KR102468637B1 - 물류센터용 ar글래스 연동형 자율주행로봇 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 물류센터용 AR글래스 연동형 자율주행로봇에 관한 것으로, 더 상세하게는 물류센터에서 작업을 위해 지정된 소정의 경로를 따라 자율주행하되, 작업 진행중에는 해당 작업과 연계된 작업자의 위치에 따라 작업자를 트래킹하는, 물류센터용 AR글래스 연동형 자율주행로봇에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 소정의 면적을 가지는 적재대가 상부에 형성되는 몸체; 상기 몸체에 구비되어, 물품을 적재대에 적재하거나 적재대에 있는 물품을 이재하는 로봇암; 상기 몸체에 구비되어, 소정의 물류정보를 도시하는 디스플레이; 상기 몸체에 구비되는 카메라; 탈착이 가능하도록 결합되는 배터리; 상기 배터리에 전력을 충전하도록 구비되는 충전모듈; 상기 몸체의 하부에 구비되는 베이스; 상기 몸체와 베이스 사이에 구비되며, 몸체를 베이스로부터 1축 방향으로 회전시키는 몸체회전부; 상기 베이스에 구비되어, 이동과 관련된 소정의 위치정보를 수집하는 센서부; 상기 베이스에 구비되어, 몸체를 이동시키는 이동수단; 및 상기 로봇암 및 이동수단을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는: 작업자와 상호작용하도록 지정된 작업공간 내에서는 상기 작업자를 트래킹하며 지정된 작업을 수행하는 트래킹단계; 및 상기 상호작용이 종료되었을 때 또는 새로운 상호작용을 입력받았을 때에는 장애물 회피 기동하며 상기 작업공간으로 이동하는 이동단계;를 수행하는, 물류센터용 AR글래스 연동형 자율주행로봇을 제공한다.

Description

물류센터용 AR글래스 연동형 자율주행로봇{AR Glass Linked Autonomous Driving Robot for Distribution Center}
본 발명은 물류센터용 AR글래스 연동형 자율주행로봇에 관한 것으로, 더 상세하게는 물류센터에서 작업을 위해 지정된 소정의 경로를 따라 자율주행하되, 작업 진행중에는 해당 작업과 연계된 작업자의 위치에 따라 작업자를 트래킹하는, 물류센터용 AR글래스 연동형 자율주행로봇에 관한 것이다.
최근 산업발전 가속화에 따라 물류 자동화 시스템들이 다수 개발되고 있으며, 실제 산업현장에서 이미 적용되고 있는 물류 자동화 시스템과 그에 이용되는 자율주행로봇도 많다.
자동화된 물류센터에서는 수많은 작업자와 로봇(AGV)이 작업을 수행하고 있으며, 이에 따라 작업자와 로봇의 동선/작업과정에 혼선이 발생하는 것부터 로봇과의 충돌 등에 의한 안전사고까지 다양한 문제점이 발생하고 있다.
국내등록특허 제10-2202244호에는 "자율주행유닛을 이용한 물류이송시스템 및 자율주행유닛을 이용한 물류이송방법"이 개시되어 있으며, 상기 특허문헌에서는 해결하고자 하는 과제로써 "작업자와 물류이송유닛이 서로 상호 연계하여 작업하는 것"을 기재하고 있으나, 그러한 효과나 기능을 나타내는 구성이 부족하여 실제로 물류 현장에서 작업자와 로봇 간의 협업을 돕는 데 도움을 주지는 못한다는 한계점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전술한 바와 같은 종래 물류 자동화 기술의 한계점을 해결하기 위하여, 작업자와 로봇이 서로 효율적으로 협업할 수 있도록 하고, 작업자와 로봇 간의 안전사고 등을 예방할 수 있는 물류센터용 AR글래스 연동형 자율주행로봇 및 물류센터 작업정보 공유 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래 물류 자동화 기술의 한계점을 해결하기 위하여, 소정의 면적을 가지는 적재대(1)가 상부에 형성되는 몸체(2); 상기 몸체(2)에 구비되어, 물품(P)을 적재대(1)에 적재하거나 적재대(1)에 있는 물품(P)을 이재하는 로봇암; 상기 몸체(2)에 구비되어, 소정의 물류정보를 도시하는 디스플레이(3); 상기 몸체(2)에 구비되는 카메라; 탈착이 가능하도록 결합되는 배터리(4); 상기 배터리(4)에 전력을 충전하도록 구비되는 충전모듈; 상기 몸체(2)의 하부에 구비되는 베이스(5); 상기 몸체(2)와 베이스(5) 사이에 구비되며, 몸체(2)를 베이스(5)로부터 1축 방향으로 회전시키는 몸체회전부(6); 상기 베이스(5)에 구비되어, 이동과 관련된 소정의 위치정보를 수집하는 센서부; 상기 베이스(5)에 구비되어, 몸체(2)를 이동시키는 이동수단; 및 상기 로봇암 및 이동수단을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는: 작업자(M)와 상호작용하도록 지정된 작업공간 내에서는 상기 작업자(M)를 트래킹하며 지정된 작업을 수행하는 트래킹단계; 및 상기 상호작용이 종료되었을 때 또는 새로운 상호작용을 입력받았을 때에는 장애물 회피 기동하며 상기 작업공간으로 이동하는 이동단계;를 수행하는, 물류센터용 AR글래스 연동형 자율주행로봇을 제공한다.
또한, 상기 디스플레이(3)는: 자율주행로봇이 사용되는 장소의 지도이미지가 출력되고, 상기 지도이미지에 자율주행로봇의 현재위치 및 이동경로를 표시하는 지도표시부; 복수개의 작업공간 중 현재 지정된 작업공간에서 수행되는 하나 이상의 작업의 리스트를 표시하고, 상기 작업의 리스트 중 현재 수행해야 하는 작업을 강조표시하는 작업표시부; 자율주행로봇의 운행시간, 주행거리 및 배터리(4) 정보가 표시되는 로봇정보표시부; 및 상기 현재 수행해야 하는 작업에 대하여, 적재 또는 이재 대상물, 수량 및 위치관리번호가 표시되는 물품(P)정보부;를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 작업자(M)가 머리에 착용할 수 있도록 제공되는 AR글래스;를 더 포함하고, 상기 AR글래스는: 상기 현재 수행해야 하는 작업에 대하여, 적재 또는 이재 대상물을 인식하는 물품(P)인식부; 인식된 상기 적재 또는 이재 대상물의 외형선을 따라 가상의 제1다각형을 생성하는 물품(P)외형생성부; 상기 현재 수행해야 하는 작업에 대하여, 적재 또는 이재 대상 지점을 인식하는 장소인식부; 인식된 상기 적재 또는 이재 대상 지점에, 상기 가상의 제1다각형 형상과 닮은 도형인 가상의 제2다각형을 생성하되, AR글래스의 현재 위치를 기준으로 적재 또는 이재 대상물과의 거리(A) 및 적재 또는 이재 대상 지점과의 거리(B)의 비율만큼 크기를 변환하여 생성하는 장소외형생성부; 및 상기 물품(P)인식부에서 인식된 적재 또는 이재 대상물의 위치에 가상의 제1다각형을 덮어씌우고, 상기 장소인식부에서 인식된 적재 또는 이재 대상 지점에 가상의 제2다각형을 덮어씌우는 AR구현부;를 포함할 수 있다.
아울러, 상기 자율주행로봇이 사용되는 장소의 일측에 형성되는 무선충전스팟에서 무선충전이 가능하도록 베이스(5)에 구비되는 무선충전모듈(7); 및 상기 자율주행로봇이 사용되는 장소의 바닥면에 소정의 간격마다 매설된 자기장 발생장치로부터 발생된 자속변화에 의하여 유도기전력을 생성함으로써 상기 배터리(4)를 충전하는 유도기전력충전모듈(8);을 포함할 수 있다.
또한, 상기 로봇암은: 상기 몸체(2)에 구비되며, 길이조절이 가능하도록 구비되는 붐대(9); 상기 붐대(9)의 단부로부터 신장되어 길이조절이 가능하도록 구비되는 호이스트라인(10); 및 상기 호이스트라인(10)의 단부에 연결되는 집게모듈(11);을 포함하고, 상기 집게모듈(11)은: 1축 방향으로 길이조절이 가능하도록 구비되며, 한 쌍이 서로 수직한 방향으로 결합되는 수평폴대(12); 및 각각의 수평폴대(12) 양단에 결합되며, 단부에는 수평 방향으로 신장되는 하중지지후크(14)가 형성되는 수직폴대(13);를 포함하고, 상기 수평폴대(12)는: 정방향 및 역방향 회전이 가능한 길이조절모터(15); 상기 길이조절모터(15)의 양방향 회전축으로써, 길이조절모터(15)를 중심으로 서로 반대 방향의 나사산이 형성되는 길이조절축(16); 상기 길이조절축(16)에 연결되며, 일측에 평면이 형성되는 볼스크류(17); 상기 볼스크류(17)의 평면에 접하는 평면이 형성되며, 상기 길이조절모터(15)의 상부에 결합되어 길이조절축(16) 방향으로 신장되는 가이드(18); 및 상기 수직폴대(13)를 회전시키는 후크회전모터(19);를 포함하고, 상기 이동수단은: 옴니휠(20)(Omni Wheel)로 구성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 자율주행로봇이 단순한 자율주행 기능에서 벗어나 작업자와의 협업이 가능해져 원활한 물류 작업이 가능해진다.
또한, 자율주행로봇을 주행중에도 지속적으로 충전할 수 있으며, 배터리가 부족한 경우 공간(물류창고 등)의 일측 이상에 구비된 무선충전스팟에서 무선충전 방식으로 충전할 수 있으며, 배터리가 부족해지기 전에 자율주행로봇이 상기 무선충전스팟에 미리 이동하도록 제어함으로써 배터리 방전으로 인한 작업중단을 방지할 수 있다.
그리고, 자율주행로봇의 몸체가 베이스를 기준으로 회전 가능하도록 구성하고, 이동수단(바퀴)로는 옴니휠을 채용함으로써 좁은 공간에서도 이동할 수 있고, 좁은 선반 사이에 접근하여 물건을 이재 및 적재할 수 있다.
아울러, 작업자는 자율주행로봇의 디스플레이를 통해 작업과 관련된 정보와, 자신과 작업중인 자율주행로봇의 작업일정/상태 등을 쉽게 확인할 수 있어서 원활한 작업 진행 및 작업일정 조정이 가능하다.
또한, 작업자가 착용하는 AR글래스를 통해 작업대상물 및 작업 위치를 직관적으로 확인할 수 있으며, 2D 다각형 형상을 구현하는 것을 통해 그래픽 처리 부하를 감소시켜 AR글래스의 하드웨어 요구 성능을 하향시킬 수 있고, 처리 속도를 개선할 수 있다.
그리고, 길이/넓이가 가변되는 집게모듈을 통해 다양한 크기의 물품(적재물)을 적재/이재할 수 있다.
도 1 은 본 발명의 실시 예에 따른 물류센터 작업정보 공유 시스템의 개요도이다.
도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 물류센터용 AR글래스 연동형 자율주행로봇의 측면도이다.
도 3 내지 도 5 는 본 발명의 실시 예에 따른 물류센터용 AR글래스 연동형 자율주행로봇의 수평폴대(집게모듈)의 구조 및 작동 방식을 나타낸 도면이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 발명의 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 소정의 면적을 가지는 적재대(1)가 상부에 형성되는 몸체(2); 상기 몸체(2)에 구비되어, 물품(P)을 적재대(1)에 적재하거나 적재대(1)에 있는 물품(P)을 이재하는 로봇암; 상기 몸체(2)에 구비되어, 소정의 물류정보를 도시하는 디스플레이(3); 상기 몸체(2)에 구비되는 카메라; 탈착이 가능하도록 결합되는 배터리(4); 상기 배터리(4)에 전력을 충전하도록 구비되는 충전모듈; 상기 몸체(2)의 하부에 구비되는 베이스(5); 상기 몸체(2)와 베이스(5) 사이에 구비되며, 몸체(2)를 베이스(5)로부터 1축 방향으로 회전시키는 몸체회전부(6); 상기 베이스(5)에 구비되어, 이동과 관련된 소정의 위치정보를 수집하는 센서부; 상기 베이스(5)에 구비되어, 몸체(2)를 이동시키는 이동수단; 및 상기 로봇암 및 이동수단을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는: 작업자(M)와 상호작용하도록 지정된 작업공간 내에서는 상기 작업자(M)를 트래킹하며 지정된 작업을 수행하는 트래킹단계; 및 상기 상호작용이 종료되었을 때 또는 새로운 상호작용을 입력받았을 때에는 장애물 회피 기동하며 상기 작업공간으로 이동하는 이동단계;를 수행하는, 물류센터용 AR글래스 연동형 자율주행로봇을 제공한다.
상기 카메라는 작업물품번호(품목번호) 및 물품(P)의 개수를 실시간으로 스캔할 수 있으며, 제어부에서는 카메라에서 촬영된 화상과 자율주행로봇의 현재 위치를 기반으로 물품을 특정할 수 있다.
상기 카메라는 X축 내지 Y축 방향에 대해 회전 가능하며, 회전을 통해 선반의 저층부터 고층까지의 영상을 촬영할 수 있다.
카메라에서 촬영된 화상에서 선반의 몇 번째 층(칸)을 촬영중인지를 판단하고, 선반의 층 정보와 로봇의 현재 위치 및 카메라의 촬영 각도를 종합하여 화상에 나타난 물품들을 특정(작업물품번호를 파악)할 수 있다.
상기 이동수단은 바퀴, 레일 등 로봇을 이송시키기 위해 공간의 바닥면에 접촉하는 부재를 의미할 수 있다.
상기 배터리는 베이스의 후면에서 삽입/탈거 가능한 형태로 구비될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 베이스의 후면에서 배터리의 삽탈이 가능하며, 베이스의 저면에는 유도기전력충전모듈이, 베이스의 전면에는 무선충전모듈이 구비될 수 있다.
베이스의 상면에 구비되는 몸체회전부는, 포크레인에 구비되는 회전장치와 같은 형태로 구성될 수 있으며, 베이스를 기준으로 몸체를 회전시켜 자율주행로봇 전체를 회전운행시키지 않고도 여러 방향에 있는 물품을 적재/이재할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이(3)는: 자율주행로봇이 사용되는 장소의 지도이미지가 출력되고, 상기 지도이미지에 자율주행로봇의 현재위치 및 이동경로를 표시하는 지도표시부; 복수개의 작업공간 중 현재 지정된 작업공간에서 수행되는 하나 이상의 작업의 리스트를 표시하고, 상기 작업의 리스트 중 현재 수행해야 하는 작업을 강조표시하는 작업표시부; 자율주행로봇의 운행시간, 주행거리 및 배터리(4) 정보가 표시되는 로봇정보표시부; 및 상기 현재 수행해야 하는 작업에 대하여, 적재 또는 이재 대상물, 수량 및 위치관리번호가 표시되는 물품(P)정보부;를 포함할 수 있다.
상기 자율주행로봇의 배터리가 소정의 수치 이하인 경우, 유휴상태(대기/충전중/충전완료/작업 미지정)의 다른 자율주행로봇에 배터리가 소정의 수치 이하인 자율주행로봇이 수행중인 작업을 일시적으로 중복 지정한다. 상기 다른 자율주행로봇이 작업자 및 배터리가 소정의 수치 이하인 자율주행로봇에 인접하게 되면, 배터리가 소정의 수치 이하인 자율주행로봇의 적재대에 적재된 물품을 다른 자율주행로봇으로 이재하고, 이재가 완료되었을 때 배터리가 소정의 수치 이하인 자율주행로봇은 무선충전스팟으로 이동하도록 제어될 수 있다. 이 때, 배터리가 소정의 수치 이하인 자율주행로봇에 있었던 작업순서, 지정작업, 지정 작업자 등의 데이터는 상기 다른 자율주행로봇으로 전송되어, 작업자는 작업의 흐름이 끊기지 않도록 계속해서 작업을 수행할 수 있다.
그리고, 상기 작업자(M)가 머리에 착용할 수 있도록 제공되는 AR글래스;를 더 포함하고, 상기 AR글래스는: 상기 현재 수행해야 하는 작업에 대하여, 적재 또는 이재 대상물을 인식하는 물품(P)인식부; 인식된 상기 적재 또는 이재 대상물의 외형선을 따라 가상의 제1다각형을 생성하는 물품(P)외형생성부; 상기 현재 수행해야 하는 작업에 대하여, 적재 또는 이재 대상 지점을 인식하는 장소인식부; 인식된 상기 적재 또는 이재 대상 지점에, 상기 가상의 제1다각형 형상과 닮은 도형인 가상의 제2다각형을 생성하되, AR글래스의 현재 위치를 기준으로 적재 또는 이재 대상물과의 거리(A) 및 적재 또는 이재 대상 지점과의 거리(B)의 비율만큼 크기를 변환하여 생성하는 장소외형생성부; 및 상기 물품(P)인식부에서 인식된 적재 또는 이재 대상물의 위치에 가상의 제1다각형을 덮어씌우고, 상기 장소인식부에서 인식된 적재 또는 이재 대상 지점에 가상의 제2다각형을 덮어씌우는 AR구현부;를 포함할 수 있다.
상기 제1다각형 및 제2다각형은 반투명한 평면 형상으로 형성될 수 있다. AR글래스에서 구현되는 그래픽을 상기와 같이 단순화함으로써 AR글래스의 그래픽 처리 부하를 감소시킬 수 있으며, 이를 통해 AR글래스의 하드웨어 요구 성능을 하향시킬 수 있으며, AR글래스에서 처리해야 하는 다른 연산(물품인식, 거리측정/계산 등)에 CPU 할당량을 높여 처리 속도를 향상시킬 수 있다.
상기 제1다각형 및 제2다각형을 덮어씌운다는 기재는, 증강현실(AR) 화면 상에 해당 이미지를 표시하는 그래픽 처리 단계를 의미한다.
후술하는 붐대(9)를 인식시키고, 붐대의 형상에 대해 제3다각형을 생성하여 증강현실(AR) 화면상에 출력시킴으로써, 자율주행로봇의 작업(붐대 제어) 시 작업자와의 충돌 등으로 인한 사고를 방지할 수 있다.
아울러, 상기 자율주행로봇이 사용되는 장소의 일측에 형성되는 무선충전스팟에서 무선충전이 가능하도록 베이스(5)에 구비되는 무선충전모듈(7); 및 상기 자율주행로봇이 사용되는 장소의 바닥면에 소정의 간격마다 매설된 자기장 발생장치로부터 발생된 자속변화에 의하여 유도기전력을 생성함으로써 상기 배터리(4)를 충전하는 유도기전력충전모듈(8);을 포함할 수 있다.
상기 자기장 발생장치는 바닥면에 소정의 간격마다 이격되어 배치됨으로써 자율주행로봇의 주행 시 각 자기장 발생장치와 유도기전력충전모듈 내의 솔레노이드 사이의 자속이 변화하도록 구성하여 전력을 생성할 수 있다. 또는, 각 자기장 발생장치에 인가되는 전압/전류를 변화시킴으로써 자속 변화를 유도할 수도 있다.
상기 무선충전스팟은 작업공간의 벽면 등에 구비될 수 있으며, 자율주행로봇 베이스의 전면부에 구비된 무선충전모듈을 상기 무선충전스팟에 접근시켜 자율주행로봇을 대기시킴으로써 배터리를 충전시킬 수 있다.
또한, 상기 로봇암은: 상기 몸체(2)에 구비되며, 길이조절이 가능하도록 구비되는 붐대(9); 상기 붐대(9)의 단부로부터 신장되어 길이조절이 가능하도록 구비되는 호이스트라인(10); 및 상기 호이스트라인(10)의 단부에 연결되는 집게모듈(11);을 포함하고, 상기 집게모듈(11)은: 1축 방향으로 길이조절이 가능하도록 구비되며, 한 쌍이 서로 수직한 방향으로 결합되는 수평폴대(12); 및 각각의 수평폴대(12) 양단에 결합되며, 단부에는 수평 방향으로 신장되는 하중지지후크(14)가 형성되는 수직폴대(13);를 포함하고, 상기 수평폴대(12)는: 정방향 및 역방향 회전이 가능한 길이조절모터(15); 상기 길이조절모터(15)의 양방향 회전축으로써, 길이조절모터(15)를 중심으로 서로 반대 방향의 나사산이 형성되는 길이조절축(16); 상기 길이조절축(16)에 연결되며, 일측에 평면이 형성되는 볼스크류(17); 상기 볼스크류(17)의 평면에 접하는 평면이 형성되며, 상기 길이조절모터(15)의 상부에 결합되어 길이조절축(16) 방향으로 신장되는 가이드(18); 및 상기 수직폴대(13)를 회전시키는 후크회전모터(19);를 포함하고, 상기 이동수단은: 옴니휠(20)(Omni Wheel)로 구성될 수 있다.
상기와 같은 구조를 통해 다양한 크기의 물품(특히 육면체 형상의 상자 형태)을 적재 및 이재할 수 있다. 또한, 길이조절모터의 회전에 의해 양 쪽의 볼스크류를 동시에 이송시킬 수 있으므로, 수평폴대는 무게중심을 기준으로 좌우대칭이 되도록 제어될 수 있다.
도 3 (a)에는 볼스크류가 길이조절모터 방향에 밀착하여 수평폴대의 길이가 짧아진 상태가, 도 3 (b)에는 볼스크류가 길이조절모터 방향으로부터 이격되여 수평폴대의 길이가 길어진 상태가 도시되어 있다.
도 4 (a)에는 두 수평폴대가 결합된 집게모듈의 평면도가, 도 4 (b)에는 두 수평폴대의 길이가 길어진 상태의 집게모듈이, 도 4 (c)에는 수직폴대가 회전하여 하중지지후크가 중심 방향을 향하지 않고 외부 일측을 향하도록 조절된 상태가 도시되어 있다.
옴니휠은 베이스에 다수개(바람직하게는 4개) 결합되며, 각각의 옴니휠을 개별적으로 제어함으로써 직진, 좌회전, 우회전, 제자리 회전, 후진 등을 구현할 수 있다.
상기 길이조절축이 회전됨에 따라 그에 연결된 볼스크류도 같이 회전력을 전달받게 되며, 회전력은 볼스크류의 평면 부분이 가이드의 평면에 접함으로써(구속됨으로써) 볼스크류의 수평 방향 직선 운동으로 변환된다.
1 : 적재대 2 : 몸체
3 : 디스플레이 4 : 배터리
5 : 베이스 6 : 몸체회전부
7 : 무선충전모듈 8 : 유도기전력충전모듈
9 : 붐대 10 : 호이스트라인
11 : 집게모듈 12 : 수평폴대
13 : 수직폴대 14 : 하중지지후크
15 : 길이조절모터 16 : 길이조절축
17 : 볼스크류 18 : 가이드
19 : 후크회전모터 20 : 옴니휠
S : 선반 C : 컨베이어
R : 로봇 M : 작업자
P : 물품

Claims (2)

  1. 소정의 면적을 가지는 적재대가 상부에 형성되는 몸체;
    상기 몸체에 구비되어, 물품을 적재대에 적재하거나 적재대에 있는 물품을 이재하는 로봇암;
    상기 몸체에 구비되어, 소정의 물류정보를 도시하는 디스플레이;
    상기 몸체에 구비되는 카메라;
    탈착이 가능하도록 결합되는 배터리;
    상기 배터리에 전력을 충전하도록 구비되는 충전모듈;
    상기 몸체의 하부에 구비되는 베이스;
    상기 몸체와 베이스 사이에 구비되며, 몸체를 베이스로부터 1축 방향으로 회전시키는 몸체회전부;
    상기 베이스에 구비되어, 이동과 관련된 소정의 위치정보를 수집하는 센서부;
    상기 베이스에 구비되어, 몸체를 이동시키는 이동수단; 및
    상기 로봇암 및 이동수단을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는:
    작업자와 상호작용하도록 지정된 작업공간 내에서는 상기 작업자를 트래킹하며 지정된 작업을 수행하는 트래킹단계; 및
    상기 상호작용이 종료되었을 때 또는 새로운 상호작용을 입력받았을 때에는 장애물 회피 기동하며 상기 작업공간으로 이동하는 이동단계;를 수행하고,
    상기 디스플레이는:
    자율주행로봇이 사용되는 장소의 지도이미지가 출력되고, 상기 지도이미지에 자율주행로봇의 현재위치 및 이동경로를 표시하는 지도표시부;
    복수개의 작업공간 중 현재 지정된 작업공간에서 수행되는 하나 이상의 작업의 리스트를 표시하고, 상기 작업의 리스트 중 현재 수행해야 하는 작업을 강조표시하는 작업표시부;
    자율주행로봇의 운행시간, 주행거리 및 배터리 정보가 표시되는 로봇정보표시부; 및
    상기 현재 수행해야 하는 작업에 대하여, 적재 또는 이재 대상물, 수량 및 위치관리번호가 표시되는 물품정보부;를 포함하고,
    상기 작업자가 머리에 착용할 수 있도록 제공되는 AR글래스;를 더 포함하고,
    상기 AR글래스는:
    상기 현재 수행해야 하는 작업에 대하여, 적재 또는 이재 대상물을 인식하는 물품인식부;
    인식된 상기 적재 또는 이재 대상물의 외형선을 따라 가상의 제1다각형을 생성하는 물품외형생성부;
    상기 현재 수행해야 하는 작업에 대하여, 적재 또는 이재 대상 지점을 인식하는 장소인식부;
    인식된 상기 적재 또는 이재 대상 지점에, 상기 가상의 제1다각형 형상과 닮은 도형인 가상의 제2다각형을 생성하되, AR글래스의 현재 위치를 기준으로 적재 또는 이재 대상물과의 거리(A) 및 적재 또는 이재 대상 지점과의 거리(B)의 비율만큼 크기를 변환하여 생성하는 장소외형생성부; 및
    상기 물품인식부에서 인식된 적재 또는 이재 대상물의 위치에 가상의 제1다각형을 덮어씌우고, 상기 장소인식부에서 인식된 적재 또는 이재 대상 지점에 가상의 제2다각형을 덮어씌우는 AR구현부;를 포함하고,
    상기 로봇암은:
    상기 몸체에 구비되며, 길이조절이 가능하도록 구비되는 붐대;
    상기 붐대의 단부로부터 신장되어 길이조절이 가능하도록 구비되는 호이스트라인; 및
    상기 호이스트라인의 단부에 연결되는 집게모듈;을 포함하고,
    상기 집게모듈은:
    1축 방향으로 길이조절이 가능하도록 구비되며, 한 쌍이 서로 수직한 방향으로 결합되는 수평폴대; 및
    각각의 수평폴대 양단에 결합되며, 단부에는 수평 방향으로 신장되는 하중지지후크가 형성되는 수직폴대;를 포함하고,
    상기 수평폴대는:
    정방향 및 역방향 회전이 가능한 길이조절모터;
    상기 길이조절모터의 양방향 회전축으로써, 길이조절모터를 중심으로 서로 반대 방향의 나사산이 형성되는 길이조절축;
    상기 길이조절축에 연결되며, 일측에 평면이 형성되는 볼스크류;
    상기 볼스크류의 평면에 접하는 평면이 형성되며, 상기 길이조절모터의 상부에 결합되어 길이조절축 방향으로 신장되는 가이드; 및
    상기 수직폴대를 회전시키는 후크회전모터;를 포함하는, 물류센터용 AR글래스 연동형 자율주행로봇
  2. 청구항 1항에 있어서,
    상기 자율주행로봇이 사용되는 장소의 일측에 형성되는 무선충전스팟에서 무선충전이 가능하도록 베이스에 구비되는 무선충전모듈; 및
    상기 자율주행로봇이 사용되는 장소의 바닥면에 소정의 간격마다 매설된 자기장 발생장치로부터 발생된 자속변화에 의하여 유도기전력을 생성함으로써 상기 배터리를 충전하는 유도기전력충전모듈;을 포함하는, 물류센터용 AR글래스 연동형 자율주행로봇
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