KR102350476B1 - Serving robot and robot serving system using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 서빙로봇 및 이를 이용한 로봇서빙 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로봇의 자율주행 방식으로 주문 음식물을 목적 테이블에 정확히 전달할 수 있으면서도 기존의 서빙로봇 대비 상당히 저렴한 비용으로 로봇서빙 시스템을 구축할 수 있는 서빙로봇 및 이를 이용한 로봇서빙 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a serving robot and a robot serving system using the same, and more particularly, a robot serving system can be built at a considerably lower cost compared to the existing serving robot while being able to accurately deliver food to a target table through an autonomous driving method of the robot. It relates to a serving robot capable of being able to and a robot serving system using the same.
로봇을 이용한 서빙 서비스 제공이 확산되고 있다. 식당에서 손님에게 필요한 서비스 예를 들어, 음식을 주문받는 것, 주문받은 음식을 손님에게 전달하는 것 등에 있어서, 사람인 직원을 대신하여 로봇이 제공하는 것에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.Serving services using robots are expanding. In a service required for a customer in a restaurant, for example, receiving an order for food, and delivering the ordered food to a customer, research on what a robot provides on behalf of a human employee is being actively conducted.
로봇이 이러한 서비스를 제공하려면, 호출한 손님이 있는 테이블로 로봇이 자율주행을 할 수 있어야 한다. 따라서, 식당에서 사용되는 서비스 로봇에 대하여 자율주행이 필요할 수 있다.For a robot to provide such a service, it must be able to autonomously drive to a table with a calling customer. Accordingly, autonomous driving may be required for service robots used in restaurants.
한편, 로봇이 자율주행을 하기 위해서는, 로봇이 주행하면서 자기의 현재위치를 파악해야 하고, 자신의 주행경로 상에서 주변의 지형지물을 인식할 필요가 있다.On the other hand, in order for the robot to autonomously drive, it is necessary for the robot to grasp its current position while driving and to recognize the surrounding topographical features on its own driving path.
이를 위해, 종래에는 통상적으로 SLAM(Simultaneous Localization And Mapping) 방식으로 로봇의 서빙을 위한 자율주행을 구현하고 있다.To this end, conventionally, autonomous driving for serving robots is typically implemented in a SLAM (Simultaneous Localization And Mapping) method.
SLAM 방식은 로봇이 동시 위치추정 및 맵 생성(Simultaneous Localization And Mapping, SLAM)을 진행하여 자율주행하는 방식인데, 자율주행하는 로봇이 SLAM을 진행하기 위해, 라이다(Light Detection AndRanging, LiDAR) 장치 등의 센싱수단을 사용하여 주변의 지형지물을 파악하고, 파악된 결과를 기반으로 맵 생성 및 위치추정을 한다.In the SLAM method, the robot drives autonomously by performing simultaneous localization and map generation (Simultaneous Localization And Mapping, SLAM). Using the sensing means of
그러나, 이러한 SLAM 방식은 로봇에게 과도한 연산 및 데이터 처리를 요구하고, 정확한 결과를 위해 많은 센싱수단 등의 장치가 요구된다.However, this SLAM method requires excessive calculation and data processing for the robot, and a number of devices such as sensing means are required for accurate results.
이로 인해, 실내 맵핑과 이동경로를 연산하고 이동하는 과정 및 주변장애물을 인식하고 회피하는 과정에서 로봇의 이동속도는 제한적일 수밖에 없고 손님이 많을 경우 서빙인력의 대체장치로써 효율이 떨어지는 단점이 있다.Due to this, the movement speed of the robot in the process of calculating and moving indoor mapping and movement path and recognizing and avoiding surrounding obstacles is inevitably limited, and when there are many customers, the efficiency as a replacement device for serving personnel is reduced.
또한, SLAM 방식을 구현하기 위해서는 Lidar, UWB, 포지셔닝 센서 등 고가의 장치가 필요하기 때문에 서빙로봇의 가격이 상당히 고가이고, 이와 같은 이유로 소규모 매장에서는 이를 도입하기에 경제적 부담이 큰 한계가 있다.In addition, since expensive devices such as lidar, UWB, and positioning sensor are required to implement the SLAM method, the price of the serving robot is quite high, and for this reason, there is a limit in the economic burden of introducing it in small stores.
이러한 이유로, 기존의 서빙로봇은 식당 내에서 실질적인 서빙을 할 수 있을 만큼 특화되어 있지 못하고 가격이 매우 고가이며, 특히 작은 매장의 경우 로봇의 이동 동선의 제한으로 이의 도입이 어려운 한계가 있어, 결국 서빙로봇이 상용화되지 못하고 있는 실정이다.For this reason, the existing serving robots are not specialized enough to serve practically in a restaurant and are very expensive. Robots are not yet commercially available.
한편, 음식물을 서빙하는 로봇의 경우, 그 특성 상 음식물을 운반하는 과정에서, 해당 음식물이 손상되거나 전도 또는 범람하는 문제를 방지할 수 있어야 한다.On the other hand, in the case of a robot that serves food, due to its characteristics, it should be possible to prevent the problem of the food being damaged, overturned, or overflowed in the process of transporting the food.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 많은 수의 고가의 센싱장치와, 과도하고 복잡한 연산 및 데이터 처리 없이도 자율주행 방식으로 주문 음식물을 목적 테이블에 정확히 전달할 수 있으면서도 기존의 서빙로봇 대비 상당히 저렴한 비용으로 로봇서빙 시스템을 구축할 수 있는 서빙로봇 및 이를 이용한 로봇서빙 시스템을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to accurately deliver ordered food to a target table in an autonomous driving manner without a large number of expensive sensing devices and excessive and complicated calculations and data processing. It is to provide a serving robot that can build a robot serving system at a considerably lower cost compared to the serving robot of , and a robot serving system using the same.
본 발명의 또 다른 목적은 음식물의 성질 내지 종류에 따라 주행속도를 자동 제어함으로써 음식물의 손상, 전도, 범람 문제를 방지할 수 있으면서도 적정 주행속도를 부여할 수 있고, 주행속도를 탄력적으로 제어할 수 있는 서빙로봇 및 이를 이용한 로봇서빙 시스템을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an appropriate running speed while preventing food damage, overturning, and overflow problems by automatically controlling the running speed according to the nature or type of food, and to flexibly control the running speed. It is to provide a serving robot and a robot serving system using the same.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로봇서빙 시스템은 소정 공간에 비치된 다수의 테이블 중 음식물을 주문한 테이블(이하, '타겟 테이블'이라 함)로 서빙로봇이 상기 음식물을 서빙하기 위한 시스템으로서, 제1 지점을 기점으로 상기 다수의 테이블이 위치한 각 지점으로 연장되는 이동레일과; 상기 이동레일에 상기 이동레일의 진행경로를 따라 설치되는 유선유도라인; 및 상기 음식물이 적재될 수 있는 트레이, 상기 유선유도라인을 인식하는 센서, 상기 서빙로봇을 이동시키는 구동부 및 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 상기 서빙로봇;을 포함한다.A robot serving system according to the present invention for achieving the above object is a system for a serving robot to serve food to a table (hereinafter referred to as a 'target table') where food is ordered among a plurality of tables provided in a predetermined space, a moving rail extending from a first point to each point at which the plurality of tables are located; a wired guide line installed on the moving rail along the traveling path of the moving rail; and a tray on which the food can be loaded, a sensor for recognizing the wired induction line, a driving unit for moving the serving robot, and a control unit for controlling the driving unit.
그리고, 상기 제1 지점은, 상기 서빙로봇에 상기 음식물이 적재되어 상기 타겟 테이블이 위치한 지점으로 이동하기 위한 출발지점에 해당하도록 구성된다.And, the first point is configured to correspond to a starting point for moving to a point where the food is loaded on the serving robot and the target table is located.
그리고, 상기 서빙로봇은, 상기 제1 지점에서 상기 음식물이 적재되면 상기 이동레일을 통해 상기 타겟 테이블이 위치한 지점으로 이동하도록 구성되고, 상기 유선유도라인을 인식함으로써 상기 이동레일 상의 주행경로를 추적하도록 구성된다.And, when the food is loaded at the first point, the serving robot is configured to move to a point where the target table is located through the moving rail, and to track the travel route on the moving rail by recognizing the wired guide line. is composed
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로봇서빙은, 상기 음식물이 적재될 수 있는 트레이와; 상기 유선유도라인을 인식하는 센서와; 상기 서빙로봇을 이동시키는 구동부와; 상기 음식물(이하, '제1 음식물'이라 함)이 적재된 트레이를 가진시키고, 상기 트레이의 가진에 따라 발생되는 진동 주파수를 측정하는 진동 가속도계; 및 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다.Robot serving according to the present invention for achieving the above object, a tray on which the food can be loaded; a sensor for recognizing the wired induction line; a driving unit for moving the serving robot; a vibration accelerometer that excites a tray on which the food (hereinafter, referred to as 'first food') is loaded and measures a vibration frequency generated according to the vibration of the tray; and a control unit for controlling the driving unit.
그리고, 서빙로봇의 제어부는 상기 진동 가속도계에 의해 측정된 진동 주파수에 근거하여 상기 제1 음식물의 운반시 허용 가능한 최대 주행속도를 도출하고, 상기 구동부를 제어하여 상기 서빙로봇의 주행속도를 상기 도출된 최대 주행속도 이하로 제한하도록 구성된다.In addition, the control unit of the serving robot derives the maximum allowable running speed when transporting the first food based on the vibration frequency measured by the vibration accelerometer, and controls the driving unit to determine the running speed of the serving robot from the derived It is configured to limit below the maximum driving speed.
본 발명에 따른 서빙로봇 및 이를 이용한 로봇서빙 시스템에 의하면, 기존의 서빙로봇 대비 상당히 저렴한 비용으로 로봇 자율주행 방식의 서빙 시스템을 구축할 수 있고, 작은 매장에서도 이동 동선의 제한을 받지 않고 음식물을 전달할 수 있어, PC방, 소규모 음식점 등과 같은 소규모 매장에 최적화된 로봇서빙 시스템을 도입할 수 있는 효과가 있다.According to the serving robot according to the present invention and the robot serving system using the same, it is possible to build a robot autonomous driving type serving system at a considerably lower cost than the existing serving robot, and to deliver food without restriction of movement even in a small store This has the effect of introducing a robot serving system optimized for small stores such as PC rooms and small restaurants.
본 발명에 따른 서빙로봇 및 이를 이용한 로봇서빙 시스템에 의하면, 음식물의 성질 내지 종류에 따라 주행속도를 자동 제어함으로써 음식물의 손상, 전도, 범람 문제를 방지할 수 있으면서도 적정 주행속도를 부여할 수 있고, 주행속도를 탄력적으로 제어할 수 있어 서빙 효율을 극대화할 수 있는 장점이 있다.According to the serving robot and the robot serving system using the same according to the present invention, by automatically controlling the running speed according to the nature or type of food, it is possible to prevent food damage, overturning, and overflow problems while providing an appropriate running speed, It has the advantage of maximizing the serving efficiency as the driving speed can be flexibly controlled.
도 1은 본 발명에 따른 서빙로봇의 분해 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 서빙로봇의 외관을 도시한 사시도.
도 3 (a),(b)는 본 발명에 따른 구동부의 2축 바퀴 구조와 4축 바퀴 구조를 나타낸 하측면도.
도 4는 본 발명에 따른 로봇서빙 시스템의 일 실시예에 따른 이동레일 배치 구조를 도시한 평면도.
도 5는 도 4의 이동레일에서 제1 지점에 대기 중인 서빙로봇을 도시한 부분 확대도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇서빙 시스템이 구축된 소규모 매장을 나타낸 모식도.
도 7은 본 발명에 따른 로봇서빙 시스템의 또 다른 실시예에 따른 이동레일 배치 구조를 도시한 평면도.
도 8은 본 발명에 따른 로봇서빙 시스템의 로봇 서빙 과정을 나타낸 순서도.1 is an exploded perspective view of a serving robot according to the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing the appearance of the serving robot according to the present invention.
Figure 3 (a), (b) is a lower side view showing the two-axis wheel structure and the four-axis wheel structure of the driving unit according to the present invention.
Figure 4 is a plan view showing a moving rail arrangement structure according to an embodiment of the robot serving system according to the present invention.
5 is a partial enlarged view showing the serving robot waiting at the first point in the moving rail of FIG.
6 is a schematic diagram showing a small-scale store in which a robot serving system according to an embodiment of the present invention is constructed.
7 is a plan view showing a moving rail arrangement structure according to another embodiment of the robot serving system according to the present invention.
8 is a flowchart illustrating a robot serving process of the robot serving system according to the present invention.
본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "갖다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
또한, 본 명세서에서, "~ 상에 또는 ~ 상부에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것인데, 이는 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다. 즉, 본 명세서에서 지칭하는 "~ 상에 또는 ~ 상부에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치하는 경우뿐만 아니라 대상 부분의 앞 또는 뒤에 위치하는 경우도 포함한다.In addition, in this specification, "on or on top of" means to be located above or below the target part, which does not necessarily mean to be located above with respect to the direction of gravity. That is, the term "on or on top of" referred to in the present specification includes not only a case located above or below the target part, but also a case located in front or behind the target part.
또한, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에 또는 상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에 또는 상부에" 접촉하여 있거나 간격을 두고 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.Also, when a part of a region, plate, etc. is said to be “on or on” another part, it is not only when another part is in contact with or spaced “on or on” another part, but also when another part is in between. Including cases where there is
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in this specification, when a component is referred to as “connected” or “connected” with another component, the component may be directly connected or directly connected to the other component, but in particular It should be understood that, unless there is a description to the contrary, it may be connected or connected through another element in the middle.
또한, 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Also, in this specification, terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예, 장점 및 특징에 대하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments, advantages and features of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 서빙로봇의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 서빙로봇의 외관을 도시한 사시도이고, 도 3 (a),(b)는 본 발명에 따른 구동부의 2축 바퀴 구조와 4축 바퀴 구조를 나타낸 하측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 로봇서빙 시스템의 일 실시예에 따른 이동레일 배치 구조를 도시한 평면도이고, 도 5는 도 4의 이동레일에서 제1 지점에 대기 중인 서빙로봇을 도시한 부분 확대도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇서빙 시스템이 구축된 소규모 매장을 나타낸 모식도이다.Figure 1 is an exploded perspective view of a serving robot according to the present invention, Figure 2 is a perspective view showing the appearance of the serving robot according to the present invention, Figures 3 (a), (b) are two-axis wheels of the driving unit according to the present invention It is a lower side view showing the structure and the four-axis wheel structure, FIG. 4 is a plan view showing the moving rail arrangement structure according to an embodiment of the robot serving system according to the present invention, and FIG. 5 is the first point on the moving rail of FIG. It is a partially enlarged view showing a serving robot waiting in the , and FIG. 6 is a schematic view showing a small store in which a robot serving system according to an embodiment of the present invention is constructed.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 서빙로봇을 이용한 로봇서빙 시스템은 서빙공간, 이동레일(200), 유선유도라인(300), 식별태그(400) 및 서빙로봇(100)을 포함한다.1 to 6, the robot serving system using the serving robot according to the present invention includes a serving space, a moving
서빙공간은 음식물의 서빙이 이루어지는 공간으로서 음식을 주문해서 먹을 수 있는 다수의 테이블(1)이 비치되어 있다. 예컨대, 서빙공간은 PC방, 일반 음식점, 언텍트 룸 등일 수 있다.The serving space is a space where food is served, and a plurality of tables 1 for ordering and eating food are provided. For example, the serving space may be a PC room, a general restaurant, an untact room, and the like.
고객은 테이블(1)에 비치되어 있는 태블릿 메뉴판, PC프로그램에 의해 모니터에 출력되는 메뉴판 등과 같은 전자메뉴판을 통해 음식물을 주문할 수 있다. 그리고, 이러한 전자메뉴판을 통해 주문이 입력되면, 해당 주문정보는 원격지에 있는 관리자 장치에 전송되고, 주문정보를 수신한 관리자 장치는 해당 주문을 일으킨 테이블 정보와 메뉴 정보를 외부로 출력하게 된다.A customer can order food through an electronic menu board, such as a tablet menu provided on the table 1 or a menu output on a monitor by a PC program. And, when an order is entered through the electronic menu board, the corresponding order information is transmitted to a remote manager device, and the manager device receiving the order information outputs table information and menu information that caused the order to the outside.
이동레일(200)은 서빙공간에 구비된 서빙로봇(100)이 목적지로 이동하기 위한 주행로이다. 즉, 서빙공간에 있는 다수의 테이블(1) 중 특정 테이블에서 음식물을 주문하면, 서빙로봇(100)은 준비된 음식물이 적재된 상태에서 이동레일(200)을 따라 이동하여 해당 테이블이 위치하고 있는 지점에 도달함으로써 주문 음식물의 서빙을 완료하게 되고, 이후 다시 이동레일(200)을 따라 이동하여 원위치로 복귀하게 된다.The moving
이하에서는, 서빙공간에 있는 다수의 테이블(1) 중 음식물을 주문한 테이블을 '타겟 테이블'이라 칭하기로 한다. 그리고, 상기 '음식물을 주문한 테이블'이란 음식물을 주문한 고객이 사용하는 테이블이거나, 또는 주문 음식물의 배달 지점으로 지정한 테이블일 수 있다.Hereinafter, a table in which food is ordered among a plurality of tables 1 in the serving space will be referred to as a 'target table'. In addition, the 'table for ordering food' may be a table used by a customer who has ordered food or a table designated as a delivery point for ordered food.
이러한 이동레일(200)은 제1 지점(P1)을 기점으로 다수의 테이블(1)이 위치한 각 지점과 연결되도록 구성된다. 여기서, 상기 '제1 지점(P1)'은 서빙로봇(100)에 음식물이 적재되어 타겟 테이블이 위치한 지점으로 이동하기 위한 출발지점에 해당한다. 또한, 제1 지점(P1)은 고객이 주문한 음식을 타겟 테이블로 배달하기 전 서빙로봇(100)이 대기하고 있는 대기장소일 수도 있다.The moving
일 실시예에 따르면, 이동레일(200)은 도 4와 같이 단일 이동레일(210), 분기지점(B1) 및 분기레일(220,230)을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the moving
단일 이동레일(210)은 전술한 제1 지점(P1)을 포함하는 이동레일로서 예컨대 도 4와 같이 직선방향으로 연장되는 구조로 형성될 수 있다.The single moving
분기지점(B1)은 단일 이동레일(210)에서 복수의 이동레일로 분기되는 지점을 의미한다. 이하에서는, 단일 이동레일(210)에서 분기되는 이동레일을 '분기레일'이라 칭하기로 한다.The branching point B1 refers to a branching point from a single moving
도 4 실시예의 경우, 도면부호 '210'이 서빙로봇 출발지점(즉, 제1 지점)을 포함하는 단일 이동레일에 해당한다. 그리고, 이러한 단일 이동레일(210)은 제1 분기지점(B1)에서 제1 분기레일(220)과 제2 분기레일(230)로 갈라지도록 구성된다.In the case of the embodiment of Fig. 4, reference numeral '210' corresponds to a single moving rail including the serving robot starting point (ie, the first point). In addition, the single moving
이때, 제1 분기레일(220)은 제1 방향으로 연장되고, 제2 분기레일(230)은 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 분기되어 연장되도록 구성된다. 참고로, 도 4 실시예의 경우 제1 분기레일(220)은 단일 이동레일(210)의 진행방향과 동일한 직선방향으로 연장되고, 제2 분기레일(230)은 제1 구역에 위치한 테이블들로 향하는 방향 즉, 단일 이동레일(210)의 진행방향과 직교하는 방향으로 연장되도록 구성하였다.In this case, the
한편, 제1 분기지점(B1)을 지나가면, 제1 분기레일(220)은 다시 또 다른 단일 이동레일로 기능하게 되고, 이러한 제1 분기레일(220)에서 소정 거리를 이동하면 복수의 이동레일로 분기되는 또 다른 분기지점(이하, '제2 분기지점(B1)')이 구비된다.On the other hand, when passing the first branch point B1, the
그리고, 제1 분기레일(220)은 제2 분기지점(B1)에서 제3 분기레일(240)과 제4 분기레일(250)로 분기되어 연장되도록 구성된다. 참고로, 도 4 실시예의 경우 제3 분기레일(240)은 제1 분기레일(220)과 동일한 방향으로 연장되고, 제4 분기레일(250)은 제2 구역에 위치한 테이블들로 향하는 방향 즉, 제3 분기레일(240)의 진행방향과 직교하는 방향으로 연장되도록 구성하였다.In addition, the
이와 같이, 본 발명의 이동레일(200)은 단일 이동레일에서 복수의 이동레일로 분기되고, 이렇게 분기된 이동레일에서 또 다시 복수의 이동레일로 분기되며 연장됨으로써, 제1 지점(P1)(즉, 서비로봇 출발지점 내지 대기장소)을 기점으로 다수 구역에 있는 모든 테이블들과 연결될 수 있다.In this way, the moving
도 7은 본 발명에 따른 로봇서빙 시스템의 또 다른 실시예에 따른 이동레일 배치 구조를 도시한 평면도이다.7 is a plan view showing a moving rail arrangement structure according to another embodiment of the robot serving system according to the present invention.
또 다른 실시예에 따르면, 이동레일은 도 7과 같이 제1 이동레일(260), 코너지점(C1) 및 제2 이동레일(270)을 포함할 수 있다.According to another embodiment, the moving rail may include a first moving
제1 이동레일(260)은 서빙로봇 출발지점(즉, 제1 지점(P1))을 포함하고 제1 방향으로 연장되는 단일 이동레일에 해당한다. 그리고, 이러한 제2 이동레일(270)은 코너지점(C1)에서 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 연장되는 단일 이동레일에 해당한다.The first moving
따라서, 도 7의 실시예에 따르면, 이동레일은 제1 방향으로 향하는 진행경로를 형성하고, 코너지점(C1)에서 제2 방향으로 전환된 방향의 진행경로를 형성하게 된다. 참고로, 도 7 실시예의 경우 제2 이동레일(270)은 제1' 구역에 위치한 테이블들로 향하는 방향 즉, 제1 이동레일(260)의 진행방향과 직교하는 방향으로 연장되도록 구성하였다.Accordingly, according to the embodiment of FIG. 7 , the moving rail forms a traveling path toward the first direction, and forms a traveling path in the direction switched to the second direction at the corner point C1. For reference, in the case of the embodiment of FIG. 7 , the second moving
유선유도라인(300)은 서빙로봇(100)의 주행경로를 안내하기 위한 수단으로서, 이동레일(200)에 해당 이동레일(200)의 진행경로를 따라 설치된다.The
일 실시예에 따르면, 유선유도라인(300)은 자기(magnetic) 유도 방식으로 이루어질 수 있고, 상기 경우 유선유도라인(300)은 이동레일(200)에 매설되는 마그네틱 스트립 또는 이동레일(200)의 일면에 부착되는 마크네틱 테이프 형태로 구성될 수 있다.According to one embodiment, the
식별태그(400)는 해당 태그에 고유한 식별정보가 기록되어 있는 구성으로서, 서빙로봇(100)에 탑재된 식별태그 리더에 의해 해당 고유식별정보가 판독된다.The
식별태그(400)는 서빙로봇(100)이 단일 이동레일을 따라 주행 중 전술한 분기지점에 진입할 시, 단일 이동레일에서 분기되는 복수의 이동레일 중 타겟 테이블이 위치한 지점으로 연결된 이동레일로 안내하기 위한 수단이다.The
한편, 이동레일(200)이 전술한 코너지점(C1)을 포함할 경우, 식별태그(400)는 서빙로봇(100)이 이동레일(200)을 따라 주행 중 전술한 코너지점(C1)에 진입할 시, 주행방향을 어느 방향으로 전환할지 안내하는 기능도 수행한다.On the other hand, when the moving
또한, 식별태그(400)는 서빙로봇(100)이 이동레일(200)을 따라 이동 중 타겟 테이블에 대응하는 지점에 도달할 시 서빙로봇(100)이 주행을 멈추도록 안내하는 기능을 수행한다. 이와 같이, 주행 중인 서빙로봇(100)이 식별태그(400)의 안내를 통해 타겟 테이블 위치에 멈춰서면, 해당 음식물을 주문한 고객이 서빙로봇(100)에 적재된 주문 음식물을 가져감으로써 로봇서빙이 완료된다.In addition, the
따라서, 식별태그(400)는 이동레일(200)의 전술한 분기지점(B1,B2)에 설치되고, 또한 이동레일(200)이 전술한 코너지점(C1)을 포함할 경우 해당 코너지점(C1)에도 설치되며, 다수의 테이블(1)이 위치한 각 지점에 대응하는 이동레일(200) 상의 각 지점에도 설치된다.Accordingly, the
이와 같은 식별태그(400)는 RFID 태그일 수 있고, 상기 경우 서빙로봇(100)에는 RFID 태그를 판독할 수 있는 RFID 리더가 탑재된다.The
또 다른 예로, 식별태그(400)는 바코드 형태로 구성될 수 있고, 상기 경우 서빙로봇(100)에는 바코드를 판독할 수 있는 바코드 리더가 탑재된다.As another example, the
한편, 이러한 식별태그(400)를 이용하여 서빙로봇(100)의 주행경로를 안내하는 방식은 서빙로봇 부문에서 상세히 설명하기로 한다.Meanwhile, a method of guiding the driving route of the serving
서빙로봇(100)은 서빙공간에 비치된 다수의 테이블 중 음식물을 주문한 테이블(이하, '타겟 테이블'이라 함)로 이동하여 해당 음식물을 서빙하는 장치이다.The serving
이러한 서빙로봇(100)은 몸체(130), 트레이(110), 센서(141), 구동부(140), 서포터(120), 식별태그 리더(미도시) 및 제어부를 포함한다.The serving
서빙로봇(100)의 트레이(110)는 고객이 주문한 음식물이 적재되는 구성으로서, 음식물이 담긴 용기를 올려놓을 수 있는 형태라면 그 형상 및 구조는 특별히 한정할 필요는 없다. 예컨대, 트레이(110)는 도 1과 같이 쟁반 형태로 구성할 수 있다.The
트레이(110)에는 음식물이 담기는 용기가 자력에 의해 부착될 수 있도록 자석 내지 금속재질의 제1 고정수단이 더 설치될 수 있다.A first fixing means made of a magnet or a metal material may be further installed in the
상기 경우, 음식물이 담기는 용기의 하단부에도 자석 내지 금속재질의 제2 고정수단이 부착된다. 음식물이 담긴 용기를 트레이(110) 위에 올려놓으면 제2 고정수단이 자력에 의해 제1 고정수단에 부착됨으로써 음식물 용기를 트레이(110) 위에 견고하게 고정시킬 수 있고, 이에 따라 서빙로봇(100)의 주행에 따른 음식물 용기의 전도 내지 이탈을 방지할 수 있게 된다.In this case, the second fixing means made of a magnet or metal is also attached to the lower end of the container in which the food is placed. When a container containing food is placed on the
또한, 이처럼 자력에 의해 음식물 용기가 트레이(110) 위에 견고하게 고정됨으로써 후술할 고유 진동수 측정시 항시 정확하고 용이하게 음식물 용기에 가진력을 전달할 수 있게 된다.In addition, since the food container is firmly fixed on the
한편, 트레이(110)는 내부공간이 마련된 커버(150)에 의해 외부로부터 밀폐될 수 있다. 즉, 트레이(110)에 음식물을 올려놓은 후 트레이(110) 상부에 커버(150)를 덮으면, 트레이(110)에 놓인 음식물이 커버(150) 내부에 수용되어 운반 과정에서 먼저 등의 이물이 유입되는 것을 방지할 수 있다.On the other hand, the
서빙로봇(100)의 센서(141)는 이동레일(200)에 설치된 유선유도라인(300)을 검출하기 위한 센싱수단으로서, 구동부(140)를 구성하는 하부 케이스(145)에 설치되거나 몸체(130)에 설치될 수 있다.The
예컨대, 유선유도라인(300)이 마그네틱 테이프 또는 마그네틱 스트립과 같은 자기(magnetic) 유도 방식으로 구성되면, 서빙로봇(100)의 센서(141)는 자기장 또는 자기력선의 크기와 방향을 검출할 수 있는 홀 소자나 자기 저항 소자를 포함하는 자기 센서로 구성될 수 있다.For example, when the
상기 경우, 센서(141)는 다수 개로 설치될 수 있으며, 다수 개의 자기 센서(141)는 이동레일(200)의 바닥면에 설치된 마그네틱의 위치를 검출하여 서빙로봇(100)이 유선유도라인(300)을 따라 주행할 수 있도록 안내한다.In this case, a plurality of
예컨대, 센서(141)는 6개의 홀 소자가 15mm 간격으로 배열되어 각 홀 소자가 검출하는 마그네틱 센싱값과 서빙로봇(100)의 현위치 정보를 제어부에 전송하고, 제어부는 이러한 다수의 센싱값을 이용하여 주행경로를 설정하고 이에 근거해 구동부(140)를 제어함으로써 서빙로봇(100)은 이동레일(200)을 따라 주행할 수 있게 된다.For example, the
즉, 이동레일(200)의 진행경로에 설치된 유선유도라인(300)을 통해 해당 위치에서 서빙로봇(100)의 운동 형태가 정해짐으로써, 복잡한 연산과정 없이 이동레일(200)을 따르는 서빙로봇(100)의 주행을 구현할 수 있게 된다.That is, the movement form of the serving
서빙로봇(100)의 구동부(140)는 서빙로봇(100)을 이동시키기 위한 구성으로서 바퀴(143) 및 모터(미도시)를 포함하고, 이러한 바퀴(143)와 모터는 하부 케이스(145) 내부에 설치될 수 있다.The driving
바퀴(143)는 2축 바퀴 또는 4축 바퀴로 이루어질 수 있다. 모터는 배터리와 연결되어 전력을 공급받고, 제어부에 의한 제어신호를 통해 바퀴(143)의 회전구동을 일으키고 주행 속도를 제어하는 구동장치이다.The
서빙로봇(100)의 몸체(130)는 구동부(140), 트레이(110) 등과 같이 서빙로봇(100)을 구성하는 구성들을 지지하는 구성으로서, 예컨대 도 1의 일 실시예와 같이 대략 직육면체 형상의 함체 형태로 형성할 수 있다.The
서빙로봇(100)의 서포터(120)는 판체로 구성되어 PCB, 배터리, 식별태그 리더 등과 같은 전기전자장치가 장착된다. 이러한 서포터(120)는 몸체(130) 상부에 몸체(130)에 의해 지지되는 구조로 설치 고정될 수 있다.The
서빙로봇(100)의 식별태그 리더는 전술한 이동레일(200)의 분기지점(B1,B2), 코너지점(C1), 타겟 테이블 지점 등에 설치되는 식별태그정보를 판독하기 위한 구성으로서, 예컨대 식별태그(400)가 RFID 태그일 경우 식별태그 리더는 RFID 태그를 판독할 수 있는 RFID 리더로 이루어지고, 이러한 RFID 리더는 서포터(120) 또는 몸체(130)에 설치될 수 있다.The identification tag reader of the serving
이와 같은 식별태그 리더가 이동레일(200)에 부착된 식별태그(400)를 판독하면 해당 식별태그 판독정보를 제어부에 전송하도록 구성된다.When the identification tag reader reads the
서빙로봇(100)의 제어부는 서빙로봇(100)의 주행방향 및 주행속도를 결정하고, 이에 근거하여 구동부(140)를 제어하는 처리장치로서 예컨대 마이크로 컨트롤러(MCU) 형태로 구비될 수 있다.The control unit of the serving
도 8은 본 발명에 따른 로봇서빙 시스템의 로봇 서빙 과정을 나타낸 순서도이다. 이하에서는 도 1 내지 도 8을 참조하여, 제어부가 서빙로봇(100)의 주행경로를 결정하는 처리 방법과 주행속도를 결정하는 처리 방법에 대하여 상세히 설명하도록 한다.8 is a flowchart illustrating a robot serving process of the robot serving system according to the present invention. Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 8 , a processing method in which the control unit determines the traveling route of the serving
(1) 서빙로봇의 주행경로 결정을 위한 처리 방법(1) Processing method for determining the driving route of the serving robot
서빙로봇(100)은 기본적으로 이동레일(200)에 설치된 유선유도라인(300)을 센서(141)를 통해 검출함으로써 주행경로를 추적하여 이동레일(200)을 따라 이동할 수 있도록 구성된다.The serving
그런데, 서빙로봇(100)이 전술한 단일 이동레일을 따라 주행하다가 전술한 분기지점에 진입하면, 단일 이동레일에서 복수 개의 이동레일로 분기됨에 따라 결국 서빙로봇(100)이 진행할 수 있는 주행경로 역시 복수 개로 나뉘게 된다. 상기 경우, 서빙로봇(100)은 복수 개의 주행경로 중 어느 하나의 경로를 선택해야 하며, 이때 제어부는 식별태그 판독정보를 이용하여 주행경로를 결정하도록 구성된다.However, when the serving
예컨대, 도 4와 같은 구조로 이루어지는 이동레일(200)을 가정한다. 상기 경우, 서빙로봇(100)이 제1 지점(P1)에서 주문 음식물을 싣고 출발하면, 단일 이동레일(210) 상에서 직진방향으로 이동하는 과정에서 제1 분기지점(B1)에 진입하게 된다.For example, it is assumed that the moving
이때, 서빙로봇(100)은 RFID 리더를 통해 제1 분기지점(B1)에 설치된 RFID 태그(400)를 인식하여 해당 태그에 담긴 식별정보를 판독하게 된다. 그리고, 제어부가 해당 RFID 태그를 판독한 결과, 복수 개의 분기레일(즉, 제1 분기레일(220)과 제2 분기레일(230)) 중 제2 분기레일(230)이 타겟 테이블로 가기 위한 주행경로에 해당하는 분기레일이 결정되면, 단일 이동레일(210)의 진행방향(이하, '제1 방향'이라 함)으로 주행하던 서빙로봇(100)이 제2 분기레일(230)의 진행방향(이하 '제2 방향'이라 함)으로 주행할 수 있도록 구동부(140)를 제어하여 서빙로봇(100)의 이동방향을 제1 방향에서 제2 방향으로 전환시키도록 구성된다.At this time, the serving
이후, 제2 방향으로 이동방향이 전환된 서빙로봇(100)은 제2 분기레일(230)의 진행방향(즉, 제2 방향)을 따라 이동하게 되고, 이러한 제2 방향 이동 과정에서 해당 이동레일(200)에 부착된 식별태그(400)들을 판독해나간다.Thereafter, the serving
그리고, 이러한 식별태그 판독 과정에서, 타겟 테이블이 위치한 지점에 해당하는 식별태그 정보가 판독되면 주행을 멈추도록 구성된다.And, in the process of reading the identification tag, when identification tag information corresponding to a point where the target table is located is read, driving is configured to stop.
즉, 서빙로봇(100)에 주문 음식물을 적재하고 타겟 테이블에 대한 정보를 입력하면, 제1 지점(P1)에서 타겟 테이블로 이동하기 위한 진행경로 상에 순차적으로 구비된 식별태그 연계 정보들이 도출되고, 서빙로봇(100)은 이렇게 도출된 식별태그 연계 정보를 이용하여 각 분기지점의 복수 개 주행경로 중 타겟 테이블로 연결되는 주행경로(즉, 이동레일)를 결정할 수 있고, 타겟 테이블 위치에 도착하면 주행을 멈추어 해당 음식물을 주문자에게 제공할 수 있게 된다.That is, when food ordered to the serving
식별태그 연계 정보에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The identification tag linkage information will be described in detail as follows.
타겟 테이블 'A'로 가기 위해서는 제1 지점(P1)에서 시작하여, 식별태그#1 → 식별태그#2 → 식별태그#3 순으로 이어지는 경로를 따라 이동해야 하는 경우를 가정하자. 상기 경우, 타겟 테이블 'A'에 대한 식별태그 연계 정보는 "제1 지점(P1) → 식별태그#1 → 식별태그#2 → 식별태그#3 " 순서로 이어지는 식별태그 목록과 관련된 식별태그 경로 정보 'A'가 기록되어 있다.It is assumed that in order to go to the target table 'A', starting from the first point (P1), it is necessary to move along a path in the order of
그리고, 식별태그 경로 정보 'A'에는 해당 식별태그를 판독시 전환방향에 대한 정보가 기록되어 있다. 여기서, 상기 '전환방향에 대한 정보'란 좌/우회전과 같은 방향전환은 물론 직진방향 주행 및 주행정지에 대한 정보를 모두 포함한다. 환언하면, 상기 '전환방향에 대한 정보'는 타겟 테이블로 가기 위한 주행경로에 있어서 분기지점(또는 코너지점)에서의 좌회전, 우회전 및 직진 중 어느 하나를 지시하는 정보일 수 있고, 타겟 테이블이 위치한 지점에 도달했을 경우 주행 정지를 지시하는 정보일 수 있다.And, in the identification tag path information 'A', information on the switching direction when the corresponding identification tag is read is recorded. Here, the 'information on the switching direction' includes both information on direction change such as left/right turns, as well as information on traveling in a straight direction and stopping. In other words, the 'information on the conversion direction' may be information indicating any one of a left turn, a right turn, and a straight line at a junction (or a corner point) in the driving route to the target table, and the target table is located When a point is reached, it may be information instructing to stop driving.
식별태그#1 판독시 좌측 90°방향으로 좌회전을 지시하는 정보, 식별태그#2 판독시 직진방향으로 주행을 지시하는 정보, 식별태그#3 판독시 주행 정지를 지시하는 정보가 더 기록되어 있다.Information instructing a left turn in a 90° left direction when reading
이러한 식별태그 연계 정보는 서빙로봇(100)에 내장된 메모리에 기록되어 저장될 수 있다.Such identification tag association information may be recorded and stored in a memory built in the serving
서빙로봇(100)이 타겟 테이블 위치에 도착하면, 해당 테이블에 설치된 점멸등(예컨대, LED 램프)이 점등되거나, 해당 고객이 사용하는 PC의 음식주문 프로그램을 통해 서빙로봇(100) 도착신호를 시각 또는 청각적으로 출력하도록 구성될 수 있다.When the serving
이와 같이 서빙로봇(100)이 멈춰서면, 해당 음식물을 주문한 고객은 서빙로봇(100)에 적재된 주문 음식물을 가져감으로써 로봇서빙이 완료된다. 그리고, 음식물을 제공받은 고객이 서빙로봇(100)에 설치된 서빙완료 버튼을 누르면, 해당 서빙로봇(100)은 제1 지점(P1)에서 출발하여 타겟 테이블에 도착하기까지 이동해온 주행경로의 역순으로 이동하여 원위치(즉, 제1 지점(P1))로 복귀함으로써 또 다른 서빙을 위한 대기상태에 있게 된다. 한편, 상기 '서빙완료 버튼'은 터치스크린 상의 터치버튼으로 구성되거나 또는 물리적인 버튼과 같은 정보입력 수단으로 구성될 수도 있음은 물론이다.As such, when the serving
만약, 도 7의 실시예와 같이 이동레일(200)은 단일 이동레일(260,270)로 설치되고, 그 진행경로가 제1 방향에서 제2 방향으로 변경되는 코너지점(C1)을 포함하는 형태일 경우, 서빙로봇(100)은 제1 이동레일(260) 상에서 제1 방향으로 이동 중 상기 코너지점(C1)에 진입시 해당 코너지점(C1)에 설치된 식별태그를 판독한다.If, as in the embodiment of FIG. 7 , the moving
그리고, 제어부는 이렇게 판독된 식별태그 정보에 따라 구동부(140)를 제어하여 서빙로봇(100)의 이동방향을 제2 방향(즉, 제2 이동레일(270)측 방향)으로 전환시키도록 구성된다.And, the control unit is configured to control the driving
(2) 서빙로봇의 주행속도 결정을 위한 처리 방법(2) Processing method for determining the running speed of the serving robot
기존의 산업용 운반로봇과 달리, 서빙용 로봇은 이의 가속 내지 빠른 속도에 의해 서빙로봇(100)에 적재된 음식물이 변형되거나 컵 등의 용기에 담긴 액상 음식물이 용기 밖으로 범람되거나 전도되는 문제를 방지해야 한다.Unlike the existing industrial transport robot, the serving robot should prevent the food loaded in the serving
이러한 문제를 방지하기 위한 가장 쉬운 방법은 서빙로봇(100)의 주행속도를 아주 느리게 설정하면 된다. 그러나 서빙로봇(100)의 주행속도를 최소화하면 서빙시간이 지연되고 테이블 회전 속도가 늦어져 서빙로봇의 본질적인 가치가 떨어질 수 있다.The easiest way to prevent this problem is to set the running speed of the serving
이와 같은 문제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 서빙로봇(100)은 트레이(110)에 적재되는 음식의 성질 내지 종류를 판별한 후 이에 근거하여 서빙로봇(100)의 속도를 제어하도록 구성된다. 즉, 서빙로봇(100)의 운반물은 음식물이므로 용기와 내용물에 따라 서빙로봇(100)의 최대 주행속도를 제한하도록 구성된다.In order to solve this problem, the serving
먼저, 음식물이 담긴 용기를 트레이(110) 위에 올려놓고 서빙시작을 입력한다. 서빙시작의 입력은 해당 음식물이 배달될 타겟 테이블 정보의 입력을 포함한다.First, a container containing food is placed on the
서빙시작이 입력되면, 서빙로봇(100)의 제어부는 서빙로봇(100)에 장착된 진동 가속도계(미도시)를 통해 트레이(110)를 고주파 가진시킨다.When a serving start is input, the control unit of the serving
이때, 트레이(110)에 적재된 음식물의 종류 내지 성질에 따라 진동 주파수 대역대가 상이하게 되는데, 제어부는 이처럼 트레이(110)의 가진에 따라 발생되는 진동 주파수를 측정한 후, 이렇게 측정된 진동 주파수 값을 이용하여 음식물의 종류 내지 성질에 따른 최대 주행속도를 도출하게 된다.At this time, the vibration frequency band is different depending on the type or nature of the food loaded on the
이를 위해, 서빙로봇(100)에 탑재된 메모리에는 진동 주파수 대역대에 따른 최대 주행속도 정보가 룩업 테이블(Look up table) 형태로 기록되어 저장되어 있을 수 있다.To this end, the maximum driving speed information according to the vibration frequency band may be recorded and stored in the memory mounted on the serving
일 예로, 룩업 테이블은 측정 진동 주파수가 제1 범위의 대역대에 포함될 경우 해당 음식물은 컵에 담긴 음료수로 간주하여 최대 허용속도는 3km/h로 설정되어 있고, 측정 진동 주파수가 제2 범위의 대역대에 포함될 경우 해당 음식물은 냄비에 담긴 면요리로 간주하여 최대 허용속도는 5km/h로 설정되어 있고, 측정 진동 주파수가 제3 범위의 대역대에 포함될 경우 해당 음식물은 쟁반 위에 놓은 냉동식품으로 간주하여 최대 허용속도는 4km/h로 설정되어 있을 수 있다.For example, in the lookup table, when the measured vibration frequency is included in the band of the first range, the food is regarded as a drink in a cup, and the maximum allowable speed is set to 3 km/h, and the measured vibration frequency is in the band of the second range. If included in the history, the food is considered as noodles in a pot, and the maximum allowable speed is set at 5 km/h. Therefore, the maximum allowable speed may be set to 4 km/h.
따라서, 예컨대 고객이 라면을 주문하였고, 라면은 냄비에 담겨 서빙되는 경우를 가정할 경우, 관리자는 라면이 담긴 냄비를 서빙로봇(100)의 트레이(110) 위에 적재한 후 타겟 테이블 정보를 포함한 서빙시작을 입력한다. 참고로, 상기 '서빙시작의 입력'은 서빙로봇(100)에 설치된 터치스크린을 이용하여 수행되거나, 또는 서빙로봇(100)과 무선통신 연결되는 관리자 PC를 통해 수행될 수도 있다.Therefore, for example, if it is assumed that the customer orders ramen and the ramen is served in a pot, the manager loads the pot with ramen on the
서빙시작을 입력받으면, 제어부는 진동 가속도계를 통해 트레이(110)를 가진시킨 후 이에 따라 발생되는 진동 주파수를 측정한다(S10).Upon receiving the serving start input, the control unit excites the
그리고, 제어부는 측정된 진동 주파수를 룩업 테이블과 비교하여, 측정 진동 주파수에 매칭되는 최대 주행속도를 도출한다(S20). 여기서, '최대 주행속도'란 해당 음식물을 운반하는 서빙로봇(100)의 주행시 허용 가능한 최대속도를 의미한다.Then, the control unit compares the measured vibration frequency with the lookup table to derive the maximum traveling speed matching the measured vibration frequency (S20). Here, the 'maximum running speed' means the maximum allowable speed when the serving
그리고, 제어부는 서빙로봇(100)의 이동을 발생시키되 서빙로봇(100)의 주행속도가 단계'S20'에서 도출된 최대 주행속도 이하를 유지하도록 구동부(140)를 제어한다(S30). 즉, 제어부는 구동부(140)를 제어하여 서빙로봇(100)의 주행속도가 단계 'S20'에서 도출된 최대 주행속도를 초과하지 않도록 제한한다.Then, the controller generates movement of the serving
확장 실시예로서, 본 발명의 서빙로봇(100)은 전술한 진동 주파수 외에 무게 정보를 추가 변수로 사용하여 최대 주행속도를 제어하도록 구성될 수 있다. 상기 경우, 서빙로봇(100)에는 트레이(110) 위에 놓인 음식물의 무게를 검출하기 위한 중량센서(미도시)가 더 설치된다.As an extended embodiment, the serving
음식물 중 라면, 핫도그, 만두와 같은 조리음식의 경우 과자류와 대비하여 확연한 무게 차이(즉, 과자류가 상대적으로 훨씬 가벼움)가 존재하고 내용물 범람의 위험이 있으나, 반면 과자류의 경우 포장재에 의해 사방이 밀봉되어 있어 내용물 범람의 위험이 없기 때문에 서빙로봇(100)의 주행속도를 특별히 제한할 필요가 없다.Among foods, cooked foods such as ramen, hot dogs, and dumplings have a significant difference in weight compared to confectionery (ie, confectionery is relatively light) and there is a risk of content overflow. There is no need to specifically limit the running speed of the serving
따라서, 제어부는 중량센서를 통해 측정된 음식물의 무게가 임계치 이하일 경우 해당 음식물은 과자류로 간주하여, 전술한 트레이(110) 가진 및 이에 따른 진동 주파수 측정 과정을 수행하지 않고, 서빙로봇(100)의 최대 주행속도를 제한하지 않으며, 다만 상황에 따라 그에 적합한 속도로 자유롭게 제어하도록 구성될 수 있다.Therefore, when the weight of the food measured by the weight sensor is less than or equal to the threshold value, the controller regards the food as confectionery, and does not perform the above-described process of excitation with the
만약, 중량센서를 통해 측정된 음식물의 무게가 임계치 초과일 경우, 제어부는 전술한 진동 가속도계를 통해 적재된 음식물에 따른 진동 주파수를 측정하여 최대 주행속도를 제한하게 된다.If the weight of the food measured by the weight sensor exceeds the threshold, the control unit limits the maximum traveling speed by measuring the vibration frequency according to the loaded food through the aforementioned vibration accelerometer.
여기서, 상기 '임계치'는 통상의 봉지 과자 내지 종이박스 과자류의 평균 무게 범위 내에서 설정할 수 있다.Here, the 'threshold' may be set within the average weight range of conventional bagged confectionery or paper box confectionery.
전술한 서빙로봇 및 이를 이용한 서빙로봇 시스템에 따르면, 많은 수의 고가의 센싱장치와, 과도하고 복잡한 연산 및 데이터 처리 없이도 자율주행 방식으로 주문 음식물을 목적 테이블에 정확히 전달할 수 있으면서도 기존의 서빙로봇 대비 상당히 저렴한 비용으로 로봇서빙 시스템을 구축할 수 있게 되었다.According to the above-described serving robot and the serving robot system using the same, it is possible to accurately deliver the ordered food to the target table in an autonomous driving manner without a large number of expensive sensing devices, excessive and complex calculations and data processing, and significantly more compared to the existing serving robot. It became possible to build a robot serving system at a low cost.
특히, 전술한 서빙로봇의 주행속도 결정 처리방법에 따르면, 음식물의 성질 내지 종류에 따라 주행속도를 자동 제어함으로써 음식물의 손상, 전도, 범람 문제를 방지할 수 있으면서도 적정 주행속도를 부여할 수 있고, 중량센서를 더 이용할 경우 주행속도를 탄력적으로 제어할 수 있어 서빙 효율을 극대화할 수 있게 되었다.In particular, according to the above-described method for determining the running speed of the serving robot, by automatically controlling the running speed according to the nature or type of food, it is possible to prevent food damage, overturning, and overflow problems while providing an appropriate running speed, If a weight sensor is further used, the driving speed can be flexibly controlled, thereby maximizing the serving efficiency.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been described and illustrated using specific terms, but such terms are only for clearly describing the present invention, and the embodiments and described terms of the present invention are the spirit and scope of the following claims. It is obvious that various changes and changes can be made without departing from it. Such modified embodiments should not be separately understood from the spirit and scope of the present invention, but should be considered to fall within the scope of the claims of the present invention.
100: 서빙로봇 110: 트레이
120: 서포터 130: 몸체
140: 구동부 141: 센서
143: 바퀴 145: 하부 케이스
150: 커버 200: 이동레일
300: 유선유도라인 400: 식별태그
P1: 제1 지점 B1: 제1 분기지점
B2: 제2 분기지점 C1: 코너지점100: serving robot 110: tray
120: supporter 130: body
140: driving unit 141: sensor
143: wheel 145: lower case
150: cover 200: moving rail
300: wired induction line 400: identification tag
P1: first point B1: first branch point
B2: 2nd branch point C1: Corner point
Claims (16)
제1 지점을 기점으로 상기 다수의 테이블이 위치한 각 지점으로 연장되는 이동레일; 상기 이동레일에 상기 이동레일의 진행경로를 따라 설치되는 유선유도라인; 및 상기 음식물이 적재될 수 있는 트레이, 상기 유선유도라인을 인식하는 센서, 상기 서빙로봇을 이동시키는 구동부, 및 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 상기 서빙로봇;을 포함하고,
상기 제1 지점은,
상기 서빙로봇에 상기 음식물이 적재되어 상기 타겟 테이블이 위치한 지점으로 이동하기 위한 출발지점이고,
상기 서빙로봇은,
상기 제1 지점에서 상기 음식물이 적재되면 상기 이동레일을 통해 상기 타겟 테이블이 위치한 지점으로 이동하도록 구성되고,
상기 유선유도라인을 인식함으로써 상기 이동레일 상의 주행경로를 추적하도록 구성되며,
상기 서빙로봇은,
상기 음식물(이하, '제1 음식물'이라 함)이 적재된 트레이를 가진시키고, 상기 트레이의 가진에 따라 발생되는 진동 주파수를 측정하는 진동 가속도계; 및 상기 트레이에 적재된 상기 제1 음식물의 무게를 검출하는 중량 센서를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 진동 가속도계에 의해 측정된 진동 주파수에 근거하여, 상기 제1 음식물의 운반시의 최대 주행속도를 도출하고,
상기 구동부를 제어하여, 상기 서빙로봇의 주행속도가 상기 최대 주행속도를 초과하지 않도록 제한하고,
상기 중량센서를 통해 측정된 음식물의 무게가 임계치 이하일 경우, 상기 진동 주파수를 측정하지 않고, 상기 제1 음식물의 운반시의 최대 주행속도를 제한하지 않으며,
상기 중량센서를 통해 측정된 음식물의 무게가 임계치 초과일 경우, 상기 진동 주파수를 측정하여 상기 제1 음식물의 운반시의 최대 주행속도를 제한하도록 처리하는 것을 특징으로 하는 서빙로봇을 이용한 로봇서빙 시스템.
A system for a serving robot to serve food to a table where food is ordered from among a plurality of tables provided in a predetermined space (hereinafter referred to as a 'target table'), the system comprising:
a moving rail extending from a first point to each point where the plurality of tables are located; a wired guide line installed on the moving rail along the traveling path of the moving rail; and the serving robot including a tray on which the food can be loaded, a sensor for recognizing the wired induction line, a driving unit for moving the serving robot, and a control unit for controlling the driving unit; includes,
The first point is
It is a starting point for moving to a point where the food is loaded on the serving robot and the target table is located,
The serving robot is
When the food is loaded at the first point, it is configured to move to a point where the target table is located through the moving rail,
It is configured to track the traveling route on the moving rail by recognizing the wired guidance line,
The serving robot is
a vibration accelerometer that excites a tray on which the food (hereinafter, referred to as 'first food') is loaded and measures a vibration frequency generated according to the vibration of the tray; and a weight sensor for detecting the weight of the first food loaded on the tray,
The control unit is
based on the vibration frequency measured by the vibration accelerometer, derive a maximum traveling speed during transport of the first food;
By controlling the driving unit to limit the running speed of the serving robot not to exceed the maximum running speed,
When the weight of the food measured through the weight sensor is less than or equal to a threshold, the vibration frequency is not measured, and the maximum running speed is not limited when the first food is transported,
When the weight of the food measured through the weight sensor exceeds a threshold, the vibration frequency is measured to limit the maximum running speed when the first food is transported.
상기 이동레일은,
단일 이동레일에서 복수의 이동레일로 분기되는 분기지점을 포함하고,
상기 분기지점에 설치되고 고유식별정보가 기록되어 있는 식별태그; 및
상기 서빙로봇에 설치되어 상기 식별태그를 판독하는 식별태그 리더;를 더 포함하고,
상기 서빙로봇은,
상기 단일 이동레일 상에서 이동 중 상기 분기지점에 진입시 상기 분기지점에 설치된 상기 식별태그를 판독하고,
상기 식별태그의 판독정보에 근거하여, 상기 복수의 이동레일에 따른 복수의 주행경로 중 어느 하나의 주행경로를 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 서빙로봇을 이용한 로봇서빙 시스템.
According to claim 1,
The moving rail is
Including a branching point branching from a single moving rail to a plurality of moving rails,
an identification tag installed at the branch point and having unique identification information recorded therein; and
Further comprising; an identification tag reader installed in the serving robot to read the identification tag;
The serving robot is
Reading the identification tag installed at the junction when entering the junction while moving on the single moving rail,
A robot serving system using a serving robot, characterized in that it is configured to determine any one of the plurality of travel routes along the plurality of moving rails based on the read information of the identification tag.
상기 단일 이동레일은 직선방향으로 연장되는 이동레일이고,
상기 단일 이동레일에서 분기되는 상기 복수의 이동레일은,
상기 단일 이동레일에서 제1 방향으로 연장되는 제1 이동레일; 및
상기 단일 이동레일에서 제2 방향으로 연장되는 제2 이동레일;을 포함하고,
상기 서빙로봇은,
상기 단일 이동레일 상에서 직진방향으로 이동 중 상기 분기지점에 진입하여 상기 식별태그를 판독한 결과, 상기 제1 이동레일이 상기 타겟 테이블로 가기 위한 주행경로에 해당할 경우, 상기 구동부를 제어하여 상기 서빙로봇의 이동방향을 상기 제1 방향으로 전환시키는 것을 특징으로 하는 서빙로봇을 이용한 로봇서빙 시스템.
3. The method of claim 2,
The single moving rail is a moving rail extending in a linear direction,
The plurality of moving rails branched from the single moving rail,
a first moving rail extending in a first direction from the single moving rail; and
Including; a second moving rail extending in the second direction from the single moving rail;
The serving robot is
As a result of reading the identification tag by entering the junction while moving in the straight direction on the single moving rail, if the first moving rail corresponds to the travel route for going to the target table, the driving unit is controlled to serve A robot serving system using a serving robot, characterized in that the moving direction of the robot is changed to the first direction.
상기 제2 방향은 상기 단일 이동레일이 연장되는 방향과 동일한 방향이고,
상기 서빙로봇은,
상기 단일 이동레일 상에서 직진방향으로 이동 중 상기 분기지점에 진입하여 상기 식별태그를 판독한 결과, 상기 제2 이동레일이 상기 타겟 테이블로 가기 위한 주행경로에 해당할 경우, 방향 전환없이 그대로 직진방향으로 이동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 서빙로봇을 이용한 로봇서빙 시스템.
4. The method of claim 3,
The second direction is the same direction as the direction in which the single moving rail extends,
The serving robot is
As a result of reading the identification tag by entering the junction while moving in the straight direction on the single moving rail, if the second moving rail corresponds to the travel route for going to the target table, the second moving rail moves straight ahead without changing direction. A robot serving system using a serving robot, characterized in that it is configured to move.
상기 이동레일은,
진행경로가 제1 방향에서 제2 방향으로 변경되는 코너지점을 포함하고,
상기 코너지점에 설치되고 고유식별정보가 기록되어 있는 식별태그; 및
상기 서빙로봇에 설치되어 상기 식별태그를 판독하는 식별태그 리더;를 더 포함하고,
상기 서빙로봇은,
상기 이동레일 상에서 제1 방향으로 이동 중 상기 코너지점에 진입시 상기 코너지점에 설치된 상기 식별태그를 판독하고,
상기 식별태그의 판독정보에 따라 상기 구동부를 제어하여 상기 서빙로봇의 이동방향을 상기 제2 방향으로 전환시키는 것을 특징으로 하는 서빙로봇을 이용한 로봇서빙 시스템.
According to claim 1,
The moving rail is
Including a corner point where the travel path is changed from the first direction to the second direction,
an identification tag installed at the corner and recorded with unique identification information; and
Further comprising; an identification tag reader installed in the serving robot to read the identification tag;
The serving robot is
Reading the identification tag installed at the corner when entering the corner while moving in the first direction on the moving rail,
A robot serving system using a serving robot, characterized in that the moving direction of the serving robot is changed to the second direction by controlling the driving unit according to the read information of the identification tag.
상기 서빙로봇은,
상기 식별태그의 연계 정보가 기록되어 있는 메모리를 더 포함하고,
상기 식별태그의 연계 정보는,
상기 제1 지점에서 시작하여 상기 타겟 테이블이 위치한 지점까지의 진행경로 상에 설치된 식별태그 목록과 관련된 식별태그 경로 정보; 및
상기 식별태그 경로 정보에 포함된 각각의 식별태그의 판독시 전환방향에 대한 정보를 포함하고,
상기 전환방향에 대한 정보는,
상기 분기지점에서의 좌회전, 우회전 및 직진 방향 중 어느 하나를 지시하는 정보를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 상기 식별태그의 연계 정보를 이용하여, 상기 복수의 이동레일에 따른 복수의 주행경로 중 어느 하나의 주행경로를 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 서빙로봇을 이용한 로봇서빙 시스템.
5. The method according to any one of claims 2 to 4,
The serving robot is
Further comprising a memory in which the association information of the identification tag is recorded,
Linkage information of the identification tag,
identification tag path information related to a list of identification tags installed on a path from the first point to a point where the target table is located; and
and information on a switching direction when reading each identification tag included in the identification tag path information;
The information about the switching direction,
It includes information indicating any one of a left turn, a right turn and a straight forward direction at the junction,
The control unit is
A robot serving system using a serving robot, characterized in that it is configured to determine any one of the plurality of travel routes along the plurality of moving rails by using the linkage information of the identification tag.
상기 다수의 테이블이 위치한 각 지점에 대응하는 상기 이동레일 상의 각 지점에 설치되는 식별태그(이하, '목적지 식별태그'라 함)를 더 포함하고,
상기 서빙로봇은,
상기 이동레일을 따라 이동 중 주행경로 상에 설치된 상기 목적지 식별태그를 판독하고,
상기 목적지 식별태그를 판독한 결과, 상기 타겟 테이블이 위치한 지점에 해당하는 식별태그 정보로 판독되면 주행을 멈추는 것을 특징으로 하는 서빙로봇을 이용한 로봇서빙 시스템.
6. The method according to any one of claims 2 to 5,
Further comprising an identification tag (hereinafter referred to as a 'destination identification tag') installed at each point on the moving rail corresponding to each point where the plurality of tables are located,
The serving robot is
Reading the destination identification tag installed on the driving route while moving along the moving rail,
As a result of reading the destination identification tag, when the identification tag information corresponding to the point where the target table is located is read, the robot serving system using a serving robot, characterized in that the driving is stopped.
상기 식별태그는 RFID 태그이고,
상기 식별태그 리더는 RFID 리더인 것을 특징으로 하는 서빙로봇을 이용한 로봇서빙 시스템.
6. The method according to any one of claims 2 to 5,
The identification tag is an RFID tag,
The identification tag reader is a robot serving system using a serving robot, characterized in that the RFID reader.
상기 유선유도라인은 상기 이동레일에 매설되는 마그네틱 스트립 또는 상기 이동레일의 일면에 부착되는 마크네틱 테이프를 포함하고,
상기 센서는 상기 마그네틱 스트립 또는 마크네틱 테이프의 자기를 검출하는 자기 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 서빙로봇을 이용한 로봇서빙 시스템.
According to claim 1,
The wire guide line includes a magnetic strip embedded in the moving rail or a magnetic tape attached to one surface of the moving rail,
The sensor is a robot serving system using a serving robot, characterized in that it comprises a magnetic sensor for detecting the magnetism of the magnetic strip or magnetic tape.
상기 서빙로봇은,
서빙을 위한 출발을 지시하는 명령과, 상기 타겟 테이블에 대한 정보와, 상기 음식물의 서빙 완료시 원위치 복귀 명령을 입력받기 위한 정보입력수단을 더 포함하고,
상기 정보입력수단을 통해 원위치 복귀 명령이 입력될시, 상기 제1 지점에서 출발하여 상기 타겟 테이블에 도착하기까지 이동해온 주행경로의 역순으로 이동하여 상기 제1 지점으로 복귀하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 서빙로봇을 이용한 로봇서빙 시스템.
According to claim 1,
The serving robot is
Further comprising information input means for receiving a command for instructing a departure for serving, information on the target table, and a command to return to the original position upon completion of serving of the food,
When an original position return command is inputted through the information input means, it is configured to return to the first point by moving in the reverse order of the driving route traveled from the first point until arriving at the target table. A robot serving system using a serving robot.
상기 서빙로봇은,
진동 주파수 대역대에 따른 최대 주행속도 정보가 룩업 테이블 형태로 기록되어 있는 메모리를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 진동 가속도계에 의해 측정된 진동 주파수를 상기 룩업 테이블과 비교하여, 상기 측정된 진동 주파수에 매칭되는 상기 최대 주행속도를 도출하는 것을 특징으로 하는 서빙로봇을 이용한 로봇서빙 시스템.
According to claim 1,
The serving robot is
Further comprising a memory in which the maximum driving speed information according to the vibration frequency band is recorded in the form of a lookup table,
The control unit is
A robot serving system using a serving robot, characterized in that the vibration frequency measured by the vibration accelerometer is compared with the lookup table to derive the maximum running speed matching the measured vibration frequency.
상기 음식물이 적재될 수 있는 트레이; 상기 유선유도라인을 인식하는 센서; 상기 서빙로봇을 이동시키는 구동부; 상기 음식물(이하, '제1 음식물'이라 함)이 적재된 트레이를 가진시키고, 상기 트레이의 가진에 따라 발생되는 진동 주파수를 측정하는 진동 가속도계; 상기 트레이에 적재된 상기 제1 음식물의 무게를 검출하는 중량 센서; 및 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제1 지점에서 상기 음식물이 적재되면 상기 이동레일을 통해 상기 타겟 테이블이 위치한 지점으로 이동하도록 구성되고,
상기 유선유도라인을 인식함으로써 상기 이동레일 상의 주행경로를 추적하도록 구성되며,
상기 제어부는,
상기 진동 가속도계에 의해 측정된 진동 주파수에 근거하여, 상기 제1 음식물의 운반시의 최대 주행속도를 도출하고,
상기 구동부를 제어하여, 상기 서빙로봇의 주행속도가 상기 최대 주행속도를 초과하지 않도록 제한하고,
상기 중량센서를 통해 측정된 음식물의 무게가 임계치 이하일 경우, 상기 진동 주파수를 측정하지 않고, 상기 제1 음식물의 운반시의 최대 주행속도를 제한하지 않으며,
상기 중량센서를 통해 측정된 음식물의 무게가 임계치 초과일 경우, 상기 진동 주파수를 측정하여 상기 제1 음식물의 운반시의 최대 주행속도를 제한하도록 처리하는 것을 특징으로 하는 서빙로봇.
Based on a moving rail extending from the first point to each point where a plurality of tables are located, and a wired guide line installed on the moving rail along the traveling path of the moving rail, the plurality of the plurality of tables provided in a predetermined space A serving robot for delivering food to a table where food is ordered (hereinafter referred to as a 'target table') among tables, the serving robot comprising:
a tray on which the food can be loaded; a sensor for recognizing the wired induction line; a driving unit for moving the serving robot; a vibration accelerometer that excites a tray on which the food (hereinafter, referred to as 'first food') is loaded and measures a vibration frequency generated according to the vibration of the tray; a weight sensor for detecting the weight of the first food loaded on the tray; and a control unit for controlling the driving unit,
When the food is loaded at the first point, it is configured to move to a point where the target table is located through the moving rail,
It is configured to track the traveling route on the moving rail by recognizing the wired guidance line,
The control unit is
based on the vibration frequency measured by the vibration accelerometer, derive a maximum traveling speed during transport of the first food;
By controlling the driving unit to limit the running speed of the serving robot not to exceed the maximum running speed,
When the weight of the food measured through the weight sensor is less than or equal to a threshold, the vibration frequency is not measured, and the maximum running speed is not limited when the first food is transported,
When the weight of the food measured through the weight sensor exceeds a threshold value, the serving robot measures the vibration frequency to limit the maximum running speed when the first food is transported.
상기 서빙로봇은,
진동 주파수 대역대에 따른 최대 주행속도 정보가 룩업 테이블 형태로 기록되어 있는 메모리를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 진동 가속도계에 의해 측정된 진동 주파수를 상기 룩업 테이블과 비교하여, 상기 측정된 진동 주파수에 매칭되는 상기 최대 주행속도를 도출하는 것을 특징으로 하는 서빙로봇.
15. The method of claim 14,
The serving robot is
Further comprising a memory in which the maximum driving speed information according to the vibration frequency band is recorded in the form of a lookup table,
The control unit is
Comparing the vibration frequency measured by the vibration accelerometer with the look-up table, the serving robot, characterized in that deriving the maximum running speed matching the measured vibration frequency.
상기 서빙로봇은,
서빙을 위한 출발을 지시하는 명령과, 상기 타겟 테이블에 대한 정보와, 상기 제1 음식물의 서빙 완료시 원위치 복귀 명령을 입력받기 위한 정보입력수단을 더 포함하고,
상기 정보입력수단을 통해 원위치 복귀 명령이 입력될시, 상기 제1 지점에서 출발하여 상기 타겟 테이블에 도착하기까지 이동해온 주행경로의 역순으로 이동하여 상기 제1 지점으로 복귀하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 서빙로봇.15. The method of claim 14,
The serving robot is
Further comprising information input means for receiving a command for instructing a start for serving, information on the target table, and a command to return to the original position upon completion of serving of the first food,
When an original position return command is inputted through the information input means, it is configured to return to the first point by moving in the reverse order of the driving route traveled from the first point until arriving at the target table. Serving robot.
Priority Applications (1)
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KR1020200091820A KR102350476B1 (en) | 2020-07-23 | 2020-07-23 | Serving robot and robot serving system using the same |
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KR1020200091820A KR102350476B1 (en) | 2020-07-23 | 2020-07-23 | Serving robot and robot serving system using the same |
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KR1020200091820A KR102350476B1 (en) | 2020-07-23 | 2020-07-23 | Serving robot and robot serving system using the same |
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