KR102366329B1 - IoT 기반 공간 지능 기능이 구현되는 이동 로봇 및 이동 로봇의 제어 방법 - Google Patents

IoT 기반 공간 지능 기능이 구현되는 이동 로봇 및 이동 로봇의 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 로봇의 이동 동력을 제공하는 구동부; 적어도 하나의 외부 전자 장치와 데이터를 교환하는 통신부; 상기 통신부를 통해 센서 장치에서 생성된 센싱 데이터를 수신하고, 상기 센싱 데이터에 기초하여, 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하는 이동 로봇에 관한 것이다.

Description

IoT 기반 공간 지능 기능이 구현되는 이동 로봇 및 이동 로봇의 제어 방법{Mobile robot with IoT-based space intelligence and control method for mobile robot}
본 발명은 IoT 기반 공간 지능 기능이 구현되는 이동 로봇 및 이동 로봇의 제어 방법에 관한 것이다.
최근에는 산업체에서 이용되는 산업용 로봇뿐만 아니라 일반 가정이나 사무실, 관공서 등 건물내에서 가사일이나 사무 보조로서 로봇이 실용화되고 있다. 이에 해당하는 대표적인 예로서 청소 로봇, 안내 로봇, 방범 로봇 등을 들 수 있다. 기본적으로 주어진 공간 내에서 이동을 하면서 로봇 자신의 고유한 기능을 수행하는 로봇들을 이동 로봇으로 명명할 수 있다.
이동 로봇 내부에 다양한 센서가 구비되고, 센서에서 생성된 데이터에 기초하여 대상 공간에서 이동 로봇은 다양한 기능을 수행할 수 있다. 그러나, 센서는 센싱 가능한 한계 영역(또는 거리)가 존재하고, 대상 공간에서 이동 로봇과 거리가 떨어진 영역의 센싱을 위해서는 이동 로봇이 이동해야 한다. 이경우, 이동 로봇의 기능 수행에 영향을 미치게 된다. 대상 공간 내에서 효율적으로 이동 로봇이 기능을 수행하도록 하는 방법에 대한 연구 개발이 요구된다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 대상 공간에 설치된 센서 장치와의 통신을 통해 데이터를 수신하고, 수신된 데이터에 기초하여 제어되는 이동 로봇을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은, 대상 공간에 설치된 센서 장치와의 통신을 통해 데이터를 수신하고, 수신된 데이터에 기초하여 제어되는 이동 로봇의 제어 방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇은, 로봇의 이동 동력을 제공하는 구동부; 적어도 하나의 외부 전자 장치와 데이터를 교환하는 통신부; 상기 통신부를 통해 센서 장치에서 생성된 센싱 데이터를 수신하고, 상기 센싱 데이터에 기초하여, 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함한다.
이동 로봇은, 과산화수소를 공기 중으로 분사하는 멸균 장치;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 센싱 데이터에 기초하여, 상기 멸균 장치를 제어한다.
상기 제어부는, 상기 통신부를 통해, 복수의 센서 장치로부터 신호를 수신하고, 상기 복수의 센서 장치로부터 수신되는 신호의 세기에 기초하여, 로봇의 초기 분사 위치를 결정한다.
상기 제어부는, 상기 센서 장치의 위치를 특정하고, 상기 센서 장치의 위치에 대한 데이터에 더 기초하여, 상기 구동부를 제어한다.
상기 멸균 장치는, 과산화 수소를 분사하는 분사 기구; 및 상기 분사 기구의 자세를 결정하는 자세 조정부;를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 통신부를 통해, 과산화수소 센싱 데이터를 수신하고, 상기 과산화수소 센싱 데이터 및 상기 센서 장치의 위치에 대한 데이터에 기초하여, 분사 방향이 상기 센서 장치의 위치를 향하도록 상기 자세 조정부를 제어한다.
상기 제어부는, 상기 통신부를 통해, 과산화수소 센싱 데이터를 수신하고, 상기 과산화수소 센싱 데이터 및 상기 센서 장치의 위치에 대한 데이터에 기초하여, 이동 경로를 결정하고, 상기 이동 경로를 따라 로봇이 이동되도록 상기 구동부를 제어한다.
상기 제어부는, 대상 공간에서 제1 지점을 제1 센서 장치의 위치로 특정하고, 제1 센서 장치로부터 제1 과산화수소 농도값을 수신하고, 상기 제1 과산화수소 농도값이 기준값보다 작은 경우, 상기 제1 과산화수소 농도값과 상기 기준값의 제1 차이값에 따라, 상기 제1 지점과 연관된 로봇의 이동 목표 지점을 결정한다.
상기 제어부는, 대상 공간에서 제1 지점을 제1 센서 장치의 위치로 특정하고, 제1 센서 장치로부터 제1 과산화수소 농도값을 수신하고, 대상 공간에서 제2 지점을 제2 센서 장치의 위치로 특정하고, 제2 센서 장치로부터 제2 과산화수소 농도값을 수신하고, 상기 제1 과산화수소 농도값이 기준값보다 작고, 상기 제2 과산화수소 농도값이 기준값보다 작은 경우, 상기 제1 과산화수소 농도값과 상기 기준값의 제1 차이값 및 상기 제2 과산화수소 농도값과 상기 기준값의 제2 차이값에 따라, 상기 제1 지점 및 상기 제2 지점과 연관된 로봇의 이동 경로를 결정한다.
이동 로봇은, 디스플레이;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 통신부를 통해, 미세먼지 센싱 데이터, 초미세먼지 센싱 데이터, 포름알데히드 센싱 데이터, 휘발성 유기화합물 센싱 데이터, 이산화탄소 센싱 데이터, 일산화탄소 센싱 데이터, 이산화질소 센싱 데이터 및 라돈 센싱 데이터 중 적어도 어느 하나를 수신하고, 상기 디스플레이를 통해, 미세먼지 정보, 초미세먼지 정보, 포름알데히드 정보, 휘발성 유기화합물 정보, 이산화탄소 정보, 일산화탄소 정보, 이산화질소 정보, 라돈 정보 중 적어도 어느 하나를 출력한다.
이동 로봇의 제어 방법은, 센서 장치의 위치를 특정하는 단계; 통신부를 통해, 상기 센서 장치에서 생성된 과산화수소 센싱 데이터를 수신하는 단계; 상기 과산화수소 센싱 데이터 및 상기 센서 장치의 위치에 대한 데이터에 기초하여, 로봇의 이동 경로를 결정하는 단계; 및 상기 이동 경로를 따라 이동하면서 과산화수소를 공기 중으로 분사하는 단계;를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 대상 공간내에서 이동 로봇이 멸균 작업시, 모든 영역에 기준값 이상의 농도가 유지되도록 약액을 분사하여, 효율적인 작업이 가능한 효과가 있다.
둘째, 대상 공간에 복수로 설치된 센서 장치에 의해 생성된 데이터에 기초하여 공간 전체에 대한 정확한 데이터에 기반한 이동 로봇 기능 구현이 가능한 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 IoT 시스템을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 제어 블럭도이다.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 외관을 도시한 도면이다.
도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 하부를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 제어 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 외관을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 제어 블럭도이다.
도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 센서 장치를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 센서 장치의 제어 블럭도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 IoT 시스템의 신호 처리도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 IoT 시스템의 신호 처리도이다.
도 10a 내지 도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 IoT 시스템의 통신 네트워크를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 11 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 15 내지 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 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.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 IoT 시스템을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 1a를 참조하면, 이동 로봇의 IoT 시스템(1)은, 이동 로봇(100) 및 센싱 장치(400)를 포함할 수 있다. IoT는 Internet of Things의 약자로 사물인터넷을 의미한다.
이동 로봇(100)은, 공기 청정 동작을 수행하는 로봇(100a), 살균 동작을 수행하는 로봇(100b), 멸균 동작을 수행하는 로봇(100c)을 포함하는 개념일 수 있다. 이동 로봇(100)은, 공기 청정 동작, 살균 동작, 멸균 동작, 방역 동작 외에도 후술하는 다양한 동작을 수행할 수 있다.
이동 로봇(100)은, 대상 공간 내에서 동작을 수행할 수 있다. 대상 공간이란 이동 로봇(100)이 주행하면서 기능을 수행의 대상이 되는 공간으로 정의될 수 있다. 대상 공간은 벽이나 문과 같은 구조물로 물리적으로 다른 공간과 구분된 공간일 수 있다. 대상 공간은 이동 로봇(100)의 기능 수행을 위해 설정된 기준에 따라 구분된 공간일 수 있다.
대상 공간은, 멸균 동작이 요구되는 공간일 수 있다. 예를 들면, 대상 공간은, 병원, 보건소와 같은 의료 기관 내부의 일 공간일 수 있다.
대상 공간은, 공기 청정 동작이 요구되는 공간일 수 있다.
대상 공간은, 방역 동작이 요구되는 공간일 수 있다.
이동 로봇(100)은, 센서 장치(400)와 통신할 수 있다. 예를 들면, 이동 로봇(100)은, 센서 장치(400)와 직접 통신할 수 있다. 예를 들면, 이동 로봇(100)은, 통신 요소(예를 들면, 라우터, 네트워크 등)를 매개로 센서 장치(400)와 통신할 수 있다.
이동 로봇(100)은, 센서 장치(400)에서 생성된 센싱 데이터를 수신할 수 있다. 이동 로봇(100)은, 센싱 데이터에 기초하여 제어될 수 있다.
실시예에 따라, 이동 로봇의 IoT 시스템(1)은, 서버를 더 포함할 수 있다. 이경우, 센서 장치(400)에서 생성된 센싱 데이터는, 서버에 저장될 수 있다. 이동 로봇(100)은, 서버로부터 센싱 데이터를 수신할 수 있다. 이동 로봇(100)은, 서버로부터 수신된 센싱 데이터에 기초하여 제어될 수 있다.
도 1b은 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 외관을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 제어 블럭도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 이동 로봇(100a)은, 특정 공간에서 스스로 이동하면서 공기 청정을 수행한다. 이동 로봇(100a)은, 자율 주행 이동 로봇으로 명명될 수 있다.
이동 로봇(100a)은, 공기 청정기(160)를 포함할 수 있다. 공기 청정기(160)는, 제어부(170)에서 생성된 제어 신호에 따라 구동된다. 이동 로봇(100a)은, 공기 청정기능을 수행하는 이동 로봇으로 명명될 수 있다.
이동 로봇(100a)은, 자율 주행할 수 있다. 이동 로봇(100a)은, 센싱부(110) 및 IMU(115)에서 생성된 데이터에 기초하여 주행 경로를 생성하고, 생성된 경로를 따라 자율 주행할 수 있다.
이동 로봇(100a)은, 센싱부(110), IMU(115), 카메라(120), 제1 통신부(125), 입력부(130), 메모리(140), 구동부(150), 공기 청정기(160), 출력부(180), 제어부(170) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다.
센싱부(110)는, 이동 로봇(100a) 주변의 정보를 제공할 수 있다. 센싱부(110)는, 적어도 하나의 센서에서 생성된 데이터를 제어부(170)에 제공할 수 있다. 제어부(170)는, 센싱부(110)로부터 수신된 데이터에 기초하여, 이동 로봇(100a) 외부의 오브젝트를 검출할 수 있다. 오브젝트는, 이동 로봇(100a) 주변의 사물, 사람, 구조물 등 이동 로봇(100a)의 이동에 직접적 또는 간접적으로 영향을 주는 객체로 정의할 수 있다.
센싱부(110)는, 초음파 센서(111) 및 라이다(112)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 센싱부(110)는, 레이다 또는 적외선 센서를 더 포함할 수 있다.
초음파 센서(111)는, 초음파를 이용하여, 이동 로봇(100a) 외부의 오브젝트를 감지할 수 있다.
초음파 센서(111)는, 초음파 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 초음파 센서(111)는, 초음파 송신부, 수신부와 전기적으로 연결되어, 수신되는 신호를 처리하고, 처리된 신호에 기초하여 오브젝트에 대한 데이터를 생성하는 적어도 하나의 제어부를 더 포함할 수 있다. 초음파 센서(111)의 제어부 기능은 제어부(170)에서 구현될 수도 있다.
초음파 센서(340)은, 초음파를 기초로 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
초음파 센서(340)는, 이동 로봇(100a)의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 이동 로봇(100a) 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
라이다(112)는, 레이저 광을 이용하여, 이동 로봇(100a) 외부의 오브젝트를 감지할 수 있다.
라이다(112)는, 광 송신부 및 광 수신부를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 라이다(112)는, 광 송신부 및 광 수신부와 전기적으로 연결되어, 수신되는 신호를 처리하고, 처리된 신호에 기초하여 오브젝트에 대한 데이터를 생성하는 적어도 하나의 제어부를 더 포함할 수 있다. 라이다(112)의 제어부 기능은 제어부(170)에서 구현될 수도 있다.
라이다(112)는, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식으로 구현될 수 있다.
라이다(112)는, 구동식 또는 비구동식으로 구현될 수 있다.
구동식으로 구현되는 경우, 라이다(112)는, 모터에 의해 회전되며, 이동 로봇(100a) 주변의 오브젝트를 검출할 수 있다.
비구동식으로 구현되는 경우, 라이다(112)는, 광 스티어링에 의해, 이동 로봇(100a)을 기준으로 소정 범위 내에 위치하는 오브젝트를 검출할 수 있다.
이동 로봇(100a)은 복수의 비구동식 라이다를 포함할 수 있다.
라이다(112)는, 레이저 광 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
라이다(112)는, 이동 로봇(100a)의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 이동 로봇(100a) 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
레이다는, 전자파 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 레이더는 전파 발사 원리상 펄스 레이더(Pulse Radar) 방식 또는 연속파 레이더(Continuous Wave Radar) 방식으로 구현될 수 있다. 레이더는 연속파 레이더 방식 중에서 신호 파형에 따라 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)방식 또는 FSK(Frequency Shift Keying) 방식으로 구현될 수 있다.
레이더는 전자파를 매개로, TOF(Time of Flight) 방식 또는 페이즈 쉬프트(phase-shift) 방식에 기초하여, 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
레이더는, 이동 로봇(100a)의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 이동 로봇(100a)의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
적외선 센서는, 적외선 송신부, 수신부를 포함할 수 있다. 적외선 센서는, 적외선 광을 기초로 오브젝트를 검출하고, 검출된 오브젝트의 위치, 검출된 오브젝트와의 거리 및 상대 속도를 검출할 수 있다.
적외선 센서는, 이동 로봇(100a)의 전방, 후방 또는 측방에 위치하는 오브젝트를 감지하기 위해 이동 로봇(100a)의 외부의 적절한 위치에 배치될 수 있다.
IMU(Inertial Measurement Unit)(115)는, 이동 로봇(100a)의 관성을 측정할 수 있다. IMU(115)는, 가속도계와 회전 속도계, 때로는 자력계의 조합을 사용하여 이동 로봇(100a)의 특정한 힘, 각도 비율 및 때로는 이동 로봇(100a)을 둘러싼 자기장을 측정하는 전자 장치로 설명될 수 있다. 제어부(170)는, IMU(115)로부터 수신되는 데이터에 기초하여 이동 로봇(100a)의 자세에 대한 정보를 생성할 수 있다.
IMU(115)는, 가속도 센서, 자이로 센서, 자기 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
카메라(120)는, 이동 로봇(100a) 외부 영상을 촬영할 수 있다.
카메라(120)는, 영상을 이용하여 이동 로봇(100a) 외부의 오브젝트에 대한 정보를 생성할 수 있다. 카메라(120)는 적어도 하나의 렌즈, 적어도 하나의 이미지 센서 및 이미지 센서와 전기적으로 연결되어 수신되는 신호를 처리하고, 처리되는 신호에 기초하여 오브젝트에 대한 데이터를 생성하는 적어도 하나의 제어부를 포함할 수 있다.
카메라(120)는, 모노 카메라, 스테레오 카메라 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
카메라(120)는, 다양한 영상 처리 알고리즘을 이용하여, 오브젝트의 위치 정보, 오브젝트와의 거리 정보 또는 오브젝트와의 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 카메라(120)는, 획득된 영상에서, 시간에 따른 오브젝트 크기의 변화를 기초로, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 카메라(120)는, 핀홀(pin hole) 모델, 노면 프로파일링 등을 통해, 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
예를 들면, 카메라(120)는, 스테레오 카메라에서 획득된 스테레오 영상에서 디스패러티(disparity) 정보를 기초로 오브젝트와의 거리 정보 및 상대 속도 정보를 획득할 수 있다.
카메라(120)는, 이동 로봇(100a) 외부를 촬영하기 위해 FOV(field of view) 확보가 가능한 위치에 장착될 수 있다.
이동 로봇(100a)은, 복수의 카메라(120)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 이동 로봇(100a)은, 전방 카메라, 후방 카메라, 좌측방 카메라, 우측방 카메라를 구성된 4채널 카메라를 포함할 수 있다.
한편, 카메라(120)는, 센싱부(110)와 별도로 구성되는 것으로 설명되나, 실시예에 따라, 센싱부(110)의 하위 구성으로 분류될 수 있다.
제1 통신부(125)는, 이동 로봇(100a) 외부의 전자 장치(예를 들면, 사용자 단말기, 서버, 다른 이동 로봇, 센서 장치 등)와 신호를 교환할 수 있다.
제1 통신부(125)는, 외부의 전자 장치와 데이터를 교환할 수 있다.
제1 통신부(125)는, 통신을 수행하기 위해 송신 안테나, 수신 안테나, 각종 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
제1 통신부(125)는, 5G(예를 들면, 뉴 라디오(new radio, NR)) 방식을 이용하여, 이동 로봇(100a) 외부의 전자 장치와 통신할 수 있다.
입력부(130)는, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 것으로, 입력부(130)에서 수집한 데이터는, 제어부(170)에 의해 분석되어, 사용자의 제어 명령으로 처리될 수 있다.
입력부(130)는, 음성 입력부(131), 터치 입력부(132)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 제스쳐 입력부 또는 기계식 입력부를 포함할 수 있다.
음성 입력부(131)는, 사용자의 음성 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는, 제어부(170)에 제공될 수 있다. 음성 입력부(131)는, 하나 이상의 마이크로 폰을 포함할 수 있다.
터치 입력부(132)는, 사용자의 터치 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
터치 입력부(132)는, 사용자의 터치 입력을 감지하기 위한 터치 센서를 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 터치 입력부(132)는 디스플레이(181)와 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한, 터치 스크린은, 이동 로봇(100a)과 사용자 사이의 입력 인터페이스 및 출력 인터페이스를 함께 제공할 수 있다.
제스쳐 입력부는, 사용자의 제스쳐 입력을 전기적 신호로 전환할 수 있다. 전환된 전기적 신호는 제어부(170)에 제공될 수 있다.
제스쳐 입력부는, 사용자의 제스쳐 입력을 감지하기 위한 적외선 센서 및 이미지 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
기계식 입력부는, 버튼, 돔 스위치(dome switch), 조그 휠 및 조그 스위치 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 기계식 입력부에 의해 생성된 전기적 신호는, 제어부(170)에 제공될 수 있다.
메모리(140)는, 제어부(170)와 전기적으로 연결된다. 메모리(140)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 제어부(170)에서 처리된 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다. 메모리(140)는 제어부(170)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 이동 로봇(100a) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(140)는, 제어부(170)와 일체형으로 구현될 수 있다. 실시예에 따라, 메모리(140)는, 제어부(170)의 하위 구성으로 분류될 수 있다.
구동부(150)는, 이동 로봇(100a)의 이동 동력을 제공할 수 있다. 구동부(150)는, 동력 생성부 및 동력 전달부를 포함할 수 있다.
동력 생성부는, 전기 에너지를 힘 에너지로 전환할 수 있다. 이를 위해 동력 생성부는, 적어도 하나의 모터로 구성될 수 있다.
동력 전달부는, 동력 생성부에서 생성된 동력을 구동 바퀴에 전달할 수 있다. 동력 전달부는, 적어도 하나의 기어 또는 적어도 하나의 벨트를 포함할 수 있다.
공기 청정기(160)는, 공기 청정 동작을 수행할 수 있다. 공기 청정기(160)는, 미세먼지 센서(161), 팬 구동부(162) 및 공기 정화부(163)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 미세먼지 센서(161)는, 공기 청정기(160)의 하위 구성이 아닌 별도의 구성으로 분류될 수 있다.
미세먼지 센서(161)는, 공기 중 미세먼지를 감지할 수 있다. 미세먼지 센서(161)는, 입자 계수기(particle counter)를 통해 공기 중 미세먼지의 양을 측정할 수 있다. 미세먼지 센서(161)는, 유입된 공기에 광을 조사하고, 미세먼지에 의해 산란된 광의 양을 수광 소자를 통해 검출하여 공기 중의 미세먼지의 양을 측정할 수 있다.
팬 구동부(162)는, 공조팬을 구동할 수 있다. 이를 위해, 팬 구동부(162)는, 적어도 하나의 모터를 포함할 수 있다.
공기 정화부(163)는, 공기를 청정하는 기능을 수행할 수 있다. 이하의 설명에서, 필터식의 공기 정화부(163)를 중심으로 설명한다.
필터식은, 팬을 이용해 공기를 흡입한 후, 적어도 하나의 필터로 정화하여 정화된 공기를 배출하는 방식이다. 필터식을 이용하는 경우, 공기 청정기(160)는, 입자가 큰 먼지를 걸러주는 프리 필터, 냄새를 없애주는 탈취필터, 미세먼지를 걸러주는 헤파 필터 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
필터식외에 공기 정화부(163)는 이온식, 전기집진식 또는 워터필터식 중 어느 하나를 이용할 수도 있다.
출력부(180)는, 시각 또는 청각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것이다. 출력부(180)는, 디스플레이(181) 및 음향 출력부(182)를 포함할 수 있다.
디스플레이(181)는, 다양한 정보에 대응되는 그래픽 객체를 표시할 수 있다.
디스플레이(181)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
디스플레이(181)는 터치 입력부(131)와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다.
디스플레이(181)는 복수로 구성될 수 있다. 예를 들면, 디스플레이(181)는, 터치 스크린으로 구성되어 터치 입력을 수신할 수 있는 제1 디스플레이 및 정보 출력을 위한 제2 디스플레이로 구성될 수 있다.
음향 출력부(182)는, 제어부(170)로부터 제공되는 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력한다. 이를 위해, 음향 출력부(182)는, 하나 이상의 스피커를 포함할 수 있다.
제어부(170)는, 이동 로봇(100a)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(170)는 ECU(Electronic Control Unit)로 명명될 수 있다. 제어부(170)는, 센싱부(110), IMU(115), 카메라(120), 제1 통신부(125), 입력부(130), 메모리(140), 구동부(150), 공기 청정기(160) 및 출력부(180)와 전기적으로 연결된다.
제어부(170)는, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
전원 공급부(190)는, 제어부(170)의 제어에 따라, 이동 로봇(100a)을 구성하는 각 유닛들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 특히, 전원 공급부(190)는, 이동 로봇(100a) 내부의 배터리(193) 등으로부터 전원을 공급받을 수 있다.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 외관을 도시한 도면이다.
도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 하부를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 제어 블럭도이다.
도 3a 내지 도 4를 참조하면, 이동 로봇(100b)은, 특정 공간에서 스스로 이동하면서 소독 동작을 수행할 수 있다. 이동 로봇(100b)은, 자율 주행 소독 로봇으로 명명될 수 있다.
이동 로봇(100b)은, 소독 장치(260)를 포함할 수 있다. 소독 장치(260)는, 제어부(170)에서 생성된 제어 신호에 따라 구동될 수 있다.
이동 로봇(100b)은, 센싱부(110), IMU(115), 카메라(120), 제1 통신부(125), 입력부(130), 메모리(140), 구동부(150), 소독 장치(260), 출력부(180), 제어부(170) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다.
센싱부(110), IMU(115), 카메라(120), 제1 통신부(125), 입력부(130), 메모리(140), 구동부(150), 출력부(180), 제어부(170) 및 전원 공급부(190)는 도 1a 내지 도 2를 참조하여 설명한 내용이 적용될 수 있다.
소독 장치(260)는, 소독 동작을 수행할 수 있다. 소독 장치(260)는, 화학적 소독 동작 및 물리적 소독 동작 중 적어도 어느 하나를 수행할 수 있다.
소독 장치(260)는, 분사 장치(261) 및 UV 광출력부(263)을 포함할 수 있다.
분사 장치(261)는, 소독액을 외부로 분사할 수 있다. 분사 장치(261)는, 소독액을 수용하는 탱크, 소독액을 외부로 분사하는 스프레이 노즐(261a) 및 분사력을 제공하는 분사엔진을 포함할 수 있다. 분사 장치(261)는, 제어부(170)에서 제공되는 신호에 따라 전자식으로 제어될 수 있다. 제어부(170)는 분사 장치(261)에 제어 신호를 제공하여 분사 여부, 분사량, 분사 강도 등을 제어할 수 있다.
이동 로봇(100b)은 한쌍의 구동 바퀴(410)를 포함할 수 있다. 스프레이 노즐(261a)은, 이동 로봇의 한쌍의 구동 바퀴(410) 사이에 배치될 수 있다.
한편, 소독액은, 에탄올, 과산화수소 등이 이용되는 것이 일반적이나 이에 한정되지 아니하고, 병원체를 사멸시킬 수 있는 외용약이면 소독액으로 이용될 수 있다.
UV 광출력부(263)는, UV광을 외부로 출력할 수 있다. UV 광출력부는 UV LED를 포함할 수 있다. UV 광출력부(263)는, 제어부(170)에서 제공되는 신호에 따라 전자식으로 제어될 수 있다. 제어부(170)는, UV 광출력부(263)에 제어 신호를 제공하여 UV광 출력 여부, UV 광출력 양 등을 제어할 수 있다.
UV 광출력부(263)는, 복수의 UV LED 모듈(263a)을 포함할 수 있다. 이동 로봇(100a)은 4개의 캐스터휠(420)을 포함할 수 있다. 복수의 LED 모듈(263a)는, 4개의 캐스터휠(420) 사이사이에 배치될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 외관을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 제어 블럭도이다.
도 5 내지 도 6을 참조하면, 이동 로봇(100c)은, 특정 공간에서 스스로 이동하면서 멸균 동작을 수행할 수 있다. 이동 로봇(100c)은, 자율 주행 멸균 로봇으로 명명될 수 있다.
이동 로봇(100c)은, 멸균 장치(360)를 포함할 수 있다. 멸균 장치(360)는, 제어부(170)에서 생성된 제어 신호에 따라 구동될 수 있다.
이동 로봇(100c)은, 센싱부(110), IMU(115), 카메라(120), 제1 통신부(125), 입력부(130), 메모리(140), 구동부(150), 멸균 장치(360), 출력부(180), 제어부(170) 및 전원 공급부(190)를 포함할 수 있다.
센싱부(110), IMU(115), 카메라(120), 제1 통신부(125), 입력부(130), 메모리(140), 구동부(150), 출력부(180), 제어부(170) 및 전원 공급부(190)는 도 1a 내지 도 2를 참조하여 설명한 내용이 적용될 수 있다.
멸균 장치(360)는, 멸균 동작을 수행할 수 있다. 멸균 장치(360)는, 약액을 공기 중에 분사할 수 있다. 예를 들면, 멸균 장치(360)는, 과산화수소를 공기 중에 분사할 수 있다. 예를 들면, 멸균 장치(360)는, 에탄올을 공기 중에 분사할 수 있다.
이를 위해, 멸균 장치(360)는, 약액을 공기 중에 분사하기 위한 분사 노즐, 관 및 분사 엔진과 약액을 보관하는 탱크 등을 구비할 수 있다. 예를 들면, 멸균 장치(360)는, 공개번호 10-2019-0012543에 기재된 방식 또는 등록번호 10-1633272에 기재된 방식을 이용해 약액을 공기 중에 분사할 수 있다.
멸균 장치(360)는, 제어부(170)에서 수신된 제어 신호에 따라 동작될 수 있다.
멸균 장치(360)는, 약액(예를 들면, 과산화수소 또는 에탄올)를 공기중에 분사하는 분사 기구 및 분사 기구의 자세를 결정하는 자세 조정부를 포함할 수 있다.
분사 기구는, 분사 노즐, 관 및 분사 엔진을 포함할 수 있다.
자세 조정부는, 구동 장치(예를 들면, 모터, 솔레노이드, 액추에이터 등)를 포함하고, 구동 장치에서 제공되는 힘에 의해 틸팅, 패닝 등의 자세 조정 움직임을 구현할 수 있다.
자세 조정부는, 제어부(170)에서 제공되는 제어 신호에 따라, 분사 방향을 조정할 수 있다. 자세 조정부는, 약액을 특정 방향으로 지향하여 분사되도록 분사 기구의 자세를 조정할 수 있다.
한편, 실시예에 따라, 이동 로봇(100a)은, 공기 청정기(160), 소독 장치(260) 및 멸균 장치(360)를 모두 포함하거나 조합하여 2개 이상 포함할 수 있다.
도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 센서 장치를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 센서 장치의 제어 블럭도이다.
도면을 참조하면, 대상 공간에는, 적어도 하나의 센서 장치(400)가 설치될 수 있다. 센서 장치(400)는, 대상 공간에서 적어도 하나의 요소에 대한 센싱 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들면, 센서 장치(400)는, 과산화수소 농도값을 생성할 수 있다. 예를 들면, 센서 장치(400)는, 에탄올 농도값을 생성할 수 있다. 예를 들면, 센서 장치(400)는, 미세먼지 센싱 데이터, 초미세먼지 센싱 데이터, 포름알데히드 센싱 데이터, 휘발성 유기화합물 센싱 데이터, 이산화탄소 센싱 데이터, 일산화탄소 센싱 데이터, 이산화질소 센싱 데이터 및 라돈 센싱 데이터 중 적어도 어느 하나를 생성할 수 있다.
센서 장치(400)는, 대상 공간 중 센싱 가능한 범위 내에서, 센싱 데이터를 생성할 수 있다.
센서 장치(400)는, 제2 통신부(425), 메모리(440), 센서(480), 프로세서(470) 및 전원 공급부(490)를 포함할 수 있다.
제2 통신부(425)는, 센서 장치(400) 외부의 전자 장치(예를 들면, 사용자 단말기, 서버, 다른 이동 로봇, 센서 장치 등)와 신호를 교환할 수 있다. 예를 들면, 제2 통신부(425)는, 직접 이동 로봇(100)과 신호를 교환할 수 있다. 예를 들면, 제2 통신부(425)는, 다른 통신 요소(예를 들면, 라우터, 네트워크)를 거쳐 이동 로봇(100)과 신호를 교환할 수 있다.
제2 통신부(425)는, 통신을 수행하기 위해 송신 안테나, 수신 안테나, 각종 통신 프로토콜이 구현 가능한 RF(Radio Frequency) 회로 및 RF 소자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
제2 통신부(425)는, 5G(예를 들면, 뉴 라디오(new radio, NR)) 방식을 이용하여, 이동 로봇(100) 외부의 전자 장치와 통신할 수 있다.
메모리(440)는, 프로세서(470)와 전기적으로 연결된다. 메모리(440)는 유닛에 대한 기본데이터, 유닛의 동작제어를 위한 제어데이터, 입출력되는 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(440)는, 프로세서(470)에서 처리된 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(440)는, 하드웨어적으로, ROM, RAM, EPROM, 플래시 드라이브, 하드 드라이브 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다. 메모리(440)는 프로세서(470)의 처리 또는 제어를 위한 프로그램 등, 센서 장치(400) 전반의 동작을 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(440)는, 프로세서(470)와 일체형으로 구현될 수 있다. 실시예에 따라, 메모리(440)는, 프로세서(470)의 하위 구성으로 분류될 수 있다.
센서(480)는, 과산화수소 농도를 측정하기 위한 과산화수소 센서를 포함할 수 있다. 과산화수소 센서는, 공기 중 단위 부피당 과산화수소 농도에 대한 데이터를 생성할 수 있다.
센서(480)는, 에탄올 농도를 측정하기 위한 에탄올 센서를 포함할 수 있다. 에탄올 센서는, 공기 중 단위 부피당 에탄올 농도에 대한 데이터를 생성할 수 있다.
센서(480)는, 미세먼지 농도를 측정하기 위한 미세먼지 센서, 초미세먼지 농도를 센싱하는 초미세먼지 센서, 포름알데히드 농도를 측정하기 위한 포름알데히드 센서, 휘발성 유기화합물 농도를 측정하기 위한 휘발성 유기화합물 센서, 이산화탄소 농도를 측정하기 위한 이산화탄소 센서, 일산화탄소 농도를 측정하기 위한 일산화탄소 센서, 이산화질소 농도를 측정하기 위한 이산화질소 센서 및 라돈 농도를 측정하기 위한 라돈 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
전원 공급부(490)는, 프로세서(470)의 제어에 따라, 센서 장치(400)를 구성하는 각 유닛들의 동작에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 전원 공급부(490)는, 상용 전원으로부터 전원을 공급받을 수 있다. 또는, 전원 공급부(490)는, 센서 장치(400)에 포함된 배터리로(491)부터 전원을 공급받을 수 있다.
예를 들면, 전원 공급부(490)는, 제2 통신부(425), 센서(480), 메모리(440), 프로세서(470)에 각각 필요한 레벨의 DC 전원을 공급할 수 있다. 이경우, 전원 공급부(490)는, DC-DC 컨버터로 분류될 수 있다.
프로세서(470)는, 센서 장치(400)의 각 유닛의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(470)는, ECU(Electronic Control Unit)로 명명될 수 있다. 프로세서(470)는, 제2 통신부(425), 메모리(440), 마커 구동부(480), 전기 에너지 공급부(492) 및 전원 공급부(490)와 전기적으로 연결된다.
프로세서(470)는, ASICs (application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
프로세서(470)는, 제2 통신부(425)를 통해, 센싱 데이터를 외부 장치에 전송할 수 있다. 프로세서(470)는, 센싱 데이터를 이동 로봇(100)에 전송할 수 있다. 프로세서(470)는, 센싱 데이터를 서버에 전송할 수 있다.
실시예에 따라, 프로세서(470)는 메모리(440)와 모듈화 상태로 제공될 수 있다. 예를 들면, 프로세서(470) 및 메모리(440)로 아두이노(Arduino)가 이용될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 IoT 시스템의 신호 처리도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 IoT 시스템의 신호 처리도이다.
도 10a 내지 도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 IoT 시스템의 통신 네트워크를 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 1a 내지 도 10b를 참조하여, 이동 로봇(100)과 센서 장치(400)의 동작을 설명한다.
제어부(170)는, 제1 통신부(125)를 통해, 센서 장치(400)와 통신 채널을 형성할 수 있다(S105).
프로세서(470)는, 제2 통신부(425)를 통해, 이동 로봇(100)과 통신 채널을 형성할 수 있다(S110).
제어부(170)는, 제1 통신부(125)를 통해, 적어도 하나의 센서 장치(400)로부터 신호를 수신할 수 있다(S115). 센서 장치(400)에서 수신되는 신호는 센서 장치(400)의 위치에 대한 정보를 포함할 수 있다.
제어부(170)는, 센서 장치(400)의 위치를 특정할 수 있다(S120). 제어부(170)는, SLAM(Simultaneous localization and mapping)을 통해, 대상 공간의 맵을 생성할 수 있다. 제어부(170)는, 맵에 센서 장치(400)의 좌표를 특정할 수 있다. 예를 들면, 제어부(170)는, 센서 장치(400)로부터 수신되는 신호에 기초하여 센서 장치(400)의 위치를 특정할 수 있다. 실시예에 따라, 제어부(170)는, 센싱부(110)를 통해 검출된 센서 장치(400)의 정보에 기초하여, 센서 장치(400)의 위치를 특정할 수 있다.
제어부(170)는, 적어도 하나의 센서 장치(400)로부터 수신되는 신호의 세기에 기초하여, 이동 로봇(100)의 초기 위치를 결정할 수 있다(S125). 예를 들면, 제어부(170)는, 센서 장치(400)로부터 수신되는 신호의 세기에 기초하여, 이동 로봇(100)과 센서 장치(400) 사이의 거리값을 산출할 수 있다. 제어부(170)는, 거리값에 기초하여, 이동 로봇(100)의 초기 위치를 결정할 수 있다.
한편, 초기 위치는, 이동 로봇(100)이 각종 동작 수행의 시작 지점이 되는 위치로 설명될 수 있다. 예를 들면, 초기 위치는, 멸균 동작 수행의 시작 지점으로 설명될 수 있다. 예를 들면, 초기 위치는, 공기 청정 동작 수행의 시작 지점으로 설명될 수 있다.
제어부(170)는, 이동 로봇(100)이 초기 위치에서 동작을 수행하도록 제어할 수 있다(S130).
예를 들면, 제어부(170)는, 초기 위치에서 멸균 동작이 수행되도록 멸균 장치(360)를 제어할 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, 초기 위치에서 공기 청정 동작이 수행되도록 공기 청정기(160)를 제어할 수 있다.
프로세서(470)는, 센싱 데이터를 생성할 수 있다(S135).
예를 들면, 프로세서(470)는, 과산화수소 농도값을 생성할 수 있다.
예를 들면, 프로세서(470)는, 미세먼지 센싱 데이터, 초미세먼지 센싱 데이터, 포름알데히드 센싱 데이터, 휘발성 유기화합물 센싱 데이터, 이산화탄소 센싱 데이터, 일산화탄소 센싱 데이터, 이산화질소 센싱 데이터 및 라돈 센싱 데이터 중 적어도 어느 하나를 생성할 수 있다.
제어부(170)는, 제1 통신부(125)를 통해, 센서 장치(400)에서 생성된 센싱 데이터를 수신할 수 있다(S140). 도 10a에 예시된 바와 같이, 제어부(170)는, 센서 장치(400)로부터 바로 센싱 데이터를 수신할 수 있다. 도 10b에 예시된 바와 같이, 제어부(170)는, 서버를 경유하여 센싱 데이터를 수신할 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, 제1 통신부(125)를 통해, 과산화수소 센싱 데이터를 수신할 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, 제1 통신부(125)를 통해, 미세먼지 센싱 데이터, 초미세먼지 센싱 데이터, 포름알데히드 센싱 데이터, 휘발성 유기화합물 센싱 데이터, 이산화탄소 센싱 데이터, 일산화탄소 센싱 데이터, 이산화질소 센싱 데이터 및 라돈 센싱 데이터 중 적어도 어느 하나를 수신할 수 있다.
제어부(170)는, 센싱 데이터에 기초하여, 구동부(150)를 제어할 수 있다. 제어부(170)는, 센서 장치(400)의 위치에 대한 데이터에 더 기초하여, 구동부(150)를 제어할 수 있다. 제어부(170)는, 센싱 데이터에 기초하여, 멸균 장치(360)를 제어할 수 있다.
제어부(170)는, 센싱 데이터에 기초하여 기 설정된 조건이 만족되는지 판단할 수 있다(S145).
예를 들면, 제어부(170)는, 과산화수소 농도값이 기준값보다 작은 경우, 조건이 만족되는 것으로 판단할 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, 미세먼지 또는 초미세먼지 농도값이 기준값보다 큰 경우, 조건이 만족되는 것으로 판단할 수 있다.
조건이 만족되는 것으로 판단되는 경우, 제어부(170)는, 이동 로봇(100)의 이동 경로를 결정할 수 있다(S150). 이동 경로는, 이동 목표 지점, 이동 방향, 이동 거리를 포함하는 개념일 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, 센싱 데이터 및 센서 장치(400)의 위치에 대한 데이터에 기초하여, 이동 경로를 결정할 수 있다. 제어부(170)는, 센싱 데이터 및 센서 장치(400)의 위치에 대한 데이터에 기초하여, 이동 목표 지점을 결정할 수 있다. 제어부(170)는, 이동 목표 지점에 따라, 이동 방향 및 이동 거리를 결정할 수 있다.
제어부(170)는, 이동 경로를 따라 이동 로봇(100)이 이동되도록 구동부(150)를 제어할 수 있다(S155).
제어부(170)는, 이동 중 또는 이동 완료 후에 동작이 수행되도록 제어할 수 있다(S155).
예를 들면, 제어부(170)는, 멸균 동작이 수행되도록 멸균 장치(360)를 제어할 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, 이동 경로를 따라 이동하면서 과산화수소를 공기 중으로 분사하도록 멸균 장치(360)를 제어할 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, 이동 완료 후 과산화수소를 공기중으로 분사하도록 멸균 장치(360)를 제어할 수 있다.
한편, 멸균 장치(360) 제어시, 제어부(170)는, 과산화수소 센싱 데이터 및 센서 장치(400)의 위치에 대한 데이터에 기초하여, 분사 방향이 센서 장치(400)를 향하도록 자세 조정부를 제어할 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, 공기 청정 동작이 수행되도록 공기 청정기(160)를 제어할 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, 이동 경로를 따라 이동하면서 공기 청정이 수행되도록 팬 구동부(162)를 제어할 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, 이동 완료 후 공기 청정이 수행되도록 팬 구동부(162)를 제어할 수 있다.
제어부(170)는, 디스플레이(181)를 통해, 센싱 데이터에 관한 정보를 출력할 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, 디스플레이(181)를 통해, 공기중 과산화수소 농도 정보를 출력할 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, 디스플레이(181)를 통해, 공기중 에탄올 농도 정보를 출력할 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, 디스플레이(181)를 통해, 미세먼지 정보, 초미세먼지 정보, 포름알데히드 정보, 휘발성 유기화합물 정보, 이산화탄소 정보, 일산화탄소 정보, 이산화질소 정보, 라돈 정보 중 적어도 어느 하나를 출력할 수 있다.
도 9를 참조하면, 센서 장치(400)는, 제1 센서 장치(400a) 및 제2 센서 장치(400b)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 센서 장치(400)는, 3개 이상의 센서 장치를 포함할 수 있다.
제어부(170)는, 제1 통신부(125)를 통해, 제1 센서 장치(400a) 및 제2 센서 장치(400b)와 각각 통신 채널을 형성할 수 있다(S205).
제1 센서 장치(400a)는, 이동 로봇(100)과 통신 채널을 형성하고(S207), 제2 센서 장치(400b)는, 이동 로봇(100)과 통신 채널을 형성할 수 있다(S210).
제어부(170)는, 제1 통신부(125)를 통해, 적어도 하나의 센서 장치(400a, 400b)로부터 신호를 수신할 수 있다(S215, S217).
제어부(170)는, 제1 센서 장치(400a)로부터, 제1 신호를 수신할 수 있다(S215). 제1 신호는, 제1 센서 장치(400a)의 위치에 대한 정보를 포함할 수 있다.
제어부(170)는, 제2 센서 장치(400b)로부터, 제2 신호를 수신할 수 있다(S217). 제2 신호는, 제2 센서 장치(400b)의 위치에 대한 정보를 포함할 수 있다.
제어부(170)는, 복수의 센서 장치(400a, 400b)의 위치를 특정할 수 있다(S220). 제어부(170)는, SLAM을 통해, 대상 공간의 맵을 생성할 수 있다. 제어부(170)는, 맵에 복수의 센서 장치(400a, 400b)의 좌표를 특정할 수 있다. 예를 들면, 제어부(170)는, 제1 신호 및 제2 신호에 기초하여, 복수의 센서 장치(400a, 400b)의 위치를 특정할 수 있다. 실시예에 따라, 제어부(170)는, 센싱부(110)를 통해 검출된 복수의 센서 장치(400a, 400b)의 정보에 기초하여, 복수의 센서 장치(400a, 400b)의 위치를 특정할 수 있다.
제어부(170)는, 복수의 센서 장치(400a, 400b)로부터 수신되는 신호의 세기에 기초하여, 이동 로봇(100)의 초기 위치를 결정할 수 있다(S225). 예를 들면, 제어부(170)는, 복수의 센서 장치(400a, 400b)로부터 수신되는 신호의 세기가 같은 지점을 이동 로봇(100)의 초기 위치로 결정할 수 있다.
제어부(170)는, 이동 로봇(100)이 초기 위치에서 동작을 수행하도록 제어할 수 있다(S230).
예를 들면, 제어부(170)는, 초기 위치에서 멸균 동작이 수행되도록 멸균 장치(360)를 제어할 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, 초기 위치에서 공기 청정 동작이 수행되도록 공기 청정기(160)를 제어할 수 있다.
제1 센서 장치(400a)는, 제1 센싱 데이터를 생성할 수 있다(S235).
예를 들면, 제1 센서 장치(400a)는, 제1 과산화수소 농도값을 생성할 수 있다.
예를 들면, 제1 센서 장치(400a)는, 제1 미세먼지 센싱 데이터, 제1 초미세먼지 센싱 데이터, 제1 포름알데히드 센싱 데이터, 제1 휘발성 유기화합물 센싱 데이터, 제1 이산화탄소 센싱 데이터, 제1 일산화탄소 센싱 데이터, 제1 이산화질소 센싱 데이터 및 제1 라돈 센싱 데이터 중 적어도 어느 하나를 생성할 수 있다.
제어부(170)는, 제1 통신부(125)를 통해, 제1 센서 장치(400a)에서 생성된 센싱 데이터를 수신할 수 있다(S240).
예를 들면, 제어부(170)는, 제1 통신부(125)를 통해, 제1 과산화수소 센싱 데이터를 수신할 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, 제1 통신부(125)를 통해, 제1 미세먼지 센싱 데이터, 제1 초미세먼지 센싱 데이터, 제1 포름알데히드 센싱 데이터, 제1 휘발성 유기화합물 센싱 데이터, 제1 이산화탄소 센싱 데이터, 제1 일산화탄소 센싱 데이터, 제1 이산화질소 센싱 데이터 및 제1 라돈 센싱 데이터 중 적어도 어느 하나를 수신할 수 있다.
제2 센서 장치(400b)는, 제2 센싱 데이터를 생성할 수 있다(S237).
예를 들면, 제2 센서 장치(400b)는, 제2 과산화수소 농도값을 생성할 수 있다.
예를 들면, 제2 센서 장치(400b)는, 제2 미세먼지 센싱 데이터, 제2 초미세먼지 센싱 데이터, 제2 포름알데히드 센싱 데이터, 제2 휘발성 유기화합물 센싱 데이터, 제2 이산화탄소 센싱 데이터, 제2 일산화탄소 센싱 데이터, 제2 이산화질소 센싱 데이터 및 제2 라돈 센싱 데이터 중 적어도 어느 하나를 생성할 수 있다.
제어부(170)는, 제1 통신부(125)를 통해, 제2 센서 장치(400b)에서 생성된 센싱 데이터를 수신할 수 있다(S243).
예를 들면, 제어부(170)는, 제1 통신부(125)를 통해, 제2 과산화수소 센싱 데이터를 수신할 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, 제2 통신부(125)를 통해, 제2 미세먼지 센싱 데이터, 제2 초미세먼지 센싱 데이터, 제2 포름알데히드 센싱 데이터, 제2 휘발성 유기화합물 센싱 데이터, 제2 이산화탄소 센싱 데이터, 제2 일산화탄소 센싱 데이터, 제2 이산화질소 센싱 데이터 및 제2 라돈 센싱 데이터 중 적어도 어느 하나를 수신할 수 있다.
제어부(170)는, 제1 센싱 데이터 및 제2 센싱 데이터에 기초하여 기 설정된 조건이 만족되는지 판단할 수 있다(S245).
예를 들면, 제어부(170)는, 제1 과산화수소 농도값이 기준값보다 작고, 제2 과산화수소 농도값이 기준값보다 작은 경우, 조건이 만족되는 것으로 판단할 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, 제1 미세먼지 농도값이 기준값보다 크고, 제2 미세먼지 농도값이 기준값보다 큰 경우, 조건이 만족되는 것으로 판단할 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, 제1 초미세먼지 농도값이 기준값보다 크고, 제2 초미세먼지 농도값이 기준값보다 큰 경우, 조건이 만족되는 것으로 판단할 수 있다.
조건이 만족되는 것으로 판단되는 경우, 제어부(170)는, 이동 로봇(100)의 이동 경로를 결정할 수 있다(S250). 이동 경로는, 이동 목표 지점, 이동 방향, 이동 거리를 포함하는 개념일 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, 제1 센싱 데이터, 제2 센싱 데이터, 제1 센서 장치(400a)의 위치에 대한 제1 위치 데이터 및 제2 센서 장치(400b)의 위치에 대한 제2 위치 데이터에 기초하여, 이동 경로를 결정할 수 있다.
제어부(170)는, 이동 경로를 따라 이동 로봇(100)이 이동되도록 구동부(150)를 제어할 수 있다(S255).
제어부(170)는, 이동 중 또는 이동 완료 후에 동작이 수행되도록 제어할 수 있다(S255).
예를 들면, 제어부(170)는, 멸균 동작이 수행되도록 멸균 장치(360)를 제어할 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, 이동 경로를 따라 이동하면서 과산화수소를 공기 중으로 분사하도록 멸균 장치(360)를 제어할 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, 이동 완료 후 과산화수소를 공기중으로 분사하도록 멸균 장치(360)를 제어할 수 있다.
한편, 멸균 장치(360) 제어시, 제어부(170)는, 과산화수소 센싱 데이터 및 센서 장치(400)의 위치에 대한 데이터에 기초하여, 분사 방향이 센서 장치(400)를 향하도록 자세 조정부를 제어할 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, 공기 청정 동작이 수행되도록 공기 청정기(160)를 제어할 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, 이동 경로를 따라 이동하면서 공기 청정이 수행되도록 팬 구동부(162)를 제어할 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, 이동 완료 후 공기 청정이 수행되도록 팬 구동부(162)를 제어할 수 있다.
실시예에 따라, 제어부(170)는, 디스플레이(181)를 통해, 미세먼지 정보, 초미세먼지 정보, 포름알데히드 정보, 휘발성 유기화합물 정보, 이산화탄소 정보, 일산화탄소 정보, 이산화질소 정보, 라돈 정보 중 적어도 어느 하나를 출력할 수 있다.
도 11 내지 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다. 도 11 내지 도 14는, 대상 공간에 위치한 이동 로봇 및 센서 장치를 위에서 본 모습으로 간략하게 도시한다.
도 1a 내지 도 11을 참조하면, 이동 로봇(100)은, 병원, 공장, 실험실, 보건소 등과 같은 대상 공간(1110)에서 공기 중에 과산화수소를 분사하여 멸균 동작을 수행할 수 있다.
공간 멸균은, 기준값 이상의 농도의 과산화수소가 대상 공간 전체에 분사되어야 한다.
만약, 이동 로봇(100)이 특정 지점에 위치한 채, 과산화수소를 분사한다면, 이동 로봇(100)과 근접한 지점에서는 기준값 이상의 과산화수소 농도값을 가지는 반면, 이동 로봇(100)과 멀리 떨어진 지점에서는 기준값보다 작은 과산화수소 농도값을 가지게 된다. 이러한 상황을 방지하기 위해서는, 보다 많은 양의 과산화수소를 분사하여야 하는데, 이경우 대상 공간의 일 지점에서는 인체에 유해한 정도의 과산화수소가 분포될 위험이 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 대상 공간(1110) 곳곳에 과산화수소 센서가 포함된 센서 장치(400a, 400b, 400c, 400d)가 배치되고, 이동 로봇(100)이 센서 장치(400a, 400b, 400c, 400d)에서 생성된 센싱 데이터에 기초하여 이동하면서 멸균 동작을 수행하기 때문에 적정량의 과산화수소만을 분사하여 대상 공간 전반적으로 기준값 이상의 농도를 가져 효율적인 멸균이 가능해진다.
이동 로봇의 IoT 시스템(1)은 이동 로봇(100) 및 적어도 하나의 센서 장치(400a, 400b, 400c, 400d)를 포함할 수 있다. 도 11에는, 시스템(1)이 4개의 센서 장치를 포함하는 것으로 예시하였으나, 센서 장치의 수에는 한정을 두지 아니한다.
제어부(170)는, SLAM을 통해 대상 공간(1110)에 대한 맵을 생성할 수 있다.
제어부(170)는, 맵에 적어도 하나의 센서 장치(400a, 400b, 400c, 400d)의 좌표를 설정할 수 있다. 예를 들면, 제어부(170)는, 적어도 하나의 센서 장치(400a, 400b, 400c, 400d)에서 수신되는 위치 정보에 기초하여, 맵에 복수의 센서 장치(400a, 400b, 400c, 400d)의 좌표를 설정할 수 있다. 예를 들면, 제어부(170)는, 센싱부(110)에 의해 검출된 적어도 하나의 센서 장치(400a, 400b, 400c, 400d)에 대한 데이터에 기초하여 맵에 적어도 하나의 센서 장치(400a, 400b, 400c, 400d)의 좌표를 설정할 수 있다.
제어부(170)는, 적어도 하나의 센서 장치(400a, 400b, 400c, 400d)와 통신 연결한다.
제어부(170)는, 적어도 하나의 센서 장치(400a, 400b, 400c, 400d)로부터 신호를 수신할 수 있다.
제어부(170)는, 수신된 신호의 세기에 기초하여, 이동 로봇(100)의 초기 위치(101)를 결정할 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, 적어도 하나의 센서 장치(400a, 400b, 400c, 400d)로부터의 신호의 세기가 같은 지점을 이동 로봇(100)의 초기 위치(101)로 결정할 수 있다.
제어부(170)는, 통신부(125)를 통해, 적어도 하나의 센서 장치(400a, 400b, 400c, 400d)에서 생성된 센싱 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들면, 제어부(170)는, 통신부(125)를 통해, 과산화수소 센싱 데이터를 수신할 수 있다.
제어부(170)는, 센싱 데이터에 기초하여, 구동부(150)를 제어할 수 있다. 제어부(170)는, 센서 장치의 위치에 대한 데이터에 더 기초하여, 구동부(150)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(170)는, 과산화수소 센싱 데이터 및 센서 장치(400a, 400b, 400c, 400d)의 위치에 대한 데이터에 기초하여, 이동 경로를 결정하고, 이동 경로를 따라 이동 로봇(100)이 이동되도록 구동부(150)를 제어할 수 있다.
제어부(170)는, 센싱 데이터에 기초하여, 멸균 장치(360)를 제어할 수 있다. 제어부(170)는, 센서 장치의 위치에 대한 데이터에 더 기초하여, 멸균 장치(360)를 제어할 수 있다.
도 11 내지 도 12를 참조하면, 제어부(170)는, 대상 공간(1110)에서 제1 지점(401)을 제1 센서 장치(400a)의 위치로 특정할 수 있다.
제어부(170)는, 제1 센서 장치(400a)로부터 제1 과산화수소 농도값을 수신할 수 있다.
제어부(170)는, 제1 과산화수소 농도값이 기준값보다 작은 경우, 제1 과산화수소 농도값과 기준값의 제1 차이값에 따라, 제1 지점(401)과 연관된 로봇의 이동 목표 지점을 결정할 수 있다.
제어부(170)는, 제1 차이값이 클수록 제1 지점(401)에 더 근접한 로봇(100)의 이동 목표 지점(102)을 결정할 수 있다. 예를 들면, 제어부(170)는, 제1 차이값이 a인 경우, 제1 차이값이 a보다 작은 b인 경우보다, 초기 위치(101) 기준으로 제1 지점(401)에 더 근접하도록 이동 목표 지점(102)을 결정할 수 있다.
도 11 및 도 13을 참조하면, 제어부(170)는, 대상 공간(1110)에서 제1 지점(401)을 제1 센서 장치(400a)의 위치로 특정할 수 있다.
제어부(170)는, 제1 센서 장치(400a)로부터 제1 과산화수소 농도값을 수신할 수 있다.
제어부(170)는, 대상 공간(1110)에서 제2 지점(402)을 제2 센서 장치(400b)의 위치로 특정할 수 있다.
제어부(170)는, 제2 센서 장치(400b)로부터 제2 과산화수소 농도값을 수신할 수 있다.
제어부(170)는, 제1 과산화수소 농도값이 기준값보다 작고, 제2 과산화수소 농도값이 상기 기준값보다 작은 경우, 제1 과산화수소 농도값과 상기 기준값의 제1 차이값 및 제2 과산화수소 농도값과 상기 기준값의 제2 차이값에 따라, 제1 지점(401) 및 제2 지점(402)과 연관된 로봇의 이동 경로를 결정할 수 있다. 제어부(170)는, 제1 차이값이 제2 차이값보다 더 큰 경우, 초기 위치(101) 기준으로 제2 지점(402)보다 제1 지점(401)에 더 근접하도록 이동 목표 지점(102) 결정하고, 이동 목표 지점(102)을 향하는 이동 경로를 결정할 수 있다.
도 11 및 도 14를 참조하면, 제어부(170)는, 제1 과산화수소 농도값이 기준값보다 작고, 제2 과산화수소 농도값이 상기 기준값보다 작은 경우, 제1 과산화수소 농도값과 상기 기준값의 제1 차이값 및 제2 과산화수소 농도값과 상기 기준값의 제2 차이값에 따라, 제1 경유 지점(102a) 및 제2 경유 지점(102b)을 결정하고, 경유 지점(102a, 102b)을 경유하는 이동 경로를 결정할 수 있다.
제1 차이값이 제2 차이값보다 더 큰 경우, 제어부(170)는, 초기 위치(101)와 제1 경유 지점(102a) 사이의 거리값이, 초기 위치(101)와 제2 경유 지점(102b) 사이의 거리값보다 더 큰 값을 가지도록 경유 지점을 결정할 수 있다.
제어부(170)는, 이동 로봇(100)이 제1 경유 지점(102a)으로 이동하고, 제1 경유 지점(102a)에서 정지한 채 멸균 작업을 수행하도록 제어할 수 있다. 이경우, 제어부(170)는, 제1 센서 장치(400a)에서 생성된 과산화수소 농도값이 기준값 이상이 될 때까지 멸균 작업을 수행할 수 있다.
이후에, 제어부(170)는, 이동 로봇(100)이 제2 경유 지점(102b)으로 이동하여, 제2 경유 지점(102b)에서 정지한 채 멸균 작업을 수행하도록 제어할 수 있다. 이경우, 제어부(170)는, 제2 센서 장치(400b)에서 생성된 과산화수소 농도값이 기준값 이상이 될 때까지 멸균 작업을 수행할 수 있다.
이후에, 제어부(170)는, 이동 로봇(100이 초기 위치(101)로 이동하도록 제어할 수 있다.도 15 내지 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 동작을 설명하는데 참조되는 도면이다.
도 1a 내지 도 10 및 도 15 내지 도 16을 참조하면, 이동 로봇(100)은, 건물 내 대상 공간에서 공기 청정 동작을 수행할 수 있다.
공기 청정 동작은 대상 공간 전체에 대해 균일하게 이루어져야 한다. 만약, 공간의 구조적 형상, 공간 내부에 위치하는 물건 등의 요소로 공기 순환이 원활하지 않은 경우, 공기질이 나빠지는 영역이 존재할 수 있다. 이경우, 이동 로봇(100)은 해당 공간으로 이동하여 집중적인 공기 청정 동작을 수행해야 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 대상 공간 곳곳에 미세먼지 센서, 초미세먼지 센서, 포름알데히드 센서, 휘발성 유기화합물 센서, 이산화탄소 센서, 일산화탄소 센서, 이산화질소 센서, 라돈 센서 중 적어도 어느 하나가 포함된 센서 장치가 배치되고, 이동 로봇(100)이 센서 장치(400)에서 생성된 센싱 데이터에 기초하여 이동하면서 공기 청정 동작을 수행하기 때문에 대상 공간 전체에 대해 균일한 공기 청정이 가능해진다.
이동 로봇의 IoT 시스템(1)은 이동 로봇(100) 및 적어도 하나의 센서 장치(400)를 포함할 수 있다.
제어부(170)는, SLAM을 통해 대상 공간에 대한 맵을 생성할 수 있다.
제어부(170)는, 맵에 적어도 하나의 센서 장치의 좌표를 설정할 수 있다. 예를 들면, 제어부(170)는, 적어도 하나의 센서 장치(400)에서 수신되는 위치 정보에 기초하여, 맵에 복수의 센서 장치(400)의 좌표를 설정할 수 있다. 예를 들면, 제어부(1670)는, 센싱부(110)에 의해 검출된 적어도 하나의 센서 장치(400)에 대한 데이터에 기초하여 맵에 적어도 하나의 센서 장치의 좌표를 설정할 수 있다.
제어부(170)는, 적어도 하나의 센서 장치와 통신 연결한다.
제어부(170)는, 적어도 하나의 센서 장치로부터 신호를 수신할 수 있다.
제어부(170)는, 수신된 신호의 세기에 기초하여, 이동 로봇(100)의 초기 위치를 결정할 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, 적어도 하나의 센서 장치(400)로부터의 신호의 세기가 같은 지점을 이동 로봇(100)의 초기 위치로 결정할 수 있다.
예를 들면, 제어부(170)는, 적어도 하나의 센서 장치(400)로부터의 신호의 세기가 같은 지점을 이동 로봇(100)의 초기 위치로 결정할 수 있다.
제어부(170)는, 통신부(125)를 통해, 적어도 하나의 센서 장치(400)에서 생성된 센싱 데이터를 수신할 수 있다. 예를 들면, 제어부(170)는, 통신부(125)를 통해, 미세먼지 센싱 데이터, 초미세먼지 센싱 데이터, 포름알데히드 센싱 데이터, 휘발성 유기화합물 센싱 데이터, 이산화탄소 센싱 데이터, 일산화탄소 센싱 데이터, 이산화질소 센싱 데이터 및 라돈 센싱 데이터 중 적어도 어느 하나를 수신할 수 있다.
제어부(170)는, 센싱 데이터에 기초하여, 구동부(150)를 제어할 수 있다. 제어부(170)는, 센서 장치(400)의 위치에 대한 데이터에 더 기초하여, 구동부(150)를 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(170)는, 센싱 데이터 및 센서 장치(400)의 위치에 대한 데이터에 기초하여, 이동 경로를 결정하고, 이동 경로를 따라 이동 로봇(100)이 이동되도록 구동부(150)를 제어할 수 있다.
제어부(170)는, 센싱 데이터에 기초하여, 공기 청정기(160)를 제어할 수 있다. 제어부(170)는, 센서 장치(400)의 위치에 대한 데이터에 더 기초하여, 공기 청정기(160)를 제어할 수 있다.
제어부(170)는, 대상 공간에서 제1 지점을 제1 센서 장치의 위치로 특정할 수 있다.
제어부(170)는, 제1 센서 장치로부터, 제1 센싱 데이터를 수신할 수 있다. 구체적으로, 제어부(170)는, 제1 센서 장치로부터, 제1 미세먼지 센싱 데이터, 제1 초미세먼지 센싱 데이터, 제1 포름알데히드 센싱 데이터, 제1 휘발성 유기화합물 센싱 데이터, 제1 이산화탄소 센싱 데이터, 제1 일산화탄소 센싱 데이터, 제1 이산화질소 센싱 데이터 및 제1 라돈 센싱 데이터 중 적어도 어느 하나를 수신할 수 있다.
제어부(170)는, 제1 센싱 데이터와 기 설정된 기준값을 비교하여, 제1 차이값을 산정하고, 제1 차이값에 따라, 제1 지점과 연관된 로봇의 이동 목표 지점을 결정할 수 있다.
제어부(170)는, 제1 차이값이 클수록 제1 지점에 더 근접한 로봇의 이동 목표 지점을 결정할 수 있다. 예를 들면, 제어부(170)는, 차이값이 a인 경우, 차이값이 a보다 작은 b인 경우보다, 초기 위치 기준으로 제1 지점에 더 근접하도록 이동 목표 지점을 결정할 수 있다.
제어부(170)는, 대상 공간에서 제1 지점을 제1 센서 장치의 위치로 특정할 수 있다.
제어부(170)는, 제1 센서 장치로부터, 제1 센싱 데이터를 수신할 수 있다. 구체적으로, 제어부(170)는, 제1 센서 장치로부터, 제1 미세먼지 센싱 데이터, 제1 초미세먼지 센싱 데이터, 제1 포름알데히드 센싱 데이터, 제1 휘발성 유기화합물 센싱 데이터, 제1 이산화탄소 센싱 데이터, 제1 일산화탄소 센싱 데이터, 제1 이산화질소 센싱 데이터 및 제1 라돈 센싱 데이터 중 적어도 어느 하나를 수신할 수 있다.
제어부(170)는, 대상 공간에서 제2 지점을 제2 센서 장치의 위치로 특정할 수 있다.
제어부(170)는, 제2 센서 장치로부터, 제2 센싱 데이터를 수신할 수 있다. 구체적으로, 제어부(170)는, 제2 센서 장치로부터, 제2 미세먼지 센싱 데이터, 제2 초미세먼지 센싱 데이터, 제2 포름알데히드 센싱 데이터, 제2 휘발성 유기화합물 센싱 데이터, 제2 이산화탄소 센싱 데이터, 제2 일산화탄소 센싱 데이터, 제2 이산화질소 센싱 데이터 및 제2 라돈 센싱 데이터 중 적어도 어느 하나를 수신할 수 있다.
제어부(170)는, 제1 센싱 데이터와 기준값 사이의 제1 차이값 및 제2 센싱 데이터와 상기 기준값 사이의 제2 차이값에 따라, 제1 지점 및 제2 지점과 연관된 로봇의 이동 경로를 결정할 수 있다. 제어부(170)는, 제1 차이값이 제2 차이값보다 더 큰 경우, 초기 위치 기준으로 제2 지점보다 제1 지점에 더 근접하도록 이동 목표 지점을 결정하고, 이동 목표 지점을 향하는 이동 경로를 결정할 수 있다.
실시예에 따라, 제어부(170)는, 제1 차이값 및 제2 차이값에 따라, 제1 경유 지점 및 제2 경유 지점을 결정하고, 경유 지점을 경유하는 이동 경로를 결정할 수 있다.
제1 차이값이 제2 차이값보다 더 큰 경우, 제어부(170)는, 초기 위치와 제1 경유 지점 사이의 거리값이 초기 위치와 제2 경유 지점 사이의 거리값보다 더 큰 값을 가지도록 경유 지점을 결정할 수 있다.
제어부(170)는, 이동 로봇(100)이 제1 경유 지점으로 이동하고, 제1 경유 지점에서 정지한 채 공기 청정 동작을 수행하도록 제어할 수 있다. 이경우, 제어부(170)는, 제1 센서 장치에서 생성된 센싱 데이터가 기준값 이하가 되도록 공기 청정 동작을 수행할 수 있다.
이후에, 제어부(170)는, 이동 로봇(100)이 제2 경유 지점으로 이동하여, 제2 경유 지점에서 정지한 채 공기 청정 동작을 수행하도록 제어할 수 있다. 이경우, 제어부(170)는, 제2 센서 장치에서 생성된 제2 센싱 데이터가 기준값 이하가 되도록 공기 청정 동작을 수행할 수 있다.
이후에, 제어부(170)는, 이동 로봇(100)이 초기 위치로 이동하도록 제어할 수 있다.
한편, 제어부(170)는, 디스플레이(181)를 통해, 센싱 장치(400)에서 생성된 센싱 데이터를 출력할 수 있다. 제어부(170)는, 디스플레이(181)를 통해, 미세먼지 정보, 초미세먼지 정보, 포름알데히드 정보, 휘발성 유기화합물 정보, 이산화탄소 정보, 일산화탄소 정보, 이산화질소 정보, 라돈 정보 중 적어도 어느 하나를 출력할 수 있다.
실시예에 따라, 제어부(170)는, 도 15에 예시된 바와 같이, 미세먼지 정보, 초미세먼지 정보, 포름알데히드 정보, 휘발성 유기화합물 정보, 이산화탄소 정보, 일산화탄소 정보, 이산화질소 정보, 라돈 정보 중 적어도 어느 하나에 대한 사용자 선택 입력을 수신하여 선택한 정보를 출력할 수 있다.
실시예에 따라, 제어부(170)는, 도 16에 예시된 바와 같이, 전체 화면에서 미세먼지 정보, 초미세먼지 정보, 포름알데히드 정보, 휘발성 유기화합물 정보, 이산화탄소 정보, 일산화탄소 정보, 이산화질소 정보, 라돈 정보를 출력할 수 있다.
한편, 이동 로봇(100)은, 대상 공간에서 방역 동작을 수행할 수 있다. 방역 동작은, 바이러스, 세균 등과 같은 전염체를 사멸시키기 위한 이동 로봇(100)의 동작으로, 상술한 멸균 동작 및 소독 동작이 모두 포함되는 개념으로 이해될 수 있다.
방역 동작을 수행하기 위해, 이동 로봇(100)은, 멸균 장치(360)와 소독 장치(260)를 포함할 수 있다.
제어부(170)는, 로봇(100)의 이동 또는 정지 중, 멸균 장치(360) 및 소독 장치(260) 중 적어도 어느 하나를 제어함으로써 방역 동작을 수행할 수 있다. 한편, 방역 동작 수행시, 멸균 장치(360)는, 약액으로 에탄올을 공기 중에 분사할 수 있다.
센서 장치(400)는, 에탄올 센서를 포함할 수 있다. 에탄올 센서는, 대상 공간에서 단위 부피당 에탄올 농도에 대한 데이터를 생성할 수 있다.
제어부(170)는, 제1 통신부(125)를 통해, 센서 장치(400)로부터 에탄올 농도에 대한 데이터를 생성할 수 있다.
제어부(170)는, 에탄올 농도에 대한 데이터에 기초하여, 멸균 장치(360)를 제어할 수 있다.
제어부(170)는, 에탄올 농도에 대한 데이터에 기초하여, 이동 로봇(100)의 이동 경로를 결정할 수 있다.
제어부(170)는, 결정된 이동 경로를 따라 이동 로봇(100)이 이동하도록 구동부(150)를 제어할 수 있다.
한편, 이동 로봇(100)의 방역 동작은, 별도로 서술된 내용을 제외하고 상술한 이동 로봇의 멸균 동작 설명이 적용될 수 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 프로세서 또는 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
1 : 이동 로봇의 IoT 시스템
100 : 이동 로봇
400 : 센서 장치

Claims (10)

  1. 대상 공간의 제1 지점에 위치하여 제1 과산화수소 센싱 데이터를 생성하는 제1 센서 장치;
    상기 대상 공간의 제2 지점에 위치하여 제2 과산화수소 센싱 데이터를 생성하는 제2 센서 장치; 및
    상기 제1 센서 장치 및 상기 제2 센서 장치로부터 수신된 센싱 데이터에 기초하여 동작하는 이동 로봇;을 포함하고,
    상기 이동 로봇은,
    이동 동력을 제공하는 구동부;
    적어도 하나의 외부 전자 장치와 데이터를 교환하는 통신부; 및
    상기 제1 지점을 상기 제1 센서 장치의 위치로 특정하고, 상기 제2 지점을 상기 제2 센서의 위치로 특정하고,
    상기 통신부를 통해 상기 제1 과산화수소 센싱 데이터 및 상기 제2 과산화수소 센싱 데이터를 수신하고,
    상기 제1 센서 장치 및 상기 제2 센서 장치로부터의 신호의 세기가 같은 지점을 초기 위치로 결정하고,
    상기 제1 과산화수소 센싱 데이터와 매칭된 상기 제1 센서 장치의 위치 데이터 및 상기 제2 과산화수소 센싱 데이터와 매칭된 상기 제2 센서 장치의 위치 데이터에 기초하여 상기 초기 위치로부터 시작되는 이동 경로를 결정하고, 상기 이동 경로를 따라 이동되도록 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하는 이동 로봇의 IoT 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    과산화수소를 공기 중으로 분사하는 멸균 장치;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 센싱 데이터에 기초하여, 상기 멸균 장치를 제어하는 이동 로봇의 IoT 시스템.
  3. 삭제
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 센서 장치의 위치를 특정하고,
    상기 센서 장치의 위치에 대한 데이터에 더 기초하여, 상기 구동부를 제어하는 이동 로봇의 IoT 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 멸균 장치는,
    과산화수소를 공기중에 분사하는 분사 기구; 및
    상기 분사 기구의 자세를 결정하는 자세 조정부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 통신부를 통해, 과산화수소 센싱 데이터를 수신하고,
    상기 과산화수소 센싱 데이터 및 상기 센서 장치의 위치에 대한 데이터에 기초하여, 분사 방향이 상기 센서 장치를 향하도록 상기 자세 조정부를 제어하는 이동 로봇의 IoT 시스템.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 통신부를 통해, 과산화수소 센싱 데이터를 수신하고,
    상기 과산화수소 센싱 데이터 및 상기 센서 장치의 위치에 대한 데이터에 기초하여, 이동 경로를 결정하고,
    상기 이동 경로를 따라 로봇이 이동되도록 상기 구동부를 제어하는 이동 로봇의 IoT 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    대상 공간에서 제1 지점을 제1 센서 장치의 위치로 특정하고,
    제1 센서 장치로부터 제1 과산화수소 농도값을 수신하고,
    상기 제1 과산화수소 농도값이 기준값보다 작은 경우,
    상기 제1 과산화수소 농도값과 상기 기준값의 제1 차이값에 따라, 상기 제1 지점과 연관된 로봇의 이동 목표 지점을 결정하는 이동 로봇의 IoT 시스템.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    대상 공간에서 제1 지점을 제1 센서 장치의 위치로 특정하고,
    제1 센서 장치로부터 제1 과산화수소 농도값을 수신하고,
    대상 공간에서 제2 지점을 제2 센서 장치의 위치로 특정하고,
    제2 센서 장치로부터 제2 과산화수소 농도값을 수신하고,
    상기 제1 과산화수소 농도값이 기준값보다 작고, 상기 제2 과산화수소 농도값이 상기 기준값보다 작은 경우,
    상기 제1 과산화수소 농도값과 상기 기준값의 제1 차이값 및 상기 제2 과산화수소 농도값과 상기 기준값의 제2 차이값에 따라, 상기 제1 지점 및 상기 제2 지점과 연관된 로봇의 이동 경로를 결정하는 이동 로봇의 IoT 시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    디스플레이;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 통신부를 통해, 미세먼지 센싱 데이터, 초미세먼지 센싱 데이터, 포름알데히드 센싱 데이터, 휘발성 유기화합물 센싱 데이터, 이산화탄소 센싱 데이터, 일산화탄소 센싱 데이터, 이산화질소 센싱 데이터 및 라돈 센싱 데이터 중 적어도 어느 하나를 수신하고,
    상기 디스플레이를 통해, 미세먼지 정보, 초미세먼지 정보, 포름알데히드 정보, 휘발성 유기화합물 정보, 이산화탄소 정보, 일산화탄소 정보, 이산화질소 정보, 라돈 정보 중 적어도 어느 하나를 출력하는 이동 로봇의 IoT 시스템.


  10. 삭제
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