KR102406552B1 - Position estimation method and cleaning route control method of autonomous hull cleaning robot - Google Patents

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KR102406552B1
KR102406552B1 KR1020210006994A KR20210006994A KR102406552B1 KR 102406552 B1 KR102406552 B1 KR 102406552B1 KR 1020210006994 A KR1020210006994 A KR 1020210006994A KR 20210006994 A KR20210006994 A KR 20210006994A KR 102406552 B1 KR102406552 B1 KR 102406552B1
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김진환
정동하
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한국과학기술원
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Abstract

본 발명은 자율 선체 청소 로봇의 위치 추정 방법 및 청소 경로 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 엔코더, 관성 측정부 및 수심 측정부 각각으로부터 감지된 신호를 이용하여 추정된 데이터를 융합해서 절대 좌표계에서의 로봇 위치를 추정하고, 설정된 청소 경로에 따라 선체 표면의 청소 작업을 수행하면서 선체 면이 설정길이 이상 돌출되거나 설정 각도 이상 경사질 때 청소 경로를 수정하여 청소 작업을 수행하게 하는, 자율 선체 청소 로봇의 위치 추정 방법 및 청소 경로 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for estimating the position of an autonomous hull cleaning robot and a method for controlling a cleaning path, and more particularly, to a robot position in an absolute coordinate system by fusing data estimated using signals detected from each of an encoder, an inertial measuring unit, and a water depth measuring unit. Estimating the position of the autonomous hull cleaning robot, which performs cleaning work on the hull surface according to the set cleaning path, and corrects the cleaning path when the hull surface protrudes more than a set length or slopes more than a set angle It relates to a method and a cleaning path control method.

Description

자율 선체 청소 로봇의 위치 추정 방법 및 청소 경로 제어 방법{POSITION ESTIMATION METHOD AND CLEANING ROUTE CONTROL METHOD OF AUTONOMOUS HULL CLEANING ROBOT} POSITION ESTIMATION METHOD AND CLEANING ROUTE CONTROL METHOD OF AUTONOMOUS HULL CLEANING ROBOT

본 발명은 자율 선체 청소 로봇의 위치 추정 방법 및 청소 경로 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 엔코더, 관성 측정부 및 수심 측정부 각각으로부터 감지된 신호를 이용하여 추정된 데이터를 융합해서 절대 좌표계에서의 로봇 위치를 추정하고, 설정된 청소 경로에 따라 선체 표면의 청소 작업을 수행하면서 선체 면이 설정길이 이상 돌출되거나 설정 각도 이상 경사질 때 청소 경로를 수정하여 청소 작업을 수행하게 하는, 자율 선체 청소 로봇의 위치 추정 방법 및 청소 경로 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for estimating the position of an autonomous hull cleaning robot and a method for controlling a cleaning path, and more particularly, to a robot position in an absolute coordinate system by fusing data estimated using signals detected from each of an encoder, an inertial measuring unit, and a water depth measuring unit. Estimating the position of the autonomous hull cleaning robot, which performs cleaning work on the hull surface according to the set cleaning path, and corrects the cleaning path when the hull surface protrudes more than a set length or slopes more than a set angle It relates to a method and a cleaning path control method.

일반적으로, 선박은 선체의 상당 부분이 물에 잠긴 상태로 운항하게 되므로 수중에 위치하는 선체 표면에 생체부착물, 예컨대 물이끼 및 따개비 등이 부착될 수 있다. 이때, 선체 표면에 부착되는 생체부착물은 선박 운항시 저항으로 작용하므로 운항 속도 저하의 원인이 될 뿐만 아니라 연료 소비 증가의 원인이 된다. 이러한 이유로 선체 표면을 주기적으로 청소하여 생체부착물을 제거하고 있다.In general, since a vessel is operated in a state in which a significant portion of the hull is submerged in water, bio-adhesives, such as sphagnum and barnacles, may be attached to the surface of the hull located in the water. At this time, since the bio-adherent attached to the hull surface acts as a resistance during the operation of the ship, it not only causes a decrease in the operation speed but also an increase in fuel consumption. For this reason, the surface of the hull is periodically cleaned to remove bioadhesives.

선체 표면의 청소는 고압의 세척수 분사를 통해 이루어질 수 있었으나, 세척수를 선체 표면에 분사하기 위해서는 선체를 육상의 도크로 옮겨야만 했으므로 상당한 시간 및 인력이 소요될 수밖에 없어 작업 효율이 저하되는 문제가 있었다.The cleaning of the hull surface could be accomplished through high-pressure washing water spraying, but in order to spray the washing water on the hull surface, the hull had to be moved to a dock on land, so considerable time and manpower was inevitably required, resulting in a decrease in work efficiency.

상기 문제를 해소하고자 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0022540호에 선체 청소 로봇이 개시되어 있다. 선체 청소 로봇은 수중에서 선체 표면을 따라 이동하며 생체부착물을 제거하는바, 선체를 육상으로 옮기는데 따르는 번거로움을 덜 수 있으므로 시간 및 인력 소요가 절감될 수 있어 작업 효율을 높일 수 있다.In order to solve the above problem, a hull cleaning robot is disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2015-0022540. The hull cleaning robot moves along the surface of the hull in the water and removes bio-attachments, so it can reduce the hassle of moving the hull to land, thereby reducing time and manpower requirements, thereby increasing work efficiency.

그러나 종래 선체 청소 로봇은 외부의 동력 공급 장치에 유선으로 연결된 상태에서 운용자의 원격제어에 의해 운용되었기 때문에, 운용자 없이는 운용이 불가할 뿐만 아니라 특히 동력 공급을 위한 케이블의 간섭으로 선체 표면에서의 이동이 제한되었으므로 생체부착물 제거 효율이 저하되는 문제가 있었다.However, since the conventional hull cleaning robot was operated by the operator's remote control while connected to an external power supply device by wire, it is impossible to operate without an operator, and movement on the surface of the hull is particularly difficult due to the interference of cables for power supply. Since it was limited, there was a problem in that the efficiency of removing bioadhesives was lowered.

대한민국 공개특허공보 제10-2015-0022540호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2015-0022540

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 선체 표면에 부착된 생체부착물의 제거를 특정 장소에 구애받지 않고 자율적으로 수행할 수 있게 하는, 자율 선체 청소 로봇의 위치 추정 방법 및 청소 경로 제어 방법을 제공하는 데에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to autonomously perform the removal of bioadhesives attached to the surface of the hull regardless of a specific location, the position of the autonomous hull cleaning robot An object of the present invention is to provide an estimation method and a cleaning path control method.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시형태에 의한 자율 선체 청소 로봇의 위치 추정 방법은 자율 선체 청소 로봇의 위치를 측정하도록 구성된 엔코더, 상기 로봇의 자세, 이동 가속도 및 중력 방향을 측정하도록 구성된 관성 측정부, 상기 로봇의 수심을 측정하도록 구성된 수심 측정부, 상기 로봇의 바퀴를 회전시키도록 구성된 모터, 상기 로봇의 방향을 전환시키도록 구성된 조향 유닛, 및 상기 엔코더, 관측 측정부 및 수심 측정부로부터 감지신호를 인가받아 상기 모터 및 조향 유닛의 구동을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하는 자율 선체 청소 로봇의 위치 추정 방법으로서, 상기 컨트롤러가 상기 엔코더로부터 감지 신호를 수신하고 분석하여 로봇의 위치를 확인하고, 이 로봇의 위치 정보를 이용하여 선체 표면 좌표계에서의 로봇의 2차원 3자유도 움직임을 추정하는 단계; 상기 컨트롤러가 상기 관성 측정부로부터 감지 신호를 수신하고 분석하여 로봇의 이동 가속도 및 중력 방향을 확인하고, 이 이동 가속도 및 중력 방향을 이용하여 선체 표면 좌표계에서의 로봇의 3차원 6자유도 움직임을 추정하는 단계; 상기 컨트롤러가 상기 수심 측정부로부터 감지 신호를 수신하고 분석하여 로봇의 수심을 확인하는 단계; 및 상기 컨트롤러가 상기 추정된 선체 표면 좌표계에서의 로봇의 2차원 3자유도 움직임 데이터 및 로봇의 3차원 6자유도 움직임 데이터와, 상기 로봇의 수심 데이터를 융합해서 절대 좌표계에서의 로봇 위치를 추정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the method for estimating the position of an autonomous hull cleaning robot according to an embodiment of the present invention includes an encoder configured to measure the position of the autonomous hull cleaning robot, an inertia configured to measure the posture, movement acceleration and direction of gravity of the robot a measuring unit, a depth measuring unit configured to measure the water depth of the robot, a motor configured to rotate a wheel of the robot, a steering unit configured to change a direction of the robot, and from the encoder, observation measuring unit and water depth measuring unit A method for estimating the position of an autonomous hull cleaning robot comprising a controller configured to control the driving of the motor and the steering unit by receiving a sensing signal, wherein the controller receives and analyzes the sensing signal from the encoder to confirm the position of the robot, estimating the two-dimensional and three-degree-of-freedom movement of the robot in the hull surface coordinate system by using the position information of the robot; The controller receives and analyzes the sensing signal from the inertia measurement unit to determine the movement acceleration and the direction of gravity of the robot, and estimate the three-dimensional 6-DOF movement of the robot in the hull surface coordinate system using the movement acceleration and the direction of gravity to do; confirming, by the controller, the depth of the robot by receiving and analyzing the detection signal from the depth measuring unit; and the controller fuses two-dimensional three-DOF motion data of the robot and three-dimensional six-DOF motion data of the robot in the estimated hull surface coordinate system, and water depth data of the robot to estimate the robot position in the absolute coordinate system. step; characterized in that it includes.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 다른 실시형태에 의한 자율 선체 청소 로봇의 청소 경로 제어 방법은 자율 선체 청소 로봇의 위치를 측정하도록 구성된 엔코더, 상기 로봇의 자세, 이동 가속도 및 중력 방향을 측정하도록 구성된 관성 측정부, 상기 로봇의 수심을 측정하도록 구성된 수심 측정부, 상기 로봇의 바퀴를 회전시키도록 구성된 모터, 상기 로봇의 방향을 전환시키도록 구성된 조향 유닛, 및 상기 엔코더, 관측 측정부 및 수심 측정부로부터 감지신호를 인가받아 상기 모터 및 조향 유닛의 구동을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하는 자율 선체 청소 로봇의 청소 경로 제어 방법으로서, 상기 컨트롤러가 내부에 설정된 청소 경로에 따라 상기 모터 및 조향 유닛을 제어하는 단계; 상기 컨트롤러가 상기 엔코더 및 관성 측정부로부터 감지 신호를 수신하고, 이 감지 신호를 분석하여 선체 면이 설정 길이 이상 돌출되어 있는지의 여부를 결정하는 단계; 상기 돌출 여부 결정 단계에서 상기 선체 면이 설정 길이 이상 돌출되면, 상기 컨트롤러가 청소 경로를 수정하는 단계; 및 상기 컨트롤러가 수정된 상기 청소 경로에 따라 상기 모터 및 조향 유닛을 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a cleaning path control method of an autonomous hull cleaning robot according to another embodiment of the present invention includes an encoder configured to measure the position of the autonomous hull cleaning robot, the robot's posture, movement acceleration, and gravity direction. an inertia measuring unit configured to measure the depth of the robot, a motor configured to rotate a wheel of the robot, a steering unit configured to change a direction of the robot, and the encoder, observation measuring unit and depth measurement A cleaning path control method of an autonomous hull cleaning robot comprising a controller configured to control the driving of the motor and the steering unit by receiving a detection signal from a unit, wherein the controller controls the motor and the steering unit according to a cleaning path set therein to do; determining, by the controller, a detection signal from the encoder and the inertia measurement unit, and analyzing the detection signal to determine whether the hull surface protrudes more than a set length; If the hull surface protrudes more than a set length in the protrusion determination step, the controller correcting the cleaning path; and controlling, by the controller, the motor and the steering unit according to the modified cleaning path.

상기 실시형태에 의한 자율 선체 청소 로봇의 청소 경로 제어 방법에 있어서, 상기 돌출 여부 결정 단계에서 선체 면이 설정 길이 이상 돌출되지 않으면, 상기 컨트롤러가 선체 면이 설정 각도 이상 경사져 있는 지의 여부를 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 경사 여부 결정단계에서 선체 면이 설정 각도 이상 경사져 있지 않으면, 상기 설정된 청소 경로에 따라 모터 및 조향 유닛 제어 단계로 진행되는 한편, 상기 경사 여부 결정단계에서 선체 면이 설정 각도 이상 경사져 있으면, 상기 청소 경로 수정 단계로 진행될 수 있다.In the cleaning path control method of the autonomous hull cleaning robot according to the above embodiment, if the hull surface does not protrude more than a set length in the protrusion determining step, the controller determines whether the hull surface is inclined by more than a set angle Further comprising, if the hull surface is not inclined more than the set angle in the inclination determination step, the motor and steering unit control step according to the set cleaning path proceeds to the step, while in the inclination determination step, the hull surface is more than the set angle If it is inclined, it may proceed to the cleaning path correction step.

상기 실시형태에 의한 자율 선체 청소 로봇의 청소 경로 제어 방법에 있어서, 상기 선체 면이 설정 각도 이상 경사져 있는 경우는 선체 측면으로부터 선체 저면으로 또는 선체 저면으로부터 선체 측면으로 이동하는 경우일 수 있다.In the cleaning path control method of the autonomous hull cleaning robot according to the embodiment, when the hull surface is inclined more than a set angle, it may be a case of moving from the hull side to the hull bottom or from the hull bottom to the hull side.

상기 실시형태에 의한 자율 선체 청소 로봇의 청소 경로 제어 방법에 있어서, 상기 설정된 청소 경로는 선체 측면 또는 선체 저면의 폭 방향 또는 길이 방향을 따라 지그재그 형태로 이동하는 경로일 수 있다.In the cleaning path control method of the autonomous hull cleaning robot according to the above embodiment, the set cleaning path may be a path moving in a zigzag form along the width direction or the length direction of the hull side surface or the hull bottom surface.

본 발명의 실시형태들에 의한 자율 선체 청소 로봇의 위치 추정 방법 및 청소 경로 제어 방법에 의하면, 엔코더, 관성 측정부 및 수심 측정부 각각으로부터 감지된 신호를 이용하여 추정된 데이터를 융합해서 절대 좌표계에서의 로봇 위치를 추정하고, 설정된 청소 경로에 따라 선체 표면의 청소 작업을 수행하면서 선체 면이 설정길이 이상 돌출되거나 설정 각도 이상 경사질 때 청소 경로를 수정하여 청소 작업을 수행하도록 구성됨으로써, 선체 표면에 부착된 생체부착물의 제거를 특정 장소에 구애받지 않고 자율적으로 수행할 수 있게 한다는 뛰어난 효과가 있다.According to the method for estimating the position of the autonomous hull cleaning robot and the cleaning path control method according to the embodiments of the present invention, data estimated using signals detected from each of the encoder, the inertial measurement unit and the water depth measurement unit are fused in the absolute coordinate system. It is configured to estimate the robot position of There is an excellent effect of enabling the removal of the attached bioadhesive material to be performed autonomously regardless of a specific location.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 자율 선체 청소 로봇의 구조를 설명하기 위한 측면 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 자율 선체 청소 로봇의 구조를 설명하기 위한 저면 개략도이다.
도 3은 도 1의 자율 선체 청소 로봇에서 바퀴와 본체 간 거리가 멀어진 상태를 보인 예시도이다.
도 4는 도 1의 자율 선체 청소 로봇에서 바퀴와 본체 간 거리가 근접한 상태를 보인 예시도이다.
도 5는 도 1의 자율 선체 청소 로봇에서 서스펜션의 가동범위 조절을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 자율 선체 청소 로봇의 선체 측면을 청소하기 위한 이동 경로를 나타낸 도면으로서, (a)는 선체 측면의 폭 방향 이동 경로를 나타낸 도면이고, (b)는 선체 측면의 길이 방향 이동 경로를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 자율 선체 청소 로봇의 선체 저면을 청소하기 위한 이동 경로를 나타낸 도면으로서, (a)는 선체 저면의 폭 방향 이동 경로를 나타낸 도면이고, (b)는 선체 저면의 길이 방향 이동 경로를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 의한 자율 선체 청소 로봇의 제어 블록도이다.
도 9은 본 발명의 실시예에 의한 자율 선체 청소 로봇의 위치 추정 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 의한 자율 선체 청소 로봇의 청소 경로 제어 방법을 설명하기 위한 플로우챠트이다.
1 is a schematic side view for explaining the structure of an autonomous hull cleaning robot according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic bottom view for explaining the structure of an autonomous hull cleaning robot according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view illustrating a state in which the distance between the wheel and the body is increased in the autonomous hull cleaning robot of FIG. 1 .
4 is an exemplary view showing a state in which the distance between the wheel and the body of the autonomous hull cleaning robot of FIG. 1 is close.
FIG. 5 is an exemplary view for explaining the adjustment of the movable range of the suspension in the autonomous hull cleaning robot of FIG. 1 .
6 is a view showing a movement path for cleaning the hull side of the autonomous hull cleaning robot according to an embodiment of the present invention, (a) is a view showing the width direction movement path of the hull side, (b) is a hull side It is a diagram showing the longitudinal movement path of
7 is a view showing a movement path for cleaning the bottom of the hull of the autonomous hull cleaning robot according to an embodiment of the present invention, (a) is a view showing the movement path in the width direction of the bottom of the hull, (b) is the bottom of the hull It is a diagram showing the longitudinal movement path of
8 is a control block diagram of an autonomous hull cleaning robot according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a method for estimating a position of an autonomous hull cleaning robot according to an embodiment of the present invention.
10 is a flowchart for explaining a cleaning path control method of an autonomous hull cleaning robot according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예를 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적으로 해석되어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하는 것으로 해석되어서는 안 된다.In describing the embodiments of the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. And, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, the definition should be made based on the content throughout this specification. The terminology used in the detailed description is for the purpose of describing embodiments of the present invention only, and should in no way be construed as limiting. Unless explicitly used otherwise, expressions in the singular include the meaning of the plural. In this description, expressions such as “comprising” or “comprising” are intended to indicate certain features, numbers, steps, acts, elements, some or a combination thereof, one or more other than those described. It should not be construed as excluding the existence or possibility of other features, numbers, steps, acts, elements, or any part or combination thereof.

도면에서 도시된 각 시스템에서, 몇몇 경우에서의 요소는 각각 동일한 참조 번호 또는 상이한 참조 번호를 가져서 표현된 요소가 상이하거나 유사할 수가 있음을 시사할 수 있다. 그러나 요소는 상이한 구현을 가지고 본 명세서에서 보여지거나 기술된 시스템 중 몇몇 또는 전부와 작동할 수 있다. 도면에서 도시된 다양한 요소는 동일하거나 상이할 수 있다. 어느 것이 제1 요소로 지칭되는지 및 어느 것이 제2 요소로 불리는지는 임의적이다.In each system shown in the figures, elements in some instances may each have the same reference number or different reference numbers to suggest that the represented elements may be different or similar. However, elements may have different implementations and work with some or all of the systems shown or described herein. The various elements shown in the drawings may be the same or different. Which one is referred to as the first element and which is referred to as the second element is arbitrary.

본 명세서에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 자료 또는 신호를 '전송', '전달' 또는 '제공'한다 함은 어느 한 구성요소가 다른 구성요소로 직접 자료 또는 신호를 전송하는 것은 물론, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 자료 또는 신호를 다른 구성요소로 전송하는 것을 포함한다.In this specification, when any one component 'transmits', 'transfers' or 'provides' data or signal to another component, one component directly transmits data or signal to another component, as well as, and transmitting data or signals to the other component via at least one further component.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 자율 선체 청소 로봇의 구조를 설명하기 위한 측면 개략도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 자율 선체 청소 로봇의 구조를 설명하기 위한 저면 개략도이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 의한 자율 선체 청소 로봇의 제어 블록도이다.1 is a schematic side view illustrating the structure of an autonomous hull cleaning robot according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a bottom schematic diagram illustrating the structure of an autonomous hull cleaning robot according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a control block diagram of an autonomous hull cleaning robot according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 의한 자율 선체 로봇(A)은 본체(10), 바퀴(20), 브러시(30) 및 자성체(40)를 포함한다.The autonomous hull robot A according to an embodiment of the present invention includes a body 10 , a wheel 20 , a brush 30 , and a magnetic body 40 .

본체(10)는 수밀공간(11)을 구비한다. The body 10 has a watertight space 11 .

수밀공간(11)에는 충전지(12) 및 컨트롤러(13)를 탑재함으로써 충전지(12)에 의한 전원 공급에 의해 바퀴(20)의 회전, 아래에서 설명하는 조향유닛(22)의 작동 및 브러시(30)의 회전이 이루어지고, 컨트롤러(13)에 의해 바퀴(20), 조향장치(22) 및 브러시(30)의 작동 제어가 이루어진다.By mounting the rechargeable battery 12 and the controller 13 in the watertight space 11, the rotation of the wheel 20 by the power supply by the rechargeable battery 12, the operation of the steering unit 22 described below, and the brush 30 ) is rotated, and operation control of the wheel 20 , the steering device 22 , and the brush 30 is performed by the controller 13 .

여기서, 컨트롤러(13)는 본 발명의 전체 구성요소들을 제어하는 역할을 하는 마이크로프로세서로서, 충전지(12)의 충전량이 설정된 기준 용량 미만일 때 로봇(A)을 자동 복귀, 더욱 구체적으로 충전기가(도면상 미도시) 설치된 출발 지점으로 이동시킴으로써 충전지(12)의 자동 충전이 이루어질 수 있게 한다. Here, the controller 13 is a microprocessor that serves to control all the components of the present invention, and automatically returns the robot A when the charging amount of the rechargeable battery 12 is less than the set reference capacity, more specifically, the charger (Fig. By moving to the installed starting point), the automatic charging of the rechargeable battery 12 can be made.

본체(10)는 커버(14)를 포함함으로써 외부로부터 가해지는 충격 등으로 인한 손상이 방지될 수 있을 뿐만 아니라 자성체(40)의 지지가 안정적으로 이루어질 수 있게 한다.Since the main body 10 includes the cover 14 , damage due to an impact applied from the outside can be prevented, and the magnetic body 40 can be stably supported.

충전지(12)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 전원분배기(12a)에 연결됨으로써 알티미터(15), 엔코더(25), 관성 측정부(16), 수심 측정부(17), 컨트롤러(13), 스토퍼(24a), 모터(M), 조향 유닛(22)에 대한 전원의 분배가 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 8 , the rechargeable battery 12 is connected to the power distributor 12a, so that the altimeter 15, the encoder 25, the inertia measurement unit 16, the water depth measurement unit 17, the controller 13 ), the stopper 24a, the motor M, and the distribution of power to the steering unit 22 may be made.

알티미터(15)는 본체(10)의 하단으로부터 선체(100) 표면에 이르는 거리를 측정하여 이에 상응하는 감지신호를 컨트롤러(13)에 제공하는 역할을 한다.The altimeter 15 measures the distance from the lower end of the main body 10 to the surface of the hull 100 and serves to provide a corresponding sensing signal to the controller 13 .

알티미터(15)에 의해 측정된 거리 정보는 컨트롤러(13)에 입력되고, 컨트롤러(13)는 스토퍼(24a)에 출몰 동작을 제어할 수 있다.The distance information measured by the altimeter 15 is input to the controller 13 , and the controller 13 may control the appearance/disappearance operation of the stopper 24a.

관성 측정부(16)는 로봇의 자세, 이동 가속도 및 중력 방향을 측정하여 이에 상응하는 감지신호를 컨트롤러(13)에 제공하는 역할을 하며, 예컨대 IMU로 구성할 수 있다.The inertia measuring unit 16 serves to measure the robot's posture, movement acceleration, and gravity direction, and provides a corresponding sensing signal to the controller 13, and may be configured as, for example, an IMU.

수심 측정부(17)는 로봇의 수심을 측정하는 역할을 한다. 수심 측정부(17)는 예컨대, 압력센서로 구성할 수 있다.The depth measuring unit 17 serves to measure the depth of the robot. The depth measuring unit 17 may be configured as, for example, a pressure sensor.

바퀴(20)는 본체(10) 하단에 배치되어 모터(21)의 구동에 의해 회전하고, 적어도 하나는 조향 유닛(22)에 의해 방향이 전환된다.The wheel 20 is disposed at the lower end of the body 10 and rotates by driving the motor 21 , and at least one of the wheels is turned by the steering unit 22 .

조향 유닛(22)은 바퀴(20) 중의 적어도 하나의 방향 전환이 이루어질 수 있도록 하는 것이라면 통상의 어떠한 구조 및 방식의 것이어도 무방하다.The steering unit 22 may have any conventional structure and method as long as it enables a direction change of at least one of the wheels 20 .

바퀴(20)는 본체(10)와 프리스매틱 조인트(24)로 연결되어 승강이 이루어질 수 있다. The wheel 20 is connected to the main body 10 and the prismatic joint 24 so as to be lifted or lowered.

바퀴(20)에 장착된 서스펜션(23)에 의해 본체(10)와 선체 표면이 접촉하는 것이 방지된다.Contact between the body 10 and the hull surface is prevented by the suspension 23 mounted on the wheels 20 .

바퀴(20)와 본체(10) 사이에는 스토퍼(24a)가 장착되어 바퀴(20)와 본체(10)간 서스펜션(23)의 가동범위가 조절될 수 있다. 스토퍼(24a)는 컨트롤러(13)에 의해 동작이 제어된다.A stopper 24a is mounted between the wheel 20 and the body 10 so that the movable range of the suspension 23 between the wheel 20 and the body 10 can be adjusted. The operation of the stopper 24a is controlled by the controller 13 .

동작에 대해 상세하게 설명하면, 컨트롤러(13)의 제어에 따라 스토퍼(24a)가 하강하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 서스펜션(23)의 가동범위가 축소되어 바퀴(20)와 본체(10) 간의 거리가 좁혀짐에 따라 자성체(40)와 선체 표면 간의 인력이 증가하여 브러쉬(30)가 선체 표면에 부착된다.When the operation is described in detail, when the stopper 24a descends under the control of the controller 13 , as shown in FIG. 4 , the movable range of the suspension 23 is reduced, so that the wheels 20 and the body 10 ) As the distance between them is reduced, the attractive force between the magnetic body 40 and the surface of the hull increases, so that the brush 30 is attached to the surface of the hull.

한편, 컨트롤러(13)의 제어에 의해 스토퍼(24a)가 상승하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 서스펜션(23)의 가동범위가 증가되어 바퀴(20)와 본체(10) 간의 거리가 넓어짐에 따라 자성체(40)와 선체 표면 간의 인력이 감소하여 브러쉬(30)가 선체 표면으로부터 분리되게 된다. On the other hand, when the stopper 24a is raised by the control of the controller 13, as shown in FIG. 3, the movable range of the suspension 23 is increased, so that the distance between the wheel 20 and the body 10 is widened. Accordingly, the attractive force between the magnetic body 40 and the surface of the hull is reduced, so that the brush 30 is separated from the surface of the hull.

바퀴(20)에는 엔코더(25)가 장착되어 로봇의 위치를 측정하는 역할을 한다. 이때, 엔코더(25)가 측정한 정보는 컨트롤러(13)에 입력됨으로써 컨트롤러(13)에 의해 엔코더(25)의 측정 정보에 따른 작동 제어가 이루어질 수 있다.An encoder 25 is mounted on the wheel 20 to measure the position of the robot. At this time, the information measured by the encoder 25 is input to the controller 13 , so that the controller 13 can control the operation according to the measurement information of the encoder 25 .

브러시(30)는 본체(10) 저면에 배치되어 모터(M)의 구동에 의해 회전된다. 이 회전에 의해 선체(100) 표면의 생체부착물(도면상 미도시) 제거가 이루어질 수 있다.The brush 30 is disposed on the bottom surface of the main body 10 and is rotated by the driving of the motor (M). By this rotation, the bio-adhesive material (not shown in the drawing) on the surface of the hull 100 may be removed.

브러시(30)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 열로 배치되되, 일 열의 어느 하나 중심은 다른 열의 어느 하나 중심과 어긋나도록 교차 배치됨으로써 브러시(30) 사이를 통한 생체부착물 제거 누락이 방지될 수 있다.As shown in FIG. 2 , the brush 30 is arranged in a plurality of rows, and the center of one of the rows is cross-arranged so as to be displaced from the center of any one of the other rows, thereby preventing the omission of removal of bioadhesives through between the brushes 30 . can be

본 발명의 자성체(40)는 본체(10) 저면에 배치되어 자기력을 발휘한다.The magnetic body 40 of the present invention is disposed on the bottom surface of the main body 10 to exert a magnetic force.

따라서 자성체(40)의 자기력 발휘에 의한 인력 작용에 의해 선체(100) 표면에 바퀴(20)의 밀착, 다시 말해 선체(100) 표면에 본체(10)의 부착이 이루어진다.Therefore, the adhesion of the wheel 20 to the surface of the hull 100, that is, the attachment of the main body 10 to the surface of the hull 100, is made by the attraction action by the magnetic force exertion of the magnetic body 40.

한편, 자성체(40)는 자기력을 지속적으로 발휘할 수 있는 것이라면 통상의 어떠한 종류의 것이어도 무방하다.On the other hand, the magnetic material 40 may be any type of normal as long as it can continuously exert magnetic force.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 자율 선체 청소 로봇(A)의 위치 추정 방법에 대해 설명하기로 한다.A method for estimating the position of the autonomous hull cleaning robot A according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described.

도 9는 본 발명의 실시예에 의한 자율 선체 청소 로봇의 위치 추정 방법을 설명하기 위한 플로우챠트로서, 여기서 S는 스텝(step)을 의미한다.9 is a flowchart for explaining a method for estimating a position of an autonomous hull cleaning robot according to an embodiment of the present invention, where S means a step.

먼저, 컨트롤러(13)가 엔코더(25)로부터 감지 신호를 수신하면(S10), 이 감지 신호를 분석하여 로봇의 위치를 확인하고, 이 위치 정보를 이용하여 선체 표면 좌표계에서의 로봇의 2차원 3자유도 움직임을 추정한다(S11).First, when the controller 13 receives a detection signal from the encoder 25 (S10), the detection signal is analyzed to confirm the position of the robot, and the two-dimensional 3 The degree of freedom motion is estimated (S11).

다음, 컨트롤러(13)가 관성 측정부(16)로부터 감지 신호를 수신하면(S12), 이 감지 신호를 분석하여 로봇의 이동 가속도 및 중력 방향을 확인하고, 이 이동 가속도 및 중력 방향을 이용하여 선체 표면 좌표계에서의 로봇의 3차원 6자유도 움직임을 추정한다(S13).Next, when the controller 13 receives the detection signal from the inertia measurement unit 16 (S12), the detection signal is analyzed to determine the movement acceleration and the direction of gravity of the robot, and the hull using the movement acceleration and the direction of gravity The three-dimensional 6-DOF motion of the robot in the surface coordinate system is estimated (S13).

다음, 컨트롤러(13)가 수심 측정부(17)로부터 감지 신호를 수신하면(S14), 이 감지 신호를 분석하여 로봇의 수심을 확인한다(S15).Next, when the controller 13 receives a detection signal from the depth measurement unit 17 (S14), the detection signal is analyzed to confirm the depth of the robot (S15).

이어서, 컨트롤러(13)는 상기 스텝(S11)에서 추정한 로봇의 2차원 3자유도 움직임 추정 데이터와, 상기 스텝(S13)에서 추정한 로봇의 3차원 6자유도 움직임 데이터와, 상기 스텝(S15)에서 확인한 로봇의 수심 데이터를 융합해서 절대 좌표계에서의 로봇 위치를 추정한다(S16).Next, the controller 13 provides the two-dimensional three-DOF motion estimation data of the robot estimated in step S11, the three-dimensional six-DOF motion data of the robot estimated in the step S13, and the step S15. ), by fusion of the robot's water depth data, to estimate the robot position in the absolute coordinate system (S16).

또한, 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 자율 선체 청소 로봇(A)의 청소 경로 제어 방법에 대해 설명하기로 한다.In addition, a cleaning path control method of the autonomous hull cleaning robot (A) according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described.

도 10은 본 발명의 실시예에 의한 자율 선체 청소 로봇의 청소 경로 제어 방법을 설명하기 위한 플로우챠트로서, 여기서 S는 스텝(step)을 의미한다.10 is a flowchart for explaining a cleaning path control method of an autonomous hull cleaning robot according to an embodiment of the present invention, where S means a step.

먼저, 컨트롤러(13)는 내부에 설정된 청소 경로에 따라 모터(M) 및 조향 유닛(22)을 제어함으로써 로봇의 청소 경로를 이동하게 된다(S20).First, the controller 13 moves the cleaning path of the robot by controlling the motor M and the steering unit 22 according to the cleaning path set therein (S20).

정상적인 로봇의 청소 경로는 선체 측면 청소 경로(도 6 참조) 및 선체 저면 청소 경로(도 7 참조)로 나눌 수 있다.The cleaning path of a normal robot can be divided into a hull side cleaning path (refer to FIG. 6) and a hull bottom cleaning path (refer to FIG. 7).

선체 측면 청소 경로는 선체(100) 측면의 폭 방향을 따라 지그재그 형태로 이동하는 경로(도 6의 a) 또는 선체(100) 측면의 길이 방향을 따라 지그재그 형태로 이동하는 경로(도 6의 b)를 갖는다.The hull side cleaning path is a path moving in a zigzag form along the width direction of the side of the hull 100 (a of FIG. 6) or a path moving in a zigzag form along the longitudinal direction of the side of the hull 100 (b of FIG. 6) has

선체 저면 청소 경로는 선체(100) 저면의 폭 방향을 따라 지그재그 형태로 이동하는 경로(도 7의 a) 또는 선체(100) 저면의 길이 방향을 따라 지그재그 형태로 이동하는 경로(도 7의 b)를 갖는다.The hull bottom cleaning path is a path that moves in a zigzag form along the width direction of the bottom of the hull 100 (a of FIG. 7) or a path that moves in a zigzag form along the longitudinal direction of the bottom of the hull 100 (b of FIG. 7) has

다음, 컨트롤러(13)가 엔코더(25) 및 관성 측정부(16)로부터 감지 신호를 수신하고(S21), 이 감지 신호를 분석하여 선체 면이 설정 길이 이상 돌출되어 있는지의 여부를 결정한다(S22).Next, the controller 13 receives a detection signal from the encoder 25 and the inertia measurement unit 16 (S21), and analyzes this detection signal to determine whether the hull surface protrudes more than a set length (S22) ).

상기 스텝(S22)에서 선체 면이 설정 길이 이상 돌출되면(Y), 컨트롤러(13)는 청소 경로를 수정하고(S24), 수정된 이 청소 경로에 따라 모터(M) 및 조향 유닛(22)을 제어한다(S25). When the hull surface protrudes more than the set length (Y) in the step (S22), the controller 13 corrects the cleaning path (S24), and the motor M and the steering unit 22 according to the modified cleaning path control (S25).

한편, 상기 스텝(S22)에서 선체 면이 설정 길이 이상 돌출되지 않으면(N), 컨트롤러(13)는 선체 면이 설정 각도 이상 경사져 있는지의 여부를 결정한다(S23). On the other hand, if the hull surface does not protrude more than the set length in the step (S22) (N), the controller 13 determines whether the hull surface is inclined more than the set angle (S23).

여기서, 선체 면이 설정 각도 이상 경사져 있는 경우는, 예를 들어, 선체 측면으로부터 선체 저면으로 또는 선체 저면으로부터 선체 측면으로 이동할 때 경사가 급격하게 변하여 시스템 운용이 불안정할 경우이다.Here, when the hull face is inclined more than the set angle, for example, when moving from the hull side to the hull bottom or from the hull bottom to the hull side, the inclination is abruptly changed and the system operation is unstable.

상기 스텝(S23)에서 선체 면이 설정 각도 이상 경사져 있지 않으면(N), 상기 스텝(S20)으로 진행되는 한편, 선체 면이 설정 각도 이상 경사져 있으면(Y), 상기 스텝(S24)으로 진행된다.If the hull surface is not inclined more than the set angle (N) in the step (S23), on the other hand, if the hull face is inclined more than the set angle (Y), it proceeds to the step (S24).

한편, 경로점 수정은, 도 9에서 획득한 절대 좌표계에서의 로봇 위치 추정 데이터를 통해 로봇의 전체 궤적을 구하고, 이 전체 궤적을 기반으로 선체 표면의 형상을 추정한 후, 선체 표면 형상의 곡률이 설정 곡률 이상으로 변하게 되는 경우 또는 수심 측정부(17)를 통해 감지한 수심이 수상 이상일 경우 경로점을 변경하여 곡률이 안정적인 부분으로 이동하는 것이다.On the other hand, in the path point correction, the overall trajectory of the robot is obtained through the robot position estimation data in the absolute coordinate system obtained in FIG. 9, and the shape of the hull surface is estimated based on the entire trajectory. In the case where the set curvature changes or more, or when the water depth sensed by the depth measuring unit 17 is above water level, the path point is changed and the curvature is moved to the stable part.

본 발명의 실시예에 의한 자율 선체 청소 로봇의 위치 추정 방법 및 청소 경로 제어 방법에 의하면, 엔코더, 관성 측정부 및 수심 측정부 각각으로부터 감지된 신호를 이용하여 추정된 데이터를 융합해서 절대 좌표계에서의 로봇 위치를 추정하고, 설정된 청소 경로에 따라 선체 표면의 청소 작업을 수행하면서 선체 면이 설정길이 이상 돌출되거나 설정 각도 이상 경사질 때 청소 경로를 수정하여 청소 작업을 수행하도록 구성됨으로써, 선체 표면에 부착된 생체부착물의 제거를 특정 장소에 구애받지 않고 자율적으로 수행할 수 있게 한다.According to the method for estimating the position of the autonomous hull cleaning robot and the cleaning path control method according to the embodiment of the present invention, the data estimated using the signals detected from each of the encoder, the inertial measurement unit and the water depth measurement unit are fused in the absolute coordinate system. By estimating the robot position and performing cleaning work on the hull surface according to the set cleaning path, when the hull surface protrudes more than a set length or is inclined over a set angle, the cleaning path is modified to perform cleaning work, so that it is attached to the surface of the hull It enables the removal of the bioadhesive material to be performed autonomously regardless of a specific location.

도면과 명세서에는 최적의 실시예가 개시되었으며, 특정한 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 실시형태를 설명하기 위한 목적으로 사용된 것이지 의미를 한정하거나 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.An optimal embodiment is disclosed in the drawings and specification, and specific terms are used, but these are used only for the purpose of describing the embodiments of the present invention, and are used to limit the meaning or limit the scope of the present invention described in the claims it didn't happen Therefore, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

10 : 본체
11 : 수밀공간
12 : 충전지
12a : 전원분배기
13 : 컨트롤러
14 : 커버
15 : 알티미터
16 : 관성 측정부
17 : 수심 측정부
20 : 바퀴
M : 모터
22 : 조향유닛
23 : 서스펜션
24 : 프리스매틱 조인트
24a : 스토퍼
25 : 엔코더
30 : 브러시
30 : 자성체
100 : 선체
A : 자율 선체 청소 로봇
10: body
11: watertight space
12: rechargeable battery
12a: power distributor
13: controller
14 : Cover
15: Altimeter
16: inertial measurement unit
17: depth measurement unit
20 : wheel
M: motor
22: steering unit
23 : suspension
24: Prismatic joint
24a: stopper
25 : encoder
30 : brush
30: magnetic material
100: hull
A: Autonomous hull cleaning robot

Claims (5)

자율 선체 청소 로봇의 위치를 측정하도록 구성된 엔코더, 상기 로봇의 자세, 이동 가속도 및 중력 방향을 측정하도록 구성된 관성 측정부, 상기 로봇의 수심을 측정하도록 구성된 수심 측정부, 상기 로봇의 바퀴를 회전시키도록 구성된 모터, 상기 로봇의 방향을 전환시키도록 구성된 조향 유닛, 및 상기 엔코더, 관측 측정부 및 수심 측정부로부터 감지신호를 인가받아 상기 모터 및 조향 유닛의 구동을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하는 자율 선체 청소 로봇의 위치 추정 방법으로서,
상기 컨트롤러가 상기 엔코더로부터 감지 신호를 수신하고 분석하여 로봇의 위치를 확인하고, 이 로봇의 위치 정보를 이용하여 선체 표면 좌표계에서의 로봇의 2차원 3자유도 움직임을 추정하는 단계;
상기 컨트롤러가 상기 관성 측정부로부터 감지 신호를 수신하고 분석하여 로봇의 이동 가속도 및 중력 방향을 확인하고, 이 이동 가속도 및 중력 방향을 이용하여 선체 표면 좌표계에서의 로봇의 3차원 6자유도 움직임을 추정하는 단계;
상기 컨트롤러가 상기 수심 측정부로부터 감지 신호를 수신하고 분석하여 로봇의 수심을 확인하는 단계; 및
상기 컨트롤러가 상기 추정된 선체 표면 좌표계에서의 로봇의 2차원 3자유도 움직임 데이터 및 로봇의 3차원 6자유도 움직임 데이터와, 상기 로봇의 수심 데이터를 융합해서 절대 좌표계에서의 로봇 위치를 추정하는 단계;를 포함하고,
상기 컨트롤러는 상기 절대 좌표계에서의 로봇 위치 추정 데이터를 통해 로봇의 전체 궤적을 구하고, 이 전체 궤적을 기반으로 선체 표면의 형상을 추정하고, 상기 선체 표면 형상의 곡률이 설정 곡률 이상으로 변하게 되는 경우 또는 상기 수심 측정부를 통해 감지한 수심이 수상(水上)으로 올라온 경우, 경로점을 변경하는, 자율 선체 청소 로봇의 위치 추정 방법.
An encoder configured to measure the position of the autonomous hull cleaning robot, an inertial measurement unit configured to measure the posture, movement acceleration and direction of gravity of the robot, a depth measurement unit configured to measure the water depth of the robot, and to rotate the wheels of the robot Autonomous hull cleaning comprising a motor configured to change the direction of the robot, a steering unit configured to change the direction of the robot, and a controller configured to control driving of the motor and steering unit by receiving a sensing signal from the encoder, observation measurement unit, and depth measurement unit A method for estimating a position of a robot, comprising:
The controller receives and analyzes the detection signal from the encoder to confirm the position of the robot, and estimating the two-dimensional and three-degree-of-freedom movement of the robot in the hull surface coordinate system using the position information of the robot;
The controller receives and analyzes the detection signal from the inertia measurement unit to determine the movement acceleration and the direction of gravity of the robot, and estimate the three-dimensional 6-DOF movement of the robot in the hull surface coordinate system using the movement acceleration and the direction of gravity to do;
confirming, by the controller, the depth of the robot by receiving and analyzing the detection signal from the depth measuring unit; and
estimating, by the controller, the robot position in the absolute coordinate system by fusing two-dimensional three-DOF motion data of the robot and three-dimensional six-DOF motion data of the robot in the estimated hull surface coordinate system, and water depth data of the robot including;
The controller obtains the overall trajectory of the robot through the robot position estimation data in the absolute coordinate system, estimates the shape of the hull surface based on the entire trajectory, and the curvature of the hull surface shape changes to a set curvature or more. A method for estimating a position of an autonomous hull cleaning robot that changes a path point when the depth of water sensed through the depth measurement unit rises above water.
수밀 공간이 형성된 본체; 상기 본체 하단에 배치된 바퀴; 자율 선체 청소 로봇의 위치를 측정하도록 구성된 엔코더; 상기 로봇의 자세, 이동 가속도 및 중력 방향을 측정하도록 구성된 관성 측정부; 상기 로봇의 수심을 측정하도록 구성된 수심 측정부; 상기 로봇의 바퀴를 회전시키도록 구성된 모터; 상기 로봇의 방향을 전환시키도록 구성된 조향 유닛; 및 상기 엔코더, 관측 측정부 및 수심 측정부로부터 감지신호를 인가받아 상기 모터 및 조향 유닛의 구동을 제어하도록 구성된 컨트롤러;를 포함하는 자율 선체 청소 로봇의 청소 경로 제어 방법으로서,
상기 컨트롤러가 내부에 설정된 청소 경로에 따라 상기 모터 및 조향 유닛을 제어하는 단계;
상기 컨트롤러가 상기 엔코더 및 관성 측정부로부터 감지 신호를 수신하고, 이 감지 신호를 분석하여 선체 면이 설정 길이 이상 돌출되어 있는지의 여부를 결정하는 단계;
상기 돌출 여부 결정 단계에서 상기 선체 면이 설정 길이 이상 돌출되면, 상기 컨트롤러가 청소 경로를 수정하는 단계; 및
상기 컨트롤러가 수정된 상기 청소 경로에 따라 상기 모터 및 조향 유닛을 제어하는 단계;를 포함하고,
상기 바퀴에 장착된 서스펜션에 의해 상기 본체와 선체 표면이 접촉하는 것이 방지되고, 상기 바퀴와 상기 본체 사이에는 스토퍼가 장착되고, 상기 바퀴는 상기 서스펜션의 가동범위가 조절됨에 따라 상기 본체로부터의 이격거리가 가변되는, 자율 선체 청소 로봇의 청소 경로 제어 방법.
a body in which a watertight space is formed; a wheel disposed at the bottom of the body; an encoder configured to measure the position of the autonomous hull cleaning robot; an inertia measuring unit configured to measure the posture, movement acceleration, and direction of gravity of the robot; a depth measurement unit configured to measure the depth of the robot; a motor configured to rotate the wheels of the robot; a steering unit configured to change the direction of the robot; and a controller configured to control the driving of the motor and the steering unit by receiving a sensing signal from the encoder, the observation measuring unit, and the water depth measuring unit;
controlling, by the controller, the motor and the steering unit according to a cleaning path set therein;
determining, by the controller, a detection signal from the encoder and the inertia measurement unit, and analyzing the detection signal to determine whether the hull surface protrudes more than a set length;
If the hull surface protrudes more than a set length in the protrusion determining step, the controller correcting the cleaning path; and
including; by the controller, controlling the motor and the steering unit according to the modified cleaning path;
Contact between the body and the hull surface is prevented by the suspension mounted on the wheel, and a stopper is mounted between the wheel and the body, and the wheel is separated from the body as the movable range of the suspension is adjusted. A method for controlling a cleaning path of an autonomous hull cleaning robot, which is variable.
제 2 항에 있어서,
상기 돌출 여부 결정 단계에서 선체 면이 설정 길이 이상 돌출되지 않으면, 상기 컨트롤러가 선체 면이 설정 각도 이상 경사져 있는지의 여부를 결정하는 단계를 더 포함하고,
상기 경사 여부 결정단계에서 선체 면이 설정 각도 이상 경사져 있지 않으면, 상기 설정된 청소 경로에 따라 모터 및 조향 유닛 제어 단계로 진행되는 한편,
상기 경사 여부 결정단계에서 선체 면이 설정 각도 이상 경사져 있으면, 상기 청소 경로 수정 단계로 진행되는, 자율 선체 청소 로봇의 청소 경로 제어 방법.
3. The method of claim 2,
If the hull face does not protrude more than a set length in the protrusion determining step, the controller further comprising the step of determining whether the hull face is inclined more than a set angle,
If the hull surface is not inclined more than the set angle in the inclination determination step, the motor and the steering unit control step are proceeded according to the set cleaning path,
If the hull surface is inclined more than a set angle in the inclination determination step, the cleaning route correction step proceeds to the cleaning route control method of the autonomous hull cleaning robot.
제 3 항에 있어서,
상기 선체 면이 설정 각도 이상 경사져 있는 경우는
선체 측면으로부터 선체 저면으로 또는 선체 저면으로부터 선체 측면으로 이동하는 경우인, 자율 선체 청소 로봇의 청소 경로 제어 방법.
4. The method of claim 3,
If the hull face is inclined more than the set angle,
A method for controlling a cleaning path of an autonomous hull cleaning robot, which is a case of moving from the hull side to the hull bottom or from the hull bottom to the hull side.
제 2 항에 있어서,
상기 설정된 청소 경로는
선체 측면 또는 선체 저면의 폭 방향 또는 길이 방향을 따라 지그재그 형태로 이동하는 경로인, 자율 선체 청소 로봇의 청소 경로 제어 방법.
3. The method of claim 2,
The set cleaning path is
A method for controlling a cleaning path of an autonomous hull cleaning robot, which is a path that moves in a zigzag form along the width or length of the hull side or the bottom of the hull.
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