KR102454679B1

KR102454679B1 - 로봇 이동 제어 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR102454679B1
Application number: KR1020220027447A
Authority: KR
Inventors: 윤인섭; 김명석; 차맹규; 나기탁; 변기완
Original assignee: 삼성물산 주식회사; 주식회사 씨브이네트
Priority date: 2022-03-03
Filing date: 2022-03-03
Publication date: 2022-10-13

Abstract

본 발명은 무선 네트워크를 통해 로봇 서버와 연결되고 UWB 송신기를 통해 UWB 신호를 송출하며, 이동 경로 데이터 상에 존재하는 스팟 위치에 도착함에 따라 정지하는 로봇과, 상기 이동 경로 데이터에 대응되는 상기 로봇의 이동 경로 상에 설치되어 상기 로봇의 UWB 송신기에서 송출되는 UWB 신호를 수신하는 복수의 UWB 수신기와, 상기 복수의 UWB 수신기와 연결되고, 어느 하나의 UWB 수신기에서 상기 UWB 송신기에서 송출되는 UWB 신호가 수신됨에 따른 상기 어느 하나의 UWB 수신기의 식별 데이터를 수신하며, 상기 수신한 식별 데이터와 매칭된 외부설비를 제어하는 제어기기에 제어 신호를 전송하여 상기 외부설비를 제어하고, 상기 로봇 서버에 상기 로봇이 상기 어느 하나의 UWB 수신기와 인접한 스팟 위치(이하, '도착 스팟 위치' 이라고 함)에 도착하였음을 알리는 메시지를 전송하는 로봇 패스 서버를 포함하며, 상기 로봇 서버의 경우 상기 메시지에 대한 응답으로 상기 도착 스팟 위치에서 이동 경로 데이터 상의 다음 스팟 위치까지의 이동 명령을 상기 로봇에 전송하는 로봇 이동 제어 시스템을 제공할 수 있다.

Description

로봇 이동 제어 시스템 및 방법{Method and system for controlling a movement of robot}

본 발명은 로봇 이동 제어 시스템 및 방법에 관한 것이다.

최근 해외 직구 사이트, 인터넷 쇼핑몰, 오픈 마켓, TV 홈쇼핑, 중고 물품 판매 사이트를 통한 물물 거래가 활발해짐에 따라 판매되는 물품, 상품 등(이하, '배송물품')을 배송하기 위한 배송 서비스의 이용량 또한 급증하고 있는 추세이다.

이러한 배송 서비스는 판매처로부터 배송물품을 인수한 후 이를 수취인의 댁내까지 방문하여 직접 전달하는 프로세스를 거치는 것이 일반적이다.

구체적으로, 배송 서비스에서는 배송물품 전송 요청을 접수한 뒤 배송물품을 배송지 별로 분류하여 해당하는 지역 영업소로 배송물품을 보내고, 지역 영업소의 배송원들은 배송물품을 인수하여 배송지로 물품을 직접 배달하는 일련의 과정을 통해서 서비스가 완료될 수 있다.

헌데, 최근에는 아파트, 건물, 상가 등 보안상의 문제 등을 이유로 배송원이 직접 배송지에 방문하는 것을 제한하는 곳이 늘고 있으며, 때로는 배송원이 배송물품의 무게, 수취인의 부재중 시간 등을 이유로 배송지에 방문하는 것을 원하지 않는 경우도 있다.

이에, 대안으로서 배송 영역(예: 빌딩, 아파트, 상가) 별로 무인 택배함을 마련하여, 배송원은 배송물품을 무인택배함에 보관하고, 나중에 수취인이 직접 무인 택배함에 보관된 배송물품을 찾아가는 무인 택배 보관 서비스가 제안되고 있다.

그러나, 이러한 무인 택배 보관 서비스 또한 무인 택배함 내 배송물품의 분실과, 수취인이 직접 배송물품을 찾아가야 한다는 불편함 등으로 인해 서비스 개선이 필요한 실정이다.

대한민국공개특허 제10-2018-0123298호(2018.11.16.공개.)

본 발명은 배송지에 해당되는 목적지까지의 로봇의 이동을 제어하기 위한 로봇 제어 시스템 및 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 UWB 신호를 기반으로 로봇의 이동을 제어할 수 있는 로봇 이동 제어 시스템 및 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 배송지까지 이동하는 로봇이 거쳐하는 외부 설비, 즉 현관 로비 출입문 및 엘리베이터를 UWB 신호를 기반으로 자동으로 제어하여 로봇의 이동성을 보장할 수 있는 로봇 제어 시스템 및 방법을 제공한다.

상기한 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위해서, 본 발명의 실시예에 따른 로봇 이동 제어 시스템은 무선 네트워크를 통해 로봇 서버와 연결되고 UWB 송신기를 통해 UWB 신호를 송출하며, 이동 경로 데이터 상에 존재하는 스팟 위치에 도착함에 따라 정지하는 로봇과, 상기 이동 경로 데이터에 대응되는 상기 로봇의 이동 경로 상에 설치되어 상기 로봇의 UWB 송신기에서 송출되는 UWB 신호를 수신하는 복수의 UWB 수신기와, 상기 복수의 UWB 수신기와 연결되고, 어느 하나의 UWB 수신기에서 상기 UWB 송신기에서 송출되는 UWB 신호가 수신됨에 따른 상기 어느 하나의 UWB 수신기의 식별 데이터를 수신하며, 상기 수신한 식별 데이터와 매칭된 외부설비를 제어하는 제어기기에 제어 신호를 전송하여 상기 외부설비를 제어하고, 상기 로봇 서버에 상기 로봇이 상기 어느 하나의 UWB 수신기와 인접한 스팟 위치(이하, '도착 스팟 위치' 이라고 함)에 도착하였음을 알리는 메시지를 전송하는 로봇 패스 서버를 포함하며, 상기 로봇 서버는 상기 메시지에 대한 응답으로 상기 도착 스팟 위치에서 이동 경로 데이터 상의 다음 스팟 위치까지의 이동 명령을 상기 로봇에 전송할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 로봇은 목적지를 입력할 수 있는 인터페이스를 제공하며, 상기 인터페이스를 통해 목적지가 입력됨에 따라 목적지와 현재 위치 정보를 상기 로봇 서버에 전송한 후 이에 대한 응답으로 적어도 하나 이상의 스팟 위치를 포함한 이동 경로 데이터를 수신할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 이동 경로 데이터에 대응되는 이동 경로 상에는 공동 주택 단지의 현관 로비 출입문 및 엘리베이터를 포함하며, 상기 UWB 수신기는 현관 로비 출입문 내외부, 엘리베이터 내외부 및 상기 공동 주택 단지의 각 세대 외부에 설치되며, 상기 이동 경로 데이터 상에 스팟 위치는 출입문 내외부와 인접한 위치, 엘리베이터 내외부와 인접한 위치 및 각 세대 외부와 인접한 위치이며, 상기 로봇 패스 서버는 상기 현관 로비 출입문 내부 또는 외부에 설치된 UWB 수신기로부터 식별 데이터가 수신됨에 따라 상기 현관 로비 출입문을 개방시키기 위해 상기 현관 로비 출입문과 연결된 제어기기에 제어 신호를 전송하며, 상기 엘리베이터 외부에 설치된 UWB 수신기로부터 식별 데이터가 수신됨에 따라 상기 엘리베이터의 호출을 위한 제어 신호를 상기 엘리베이터와 연결된 제어기기에 전송하며, 상기 엘리베이터 내부에 설치된 UWB 수신기로부터 식별 데이터가 수신됨에 따라 상기 목적지에 대응되는 위치로 엘리베이터를 이동시키기 위한 제어 신호를 엘리베이터와 연결된 제어기기에 전송할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 로봇 패스 서버는 상기 엘리베이터의 호출 또는 이동을 제어한 후 상기 엘리베이터의 제어기기로부터 호출 완료 메시지 또는 이동 완료 메시지가 수신됨에 따라 상기 로봇 서버에 상기 메시지를 전송할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 UWB 수신기는 상기 수신한 UWB 신호의 세기를 측정하며, 상기 측정한 신호의 세기가 기 설정된 임계값 이상일 경우 상기 식별 데이터를 상기 로봇 패스 서버에 전송할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 로봇은 이동 중 외부설비에 의해 이동이 불가할 경우 상기 로봇 서버에 이동 불가 메시지를 전송하며, 상기 로봇 서버는 상기 외부설비에 대한 재제어를 요청하는 메시지를 상기 로봇 패스 서버에 전송하여 상기 외부설비를 제어할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 로봇은 상기 목적지까지의 이동이 완료됨에 따라 상기 이동 경로 데이터를 토대로 복귀 절차를 수행할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 로봇은 상기 목적지에서 상기 이동 경로 데이터 상의 출발점까지의 복귀 경로 데이터를 생성한 후 이를 토대로 복귀 절차를 수행할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 로봇 서버는 상기 목적지에 대응되는 위치에 설치된 UWB 수신기로부터 식별 데이터를 수신한 로봇 패스 서버로부터 메시지가 수신됨에 따라 적어도 하나 이상의 스팟 위치를 포함한 복귀 경로 데이터를 상기 로봇에 전송하며, 상기 로봇은 상기 로봇 서버로부터 수신한 복귀 경로 데이터를 토대로 복귀 절차를 수행할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 로봇은 상기 목적지를 입력할 수 있는 인터페이스를 제공하며, 상기 인터페이스를 통해 목적지가 입력됨에 따라 목적지와 현재 위치 정보를 상기 로봇 서버에 전송하며, 상기 로봇 서버는 상기 로봇의 현재 위치에서 목적지까지 n(n은 1 이상의 자연수)개의 스팟 위치를 포함한 이동 경로 데이터를 생성하며, 상기 이동 경로 데이터 상의 k(k는 n 다 작은 자연수)번째 스팟 위치까지에 해당되는 이동 경로 데이터를 상기 로봇에 전송하며, 상기 로봇 패스 서버로부터 메시지가 수신됨에 따라 k번째 스팟 위치부터 두 k+1(k+1은 n과 같거나 작은 자연수)번째 스팟 위치까지의 이동 경로 데이터를 상기 로봇에 전송하여 상기 로봇의 이동을 제어할 수 있다.

상기한 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위해서, 본 발명의 실시예에 따른 로봇 이동 제어 방법은 무선 네트워크를 통해 로봇 서버와 연결되고 UWB 송신기를 통해 UWB 신호를 송출하는 로봇의 이동을 제어하기 위한 방법에 있어서, 상기 로봇이 이동 경로 데이터를 토대로 이동을 수행하면서 상기 UWB 신호를 기 설정된 시간 간격으로 송출하는 단계와, 상기 이동 경로 데이터에 대응되는 상기 로봇의 이동 경로 상에 설치된 UWB 수신기에서 상기 로봇의 UWB 송신기에서 송출되는 UWB 신호를 수신함에 따라 자신의 식별 데이터를 로봇 패스 서버에 전송하는 단계와, 상기 로봇 패스 서버에서 상기 수신한 식별 데이터와 매칭된 외부설비를 제어하는 제어기기에 제어 신호를 전송하여 상기 외부설비를 제어하는 단계와, 상기 로봇 패스 서버에서 상기 로봇 서버에 상기 UWB 수신기와 인접한 스팟 위치(이하, '도착 스팟 위치' 이라고 함)에 도착하였음을 알리는 메시지를 전송하는 단계와, 상기 로봇 서버에서 상기 메시지에 대한 응답으로 상기 도착 스팟 위치에서 이동 경로 데이터 상의 다음 스팟 위치까지의 이동 명령을 상기 로봇에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 로봇 이동 제어 방법은 상기 로봇에서 목적지가 입력됨에 따라 목적지와 현재 위치 정보를 상기 로봇 서버에 전송한 후 이에 대한 응답으로 적어도 하나 이상의 스팟 위치를 포함한 이동 경로 데이터를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 이동 경로 데이터에 대응되는 이동 경로 상에 설치된 외부설비는 공동 주택 단지의 현관 로비 출입문 및 엘리베이터를 포함하며, 상기 UWB 수신기는 현관 로비 출입문 내외부, 엘리베이터 내외부 및 상기 공동 주택 단지의 각 세대 외부에 설치되며, 상기 이동 경로 데이터 상에 스팟 위치는 출입문 내외부와 인접한 위치, 엘리베이터 내외부와 인접한 위치 및 각 세대 외부와 인접한 위치이며, 상기 외부설비를 제어하는 단계는 상기 현관 로비 출입문 내부 또는 외부에 설치된 UWB 수신기로부터 식별 데이터가 수신됨에 따라 상기 현관 로비 출입문을 개방시키기 위해 상기 현관 로비 출입문과 연결된 제어기기에 제어 신호를 전송하여 외부설비를 제어하며, 상기 엘리베이터 외부에 설치된 UWB 수신기로부터 식별 데이터가 수신됨에 따라 상기 엘리베이터의 호출을 위한 제어 신호를 상기 엘리베이터와 연결된 제어기기에 전송하여 외부설비를 제어하며, 상기 엘리베이터 내부에 설치된 UWB 수신기로부터 식별 데이터가 수신됨에 따라 상기 목적지에 대응되는 위치로 엘리베이터를 이동시키기 위한 제어 신호를 엘리베이터와 연결된 제어기기에 전송하여 외부설비를 제어할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 외부설비 제어로 상기 엘리베이터의 호출 또는 이동을 제어하는 경우 상기 메시지를 전송하는 단계는 상기 엘리베이터의 제어기기로부터 호출 완료 메시지 또는 이동 완료 메시지가 수신됨에 따라 상기 로봇 서버에 상기 메시지를 전송할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 로봇 패스 서버에 전송하는 단계는 상기 수신한 UWB 신호의 세기를 측정하는 단계와, 상기 측정한 신호의 세기가 기 설정된 임계값 이상일 경우 상기 식별 데이터를 상기 로봇 패스 서버에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 로봇 이동 제어 방법은 상기 로봇에서 이동 중 외부설비에 의해 이동이 불가할 경우 상기 로봇 서버에 이동 불가 메시지를 전송하는 단계와, 상기 로봇 서버에서 상기 외부설비에 대한 재제어를 요청하는 메시지를 상기 로봇 패스 서버에 전송하는 단계와, 상기 로봇 패스 서버에서 상기 외부설비와 연결된 제어기기에 제어 신호를 재전송하여 상기 외부설비를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 로봇 이동 제어 방법은 상기 로봇이 목적지에 도착함에 따라 상기 로봇에서 상기 목적지에서 상기 이동 경로 데이터 상의 출발점까지의 복귀 경로 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하며, 상기 복귀 경로 데이터를 이동 경로 데이터로 하여 상기 출발점으로 복귀할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 로봇 서버에서 상기 목적지에 대응되는 위치에 설치된 UWB 수신기로부터 식별 데이터를 수신한 로봇 패스 서버로부터 메시지가 수신됨에 따라 적어도 하나 이상의 스팟 위치를 포함한 복귀 경로 데이터를 상기 로봇에 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

전술한 본 발명의 실시예들에 따르면, 배송지까지 이동하는 로봇이 거쳐하는 외부 설비, 즉 현관 로비 출입문 및 엘리베이터를 UWB 신호를 기반으로 자동으로 제어하여 로봇의 이동성을 보장할 수 있다.

또한, 전술한 본 발명의 실시예들에 따르면, UWB 신호를 기반으로 로봇의 이동을 제어할 수 있는 로봇 이동 제어 시스템 및 방법을 제공함으로써, UWB 송수신기를 이용하여 로봇의 이동성을 보장할 수 있기 때문에 배송 서비스 구축에 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 이동 제어 시스템에 대한 전체 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 UWB 수신기에 설정된 식별 데이터를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배송 로봇의 이동을 제어하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 이동 제어 시스템의 공동 주택 단지에 적용된 예시도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 실시예들을 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 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이여서는 안 된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 로봇 이동 제어 시스템 및 방법에 대해 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 이동 제어 시스템에 대한 전체 구성을 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 UWB 수신기에 설정된 식별 데이터를 설명하기 위한 도면이다.

설명의 편의를 위해서, 로봇은 공동 주택 단지에 배치되어 목적지인 배송지까지 이동하여 소정의 물품을 배송할 수 배송 로봇을 예로 들어 설명하고, 로봇의 이동과 관련되어 동작하는 것은 주지 관용에 기술에 해당되기 때문에 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 로봇 이동 제어 시스템은 배송 로봇(100), 로봇 서버(120) 및 로봇 패스 서버(140) 등으로 구성될 수 있다.

배송 로봇(100)은 네트워크, 예컨대 무선 네트워크를 통해 로봇 서버(120)에 연결되고, UWB 신호를 송신하는 UWB 송신기(102)를 구비할 수 있다. 이를 위하여, 배송 로봇(100)은 네트워크에 연결되어 로봇 서버(120)와의 통신을 위한 통신회로(104)를 구비할 수 있다.

또한, 배송 로봇(100)은 로봇 서버(120)의 제어를 통해 이동할 수 있으며, UWB 송신기(102)를 통한 UWB 신호를 송출하여 자신의 위치를 로봇 서버(120)에 인식시킬 수 있다.

또한, 배송 로봇(100)은 목적지에 해당되는 배송지를 설정할 수 있는 인터페이스(106), 예컨대 문자 입력 인터페이스, 터치 방식의 인터페이스 등을 제공할 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 배송 로봇(100)은 인터페이스(106)를 통해 배송지가 입력됨에 따라 시작 위치 정보와 배송지의 정보를 네트워크를 통해 로봇 서버(120)에 전송하여 알려줄 수 있다. 이에 따라, 로봇 서버(120)는 배송 로봇(100)의 위치한 영역, 예컨대 공동 주택 단지에 대한 설계 도면 데이터, 구조 데이터를 토대로 시작 위치부터 배송지까지의 이동 경로 데이터를 생성하여 배송 로봇(100)에 전송할 수 있다.

이때, 이동 경로 데이터는 복수의 스팟 위치를 포함할 수 있으며, 각 스팟 위치는 스팟 위치는 배송 로봇(100)의 이동을 위해 일시 정지가 필요한 위치(정지점)를 의미할 수 있다.

이에 따라, 배송 로봇(100)은 이동 경로 데이터를 토대로 배송지까지의 이동을 시작할 수 있으며, 이동과 더불어 기 설정된 시간 간격으로 UWB 송신기(102)를 통해 UWB 신호를 송출할 수 있다.

한편, 배송 로봇(100)이 이동하는 공동 주택 단지에는 복수의 UWB 수신기(160)가 설치될 수 있다. 구체적으로, 공동 주택 단지에는 복수의 스팟 위치가 존재하며, 각 스팟 위치와 인접한 부분에 UWB 수신기(160)가 설치될 수 있다.

예컨대, 로비 현관 출입문 내외부와 인접한 부분, 엘리베이터 내외부, 각 세대의 현관 출입문 외부 등에 UWB 수신기(160)가 설치될 수 있다.

이러한 UWB 수신기(160)는 UWB 송신기(102)로부터 송출되는 UWB 신호가 수신됨에 따라 동작하여 네트워크, 예컨대 유선 또는 무선 네트워크로 연결된 로봇 패스 서버(140)에 배송 로봇(100)이 스팟 위치에 도착하였음을 알리기 위한 UWB 수신기(160)의 식별 데이터를 송신할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 UWB 수신기(160)의 식별 데이터는 UWB 수신기(160)가 설치된 위치를 기반으로 셋팅된 정보로서, 동번호, 라인번호, 층번호 및 세부 위치 등을 포함할 수 있다. 예컨대 공동 주택 단지의 107동의 3-5라인 지하1층 로비입구에 설치된 UWB 수신기(160)에는 0107-0305-1001-01를 포함한 식별 데이터가 셋팅될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, UWB 수신기(160)는 TCP/IP 프로토콜 기반으로 로봇 패스 서버(140)에 식별 데이터를 송신할 수 있다.

로봇 패스 서버(140)는 공동 주택 단지 내에 설치되어 유선 또는 무선 통신망을 통해 로봇 서버(120)와 연결될 수 있으며, 공동 주택 단지 내 제어기기(180)와 유선으로 연결되어 제어기기(180)를 통해 공동 주택 단지 내 소정의 장치(미도시됨), 예컨대 UWB 신호를 수신한 UWB 수신기(160)와 인접한 부분에 설치되고 제어기기(180)에 의해 제어되는 외부설비를 제어할 수 있다. 예를 들어, 로비 현관문 입구에 설치된 UWB 수신기(160)가 UWB 신호를 수신할 경우 로봇 패스 서버(140)는 UWB 수신기(160)로부터 식별 데이터가 수신됨에 따라 외부설비인 로비 현관문을 개방하기 위해 제어기기(180)를 제어, 즉 제어기기(180)에 소정의 제어 신호를 전송하여 제어할 수 있다.

또한, 로봇 패스 서버(140)는 식별 데이터가 수신됨에 따라 해당 스팟 위치에 배송 로봇(100)이 도착하였음을 알리기 위한 메시지를 로봇 서버(120)에 전송할 수 있다. 이에 따라, 로봇 서버(120)는 다음 스팟 위치까지의 이동을 위한 이동 명령을 배송 로봇(100)에 전송하여 배송 로봇(100)을 이동시킬 수 있다.

특히, 본 발명의 실시예에 따른 로봇 패스 서버(140)는 제어기기(180)에 제어 신호를 전송함과 더불어 메시지를 로봇 서버(120)에 전송하거나 제어기기(180)에 제어 신호 전송 후 이에 대한 응답이 수신됨에 따라 로봇 서버(120)에 메시지를 전송할 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 갖는 배송 로봇 이동 제어 시스템이 동작하는 과정에 대해 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배송 로봇의 이동을 제어하는 과정을 도시한 흐름도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 배송 로봇(100)에는 인터페이스(106)를 통해 배송지가 입력되어 설정된다(S200).

이에 따라, 배송 로봇(100)은 무선 네트워크를 통해 배송지와 자신의 현재 위치 정보를 로봇 서버(120)에 전송(S202)한다.

이에 따라, 로봇 서버(120)는 현재 위치 정보와 배송지를 기반으로 이동 경로 데이터를 생성(S204)한 후 이를 배송 로봇(100)에 전송한다(S206). 이때, 이동 경로 데이터는 이동 경로 상에 존재하는 스팟 위치에서의 정지점을 포함할 수 있다.

이동 경로 데이터를 수신한 배송 로봇(100)은 이동 경로 데이터를 토대로 이동을 시작함과 더불어 기 설정된 시간 간격으로 UWB 송신기(102)를 통해 UWB 신호를 송출한다(S208).

이러한 이동 중 배송 로봇(100)이 정지점에 해당되는 영역, 즉 스팟 위치에 도착함에 따라 정지한다(S210).

이때, UWB 신호를 수신한 UWB 수신기(160)는 UWB 신호의 세기를 측정한 후 기 설정된 임계값 이상의 신호 세기를 갖는 UWB 신호가 수신되는 것이 인식됨에 따라 자신의 식별 데이터를 로봇 패스 서버(140))에 전송한다(S212, S214).

이에 따라, 로봇 패스 서버(140)는 식별 데이터와 연결된 외부설비를 제어하기 위한 제어 신호를 외부설비와 연결된 제어기기(180)에 전송하여 외부설비를 제어(S216)한 후 로봇 서버(120)에 해당 스팟 위치에 배송 로봇(100)이 도착하였음을 알리기 위한 메시지를 전송한다(S218). 이러한 제어를 위해, 로봇 패스 서버(140)는 공동 주택 단지 내 설치된 UWB 수신기(160)의 식별 데이터 각각과 외부설비의 정보를 매칭시킨 데이터를 관리하며, 식별 데이터가 수신됨에 따라 수신한 식별 데이터에 매칭된 외부설비의 정보를 토대로 제어기기(180)를 선택하여 제어 신호를 전송할 수 있다.

이에, 로봇 서버(120)는 배송 로봇(100)에 재이동을 위한 이동 명령을 전송(S220)한다.

이에 따라, 배송 로봇(100)은 이동 경로 데이터 상에 다음 스팟 위치까지 이동하면서 기 설정된 시간 간격으로 UWB 신호를 송출한다(S222).

상술한 바와 같은 S208에서 S220까지의 단계를 배송지에 해당되는 스팟 위치까지 수행하여 배송 로봇(100)이 배송지까지 이동할 수 있다.

한편, 배송 로봇(100)이 이동 중 배송 로봇(100)이 외부설비에 의해 이동이 불가능한 경우, 배송 로봇(100)은 무선 네트워크를 통해 이동 불가 메시지를 로봇 서버(120)에 전송한다. 이에 따라, 로봇 서버(120)는 로봇 패스 서버(140)에 외부설비의 제어를 요청할 수 있다.

이 경우, 로봇 패스 서버(140)는 해당 제어기기(180)에 제어 신호를 다시 전송하여 외부설비를 다시 제어할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 배송 로봇(100)이 복수의 스팟 위치를 포함한 이동 경로 데이터를 수신한 후 이를 토대로 이동하는 것으로 예를 들어 설명하였지만, 로봇 서버(120)에서 배송 로봇(100)의 현재 위치에서 목적지까지 n(n은 1 이상의 자연수)개의 스팟 위치를 포함한 이동 경로 데이터를 생성하며, 이동 경로 데이터 상의 k(k는 n 다 작은 자연수)번째 스팟 위치까지에 해당되는 부분 이동 경로 데이터를 배송 로봇(100)에 전송하여 배송 로봇(100)을 k번째 스팟 위치까지 이동시킨 후 로봇 패스 서버(140)로부터 메시지가 수신됨에 따라 k번째 스팟 위치부터 k+1(k+1은 n과 같거나 작은 자연수)번째 스팟 위치까지의 부분 이동 경로 데이터를 배송 로봇(100)에 전송하여 배송 로봇(100)을 k+1번째 스팟 위치까지 이동시키는 방식으로 배송지까지 배송 로봇(100)을 이동시킬 수 있다.

이후, 배송지에 도착함에 따라 배송 로봇(100)은 복귀 절차를 통해 처음 위치로 돌아올 수 있다.

구체적으로, 배송 로봇(100)은 배송지에서 이동 경로 데이터 상의 출발점까지의 복귀 경로 데이터를 생성한 후 이를 토대로 복귀 절차를 수행하는데, S208에서 S220까지의 단계를 출발점에 해당되는 위치까지 수행하여 배송 로봇(100)을 복귀시킬 수 있다.

복귀 절차에 대한 다른 방법으로 로봇 서버(120)는 배송지에 대응되는 위치에 설치된 UWB 수신기(160)로부터 식별 데이터를 수신한 로봇 패스 서버(140)로부터 메시지가 수신됨에 따라 적어도 하나 이상의 스팟 위치를 포함한 복귀 경로 데이터를 생성한 후 이를 배송 로봇(100)에 전송할 수 있다. 이에 따라, 배송 로봇(100)은 로봇 서버로부터 수신한 복귀 경로 데이터를 토대로 복귀 절차를 수행할 수 있다.

한편, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 로봇 이동 제어 시스템이 공동 주택 단지에 적용되는 경우 배송 로봇(100)이 이동하는 경로 상에는 외부설비로 현관 로비 출입문과 엘리베이터가 존재할 수 있는데, 이에 따른 배송 로봇의 이동 과정에 대해 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 이동 제어 시스템의 공동 주택 단지에 적용된 예시도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 배송지가 입력된 배송 로봇(100)은 이동과 더불어 UWB 신호를 송출한다. 이때, 이동 경로 데이터에 대응되는 이동 경로 상에는 제 1 내지 제 4 스팟 위치를 포함할 수 있다.

배송 로봇(100)은 제 1 스팟 위치(로비 현관문 외부 위치)에 도달함에 따라 일시 정지할 수 있다.

이에 따라, 제 1 스팟 위치에 인접한 위치에 설치된 UWB 수신기(160)는 기 설정된 신호 세기 이상을 갖는 UWB 신호가 수신됨에 따라 로봇 패스 서버(140)에 자신의 식별 데이터를 전송할 수 있다.

로봇 패스 서버(140)는 배송 로봇(100)이 로비 현관문 앞에 도착한 것으로 인지하고, 로비 현관문과 연결된 제어기기(180)에 소정의 제어 신호(개방을 위한 제어 신호)를 전송하여 로비 현관문을 개방시키며, 이와 더불어 로봇 서버(120)에 로비 현관문이 개방되었음을 알리는 메시지를 전송한다.

이에 따라, 로봇 서버(120)는 제 2 스팟 위치까지 배송 로봇(100)을 이동시키기 위한 이동 명령을 배송 로봇(100)에 전송한다.

이후, 배송 로봇(100)이 제 2 스팟 위치, 예컨대 로비의 엘리베이터 외부의 위치까지 이동한 후 일시 정지할 수 있다. 이에 따라, 엘리베이터 외부에 설치된 UWB 수신기(160)는 기 설정된 신호 세기 이상의 UWB 신호가 수신됨에 따라 자신의 식별 데이터를 로봇 패스 서버(140)에 전송한다.

로봇 패스 서버(140)는 식별 데이터에 의거하여 엘리베이터의 제어기기(180)와의 연동을 통해 엘리베이터의 현재 위치를 획득하고 로비층으로 이동이 필요한 경우 제어기기(180)를 통해 엘리베이터를 로비층으로 호출할 수 있다.

엘리베이터의 제어기기(180)와의 연동을 통해 엘리베이터가 로비층에 도착했음이 인식됨에 따라 로봇 패스 서버(140)는 엘리베이터가 로비층에 도착하였음을 알리는 메시지를 로봇 서버(120)에 전송한다.

이에 따라, 로봇 서버(120)는 제 3 스팟 위치, 즉 엘리베이터 내부의 위치까지 배송 로봇(100)을 이동시키기 위한 이동 명령을 배송 로봇(100)에 전송한다.

배송 로봇(100)이 제 3 스팟 위치까지 이동한 후 일시 정지할 수 있다. 이에 따라, 엘리베이터 내부에 설치된 UWB 수신기(160)는 기 설정된 신호 세기 이상의 UWB 신호가 수신됨에 따라 자신의 식별 데이터를 로봇 패스 서버(140)에 전송한다.

로봇 패스 서버(140)는 식별 데이터에 의거하여 배송 로봇(100)이 엘리베이터 내부에 도착한 것으로 인지하고, 배송지에 해당되는 목적층까지의 이동을 위해 엘리베이터의 제어기기(180)를 제어한다.

엘리베이터의 제어기기(180)와의 연동을 통해 엘리베이터가 목적층에 도착했음이 인식됨에 따라 로봇 패스 서버(140)는 엘리베이터가 목적층에 도착하였음을 알리는 메시지를 로봇 서버(120)에 전송한다.

이에 따라, 로봇 서버(120)는 제 4 스팟 위치, 즉 배송지의 목적지 세대까지 배송 로봇(100)을 이동시키기 위한 이동 명령을 배송 로봇(100)에 전송한다.

배송 로봇(100)이 제 4 스팟 위치까지 이동하여 정지하여 배송을 완료할 수 있다. 이때, 배송지에 해당되는 세대의 위치에 설치된 UWB 수신기(160)는 기 설정된 신호 세기 이상의 UWB 신호가 수신됨에 따라 자신의 식별 데이터를 로봇 패스 서버(140)에 전송한다.

로봇 패스 서버(140)는 식별 데이터에 의거하여 배송 로봇(100)이 배송지에 도착했음을 인지하고, 이에 대응되는 메시지를 로봇 서버(120)에 전송하여 배송 로봇(100)이 배송 완료되었음을 알려줄 수 있다

이후, 상술한 바와 같은 과정을 통해 배송 로봇(100)은 복귀할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명에 표현된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 배송 로봇
120 : 로봇 서버
140 : 로봇 패스 서버
160 : UWB 수신기
180 : 제어기기

Claims

무선 네트워크를 통해 로봇 서버와 연결되고 UWB 송신기를 통해 UWB 신호를 송출하며, 이동 경로 데이터 상에 존재하는 스팟 위치에 도착함에 따라 정지하는 로봇과,
상기 이동 경로 데이터에 대응되는 상기 로봇의 이동 경로 상에 설치되어 상기 로봇의 UWB 송신기에서 송출되는 UWB 신호를 수신하는 복수의 UWB 수신기와,
상기 복수의 UWB 수신기와 연결되고, 어느 하나의 UWB 수신기에서 상기 UWB 송신기에서 송출되는 UWB 신호가 수신됨에 따른 상기 어느 하나의 UWB 수신기의 식별 데이터를 수신하며, 상기 수신한 식별 데이터와 매칭된 외부설비를 제어하는 제어기기에 제어 신호를 전송하여 상기 외부설비를 제어하고, 상기 로봇 서버에 상기 로봇이 상기 어느 하나의 UWB 수신기와 인접한 스팟 위치(이하, '도착 스팟 위치' 이라고 함)에 도착하였음을 알리는 메시지를 전송하는 로봇 패스 서버를 포함하며,
상기 로봇 서버는,
상기 메시지에 대한 응답으로 상기 도착 스팟 위치에서 이동 경로 데이터 상의 다음 스팟 위치까지의 이동 명령을 상기 로봇에 전송하는 로봇 이동 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 로봇은,
목적지를 입력할 수 있는 인터페이스를 제공하며, 상기 인터페이스를 통해 목적지가 입력됨에 따라 목적지와 현재 위치 정보를 상기 로봇 서버에 전송한 후 이에 대한 응답으로 적어도 하나 이상의 스팟 위치를 포함한 이동 경로 데이터를 수신하는 로봇 이동 제어 시스템.
제2항에 있어서,
상기 이동 경로 데이터에 대응되는 이동 경로 상에는 공동 주택 단지의 현관 로비 출입문 및 엘리베이터를 포함하며,
상기 UWB 수신기는 현관 로비 출입문 내외부, 엘리베이터 내외부 및 상기 공동 주택 단지의 각 세대 외부에 설치되며,
상기 이동 경로 데이터 상에 스팟 위치는 출입문 내외부와 인접한 위치, 엘리베이터 내외부와 인접한 위치 및 각 세대 외부와 인접한 위치이며,
상기 로봇 패스 서버는 상기 현관 로비 출입문 내부 또는 외부에 설치된 UWB 수신기로부터 식별 데이터가 수신됨에 따라 상기 현관 로비 출입문을 개방시키기 위해 상기 현관 로비 출입문과 연결된 제어기기에 제어 신호를 전송하며, 상기 엘리베이터 외부에 설치된 UWB 수신기로부터 식별 데이터가 수신됨에 따라 상기 엘리베이터의 호출을 위한 제어 신호를 상기 엘리베이터와 연결된 제어기기에 전송하며, 상기 엘리베이터 내부에 설치된 UWB 수신기로부터 식별 데이터가 수신됨에 따라 상기 목적지에 대응되는 위치로 엘리베이터를 이동시키기 위한 제어 신호를 엘리베이터와 연결된 제어기기에 전송하는 로봇 이동 제어 시스템.
제3항에 있어서,
상기 로봇 패스 서버는,
상기 엘리베이터의 호출 또는 이동을 제어한 후 상기 엘리베이터의 제어기기로부터 호출 완료 메시지 또는 이동 완료 메시지가 수신됨에 따라 상기 로봇 서버에 상기 메시지를 전송하는 로봇 이동 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 UWB 수신기는,
상기 수신한 UWB 신호의 세기를 측정하며, 상기 측정한 신호의 세기가 기 설정된 임계값 이상일 경우 상기 식별 데이터를 상기 로봇 패스 서버에 전송하는 로봇 이동 제어 시스템.
제1항에 있어서,
상기 로봇은,
이동 중 외부설비에 의해 이동이 불가할 경우 상기 로봇 서버에 이동 불가 메시지를 전송하며,
상기 로봇 서버는,
상기 외부설비에 대한 재제어를 요청하는 메시지를 상기 로봇 패스 서버에 전송하여 상기 외부설비를 제어하는 로봇 이동 제어 시스템.
제2항에 있어서,
상기 로봇은,
상기 목적지까지의 이동이 완료됨에 따라 상기 이동 경로 데이터를 토대로 복귀 절차를 수행하는 로봇 이동 제어 시스템.
제7항에 있어서,
상기 로봇은,
상기 목적지에서 상기 이동 경로 데이터 상의 출발점까지의 복귀 경로 데이터를 생성한 후 이를 토대로 복귀 절차를 수행하는 로봇 이동 제어 시스템.
제7항에 있어서,
상기 로봇 서버는,
상기 목적지에 대응되는 위치에 설치된 UWB 수신기로부터 식별 데이터를 수신한 로봇 패스 서버로부터 메시지가 수신됨에 따라 적어도 하나 이상의 스팟 위치를 포함한 복귀 경로 데이터를 상기 로봇에 전송하며,
상기 로봇은 상기 로봇 서버로부터 수신한 복귀 경로 데이터를 토대로 복귀 절차를 수행하는 로봇 이동 제어 시스템.
무선 네트워크를 통해 로봇 서버와 연결되고 UWB 송신기를 통해 UWB 신호를 송출하는 로봇의 이동을 제어하기 위한 방법에 있어서,
상기 로봇이 이동 경로 데이터를 토대로 이동을 수행하면서 상기 UWB 신호를 기 설정된 시간 간격으로 송출하는 단계와,
상기 이동 경로 데이터에 대응되는 상기 로봇의 이동 경로 상에 설치된 UWB 수신기에서 상기 로봇의 UWB 송신기에서 송출되는 UWB 신호를 수신함에 따라 자신의 식별 데이터를 로봇 패스 서버에 전송하는 단계와,
상기 로봇 패스 서버에서 상기 수신한 식별 데이터와 매칭된 외부설비를 제어하는 제어기기에 제어 신호를 전송하여 상기 외부설비를 제어하는 단계와,
상기 로봇 패스 서버에서 상기 로봇 서버에 상기 UWB 수신기와 인접한 스팟 위치(이하, '도착 스팟 위치' 이라고 함)에 도착하였음을 알리는 메시지를 전송하는 단계와,
상기 로봇 서버에서 상기 메시지에 대한 응답으로 상기 도착 스팟 위치에서 이동 경로 데이터 상의 다음 스팟 위치까지의 이동 명령을 상기 로봇에 전송하는 단계를 포함하는 로봇 이동 제어 방법.
제10항에 있어서,
상기 로봇 이동 제어 방법은,
상기 로봇에서 목적지가 입력됨에 따라 목적지와 현재 위치 정보를 상기 로봇 서버에 전송한 후 이에 대한 응답으로 적어도 하나 이상의 스팟 위치를 포함한 이동 경로 데이터를 수신하는 단계를 더 포함하는 로봇 이동 제어 방법.
제11항에 있어서,
상기 이동 경로 데이터에 대응되는 이동 경로 상에 설치된 외부설비는 공동 주택 단지의 현관 로비 출입문 및 엘리베이터를 포함하며,
상기 UWB 수신기는 현관 로비 출입문 내외부, 엘리베이터 내외부 및 상기 공동 주택 단지의 각 세대 외부에 설치되며,
상기 이동 경로 데이터 상에 스팟 위치는 출입문 내외부와 인접한 위치, 엘리베이터 내외부와 인접한 위치 및 각 세대 외부와 인접한 위치이며,
상기 외부설비를 제어하는 단계는,
상기 현관 로비 출입문 내부 또는 외부에 설치된 UWB 수신기로부터 식별 데이터가 수신됨에 따라 상기 현관 로비 출입문을 개방시키기 위해 상기 현관 로비 출입문과 연결된 제어기기에 제어 신호를 전송하여 외부설비를 제어하며, 상기 엘리베이터 외부에 설치된 UWB 수신기로부터 식별 데이터가 수신됨에 따라 상기 엘리베이터의 호출을 위한 제어 신호를 상기 엘리베이터와 연결된 제어기기에 전송하여 외부설비를 제어하며, 상기 엘리베이터 내부에 설치된 UWB 수신기로부터 식별 데이터가 수신됨에 따라 상기 목적지에 대응되는 위치로 엘리베이터를 이동시키기 위한 제어 신호를 엘리베이터와 연결된 제어기기에 전송하여 외부설비를 제어하는 로봇 이동 제어 방법.
제12항에 있어서,
상기 외부설비 제어로 상기 엘리베이터의 호출 또는 이동을 제어하는 경우
상기 메시지를 전송하는 단계는,
상기 엘리베이터의 제어기기로부터 호출 완료 메시지 또는 이동 완료 메시지가 수신됨에 따라 상기 로봇 서버에 상기 메시지를 전송하는 로봇 이동 제어 방법.
제10항에 있어서,
상기 로봇 패스 서버에 전송하는 단계는,
상기 수신한 UWB 신호의 세기를 측정하는 단계와,
상기 측정한 신호의 세기가 기 설정된 임계값 이상일 경우 상기 식별 데이터를 상기 로봇 패스 서버에 전송하는 단계를 포함하는 로봇 이동 제어 방법.
제10항에 있어서,
상기 로봇 이동 제어 방법은,
상기 로봇에서 이동 중 외부설비에 의해 이동이 불가할 경우 상기 로봇 서버에 이동 불가 메시지를 전송하는 단계와,
상기 로봇 서버에서 상기 외부설비에 대한 재제어를 요청하는 메시지를 상기 로봇 패스 서버에 전송하는 단계와,
상기 로봇 패스 서버에서 상기 외부설비와 연결된 제어기기에 제어 신호를 재전송하여 상기 외부설비를 제어하는 단계를 더 포함하는 로봇 이동 제어 방법.
제11항에 있어서,
상기 로봇 이동 제어 방법은,
상기 로봇이 목적지에 도착함에 따라 상기 로봇에서 상기 목적지에서 상기 이동 경로 데이터 상의 출발점까지의 복귀 경로 데이터를 생성하는 단계를 더 포함하며,
상기 복귀 경로 데이터를 이동 경로 데이터로 하여 청구항 11항에 기재된 각 단계들을 수행하여 상기 현재 위치 정보에 대응되는 출발점으로 복귀하는 로봇 이동 제어 방법.
제11항에 있어서,
상기 로봇 이동 제어 방법은,
상기 로봇 서버에서 상기 목적지에 대응되는 위치에 설치된 UWB 수신기로부터 식별 데이터를 수신한 로봇 패스 서버로부터 메시지가 수신됨에 따라 적어도 하나 이상의 스팟 위치를 포함한 복귀 경로 데이터를 상기 로봇에 전송하는 단계를 더 포함하며,
상기 복귀 경로 데이터를 이동 경로 데이터로 하여 청구항 11항에 기재된 각 단계들을 수행하여 상기 현재 위치 정보에 대응되는 출발점으로 복귀하는 로봇 이동 제어 방법.