KR102088415B1 - Unmanned Transport System Using Autonomous Delivery Robot And Method of Transport Using Unmanned Transport System - Google Patents
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Abstract
본 발명은 물품을 배송하는 적어도 하나의 배송로봇, 및 상기 물품의 배송 정보를 기반으로 상기 배송로봇과 통신하며 배송 과정을 관리하는 배송관리 서버를 포함하고, 상기 배송관리 서버는, 상기 배송에 요구되는 상기 배송로봇의 투입 대수를 결정하고 투입되는 배송로봇의 배송 경로를 설정하는 무인 배송시스템 및 이를 이용한 배송 방법에 관한 것이다.The present invention includes at least one delivery robot that delivers the goods, and a delivery management server that communicates with the delivery robot based on the delivery information of the goods and manages a delivery process, wherein the delivery management server requests the delivery It relates to an unmanned delivery system and a delivery method using the same, which determines the number of inputs of the delivery robot and sets a delivery route of the input delivery robot.
Description
본 기재는 배송로봇을 이용한 무인 배송시스템 및 상기 무인 배송시스템을 이용한 배송 방법에 관한 것이다.The present description relates to an unmanned delivery system using a delivery robot and a delivery method using the unmanned delivery system.
일반적으로 택배 서비스는 고객의 물품이나 서류 배송 요청을 접수하게 되면, 발송인이 직접 방문하여 배송할 물품이나 서류 및 수취인 정보를 인수한 후, 이를 수취인의 댁내까지 방문하여 직접 전달하는 서비스를 말한다.In general, the courier service refers to a service that, upon receipt of a request for the delivery of a customer's goods or documents, the sender visits and takes over the goods, documents, and recipient information to be delivered, and then visits the recipient's home and delivers the goods directly.
이러한 택배 서비스에서 수행되는 물품의 배송 과정은, 발송 의뢰를 받은 모든 택배 물품을 먼저 본사로 집결시킨 후, 본사에서 수취처 별로 분류하여 각 지역 영업소로 택배 물품을 보내고, 각 지역 영업소의 택배 직원이 차량 등을 이용하여 수취인의 주소로 물품을 배달하게 된다.In the delivery process of goods carried out in such a courier service, all courier goods requested for shipment are first assembled at the head office, and then sorted by destination at the headquarters to send the courier goods to each local sales office, and the courier staff at each local sales office The goods are delivered to the address of the addressee using a vehicle or the like.
그런데 이러한 배송 과정에서 수취인 또는 대리 수취인의 부재 시에는 별도로 수취인과 연락하여 이웃집 또는 경비실에 물품을 맡겨 두는 것과 같은 대리 수령을 통해 물품 배송을 완료할 수 있으며, 만약 수취인이 부재중이면서 연락이 되지 않거나 대리 수령 조차 어려운 경우에는 지역 영업소로 다시 복귀한 후, 수취인과의 연락을 통해 다시 수취처를 재방문하여 물품을 전달하게 된다.However, in the absence of a consignee or a proxy consignee during this delivery process, you can complete the delivery of the goods through a proxy receipt, such as leaving the goods in a neighbor's house or guard room by contacting the consignee separately. If it is difficult to collect the item, after returning to the local sales office, the product will be delivered to the recipient again by contacting the recipient.
그러나, 인력을 이용하여 물품을 직접 배송하는 경우에는 시간과 비용의 낭비가 크고, 정보 유출의 위험이 있으며, 특히, 최근에는 택배 서비스가 보편화됨에 따라 택배 직원의 과도한 업무량이 문제되고 있는 실정이다.However, when goods are directly delivered using human resources, time and money are wasteful, and there is a risk of information leakage. In particular, as the courier service is becoming more common, excessive workload of courier staff is a problem.
본 발명의 일 측면은, 수취인의 부재 시에도 물품을 배송 목적지까지 안전하게 배송할 수 있는 무인 배송시스템을 제공하는 것이다.One aspect of the present invention is to provide an unmanned delivery system that can safely deliver goods to a delivery destination even in the absence of a recipient.
본 발명의 일 측면은, 무인 배송시스템의 배송로봇에 의한 물품의 상/하차 또는 배송 과정에서 물품에 충격이 가해져 파손되는 것을 방지할 수 있는 무인 배송시스템을 이용한 배송 방법을 제공하는 것이다.One aspect of the present invention, to provide a delivery method using an unmanned delivery system that can prevent the product from being damaged by the impact on the product during the loading / unloading or delivery process by the delivery robot of the unmanned delivery system.
본 발명의 일 실시예에 따른 무인 배송시스템은, 물품을 배송하는 적어도 하나의 배송로봇, 및 상기 물품의 배송 정보를 기반으로 상기 배송로봇과 통신하며 배송 과정을 관리하는 배송관리 서버를 포함하고, 상기 배송관리 서버는, 상기 배송에 요구되는 상기 배송로봇의 투입 대수를 결정하고 투입되는 배송로봇의 배송 경로를 설정한다.An unmanned delivery system according to an embodiment of the present invention includes at least one delivery robot that delivers goods, and a delivery management server that communicates with the delivery robot based on delivery information of the goods and manages a delivery process, The delivery management server determines the number of inputs of the delivery robot required for the delivery and sets a delivery path of the delivery robot to be input.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 배송로봇은, 상기 물품을 촬영하여 제1 영상 신호를 생성하는 제1 센싱 유닛과 상기 배송 경로의 주변 상황을 촬영하여 제2 영상 신호를 생성하는 제2 센싱 유닛을 포함하는 센서부, 및 상기 센서부로부터 전달받은 상기 영상 신호들 중 적어도 하나를 상기 배송관리 서버에 전송하고, 상기 배송관리 서버로부터 산출된 명령 신호를 수신하여 상기 배송로봇을 제어하는 통신 제어부를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the delivery robot includes a first sensing unit that generates a first image signal by photographing the product, and a second sensing that generates a second image signal by photographing a situation around the delivery path. A communication unit for controlling the delivery robot by transmitting a sensor unit including a unit and at least one of the video signals received from the sensor unit to the delivery management server, and receiving a command signal calculated from the delivery management server. It may include.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 통신 제어부는, 상기 배송관리 서버와 신호를 주고받는 통신유닛 및 상기 통신유닛과 상기 센서부로부터 각각 전달받은 상기 명령 신호와 상기 영상 신호들을 이용하여 상기 배송로봇을 제어하는 제어유닛을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the communication control unit, the communication unit that exchanges signals with the delivery management server, and the delivery robot using the command signal and the video signals received from the communication unit and the sensor unit, respectively. It may include a control unit for controlling the.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 배송로봇은, 본체부, 상기 본체부의 양 측부에 구비되고 상기 물품을 하역하는 한 쌍의 매니퓰레이터부, 상기 본체부의 일측에 마련되어 상기 매니퓰레이터부에 의해 적재된 상기 물품이 안착되는 받침부 및 상기 본체부의 하부에 마련되어 상기 본체부를 이동시키는 주행부를 더 포함하고, 상기 매니퓰레이터부 및 상기 주행부는, 상기 명령 신호에 따라 제어될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the delivery robot is provided on both sides of the main body part, the main body part, and a pair of manipulator parts for unloading the article, provided on one side of the main body part and loaded by the manipulator part Further provided in the lower portion of the base portion and the main body portion to which the article is mounted further includes a traveling portion for moving the main body portion, the manipulator portion and the traveling portion can be controlled according to the command signal.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 받침부는, 상기 본체부의 일 측면에 수직하게 돌출되고 상기 본체부의 폭 방향으로 연장 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the support portion may be formed to protrude perpendicular to one side of the body portion and extend in the width direction of the body portion.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 받침부의 하부에는, 상기 받침부를 지면에 대하여 지지하고, 상기 주행부의 이동을 보조하는 보조 주행부가 마련될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an auxiliary driving part supporting the support part with respect to the ground and assisting the movement of the driving part may be provided below the support part.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 매니퓰레이터부는, 상기 본체부의 양 측부에 각각 연결되는 아암부 및 상기 아암부의 자유단에 연결되고 상기 물품을 파지하는 그립부를 포함하고, 상기 아암부는, 상기 명령 신호에 따라 상기 그립부를 물품의 파지 위치로 이동시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the manipulator portion includes an arm portion connected to both sides of the main body portion and a grip portion connected to a free end of the arm portion and gripping the article, wherein the arm portion includes the command signal Accordingly, the grip portion may be moved to the gripping position of the article.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 그립부는, 육면체 형상을 가지는 상기 물품의 일측 모서리를 감쌀 수 있도록 'ㄱ'자 형태인 제1 그립부 및 상기 물품을 진공 흡착 방식으로 파지하는 제2 그립부를 포함하고, 상기 제1 영상 신호를 기반으로 파악된 상기 물품의 형상에 따라 상기 제1 그립부와 제2 그립부 중 어느 하나가 선택적으로 상기 물품을 파지할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the grip portion includes a first grip portion having an 'a' shape so as to wrap one side edge of the article having a hexahedral shape and a second grip portion gripping the article by a vacuum adsorption method. In addition, one of the first grip portion and the second grip portion may selectively grip the article according to the shape of the article identified based on the first image signal.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 아암부는, 상기 그립부를 물품의 파지 위치로 이동시킬 수 있도록 다관절 구조로 이루어지고, 신축 가능한 구조일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the arm portion is made of a multi-joint structure to move the grip portion to a gripping position of the article, and may be a stretchable structure.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 주행부는, 상기 제2 영상 신호를 기반으로 상기 배송 경로 상에 존재하는 장애물을 회피하여 이동할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the driving unit may move by avoiding an obstacle existing on the delivery route based on the second image signal.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 배송로봇은, 상기 물품을 협동하여 배송하기 위해 투입되는 제1 배송로봇 내지 제N 배송로봇(N은 2이상의 자연수)을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the delivery robot may include a first delivery robot to an Nth delivery robot (N is a natural number of 2 or more) input to cooperatively deliver the product.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 배송로봇 각각은, 위치정보를 수신하는 GPS부 및 상기 위치정보를 또 다른 배송로봇과 공유하는 공유 통신부를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, each of the delivery robots may include a GPS unit receiving location information and a shared communication unit sharing the location information with another delivery robot.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 배송관리 서버는, 상기 각 배송로봇의 위치정보를 기반으로, N 대의 배송로봇이 협동하여 배송할 수 있도록 배송로봇들 간의 상대적 위치를 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the delivery management server, based on the location information of each delivery robot, can calculate the relative position between the delivery robots so that N delivery robots can cooperatively deliver.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예는, 물품을 배송하는 적어도 하나 이상의 배송로봇과 상기 배송로봇과 통신하며 배송과정을 관리하는 배송관리 서버를 포함하는 무인 배송시스템을 이용한 배송 방법으로서, (a) 상기 배송관리 서버가 상기 물품의 배송 정보를 확인하는 단계, (b) 상기 배송관리 서버가 상기 배송 정보를 기반으로 배송로봇 간의 협동 배송 여부를 판단하는 단계, (c) 상기 판단 결과에 따라 상기 배송관리 서버가 상기 배송로봇의 투입 대수를 결정하는 단계, 및 (d) 상기 배송관리 서버는 투입되는 상기 배송로봇의 배송 경로를 설정하는 단계를 포함할 수 있다.On the other hand, another embodiment of the present invention, as a delivery method using an unmanned delivery system including at least one delivery robot for delivering the goods and a delivery management server for communicating with the delivery robot and managing the delivery process, (a) The delivery management server confirms the delivery information of the goods, (b) the delivery management server determines whether to cooperative delivery between delivery robots based on the delivery information, (c) the delivery according to the determination result The management server may include determining the number of inputs of the delivery robot, and (d) the delivery management server may include setting a delivery route of the input delivery robot.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 단계(c)는, 상기 배송로봇의 투입 대수가 1인 경우, 상기 배송로봇의 배송을 보조하는 보조 운반수단의 투입 여부를 추가적으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the step (c), when the number of input of the delivery robot is 1, further comprising the step of additionally determining whether or not the auxiliary transport means to assist the delivery of the delivery robot You can.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 단계(c)에서 상기 배송로봇의 투입 대수가 N인 경우 (N은 2이상의 자연수), 상기 단계(d) 이후에 상기 배송관리 서버는, 투입되는 배송로봇 각각의 위치정보를 기반으로 N대의 배송로봇이 협동하여 배송할 수 있도록 배송로봇들 간의 상대적 위치를 산출할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the number of inputs of the delivery robot in the step (c) is N (N is a natural number of 2 or more), the delivery management server after the step (d), the delivery robot being input Based on each location information, relative positions between delivery robots can be calculated so that N delivery robots can cooperatively deliver.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 단계(d)는, 상기 배송관리 서버는 투입되는 상기 배송로봇으로부터 전달받은 정보를 이용하여 상기 배송 경로를 재설정할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in step (d), the delivery management server may reset the delivery route using information received from the delivery robot being input.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 배송로봇은, 본체부, 상기 본체부의 양 측부에 구비되고 상기 물품을 하역하는 한 쌍의 매니퓰레이터부, 상기 본체부의 일 측면에 수직하게 돌출되고 상기 매니퓰레이터부에 의해 적재된 상기 물품이 안착되는 받침부 및 상기 본체부의 하부에 마련되어 상기 본체부를 이동시키는 주행부를 포함하고, 상기 매니퓰레이터부 각각은, 상기 본체부의 양 측부에 연결되는 아암부, 및 상기 아암부의 자유단에 연결되어 상기 물품을 파지하는 'ㄱ'자 형태의 그립부를 포함하고, 상기 아암부는 상기 그립부를 물품의 파지 위치로 이동시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the delivery robot, the body portion, a pair of manipulator portions provided on both sides of the body portion and unloading the article, protrudes perpendicular to one side of the body portion and the manipulator portion Includes a support portion on which the loaded article is seated and a traveling portion provided below the main body portion to move the main body portion, and each of the manipulator portions includes an arm portion connected to both sides of the main body portion, and a free end of the arm portion. It is connected to the 'a' shaped grip portion for gripping the article, and the arm portion can move the grip portion to the gripping position of the article.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 단계(d) 이후에, (e1) 상기 배송로봇은, 육면체 형상을 갖는 상기 물품의 가로, 세로, 높이의 중심을 원점으로 하고, 상기 가로, 세로, 높이에 평행한 방향을 각각 x축, y축, z축으로 하는 좌표계를 설정하는 단계, (e2) 상기 좌표계를 기준으로 산출된 파지 위치에 상기 그립부 각각을 이동시켜 상기 물품의 모서리를 파지하여 상기 받침부에 안착시키는 단계, (e3) 상기 받침부에 안착된 상기 물품을 배송 목적지에 내려놓는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, after the step (d), (e1) the delivery robot, the center of the horizontal, vertical, height of the article having a hexahedral shape as the origin, the horizontal, vertical, height Setting a coordinate system having a direction parallel to the x-axis, y-axis, and z-axis, respectively, (e2) moving each of the grip portions to a gripping position calculated based on the coordinate system to grip the edge of the article to grip the support The step of seating on the portion, (e3) may further include the step of dropping the article seated on the support to the delivery destination.
본 발명의 또 다른 실시예는, 물품을 배송하는 배송로봇에 관한 것으로서, 상기 배송로봇은, 본체부, 상기 본체부의 양 측부에 구비되고 상기 물품을 하역하는 한 쌍의 매니퓰레이터부, 상기 본체부의 일측에 마련되어 상기 매니퓰레이터부에 의해 적재되는 상기 물품이 안착되는 받침부, 상기 본체부의 하부에 마련되어 상기 본체부를 이동시키는 주행부, 및 상기 매니퓰레이터부와 주행부의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 구조로 이루어진다.Another embodiment of the present invention relates to a delivery robot that delivers an article, wherein the delivery robot is provided on both sides of the body portion, the body portion, and a pair of manipulator portions unloading the article, and one side of the body portion It is provided in a structure that includes a support portion for seating the article loaded by the manipulator portion, a driving portion provided below the body portion to move the body portion, and a control unit for controlling the operation of the manipulator portion and the driving portion.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 매니퓰레이터부는, 상기 본체부의 양 측부에 각각 연결되는 아암부, 및 상기 아암부의 자유단에 연결되고 상기 물품을 파지하는 그립부를 포함하고, 상기 아암부는, 상기 그립부를 물품의 파지 위치로 이동시킬 수 있도록 다관절 구조로 이루어지고, 신축 가능한 구조일 수 있고, 상기 아암부는 상기 제어부에 의해 상기 그립부를 물품의 파지 위치로 이동시키도록 제어될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the manipulator portion includes an arm portion connected to both sides of the main body portion, and a grip portion connected to a free end of the arm portion and gripping the article, wherein the arm portion includes the grip portion It is made of a multi-joint structure so as to be moved to the gripping position of the article, it may be a stretchable structure, the arm portion may be controlled to move the grip portion to the gripping position of the article by the control unit.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 그립부는, 육면체 형상을 가지는 상기 물품의 일측 모서리를 감쌀 수 있도록 'ㄱ'자 형태인 제1 그립부 및 상기 물품을 진공 흡착 방식으로 파지하는 제2 그립부를 포함하고, 상기 제1 그립부와 제2 그립부 중 어느 하나는, 상기 제어부에 의해 물품을 선택적으로 파지하도록 제어될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the grip portion includes a first grip portion having an 'a' shape so as to wrap one side edge of the article having a hexahedral shape and a second grip portion gripping the article by a vacuum adsorption method. And, any one of the first grip portion and the second grip portion may be controlled to selectively grip the article by the control unit.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배송관리 서버는 물품의 형상 및/또는 무게를 기반으로 배송로봇의 투입 대수를 판단 및 결정하고, 복수의 배송로봇이 투입된 경우, 배송로봇들 간의 협동을 통한 배송을 수행하게 함으로써, 최소의 인력 만으로 운용이 가능한 무인 배송시스템을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the delivery management server determines and determines the number of delivery robots to be input based on the shape and / or weight of the goods, and when a plurality of delivery robots are input, delivery through cooperation between delivery robots By performing the above, it is possible to provide an unmanned delivery system that can be operated with minimal manpower.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 배송로봇의 그립부는, 육면체 형상의 물품을 파지하기 위한 제1 그립부와, 높은 흡착력을 요구하지 않는 가벼운 무게를 가지는 비정형의 물품을 진공 흡착하여 파지할 수 있는 제2 그립부로 구성되어 물품의 외형, 무게에 따라 물품을 선택적으로 파지함으로써 배송의 효율성을 높일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the grip portion of the delivery robot includes a first grip portion for gripping a hexahedral shape article and a vacuum gripping and gripping an amorphous article having a light weight that does not require high adsorption force. It is composed of 2 grip parts, so it is possible to increase the efficiency of delivery by selectively holding the item according to the appearance and weight of the item.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 배송시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배송로봇의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무인 배송시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 배송시스템을 이용한 배송 방법의 순서도이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 배송시스템을 이용한 배송 방법에서 물품의 상차 방법의 순서도이다.
도 7 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 물품의 상차 과정의 개략적인 모습이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 배송시스템을 이용한 배송 방법에서 물품의 하차 방법의 순서도이다.
도 13 내지 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 물품의 하차 과정의 개략적인 모습이다.
도 17 내지 도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 물품의 상차 과정의 개략적인 모습이다.1 and 2 is a block diagram schematically showing the configuration of an unmanned delivery system according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view of a delivery robot according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram schematically showing the configuration of an unmanned delivery system according to another embodiment of the present invention.
5 is a flowchart of a delivery method using an unmanned delivery system according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart of a loading method of an article in a delivery method using an unmanned delivery system according to an embodiment of the present invention.
7 to 11 is a schematic view of the loading process of the article in an embodiment of the present invention.
12 is a flowchart of a method for unloading goods in a delivery method using an unmanned delivery system according to an embodiment of the present invention.
13 to 16 are schematic views of an unloading process of an article according to an embodiment of the present invention.
17 to 21 are schematic views of a loading process of an article according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 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. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.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 to which the present invention pertains can easily practice. However, the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts not related to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and the same reference numerals are attached to the same or similar elements throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected" to another part, this includes not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another member in between.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, when a part is said to "include" a certain component, this means that other components may be further included instead of excluding other components, unless specifically stated otherwise.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 무인 배송시스템을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to drawings for describing an unmanned delivery system according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 배송시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.1 and 2 is a block diagram schematically showing the configuration of an unmanned delivery system according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 배송시스템은, 물품의 배송을 수행하는 적어도 하나 이상의 배송로봇(100)과, 상기 배송로봇(100)과 신호를 주고 받으며 배송을 관리하는 배송관리 서버(1000)를 포함할 수 있다.Referring to Figures 1 and 2, the unmanned delivery system according to an embodiment of the present invention, at least one
상기 배송관리 서버(1000)는, 물품의 배송을 위해 송화인으로부터 배송 목적지, 물품의 부피 또는 무게 등과 같은 배송 정보를 전달받을 수 있다.The
따라서, 상기 배송관리 서버(1000)는 위와 같은 정보를 기반으로 하여 N 대(N은 2 이상의 자연수)의 배송로봇들(100) 간의 협업을 통한 배송이 필요한지 여부를 판단하고, 판단 결과에 따라 배송로봇(100)의 투입 대수를 결정하고, 투입되는 배송로봇(100)에 따른 최적의 배송 경로를 설정할 수 있다.Therefore, the
상기 배송관리 서버(1000)는 투입되는 배송로봇(100)과 연속적으로 통신하면서 상기 배송로봇(100)으로부터 전달받은 정보를 기반으로 기 설정된 배송 경로를 재설정할 수 있고, 상기 배송로봇(100)이 재설정된 배송 경로에 따라 배송을 수행하게 함으로써, 배송의 전반적인 과정을 관리할 수 있다.The
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배송로봇의 사시도이다.3 is a perspective view of a delivery robot according to an embodiment of the present invention.
도 3을 도 2와 함께 참조하면, 상기 배송로봇(100)은, 본체부(110), 매니퓰레이터부(120), 받침부(130), 주행부(140)를 포함하는 구조로 이루어질 수 있으며, 배송로봇(100)의 작동을 제어하는 센서부(500)와 통신 제어부(600)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 together with FIG. 2, the
먼저, 상기 센서부(500)는 상기 본체부(110)의 상단에 마련되어 배송로봇(100)의 외부 정보를 획득하기 위한 센싱 장치로서, 제1 센싱 유닛(510)과 제2 센싱 유닛(520)을 포함할 수 있다.First, the
상기 제1 센싱 유닛(510)은, 배송 대상인 물품(10)을 촬영하여 물품(10)의 형상, 물품(10)이 놓여있는 상태 등을 파악하고, 이에 대한 제1 영상 신호(511)를 생성할 수 있다. 상기 제1 센싱 유닛(510)은 생성한 제1 영상 신호(511)를 통신 제어부(600)로 전송할 수 있다. 상기 제1 센싱 유닛(510)은, 배송로봇(100)에 의한 하역 과정에서 필요한 센싱 장치이다.The
상기 제2 센싱 유닛(520)은, 배송 경로의 주변 외부 환경을 촬영하여 배송로봇(100)의 이동 과정에서 발생할 수 있는 장애물에 관한 정보를 인식하고, 이에 대한 제2 영상 신호(521)를 생성할 수 있다. 상기 제2 센싱 유닛(520)은 생성한 제2 영상 신호(521)를 통신 제어부(600)로 전송할 수 있다.The
상기 제2 센싱 유닛(520)은, 배송 로봇의 이동 과정에서 발생할 수 있는 장애물과의 충돌, 예를 들면, 배송로봇과 사람 또는 차량의 충돌을 방지하는데 필요한 센싱 장치이다.The
상기 통신 제어부(600)는, 상기 제1 센싱 유닛(510)과 제2 센싱 유닛(520)으로부터 영상 신호들(511, 521)을 전달받고, 전달받은 영상 신호(511, 521)를 상기 배송관리 서버(1000)로 전송할 수 있다. 또한, 상기 통신 제어부(600)는 배송관리 서버(1000)로부터 산출된 명령 신호를 수신하고, 이에 따라 배송로봇(100)을 제어할 수 있다.The
즉, 상기 통신 제어부(600)는, 상기 배송관리 서버(1000)와 신호를 주고 받는 통신유닛(610)과, 상기 통신유닛(610)을 통해 전달받은 배송관리 서버(1000)의 명령 신호와 상기 센서부(500)로부터 전달받은 영상 신호들(511, 521)을 이용하여 배송 로봇(100)을 제어하는 제어유닛(620)을 포함할 수 있다.That is, the
상기 제어유닛(620)은 배송로봇(100)의 구성요소인 매니퓰레이터부(120)와 주행부(140)를 제어할 수 있다.The
도 3을 참조하면, 상기 매니퓰레이터부(120)는 상기 본체부(110)의 양 측부에 한 쌍으로 구비되어 상기 물품(10)을 상차 또는 하차하는 하역 기능을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 3, the
상기 매니퓰레이터부(120)는, 상기 본체부(110)의 양 측부에 각각 연결된 아암부(121)와, 상기 아암부(121)의 자유단에 연결된 그립부(125)를 포함하는 구조로 이루어질 수 있다.먼저, 상기 아암부(121)는 배송로봇(100)의 로봇 팔 기능을 수행하는 구성으로서, 상기 그립부(125)를 물품의 파지 위치(X)로 이동시킬 수 있도록, 다관절 구조로 이루어지며 길이 조절을 위해 신축 가능한 구조로 이루어질 수 있다.The
상기 그립부(125)는 배송로봇(100)의 로봇 핸드 기능을 수행하는 구성으로서, 배송되는 물품(10)의 무게, 형상 또는 부피에 따라 파지 방식을 선택할 수 있는 구조로 형성될 수 있다.일반적으로, 물류 배송 분야에서는 다양한 형태를 갖는 비정형의 물품들을 파지하기 위해 진공 흡착에 의한 그립(grip) 방식이 널리 사용되고 있다.The
이러한 흡착 그립 방식은, 물품의 무게 또는 부피가 큰 경우, 높은 흡착력을 인가하여 파지할 수 있기는 하나, 흡착력을 생성하는 과정에서 컴프레서와 같은 부가 장비를 요하게 되고, 상차 또는 하차 과정에서 물품이 파손될 수 있는 문제점이 존재한다.This adsorption grip method, when the weight or volume of the article is large, can be gripped by applying a high adsorption force, but requires additional equipment such as a compressor in the process of generating the adsorption force, and the article is damaged in the loading or unloading process. There are possible problems.
즉, 진공 흡착에 의한 그립 방식 만으로는 상차/하차를 수행하는 과정에서 과도한 에너지의 사용과 유지 비용, 상차, 하차 또는 배송 과정에서의 물품의 파손과 같은 안전성의 문제점이 존재한다.That is, there are safety problems such as excessive energy use and maintenance cost in the process of loading / unloading by the vacuum adsorption only, and damage to items in the loading / unloading or delivery process.
이러한 문제점을 해결하고자, 상기 그립부(125)는 물품(10)의 무게, 형상 또는 부피에 따라 선택적으로 파지할 수 있는 제1 그립부(126)와 제2 그립부(127)를 포함할 수 있다.상기 제1 그립부(126)는, 상기 아암부(121)의 자유단에 회전 가능하게 연결되고, 육면체 형상을 갖는 물품(10)의 모서리의 일측을 감쌀 수 있게 'ㄱ'자 형태로 형성될 수 있다.To solve this problem, the
하나의 구체적인 예에서, 상기 제1 그립부(125)는, 상기 아암부(121)에 의해 물품(10)의 파지 위치(X)로 이동하여 물품(10)의 모서리를 감싸기만 하는 수동형 그리버(passive gripper) 구조로 이루어지므로, 제1 그립부(125)를 작동시키기 위한 별도의 구동 장치를 필요로 하지 않고, 이에 따라 불필요한 에너지의 사용을 줄일 수 있다.In one specific example, the
상기 제 2 그립부(127)는, 상기 제1 그립부(126)의 상부 측에 마련되어 외형, 형상이 일정하지 않은 비정형의 물품(10')을 진공 흡착하여 파지할 수 있다.The
따라서, 상기 그립부(125)는, 상기 제1 영상 신호(511)를 기반으로 물품(10)의 형상을 파악하고, 외형이 육면체 구조로 이루어진 물품(10)은 제1 그립부(126)를 이용하여 파지하고, 높은 흡착력을 요구하지 않는 가벼운 무게를 가지며 외형이 일정하지 않은 비정형의 물품(10')은 제2 그립부(127)로 진공 흡착하여 파지할 수 있다.Therefore, the
이와 같이, 물품의 외형, 또는 무게에 따라 물품을 선택적으로 파지하는 구조를 통해 배송로봇의 에너지 효율성을 높이면서, 배송 과정에서의 물품 손상과 같은 안전성을 담보할 수 있게 된다.In this way, the energy efficiency of the delivery robot is increased through the structure of selectively gripping the article according to the appearance or weight of the article, and it is possible to secure safety such as damage to the article during the delivery process.
한편, 상기 본체부(110)의 하부에는 본체부(110)를 이동시킬 수 있는 주행부(140)가 한 쌍으로 마련될 수 있다. 상기 주행부(140)는 상기 제2 영상 신호(521)를 기반으로 산출된 상기 명령 신호에 따라 배송 경로 상에 존재하는 장애물을 회피하여 이동할 수 있도록 상기 제어유닛(620)에 의해 제어될 수 있다.On the other hand, a lower portion of the
상기 받침부(130)는 본체부(110)의 일측에 마련되어 상기 매니퓰레이터부(120)에 의해 적재된 물품(10)이 안착되는 지지대 기능을 수행할 수 있다. 상기 받침부(130)는 본체부(110)에서 상기 물품(10)과 대면하는 일 측면에서 수직하게 돌출되어 상기 본체부(110)의 폭 방향으로 연장 형성될 수 있다.The
이러한 받침부(130)의 하부에는, 받침부(130)를 지면에 대하여 지지하고, 상기 주행부(140)의 이동을 보조할 수 있도록 보조 주행부(141)가 마련될 수 있다.In the lower portion of the supporting
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무인 배송시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.4 is a block diagram schematically showing the configuration of an unmanned delivery system according to another embodiment of the present invention.
상기 배송로봇(100)은 물품(10)을 협동하여 배송하기 위해 투입되는 복수의 배송로봇(100A, 100B, 100C)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 배송관리 서버(1000)는, 상기 각 배송로봇(100A, 100B, 100C)의 위치정보를 기반으로 복수 대의 배송로봇(100A, 100B, 100C)이 협동하여 배송할 수 있도록 배송로봇들(100A, 100B, 100C) 간의 상대적 위치를 산출할 수 있다.The
이를 위해, 상기 배송로봇(100A, 100B, 100C) 각각은, 위치정보를 수신하는 GPS부와 상기 GPS부로부터 수신된 위치정보를 또 다른 배송로봇들(100A, 100B, 100C)과 공유하기 위한 공유 통신부를 포함할 수 있다.To this end, each of the
한편, 도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 배송시스템을 이용한 배송 방법의 순서도가 도시되어 있다.Meanwhile, FIG. 5 is a flowchart of a delivery method using an unmanned delivery system according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 배송시스템을 이용한 배송 방법은, 물품의 배송 정보 확인 단계(S10), 배송로봇 간 협동 배송 여부를 판단하는 단계(S20), 배송로봇의 투입 대수 결정 단계(S30), 배송 경로 설정 단계(S40)를 포함할 수 있다.Referring to Figure 5, the delivery method using the unmanned delivery system according to an embodiment of the present invention, the delivery information check step of the goods (S10), determining whether the cooperative delivery between delivery robots (S20), of the delivery robot It may include an input number determining step (S30), a delivery route setting step (S40).
상기 물품의 배송 정보 확인 단계(S10)는, 상기 배송관리 서버(1000)가 배송 예정인 물품의 배송을 위해 송화인으로부터 배송 목적지, 물품의 부피 또는 무게에 관한 배송 정보를 전달받고, 이를 확인하는 단계이다.The delivery information checking step (S10) of the article is a step in which the
상기 배송로봇 간 협동 배송 여부 판단 단계(S20)는, 상기 배송관리 서버(1000)가 위와 같은 배송 정보를 기반으로 하여 복수의 배송로봇들(100A, 100B, 100C) 간의 협동을 통한 배송이 필요한지 여부를 판단하는 단계이다.In the step S20 of determining whether cooperative delivery between the delivery robots is performed, whether the
상기 배송로봇 투입 대수 결정 단계(S30)는, 상기와 같이 협동 배송 여부의 판단 결과에 따라 상기 배송관리 서버(1000)가 배송에 요구되는 배송로봇(100)의 투입 대수를 결정하는 단계이다.The delivery robot input number determining step (S30) is a step of determining the number of inputs of the
상기 배송 경로 설정 단계(S40)는, 상기 배송관리 서버(1000)가 배송의 효율적인 수행을 위해 투입되는 배송로봇의 최적의 배송 경로를 설정하는 단계이다.The delivery route setting step (S40) is a step in which the
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 배송로봇 투입 대수 결정 단계(S30)에서는, 상기 배송로봇(100)의 투입 대수가 1 대로 결정된 경우, 상기 배송로봇(100)의 배송을 보조하는 보조 운반수단의 투입 여부를 추가적으로 판단할 수 있다. 물품의 형상 또는 무게를 고려할 때, 배송로봇 1대 만으로 배송이 가능하지만, 이러한 물품이 복수인 경우라면, 보조 운반수단의 투입으로 배송의 효율성을 높일 수 있다.In the step (S30) of determining the number of delivery robots input according to an embodiment of the present invention, when the number of inputs of the
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 배송로봇 투입 대수 결정 단계(S30)에서는, 2 대 이상의 배송로봇(100)이 투입되는 경우, 상기 배송로봇(100)의 배송 경로가 설정된 이후에 상기 배송관리 서버(1000)가 배송로봇들 간의 상대적 위치를 산출할 수 있다.In the step S30 of determining the number of delivery robots input according to an embodiment of the present invention, when two or
상기 배송관리 서버(1000)가 배송로봇들(100A, 100B, 100C) 간의 상대적 위치를 산출하는 것은, 배송에 투입되는 배송로봇(100A)과 또 다른 배송로봇(100B, 100C)의 위치정보가 상호 간에 공유되면서 물품의 하역 과정에서 상기 배송로봇들 (100A, 100B, 100C)간의 협동이 가능하게 하기 위함이다.The
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 배송 경로 설정 단계(S40)에서는, 상기 배송관리 서버는 배송에 투입된 배송로봇(100)으로부터 전달받은 정보를 이용하여 배송 경로를 재설정할 수 있다.In the delivery route setting step (S40) according to an embodiment of the present invention, the delivery management server may reset the delivery route using information received from the
배송 경로를 다시 설정하는 것은, 배송 시작 단계에서 상기 배송관리 서버(1000)에 입력된 배송 정보를 기반으로 설정된 경로를 따라 배송하는 과정에서 예상치 못한 장애가 발생하는 경우, 이에 대처하기 위함이다.The re-establishment of the delivery route is to cope with an unexpected failure in the process of delivering along the route set based on the delivery information input to the
육면체 형상의 박스 내에 내용물이 담겨진 물품들이 배송되는 것이 일반적이므로, 육면체 형상을 갖는 물품의 상차 및 하차 과정을 살펴본다.Since it is common for articles containing contents in a cube-shaped box to be delivered, a process of loading and unloading articles having a cube shape will be described.
먼저, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 배송시스템을 이용한 배송 방법에서 물품의 상차 방법의 순서도이다. First, FIG. 6 is a flowchart of a loading method of an article in a delivery method using an unmanned delivery system according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 상기 물품의 상차는, 물품의 파지 위치를 산출하는 단계(S100), 상기 파지 위치로 제1 그립부를 이동시키는 단계(S200), 상기 그립부를 이용하여 물품을 배송로봇에 적재시키는 단계(S300)를 거쳐 이루어질 수 있다.Referring to Figure 6, the loading of the article, calculating the gripping position of the article (S100), moving the first grip portion to the gripping location (S200), loading the article to the delivery robot using the grip portion It may be made through the step (S300).
도 7 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 물품의 상차 과정의 개략적인 모습이다.7 to 11 is a schematic view of the loading process of the article according to an embodiment of the present invention.
먼저, 도 7을 참조하여 물품의 파지 위치 산출 단계(S100)를 살펴보면, 상기 배송로봇(100)은 육면체 형상을 갖는 물품(10)에 좌표계를 설정할 수 있다. 상기 배송로봇(100)은 상기 물품(10)의 가로, 세로, 높이의 중심을 원점으로 하고, 상기 가로, 세로, 높이에 평행한 방향을 각각 x축, y축, z축으로 하는 좌표계를 설정할 수 있다.First, referring to FIG. 7, referring to the step S100 of calculating the gripping position of the article, the
상기 좌표계를 기준으로, 좌표 공간의 x-y 평면은 지면에 평행하며, x-z 평면 및 y-z 평면은 지면에 직교한다.Based on the coordinate system, the x-y plane of the coordinate space is parallel to the ground, and the x-z plane and y-z plane are orthogonal to the ground.
상기 x-z 평면 중 상기 배송로봇(100)과 마주보는 평면을 제1 면(11), 상기 제1 면(11)과 대향하는 면을 제2 면(12)이라 한다. 즉, 상기 제1 면(11)은, 상기 물품(10)의 6 면 중에서 상기 배송로봇(100)과 마주보는 면을 의미하고, 제2 면(12)은 상기 배송로봇(100)과 멀어지는 방향에 위치한 면을 의미한다.The plane facing the
상기 제1 면(11)에서 x<0 이고 z>0 인 영역에서 x축에 평행한 모서리를 제1 파지 위치(1100)로 산출하고, 상기 제2 면(12)에서 x>0 이고 z<0 인 영역에서 z축에 평행한 모서리를 제2 파지 위치(1200)로 산출할 수 있다.In the area where x <0 and z> 0 in the
다음으로, 도 8을 참조하여 파지 위치로 제1 그립부를 이동시키는 단계(S200)를 살펴보면, 상기 배송로봇(100)은 상기 제1 파지 위치(1100) 및 제2 파지 위치(1200)로 각각 제1 그립부(126a, 126b)를 이동시킬 수 있다. 이하에서는, 편의를 위해 상기 제1 파지 위치(1100)로 이동되는 제1 그립부를 제11 그립부(126a), 상기 제2 파지 위치(1200)로 이동되는 제1 그립부를 제12 그립부(126b)로 설명한다. 정리하면, 상기 배송로봇(100)은, 제1 파지 위치(1100)로 제11 그립부(126a)를 이동시키고, 제2 파지 위치(1200)로 제12 그립부(126b)를 이동시킬 수 있다.Next, referring to Figure 8 to look at the step (S200) of moving the first grip portion to the gripping position, the
상기 배송로봇(100)은, 상기 제11 그립부(126a)와 제12 그립부(126b)의 'ㄱ'자로 절곡된 부분을 각 파지 위치(1100, 1200)에 밀착되어 감싼 이후에 다음 단계를 수행한다.The
도 9 내지 도 11을 함께 참조하여 상기 물품(10)을 배송로봇(100)에 적재하는 단계(S300)를 살펴본다.Referring to FIGS. 9 to 11 together, a step (S300) of loading the
먼저, 도 9를 참조하면, 상기 배송로봇(100)은 제1 파지 위치(1100)를 감싸고 있는 제11 그립부(126a)를 양의 y축 방향을 향해 밀어내는 힘을 가하고, 상기 제2 파지 위치(1200)를 감싸고 있는 제12 그립부(126b)를 음의 y축 방향을 향해 끌어당겨 상기 물품(10)에 모멘트를 발생시킴으로써, 상기 제1 면(11)의 z<0 이고 y<0 인 영역에서 x축에 평행한 모서리가 들리도록 한다.First, referring to FIG. 9, the
이 때, 상기 배송로봇(100)은 양의 y축 방향으로 전진 이동하여 상기 받침부(130)의 일측에 물품(10)의 일 부분이 걸쳐지게 한다.At this time, the
다음으로, 도 10을 참조하면, 상기 배송로봇(100)은, 물품(10)이 받침부(130)에 걸쳐진 상태에서, 상기 제11 그립부(126a)와 제12 그립부(126b)를 제2 면(12)의 상단의 양측 모서리로 이동시켜 파지한다.Next, referring to Figure 10, the
다음으로, 도 11을 참조하면, 상기 배송로봇(100)은, 상기 물품(10)을 파지한 상태에서 상기 제11 그립부(126a) 및 제12 그립부(126b)를 배송로봇(100)을 향해 끌어당겨 상기 물품(10)을 배송로봇(100)의 받침부(130)에 안착시킴으로써, 물품의 상차 과정이 완료된다.Next, referring to FIG. 11, the
전술한 바와 같이, 상기 물품이 배송로봇에 적재된 이후에 배송 목적지에 도달한 배송로봇이 물품을 내려놓는 하차 과정을 살펴본다.As described above, after the goods are loaded onto the delivery robot, the discharging process of dropping the goods by the delivery robot reaching the delivery destination will be described.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 무인 배송시스템을 이용한 배송 방법에서 물품의 하차 방법의 순서도이며, 도 13 내지 도 16은 상기 물품의 하차 과정의 개략적인 모습이다.12 is a flowchart of an unloading method of an article in a delivery method using an unmanned delivery system according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 13 to 16 are schematic views of the unloading process of the article.
도 12를 참조하면, 상기 물품의 하차는, 물품의 일 부분을 지면에 걸치는 단계(S400), 상기 물품을 배송로봇으로부터 분리시키는 단계(S500), 상기 물품을 지면에 안착시키는 단계(S600)를 거쳐 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 12, the unloading of the article includes a step of putting a part of the article on the ground (S400), separating the article from the delivery robot (S500), and seating the article on the ground (S600). It can be done through.
먼저, 도 13을 참조하여 물품의 일 부분을 지면에 걸치는 단계(S400)를 살펴보면, 상기 배송로봇(100)은, 제11 그립부(126a)와 제12 그립부(126b)를 이용하여 배송로봇(100) 또는 음의 y축을 향해 끌어당기던 힘의 크기를 점진적으로 줄임으로써, 상기 받침부(130)에 안착되었던 물품(10)의 일 부분이 지면에 걸쳐지게 한다.First, referring to Figure 13 to look at the step (S400) of putting a portion of the article on the ground, the
다음으로, 도 13 내지 도 15를 참조하여 상기 물품을 배송로봇으로부터 분리시키는 단계(S500)를 살펴보면, 상기와 같이 물품(10)의 일 부분이 지면에 걸쳐진 상태에서 상기 배송로봇(100)은 제11 그립부(126b) 및 12 그립부(126b)를 상기 제1 면(11)의 하단의 양측 모서리로 이동시켜 파지한다.Next, referring to Figures 13 to 15 to look at the step of separating the article from the delivery robot (S500), as described above, in a state where a part of the
다음으로, 도 15를 참조하면, 상기 배송로봇(100)은 상기 제11 그립부(126a)와 제12 그립부(126b)로 상기 물품(10)을 지지한 상태에서 점진적으로 후진 이동하여 상기 물품(10)을 배송로봇(100)으로부터 분리시키고, 상기 물품(10)이 안착될 공간이 확보되면 후진 이동을 중단 한다.Next, referring to FIG. 15, the
다음으로, 도 16을 참조하여 상기 물품을 지면에 안착시키는 단계(S600)를 살펴보면, 상기 배송로봇(100)은, 상기 물품(10)을 지지하고 있는 제11 그립부(126a)와 제12 그립부(126b)를 지면으로 이동시킨 후, 상기 물품(10)을 지지하고 있던 상기 제11 그립부(126a)와 제12 그립부(126b)를 물품(10)으로부터 천천히 이탈시킴으로써, 물품을 지면에 안착시킨다. 이로써, 물품의 하차 과정이 완료된다.Next, referring to Figure 16 to look at the step (S600) of seating the article on the ground, the
도 17 내지 도 21은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 물품의 상차 과정의 개략적인 모습이다.17 to 21 are schematic views of a loading process of an article according to another embodiment of the present invention.
도 17 내지 도 19를 참조하면, 배송관리 서버가 복수의 배송로봇들 간의 협동을 통한 배송이 필요하다고 판단하여 투입된 2대의 배송로봇들(100, 200), 즉, 제1 배송로봇(100)과 제2 배송로봇(200)에 의한 물품의 상차 과정이 개략적으로 도시되어 있다.Referring to FIGS. 17 to 19, the delivery management server determines that delivery through cooperative operation between a plurality of delivery robots is necessary, and the two
먼저, 도 17을 참조하면, 제1 배송로봇(100)과 제2 배송로봇(200)은 각각 물품(20)의 일측과 타측으로 이동한 후, 상기 제1 배송로봇(100)은 제1 그립부(126)로 물품(20)의 제1 면(21)의 상단 모서리를 파지하고, 상기 제2 배송로봇(200)은 제1 그립부(226)로 상기 물품(20)의 제2 면(22)의 양측 모서리를 감싼다.First, referring to FIG. 17, after the
여기서, 제1 면(21)과 제2 면(22)은 도 7 내지 도 11에서 설명된 좌표계를 기준으로 할 때, 상기 제1 면(21)은 상기 물품(20)의 6 면 중에서 상기 제1 배송로봇(100)과 마주보는 면을 의미하고, 상기 제2 면(22)은 상기 제2 배송로봇(200)과 마주보는 면을 의미한다.Here, when the
다음으로, 도 18을 참조하면, 상기 제1 배송로봇(100)은 물품(20)을 파지한 상태에서 양의 y축 방향으로 미는 힘을 가하고, 상기 제2 배송로봇(200)은 물품(20)을 파지한 상태에서 음의 y축 방향으로 미는 힘을 가해 상기 물품(20)에 모멘트를 발생시킴으로써, 상기 제1 면(21)의 z<0 이고 y<0인 영역에서 x축에 평행한 모서리가 들리도록 한다.Next, referring to FIG. 18, the
다음으로, 도 19를 참조하면, 상기 제1 배송로봇(100)이 양의 y축 방향으로 전진 이동, 상기 제2 배송로봇(200)의 음의 y축 방향으로 전진 이동, 또는 상기 제1 배송로봇(100)과 제2 배송로봇(200)이 서로를 향해 이동하여 상기 제1 배송로봇(100)의 받침부(130)의 일측에 물품(20)의 일 부분이 걸쳐지게 한다.Next, referring to FIG. 19, the
다음으로, 도 20을 참조하면, 상기 제1 배송로봇(100)은 제1 그립부(126)를 상기 제1 면(21)의 양측 모서리로 이동시켜 파지하고, 상기 제2 배송로봇(200)은 제1 그립부(226)를 제2 면(22)의 상단의 모서리로 이동시켜 파지한다.Next, referring to FIG. 20, the
다음으로, 도 21을 참조하면, 상기 제1 배송로봇(100)과 제2 배송로봇(200)이 서로를 향해 전진 이동하여 제1 배송로봇(100)의 받침부(130)에 걸쳐져 있던 물품(20)의 일측을 받침부(130)에 안착시킨 다음, 상기 물품(20)의 타측을 제2 배송로봇(200)의 받침부(230)에 안착시킴으로써, 물품의 상차 과정을 완료한다.Next, referring to FIG. 21, the
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described through the above, the present invention is not limited thereto, and it is possible to carry out various modifications within the scope of the claims and detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it is within the scope of the invention.
10: 물품 100: 배송로봇
110: 본체부 120: 매니퓰레이터부
121: 아암부 125: 그립부
126: 제1 그립부 127: 제2 그립부
130: 받침부 140: 주행부
141: 보조 주행부 500: 센서부
600: 통신 제어부 510: 제1 센싱 유닛
520: 제2 센싱 유닛 610: 통신유닛
620: 제어유닛 1000: 배송관리 서버10: item 100: delivery robot
110: body portion 120: manipulator portion
121: arm portion 125: grip portion
126: first grip portion 127: second grip portion
130: base 140: running portion
141: auxiliary driving unit 500: sensor unit
600: communication control unit 510: first sensing unit
520: second sensing unit 610: communication unit
620: control unit 1000: delivery management server
Claims (22)
상기 물품의 배송 정보를 기반으로 상기 배송로봇과 통신하며 배송 과정을 관리하는 배송관리 서버;
를 포함하고,
상기 배송관리 서버는,
상기 배송에 요구되는 상기 배송로봇의 투입 대수를 결정하고 투입되는 배송로봇의 배송 경로를 설정하고,
상기 배송로봇은, 물품의 적어도 일부가 안착되는 받침부 및 매니퓰레이터부를 포함하며,
상기 물품의 상차과정에서, 육면체 형상을 가지는 상기 물품에서 상기 배송로봇의 반대측에 위치되는 제2면의 하측 모서리는 지면에 접한 상태를 유지하고 상기 배송로봇을 마주하는 제1면의 하측 모서리는 들어올려지도록 상기 물품을 회전시키며, 상기 제1면의 하측 모서리를 상기 물품의 바닥보다 더 높은 위치의 상기 받침부상에 위치시키는 과정을 수행하도록, 상기 매니퓰레이터부를 제어하는 제어유닛;을 더 포함하는 무인 배송시스템.At least one delivery robot that delivers the goods; And
A delivery management server that communicates with the delivery robot and manages a delivery process based on delivery information of the article;
Including,
The delivery management server,
Determining the number of inputs of the delivery robot required for the delivery and setting a delivery route of the input delivery robot,
The delivery robot includes a support part and a manipulator part on which at least a part of the product is seated,
In the loading process of the article, in the article having a hexahedral shape, the lower edge of the second side located on the opposite side of the delivery robot remains in contact with the ground, and the lower edge of the first side facing the delivery robot is lifted. A control unit for controlling the manipulator unit to rotate the article to be raised, and to perform a process of positioning the lower edge of the first surface on the pedestal at a position higher than the bottom of the article. system.
상기 배송로봇은,
상기 물품을 촬영하여 제1 영상 신호를 생성하는 제1 센싱 유닛과, 상기 배송 경로의 주변 상황을 촬영하여 제2 영상 신호를 생성하는 제2 센싱 유닛을 포함하는 센서부; 및
상기 센서부로부터 전달받은 상기 영상 신호들 중 적어도 하나를 상기 배송관리 서버에 전송하고, 상기 배송관리 서버로부터 산출된 명령 신호를 수신하여 상기 배송로봇을 제어하는 통신 제어부;
를 포함하는 무인 배송시스템.The method of claim 1,
The delivery robot,
A sensor unit including a first sensing unit that photographs the product to generate a first image signal, and a second sensing unit that photographs a situation around the delivery path and generates a second image signal; And
A communication control unit transmitting at least one of the video signals received from the sensor unit to the delivery management server, and receiving the command signal calculated from the delivery management server to control the delivery robot;
Unmanned delivery system comprising a.
상기 통신 제어부는,
상기 배송관리 서버와 신호를 주고받는 통신유닛 및 상기 제어유닛을 포함하고,
상기 제어유닛은 상기 통신유닛과 상기 센서부로부터 각각 전달받은 상기 명령 신호와 상기 영상 신호들을 이용하여 상기 배송로봇을 제어하는 무인 배송시스템.According to claim 2,
The communication control unit,
It includes a communication unit and the control unit for sending and receiving signals to and from the delivery management server,
The control unit is an unmanned delivery system that controls the delivery robot using the command signal and the video signals received from the communication unit and the sensor, respectively.
상기 배송로봇은,
본체부; 및
상기 본체부의 하부에 마련되어 상기 본체부를 이동시키는 주행부;
를 더 포함하고,
상기 매니퓰레이터부는 한 쌍으로 구비되며, 상기 본체부의 양 측부에 각각 배치되고, 상기 물품을 상차 또는 하차하며,
상기 받침부는 상기 본체부의 일측에 마련되고,
상기 매니퓰레이터부 및 상기 주행부는, 상기 명령 신호에 따라 제어되는 무인 배송시스템.According to claim 2,
The delivery robot,
Main body; And
A driving unit provided below the main body to move the main body;
Further comprising,
The manipulator parts are provided in a pair, respectively disposed on both sides of the main body part, and loading or unloading the article,
The support portion is provided on one side of the body portion,
The manipulator unit and the driving unit are unmanned delivery systems controlled according to the command signal.
상기 받침부는,
상기 본체부의 일 측면에 수직하게 돌출되고 상기 본체부의 폭 방향으로 연장 형성되는 무인 배송시스템.The method of claim 4, wherein
The support portion,
An unmanned delivery system protruding perpendicular to one side of the main body and extending in the width direction of the main body.
상기 받침부의 하부에는,
상기 받침부를 지면에 대하여 지지하고, 상기 주행부의 이동을 보조하는 보조 주행부가 마련되는 무인 배송시스템.The method of claim 5,
In the lower portion of the base,
An unmanned delivery system that supports the support portion with respect to the ground and is provided with an auxiliary traveling portion to assist movement of the traveling portion.
상기 매니퓰레이터부는,
상기 본체부의 양 측부에 각각 연결되는 아암부; 및
상기 아암부의 자유단에 연결되고 상기 물품을 파지하는 그립부;
를 포함하고,
상기 아암부는,
상기 명령 신호에 따라 상기 그립부를 물품의 파지 위치로 이동시키는 무인 배송시스템.The method of claim 4, wherein
The manipulator unit,
Arm portions connected to both side portions of the main body portion; And
A grip portion connected to the free end of the arm portion and gripping the article;
Including,
The arm portion,
Unmanned delivery system for moving the grip portion to the gripping position of the article according to the command signal.
상기 그립부는,
상기 물품의 일측 모서리를 감쌀 수 있도록 'ㄱ'자 형태인 제1 그립부; 및
상기 물품을 진공 흡착 방식으로 파지하는 제2 그립부;
를 포함하고,
상기 제1 영상 신호를 기반으로 파악된 상기 물품의 형상에 따라 상기 제1 그립부와 제2 그립부 중 어느 하나가 선택적으로 상기 물품을 파지하는 무인 배송시스템.The method of claim 7,
The grip portion,
A first grip portion in the shape of a letter 'a' so as to cover one edge of the article; And
A second grip portion for holding the article in a vacuum adsorption method;
Including,
An unmanned delivery system in which one of the first grip portion and the second grip portion selectively grips the article according to the shape of the article identified based on the first image signal.
상기 아암부는,
상기 그립부를 물품의 파지 위치로 이동시킬 수 있도록 다관절 구조로 이루어지고, 신축 가능한 구조인 무인 배송시스템.The method of claim 7,
The arm portion,
An unmanned delivery system having a multi-joint structure and a stretchable structure to move the grip portion to a gripping position of an article.
상기 주행부는,
상기 제2 영상 신호를 기반으로 상기 배송 경로 상에 존재하는 장애물을 회피하여 이동하는 무인 배송시스템.The method of claim 4, wherein
The driving unit,
An unmanned delivery system moving based on the second video signal to avoid an obstacle existing on the delivery route.
상기 배송로봇은,
상기 물품을 협동하여 배송하기 위해 투입되는 제1 배송로봇 내지 제N 배송로봇(N은 2이상의 자연수)을 포함하는 무인 배송시스템.The method of claim 1,
The delivery robot,
An unmanned delivery system including a first delivery robot to an Nth delivery robot (N is a natural number of 2 or more) input to cooperatively deliver the goods.
상기 배송로봇 각각은,
위치정보를 수신하는 GPS부; 및
상기 위치정보를 또 다른 배송로봇과 공유하는 공유 통신부;
를 포함하는 무인 배송시스템.The method of claim 11,
Each of the delivery robots,
GPS unit for receiving location information; And
A shared communication unit that shares the location information with another delivery robot;
Unmanned delivery system comprising a.
상기 배송관리 서버는,
상기 각 배송로봇의 위치정보를 기반으로, N 대의 배송로봇이 협동하여 배송할 수 있도록 배송로봇들 간의 상대적 위치를 산출하는 무인 배송시스템.The method of claim 12,
The delivery management server,
An unmanned delivery system that calculates a relative position between delivery robots so that N delivery robots can cooperatively deliver based on the location information of each delivery robot.
(a) 상기 배송관리 서버가 상기 물품의 배송 정보를 확인하는 단계;
(b) 상기 배송관리 서버가 상기 배송 정보를 기반으로 배송로봇 간의 협동 배송 여부를 판단하는 단계;
(c) 상기 판단 결과에 따라 상기 배송관리 서버가 상기 배송로봇의 투입 대수를 결정하는 단계; 및
(d) 상기 배송관리 서버는 투입되는 상기 배송로봇의 배송 경로를 설정하는 단계;
를 포함하고,
상기 배송로봇은, 물품의 적어도 일부가 안착되는 받침부 및 매니퓰레이터부를 포함하며,
상기 단계(d) 이후에,
(e1) 상기 배송로봇은, 육면체 형상을 갖는 상기 물품의 좌표계를 설정하는 단계; 및
(e2) 상기 좌표계를 기준으로 산출된 파지 위치에 상기 그립부 각각을 이동시켜 상기 물품의 모서리를 파지하고, 상기 배송로봇의 반대측에 위치되는 제2면의 하측 모서리는 지면에 접한 상태를 유지하며 상기 배송로봇을 마주하는 제1면의 하측 모서리는 들어올려지도록 상기 물품을 회전시키고, 상기 제1면의 하측 모서리를 상기 물품의 바닥보다 더 높은 위치의 상기 받침부상에 위치시키는 과정을 포함하는 단계;
를 더 포함하는 무인 배송시스템을 이용한 배송 방법.A delivery method using an unmanned delivery system including at least one delivery robot that delivers goods and a delivery management server that communicates with the delivery robot and manages a delivery process,
(a) the delivery management server confirming delivery information of the article;
(b) the delivery management server determining whether cooperative delivery between delivery robots is based on the delivery information;
(c) determining the number of inputs of the delivery robot by the delivery management server according to the determination result; And
(d) the delivery management server setting a delivery route of the delivered delivery robot;
Including,
The delivery robot includes a support part and a manipulator part on which at least a part of the product is seated,
After step (d),
(e1) the delivery robot comprises: setting a coordinate system of the article having a hexahedral shape; And
(e2) Each grip portion is moved to a gripping position calculated based on the coordinate system to grip the edge of the article, and the bottom edge of the second surface located on the opposite side of the delivery robot maintains a state in contact with the ground. Rotating the article so that the lower edge of the first surface facing the delivery robot is lifted, and placing the lower edge of the first surface on the pedestal at a position higher than the bottom of the article;
Delivery method using an unmanned delivery system further comprising a.
상기 단계(c)는,
상기 배송로봇의 투입 대수가 1인 경우, 상기 배송로봇의 배송을 보조하는 보조 운반수단의 투입 여부를 추가적으로 판단하는 단계,
를 더 포함하는 무인 배송시스템을 이용한 배송 방법.The method of claim 14,
Step (c) is,
When the number of inputs of the delivery robot is 1, additionally determining whether an auxiliary transport means to assist the delivery of the delivery robot is input,
Delivery method using an unmanned delivery system further comprising a.
상기 단계(c)에서 상기 배송로봇의 투입 대수가 N인 경우 (N은 2이상의 자연수),
상기 단계(d) 이후에 상기 배송관리 서버는, 투입되는 배송로봇 각각의 위치정보를 기반으로 N대의 배송로봇이 협동하여 배송할 수 있도록 배송로봇들 간의 상대적 위치를 산출하는 단계,
를 더 포함하는 무인 배송시스템을 이용한 배송 방법.The method of claim 14,
When the number of inputs of the delivery robot in step (c) is N (N is a natural number of 2 or more),
After the step (d), the delivery management server calculates a relative position between the delivery robots so that N delivery robots can cooperatively deliver based on the location information of each of the input delivery robots,
Delivery method using an unmanned delivery system further comprising a.
상기 단계(d)는,
상기 배송관리 서버는 투입되는 상기 배송로봇으로부터 전달받은 정보를 이용하여 상기 배송 경로를 재설정하는 단계,
를 더 포함하는 무인 배송시스템을 이용한 배송 방법.The method of claim 14,
The step (d),
The delivery management server resets the delivery route using the information received from the delivery robot being input,
Delivery method using an unmanned delivery system further comprising a.
상기 배송로봇은,
본체부; 및
상기 본체부의 하부에 마련되어 상기 본체부를 이동시키는 주행부;
를 더 포함하고,
상기 매니퓰레이터부는 한 쌍으로 구비되며, 상기 본체부의 양 측부에 각각 배치되고, 상기 물품을 상차 또는 하차하며,
상기 받침부는 상기 본체부의 일 측면에 수직하게 돌출되고, 상기 매니퓰레이터부에 의해 상차된 상기 물품이 안착되며,
상기 매니퓰레이터부 각각은,
상기 본체부의 양 측부에 연결되는 아암부, 및 상기 아암부의 자유단에 연결되어 상기 물품을 파지하는 'ㄱ'자 형태의 그립부를 포함하고, 상기 아암부는 상기 그립부를 물품의 파지 위치로 이동시키는 무인 시스템을 이용한 배송 방법.The method of claim 14,
The delivery robot,
Main body; And
A driving unit provided below the main body to move the main body;
Further comprising,
The manipulator parts are provided in a pair, respectively disposed on both sides of the body part, and the article is loaded or unloaded,
The support portion protrudes perpendicular to one side of the body portion, and the article loaded by the manipulator portion is seated,
Each of the manipulator parts,
An arm portion connected to both side portions of the main body portion, and an 'a'-shaped grip portion connected to a free end of the arm portion to grip the article, wherein the arm portion is unmanned to move the grip portion to a gripping position of the article. Delivery method using the system.
상기 단계 (e1)은, 상기 배송로봇은, 기 물품의 가로, 세로, 높이의 중심을 원점으로 하고, 상기 가로, 세로, 높이에 평행한 방향을 각각 x축, y축, z축으로 하는 좌표계를 설정하며,
상기 단계 (e2)는, 상기 제1면의 하측 모서리가 받침부상에 위치된 상태에서 상기 제2면의 하측 모서리를 들어올려 상기 물품을 상기 받침부상에 안착시키는 과정을 더 포함하고,
상기 단계(e2) 이후에,
(e3) 상기 받침부상에 안착된 상기 물품을 배송 목적지에 내려놓는 단계;
를 더 포함하는 무인 시스템을 이용한 배송 방법.The method of claim 18,
In the step (e1), the delivery robot is a coordinate system having a center of the horizontal, vertical, and height of the base article as an origin, and a direction parallel to the horizontal, vertical, and height as the x-axis, y-axis, and z-axis, respectively. And set
The step (e2) further includes a process of lifting the lower edge of the second surface and seating the article on the support portion while the lower edge of the first surface is located on the supporting portion,
After the step (e2),
(e3) placing the article seated on the pedestal at a delivery destination;
Delivery method using an unmanned system further comprising a.
본체부;
상기 본체부의 양 측부에 구비되고 상기 물품을 하역하는 한 쌍의 매니퓰레이터부;
상기 본체부의 일측에 마련되어 상기 매니퓰레이터부에 의해 적재되는 상기 물품이 안착되는 받침부;
상기 본체부의 하부에 마련되어 상기 본체부를 이동시키는 주행부; 및
상기 매니퓰레이터부와 주행부의 작동을 제어하는 제어부;
를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 물품의 상차과정에서, 육면체 형상을 가지는 상기 물품에서 상기 배송로봇의 반대측에 위치되는 제2면의 하측 모서리는 지면에 접한 상태를 유지하고, 상기 배송로봇을 마주하는 제1면의 하측 모서리는 들어올려지도록 상기 물품을 회전시키고, 상기 제1면의 하측 모서리를 상기 물품의 바닥보다 더 높은 위치의 상기 받침부상에 위치시키는 과정을 수행하도록, 상기 매니퓰레이터부를 제어하는 배송로봇.As a delivery robot that delivers goods,
Main body;
A pair of manipulator parts provided on both sides of the body part and unloading the article;
A support portion provided on one side of the main body portion and seated with the article loaded by the manipulator portion;
A driving unit provided below the main body to move the main body; And
A control unit controlling operation of the manipulator unit and the traveling unit;
Including,
The control unit, in the loading process of the article, in the article having a hexahedral shape, the lower edge of the second side located on the opposite side of the delivery robot maintains a state in contact with the ground, and the first side facing the delivery robot The lower edge of the delivery robot to rotate the article to be lifted, and to perform the process of placing the lower edge of the first surface on the pedestal at a position higher than the bottom of the article, the delivery robot controlling the manipulator portion.
상기 매니퓰레이터부는,
상기 본체부의 양 측부에 각각 연결되는 아암부; 및
상기 아암부의 자유단에 연결되고 상기 물품을 파지하는 그립부;
를 포함하고,
상기 아암부는,
상기 그립부를 물품의 파지 위치로 이동시킬 수 있도록 다관절 구조로 이루어지고, 신축 가능한 구조이며,
상기 제어부에 의해 상기 그립부를 물품의 파지 위치로 이동시키도록 제어되는,
배송로봇.The method of claim 20,
The manipulator unit,
Arm portions respectively connected to both side portions of the main body portion; And
A grip portion connected to the free end of the arm portion and gripping the article;
Including,
The arm portion,
It is made of a multi-joint structure to move the grip portion to the gripping position of the article, and is a stretchable structure,
Controlled by the control unit to move the grip portion to the gripping position of the article,
Delivery robot.
상기 그립부는,
육면체 형상을 가지는 상기 물품의 일측 모서리를 감쌀 수 있도록 'ㄱ'자 형태인 제1 그립부; 및
상기 물품을 진공 흡착 방식으로 파지하는 제2 그립부;
를 포함하고,
상기 제1 그립부와 제2 그립부 중 어느 하나는, 상기 제어부에 의해 물품을 선택적으로 파지하도록 제어되는 배송로봇.The method of claim 21,
The grip portion,
A first grip portion having an “A” shape to cover one side edge of the article having a hexahedral shape; And
A second grip portion for holding the article in a vacuum adsorption method;
Including,
One of the first grip portion and the second grip portion, the delivery robot is controlled to selectively grip the article by the control unit.
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