KR20050063461A - Method of local mapping for indoor moving robot by rfid and system thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 RFID(Radio Frequency Identification)를 이용한 실내 이동로봇의 위치 검출방법 및 검출시스템에 관한 것으로서,The present invention relates to a method and a detection system for detecting a location of an indoor mobile robot using RFID (Radio Frequency Identification),
이동제어부와 고정제어부를 이용하여 이동로봇(20)의 위치를 검출하는 방법으로서, 이동로봇(20)에서 송출된 RFID신호를 RFID수신장치(9)에서 검출하는 단계와; 상기 이동로봇(20)의 위치를 연산하여 위치데이터를 이동로봇(20)으로 전송하는 단계와; 상기 위치로봇(20)이 위치데이터를 수신하여 위치를 확인한 후 동작하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며,CLAIMS 1. A method for detecting the position of a mobile robot (20) using a movement controller and a fixed controller, the method comprising: detecting an RFID signal transmitted from a mobile robot (20) by an RFID receiving apparatus (9); Calculating the position of the mobile robot (20) and transmitting the position data to the mobile robot (20); The position robot 20 is characterized in that it comprises a step of operating after receiving the position data to confirm the position,
위치에 대한 연산 및 맵핑(mapping)과정이 이동 로봇이 아닌 제어 컴퓨터에 의해 수행되므로 로봇의 구조 및 장치의 간략화가 이루어 질 수 있으므로 로봇의 가격이 저렴해짐으로서 보다 다양한 분야에서의 적용성이 높아 질 수 있고, 로봇에 탑재되는 장비가 적어짐으로 인하여 모터 및 트랜스미션 등의 구동계가 작아지고 이를 구동하기 위한 내부전원(battery)이 소형화되므로 장치의 무게가 가벼워지고 내부골격이 경량재로 대체 될 수 있는 효과를 제공한다. Since the calculation and mapping process for the position is performed by the control computer, not the mobile robot, the structure and device of the robot can be simplified, so the robot's price is low and the applicability in various fields will be increased. Due to the small amount of equipment mounted on the robot, drive systems such as motors and transmissions are smaller, and the internal power source for driving them is miniaturized. To provide.
Description
본 발명은 RFID를 이용한 실내 이동로봇의 위치 검출방법 및 검출시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 안내용 로봇 및 청소용 로봇과 같이 실내의 한정된 공간을 이동하며 기능을 수행하는 이동로봇에 대하여 현재의 위치를 지정하여 이동시 시작점 및 도착점의 정보를 정확히 연산할 수 있도록 하는 RFID를 이용한 실내 이동로봇의 위치 검출방법 및 검출시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method and a detection system for detecting a location of an indoor mobile robot using RFID. More specifically, the present invention relates to a mobile robot that performs a function by moving a limited space in a room such as a guide robot and a cleaning robot. The present invention relates to a position detection method and a detection system of an indoor mobile robot using RFID to accurately calculate information of a starting point and an arrival point when moving.
특히 본 발명은 RFID(Radio Frequency Identification) 방법을 이용하는 송신 장치를 이동체에 부착하고 수신장치를 이동공간 내의 적절한 위치에 설치하여 로봇의 이동에 의해 가장 근접한 RFID 수신장치의 신호를 검출하고 이를 연산하여 현재의 위치를 이동로봇으로 전송하여 개략의 위치를 파악한 후 로봇의 내장된 초음파 거리센서를 이용하여 세밀한 위치를 결정하고 충돌회피 등을 실시하는 검출방법 및 검출시스템에 관한 내용이다. In particular, the present invention attaches a transmitting device using a Radio Frequency Identification (RFID) method to a moving object and installs the receiving device at an appropriate position in the moving space to detect a signal of the nearest RFID receiving device by the movement of the robot and calculate the current signal. After detecting the position of the outline by transmitting the position of the robot to the mobile robot, it uses the built-in ultrasonic distance sensor of the robot to determine the detailed position and to avoid the collision.
최근 로봇의 사용량이 증가하면서 산업용 등에 국한되어 사용되던 로봇의 이용분야가 점차 일반인의 생활과 밀접한 관계를 지니는 분야로 확대되고 있다. 최근 각광받는 로봇의 신규 적용분야는 건물내부의 안내기능을 담당하는 로봇과, 실내공간의 청소를 담당하는 로봇, 그리고 환자 등을 간병하고 도움을 주는 로봇 등의 개발이 급속도로 진행중이며 안내로봇 및 청소로봇 등은 이미 상당부분 개발이 진행되어 실제 사용이 시작되고 있는 실정이다. Recently, as the usage of robots increases, the field of use of robots, which is limited to industrial use, is gradually expanding to a field that is closely related to the life of the general public. Recently, new applications of robots that are in the spotlight are the development of robots that provide guidance functions in buildings, robots that clean indoor spaces, and robots that care for and help patients. Cleaning robots, etc. have already been developed in considerable part is actually being used.
이러한 실내용 로봇의 경우 사용상 가장 문제점이 되는 것은 로봇의 현재 위치를 적절하게 판단하는 것이다. 즉 이동중 또는 이동이 끝난 과정에서 시작점과 도착점의 정보를 정화하게 파악하여야 공간 내에서의 위치를 정확하게 설정하고 이동과정의 구동장치의 제어를 적절하게 수행할 수 있게 된다. In the case of such an indoor robot, the most problem in use is to properly determine the current position of the robot. In other words, when the information of the starting point and the arrival point is purified to be cleared during the movement or the end of the movement, it is possible to accurately set the position in the space and to properly control the driving device during the movement.
현재 사용중인 대부분의 방식은 로봇 내부에 컴퓨터를 설치하고 로봇이 이동할 공간의 전체 정보를 맵핑(mapping)하여 둔 후 로봇에 내장된 초음파센서 및 적외선 센서 등으로 벽과의 거리 및 공간상의 특징점들을 검출하여 내장된 맵핑(mapping)자료와 비교하고 위치를 검출하는 방식을 사용한다. Most of the methods currently in use are equipped with a computer inside the robot, and maps the entire information of the space the robot will move, and then detects the distance from the wall and the features of the space with the ultrasonic sensor and infrared sensor built into the robot. Compare with built-in mapping data and use position detection method.
이러한 기존의 방식의 경우 맵핑(mapping)된 자료 및 현재 검출자료의 비교과정이 로봇 내부에서 일어나므로 내장된 컴퓨터의 연산속도가 빨라져야 하고 센서의 연속적인 구동신호 처리 등이 복합적으로 수행되므로 로봇이 이동중 처리하여야 하는 데이터의 양이 크게 증가하게 된다. In this conventional method, since the comparison process between the mapped data and the current detection data occurs inside the robot, the computational speed of the built-in computer must be increased, and the continuous drive signal processing of the sensor is performed in a complex manner. The amount of data to be processed is greatly increased.
이러한 원인으로 위치판단 및 이동에 관계하는 컴퓨터 1개와 주어진 기능을 수행하는 컴퓨터 1개 등 복수의 컴퓨터를 내장하게 되므로 결과적으로는 장치의 규모가 커지고 제조비용이 증가하는 단점을 지니고, 유지 보수의 문제가 부가되어 손쉽게 사용할 수 없는 문제점을 지니고 있었다.For this reason, a plurality of computers, such as one computer related to position determination and movement and one computer performing a given function, are built in. As a result, the size of the device is increased and manufacturing costs are increased. Was added and had a problem that can not be easily used.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 위치에 대한 연산 및 맵핑(mapping)과정이 이동 로봇이 아닌 제어 컴퓨터에 의해 수행할 수 있도록 RFID 송수신을 이용하여 로봇의 구조 및 장치의 간략화가 이루어 질 수 있으므로 로봇의 가격이 저렴해짐으로써 다양한 분야에서의 적용성이 높아 질 수 있는 RFID를 이용한 실내 이동로봇의 위치 검출방법 및 검출시스템을 제공하는데 있다. The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is to use the RFID transmission and reception so that the calculation and mapping process for the position can be performed by a control computer rather than a mobile robot Since the structure and device of the robot can be simplified, the price of the robot can be reduced, and the present invention provides a method and system for detecting a location of an indoor mobile robot using RFID, which can be applied in various fields.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이동제어부와 고정제어부를 이용하여 이동로봇(20)의 위치를 검출하는 방법으로서, 이동로봇(20)에서 송출된 RFID신호를 RFID수신장치(9)에서 검출하는 단계와; 상기 이동로봇(20)의 위치를 연산하여 위치데이터를 이동로봇(20)으로 전송하는 단계와; 상기 이동로봇(20)이 위치데이터를 수신하여 위치를 확인한 후 동작하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, as a method for detecting the position of the mobile robot 20 by using a moving control unit and a fixed control unit, RFID receiving device 9 sent from the mobile robot 20 Detecting at; Calculating the position of the mobile robot (20) and transmitting the position data to the mobile robot (20); The mobile robot 20 is characterized in that it comprises a step of operating after receiving the position data to confirm the position.
보다 바람직하게, 상기 위치데이터의 송수신은 로봇(20)에 장착된 데이터 송수신 유닛(4)에 의해서 무선으로 이루어진다.More preferably, the transmission and reception of the position data is performed wirelessly by the data transmission / reception unit 4 mounted on the robot 20.
보다 바람직하게, 상기 위치데이터는 로봇(20)의 최종위치 및 현위치, 로봇(20)이 이동한 방향 및 궤적, 이동속도를 포함한 데이터이다.More preferably, the position data is data including the final position and current position of the robot 20, the direction and the trajectory of the robot 20, and the moving speed.
또한 본 발명은 실내 이동로봇(20)의 위치 검출시스템으로서, 데이터를 송수신하기 위한 데이터 송수신용 안테나(3)와, 이동로봇(20)의 측면에 설치되어 RFID 신호를 송신하는 RFID 송신장치(1)와, 외부의 방해물 등 물체를 감지하는 초음파센서(2)와, 안내로봇(20)의 하부에는 로봇의 구동수단으로서 로봇구동유닛(8)이 설치되어 있는 안내로봇(20)과; 데이터의 송수신, 증폭, 입출력을 제어하고, RFID 송신 및 이동로봇(20)의 구동을 제어하기 위해 이동로봇(20) 내부에 장착된 이동제어부와; RFID 수신과, 데이터 송수신과, 데이터의 연산처리를 제어하기 위하여 외부에 고정되어 있는 고정제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a position detection system of the indoor mobile robot 20, an antenna for transmitting and receiving data (3) for transmitting and receiving data, and an RFID transmitter (1) installed on the side of the mobile robot 20 to transmit an RFID signal (1) Ultrasonic sensor (2) for detecting an object such as an external obstacle, and a guide robot 20, the robot driving unit 8 is installed at the lower part of the guide robot 20 as a driving means of the robot; A movement control unit mounted inside the mobile robot 20 to control transmission and reception of data, amplification and input / output, and to control the operation of the RFID transmission and the mobile robot 20; And a fixed control unit fixed to the outside to control RFID reception, data transmission and reception, and data processing.
보다 바람직하게, 상기 이동제어부는 상기 고정제어부와 데이터를 송수신하는 데이터 송수신 유닛(4)과; 상기 초음파센서(2)의 감지신호를 증폭하는 프리앰프(5)와; 외부 입출력을 인터페이스(Interface)하는 A/D 입출력부(6)와; RFID 송신장치, 구동유닛 및 입출력부를 제어하는 제어용 프로세서(7)로 이루어 있다.More preferably, the movement control unit comprises a data transmission and reception unit (4) for transmitting and receiving data with the fixed control unit; A preamplifier 5 for amplifying a detection signal of the ultrasonic sensor 2; An A / D input / output unit 6 for interfacing external input / output; It consists of a control processor 7 for controlling the RFID transmitter, drive unit and input / output unit.
보다 바람직하게, 상기 고정제어부는 RFID 신호를 수신하는 RFID 수신장치(9)와; RFID 수신장치(9)에서 수신한 RFID 신호를 통신선(14)을 통하여 제어 컴퓨터(11)로 전송하는 데이터 트랜스미터(10)와; RFID 수신장치(9)에서 수신한 RFID 신호를 판독하여 안내로봇(20)에 동작제어 및 위치제어를 수행하는 제어 컴퓨터(11)와; 제어 컴퓨터(11)의 제어신호를 송수신하는 매개체인 데이터 송수신용 안테나(12)와; 제어 컴퓨터(11)의 제어신호를 송수신할 수 있도록 신호를 변형시키는 데이터 송수신 유닛(13)과; 제어신호가 전달될 수 있도록 연결하는 통신선(14)으로 이루어져 있다.More preferably, the fixed control unit and the RFID receiver (9) for receiving the RFID signal; A data transmitter 10 for transmitting the RFID signal received by the RFID receiver 9 to the control computer 11 via the communication line 14; A control computer 11 which reads the RFID signal received by the RFID receiver 9 and performs motion control and position control on the guide robot 20; An antenna 12 for data transmission and reception, which is a medium for transmitting and receiving a control signal of the control computer 11; A data transmitting / receiving unit 13 for transforming the signal so as to transmit and receive the control signal of the control computer 11; It consists of a communication line 14 for connecting so that the control signal can be transmitted.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 더욱 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 RFID를 이용한 실내 이동로봇의 위치 검출시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 RFID를 이용한 실내 이동로봇의 위치 검출시스템의 설치예를 나타내는 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 RFID를 이용한 실내 이동로봇의 위치 검출방법을 나타내는 순서도이다.1 is a configuration diagram schematically showing the configuration of a position detection system of an indoor mobile robot using RFID according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a position of the indoor mobile robot using RFID according to an embodiment of the present invention 3 is a configuration diagram illustrating an installation example of a detection system, and FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of detecting a location of an indoor mobile robot using RFID according to an embodiment of the present invention.
도 1에 표시된 바와 같이, 본 발명의 실내 이동로봇의 위치 검출시스템은 이동로봇(20)과 이동제어부와 고정제어부로 이루어진다.As shown in Figure 1, the position detection system of the indoor mobile robot of the present invention comprises a mobile robot 20, a movement control unit and a fixed control unit.
본 실시예의 안내로봇(20)은 그 상부에 데이터를 송수신하기 위한 데이터 송수신용 안테나(3)가 설치되고, 측면에는 RFID 신호를 송신하는 RFID 송신장치(1)와 외부의 방해물 등 물체를 감지하는 초음파센서(2)가 취부된다. 안내로봇(20)의 하부에는 로봇의 구동수단으로서 로봇구동유닛(8)이 설치되어 로봇을 구동을 수행한다. The guide robot 20 according to the present embodiment has an antenna 3 for transmitting and receiving data for transmitting and receiving data thereon, and an RFID transmitter 1 for transmitting an RFID signal and a sensing object such as an external obstacle on the side thereof. The ultrasonic sensor 2 is mounted. The robot driving unit 8 is installed at the lower portion of the guide robot 20 to drive the robot.
안내로봇(20)의 내부에는 이동제어부로서 데이터 송수신 유닛(4), 프리앰프(5), A/D 입출력부(6) 및 제어용 프로세서(7)로 이루어져 있다. 제어용 프로세서(7)는 컴퓨터의 CPU와 마찬가지로 각종 주변장치, 구동유닛, 입출력부 등을 제어하여 안내로봇을 통합 제어하는 역할을 한다. A/D 입출력부(6)는 제어용 프로세서(7)의 외부 입출력을 연결하여 주는 보드(Board)로서 초음파센서(2)에 의한 감지신호, 각 데이터의 송수신 제어신호, RFID 송신제어신호 등의 외부 입출력을 인터페이스(Interface)하는 역할을 한다. 프리앰프(5)는 초음파센서(2)에 의한 감지신호를 제어용 프로세서(7)에서 인식할 수 있도록 증폭하여 주는 역할을 한다. 데이터 송수신 유닛(4)은 일종의 무선모뎀의 기능을 수행하며 제어 프로세서(7)의 제어에 따라 데이터를 데이터 송수신용 안테나(3)를 통하여 송수신하는 역할을 한다.Inside the guide robot 20, a movement control unit includes a data transmission / reception unit 4, a preamplifier 5, an A / D input / output unit 6, and a control processor 7. The control processor 7 serves to control the guide robot by controlling various peripheral devices, driving units, input / output units and the like like the CPU of the computer. The A / D input / output unit 6 is a board that connects the external input / output of the control processor 7 to an external device such as a detection signal by the ultrasonic sensor 2, a transmission / reception control signal of each data, an RFID transmission control signal, and the like. Interfaces I / O. The preamplifier 5 amplifies the detection signal of the ultrasonic sensor 2 so that the control processor 7 can recognize it. The data transmitting / receiving unit 4 performs a function of a kind of wireless modem and serves to transmit and receive data through the antenna 3 for data transmission and reception under the control of the control processor 7.
외부의 고정제어부는 RFID 수신장치(9), 데이터 트랜스미터(10), 제어 컴퓨터(11), 데이터 송수신용 안테나(12), 데이터 송수신 유닛(13), 통신선(14) 등으로 이루어져 있다. RFID 수신장치(9)는 RFID 신호를 수신하는 장치이다. 데이터 트랜스미터(10)는 RFID 수신장치(9)에서 수신한 RFID 신호를 통신선(14)을 통하여 제어 컴퓨터(11)로 전송하는 역할을 한다. 제어 컴퓨터(11)는 RFID 수신장치(9)에서 수신한 RFID 신호를 판독하여 안내로봇(20)에 동작제어 및 위치제어 등 각종 제어를 수행하여 전체 시스템의 통합 제어를 수행한다. 데이터 송수신용 안테나(12)는 제어 컴퓨터(11)의 제어신호를 송수신하는 매개체 역할을 한다. 데이터 송수신 유닛(13)은 일종의 무선모뎀으로서 제어 컴퓨터(11)의 제어신호를 송수신할 수 있도록 신호를 변형시키는 역할을 한다. 통신선(14)은 각 제어부의 장치사이에 신호가 전달될 수 있도록 매개체 역할을 수행한다. The external fixed control unit is composed of an RFID receiver 9, a data transmitter 10, a control computer 11, an antenna 12 for data transmission and reception, a data transmission / reception unit 13, a communication line 14 and the like. The RFID receiver 9 is a device for receiving an RFID signal. The data transmitter 10 serves to transmit the RFID signal received by the RFID receiver 9 to the control computer 11 via the communication line 14. The control computer 11 reads the RFID signal received from the RFID receiver 9 and performs various controls such as operation control and position control on the guide robot 20 to perform integrated control of the entire system. The antenna 12 for data transmission and reception serves as a medium for transmitting and receiving control signals from the control computer 11. The data transmission / reception unit 13 is a kind of wireless modem, and serves to transform a signal so as to transmit and receive a control signal of the control computer 11. The communication line 14 serves as an intermediary so that a signal can be transmitted between the devices of each control unit.
도 1과 같이 본 발명에 적용되는 이동용 로봇(20)에 기존의 방식과 달리 액티브형(active type)의 RFID 송신장치(1)를 설치한다. 이때 설치되는 액티브형 RFID는 송출 전파의 출력조절을 통하여 수십cm 거리에서 수m 까지 다양한 송출거리를 설정할 수 있으며 이러한 송출거리설정은 사용되는 공간의 크기 및 구조에 따라 설정되는 송출 에너지가 결정된다. 본 발명에 사용되는 초음파센서(2)의 측정한계를 고려하여 송출거리를 1∼1.5m 로 설정해 두고 있다. As shown in FIG. 1, unlike the conventional method, an RFID transmitter 1 of an active type is installed in the mobile robot 20 applied to the present invention. The active RFID installed at this time can set various transmission distances from several tens of centimeters to several meters through output control of transmission radio waves, and the transmission energy is determined according to the size and structure of the space used. In consideration of the measurement limits of the ultrasonic sensor 2 used in the present invention, the transmission distance is set to 1 to 1.5 m.
이와 같은 RFID 송신장치(1)는 1초 간격으로 신호를 발생시키고 있으며 발생되는 신호에는 로봇(20)의 고유번호 및 전송 직전의 위치정보를 담고 있어, 다수의 로봇이 있는 경우 식별이 가능하며 로봇이 최종적으로 가지고 있었던 위치값을 제어용 컴퓨터(11)에서 확인 할 수 있게 되어 있다.Such an RFID transmitter 1 generates a signal at an interval of 1 second, and the generated signal contains the unique number of the robot 20 and location information immediately before transmission, so that a plurality of robots can be identified and the robot can be identified. This position value finally possessed can be confirmed by the control computer 11.
도 2에 표시된 바와 같이 RFID 송신장치(1)에서 송출된 RF 신호는 다수의 RFID 수신장치(9)중 최 근접거리의 RFID 수신장치(9)에서 검출되는데 이때 설치된 수신장치(9)는 공간내의 중요위치나 복도(22)인 경우에는 곡각지점이나 통과하는 문의 부근에 주로 설치하여 이를 하나의 통신선(14; 전력선 통신 또는 TCP/IP)을 이용하여 연결되어 있으며, 하나의 제어 컴퓨터(11)에서 취합하도록 되어 있다. As shown in FIG. 2, the RF signal transmitted from the RFID transmitter 1 is detected by the RFID receiver 9 of the closest distance among the plurality of RFID receivers 9. In the case of an important position or corridor 22, it is mainly installed near a curved corner or a door passing through it and is connected by using one communication line 14 (power line communication or TCP / IP), and in one control computer 11 It is supposed to be collected.
이러한 구조를 지니는 RFID 수신장치(9)의 배열에서 로봇(20)에 근접한 수신장치(9)가 데이터를 검출하면 수신장치(9)의 위치 및 로봇(20)의 데이터를 제어 컴퓨터(11)에 전송하고 로봇(20)이 있는 위치를 파악하게 된다. 이렇게 검출된 위치 정보는 다시 무선 송신장치(12, 13)를 이용하여 로봇(20)으로 제공되는데 이때 로봇(20)의 최종 위치 및 현위치를 같이 전송하며 로봇(20)이 이동한 방향 및 궤적, 이동속도 등도 함께 전송하게 된다. 이상과 같은 RFID 송수신장치의 설치관계를 도 2 에 나타내었다. In the arrangement of the RFID receiver 9 having such a structure, when the receiver 9 near the robot 20 detects data, the position of the receiver 9 and the data of the robot 20 are transmitted to the control computer 11. And the position where the robot 20 is located. The detected position information is again provided to the robot 20 by using the wireless transmitters 12 and 13, where the final position and the current position of the robot 20 are transmitted together, and the direction and the trajectory of the robot 20 are moved. In addition, the movement speed is also transmitted. The installation relationship of the above-mentioned RFID transceiver is shown in FIG.
이러한 위치결정 데이터는 로봇(20)에 설치된 데이터 수신장치(3, 4)를 통하여 로봇제어용 프로세서(7; processor)로 공급되어 현재 위치의 정보 및 최종위치와 현재위치와의 차이의 인식하게 된다. 이와 같이 전체적으로 로봇(20)이 이동하는 궤적 및 위치가 결정된 후 벽면(21)과의 거리유지 및 물체와의 충돌방지 등은 로봇(20)에 장착되어 있는 초음파센서(2)를 이용하여 2m 영역 안에서의 벽면(21)과의 거리 및 물체의 유무를 판정하여 세밀한 위치제어 및 물체의 회피가 가능하게 된다. The positioning data is supplied to the robot control processor 7 through the data receiving devices 3 and 4 installed in the robot 20 to recognize the information of the current position and the difference between the final position and the current position. Thus, after the trajectory and position of the robot 20 are determined as a whole, maintaining the distance to the wall 21 and preventing collision with the object is performed by using the ultrasonic sensor 2 mounted on the robot 20. By determining the distance from the wall surface 21 and the presence or absence of an object, fine position control and object avoidance are possible.
이하 본 실시예에 의한 로봇의 위치 검출방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a method of detecting a position of a robot according to the present embodiment will be described.
도 3에 표시된 바와 같이, 우선 로봇의 고유번호 및 전송 직전의 위치정보를 로봇 내에 장착된 RFID 송신장치(1)에서 송신한다(S11). 다음에 최 근접 거리에 설치된 RFID 수신장치(9)에서 상기 로봇의 송신신호의 검출여부를 판단한다(S12). 검출되면 수신을 완료한 데이터를 제어컴퓨터(11)로 전송한다(S13). 그러면 제어 컴퓨터(11)에서 수신데이터를 근거로 하여 로봇의 위치를 연산한다(S14). 연산된 위치데이터는 데이터 송수신 유닛(13)을 이용하여 다시 로봇(20)으로 전송된다(S15), 그러면 로봇(20)에서 위치신호의 수신여부를 판단한다(S16). 위치신호가 수신되면 위치확인 작업을 종료한다(S17). 그러면 초음파센서(2)가 작동을 개시하여(S18) 근접위치를 파악하고 장애물과의 충돌을 회피할 수 있는 동작을 진행한다(S19).As shown in FIG. 3, first, the unique number of the robot and the position information immediately before transmission are transmitted by the RFID transmitter 1 mounted in the robot (S11). Next, the RFID receiver 9 installed at the closest distance determines whether or not the transmission signal of the robot is detected (S12). If detected, the received data is transmitted to the control computer 11 (S13). Then, the control computer 11 calculates the position of the robot based on the received data (S14). The calculated position data is transmitted to the robot 20 again using the data transmission / reception unit 13 (S15). Then, the robot 20 determines whether the position signal has been received (S16). When the position signal is received, the positioning operation ends (S17). Then, the ultrasonic sensor 2 starts the operation (S18) to determine the proximity position and proceeds to the operation to avoid the collision with the obstacle (S19).
따라서 본 실시예에 의한 위치검출방법은 위치에 대한 연산 및 맵핑(mapping)과정이 로봇(20)이 아닌 제어 컴퓨터(11)에 의해 수행되므로 로봇의 구조 및 장치의 간략화가 이루어 질 수 있다.Therefore, in the position detection method according to the present embodiment, since the calculation and mapping process for the position is performed by the control computer 11 instead of the robot 20, the structure and the apparatus of the robot can be simplified.
이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다. The present invention described above can be embodied in many other forms without departing from the spirit or main features thereof. Therefore, the above embodiments are merely examples in all respects and should not be interpreted limitedly.
이상과 같은 본 발명은, 기존에 사용되는 로봇에 내장된 컴퓨터 및 맵핑(mapping) 자료에 의존하여 자체적으로 연산하여 위치를 결정하는 방식에 비하여 매우 간단하며 위치정보도 정확하게 얻어 질 수 있는 효과를 제공한다. The present invention as described above is very simple compared to the method of determining the position by calculating itself based on the computer and the mapping (mapping) data embedded in the robot used in the existing and provides the effect that the position information can be accurately obtained. do.
또한 위치에 대한 연산 및 맵핑(mapping)과정이 이동 로봇이 아닌 제어 컴퓨터에 의해 수행되므로 로봇의 구조 및 장치의 간략화가 이루어 질 수 있으므로 로봇의 가격이 저렴해짐으로서 보다 다양한 분야에서의 적용성이 높아 질 수 있는 효과를 제공한다.In addition, since the calculation and mapping process for the position is performed by the control computer, not the mobile robot, the structure and device of the robot can be simplified, so that the robot is cheaper and its applicability is increased in various fields. Provides a beneficial effect.
또한, 로봇에 탑재되는 장비가 적어짐으로 인하여 모터 및 트랜스미션 등의 구동계가 작아지고 이를 구동하기 위한 내부전원(battery)이 소형화되므로 장치의 무게가 가벼워지고 내부골격이 경량재로 대체 될 수 있는 효과를 제공한다. In addition, due to the fewer equipments mounted on the robot, drive systems such as motors and transmissions are smaller, and the internal power source for driving them is miniaturized, so the weight of the device is lighter and the internal skeleton can be replaced with a lightweight material. to provide.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 RFID를 이용한 실내 이동로봇의 위치 검출시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 구성도.1 is a configuration diagram schematically showing the configuration of a position detection system of an indoor mobile robot using RFID according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 RFID를 이용한 실내 이동로봇의 위치 검출시스템의 설치예를 나타내는 구성도.Figure 2 is a block diagram showing an installation example of the position detection system of the indoor mobile robot using RFID according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 RFID를 이용한 실내 이동로봇의 위치 검출방법을 나타내는 순서도.Figure 3 is a flow chart showing a position detection method of the indoor mobile robot using RFID according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1 : RFID 송신장치 2 : 초음파센서1: RFID transmitter 2: Ultrasonic sensor
3 : 데이터 송수신용 안테나 4 : 데이터 송수신 유닛3: antenna for data transmission and reception 4: data transmission / reception unit
5 : 프리 앰프 6 : A/D 입출력부5: preamplifier 6: A / D input / output unit
7 : 제어용 프로세서 8 : 로봇 구동유닛7: Processor for Control 8: Robot Drive Unit
9 : RFID 수신장치 10 : 데이터 트랜스미터9: RFID receiver 10: data transmitter
11 : 제어 컴퓨터 12 : 데이터 송수신용 안테나11 control computer 12 antenna for data transmission and reception
13 : 데이터 송수신 유닛 14 : TCP/IP, 전력통신선13: data transmission / reception unit 14: TCP / IP, power communication line
20 : 로봇 21 : 벽면20: robot 21: wall
22 : 복도22: corridor
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