KR102532759B1 - 바닥평탄도 측정로봇 - Google Patents
바닥평탄도 측정로봇 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102532759B1 KR102532759B1 KR1020220100810A KR20220100810A KR102532759B1 KR 102532759 B1 KR102532759 B1 KR 102532759B1 KR 1020220100810 A KR1020220100810 A KR 1020220100810A KR 20220100810 A KR20220100810 A KR 20220100810A KR 102532759 B1 KR102532759 B1 KR 102532759B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- main body
- floor
- flatness
- measurement
- auxiliary
- Prior art date
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 51
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 22
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 11
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 1
- 230000003760 hair shine Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/30—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring roughness or irregularity of surfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
- B25J19/02—Sensing devices
- B25J19/021—Optical sensing devices
- B25J19/022—Optical sensing devices using lasers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
- B25J5/007—Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on wheels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
- B25J9/1664—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C22/00—Measuring distance traversed on the ground by vehicles, persons, animals or other moving solid bodies, e.g. using odometers, using pedometers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C9/00—Measuring inclination, e.g. by clinometers, by levels
- G01C9/02—Details
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
- G01S17/89—Lidar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S17/894—3D imaging with simultaneous measurement of time-of-flight at a 2D array of receiver pixels, e.g. time-of-flight cameras or flash lidar
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
본 발명은 측정공간을 자율주행하며 공간정보의 수집과 함께 복수의 센서모듈을 이용하여 바닥의 평탄도를 측정하되 3D 측정맵을 생성하며 정확한 평탄도 측정을 수행하고, 산출된 데이터의 가공 및 분석에 따른 품질 또는 공정 관리를 지원하는 바닥평탄도 측정로봇에 관한 것이다.
Description
본 발명은 바닥 평탄도 측정에 관한 것으로, 자세하게는 측정공간을 자율주행하며 공간정보의 수집과 함께 복수의 센서모듈을 이용하여 바닥의 평탄도를 측정하되 3D 측정맵을 생성하며 정확한 평탄도 측정을 수행하고, 산출된 데이터의 가공 및 분석에 따른 품질 또는 공정 관리를 지원하는 바닥평탄도 측정로봇에 관한 것이다.
콘크리트 바닥의 평탄도 또는 평활도는 배수 및 바닥 마감작업을 비롯하여 출입문과 같은 바닥에 접한 구조물의 품질에 영향을 끼치고, 물류창고나 각종 기계 장비나 설비가 들어서는 시설에서는 안전 주행 및 가공정밀도에 영향을 미칠 수 있어 바닥 시공시 평탄도 측정은 필수적이다.
바닥의 평탄도를 측정하기 위해 사용되었던 전통적인 방법은 2~3m 길이의 곧은 막대기를 사용하여 바닥을 측정하는 것으로, 매우 좁은 구역에는 사용 가능하지만 넓은 면적의 시설에 적용할 수 없음에 따라 근래 영국 초평탄 TR34 표준에 따른 측정 장비, 레이저 레벨기, 3D 스캐너 등을 이용한 측정이 이루어지고 있다.
하지만, TR34 표준은 개정된 지 20년이 다 되어가는 구식 기술이나 지금까지 대체기술이 없어서 여전히 사용되고 있는 기술로, 사람이 손으로 직접 끌어 이동시키면서 측정이 이루어짐에 따라 정확한 직선 경로를 따라 이동하는 것이 어려워 작업자의 숙련도에 의해 측정 결과가 달라질 수 있어 신뢰성이 떨어지는 문제가 있었다. 또한, 2D 그래프 형식의 측정 결과물을 얻게 되므로 실제와 측정값의 차이가 존재하여 정확도가 낮고, 데이터 수집 및 가공이 곤란하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 측정구역을 주행 중 바닥에 접촉된 복수의 센서모듈의 모션변화를 이용하여 바닥의 평탄도를 측정하되 공간정보의 수집과 3D 측정맵을 생성하며 정확한 평탄도 측정을 수행하고 산출된 데이터의 가공 및 분석에 따른 품질 또는 공정 관리를 지원하는 바닥평탄도 측정로봇을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 위해 본 발명은 바닥면에 접하는 복수의 주바퀴를 구비한 본체; 상기 주바퀴를 회전시켜 상기 본체를 이동시키는 구동부를 구비하여 상기 본체를 이동시키는 구동모듈; 상기 본체 하측으로 바닥면에 접하도록 구성되며 바닥면의 평탄도를 측정하는 복수의 센서모듈; 측정구역에 대한 공간정보를 취득하는 공간정보획득모듈; 상기 구동모듈의 동작신호 및 상기 센서모듈로부터 수집된 데이터와 상기 공간정보를 통해 측정구역에 대한 측정맵을 생성하는 처리모듈; 을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 센서모듈은, 기울기를 측정하는 모션센서를 구비하되, 하측으로 바닥면에 접하는 보조바퀴가 형성되고, 상측으로 상기 본체 하측에 연결되는 연결부가 형성된 보조몸체와, 상기 본체와 보조몸체를 연결하되 설정된 범위 내에서 보조몸체의 승하강을 허용하는 승강부로 구성될 수 있다.
또한, 상기 연결부는, 상기 승강부 하단에서 전후좌우 전방향에 대한 보조몸체의 자유 회전을 허용하는 조인트로 구성될 수 있다.
또한, 상기 본체는, 이동방향 및 거리를 산출하는 거리산출부와, 측정구역의 면적 및 구조와 구역내 위치한 사물의 크기와 형태를 포함하는 데이터를 수집하는 라이다센서를 더 포함하고, 상기 공간정보획득모듈은, 상기 거리산출부 및 라이다센서를 통해 공간정보를 생성하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 처리모듈은, 동일 위치에서의 동일 및 인접한 센서모듈의 측정결과를 비교하여 보정정보를 생성하는 보정부를 더 포함할 수 있다.
또한, 측정구역내 선택된 위치에서 기준높이신호를 송출하는 송신부(200)와, 상기 본체에 설치되어 상기 기준높이신호를 감지하는 수신부(113)와, 상기 수신된 기준높이신호에 따른 상기 본체의 높이에 따라 수집된 데이터를 보정하는 보정부(141)를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 종래 사람이 밀거나 끌며 이동하며 레이저나 스캐너를 통해 바닥 평탄도를 측정하는 방식과 달리, 측정공간을 자율주행하며 바닥면에 접촉하여 높낮이를 측정하는 복수의 센서모듈을 이용하여 바닥의 평탄도를 측정함에 따라 정확하고 신뢰성있는 측정데이터를 취득할 수 있고, 3D 측정맵을 생성하며 산출된 데이터의 가공 및 분석에 따른 품질 또는 공정 관리를 지원할수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 외형을 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하측면을 나타낸 저면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 측면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제어체계를 나타낸 블록도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 측단면 확대도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 주행 개념도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 3D 측정맵이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하측면을 나타낸 저면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 측면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제어체계를 나타낸 블록도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 측단면 확대도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 주행 개념도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 3D 측정맵이다.
이하 본 발명의 바닥평탄도 측정로봇의 구성을 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 외형을 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하측면을 나타낸 저면도, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 측면도로서, 본 발명은 콘크리트 바닥을 주행하며 평탄도 또는 평활도를 측정할 수 있는 로봇으로서, 그 외형은 바닥면에 접하는 복수의 주바퀴(101)를 구비한 본체(100)로 이루어진다.
상기 본체(100)는 평탄도 측정이 요구되는 측정구역의 특성에 맞는 규격으로 제작되며, 안정적인 주행을 위해 좌우 대칭구조로 구비된 복수의 주바퀴가 하측으로 돌출되는 형태로 설치된다. 본 발명의 실시예에서는 전후좌우 측으로 총 4개의 주바퀴를 구비한 모습을 도시하고 있으나 본체의 형태 및 크기의 변화에 따라 구비되는 주바퀴(101)의 수는 적절히 가감될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제어체계를 나타낸 블록도로서, 본 발명은 이러한 본체(100)를 갖는 로봇이 측정구역을 주행하며 공간정보의 수집과 함께 바닥의 평탄도를 측정하되 측정맵을 생성하며 정확한 평탄도 측정과 함께 관련 공정을 지원할 수 있도록 앞서 언급한 본체(100)에 내장되는 구성으로 구동모듈(110)과, 센서모듈(120)과, 공간정보획득모듈(130)과, 처리모듈(140)과, 제어모듈(150)을 비롯하여, 외부장치와의 통신을 위한 통신모듈(160)을 구비한다. 또한, 로봇 본체(100)를 통해 수집, 생성된 데이터를 관리하되 산출된 데이터의 가공 및 분석에 따른 품질 또는 공정 관리를 지원하는 별도의 관제서버가 마련될 수 있다.
상기 구동모듈(110)은 상기 본체(100)를 이동시키는 구성으로, 상기 주바퀴(101)를 회전시켜 이동시키는 구동부(111) 및 상기 본체(100)의 진행방향을 조종하는 조향부(112)를 구비한다.
상기 구동부(111)는 모터로 대표되는 구동수단으로 상기 주바퀴(101)가 복수로 구비됨에 따라 정확한 이동 및 직진성을 위해서 좌우 대칭으로 구성된 최소 한 쌍의 선택된 주바퀴를 회전시킬 수 있도록 구성될 필요가 있다.
상기 조향부(112)는 상기 구동부(111)를 통해 본체의 전후진과 함께 좌우방향으로의 회동을 통해 진행경로를 조정하기 위한 것으로 조향을 위한 별도의 조향바퀴를 통해 구성할 수도 있고, 상기 주바퀴(101)의 독립제어가 가능한 제어수단을 통해 구성할 수도 있다.
즉 통상의 차량과 같이 좌우 대칭으로 구성된 최소 한 쌍의 주바퀴를 동시에 좌우측, 진행방향으로 회전할 수 있도록 구성할 수 있으며, 좌우 대칭으로 구성된 한 쌍의 주바퀴에 각각 모터를 구성하고 이를 독립적으로 제어하여 회전 방향 및 속도를 달리함으로 전후진 또는 정지상태에서 본체(100)의 회전이 이루어지도록 구성할 수도 있다. 이를 통해 비교적 좁은 구역에서도 원활한 진행방향을 조종이 이루어질 수 있다는 장점이 있다.
상기 센서모듈(120)은 상기 본체(100) 하측으로 설치되며 본체의 이동중 상시 바닥면에 접한 상태에서 바닥면의 높낮이를 측정하도록 구성된다. 즉 상기 본체(100) 이동중 센서모듈(120)이 바닥면에 접한 상태에서 바닥면 높낮이의 미세한 변화를 감지하는 방식으로 바닥 평탄도 또는 평활도를 측정하는 것으로 특히 본 발명에서는 센서모듈(120)을 복수로 설치하여 각 센서모듈(120)이 독립적으로 움직이며 본체(100) 이동에 따라 이루어지는 측정면적의 확장 및 측정결과의 상호 연계분석을 통해 정밀도를 높일 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 기본적으로 전후방에 위치한 주바퀴의 사이에 본체(100) 하측으로 10개의 센서모듈을 좌우를 가로지르는 방향으로 설치한 모습을 제시하고 있으나 본체의 형태 및 크기에 대응하여 구비되는 센서모듈의 수량과 배치위치를 적절히 조정할 수 있다.
이러한 센서모듈(120)은 바닥면의 기울기 또는 높낮이에 대응한 움직임, 즉 모션을 감지하는 모션센서(123)로 구성될 수 있으며, 기울기, 관성, 자이로, 실리콘 반도체 방식 등 다양한 방식의 센서를 적용할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 측단면 확대도로서, 상기 센서모듈(120)은 기본적으로 전후좌우측 기울기를 측정하는 모션센서(123)로서, 하측으로 바닥면에 접하는 보조바퀴(122)가 형성되고 상측으로 상기 본체(100) 하측에 연결되는 연결부(124)가 형성된 보조몸체(121)로 구성되어, 상기 본체(100) 하측에 결합된 상태로 본체(100)의 이동과 함께 지면과 접촉된 상태로 자연스러운 이동이 이루어지게 된다.
이때 바닥면의 상태에 대응하여 상기 보조몸체(121)의 자세변경, 즉 높낮이를 비롯하여 전후좌우로 기울기가 변하게 되며 이를 모션센서(123)를 통해 감지함으로 경사도의 측정이 이루어짐에 따라 상기 보조몸체(121)는 상기 본체(100) 하측에 설정된 범위 내에서 자유로운 승하강 및 기울기 변경이 가능하도록 설치될 필요가 있다.
이를 위해 상기 연결부(124)는 상기 본체(100)와 보조몸체(121)를 연결하되 설정된 범위 내에서 보조몸체(121)의 승하강을 허용하는 승강부(125)와, 상기 승강부(125) 하단에서 전후좌우 전방향에 대한 보조몸체(121)의 자유 회전을 허용하는 조인트(126)로 구성될 수 있다.
상기 승강부(125)는 바닥면의 고저에 대응하여 보조몸체(121)의 자연스러운 승강을 허용할 수 있도록 본체(100) 하측에 수직의 슬라이드 홈을 형성하고 상기 보조몸체(121) 상측으로 상기 슬라이드 홈에 삽입되는 슬라이드 바 형태로 구성할 수 있으며, 이외에도 보조몸체(121)의 승하강이 가능하도록 본체(100)와 보조몸체(121)를 연결하는 형태의 스프링과 같은 탄성수단 등을 통해 구성될 수 있다.
상기 조인트(126)는 상기 승강부(125)와 보조몸체(121) 사이를 연결하며, 유니버설 조인트나 볼베어링과 같은 구조를 통해 보조몸체(121)의 전후좌우 360도 방향으로 자유로운 기울기 변화를 허용하게 된다.
이처럼 정밀한 경사감지가 가능한 복수의 모션센서(123)를 본체(100)의 진행방향과 수직방향으로 일정한 간격을 두고 배치하되 승강부(125)와 조인트(126)를 구비한 연결부(124)를 통해 설치되어 측정중 보조몸체(121)의 자유로운 모션변화와 더불어 본체(100)에서 발생하는 진동이나 외부에서 본체(100)로 가해지는 충격과 같은 외력에 영향을 배제하여 정확한 평탄도의 측정이 이루어질 수 있다.
상기 공간정보획득모듈(130)은 측정구역에 대한 공간정보를 취득하는 구성으로, 기본적으로 공간의 형태 및 면적을 비롯하여 기둥이나 벽체와 같은 공간에 위치한 구조물의 위치와 크기를 포함하는 측정구역 전반에 대한 공간정보를 취득한다.
만약 측정구역의 형태, 면적과 구역내 위치한 구조물관련 정보가 포함된 도면이 존재할 경우 이를 통해 공간정보를 취득할 수도 있으나, 구역정보를 취득하기 위한 센서를 본체(100)에 구비하고 자율주행을 통해 공간정보를 취득할 수도 있다.
다양한 방식으로 공간정보의 획득이 가능하며 상기 거리산출부(131)는 상기 본체(100)에 양측의 주바퀴(101)와 연동하여 이의 회전수 및 방향을 통해 본체(100)의 이동방향 및 거리를 산출할 수도 있고, 거리 센서 또는 적외선 센서, 비전 센서, ToF센서 등을 활용하여 거리측정이 이루어질 수 있다.
또한, 측정구역의 면적 및 구조와 구역내 위치한 사물의 크기와 형태를 포함하는 데이터를 수집하는 라이다센서(132)를 설치하고, 상기 공간정보획득모듈(130)은 상기 거리산출부(131) 및 라이다센서(132)를 통해 공간정보를 생성하도록 구성될 수 있다.
또한 공간정보획득모듈(130)은 사용되는 센서를 이용하여 주변 물체 또는 구조물의 형태, 크기, 모양 등 이미지와 이동에 관한 데이터를 수집할 수 있다. 수집된 데이터는 다양한 용도로 활용될 수 있다. 일예로 주변 물체 또는 구조물의 형태, 크기 등을 활용하여 바닥공사 공정계획 수립과 관리가 이루어질 수 있으며, 획득된 공간의 정보를 활용한 현장의 화재 감지 및 대응 계획의 수립을 비롯한 각종 시설물의 안전 점검이나 보안 등의 업무를 지원할 수 있다.
즉 주바퀴(101)의 규격이 결정됨에 따라 주바퀴(101)의 회전수 측정이 가능한 카운터와 같은 센서를 기반으로 거리산출부(131)를 구성하여 주바퀴(101)의 회전수를 통해 본체의 진행거리 산출이 이루어질 수 있으며, 상기 조향부(112)와 연계하여 이동방향의 산출이 가능하다. 이때 좌우측으로 구비된 각각의 주바퀴에 거리산출부(131)를 구성하여 이동방향 및 거리의 측정뿐 아니라 본체(100)의 원활한 직진이 이루어지지 않는 경우 양측 주바퀴에 각각 설치된 거리산출부의 측정결과에 따른 구동부의 제어보정도 가능하다.
상기 라이다센서(132)는 'Light Detection And Ranging(빛 탐지 및 범위 측정)' 또는 'Laser Imaging, Detection and Ranging(레이저 이미징, 탐지 및 범위 측정)'기술이 적용된 센서로 레이저를 목표물에 비춰 사물과의 거리 및 다양한 물성을 감지할 수 있어 자율 주행의 눈이 되어주며 주변 사물, 지형지물 등을 감지하고 이를 3D 영상으로 모델링 할 수 있다.
이처럼 본체(100)에 구비되는 라이다센서(132)를 활용하여 주차장, 물류센터, 공장, 옥상, 드론착륙장 등과 같은 측정공간의 바닥의 면적이나 형태를 비롯하여 기둥, 트렌치, 단차 등과 같이 구역에 형성된 구조 데이터를 수집하게 된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 주행 개념도로서, 라이다센서(132)를 기반으로 자율주행을 수행하되 본체(100)의 이동방향으로 장애물이 없다면 직진을 하다가 벽을 만났을 때, 우측 또는 좌측으로 180도 회전하고 다시 직진하는 형태로 측정구역에 대한 전반적인 스캔작업이 이루어진다. 이때 직진하다가 또 벽을 만나면 다시 우측 또는 좌측으로 180도 회전하고 다시 직진하는 형태로 측정구역의 모든 면적에 대한 공간정보를 생성하고 이를 바탕으로 이동하며 바닥의 평탄도를 측정한다. 이때 측정구역내 구조물이나 장애물이 존재할 경우 마찬가지로 상기 본체(100)가 구조물이나 장애물을 만났을 때 우측 또는 좌측으로 회전하고 다시 직진하는 형태로 측정구역에 존재하는 구조물이나 장애물의 위치 및 형태 등의 정보를 공간정보에 반영되도록 할 수 있다.
이는 실질적으로 반자율주행과 관련된 개념을 설명한 것으로, 이러한 방식 외에도 작성된 주행 프로그램이나 공간정보획득모듈(130)과의 연계 등을 이용한 완전자율주행을 비롯하여, 상기 통신모듈(160)와 연계되는 별도의 컨트롤러 또는 스마트기기를 활용한 원격제어를 통한 주행도 가능하다.
상기 처리모듈(140)은 상기 구동모듈(110)의 동작신호 및 상기 센서모듈(120)로부터 수집된 데이터와 상기 공간정보를 통해 측정구역에 대한 측정맵을 생성하는 구성이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 3D 측정맵으로, 상기 본체(100)가 측정구역을 자율주행 또는 원격제어 주행을 하면서 얻은 공간정보와 바닥면의 경사도 데이터, 주행거리 데이터를 통해 지점별 고도 변화량을 추출한 후에, 이를 기반으로 3D 측정 맵을 생성한다.
상기 통신모듈(160)은 외부장치, 이를테면 관제서버와 데이터 송수신을 통해 측정된 데이터 및 상태정보의 전송과 제어신호의 송수신을 통한 원격제어 및 주행을 지원하며, 다양한 무선통신모듈로 구성된다.
이를 통해 상기 본체(100)로부터 얻어진 경사도 측정값, 주행거리, 고도 변화량, 고도 변화율 등 데이터는 관제서버로 전송되어, 가공 또는 분석되어 품질 또는 공정 관리에 활용될 수 있다.
더불어 상기 본체(100)의 운영을 위해 충방전이 가능한 배터리로 구성된 전원부(151)와, 상기 전원부(151)를 통해 전원을 공급받아 내장된 일련의 구성을 제어하는 제어모듈(150)이 구비되어야 함은 자명하다. 상기 제어모듈(150)은 기본적으로 미리 프로그래밍되거나 관제서버로부터 전송된 제어신호를 통해 상기 본체(100)가 이동하도록 상기 구동모듈(110)을 제어하고, 상기 공간정보획득모듈(130)을 통한 측정구역에 대한 공간정보를 취득과, 복수의 센서모듈(120)을 통해 측정된 평탄도 데이터를 관제서버로 전송 및 3D 측정맵을 생성이 원활하도록 관리하게 된다.
이때, 상기 본체(100)의 높이 보정을 위해 측정구역내 선택된 위치에서 기준높이신호를 송출하는 송신부(200)를 본체(100)와 독립적으로 설치하고, 상기 본체에는 상기 기준높이신호를 감지하는 수신부(113)와, 상기 수신된 기준높이신호에 따른 상기 본체의 높이에 따라 수집된 데이터를 보정하는 보정부(141)가 설치될 수 있다. 즉 데이터 수집 방식이 상기 본체(100)와 독립되어 현장의 특정 구역에 레이져, 초음파 등을 사용하여 기준높이를 잡아 기준높이신호를 송출하는 송신부(200)를 설치한 후, 상기 본체(100) 설치된 수신부(113)로 기준높이신호를 감지하여 상기 보정부(141)를 통해 차체의 높이 보정을 할 수 있다. 이와 같은 방식을 통해 상기 센서모듈(120)이 본체(100)와 일체형으로 구성될 수 있다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
100: 본체 101: 주바퀴
110: 구동모듈 111: 구동부
112: 조향부 113: 수신부
120: 센서모듈 121: 보조몸체
122: 보조바퀴 123: 모션센서
124: 연결부 125: 승강부
126: 조인트 130: 공간정보획득모듈
131: 거리산출부 132: 라이다센서
140: 처리모듈 150: 제어모듈
151: 전원부 160: 통신모듈
200: 송신부
110: 구동모듈 111: 구동부
112: 조향부 113: 수신부
120: 센서모듈 121: 보조몸체
122: 보조바퀴 123: 모션센서
124: 연결부 125: 승강부
126: 조인트 130: 공간정보획득모듈
131: 거리산출부 132: 라이다센서
140: 처리모듈 150: 제어모듈
151: 전원부 160: 통신모듈
200: 송신부
Claims (6)
- 바닥면에 접하는 복수의 주바퀴(101)를 구비한 본체(100);
상기 주바퀴(101)를 회전시켜 상기 본체(100)를 이동시키는 구동부(111)를 구비하여 설정된 경로를 따라 상기 본체(100)를 이동시키는 구동모듈(110);
상기 본체(100) 하측으로 바닥면에 접하도록 구성되며, 기울기를 측정하는 모션센서(123)를 구비하되, 하측으로 바닥면에 접하는 보조바퀴(122)가 형성되고, 상측으로 상기 본체(100) 하측에 연결되는 연결부(124)가 형성된 보조몸체(121)와, 상기 본체(100)와 보조몸체(121)를 연결하되 설정된 범위 내에서 보조몸체(121)의 승하강을 허용하는 승강부(125)로 구성되어 바닥면의 평탄도를 측정하는 복수의 센서모듈(120); 을 구비하는 것을 특징으로 하는 바닥평탄도 측정로봇.
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 연결부(124)는,
상기 승강부(125) 하단에서 전후좌우 전방향에 대한 보조몸체(121)의 자유 회전을 허용하는 조인트(126)로 구성되는 것을 특징으로 하는 바닥평탄도 측정로봇.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
측정구역내 선택된 위치에서 기준높이신호를 송출하는 송신부(200)와, 상기 본체에 설치되어 상기 기준높이신호를 감지하는 수신부(113)와, 상기 수신된 기준높이신호에 따른 상기 본체(100)의 높이에 따라 수집된 데이터를 보정하는 보정부(141)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥평탄도 측정로봇.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220100810A KR102532759B1 (ko) | 2022-08-11 | 2022-08-11 | 바닥평탄도 측정로봇 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220100810A KR102532759B1 (ko) | 2022-08-11 | 2022-08-11 | 바닥평탄도 측정로봇 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102532759B1 true KR102532759B1 (ko) | 2023-05-16 |
Family
ID=86545820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220100810A KR102532759B1 (ko) | 2022-08-11 | 2022-08-11 | 바닥평탄도 측정로봇 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102532759B1 (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190028527A (ko) * | 2016-07-27 | 2019-03-18 | 주고꾸 도료 가부시키가이샤 | 3차원 표면조도 평가장치, 3차원 표면조도 평가방법, 3차원 표면조도 데이터 취득장치 및 3차원 표면조도 데이터 취득방법 |
| KR101985265B1 (ko) * | 2013-04-18 | 2019-06-04 | 니시니혼 고소쿠도로 엔지니어링 시코쿠 가부시키가이샤 | 도로 주행면의 형상을 조사하는 장치 |
| JP2020060021A (ja) | 2018-10-09 | 2020-04-16 | 大成建設株式会社 | 自動均し作業ロボット |
| KR102163462B1 (ko) * | 2018-11-01 | 2020-10-12 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | 경로 탐사 로봇 및 그를 이용한 매핑 방법 |
-
2022
- 2022-08-11 KR KR1020220100810A patent/KR102532759B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101985265B1 (ko) * | 2013-04-18 | 2019-06-04 | 니시니혼 고소쿠도로 엔지니어링 시코쿠 가부시키가이샤 | 도로 주행면의 형상을 조사하는 장치 |
| KR20190028527A (ko) * | 2016-07-27 | 2019-03-18 | 주고꾸 도료 가부시키가이샤 | 3차원 표면조도 평가장치, 3차원 표면조도 평가방법, 3차원 표면조도 데이터 취득장치 및 3차원 표면조도 데이터 취득방법 |
| JP2020060021A (ja) | 2018-10-09 | 2020-04-16 | 大成建設株式会社 | 自動均し作業ロボット |
| KR102163462B1 (ko) * | 2018-11-01 | 2020-10-12 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | 경로 탐사 로봇 및 그를 이용한 매핑 방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN203546576U (zh) | 建筑机械 | |
| CN108974045A (zh) | 一种基于机器视觉的自动行走轨道检测仪 | |
| US7272474B1 (en) | Method and system for estimating navigability of terrain | |
| CN105953740B (zh) | 一种隧道变形监测装置 | |
| CN107966989A (zh) | 一种机器人自主导航系统 | |
| JP5105596B2 (ja) | 自律走行移動体の走行経路決定用地図作成装置及び走行経路決定用地図作成方法 | |
| CN111866337A (zh) | 智能巡检机器人及巡检方法 | |
| KR102626472B1 (ko) | 금속판용 자주식 검사 장치 및 검사 방법, 그리고 금속판의 제조 방법 | |
| JPH0321045B2 (ko) | ||
| CN207965645U (zh) | 一种机器人自主导航系统 | |
| CN109269431B (zh) | 一种起重机轨道检测装置 | |
| KR102532760B1 (ko) | 평탄도 데이터를 활용한 바닥 공사 공정 및 품질관리 방법 | |
| JP2008033760A (ja) | 移動ロボット | |
| CN111516777A (zh) | 一种机器人小车及其障碍物识别方法 | |
| CN208665210U (zh) | 一种基于机器视觉的自动行走轨道检测仪 | |
| CN111721265A (zh) | 一种室内地面倾斜度三维测量装置 | |
| KR102532759B1 (ko) | 바닥평탄도 측정로봇 | |
| JP4377346B2 (ja) | 移動ロボット | |
| KR100904769B1 (ko) | 진로 방해물 감지 장치 및 방법 | |
| JP2009008528A (ja) | 距離測定装置および走行体位置検出システム | |
| KR101061066B1 (ko) | 지형감지 센서 조립체 및 이를 구비한 자율 이동 차량 | |
| CN114705134B (zh) | 一种电梯导轨垂直度与平行度自动检测装置 | |
| US20180202132A1 (en) | Earth moving machine, range finder arrangement and method for 3d scanning | |
| JP5326385B2 (ja) | 走行境界検出装置及び走行境界検出方法 | |
| JP7002791B2 (ja) | 情報処理装置および移動ロボット |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GRNT | Written decision to grant |