지(151)와 연결되는 힌지바(152)가 구비된다.

즉, 상기 골프공 회수기(150)는 하측으로 회전시 로봇 본체(100)의 주행에 따라 골프공을 회수할 수 있으며, 상측으로 회전시에는 로봇 본체(100)의 고속 주행이 가능하게 된다.

상기 로봇 본체 구동부(130)인 모터는 로봇 본체(100) 좌,우 양측의 캐터필러 바퀴(110)의 구동을 각각 제어하도록 좌,우 양측에 복수개로 배치되며, 로봇 본체(100)의 자율 주행모드시 주행속도를 골프 연습장의 영역에 따라 차등지게 제어하도록 구동할 수 있고, 정,역회전이 가능한 것을 채택하며, 일 예로 서보모터를 채택할 수 있다.

상기 원격 조작기(200)는 조작에 따라 로봇 본체 구동부(130)인 모터를 구동시켜 로봇 본체(100)를 원하는 장소까지 이동시킬 수 있으며, 출발 위치에서 골프공의 회수 위치까지 로봇 본체(100)를 주행할 수 있으며, 사용자가 원격 조작기(200)에 의해 주행된 로봇 본체(100)의 이동 정보를 제어부(300)측에 입력하여 저장한다.

상기 위치 인식 모듈(400)은 모터 엔코더(430), 지자기센서(410), GPS정보 수신부(420), 유도코일센서(440)로 구성된다.

상기 모터 엔코더(430)(Encoder)는 상기 로봇 본체 구동부(130)의 주행 이동 거리를 산출하여 제어부(300)측으로 출력하게 된다.

상기 지자기센서(410)는 로봇 본체(100)의 주행 방향을 조정하도록 제어부(300)측에 출력하여 로봇 본체(100)의 주행 자세를 교정할 수 있게 한다.

상기 GPS정보 수신부(420)는 위성 GPS정보를 수신받아 제어부(300)측으로 출력하게 되고, 1차 감속 영역에 도달하는 로봇 본체(100)의 위치를 인식할 수 있도록 한다.

상기 유도코일센서(440)(Induction Coil Sensor)는 자기센서의 일종으로, 픽업 코일(pickup coil) 또는 자기 루프센서(magnetic loop sensor)라고 지칭되며, 골프공 회수홈(50)의 테두리 상측에 배치되어 로봇 본체(100)의 정위치 정지 위치를 알리기 위한 신호를 제어부(300)측으로 출력하게 된다.

또한, 상기 유도코일센서(440)는 상기 골프공 회수홈(50)과 근접위치에 폭방향으로 길게 배치된다.

더 바람직하게는, 상기 유도코일센서(440)가 로봇 본체(100)의 출발 위치에도 배치할 수 있으며, 이 경우에는 로봇 본체(100)가 리턴될 경우 정확한 출발 위치를 인식시킬 수 있는 이점을 갖는다.

상기 로봇 본체(100)의 출발 위치에 배치된 유도코일센서(440)의 경우에는 로봇 본체(100)가 골프공 회수홈(50)까지 골프공을 회수한 후에, 다시 정위치로 리턴될 수 있도록 한다.

상기 제어부(300)는 로봇 본체(100)에 장착되고 원격 제어기를 이용한 수동 주행시 출발 위치와 정지 위치 정보와 및 이동 폭이 입력되어 저장되고, 자율 주행 모드시 위치 인식 모듈(400)로부터 입력된 정보를 근거로 로봇 본체 구동부(130)의 동작을 제어하게 된다.

상기 골프공 회수홈(50)은 실외 골프 연습장의 구조(경사도 등)에 따라 달라질 수 있지만, 사용자의 타석 위치와 근접된 위치 하측에 횡방향으로 형성되고, 골프공 회수홈(50)의 바닥에는 회수된 골프공을 일정한 장소에 수집하도록 이송시키기 위한 컨베이어(55)가 더 구비된다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 로봇을 이용한 골프공 회수방법은 도 1과 도 4 및 도 5를 참조하면, 사용자가 원격 조작기(200)를 이용하여 출발위치(10)까지 로봇 본체(100)를 이동시킨 후에 출발위치(10)의 해당 위치 정보를 제어부(300)측에 입력한 후에, 원격 조작기(200)를 이용하여 로봇 본체(100)를 출발위치(10)에서 골프공 회수홈(50)의 근접위치까지 수동 주행하고, 수동 주행된 로봇 본체(100)의 이동 폭 정보를 제어부(300)에 세팅하도록 입력하는 입력단계(S1)를 수행한다.

이후에, 상기 제어부(300)에 입력된 정보를 바탕으로 로봇 본체(100)를 자율 주행모드로 주행시키도록 전환시키는 전환단계(S2)를 수행하고, 자율모드 주행시 골프공 회수기(150)를 하측으로 다운상태가 되도록 회전시키고 1차 감속 영역까지 로봇 본체(100)를 고속 주행시키는 주행단계(S3)를 수행한다.

이때 제어부(300)는 지자기센서(410)를 통해 입력된 정보와 GPS 정보 수신부(420)를 통해 수신된 GPS정보를 비교하여 1차 감속영역까지 로봇 본체(100)의 주행 방향을 조정하면서 로봇 본체(100)의 주행을 조절하게 된다.

이후에, 로봇 본체(100)가 1차 감속 영역에 도달할 경우 제어부(300)에서 로봇 본체 구동부(130)측에 1차 감속을 실시하고, 모터 엔코더(430)로부터 산출된 로봇의 주행 거리와 2차 감속 영역까지의 도달 거리를 비교하며 2차 감속 영역에 도달하기까지 주행을 제어하는 1차 감속단계(S4)를 수행한다.

상기한 로봇 본체(100)가 2차 감속 영역에 도달하게 될 경우 제어부(300)에서 로봇 본체 구동부(130)측에 2차 감속을 실시하고, 유도코일센서(440)가 감지되기 전까지 2차 감속 주행하는 2차 감속단계(S5)를 수행한다.

상기 로봇 본체(100)가 유도코일센서(440)가 감지되고 골프공 회수홈(50)과 근접 위치에 도달하게 되면, 로봇 본체(100)를 정위치에 정지시키는 정위치 정지단계(S6)를 수행하고, 이후에 골프공 회수 모드를 동작시켜 골프공 회수기(150) 내의 골프공을 골프공 회수홈(50)에 쏟아내면서 골프공을 회수하는 회수단계(S7)를 수행한다.

상기 골프공 회수작업이 완료된 후에는 골프공 회수기(150)를 로봇 본체(100)의 상측으로 업상태가 되도록 회전시킨 후에 출발 위치까지 리턴되도록 고속 주행하는 리턴단계(S8)를 수행한다.

상기 로봇 본체(100)가 수동주행모드에서 세팅된 폭만큼 이동되는 폭방향 이동단계(S9)를 수행하게 되며, 상기 폭방향 이동단계(S9)는 상기 리턴과정에서 수동주행모드에서 세팅된 폭만큼 대각선방향으로 이동되거나, 상기 로봇 본체(100)가 출발위치(10)에 리턴된 후에 로봇 본체(100)를 수동주행모드에서 세팅된 폭만큼 골프연습장의 폭방향으로 이동시킨 후에 자율주행모드를 연속적으로 수행할 수도 있다.

상기한 로봇 본체(100)가 출발위치(10)까지 리턴된 후에 실외 골프연습장의 폭만큼 자율 주행모드를 연속적으로 동작시키는 연속단계(S10)를 수행하는 데, 이 경우에는 실외 골프연습장의 폭 넓이에 따라 자율 주행모드의 연속동작 횟수가 가변된다.

따라서, 본 발명은 복수의 위치 인식 모듈(400)을 이용하여 구간별로 로봇 본체(100)의 주행 속도를 감속 또는 고속 주행할 수 있도록 함으로써, 실외 골프 연습장에서 계절과 기후 변동에 관계없이 안정적으로 로봇 본체(100)의 위치를 인식할 수 있도록 함과 아울러, 구간별 로봇 본체(100)의 속도를 가변되게 주행할 수 있게 되어 골프공 회수작업의 작업 속도를 향상시킬 수 있는 유용한 이점을 갖는다.

또한, 본 발명은 유도코일센서(440)를 골프공 회수홈(50)의 상측에 폭방향으로 길게 배치함으로써, 로봇 본체(100)의 골프공 회수작업시 정위치에 정지시킬 수 있는 이점을 갖는다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 대해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 앞서 설명된 실시 예에 국한되어 한정되어서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

즉, 이상에서와 같이 설명한 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

10 : 출발위치 50 : 골프공 회수홈
55 : 컨베이어 100 : 로봇 본체
110 : 캐터필러 바퀴 130 : 로봇 본체 구동부
150 : 골프공 회수기 151 : 힌지
152 : 힌지바 153 : 회수통
200 : 원격 조작기 300 : 제어부
400 : 위치 인식 모듈 410 : 지자기센서
420 : GPS 정보 수신부 430 : 모터 엔코더
440 : 유도코일센서

Claims (6)

1. 원격 조작기(200)를 이용하여 로봇 본체(100)를 골프 연습장의 출발위치(10)까지 이동시키고 출발위치(10)의 해당 위치 정보를 제어부(300)에 입력한 후에 상기 출발위치(10)로부터 골프공 회수홈(50)과 근접된 정지 위치까지 로봇 본체 구동부(130)의 구동력으로 수동 주행하고, 주행된 로봇 본체(100)의 이동 폭을 제어부(300)측에 입력하는 입력단계(S1)와;
   상기 로봇 본체(100)를 자율 주행모드로 전환시키는 전환단계(S2)와;
   상기 자율 주행모드시 상기 로봇 본체(100)에 마련된 골프공 회수기(150)를 지면과 근접되도록 회전시키고 로봇 본체(100)를 출발위치(10)에서 상기 골프공 회수홈(50)측으로 주행시키는 주행단계(S3)와;
   상기 주행단계(S3)에서 지자기센서(410)를 통해 주행 방향이 조정되고 GPS정보를 수신받아 상기 로봇 본체(100)를 1차 감속 영역에서 감속하는 1차 감속단계(S4)와;
   상기 로봇 본체(100)의 1차 감속 영역에서의 주행이 완료된 후에 상기 로봇 본체 구동부(130)에 의한 로봇 본체(100)의 주행 거리를 모터 엔코더(430) 정보를 이용하여 산출하고, 산출된 주행 거리를 근거로 상기 로봇 본체(100)를 2차 감속 영역에서 2차 감속하는 2차 감속단계(S5)와;
   상기 2차 감속단계(S5)에서 2차 감속중인 로봇 본체(100)를 상기 골프공 회수홈(50)과 근접된 위치에 배치된 유도코일센서(440)로부터 출력되는 신호를 감지하여 정위치에 정지시키는 정위치 정지단계(S6)와;
   상기 유도코일센서(440)의 신호가 감지될 경우 골프공 회수기(150)를 동작시켜 골프공을 상기 골프공 회수홈(50)에 쏟아 부어 회수시키는 회수단계(S7)와;
   상기 골프공 회수가 완료된 후에 상기 골프공 회수기(150)를 상측으로 회전시키고 상기 출발위치(10)까지 로봇 본체(100)를 고속 주행시키는 리턴단계(S8);
   상기 로봇 본체(100)가 수동주행모드에서 세팅된 폭만큼 이동되는 폭방향 이동단계(S9); 및
   상기 로봇 본체(100)가 출발위치(10)까지 도달한 후에 실외 골프연습장의 폭만큼 자율 주행모드를 연속적으로 수행하는 연속단계(S10);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 로봇을 이용한 골프공 회수방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 출발위치(10)에 상기 로봇 본체(100)의 정지 위치를 지정하기 위한 유도코일센서(440)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 로봇을 이용한 골프공 회수방법.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 폭방향 이동단계(S9)는 상기 리턴과정에서 수동주행모드에서 세팅된 폭만큼 대각선방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 로봇을 이용한 골프공 회수방법.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 폭방향 이동단계(S9)는 상기 로봇 본체(100)가 출발위치(10)에 리턴된 후에 상기 로봇 본체(100)를 수동주행모드에서 세팅된 폭만큼 골프연습장의 폭방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 로봇을 이용한 골프공 회수방법.
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