KR102241603B1 - 이동 로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 이동 로봇은, 본체, 본체를 이동시키는 구동부, 및, 본체의 전면에 배치되어, 본체의 예상 이동 경로에 대응하도록 광을 전방 하단으로 조사(Projection)하는 조사부를 포함함으로써, 사람들이 이동 로봇의 이동 경로를 쉽게 알 수 있어, 공공장소에서 안전하게 운용할 수 있다.

Description

이동 로봇{Moving robot}

본 발명은 이동 로봇 및 그 동작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공공장소에서 안전하게 운용할 수 있는 이동 로봇 및 그 동작 방법에 관한 것이다.

로봇은 산업용으로 개발되어 공장 자동화의 일 부분을 담당하여 왔다. 최근에는 로봇을 응용한 분야가 더욱 확대되어, 의료용 로봇, 우주 항공 로봇 등이 개발되고, 일반 가정에서 사용할 수 있는 가정용 로봇도 만들어지고 있다. 이러한 로봇 중에서 자력으로 주행이 가능한 것을 이동 로봇이라고 한다.

이동 로봇은, 스스로 이동이 가능하여 이동이 자유롭고, 주행 중 장애물 등을 피하기 위한 다수의 센서가 구비되어 장애물을 피해 주행할 수 있다.

예를 들어, 한국공개특허 10-2013-0141979호는 십자 패턴의 광을 조사하는 광원부과 전방의 영상을 획득하는 카메라부를 구비하는 이동 로봇을 개시하고 있다.

또한, 이동 로봇의 장애물 감지를 위해 적외선 센서 또는 초음파 센서가 많이 이용된다. 적외선 센서는 장애물에 반사되어 돌아오는 반사광의 광량 또는 수신되는 시간을 통해 장애물의 존재와 거리를 판단하고, 초음파 센서는 소정 주기를 가지는 초음파를 발산하여 장애물에 의해 반사되는 초음파가 있을 경우 초음파 발산 시간과 장애물에 반사되어 되돌아오는 순간의 시간차를 이용하여 장애물과의 거리를 판단할 수 있다.

최근에는 차량 주행시 안정성 및 편의성을 향상시킬 수 있도록 지능형 헤드 램프가 차량에 도입되고 있다. 예를 들어, 한국공개특허 10-2012-0054149호는 차량의 지능형 헤드 램프 어셈블리를 개시하고 있다.

많은 사람이 체류하거나 이동하는 공항, 기차역, 백화점, 항만 등 공공장소에서 운용되는 이동 로봇은, 차량과 같이 정형화된 도로를 따라 정형화된 경로로 이동하는 것이 아니기 때문에 안전사고의 위험에 더 많이 노출되거나 안전사고를 일으킬 수 있다.

따라서, 이동 로봇이 장애물을 인식하여 안전을 확보하면서 자동으로 주행하는 방안뿐만 아니라, 공공장소에서 사람들의 안전을 보장하기 위하여, 사람들이 이동 로봇의 이동 경로를 쉽게 파악할 수 있는 방안이 요구된다.

본 발명의 목적은, 공공장소에서 안전하게 운용할 수 있는 이동 로봇 및 그 동작 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 목적은, 사람들이 이동 로봇의 이동 경로를 쉽게 파악할 수 있어, 사람과 이동 로봇의 사고 발생 위험을 감소시킬 수 있는 이동 로봇 및 그 동작 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 목적은, 사람들이 이동 로봇의 상태를 쉽게 파악할 수 있어, 안정성 및 편의성을 향상할 수 있는 이동 로봇 및 그 동작 방법을 제공함에 있다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 이동 로봇은, 본체, 본체를 이동시키는 구동부, 및, 본체의 전면에 배치되어, 본체의 예상 이동 경로에 대응하도록 광을 전방 하단으로 조사(Projection)하는 조사부를 포함함으로써, 사람들이 이동 로봇의 이동 경로를 쉽게 알 수 있어, 공공장소에서 안전하게 운용할 수 있다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 공공장소에서 안전하게 운용할 수 있는 이동 로봇 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 사람들이 이동 로봇의 이동 경로를 쉽게 파악할 수 있어, 사람과 이동 로봇의 사고 발생 위험을 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 사람들이 이동 로봇의 상태를 쉽게 파악할 수 있어, 안정성 및 편의성을 향상할 수 있다.

한편, 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇을 저면에서 바라본 저면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 이동 로봇의 디스플레이들이 정렬한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 주요 구성들 간의 제어관계를 도시한 블록도이다.
도 6 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇 및 동작 방법에 관한 설명에 참조되는 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.

도면에서는 본 발명을 명확하고 간략하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분의 도시를 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 극히 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 참조부호를 사용한다.

한편, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.

또한, 본 명세서에서, 다양한 요소들을 설명하기 위해 제1, 제2 등의 용어가 이용될 수 있으나, 이러한 요소들은 이러한 용어들에 의해 제한되지 아니한다. 이러한 용어들은 한 요소를 다른 요소로부터 구별하기 위해서만 이용된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 사시도이고, 도 2는 상기 이동 로봇을 저면에서 바라본 저면 사시도이며, 도 3은 상기 이동 로봇의 측면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇(1)은 외관을 형성하고 그 내부에 각종 부품을 수납하는 본체(10)를 포함할 수 있다.

상기 본체(10)는 상하 방향으로 길이가 길게 형성되며, 전체적으로 하부에서 상부 방향으로 올라갈수록 슬림해지는 오뚝이 형상을 가질 수 있다.

상기 본체(10)는 상기 이동 로봇(1)의 외관을 형성하는 케이스(30)를 포함할 수 있다. 상기 케이스(30)는 상측에 배치되는 탑 커버(31), 상기 탑 커버(31)의 하측에 배치되는 제1 미들 커버(32), 상기 제1 미들 커버(32)의 하측에 배치되는 제2 미들 커버(33) 및 상기 제2 미들 커버(33)의 하측에 배치되는 바텀 커버(34)를 포함할 수 있다. 여기서 상기 제1 미들 커버(32)와 상기 제2 미들 커버(33)는 하나의 미들 커버로 이루어질 수 있다.

상기 탑 커버(31)는 상기 이동 로봇(1)의 최상단에 위치되며, 반구 또는 돔 형상을 가질 수 있다. 상기 탑 커버(31)는 사용자로부터 명령을 용이하게 입력 받기 위하여 성인의 키보다 낮은 높이에 위치될 수 있다. 그리고 상기 탑 커버(31)는 소정각도 회전 가능하도록 구성될 수 있다.

한편, 상기 탑 커버(31)는, 이동 로봇(1)의 최상단에 배치되고, 그 내부에 각종 부품을 수납하여, 사람의 헤드(head)와 유사한 형상과 기능을 가지고 사용자와의 인터랙션(interaction)을 담당할 수 있다. 따라서, 상기 탑 커버(31)와 그 내부에 배치되는 부품들은 헤드(head)로 명명될 수 있다. 또한, 상기 탑 커버(31)의 내부에 수납되거나 외부에 배치되는 부품들의 구성을 헤드부로 명명할 수 있다. 한편, 상기 헤드의 하측에 배치되는 나머지 부분은 바디(body)로 명명될 수 있다.

상기 탑 커버(31)는 전면 일측에 조작부(311)를 포함할 수 있다. 상기 조작부(311)는 사용자로부터 명령을 입력받는 기능을 수행할 수 있다. 이를 위하여, 상기 조작부(311)는 사용자로부터 터치 입력을 받기 위한 디스플레이(312)를 포함할 수 있다.

상기 조작부(311)에 배치되는 디스플레이(312)는 제1 디스플레이 또는 헤드 디스플레이(312)로 명명하고, 바디에 배치되는 디스플레이부(20)에 포함되는 디스플레이는 제2 디스플레이 또는 바디 디스플레이(21)로 명명할 수 있다.

상기 헤드 디스플레이(312)는 터치패드와 상호 레이어 구조를 이루어 터치스크린으로 구성될 수 있다. 이 경우에, 상기 헤드 디스플레이(312)는 출력 장치 이외에 사용자의 터치에 의한 정보의 입력이 가능한 입력 장치로도 사용될 수 있다.

또한, 상기 조작부(311)는 사용자가 상기 헤드 디스플레이(312)를 아래로 내려다보면서 쉽게 조작할 수 있도록 일정각도 상측을 향할 수 있다. 예를 들어, 상기 조작부(311)는 상기 탑 커버(31)의 일부가 절단되어 형성되는 면에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 헤드 디스플레이(312)는 경사지도록 배치될 수 있다.

또한, 상기 조작부(311)는 전체적으로 원형 또는 타원형의 외형을 가질 수 있다. 이러한 상기 조작부(311)는 사람의 얼굴 형상과 유사하게 구현될 수 있다.

일례로, 상기 조작부(311)는 원형 형상을 가지며, 상기 조작부(311) 상에는 사람의 눈, 코, 입, 눈썹 등을 표현하기 위한 구조물이 하나 이상 위치될 수 있다.

즉, 상기 조작부(311) 상에는 사람의 눈, 코, 입, 눈썹 등을 표현하기 위하여 특정 구조물이 배치될 수 있고 또는 특정 페인트가 도색될 수 있다. 따라서, 상기 조작부(311)는 사람의 얼굴 형상을 가짐으로써, 사용자에게 감성적인 느낌을 제공할 수 있다. 더욱이, 사람의 얼굴 형상을 가지는 로봇이 주행하는 경우, 마치 사람이 움직이는 것과 같은 느낌을 줄 수 있어 로봇에 대한 거부감을 해소할 수 있다.

다른 예로, 상기 헤드 디스플레이(312) 상에는 사람의 눈, 코, 입, 눈썹 등을 표현하기 위한 이미지가 하나 이상 표시될 수 있다.

즉, 상기 헤드 디스플레이(312) 상에는 길 안내 서비스에 관련된 정보뿐만 아니라, 사람의 얼굴 형상을 표현하기 위한 다양한 이미지가 표시될 수 있다. 그리고 상기 헤드 디스플레이(312) 상에는 일정 시간 간격 또는 특정 시각에 정해진 얼굴 표정을 표현하기 위한 이미지가 표시될 수도 있다.

한편, 도 1을 기준으로 상기 바디 디스플레이(21)가 향하는 방향을 "후방"이라고 정의한다. 그리고 "후방"의 반대 방향을 "전방"이라고 정의한다.

또한, 상기 조작부(311)는 사람과 사물 인식을 위한 헤드 카메라부(313)가 배치될 수 있다.

상기 헤드 카메라부(313)는 상기 헤드 디스플레이(312)의 상측에 배치될 수 있다. 상기 헤드 카메라부(313)는 2D 카메라(313a) 및 RGBD 센서(313b, 313c)를 포함할 수 있다.

상기 2D 카메라(313a)는 2차원 영상을 기반으로 사람 또는 사물을 인식하기 위한 센서일 수 있다.

또한, 상기 RGBD 센서(Red, Green, Blue, Distance)(313b, 313c)는 사람의 위치 또는 얼굴 이미지를 획득하기 위한 센서일 수 있다. 상기 RGBD 센서(313b, 313c)는 RGBD 센서들을 갖는 카메라 또는 다른 유사한 3D 이미징 장치로부터 획득되는 깊이(Depth) 데이터를 갖는 캡쳐된 이미지들을 이용하여 사람 또는 사물을 검출하기 위한 센서일 수 있다.

사람의 위치 또는 얼굴 이미지를 정확히 검출하기 위하여, 상기 RGBD 센서(313b, 313c)는 복수 개로 이루어질 수 있다. 일례로, 상기 RGBD 센서(313b, 313c)는 2개로 구성되어, 상기 2D 카메라(313a)의 좌측 및 우측에 각각 배치될 수 있다.

상기 헤드 카메라부(313)는, RGBD 카메라 센서 등 3D 비전 센서로 구성될 수 있고, 소정 거리 이내에 사람의 존재 여부, 안내 모드에서 안내 대상의 존재 여부, 사람과 이동 로봇(1)과의 거리, 사람의 이동 속도 등을 센싱할 수 있다.

한편, 도시되진 않았으나, 상기 조작부(311)는 사용자로부터 명령을 직접 입력 받기 위한 물리적 버튼을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 탑 커버(31)는 마이크(314)를 더 포함할 수 있다.

상기 마이크(314)는 사용자로부터 오디오 신호의 명령을 입력 받기위한 기능을 수행할 수 있다. 일례로, 상기 마이크(314)는 사용자로부터 음성 명령을 정확히 수신하기 위하여, 상기 탑 커버(31)의 상단부 어느 지점에 4개소가 형성될 수 있다. 따라서, 상기 이동 로봇(1)이 주행 중이거나 또는 상기 탑 커버(31)가 회전 중에도, 사용자로부터 음성의 길 안내 요청을 정확히 수신할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서 상기 탑 커버(31)는, 상기 이동 로봇(1)이 주행 중에는 상기 조작부(311)가 주행 방향을 향하도록 회전될 수 있다. 그리고 상기 탑 커버(31)는 상기 이동 로봇(1)이 주행 중에 사용자로부터 명령(예: 음성 명령 등)을 수신하면, 상기 조작부(311)가 사용자가 위치한 방향을 향하도록 회전될 수 있다.

이와는 다르게, 상기 탑 커버(31)는 상기 이동 로봇(1)이 주행 중에 사용자로부터 명령을 수신하면, 상기 이동 로봇(1)의 주행 방향의 반대되는 방향으로 회전될 수 있다. 즉, 상기 탑 커버(31)는 상기 바디 디스플레이부(20)가 향하는 방향으로 회전될 수 있다. 따라서, 사용자는 상기 바디 디스플레이부(20)에 표시되는 길 안내 서비스 정보 등을 보면서 상기 조작부(311)를 효과적으로 조작할 수 있다.

도 4를 참조하면, 이동 로봇(1)은 인터랙션(interaction) 상태에서 사용자로부터 명령을 수신하거나 대기 중일 때, 디스플레이들(312, 20)이 일방향으로 정렬하여 사용자 또는 공공장소의 이용자들이 두 디스플레이들(312, 20)에 표시되는 정보를 더 쉽게 볼 수 있도록 할 수 있다.

인터랙션 상태는, 이동 로봇(1)이, 소정 사용자에게 음성 안내, 메뉴 화면 등을 제공하거나, 사용자로부터 터치, 음성 입력을 수신하거나, 안내 서비스 제공 중인 경우 등이 해당될 수 있다.

한편, 상기 조작부(311)와 상기 바디 디스플레이부(20)가 바라보는 방향은 서로 반대일 수 있다. 이러한 경우, 예를 들어 상기 조작부(311)는 일 방향을 향하여 바라보고, 상기 디스플레이부(20)는 일 방향과 반대되는 타 방향을 향하여 바라볼 수 있으므로, 상기 조작부(311) 또는 상기 바디 디스플레이부(20)에 표시되는 정보를 양 방향에서 볼 수 있는 장점이 있다.

바람직하게는, 상기 이동 로봇(1)이 주행 중이거나 정지한 상태에서, 상기 조작부(311)와 상기 바디 디스플레이부(20)가 바라보는 방향이 달라질 수 있다.

예를 들어, 상기 이동 로봇(1)이 주행 중인 경우에는 도 1에서 예시된 것과 같이, 상기 조작부(311)와 상기 바디 디스플레이부(20)가 바라보는 방향은 서로 반대일 수 있다.

또한, 상기 이동 로봇(1)이 대기 중인 경우에는 도 4에서 예시된 것과 같이, 상기 조작부(311)와 상기 바디 디스플레이부(20)가 바라보는 방향은 서로 동일할 수 있다.

또한, 상기 탑 커버(31)는 비상 조작 버튼(315)을 더 포함할 수 있다. 상기 비상 조작 버튼(315)은 상기 이동 로봇(1)이 정지해 있거나 주행 중에, 상기 이동 로봇(1)의 작동을 즉시 정지시키는 기능을 수행할 수 있다. 일례로, 상기 비상 조작 버튼(315)은 상기 이동 로봇(1)이 전방을 향하여 주행하더라도, 상기 비상 조작 버튼(315)을 용이하게 조작할 수 있도록 상기 이동 로봇(1)의 후방에 위치될 수 있다.

상기 제1 미들 커버(32)는 상기 탑 커버(31)의 하측에 배치될 수 있다. 상기 제1 미들 커버(33)의 내부에는 기판을 포함한 각종 전자부품이 위치될 수 있다. 그리고 상기 제1 미들 커버(32)는 상부에서 하부 방향으로 내려갈수록 직경이 커지는 원통 형상을 가질 수 있다.

더욱 바람직하게는, 상기 제1 미들 커버(32)는 RGBD 센서(321)를 포함할 수 있다.

상기 RGBD 센서(321)는 상기 이동 로봇(1)이 주행 중에, 상기 이동 로봇(1)과 장애물 사이의 충돌을 감지하는 기능을 수행할 수 있다. 이를 위하여, 상기 RGBD 센서(321)는 상기 이동 로봇(1)이 주행하는 방향, 즉 상기 제1 미들 커버(32)의 전방에 위치될 수 있다. 일례로, 상기 RGBD 센서(321)는 상기 이동 로봇(1)의 전방에 존재하는 장애물 또는 사람의 키를 고려하여, 상기 제1 미들 커버(32)의 상단부에 위치될 수 있다. 그러나 이에 한정되지는 않으며, 상기 RGBD 센서(321)는 상기 제1 미들 커버(32)의 전방의 다양한 위치에 배치될 수 있다.

실시예에 따라서, 상기 RGBD 센서(321)는 3D 비전 센서로 구성될 수 있고, 소정 거리 이내에 사람의 존재 여부, 안내 모드에서 안내 대상의 존재 여부, 사람과 이동 로봇(1)과의 거리, 사람의 이동 속도 등을 센싱할 수 있다.

실시예에 따라서는, 상기 제1 미들 커버(32)에 RGBD 센서(321)가 배치되지 않고, RGBD 센서(321)의 기능도 헤드 카메라부(313)에서 수행할 수 있다.

또한, 상기 제1 미들 커버(32)는 스피커용 홀(322)을 더 포함할 수 있다.

상기 스피커용 홀(322)은 스피커에서 발생하는 소리를 외부로 전달하기 위한 홀일 수 있다. 상기 스피커용 홀(322)은 상기 제1 미들 커버(32)의 외주면에 형성될 수 있으며, 단수 개로 형성될 수 있다. 그러나 이와는 다르게, 상기 스피커용 홀(322)은 복수 개로 형성되어 상기 제1 미들 커버(32)의 외주면에 서로 이격되게 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 미들 커버(32)는 스테레오 카메라용 홀(323)을 더 포함할 수 있다.

상기 스테레오 카메라용 홀(323)은 상기 본체(10)의 내부에 설치된 스테레오 카메라(미도시)의 작동을 위한 홀일 수 있다. 일례로, 상기 스테레오 카메라용 홀(323)은 상기 제1 미들 커버(32)의 전방 하단에 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 스테레오 카메라는 상기 스테레오 카메라용 홀(323)을 통해 상기 이동 로봇(1)의 전방 영역을 촬영할 수 있다.

상기 제2 미들 커버(33)는 상기 제1 미들 커버(32)의 하측에 배치될 수 있다. 상기 제2 미들 커버(33)의 내부에는 배터리와, 자율 주행을 위한 라이다(light detection and ranging: Lidar) 등이 위치될 수 있다. 상기 제2 미들 커버(33)는 상기 제1 미들 커버(32)와 마찬가지로 상부에서 하부 방향으로 내려갈수록 직경이 커지는 원통 형상을 가질 수 있다. 그리고 상기 제2 미들 커버(33)의 외측은 상기 제1 미들 커버(32)의 외측과 단차없이 연결될 수 있다. 즉, 상기 제2 미들 커버(33)의 외측과 상기 제1 미들 커버(32)의 외측은 매끄럽게 연결될 수 있으므로 외관이 미려해 보일 수 있다.

또한, 상기 제1 미들 커버(32)와 상기 제2 미들 커버(33)는 상부에서 하부 방향으로 내려갈수록 직경이 커지는 원통 형상을 가지므로, 전체적으로 오뚝이 형상을 가질 수 있다. 따라서, 상기 본체(10)가 사람 또는 장애물과 충돌하는 경우 발생되는 충격을 완화시킬 수 있다.

상세히, 상기 제2 미들 커버(33)는 제1 절개부(331)를 포함할 수 있다.

상기 제1 절개부(331)는 상기 제2 미들 커버(33)의 외주면의 전방에서 측방에 걸쳐 형성될 수 있다. 상기 제1 절개부(331)는 후술될 전방 라이다(136)가 동작 가능하도록 상기 제2 미들 커버(33)에서 절개되는 부분이다.

구체적으로, 상기 제1 절개부(331)는 상기 제2 미들 커버(33)의 전방 외주면에서 반경 방향으로 소정길이로 절개될 수 있다. 여기서, 상기 전방 라이다(136)는 상기 제2 미들 커버(33)의 내부에 위치된다. 그리고 상기 제1 절개부(331)는 상기 전방 라이다(136)의 위치에 대응되는 상기 제2 미들 커버(33)의 외주면에서 상기 제2 미들 커버(33)의 둘레를 따라 절개되어 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1 절개부(331)와 상기 전방 라이다(136)는 마주볼 수 있다. 따라서, 상기 전방 라이다(136)는 상기 제1 절개부(331)에 의해 외부로 노출될 수 있다.

일례로, 상기 제1 절개부(331)는 상기 제2 미들 커버(33)의 전방에서 둘레를 따라 270도만큼 절개될 수 있다. 상기 제1 절개부(331)가 상기 제2 미들 커버(33)에 형성되어야 하는 이유는, 상기 전방 라이다(136)에서 방출된 레이저가 성인의 눈 또는 어린이의 눈으로 직접 조사되는 것을 방지하기 위함이다.

또한, 상기 제2 미들 커버(33)는 제2 절개부(332)를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 절개부(332)는 상기 제2 미들 커버(33)의 외주면의 후방에서 측방에 걸쳐 형성될 수 있다. 상기 제2 절개부(332)는 후술될 후방 라이다(118)가 동작 가능하도록 상기 제2 미들 커버(33)에서 절개되는 부분이다.

구체적으로, 상기 제2 절개부(332)는 상기 제2 미들 커버(33)의 후방 외주면에서 반경 방향으로 소정길이로 절개될 수 있다. 여기서, 상기 후방 라이다(118)는 상기 제2 미들 커버(33)의 내부에 위치된다. 그리고 상기 제2 절개부(332)는 상기 후방 라이다(118)의 위치에 대응되는 지점에서 상기 제2 미들 커버(33)의 둘레를 따라 절개되어 형성될 수 있다. 따라서, 상기 후방 라이다(118)는 상기 제2 절개부(332)에 의해 외부로 노출될 수 있다. 일례로, 상기 제2 절개부(332)는 상기 제2 미들 커버(33)의 후방에서 둘레를 따라 130도만큼 절개될 수 있다.

본 실시예에서 상기 제1 절개부(331)는 상기 제2 절개부(332)와 연결되지 않도록 상하 방향으로 이격될 수 있다. 그리고 상기 제1 절개부(331)는 상기 제2 절개부(332) 보다 상측에 위치될 수 있다.

만약, 상기 제1 절개부(331)와 상기 제2 절개부(332)가 동일선상에 위치되면, 일 이동 로봇의 라이다에서 방출된 레이저가 타 이동 로봇의 라이다에 조사될 수 있다. 그러면, 각각의 이동 로봇의 라이다에서 방출된 레이저가 상호 간섭을 일으켜 정확한 거리 검출이 어려워질 수 있다. 이러한 경우 이동 로봇과 장애물과의 거리 검출이 불가능해지므로, 정상적인 주행이 어렵고 이동 로봇과 장애물이 부딪히는 문제가 발생할 수 있다.

또한, 상기 제2 미들 커버(33)에는 초음파 센서(333)가 더 배치될 수 있다.

상기 초음파 센서(333)는 초음파 신호를 이용하여 장애물과 상기 이동 로봇(1) 사이의 거리를 측정하기 위한 센서일 수 있다. 상기 초음파 센서(333)는 상기 이동 로봇(1)과 근접한 장애물을 감지하기 위한 기능을 수행할 수 있다.

일례로, 상기 초음파 센서(333)는 상기 이동 로봇(1)에 근접한 모든 방향의 장애물을 감지하기 위하여 다수 개로 구성될 수 있다. 그리고 상기 다수 개의 초음파 센서(333)는 상기 제2 미들 커버(33)의 하단 둘레를 따라 서로 이격되게 위치될 수 있다.

상기 바텀 커버(34)는 상기 제2 미들 커버(33)의 하측에 배치될 수 있다. 상기 바텀 커버(34)의 내부에는 휠(112) 및 캐스터(112a) 등이 위치될 수 있다. 그리고 상기 바텀 커버(34)는 상기 제1 미들 커버(32) 및 상기 제2 미들 커버(33)와는 다르게 상부에서 하부 방향으로 내려갈수록 직경이 작아지는 원통 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 본체(10)는 전체적으로 오뚝이 형상을 가져서 로봇의 충돌 시 가해지는 충격량을 감소시키고, 상기 본체(10)의 하단부는 안쪽으로 들어가는 구조를 가져서 사람의 발이 로봇의 바퀴에 끼이는 것을 방지할 수 있다.

상세히, 상기 바텀 커버(34)의 내측에는 베이스(111)가 위치될 수 있다.

상기 베이스(111)는 상기 이동 로봇(1)의 바닥면을 형성할 수 있다.

그리고 상기 베이스(111)에는 상기 이동 로봇(1)의 주행을 위한 휠(112)이 구비될 수 있다. 상기 휠(112)은 상기 베이스(111)의 좌측 및 우측에 각각 하나가 위치될 수 있다.

또한, 상기 베이스(111)에는 상기 이동 로봇(1)의 주행을 보조하기 위한 캐스터(112a)가 구비될 수 있다. 여기서, 상기 캐스터(112a)는 상기 이동 로봇(1)의 수동 이동을 위하여 복수 개로 구성될 수 있다. 일례로, 상기 캐스터(112a)는 상기 베이스(111)의 전방 및 후방에 각각 두 개가 위치될 수 있다.

상술한 캐스터 구조에 의하면, 상기 이동 로봇(1)의 전원이 오프되거나 또는 상기 이동 로봇(1)을 수동으로 이동시켜야 할 경우, 큰 힘을 들이지 않고 상기 이동 로봇(1)을 밀어 이동시킬 수 있는 장점이 있다.

상기 바텀 커버(34)에는, 각각 하나 이상의 발광다이오드(LED)를 포함하는 발광모듈들(40)이 배치될 수 있고, 발광모듈들(40) 중 적어도 하나는 이동 로봇의 동작 상태에 따라 켜지거나 꺼질 수 있다. 예를 들어, 발광모듈들(40) 중 적어도 하나는 이동 로봇의 동작 상태에 따라 소정 색상의 광을 출력하거나, 소정 주기로 점멸할 수 있다. 또한, 발광모듈들(40) 중 2이상의 발광모듈이 이동 로봇의 동작 상태에 따라 소정 패턴으로 광을 출력할 수 있다.

발광모듈들(40)은 각각 광원으로 하나 이상의 발광다이오드를 포함할 수 있다. 광원이 복수개 구비되는 경우에, 복수개의 광원은 균일한 광 공급을 위하여 일정한 피치(Pitch)를 가지고 배열될 수 있다. 광도를 고려하여 광원의 개수와 피치 가 설정될 수 있다. 또한, 복수개의 광원은 색은 모두 백색일 수도 있고, 인접한 광원들의 색이 혼색되어 백색을 출광할 수도 있다.

광원은 발광다이오드가 1개의 단일체 뿐만 아니라, 복수의 발광다이오드가 근접해서 배치된 집합체인 경우도 포함할 수 있다. 또, 예를 들면 광의 삼원색인 적색, 청색, 녹색의 발광다이오드를 근접 배치한 경우도 포함할 수 있다.

바람직하게는 상기 발광모듈들(40)은 상기 바텀 커버(34)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 예를 들어, 수평 방향으로 상기 바텀 커버(34)의 둘레를 감싸는 임의의 원 상에 상기 발광모듈들(40)이 배치될 수 있다.

상기 발광모듈들(40)이 이동 로봇(1)의 하단인 상기 바텀 커버(34)에 배치됨으로써, 사람의 눈높이보다 상당히 낮은 위치에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 발광모듈들(40)이 특정 광을 지속적으로 출력하거나 점멸할 때, 사람들이 눈부심을 덜 느낄 수 있다.

상기 발광모듈들(40)이 수평 방향으로 상기 바텀 커버(34)의 둘레를 감싸도록 배치됨으로써, 사람들은 360도 어느 방향에서나 상기 발광모듈들(40)에서 출력되는 광을 볼 수 있다.

상기 발광모듈들(40)이 상기 바텀 커버(34)에 배치됨으로써, 소정 영상을 표시하는 대화면의 바디 디스플레이(21)와 소정 거리 이격된다. 이에 따라, 상기 발광모듈들(40)의 출력 광과 바디 디스플레이(21)의 출력 영상이 서로의 시인성을 떨어뜨리는 것을 방지할 수 있다.

또한, 상기 발광모듈들(40)이 복수의 행(row)을 가지고, 다단으로 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 발광모듈들(40)이 출력하는 광의 시인성을 더욱 높일 수 있다.

예를 들어, 상기 발광모듈들(40)은, 서로 다른 길이를 가지는 3개의 행(41, 42, 43)으로 배치될 수 있다. 이 경우에, 상기 3개의 행(41, 42, 43) 중에서 최하단에 위치하는 행(41)의 길이가 가장 짧을 수 있다.

더욱 바람직하게는, 상기 발광모듈들(40)은, 복수의 행(row)과 열(column)을 가지도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 발광모듈들(40)은 3개의 행(41, 42, 43)으로 배치되고, 각 행(41, 42, 43)은 독립적으로 제어 가능한 복수의 발광모듈을 포함할 수 있다. 이에 따라, 발광모듈들(40)은, 복수의 행(row)과 열(column)을 가질 수 있고, 전체 발광모듈들(40)을 펼쳐 보았을 때, M*N의 매트릭스(matrix) 형태로 배치될 수 있다.

상기 바디 디스플레이부(20)는 상기 이동 로봇(1)의 일측에서 상하 방향으로 길게 형성될 수 있다.

상세히, 상기 바디 디스플레이부(20)는 바디 디스플레이(21), 지지부(22)를 포함할 수 있다.

상기 바디 디스플레이(21)는 상기 제1 미들 커버(32)의 후방에 위치될 수 있다. 상기 바디 디스플레이(21)는 현재 제공 중인 서비스와 관련된 시각 정보(예: 공항 게이트 질의 정보, 길 안내 서비스 정보 등)를 출력하는 기능을 수행할 수 있다.

또한, 상기 바디 디스플레이(21)는 외측으로 소정 곡률 휘어진 형상을 가지는 곡면 디스플레이로 구성될 수 있다. 즉, 상기 바디 디스플레이(21)는 전체적으로 오목한 형상을 가질 수 있다. 그리고 상기 바디 디스플레이(21)는 상부에서 하부 방향으로 내려갈수록 후방으로 더욱 기울어지는 형상을 가질 수 있다. 다시 말하면, 상기 바디 디스플레이(21)는 상부에서 하부 방향으로 내려갈수록 상기 케이스(30)로부터 점점 멀어지도록 형성될 수 있다.

상술한 디스플레이부 구조에 의하면, 상기 이동 로봇(1)과 멀리 떨어진 위치에서도 상기 바디 디스플레이(21)에 표시된 정보가 잘 보일 뿐만 아니라, 다양한 각도에서도 상기 바디 디스플레이(21)에 표시된 정보가 왜곡되어 보이지 않는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 상기 이동 로봇(1)은 사용자에게 길을 안내하기 위하여 설정된 경로를 따라 먼저 이동할 수 있다. 그리고 사용자는 상기 이동 로봇(1)을 따라 이동하면서 상기 이동 로봇(1)의 후방에 설치된 바디 디스플레이부(20)를 볼 수 있다. 즉, 상기 이동 로봇(1)이 길 안내를 위하여 주행하더라도, 사용자는 상기 이동 로봇(1)을 따라다니면서 상기 바디 디스플레이부(20)에 표시된 정보를 용이하게 볼 수 있다.

또한, 상기 바디 디스플레이(21)의 상단은 상기 제1 미들 커버(32)의 상단까지 연장될 수 있고, 상기 바디 디스플레이(21)의 하단은 상기 제2 절개부(332)까지 연장될 수 있다. 본 실시예에서 상기 바디 디스플레이(21)의 하단은 상기 제2 절개부(332)를 넘지 않도록 형성되어야 한다. 만약, 상기 바디 디스플레이(21)가 상기 제2 절개부(332)를 가리도록 형성되면, 상기 후방 라이다(118)에서 방출된 레이저가 상기 바디 디스플레이(21)의 하단에 부딪히게 된다. 이에 따라, 상기 이동 로봇(1)은 후방에 위치된 장애물과의 거리 검출이 불가능해지는 문제가 발생할 수 있다.

한편, 지지부(22)는 상기 바디 디스플레이(21)가 상기 제1 미들 커버(32)의 후방에 위치되도록 유지하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 지지부(22)는 상기 바디 디스플레이부(21)의 배면에서 연장 형성될 수 있다. 상기 지지부(22)는 상기 바디 디스플레이(21)의 배면에서 상하 방향으로 길게 형성될 수 있으며, 상부에서 하부 방향으로 내려갈수록 더 돌출될 수 있다.

또한, 상기 지지부(22)는 상기 제1 미들 커버(32)의 후방을 관통하여 상기 제1 미들 커버(32) 내부에 삽입될 수 있다. 이를 위하여, 상기 제1 미들 커버(32)의 후방에는 상기 지지부(22)가 관통될 수 있는 관통홀(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 관통홀은 상기 제1 미들 커버(32)의 외주면 후방 일부가 절개되어 형성될 수 있다.

그리고 상기 바디 디스플레이부(20)는 별도의 고정 부재(138)에 의해 상기 본체(10)의 내부에 고정될 수 있다.

상기 본체(10)의 내부에는 상기 바디 디스플레이부(20)를 상기 본체(10)에 고정시키기 위한 고정 부재(138)가 제공될 수 있다. 상기 고정 부재(138)는 일측이 상기 본체(10)에 고정되고, 타측이 상기 바디 디스플레이부(20)에 고정될 수 있다. 이를 위하여, 상기 고정 부재(138)의 타측은 상기 관통홀을 관통하여 상기 케이스(30)의 외부로 돌출될 수 있다. 즉, 상기 관통홀 내에는 상기 지지부(22)와, 상기 고정 부재(138)가 함께 위치될 수 있다.

본 실시예에서 상기 바디 디스플레이부(20)는 체결 수단에 의해 상기 고정 부재(138)에 체결될 수 있다. 이때, 상기 바디 디스플레이부(20)의 지지부(22)는 상기 고정 부재(138)의 상측에 올려질 수 있다. 다시 말하면, 상기 고정 부재(138)의 상측에는 상기 지지부(22)가 올려지고, 상기 고정 부재(138)의 일부는 상기 바디 디스플레이부(20)의 일부와 고정될 수 있다. 이러한 디스플레이부 고정 구조에 의해서, 상기 바디 디스플레이부(20)는 상기 제1 미들 커버(32)의 후방에 안정적으로 위치될 수 있다.

또한, 상기 바디 디스플레이부(20)는 티켓(ticket) 투입구(50)를 더 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 상기 티켓 투입구(50)가 상기 바디 디스플레이부(20)에 배치되는 예를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 티켓 투입구(50)는 이동 로봇(1)의 다른 부위에 배치될 수도 있다.

한편, 이동 로봇(1)은, 상기 티켓 투입구(50)로 투입되는 티켓을 스캔하는 스캐너(미도시)를 구비할 수 있고, 스캐너는, 제어부(740)의 제어에 따라 활성화될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 이동 로봇(1) 내부에 구비되는 스캐너는, 상기 티켓 투입구(50)로 항공권, 수하물표 등 티켓이 투입되면, 티켓에 포함되는 바코드, QR 코드 등을 스캔할 수 있다.

또한, 이동 로봇(1)은 바디 디스플레이(21)에 스캔 결과를 표시하고, 사용자에게 스캔 결과에 따른 게이트 정보, 카운터 정보 등을 제공할 수 있다.

한편, 상기 바디 디스플레이부(20)는 안내 대상의 식별 및 추적을 위한 바디 카메라부(25)를 더 포함할 수 있다.

상기 바디 카메라부(25)는, RGBD 카메라 센서 등 3D 비전 센서로 구성될 수 있고, 소정 거리 이내에 사람의 존재 여부, 안내 모드에서 안내 대상의 존재 여부, 사람과 이동 로봇(1)과의 거리, 사람의 이동 속도 등을 센싱할 수 있다.

실시예에 따라서는, 이동 로봇(1)은 상기 바디 카메라부(25)를 포함하지 않고, 다른 부위에 배치되는 안내 대상 식별 및 추적용 센서를 더 포함할 수도 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇(1)은, 본체(10)의 전면에 배치되어, 상기 본체(10)의 예상 이동 경로에 대응하도록 광을 전방 바닥으로 조사(Projection)하는 조사부(755)를 포함할 수 있다.

제어부(도 5의 740 참조)는, 이동 목적지까지의 이동 경로를 판별할 수 있고, 조사부(755)는 제어부(740)의 제어에 따라 본체(10)의 예상 이동 경로에 대응하도록 광을 전방 바닥으로 조사(Projection)할 수 있다.

사람들은 조사부(755)가 조사한 광을 보고, 이동 로봇(1)이 어디로 이동할 지 직관적으로 알 수 있어, 쉽게 이동 로봇(1)의 이동 경로를 회피하며 이동할 수 있다.

이에 따라, 안전사고의 발생 가능성을 감소시킬 수 있으며, 사람과 이동 로봇(1) 모두 더 빠르고 안전하게 이동할 수 있다.

조사부(755)는 광을 전방 바닥으로 조사해야 하기 때문에, 적어도 상기 조사부(755)의 광 출력 수단은, 광을 전방 하측으로 조사하도록 기울어져 배치될 수 있다.

상기 본체(10)에는 전방으로 레이저 광을 방출하여, 전방의 장애물을 검출하는 전방 라이다(light detection and ranging: Lidar, 136)가 구비될 수 있다.

이 때, 조사부(755)는 전방 라이다(136)보다 하측에 배치되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 전방 라이다(136)의 레이저 광이 방출되는 제1 절개부(331)로부터 소정 거리 이격되도록 조사부(755)가 배치될 수 있다.

전방 라이다(136)는 레이저 광을 수평으로 방출하고, 조사부(755)는 광을 하향 조사하므로, 조사부(755)가 전방 라이다(136)의 상측에 위치하면, 광들이 상호 간섭될 수 있다.

한편, 조사부(755)가 전방 바닥으로 광을 하향 조사하는데 더 용이하도록, 조사부(755)는 적어도 일부가 본체(10)의 전면에서 외부로 노출되도록 배치될 수 있다.

또는, 조사부(755)의 부품들은 본체(10) 내부에 수용되고, 조사부(755)에서 출력하는 광이 외부로 조사되도록, 전방 라이다(136), 제1 절개부(331)와 유사하게, 상기 조사부(755)가 배치되는 위치에 대응하여 소정 절개부(미도시)가 형성될 수 있다.

상기 조사부(755)는, 광을 출력하는 프로젝터(미도시)를 포함하여, 광을 조사할 수 있다. 실시예에 따라서는, 프로젝터는, 단순히 소정 색상의 광을 출력하는 것 뿐만 아니라, 소정 영상을 조사할 수도 있다.

한편, 상기 조사부(755)는, 광을 출력하는 프로젝터(미도시), 및 상기 프로젝터의 전방에 배치되어 상기 프로젝터가 출력하는 광의 모양을 가변하는 필터를 포함할 수 있다. 조사(Projection) 형태는 단순히 예상 이동 경로를 사각형으로 표현할 수 있지만, 필터 장치를 통해 타원형/불꽃형 등으로 가변하여 표시할 수 있다.

이에 따라, 상기 프로젝터가 출력하는 광의 모양을 다양하게 형성할 수 있고 다양한 시각적 효과를 구현할 수 있다.

또는, 상기 조사부(755)는, 광을 출력하는 프로젝터, 및 상기 프로젝터를 회전시키는 회전부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 조사부(755)는, 일방향 또는 전방향(회전)으로 프로젝션이 가능한 프로젝터와 조사 방향 회전이 가능한 액추에이터를 포함할 수 있다.

로봇의 진행경로을 표시할 때 직선으로 표시하는 것 뿐만이 아니라 굴절 등의 방법을 사용하여 곡선으로 조사하는 것도 가능하다

이에 따라, 상기 프로젝터를 회전시키면서 광을 출력할 수 있고, 상기 프로젝터가 출력하는 광의 모양을 다양하게 형성할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 주요 구성들 간의 제어관계를 도시한 블록도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇(1)은, 마이크(314)를 통하여 사용자의 음성 입력을 수신하는 음성 입력부(725), 각종 데이터를 저장하는 저장부(730), 서버(미도시) 등 다른 전자 기기와 데이터를 송수신하는 통신부(790), 광을 외부로 출력하는 발광모듈을 하나 이상 포함하는 발광부(750), 본체(10)의 예상 이동 경로에 대응하도록 광을 전방 바닥으로 조사(Projection)하는 조사부(755), 이동 로봇(1)의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(740)를 포함할 수 있다.

음성 입력부(725)는, 아날로그 소리를 디지털 데이터로 변환하는 처리부를 포함하거나 처리부에 연결되어, 사용자 입력 음성 신호를 제어부(740) 또는 서버(미도시)에서 인식할 수 있도록 데이터화할 수 있다.

제어부(740)는, 이동 로봇(1)을 구성하는 음성 입력부(725), 저장부(730), 발광부(750), 통신부(790) 등을 제어하여, 이동 로봇(1)의 동작 전반을 제어할 수 있다.

저장부(730)는 이동 로봇(1)의 제어에 필요한 각종 정보들을 기록하는 것으로, 휘발성 또는 비휘발성 기록 매체를 포함할 수 있다. 기록 매체는 마이크로 프로세서(micro processor)에 의해 읽힐 수 있는 데이터를 저장한 것으로, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등을 포함할 수 있다.

또한, 저장부(730)는 이동 로봇(1)이 안내 서비스를 제공하는데 필요한 각종 데이터를 저장할 수 있다.

또한, 제어부(740)는 통신부(790)를 통해 이동 로봇(1)의 동작상태 또는 사용자 입력 등을 서버 등으로 전송할 수 있다.

통신부(790)는 적어도 하나의 통신모듈을 포함하여 이동 로봇(1)이 인터넷, 또는 소정의 네트워크에 연결되도록 한다.

한편, 저장부(730)에는 음성 인식을 위한 데이터가 저장될 수 있고, 상기 제어부(740)는 음성 입력부(725)를 통하여 수신되는 사용자의 음성 입력 신호를 처리하고 음성 인식 과정을 수행할 수 있다.

한편, 제어부(740)는 음성 인식 결과에 기초하여 이동 로봇(1)이 소정 동작을 수행하도록 제어할 수 있다.

예를 들어, 제어부(740)는 음성 신호에 포함되는 명령이 비행기 출발 정보, 관광 안내 정보 등 소정 정보를 요청하는 명령인 경우, 비행기 출발 정보, 관광 안내 정보 등 소정 정보를 디스플레이부(710)에 표시하도록 제어할 수 있다.

또한, 사용자의 안내 요청이 있으면, 제어부(740)는 사용자가 선택한 안내 목적지까지 사용자를 에스코트(escort)하도록 제어할 수 있다.

한편, 음성 인식 과정은 이동 로봇(1) 자체에서 실시되지 않고 서버에서 수행될 수 있다.

이 경우에, 제어부(740)는 사용자 입력 음성 신호가 상기 서버로 송신되도록 통신부(790)를 제어할 수 있고, 통신부(790)를 통하여, 상기 서버로부터 상기 음성 신호에 대한 인식 결과를 수신할 수 있다.

또는, 호출어 인식 등 간단한 음성 인식은 이동 로봇(1)이 수행하고, 자연어 처리 등 고차원의 음성 인식은 서버에서 수행될 수 있다.

한편, 이동 로봇(1)은 소정 정보를 영상으로 표시하는 디스플레이부(710)와소정 정보를 음향으로 출력하는 음향 출력부(780)를 포함할 수 있다.

디스플레이부(710)는 사용자의 요청 입력에 대응하는 정보, 사용자의 요청 입력에 대응하는 처리 결과, 동작모드, 동작상태, 에러상태 등을 영상으로 표시할 수 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 상술한 것과 같이, 상기 디스플레이부(710)는 헤드 디스플레이(312)와 바디 디스플레이(21)를 포함할 수 있다. 상기 바디 디스플레이(21)는 상대적으로 상기 헤드 디스플레이(312)보다 대화면으로 구현되므로, 상기 바디 디스플레이(21)에 정보를 대화면으로 표시하는 것이 더 바람직할 수 있다.

또한, 음향 출력부(780)는 제어부(740)의 제어에 따라 경고음, 동작모드, 동작상태, 에러상태 등의 알림 메시지, 사용자의 요청 입력에 대응하는 정보, 사용자의 요청 입력에 대응하는 처리 결과 등을 음향으로 출력할 수 있다. 음향 출력부(780)는, 제어부(740)로부터의 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력할 수 있다. 이를 위해, 스피커 등을 구비할 수 있다.

한편, 이동 로봇(1)은 소정 범위를 촬영할 수 있는 영상 획득부(720)를 포함할 수 있다.

영상 획득부(720)는 이동 로봇(1) 주변, 외부 환경 등을 촬영하는 것으로, 카메라 모듈을 포함할 수 있다. 이러한 카메라는 촬영 효율을 위해 각 부위별로 여러 개가 설치될 수도 있다.

예를 들어, 도 1 내지 도 4를 참조하여 상술한 것과 같이, 상기 영상 획득부(720)는, 사람과 사물 인식을 위한 헤드 카메라부(313)와 안내 대상의 식별 및 추적을 위한 바디 카메라부(25)를 포함할 수 있다. 하지만, 영상 획득부(720)가 구비하는 카메라의 개수, 배치, 종류, 촬영범위가 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니다.

영상 획득부(720)는, 사용자 인식용 영상을 촬영할 수 있다. 제어부(740)는 상기 영상 획득부(720)가 촬영하여 획득된 영상에 기초하여 외부 상황을 판단하거나, 사용자(안내 대상)를 인식할 수 있다.

또한, 상기 제어부(740)는, 상기 영상 획득부(720)가 촬영하여 획득하는 영상에 기초하여 이동 로봇(1)이 주행하도록 제어할 수 있다.

한편, 상기 영상 획득부(720)가 촬영하여 획득된 영상은 저장부(730)에 저장될 수 있다.

한편, 이동 로봇(1)은 이동을 위한 구동부(760)를 포함할 수 있고, 상기 구동부(760)는 제어부(740)의 제어에 따라, 본체(10)를 이동시킬 수 있다.

구동부(760)는 이동 로봇(1)은 본체(10)를 이동시키는 적어도 하나의 구동 바퀴(112)를 포함한다. 구동부(760)는 구동 바퀴(112)에 연결되어 구동 바퀴를 회전시키는 구동 모터(미도시)를 포함할 수 있다. 구동 바퀴(112)는 본체(10)의 좌, 우 측에 각각 구비될 수 있으며, 이하, 각각 좌륜과 우륜이라고 한다.

좌륜과 우륜은 하나의 구동 모터에 의해 구동될 수도 있으나, 필요에 따라 좌륜을 구동시키는 좌륜 구동 모터와 우륜을 구동시키는 우륜 구동 모터가 각각 구비될 수도 있다. 좌륜과 우륜의 회전 속도에 차이를 두어 좌측 또는 우측으로 본체(10)의 주행방향을 전환할 수 있다.

한편, 이동 로봇(1)은 이동 로봇(1)의 동작, 상태와 관련된 각종 데이터를 센싱하는 센서들을 포함하는 센서부(770)를 포함할 수 있다.

상기 센서부(770)는 장애물을 감지하는 장애물 감지 센서를 포함할 수 있고, 상기 장애물 감지 센서는, 적외선 센서, 초음파 센서, RF 센서, 지자기 센서, PSD(Position Sensitive Device) 센서 등을 포함할 수 있다. 예를 들어. 상기 장애물 감지 센서는 도 1 내지 도 4를 참조하여 상술한 초음파 센서(333), RGBD 센서(321) 등이 해당될 수 있다.

또한, 상기 센서부(770)는 주행구역 내 바닥에 낭떠러지의 존재 여부를 감지하는 절벽 감지 센서(113)를 더 포함할 수 있다.

실시예에 따라서는, 상기 센서부(770)는 마이크(314)를 통해 획득되는 소리의 크기를 감지하는 센서를 더 포함할 수 있고, 이에 따라, 사용자가 발화하는 음성의 크기, 주변 소음의 크기를 센싱할 수 있다.

또는, 별도의 센서를 더 포함하지 않고, 음성 입력부(725)가 마이크(314)를 통해 획득되는 신호의 처리 과정에서 사용자의 음성, 주변 소음의 크기를 판별할 수 있다.

또한, 상기 센서부(770)는 라이다(light detection and ranging: Lidar, 136, 118)를 포함할 수 있다.

라이다(136, 118)는, 레이저(Laser) 광을 매개로, 송신 신호와 수신 신호의 TOF(Time of Flight) 또는 송신 신호와 수신 신호의 위상차(phase difference)를 기초로, 장애물 등 오브젝트를 검출할 수 있다.

또한, 상기 라이다(132a, 132b)는, 오브젝트와의 거리, 오브젝트와의 상대 속도 및 오브젝트의 위치를 검출할 수 있다.

상기 라이다(132a, 132b)는, 상기 장애물 감지 센서의 구성 중 일부로써 구비될 수 있다. 또한, 상기 라이다(132a, 132b)는, 맵(map) 작성을 위한 센서로써 구비될 수도 있다.

한편, 상기 장애물 감지 센서는 이동 로봇의 주행(이동) 방향에 존재하는 물체, 특히 장애물을 감지하여 장애물 정보를 제어부(740)에 전달한다. 이때, 제어부(740)는, 감지된 장애물의 위치에 따라 이동 로봇(1)의 움직임을 제어할 수 있다.

한편, 상기 센서부(770)는 본체(101)의 구동에 따른 이동 로봇(1)의 동작을 감지하고 동작 정보를 출력하는 동작 감지 센서를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 동작 감지 센서로는, 자이로 센서(Gyro Sensor), 휠 센서(Wheel Sensor), 가속도 센서(Acceleration Sensor) 등을 사용할 수 있다.

자이로 센서는, 이동 로봇(1)이 운전 모드에 따라 움직일 때 회전 방향을 감지하고 회전각을 검출한다. 자이로 센서는, 이동 로봇(1)의 각속도를 검출하여 각속도에 비례하는 전압 값을 출력한다. 제어부(740)는 자이로 센서로부터 출력되는 전압 값을 이용하여 회전 방향 및 회전각을 산출한다.

휠 센서는, 좌륜과 우륜에 연결되어 바퀴의 회전수를 감지한다. 여기서, 휠 센서는 로터리 엔코더(Rotary Encoder)일 수 있다. 로터리 엔코더는 좌륜과 우륜의 회전수를 감지하여 출력한다.

제어부(740)는 회전수를 이용하여 좌, 우측 바퀴의 회전 속도를 연산할 수 있다. 또한, 제어부(740)는 좌륜과 우륜의 회전수 차이를 이용하여 회전각을 연산할 수 있다.

가속도 센서는, 이동 로봇(1)의 속도 변화, 예를 들어, 출발, 정지, 방향 전환, 물체와의 충돌 등에 따른 이동 로봇(1)의 변화를 감지한다. 가속도 센서는 주 바퀴나 보조바퀴의 인접 위치에 부착되어, 바퀴의 미끄러짐이나 공회전을 검출할 수 있다.

또한, 가속도 센서는 제어부(740)에 내장되어 이동 로봇(1)의 속도 변화를 감지할 수 있다. 즉, 가속도 센서는 속도 변화에 따른 충격량을 검출하여 이에 대응하는 전압 값을 출력한다. 따라서, 가속도 센서는 전자식 범퍼의 기능을 수행할 수 있다.

제어부(740)는 동작 감지 센서로부터 출력된 동작 정보에 기초하여 이동 로봇(1)의 위치 변화를 산출할 수 있다. 이러한 위치는 영상 정보를 이용한 절대 위치에 대응하여 상대 위치가 된다. 이동 로봇은 이러한 상대 위치 인식을 통해 영상 정보와 장애물 정보를 이용한 위치 인식의 성능을 향상시킬 수 있다.

발광부(750)는, 복수의 발광모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 것과 같이, 발광부(750)는, 각각 하나 이상의 발광다이오드(LED)를 포함하는 발광모듈들(40)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 발광모듈들(40)은, 상기 바텀 커버(34)에 배치될 수 있고, 발광모듈들(40)은 제어부(740)의 제어에 따라 동작할 수 있다.

예를 들어, 제어부(740)는, 발광모듈들(40) 중 적어도 하나가, 이동 로봇의 동작 상태에 따라 소정 색상의 광을 출력하거나, 소정 주기로 점멸하도록 제어할 수 있다. 또한, 제어부(740)는, 발광모듈들(40) 중 2이상의 발광모듈이 이동 로봇의 동작 상태에 따라 소정 패턴으로 광을 출력하도록 제어할 수 있다.

도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇(1)은, 회전 가능하도록 제공되는 탑 커버(31), 상기 탑 커버(31)에 배치되는 제1 디스플레이(312), 상기 제1 디스플레이(312)보다 큰 크기를 가지는 제2 디스플레이(21), 상기 제2 디스플레이(21) 및 상기 탑 커버(31)와 결합되는 미들 커버(32, 33), 상기 미들 커버(32, 33)의 하측에 위치되는 바텀 커버(34), 상기 바텀 커버(34)의 둘레를 따라 배치되는 발광모듈들(40)을 포함하는 발광부(750), 및, 이동 로봇(1)의 현재 상태에 기초하여, 상기 발광모듈들(40)을 제어하는 제어부(740)를 포함할 수 있다.

상기 발광부(750)의 발광모듈들(40)은, 각각 하나 이상의 광원을 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광모듈들(40)은, 각각 하나 이상의 발광다이오드(Light Emitting Diode, LED)를 포함할 수 있다.

기존의 아날로그 방식의 조명은 조도를 정밀하게 제어하는데 한계가 있었으나, 발광다이오드(LED)는 인가되는 전류량과 구동펄스의 폭을 조절하여 조도를 정밀하게 조절할 수 있다. 또한, R, G, B 색상의 발광다이오드(LED)들이 조합되어 설치된 경우, 특정 색상의 광을 제공할 수 있고, 색 온도의 조절을 용이하게 할 수 있다.

발광다이오드(LED)는 적색(Red), 청색(Blue), 녹색(Green), 및 백색(White) 등의 단색 발광다이오드(LED)일 수도 있다. 실시예에 따라서는 발광다이오드(LED)는 복수의 색상 재현이 가능한 다색 발광다이오드(LED)일 수도 있다.

또한, 상기 발광모듈들(40)은 복수의 발광다이오드(LED)를 포함할 수 있고, 복수의 발광다이오드(LED)는 모두 백색광을 발광하여 백색의 조명을 제공할 수 있고, 적색(Red), 청색(Blue), 녹색(Green) 발광다이오드(LED)들을 조합하여 특정 색상의 조명 또는 백색의 조명을 제공할 수 있다.

예를 들어, 상기 발광모듈들(40)은, 정상 동작 상태를 나타내는 제1 색상(White), 일시 정지 상태를 나타내는 제2 색상(Yellow), 정지, 에러 상태를 나타내는 제3 색상(Red)의 광을 출력할 수 있다.

상기 발광모듈들(40)은, 출력하는 광을 색상, 패턴을 통해 현재 동작 상태를 표시하고, 사람들에게 이동 로봇(1)의 주행 상태, 동작 상태를 알리는 일종의 신호등 역할을 수행할 수 있다.

또한, 제어부(740)는 발광부(750)를 제어할 수 있다.

예를 들어, 상기 제어부(740)는, 이동 로봇(1)의 현재 상태에 따라 상기 발광모듈들(40) 중 적어도 하나가 소정 색상의 광을 출력하도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(740)는, 상기 발광모듈들(40) 중 적어도 하나 소정 시간 동안 소정 주기로 점멸하도록 제어할 수 있다.

이동 로봇(1)이 이동(주행)할 때, 사용자가 정보 확인, 설정 입력, 기타 조작을 위해 이동 로봇(1)에 근접하거나, 어린이 등이 호기심에 이동 로봇(1)을 만질 때에도, 이동 로봇(1)이 계속 주행하면 충돌 등 안전사고가 발생할 수 있다.

특히, 공항, 기차역, 터미널, 백화점, 마트 등의 공공장소는 유동 인구가 많고, 그에 따른 돌발 변수도 많아 안전 사고 발생 위험이 더 크다.

따라서, 본 발명에 따른 이동 로봇(1)은, 공공장소에서 동작 시, 전발광부(750)를 통하여, 이동 로봇(1)의 현재 동작상태를 나타내는 광을 출력함으로써, 공공장소에 존재하는 사람들이 이동 로봇(1)의 현재 상태를 쉽게 알 수 있게 하는 신호 정보를 제공할 수 있다. 이에 따라 공공장소에서 사람과 이동 로봇(1) 간의 사고 가능성을 감소시킬 수 있다.

상기 발광모듈들(40)은, 이동 로봇(1)의 하단인 상기 바텀 커버(34)에 상기 제2 디스플레이(21)와 떨어져 배치됨으로써, 사람의 눈높이와 제2 디스플레이(21)에 비해 상대적으로 낮은 위치에 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 발광모듈들(40)이 특정 광을 지속적으로 출력하거나 점멸할 때, 사람들이 눈부심을 덜 느낄 수 있고, 상기 발광모듈들(40)의 출력 광과 바디 디스플레이(21)의 출력 영상이 서로의 시인성을 떨어뜨리는 것을 방지할 수 있다.

바람직하게는, 발광모듈들(40)은, 상기 바텀 커버(34)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 상기 발광모듈들(40)이 수평 방향으로 상기 바텀 커버(34)의 둘레를 감싸도록 배치됨으로써, 사람들은 360도 어느 방향에서나 상기 발광모듈들(40)에서 출력되는 광을 볼 수 있다.

한편, 상기 발광모듈들(40)이 복수의 행(row)을 가지고, 다단으로 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 발광모듈들(40)이 출력하는 광의 시인성을 더욱 높일 수 있다.

조사부(755)는 소정 색상의 광을 조사할 수 있고, 조사부(755)는 하나 이상의 발광모듈으로 구성되어, 예상 이동 경로에 대응하도록 광을 전방 바닥으로 조사(Projection)할 수 있다.

또한, 상기 조사부(755)와 발광부(750)는 통합되어 하나의 통합 발광부(750, 755)로 구성될 수 있다. 이러한, 통합 발광부(750, 755)는 이동 로봇(1)의 주행 상태 및 이동 경로를 사람들에게 알릴 수 있다.

실시예에 따라서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇(1)은, 발광부(750)와는 별도로 이동 로봇(1)의 예상 이동 경로에 대응하도록 광을 전방 바닥으로 조사(Projection)하는 조사부(755)를 포함할 수 있다.

한편, 제어부(740)는, 사용자 입력 또는 이벤트 상황에 대응하여 이동 목적지까지의 예상 이동 경로를 판별할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 소정 목적지를 입력하면, 제어부(740)는, 슬램(SLAM: Simultaneous localization and mapping) 지도 등을 이용하여 이동 경로를 생성할 수 있다.

슬램 지도는 복수의 노드를 포함할 수 있다. 상기 복수의 노드는, 기설정된 안내 목적지에 대응하는 목적지 노드와 상기 안내 목적지까지의 경로 형성을 위한 일반 노드를 포함할 수 있다. 여기서, 일반 노드는 목적지 노드까지의 이동 경로의 중간 지점(way point)들에 대응할 수 있다.

공항을 예로 들면, 탑승 게이트, 면세점, 화장실 등 사용자가 안내를 요청할 수 있는 목적지는 목적지 노드로 설정되고, 목적지 노드까지의 이동 경로 상에 포함될 수 있는 일반 노드들로 분류되어 설정될 수 있다.

제어부(740)는, 현재 위치에 대응하는 노드부터, 중간 지점(way point)의 노드, 목적지 노드까지 연결되는 에지(edge)를 생성하여, 예상 이동 경로를 생성할 수 있다.

조사부(755)는 제어부(740)의 제어에 따라 본체(10)의 예상 이동 경로에 대응하도록 광을 전방 바닥으로 조사(Projection)할 수 있다.

사람들은 조사부(755)가 조사한 광을 보고, 이동 로봇(1)이 어디로 이동할 지 직관적으로 알 수 있어, 쉽게 이동 로봇(1)의 이동 경로를 회피하며 이동할 수 있다.

이에 따라, 안전사고의 발생 가능성을 감소시킬 수 있으며, 사람과 이동 로봇(1) 모두 더 빠르고 안전하게 이동할 수 있다.

공항, 쇼핑몰 등의 실내 공간에서 안내 서비스, 청소 서비스를 제공하는 이동 로봇은 필연적으로 많은 인파나 장애물을 만나게 되고 충돌에 대한 대비가 필요하다.

본 발명은, 이동 로봇(1) 본체(10)의 예상 이동 경로, 즉, 이동 로봇(1)이 지나가는 길인‘진행경로'를 바닥에 조사(Projection)함으로써, 통행인들에게 이동 로봇(1)의 경로를 알려 충돌을 예방할 수 있다.

통행인들은, 표시된(프로젝션된) 진행경로 바깥에 서있거나, 회피하면, 충돌방지를 보장할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 조사부(755)는 광을 조사하는 것 뿐만 아니라. 소정 영상을 조사할 수도 있다. 즉, 조사부(755)는, 단일 색상의 광을 전방 바닥에 조사하거나, 소정 영상을 구성하는 광을 전방 바닥에 조사할 수 있다.

제어부(740)는, 조사부(755)가 상기 본체(10)의 예상 이동 경로에 대응하는 모양과 크기를 가지는 소정 영상을 출력하도록 제어할 수 있다.

이에 따라, 이동 로봇(1)의 경로를 표시하면서 동시에 다국어 안내, 광고, 공지 플랫폼으로도 활용할 수 있다.

예를 들어, 백색 광으로 진행경로를 표시하면서, 진행경로 위에, "여기는 지나가지 마세요" 등 안내 메시지. 화재 상황 등 기타 알림 메시지를 표시할 수 있다.

상기 조사부(755)는, 광을 출력하는 프로젝터(미도시)를 포함하여, 광을 조사할 수 있다. 실시예에 따라서는, 프로젝터는, 단순히 소정 색상의 광을 출력하는 것 뿐만 아니라, 소정 영상을 조사할 수도 있다.

한편, 상기 조사부(755)는, 광을 출력하는 프로젝터(미도시), 및 상기 프로젝터의 전방에 배치되어 상기 프로젝터가 출력하는 광의 모양을 가변하는 필터를 포함할 수 있다.

이에 따라, 상기 프로젝터가 출력하는 광의 모양을 다양하게 형성할 수 있다.

또는, 상기 조사부(755)는, 광을 출력하는 프로젝터, 및 상기 프로젝터를 회전시키는 회전부를 포함할 수 있다.

이에 따라, 상기 프로젝터를 회전시키면서 광을 출력할 수 있고, 상기 프로젝터가 출력하는 광의 모양을 다양하게 형성할 수 있다.

상기 조사부(755)는, 상기 본체(10)의 예상 이동 경로 및 이동 로봇(1)의 상태 정보에 기초하여 소정 색상의 광을 상기 전방 바닥으로 조사할 수 있다. 예를 들어, 상기 조사부(755)는, 이동 로봇(1)이 소정 속도 이상으로 이동 중이거나 적색 광을 상기 본체(10)의 예상 이동 경로에 대응하는 크기와 모양으로 조사할 수 있다.

또한, 상기 조사부(755)는 이동 로봇(1)의 현재 상태를 나타내는 광을 출력할 수 있다. 예를 들어, 상기 조사부(755)는, 이동 중에는 청색 광, 일시 정지 중에는 황색 광, 에러 상태에서는 적색 광을 조사할 수 있다.

공공장소의 사람들은 상기 조사부(755)가 조사하는 광의 색상을 보고, 이동 로봇(1)의 현재 상태를 알 수 있고, 이에 대비하면서 움직일 수 있다. 이에 따라 사고 발생 가능성이 더욱 감소할 수 있다.

한편, 제어부(740)는 조사부(755)의 광 조사각을 조절할 수 있다.

또한, 제어부(740)는, 이동 로봇(1)의 상태 정보에 기초하여, 상기 조사부(755)가 조사하는 광의 색상을 가변할 수 있다.

한편, 간섭 현상을 방지하기 위하여, 상기 조사부(755)는 전방 라이다(136)보다 하측에 배치되는 것이 바람직하다.

제어부(740)는, 상기 전방 라이다(136)의 검출 데이터에 기초하여, 상기 조사부(755)가 조사하는 광의 세기, 색상, 모양 중 적어도 하나를 가변할 수 있다.

예를 들어, 상기 전방 라이다(136)에서 기설정된 거리 이내에 이동 장애물이 검출되는 경우에, 제어부(740)는, 상기 조사부(755)가 적색 광을 조사하거나, 광이 점멸되도록 제어할 수 있다.

또한, 제어부(740)는, 상기 전방 라이다(136)에서 검출되는 오브젝트가 많을수록 상기 조사부(755)가 더 강한 세기로 광을 조사하거나, 광이 조사되는 영역의 크기, 모양을 가변할 수 있다.

한편, 상기 조사부(755)에서 조사된 광이 상기 바닥에 형성하는 영역의 크기는, 상기 이동 로봇(1)의 크기 및 기설정된 이동 장애물의 크기에 기초하여 결정될 수 있다.

이동 로봇(1)은 상기 조사부(755)에서 조사된 광이 상기 바닥에 형성하는 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 주행할 수 있다.

상기 기설정된 이동 장애물은, 공공장소에서 가장 주요하게 인식되고 충돌하지 않아야 하는 사람으로 설정되는 것이 바람직하다. 또한, 대형 차량, 카트 등이 밀집된 공간에서는 대형 차량, 카트 등을 대표 이동 장애물로 설정할 수 있는 것이다.

실시예에 따라서, 조사부(755)는 비가시광선(ex: IR, UV)을 출력하여, 다른 로봇 등 기기가 이동 로봇(1)의 진행경로를 인식하게 할 수 있다.

또한, 조사부(755)는, 보행자를 위해서, 가시광선을 조사하고, 다른 로봇 등 기기를 위해서, 비가시광선을 더 출력할 수 있다.

이러한 비가시광선을 다른 로봇은 인식할 수 있고, 통신이 제한된 환경이나 이종 로봇이 다수 배치된 환경 등에서 로봇 간 진행경로를 인식하는데 도움을 줄 수 있다.

최근에는 차량 주행시 안정성 및 편의성을 향상시킬 수 있도록 지능형 헤드 램프가 차량에 도입되고 있다. 지능형 헤드 램프는, 교차로, 좌/우 회전로에서‘운전자의 시야'가 필요한 부분을 비출 수 있다.

하지만, 이러한 지능형 헤드 렘프는 기본적으로 운전자 위한 것이고, 차선 주행, 보행자 보행규칙 준수, 교통신호의 준수 등의 가능성이 높은 정형화된 도로 환경에서 이용된다.

하지만, 본 발명에 따른 조사부(740)는 실내 공간에서 보행자를 위한 정보를 제공하기 위한 것으로, 이동 로봇(1)의 이동 경로, 상태 정보, 기타 알림 정보를 제공할 수 있다.

또한, 기본적으로 운전자의 시야 확보가 주요 목적이므로 헤드 램프가 출력하는 광은 차량이 지나가는 경로와 일치할 필요는 없다,

하지만, 이동 로봇(1)은 차량보다 주위에 사람을 포함하여 검출되는 장애물이 훨씬 많은 환경에서 동작하므로 이동 로봇(1)의 진행 경로를 정확히 표시하는 것이 중요하다.

따라서, 본 발명은 실내 주행에서의 경로 정보(로봇이 지나갈 자리)를 표시하고 실내 공간에 대한 정보(안내/광고/공지, 비행편 정보 등)를 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면, 이동 로봇(1) 스스로도 충돌방지를 하지만, 예상 이동 경로를 바닥(floor)에 프로젝션함으로써, 주변 행인, 다른 로봇에게 이동 경로를 공유함으로써, 충돌 가능성을 더욱 저감할 수 있다.

또한, 이동 로봇(1)의 진행 경로를 곡선과 직선으로 표시하고, 이동 로봇(1)의 상태 정보, 실내공간 정보와 연동하여 표시할 수 있다.

도 6 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇 및 동작 방법에 관한 설명에 참조되는 도면이다.

도 6을 참조하면, 이동 로봇(1)은, 슬램 지도(600)를 작성하여 진행경로를 정하고 이동한다. 제어부(740)는, 슬램 지도(600) 상에서 현재 위치(610)부터, 중간 지점(way point)의 노드, 목적지 노드까지 연결되는 에지(edge)를 생성하여, 예상 이동 경로(620)를 생성할 수 있다.

조사부(755)는 제어부(740)의 제어에 따라 본체(10)의 예상 이동 경로(620)에 대응하도록 광을 전방 바닥으로 조사(Projection)할 수 있다. 제어부(740)는 조사부(755)가 전체 예상 이동 경로 중, 현재 위치에서부터 일정 거리까지의 예상 이동 거리를 광을 조사하여 나타내도록 제어할 수 있다.

도 7을 참조하면, 이동 로봇(1)이 이동하면서 이동 로봇(1) 자신이 이동하는 경로(700)를 바닥면에 표시할 수 있다.

제어부(740)는, 전체 예상 이동 경로(620) 중 현재 위치에 대응하는 예상 이동 경로에 대응하도록 조사부(755)가 광을 전방 바닥으로 조사하도록 제어할 수 있다.

조사부(755)에 의해 조사(Projection)된 부분(700)은 곧 이동 로봇(1)이 지나갈 길을 나타내게 된다. 즉, 곧 이동 로봇(1)이 지나가는 진행 경로(700)가 이동 로봇(1)의 전방 바닥에 표시될 수 있다.

또한, 조사부(755)에 의한 프로젝션 내용은 이동 경로 표시 외에도 안내, 광고, 경고 등의 컨텐츠 영상일 수 있다.

조사부(755)는 고정형 프로젝터 또는 회전시킬 수 있는 프로젝터를 포함할 수 있고, 조사부(755)의 조사 방향은 현재 이동 로봇(1)의 이동 경로를 예측할 수 있는 방향이 될 수 있다.

도 7을 참조하면, 조사(Projection)된 부분(700)의 형태는, 일반적인 긴 마름모 형태가 될 수 도 있고, 필요에 따라 직선, 물결, 불꽃 모양 등 필터기구에 의해 변형될 수 있다.

도 7과 달리, 진행 경로가 곡선일 경우 이동 로봇(1)은 자신이 이동할 경로를 곡선으로 표시할 수 있다.

본 발명은 이동 로봇이 지나갈 길을 표시하는 것이므로, 조사부(755)는 제어부(740)가 슬램 지도에 기반하여 만든 예상 이동 경로(Path Planning)를 인지하고 표시할 수 있다.

또한, 이동 로봇(1)은, 이동 중에 센서부(770)에서 감지되는 장애물에 기초하여 이동 경로를 수정할 수 있고, 수정된 이동 경로도 바로 조사부(755)가 조사하여 표시할 수 있다.

도 8을 참조하면, 이동 중에, 진행 경로(810) 상에 맵 상에 없던 장애물, 이동 장애물(820)이 감지되면, 이동 로봇(1)은 장애물 회피 동작을 수행할 수 있다.

대표적으로 이동 로봇(1)은 장애물의 위치, 이동 여부, 이동 장애물의 경우에는 이동 방향 및 속도를 고려하여, 장애물을 우회하는 회피 경로를 생성하고, 회피 경로에 따라 이동할 수 있다.

이 경우에, 조사부(755)는 이동 로봇(1)이 곧 지나갈 회피 경로(830)에 대응하도록 이동 로봇(1)의 전방 바닥으로 소정 광을 조사할 수 있다.

또한, 조사부(755)는 이동 로봇(1)의 전방 바닥으로 회피 경로(830)를 포함하는 소정 영상을 조사할 수 있다.

도 9를 참조하면, 제1 이동 로봇(1a)은 예상 이동 경로(910)를 따라 이동하면서 진행경로(920)를 조사하여 표시할 수 있다.

제1 보행자(1a)는 진행경로 프로젝션(920) 바깥에 서 있기 때문에 안전하다.

전방 라이다(136) 등을 통하여 예상 이동 경로(910) 상에 갑자기 뛰어드는 제2 보행자(1b)가 인지된다면, 제어부(740)는 제2 보행자(1b)의 속도, 예상 경로를 계산하여 수정된 예상 이동 경로(930, 940)를 생성할 수 있다.

이 때, 제1 예상 이동 경로(930)는 뛰어드는 제2 보행자(1b)와 충돌 여지가 있어 선택되지 않고, 제2 예상 이동 경로(940)가 선택될 수 있다.

또한, 조사부(755)는 수정된 예상 이동 경로(940)를 표시하도록 진로 표시(Projection)를 수정된 예상 이동 경로(940)에 따라 갱신할 수 있다. 이에 따라, 제2 보행자(1b)는 제1 이동 로봇(1a)이 본인의 진행 방향을 지나칠 것을 인지하고 미리 회피할 수 있다.

한편, 제2 이동 로봇(1b)은, 상기 제1 이동 로봇(1a)의 수정된 예상 이동 경로(940)를 반영하여, 자신의 예상 이동 경로를 수정할 수 있다.

도 10과 도 11을 참조하면, 조사부(755)는 광을 전방 바닥으로 조사해야 하기 때문에, 적어도 상기 조사부(755)의 광 출력 수단, 예를 들어, 프로젝터(755a)는, 광을 전방 하측으로 조사하도록 기울어져 배치될 수 있다.

또한, 조사부(755)의 프로젝터(755a)는, 센서 간섭이 없는 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 프로젝터(755a)는 전방 라이다(136) 하측에 배치되어 조사 광선 간섭을 방지할 수 있다.

도 10과 도 11을 참조하면, 프로젝터(755a)를 센서 간섭을 없는 위치에 배치하여, 프로젝터(755a)의 조사 광선(1130)과 라이다(136, 118)가 조사하는 광선(1110, 1120)이나 UWB(초음파) 센서 등 내비게이션(Navigation)에 필요한 광선 조사에 간섭을 방지한다

프로젝터(755a)의 조사 광선(1130)은 하향 조사되므로, 전방 라이다(136)의 레이저 광선(1110) 조사를 방해하지 않는다.

도 12를 참조하면, 이동 로봇(1)은, 회전 주행 시, 슬램 지도 상의 중간 지점(waypoint)들의 연결선(1210)을 정확히 밟아가는 것이 아니라, 해당 포인트들의 연결선을 기준으로 완만한 곡선(1220)을 만들어내 주행할 수 있다.

본 발명은, 주변의 보행자가 보고 이동 로봇(1)이 지나갈 길을 파악하고 피하게 유도하기 위하여, 조사부(740)가, 광선을 조사하여 로봇이 지나갈 길(1230)을 표시할 수 있다,

따라서, 이동 로봇(1)이 곡선으로 이동하는 경우에, 조사부(740)의 표시 방식도 이동 로봇(1)이 지나갈 곡선(1230)을 구현해야 한다.

예를 들어, 조사부(740)는 소정 영상을 전방 바닥으로 조사하고, 이 소정 여상 중 일부가 소정 색상의 곡선으로 처리될 수 있다.

예를 들어, 조사부(740)가 조사한 전체 영상 중 예상 이동 경로에 대응하는 부분(1230)만 백색으로 처리하고, 나머지 영역은 블랙(black) 또는 바닥에 대응하도록 설정된 소정 색상(배경색)으로 처리할 수 있다.

또는, 조사부(740)가 구비하는 프로젝션 수단에 따라서, 나머지 영역을 조사할 때, 프로젝션을 오프(off)하여 처리할 수도 있다.

실시예에 따라서, 액추에이터 등 회전부가 프로젝터를 회전시키고, 영상을 소정 속도 이상으로 빠르게 조사하면, 잔상 효과로 이어진 곡선처럼 보일 수 있다.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 공공장소에서 안전하게 운용할 수 있는 이동 로봇 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 사람들이 이동 로봇의 이동 경로를 쉽게 파악할 수 있어, 사람과 이동 로봇의 사고 발생 위험을 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 사람들이 이동 로봇의 상태를 쉽게 파악할 수 있어, 안정성 및 편의성을 향상할 수 있다.

본 발명에 따른 이동 로봇 및 그 동작 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 동작 방법은, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

이동 로봇: 1
디스플레이부: 710
영상획득부: 720
음성 입력부: 725
저장부: 730
제어부: 740
발광부: 750
조사부: 755
구동부: 760
통신부: 790

Claims (10)

1. 본체;
   상기 본체를 이동시키는 구동부; 및,
   상기 본체의 전면에 배치되어, 상기 본체의 예상 이동 경로에 대응하도록 광을 전방 바닥으로 조사(Projection)하는 조사부;를 포함하며,
   상기 본체는
   조작부가 배치되어 있는 탑 커버,
   상기 탑 커버 하부에 배치되며, 디스플레이가 배치되는 제1 미들 커버,
   상기 제1 미들 커버 하부에 배치되며, 상기 조사부가 실장되어 있는 제2 미들 커버, 그리고
   상기 구동부가 배치되는 바텀 커버
   를 포함하며,
   상기 제2 미들 커버는 레이저 광을 상기 전방으로 방출하여 장애물을 검출하는 전방 라이다(Lidar)를 내부에 실장하며,
   상기 본체의 전면에 배치되어, 외부로 상기 레이저 광을 방출하는 제1 절개부, 그리고
   상기 본체의 전면에서 상기 제1 절개부로부터 소정 거리만큼 하방으로 이격되어, 상기 조사부가 조사하는 광을 전방으로 방출하는 제2 절개부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 전방 라이다의 검출 데이터에 기초하여, 상기 조사부가 조사하는 광의 세기, 색상, 모양 중 적어도 하나를 가변하는 제어부;를 더 포함하는 이동 로봇.
4. 제1항에 있어서,
   상기 조사부는, 상기 본체의 예상 이동 경로 및 이동 로봇의 상태 정보에 기초하여 소정 색상의 광을 상기 전방 바닥으로 조사하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
5. 제1항에 있어서,
   이동 로봇의 상태 정보에 기초하여, 상기 조사부가 조사하는 광의 색상을 가변하는 제어부;를 더 포함하는 이동 로봇.
6. 제1항에 있어서,
   상기 조사부가 상기 본체의 예상 이동 경로에 대응하는 모양과 크기를 가지는 소정 영상을 출력하도록 제어하는 제어부;를 더 포함하는 이동 로봇.
7. 제1항에 있어서,
   상기 조사부는, 광을 출력하는 프로젝터, 및 상기 프로젝터의 전방에 배치되어 상기 프로젝터가 출력하는 광의 모양을 가변하는 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
8. 제1항에 있어서,
   상기 조사부는, 광을 출력하는 프로젝터, 및 상기 프로젝터를 회전시키는 회전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
9. 제1항에 있어서,
   상기 조사부에서 조사된 광이 상기 바닥에 형성하는 영역의 크기는, 상기 이동 로봇의 크기 및 기설정된 이동 장애물의 크기에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
10. 제1항에 있어서,
    상기 조사부는 비가시광선을 더 출력하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
    
    

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