KR20060081131A - Cleaning method of robot for cleaner - Google Patents

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Abstract

본 발명은 청소용 로봇 및 이를 이용한 청소방법에 관한 것으로, 상부에 청소패턴, 청소시간을 조작버튼(111)으로 조작하고 원거리에서는 원격조작기(113)로 조작하며 조작상태와 운영정보를 디스플레이부(112)로 표시하는 조작부(110)를 형성하고, 전면으로 충격을 완충하는 완충구(121)와 충격을 전달하는 작동구(122)가 구비된 범퍼(120)를 형성하며, 하부 중앙에 주행모터(132)의 구동으로 주행바퀴(131)가 회전하면서 주행하는 주행부(130)를 형성하고, 하부의 브러쉬모터(142)로 브러쉬(141)를 회전하면서 흡입모터(144)가 형성된 흡입구(143)로 흡입하여 쓰레기를 집진하는 집진부(140)를 형성하며, 후부에 전원을 공급하는 전원공급부(150)를 형성한 주행청소부(100)와, 상기 주행청소부(100)의 범퍼(120)의 작동구(122)와 연동되도록 박막형태로 통전되는 감지판(210)을 형성하여 장애물 접촉을 전면으로 감지하도록 형성하고, 범퍼(120)에 방사상으로 적외선센서(220)를 설치하되, 적외선센서(220)는 전면의 중앙의 설치 간격보다 양측면의 설치간격을 조밀하게 설치하고, 하부 전면에 복수개로 지면을 향하도록 설치하여 장애지형을 감지하는 바닥감지센서(230)를 형성하며, 주행부에 주행모터(132)로 회전하는 주행바퀴(131)의 속도를 측정하는 엔코더(240)와 바퀴 들림을 감지하는 바퀴들림센서(250)를 형성한 센서부(200)와, 상기 센서부(200)에서 감지된 정보에 따라 최적에 주행 패턴에 맞도록 연산하여 제어부(310)로 신호를 발생시켜 주행청소부(100)의 주행을 제어하면서 청소를 실시하는 중앙처리부(300)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a cleaning robot and a cleaning method using the same, the cleaning pattern on the top, the cleaning time is operated by the operation button 111, and remotely by the remote control unit 113 to operate the operation state and operation information display unit 112 And a bumper 120 having a shock absorbing port 121 for shock absorbing the front surface and an actuating opening 122 for transmitting a shock, and a driving motor in the lower center. The inlet 143 in which the driving wheel 131 is formed by the driving of the driving wheel 131 and the driving unit 130 is driven, and the suction motor 144 is formed while the brush 141 is rotated by the lower brush motor 142. A dust collecting part 140 for collecting dust and collecting dust, and a driving cleaner 100 having a power supply part 150 for supplying power to the rear, and an operation port of the bumper 120 of the driving cleaner 100. The sensing plate 210 is energized in a thin film form so as to be interlocked with the 122. It is formed so as to detect the obstacle contact to the front, and install the infrared sensor 220 in the bumper 120 radially, the infrared sensor 220 is installed densely installed the installation intervals of both sides than the installation interval of the center of the front To install a plurality of floors facing the ground on the lower front to form a floor detection sensor 230 for detecting the obstacle terrain, the encoder for measuring the speed of the driving wheel 131 rotated by the driving motor 132 in the driving unit ( 240 and the sensor unit 200 and the wheel lifting sensor 250 for detecting the lifting of the wheel, and calculated according to the optimal driving pattern according to the information detected by the sensor unit 200 to the controller 310 It characterized in that it comprises a central processing unit 300 for cleaning while generating a signal to control the running of the traveling cleaning unit (100).

청소용 로봇, 랜덤바운스 패턴, 지역 패턴, 벽타기 패턴, 복합 패턴Cleaning Robot, Random Bounce Pattern, Region Pattern, Wall Riding Pattern, Composite Pattern

Description

청소용 로봇 및 이를 이용한 청소방법 {Cleaning Method of Robot for Cleaner}Cleaning robot and cleaning method using same {Cleaning Method of Robot for Cleaner}

도 1은 본 발명에 따른 청소용 로봇을 나타내는 사시도.1 is a perspective view showing a robot for cleaning according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 청소용 로봇의 제어구조를 나타내는 블록도.Figure 2 is a block diagram showing the control structure of the cleaning robot according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법을 나타내는 공정도.3 is a process chart showing a cleaning method of a robot for cleaning according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 청소용 로봇의 적외선 센서 위치를 나타내는 구성도.Figure 4 is a block diagram showing the infrared sensor position of the cleaning robot according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 청소용 로봇의 바닥감지센서 위치를 나타내는 구성도.Figure 5 is a block diagram showing the position of the floor sensor of the cleaning robot according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 청소용 로봇의 범퍼가 감지되는 위치를 나타내는 구성도.Figure 6 is a block diagram showing the position where the bumper of the cleaning robot according to the invention is detected.

도 7은 일반적인 청소용 로봇의 청소방법에서 청소 패턴을 나타내는 개념도.7 is a conceptual view showing a cleaning pattern in a cleaning method of a general cleaning robot.

도 8은 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 랜덤바운스 패턴을 나타내는 개념도.8 is a conceptual diagram showing a random bounce pattern in the cleaning method of the robot for cleaning according to the present invention.

도 9는 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 랜덤바운스 패턴의 원리를 나타내는 개념도.Figure 9 is a conceptual diagram showing the principle of the random bounce pattern in the cleaning method of the robot for cleaning according to the present invention.

도 10은 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 지그재그 패턴을 나타내는 개념도.10 is a conceptual diagram showing a zigzag pattern in the cleaning method of the robot for cleaning according to the present invention.

도 11은 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 지그재그 패턴의 원리를 나타내는 개념도.11 is a conceptual diagram showing the principle of the zigzag pattern in the cleaning method of the cleaning robot according to the present invention.

도 12는 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 웨이브 패턴을 나타내는 개념도.12 is a conceptual view showing a wave pattern in the cleaning method of the robot for cleaning according to the present invention.

도 13은 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 웨이브 패턴으로 코너 및 병목지형의 회피패턴을 나타내는 개념도.13 is a conceptual diagram showing a avoidance pattern of corners and bottlenecks in a wave pattern in the cleaning method of the robot for cleaning according to the present invention.

도 14는 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 회오리 패턴을 나타내는 개념도.14 is a conceptual view showing a whirlwind pattern in a cleaning method of a robot for cleaning according to the present invention;

도 15는 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 사각라운딩 패턴을 나타내는 개념도.15 is a conceptual diagram showing a square rounding pattern in the cleaning method of the robot for cleaning according to the present invention.

도 16은 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 사각라운딩 패턴의 장애물 회피패턴을 나타내는 개념도.16 is a conceptual diagram showing an obstacle avoidance pattern of the square rounding pattern in the cleaning method of the robot for cleaning according to the present invention.

도 17은 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 별형상 패턴의 원리를 나타내는 개념도.Figure 17 is a conceptual diagram showing the principle of the star-shaped pattern in the cleaning method of the robot for cleaning in accordance with the present invention.

도 18은 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 별형상 패턴을 나타내는 개념도.18 is a conceptual view showing a star pattern in the cleaning method of the robot for cleaning according to the present invention.

도 19는 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 원형라운딩 패턴의 원리를 나타내는 개념도.19 is a conceptual diagram showing the principle of a circular rounding pattern in the cleaning method of the robot for cleaning according to the present invention.

도 20은 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 원형라운딩 패턴을 나타내는 개념도.20 is a conceptual diagram showing a circular rounding pattern in the cleaning method of the robot for cleaning according to the present invention.

도 21은 본발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 원형라운딩 패턴의 장애물 회피패턴을 나타내는 개념도.21 is a conceptual diagram showing the obstacle avoidance pattern of the circular rounding pattern in the cleaning method of the robot for cleaning according to the present invention.

도 22는 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 벽타기 패턴을 나타내는 개념도.22 is a conceptual view showing a wall riding pattern in the cleaning method of the robot for cleaning according to the present invention.

도 23은 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 랜덤바운스 패턴의 조건에 따른 작동순서를 나타내는 블록도.Figure 23 is a block diagram showing the operation sequence according to the condition of the random bounce pattern in the cleaning method of the robot for cleaning according to the present invention.

도 24는 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 웨이브 패턴의 조건에 따른 작동순서를 나타내는 블록도.24 is a block diagram showing the operation sequence according to the conditions of the wave pattern in the cleaning method of the robot for cleaning according to the present invention.

도 25는 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 벽타기 패턴의 조건에 따른 작동순서를 나타내는 블록도.25 is a block diagram showing the operation sequence according to the conditions of the wall riding pattern in the cleaning method of the cleaning robot according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1 : 청소용 로봇 100 : 주행청소부1: cleaning robot 100: driving cleaning unit

110 : 조작부 111 : 조작버튼110: operation unit 111: operation button

112 : 디스플레이부 113 : 원격조작기112: display unit 113: remote control

120 : 범퍼 121 : 완충구120: bumper 121: buffer

122 : 작동구 130 : 주행부122: operating port 130: running part

131 : 주행바퀴 132 : 주행모터131: driving wheel 132: driving motor

140 : 집진부 141 : 브러쉬140: dust collector 141: brush

142 : 브러쉬모터 143 : 흡입구142: brush motor 143: suction port

144 : 흡입모터 150 : 전원공급부144: suction motor 150: power supply

200 : 센서부 210 : 감지판200: sensor unit 210: detection plate

220 : 적외선센서 230 : 바닥감지센서220: infrared sensor 230: floor detection sensor

240 : 엔코더 250 : 바퀴들림센서240: encoder 250: wheel lift sensor

300 : 중앙처리부 310 : 제어부300: central processing unit 310: control unit

본 발명은 청소용 로봇 및 이를 이용한 청소방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조작버튼 및 원격조작기로 직접 또는 원거리에서 미리 설정된 패턴 및 패턴의 조합으로 청소용 로봇의 경로를 결정하면서 주행하여 효율적으로 지정구역의 청소를 실시하고 범퍼에 형성된 접촉센서, 전방으로 형성된 적외선센서로 장애물을 감지하며, 바닥감지센서, 엔코더 및 바퀴들림센서로 주행되는 지면의 장애물 및 장애지형을 감지하여 최적의 패턴으로 전환 회피하도록 형성함으로써, 지역최소화에 따른 오류 발생을 최소화 하면서 청소권역을 확대하여 청소효율을 향상시키는 청소용 로봇 및 이를 이용한 청소방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cleaning robot and a cleaning method using the same, and more particularly, by operating a control button and a remote controller in a predetermined pattern or a combination of patterns and patterns set in advance or at a long distance, by efficiently driving the robot while cleaning the designated area. Cleans and detects obstacles with the contact sensor formed on the bumper and the infrared sensor formed in the front, and detects obstacles and obstacles on the ground driven by the floor sensor, encoder and wheel lift sensor to avoid switching to the optimum pattern. Therefore, the present invention relates to a cleaning robot and a cleaning method using the same, which improves the cleaning efficiency by enlarging the cleaning area while minimizing the occurrence of errors due to local minimization.

일반적으로, 로봇(Robot)은 인조인간(人造人間)이라고도 한다. 본래 사람의 모습을 한 인형 내부에 기계장치를 조립해 넣고, 손발과 그 밖의 부분을 본래의 사람과 마찬가지로 동작하는 자동인형을 가리켰다. 로봇이라는 말은 체코어의 '일한다(robota)'는 뜻이다. In general, the robot (Robot) is also called artificial human (人造 人間). The machine was assembled inside the doll, which was originally a human figure, and the hands and feet and other parts pointed to an automatic doll that operates like the original man. The term robot means `` robota '' in the Czech language.

이러한, 로봇은 복잡한 알고리즘이 실현되는 고가의 장비로써, 그 응용범위가 매우 제한적이고 이론적으로 실현가능성이 있으나, 기술적으로 아직 실현이 불가능한 범주에 속하는 것이 많은 상태이므로, 기술이 발전되는 형태에 따라 양산이 본격화 되는 추세에 있으나, 산업형태가 아닌 가정에서 손쉽게 로봇의 기술력을 사용할 시기는 아직 요원하다.Such robots are expensive equipments that implement complex algorithms, and their scope of application is very limited and theoretically feasible. However, robots are in a state that is not yet technically feasible. Although this trend is in full swing, it is still a long time to use the technology of robots easily at home, not in industrial form.

이에, 현재에 실현가능한 센싱기술과 청소기를 접목하여 다양한 알고리즘으로 작동하는 청소용 로봇들이 개발되어 시판되고 있는 실정이다.Accordingly, cleaning robots that operate with various algorithms by combining a sensing technology and a vacuum cleaner that can be implemented at present are developed and marketed.

이러한, 종래기술의 청소용 로봇 주행은 전역(全域)적인 위치판별을 우선하여 주행계획을 갖는 방식으로 전체 환경을 인지하는 것을 전제로 하는 경우와 지역적인 환경 인자를 이용하여 로봇과 근접해있는 환경만을 저수준으로 인식하는 경우로 나뉠 수 있다.In the prior art, the cleaning robot driving is based on the premise of recognizing the whole environment in a manner of having a driving plan by prioritizing global position discrimination, and only a low level of environment close to the robot using local environmental factors. It can be divided into the case of recognition.

상기 전체 환경을 인지하고 청소경로를 전체적인 권역을 미리 생성하는 경우에는 카메라, 비이콘 등과 같은 고비용의 장비를 필요로 할 뿐만 아니라 이들로부터 취득된 정보를 실시간으로 처리하기 위한 고성능의 프로세서를 필요하게 되고, 외란을 보정하기 위한 별도의 장비나 알고리즘을 필요로 하므로 시스템구성은 복잡해지고 비용은 상승하게 되며, 청소를 실시하는 단순한 작업에 너무 많은 데이터가 송 수신됨에 따라 속도가 느려지고 고장이 빈번히 발생하는 문제점이 있었다.When the entire environment is recognized and the cleaning path is generated in advance, the entire area is not only required for expensive equipment such as a camera and a beacon, but also needs a high-performance processor to process information obtained from them in real time. The system configuration is complicated and costs are increased because it requires separate equipment or algorithms to correct disturbances. It is slow and frequently occurs as too much data is sent and received for the simple task of cleaning. There was this.

상기 지역적인 환경인자를 이용하는 경우에는 전역적인 환경의 인지와 사전경로생성을 전제하지 않는다면 간단한 시스템을 고려할 수 있어 비교적 제작비용이감소되고, 복잡하지 않은 구조로 고장 발생률이 감소하여 제품의 신뢰성을 확보할 수 있으나, 전역적인 정보가 없으므로 랜덤하게 청소패턴을 생성, 운영하므로 신뢰성이 떨어지고, 청소패턴의 반복에 따라 특수 지형에 도달하면 지역최소화로 인지되어 청소용 로봇이 정지함에 따라 청소작업을 중단하며, 청소권역이 축소되어 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다.In the case of using the local environmental factors, a simple system can be considered if the global environment is not recognized and preliminary path generation can be considered, resulting in a relatively low manufacturing cost, and a failure rate is reduced due to an uncomplicated structure, thereby ensuring product reliability. However, since there is no global information, the cleaning pattern is randomly generated and operated, so the reliability is low.When it reaches the special terrain by repeating the cleaning pattern, it is recognized as the local minimization and the cleaning robot stops as the cleaning robot stops. There was a problem that the efficiency of the cleaning area was reduced due to the reduction of the cleaning area.

이렇게, 환경인자 및 전역인자를 고려하여 청소를 실시하는 패턴의 일종인 회오리 패턴은 출발점으로부터 확장되는 나선형 주행궤적을 따라서 청소용 로봇의 방향이 변화하면서 이동하여 청소용 로봇에 잔존하는 먼지를 지속적으로 흡입하는 것으로, 청소용 로봇의 회전 시에 외측의 주행바퀴의 속도를 결정하고 출발점에서 최초 회전 종료점에서의 원점과 청소용 로봇 중심과의 거리를 결정한 후에 청소용 로봇의 방향이 변화되는 각도에 따라 주행바퀴 속도를 조율하여 회오리 형상의 나선형 궤적을 따라 주행시킨다.In this manner, the tornado pattern, which is a pattern for cleaning in consideration of environmental factors and global factors, moves while changing the direction of the cleaning robot along the spiral running trajectory extending from the starting point to continuously suck dust remaining in the cleaning robot. When the cleaning robot rotates, the speed of the outer wheel is determined and the distance between the origin at the initial rotation end point and the center of the cleaning robot is determined, and then the driving wheel speed is adjusted according to the angle at which the direction of the cleaning robot is changed. To run along the toroidal spiral trajectory.

그러나, 상기와 같은 회오리 패턴은 청소용 로봇이 장애물에 접촉하면 청소영역이 점차 편향되어 청소가 되지 않는 구역이 증대되고 바퀴의 속도를 측정하여 회전되는 속도를 측정하는 엔코더의 측정치에 따라 청소권역이 크게 변화함으로써, 엔코더에서 발생되는 작은 오차에 따라 회오리의 각도가 크게 변위하여 청소의 권역이 설정과 많은 차이가 발생하는 문제점이 있었다.However, in the tornado pattern as described above, when the cleaning robot comes in contact with an obstacle, the cleaning area is gradually deflected, the area where the cleaning is not increased, and the cleaning area is greatly increased according to the encoder measurement that measures the speed of rotation by measuring the speed of the wheel. By changing, the angle of the whirlwind is greatly displaced according to the small error generated in the encoder, and there is a problem in that the area of the cleaning is greatly different from the setting.

아울러, 종래의 청소용 로봇은 다양한 센서기술을 이용하여 전역적인 자기위치를 구하고 최적의 궤적을 생성하여 문제를 해결하고자 했으나 기술적으로 실현이 어렵고, 고비용으로 실현됨에 따라 저가형의 청소용 로봇들은 단순히 랜덤하게 움직이도록 하였다. 이러한 랜덤 모션을 갖는 청소용 로봇들은 청소가 되지 않는 빈 영역이 늘어나거나 청소시간이 길어진다는 문제점이 있었다.In addition, the conventional cleaning robot tried to solve the problem by obtaining the global magnetic position and generating the optimum trajectory by using various sensor technology, but it is difficult to realize the technology, and the low-cost cleaning robot simply moves randomly because it is realized at high cost. To be. Cleaning robots having such random motions have a problem in that empty areas which are not cleaned are extended or cleaning time is lengthened.

이와 같은, 문제점을 해결하고자 안출된 본 발명의 주목적은 충격을 완충하도록 형성된 범퍼에 장애물이 접촉하면 접촉된 위치를 센서부의 감지판으로 감지하 여 장애물의 위치를 파악하도록 형성하고, 전면의 중앙에서 측면 측으로 조밀하게 설치되도록 적외선센서를 형성하여 전방과 측방의 장애물을 감지하며, 하부에 지면을 감지하는 바닥감지센서를 형성하고, 주행되는 바퀴의 속도를 측정하는 엔코더와 바퀴들림을 감지하는 바퀴들림센서를 형성한 센서부에서 운행지역에 관한 정보를 중앙처리부에 송신하면 각 상황에 맞도록 랜덤바운스 패턴, 지그재그 패턴, 웨이브패턴, 회오리 패턴, 사각라운딩 패턴, 별형상 패턴, 원형라운딩 패턴 및 벽타기 패턴을 하나 또는 다양하게 조합하여 청소를 실시함으로써, 장애물 및 장애지형을 효율적으로 회피하여 청소권역을 확대시키고 청소권역의 중복을 최소화하여 청소의 효율성을 증대시키는데 있다.In order to solve the problem, the main object of the present invention is to detect the position of the obstacle to detect the position of the obstacle when the obstacle is in contact with the bumper formed to cushion the shock formed in the front of the center, Infrared sensor is formed so as to be installed on the side side to detect obstacles in the front and side, and bottom detection sensor to detect the ground at the bottom, encoder to measure the speed of the running wheel and wheel lifter to detect the lifting of the wheel When the sensor unit that forms the sensor transmits information about the driving area to the central processing unit, the random bounce pattern, the zigzag pattern, the wave pattern, the tornado pattern, the square round pattern, the star pattern, the round round pattern, and the wall ride are adapted to each situation. By cleaning one or more combinations of patterns, obstacles and obstacles can be efficiently recovered. And by expanding the clean region and minimizes overlapping of the cleaning region it is to augment the effectiveness of the cleaning.

또한, 본 발명의 다른 목적은 전면에 방사상으로 설치된 적외선센서는 서로 감지되는 권역에 따라 두개가 같이 감지되면 사이에 장애물이 있는 것으로 인식하여 설치되는 센서의 갯수를 효과적으로 감축하여 제작비를 절감시키는데 있다.In addition, another object of the present invention is to reduce the production cost by effectively reducing the number of sensors installed to recognize that there is an obstacle between the two when the infrared sensor installed radially on the front is detected in the two areas according to each other.

그리고, 본 발명의 또 다른 목적은 센서부에서 근접한 장애물과 장애지형에 대한 인식만을 이용하므로 시스템구성이 간단해지고 비용을 절감할 수 있으며, 다양한 청소방법을 조합해서 청소효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 다양한 지형지물에 적응할 수 있게 되어 결과적으로는 청소효율을 극대화시키는데 있다.Further, another object of the present invention is to use only the recognition of the obstacles and obstacles close to the sensor unit, so that the system configuration can be simplified and the cost can be reduced, and various cleaning methods can be combined to increase the cleaning efficiency as well as various Adaptation to the feature is consequently maximizing the cleaning efficiency.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 청소용 로봇에 주어진 청소영역을 가능한 신속하면서 청소권역 내부에 모든 부분을 누락 없이 청소하는 궁극적인 목표를 달성하고자, 일정권역 내에 청소를 응집해서 실시하여 특정영역을 겹치지 않고 특정패턴으로 조밀하게 이동하는 성질인 응집성과 패턴을 상황에 맞게 빠르게 전이하면 서 적정한 속도의 청소를 실시하는 로봇이 한 영역에 머물지 않고 여타영역으로 이동하는 성질인 배회성이라는 두 척도를 정의하여 청소용 로봇의 다양한 패턴의 변환과 주행에 대한 방향성을 제시함으로써, 최소 시간에 빈 영역이 없이 모든 청소 영역이 고루 청소를 실시하여 청소 효율이 극대화 시키는데 있다. In addition, another object of the present invention is to achieve the ultimate goal of cleaning the given cleaning area given as a cleaning robot as quickly as possible and without missing any part in the cleaning area, by performing agglomeration of cleaning in a certain area so as not to overlap specific areas. By defining two measures: coherence, which is a property of dense movement to a specific pattern, and roaming property, which is a property that a robot performing cleaning at a proper speed while moving a pattern quickly according to a situation does not stay in one area but moves to other areas. By presenting the transformation of various patterns of the cleaning robot and the direction of running, all the cleaning areas are cleaned evenly without the empty area at the minimum time to maximize the cleaning efficiency.

아울러, 본 발명의 또 다른 목적은 다양한 패턴을 중앙처리부에 미리 입력하여 센서부에서 센싱되는 각종 근접 정보를 통해서 알맞은 패턴을 시행하고 실시간으로 패턴이 전이되어 장애물을 효율적으로 회피하므로 청소능률을 상승시키는데 있다.
In addition, another object of the present invention is to input a variety of patterns in advance to the central processing unit to implement the appropriate pattern through the various proximity information sensed by the sensor unit and to increase the cleaning efficiency because the pattern is transferred in real time to effectively avoid obstacles. have.

이와 같은, 목적을 달성하기 위해선 안출된 본 발명의 청소용 로봇 및 이를 이용한 청소방법은 상부에 청소패턴, 청소시간을 조작버튼으로 조작하고 원거리에서는 원격조작기로 조작하며 조작상태와 운영정보를 디스플레이부로 표시하는 조작부를 형성하고, 전면으로 충격을 완충하는 완충구와 충격을 전달하는 작동구가 구비된 범퍼를 형성하며, 하부 중앙에 주행모터의 구동으로 주행바퀴가 회전하면서 주행하는 주행부를 형성하고, 하부의 브러쉬모터로 브러쉬를 회전하면서 흡입모터가 형성된 흡입구로 흡입하여 쓰레기를 집진하는 집진부를 형성하며, 후부에 전원을 공급하는 전원공급부를 형성한 주행청소부와, 상기 주행청소부의 범퍼의 작동구와 연동되도록 박막형태로 통전되는 감지판을 형성하여 장애물 접촉을 전면으로 감지하도록 형성하고, 범퍼에 방사상으로 적외선센서를 설치하되, 적외선센서는 전면 의 중앙의 설치 간격보다 양측면의 설치간격을 조밀하게 설치하고, 하부 전면에 복수개로 지면을 향하도록 설치하여 장애지형을 감지하는 바닥감지센서를 형성하며, 주행부에 주행모터로 회전하는 주행바퀴의 속도를 측정하는 엔코더와 바퀴 들림을 감지하는 바퀴들림센서를 형성한 센서부와, 상기 센서부에서 감지된 정보에 따라 최적의 주행 패턴에 맞도록 연산하여 제어부로 신호를 발생시켜 주행청소부의 주행을 제어하면서 청소를 실시하는 중앙처리부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the cleaning robot of the present invention and the cleaning method using the same have a cleaning pattern and a cleaning time on the upper part, and the remote controller is operated at a remote location and the operation state and operation information are displayed on the display unit. And a bumper provided with a shock absorber buffering a shock to the front and an actuating tool for transmitting a shock to the front surface, and a driving part rotating while the driving wheel is rotated by a driving motor in the lower center, The brush is rotated by a brush motor, and the suction part is formed by a suction motor, and a dust collecting part for collecting dust is formed. Formed to detect the obstacle contact to the front by forming a sensing plate that is energized in the form of And install the infrared sensor on the bumper radially, but the infrared sensor is installed on both sides more tightly than the installation distance of the center of the front, and installed on the lower front to face the ground in a plurality of floor detection to detect the obstacles The sensor unit forms a sensor, an encoder for measuring the speed of the driving wheel that rotates with the driving motor, a sensor unit including a wheel lifting sensor for detecting the lifting of the wheel, and an optimum driving pattern according to the information detected by the sensor unit. And a central processing unit which generates a signal to the control unit to perform the cleaning to control the driving of the driving cleaning unit and performs cleaning.

또한, 상기 센서부의 적외선센서는 방사상으로 설치하여 서로 감지되는 권역에 따라 전면에서 감지되는 경우에는 큰 회피각이 필요로 하고 측면에서 감지되는 경우에는 상대적으로 작은 회피각을 필요로 하여 측면으로 갈수록 조밀하게 형성하고, 두개가 같이 감지되면 두개의 적외선센서의 사이에 장애물이 있는 것으로 인식하도록 설치하여 구성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the infrared sensor of the sensor unit is installed in a radial direction, when detected from the front according to the area detected by each other requires a large avoidance angle, when detected from the side requires a relatively small avoidance angle toward the side When the two are detected together, it is characterized in that the installation and configuration to recognize that there is an obstacle between the two infrared sensors.

그리고, 청소 시간, 청소 패턴을 근거리에서는 조작버튼으로, 원거리에서는 원격조작기로 상부에서 상태를 표시하는 디스플레이부를 보면서 청소환경을 설정하는 청소설정단계와, 상기 청소설정단계에서 설정된 청소시간과 청소패턴에 따라 시작되는 시작점으로 이송하여 청소를 시작하는 청소시작단계와, 상기 청소시작단계에서 청소가 시작되는 시점으로 이송한 상태로 청소를 시작하면 랜덤바운스 패턴, 지그재그 패턴, 웨이브 패턴, 회오리 패턴, 사각라운딩 패턴, 별형상 패턴, 원형라운딩 패턴 및 벽타기 패턴을 하나 또는 다양하게 조합하여 조작부에서 설정된 패턴에 따라 청소를 실시하는 패턴청소단계와, 상기 패턴청소단계에서 지정된 패턴으로 청소를 실시하다가 센서부에서 장애물을 감지하면 장애물의 위치와 형태에 따라 중앙처리부에서 처리되어 회피되는 최적의 패턴으로 제어부의 신호에 따라 장애물을 회피하면서 주행하는 장애물회피단계와, 상기 장애물회피단계에서 장애물을 회피하면서 주행하다가 함몰이나 계단과 같은 장애지형에 도달하면 센서부의 바닥감지센서에서 지면의 상태를 파악하여 회피할 수 있는 패턴으로 중앙처리부에서 변환시켜 최적의 패턴으로 주행하여 장애지형을 회피하는 장애지형 회피단계와, 상기 장애지형 회피단계에서 장애지형을 회피, 주행하면서 청소 장소의 권역이 파악되면 랜덤바운스 패턴, 지그재그 패턴, 웨이브 패턴, 회오리 패턴, 사각라운딩 패턴, 별형상 패턴, 원형라운딩 패턴 및 벽타기 패턴의 단점을 보완하도록 조합하여 최적의 청소패턴으로 복합적인 청소를 실시하는 복합패턴청소단계와, 상기 복합패턴청소단계에서 최적의 패턴으로 청소를 실시하다가 각 센서부를 통해서 위험공간을 인지하거나, 이상지형 및 로봇 내외에 문제가 발생되면 상황 판단에 따라 위험을 신속하게 회피하고, 회피하지 못하는 문제가 발생하면 에러를 발생시키는 회피패턴단계를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the cleaning setting step of setting the cleaning environment while watching the display unit displaying the status from the upper part with the operation button at a short distance and the remote control at a distance from the cleaning time, and the cleaning time and cleaning pattern set at the cleaning setting step. Follow the cleaning start step to transfer to the starting point to start the cleaning, and start cleaning with the transfer to the starting point of the cleaning in the cleaning start step random bounce pattern, zigzag pattern, wave pattern, whirlwind pattern, square rounding The pattern cleaning step of cleaning according to the pattern set in the operation unit by combining one or various patterns, star pattern, circular rounding pattern, and wall riding pattern, and cleaning in the pattern specified in the pattern cleaning step. When the obstacle is detected, the central processing unit depends on the position and shape of the obstacle. The obstacle avoidance step that runs while avoiding obstacles according to the signal of the controller in the optimum pattern that is processed and avoided, and the floor detection of the sensor part when the obstacles such as depression or stairs are reached while driving while avoiding obstacles in the obstacle avoidance step Disturbance terrain avoidance step of avoiding obstacles by converting from the central processing unit into a pattern that can detect and avoid the ground condition by the sensor, and avoiding obstacles in the optimal pattern, and cleaning obstacles while avoiding obstacles in the obstacles avoiding step When the area of the place is identified, it is combined with each other to compensate for the shortcomings of the random bounce pattern, zigzag pattern, wave pattern, tornado pattern, square round pattern, star pattern, circular round pattern and wall riding pattern. The composite pattern cleaning step and the optimum pattern cleaning step Avoid the danger space through each sensor unit while cleaning, or if the problem occurs inside and outside the abnormal terrain and the robot quickly avoids the risk according to the situation judgment, if the problem that can not avoid the avoidance pattern step Characterized in that comprises a.

또한, 상기 패턴청소단계에서 랜덤바운스 패턴은 기본적으로 직선주행을 하다가 장애물에 진입되는 각도에 따라 청소용 로봇의 반지름, 센서부의 최대감지거리, 장애물 감지후 정지거리의 상관관계에 의해 하기의 수학식 1에 설정된 설정각도와 하기의 수학식 2에 설정된 장애물이 재감지 되지 않는 최소회피각도를 이용하여 설정된 각도로 회전 주행하면서 이동경로를 결정함으로 다양한 경로로 주행하여 응집성과 배회성을 조절하면서 청소를 실시하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the pattern cleaning step, the random bounce pattern is basically a straight line, but according to the correlation between the radius of the cleaning robot, the maximum sensing distance of the sensor unit, and the stopping distance after detecting the obstacle according to the angle entering the obstacle. Cleaning is carried out by adjusting the cohesiveness and roamability by traveling through various paths by determining the movement route while rotating at the set angle using the set angle set in the below and the minimum avoidance angle in which the obstacle set in Equation 2 below is not detected again. Characterized in that.

(수학식 1)(Equation 1)

Figure 112005000928660-PAT00001
Figure 112005000928660-PAT00001

여기서, 설정각도는

Figure 112005000928660-PAT00002
, 청소용 로봇(1)의 반지름이
Figure 112005000928660-PAT00003
cm, 전면 적외선센서(220)의 최대 감지거리가
Figure 112005000928660-PAT00004
cm, 장애물을 감지한 후에 멈출 때까지 직진 이동한 거리가
Figure 112005000928660-PAT00005
cm 이다.Where the set angle is
Figure 112005000928660-PAT00002
, The radius of the cleaning robot (1)
Figure 112005000928660-PAT00003
cm, the maximum sensing distance of the front infrared sensor 220
Figure 112005000928660-PAT00004
cm, the distance traveled straight until it stopped after detecting the obstacle
Figure 112005000928660-PAT00005
cm.

(수학식 2)(Equation 2)

Figure 112005000928660-PAT00006
Figure 112005000928660-PAT00006

여기서, 최소회피각은 ∠avoidance, 설정각도는

Figure 112005000928660-PAT00007
, 랜덤각
Figure 112005000928660-PAT00008
이다.Here, the minimum evacuation angle is ∠avoidance, and the set angle is
Figure 112005000928660-PAT00007
, Random angle
Figure 112005000928660-PAT00008
to be.

그리고, 상기 패턴청소단계에서 지그재그 패턴은 센서부로 장애물이 감지된 반대쪽으로 회전을 시작하여 회전하는 중에 측면 적외선 센서가 감지되면 회전을 멈추고 장애물의 반대쪽으로 회전한 각도를 계산하고 장애물을 따라 일정거리 직진한 후에 원주율을 이등분한 각도와 회전한 각도를 합산한 각도만큼 회전하여 주행하면 이전 진입각과 회피각도의 차이가 적어서 편향이 적은 궤적을 생성하고, 일정거리 직진 시에 벽면을 추종하면서 청소를 실시하며, 센서부에 의해 코너가 감지되면 코너의 반대편으로 회전하여 회피하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.In the pattern cleaning step, the zigzag pattern starts to rotate to the opposite side where the obstacle is sensed by the sensor unit, and when the side infrared sensor is detected during the rotation, the rotation is stopped, the angle rotated to the opposite side of the obstacle is calculated, and the distance is straight along the obstacle. After driving, the circumference is divided by the angle divided by the circumference and the rotated angle.The difference between the previous entry angle and the avoidance angle is small, so that the trajectory is generated with less deflection. When the corner is detected by the sensor unit, it is configured to avoid rotation by the opposite side of the corner.

또한, 상기 패턴청소단계에서 웨이브 패턴은 일정거리 직선 주행하고 진행방향에서 원을 그리며 회전하여 평행한 반대방향으로 방향을 전환하며, 장애물이 감지되면 청소용 로봇을 후진하여 회전반경을 확보한 후에 회전 주행하여 장애물을 회피하면서 주행하다가 연속된 장애물이 감지되는 병목지형에서 최초의 장애물을 회피하고 연속된 다른 장애물을 회피한 후에 직진거리를 1/2으로 축소시켜 좁은 영역을 이동하도록 하며, 모서리 형태의 지형에 도달하면 직선거리가 짧아지고 이 거리가 미리 정해진 방향전환 거리보다 작게 되어 진행방향을 바꾸면서 장애물을 회피하여 청소를 실시하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the pattern cleaning step, the wave pattern travels in a straight line at a predetermined distance, rotates in a circle in a moving direction, and turns in a parallel opposite direction. In the bottleneck where continuous obstacles are detected while avoiding obstacles, avoiding the first obstacle, and then avoiding other obstacles in succession, reducing the straight distance to 1/2 to move a narrow area, When it reaches, the straight line distance is shortened and this distance is smaller than the predetermined turning distance so as to change the traveling direction and avoid obstacles to perform cleaning.

그리고, 상기 패턴청소단계에서 회오리 패턴은 설정된 청소권역의 중심으로부터 최초의 나선형태를 회전하는 초기반지름을 설정하여 회전하는 주행바퀴의 속도를 산출하면서 회전하고,180도로 회전한 상태에서 나선궤적으로 회전반경을 증가시키며, 증가된 회전반경의 증가분을 주행바퀴의 회전속도에 적용하여 각도의 증가분에 따른 주행바퀴 회전속도의 증가분을 근사치 산출 없이 180도마다 증가시켜 근사치에 따른 오차범위의 누적각도를 감소시키면서 주행하도록 구성하는 것을 특징으로 한다. In the pattern cleaning step, the tornado pattern is rotated while calculating the speed of the rotating wheel by setting the initial radius of rotation of the first spiral shape from the center of the set cleaning area, and rotating in a spiral trajectory while rotating 180 degrees. Increase the radius and apply the increase in the radius of rotation to the rotation speed of the driving wheel to increase the rotation speed of the wheel according to the increase of the angle every 180 degrees without calculating the approximate value to reduce the cumulative angle of the error range according to the approximation. It is characterized in that it is configured to travel while.

또한, 상기 패턴청단계에서 사각라운딩 패턴은 초기반지름을 설정한 상태로 일정거리 직진하고 회전방향으로 90도 회전하면서 일정거리 직진한 상태에서 회전된 반지름의 증가분만큼 반지름을 증가시켜서 회전 주행하는 것을 반복하여 넓은 사각형태로 확장되면서 장애물이 있는 공간에 도달하면 장애물의 형태와 상관없이 겹쳐지는 영역을 만들면서 사각형태로 주행하면서 회피하고, 장애물의 형태에 추종하는 패턴을 보인 후에 사각라운딩 패턴으로 회귀하면서 장애물을 회피하도록 주행시키는 것을 특징으로 한다. Further, in the pattern blue step, the square rounding pattern repeats the driving by increasing the radius by the increment of the rotated radius in the state in which the rectilinear distance is set in the initial radius and goes straight for a predetermined distance and is rotated 90 degrees in the direction of rotation. When it reaches a space with obstacles and reaches a space with obstacles, it avoids running in a square shape, creating overlapping areas regardless of the shape of obstacles, and after returning to the square rounding pattern after showing a pattern following the shape of obstacles It is characterized by driving to avoid obstacles.

그리고, 상기 패턴청소단계에서 별형상 패턴은 일정거리 직진한 후에 반복횟 수에 따라 배분된 각도에서 원주율에서 뺀 각도만큼 회전하여 또 일정거리를 직진하면서 같은 동작을 n회 반복시킨 별형상으로 주행하고, 별형상의 중앙점에서 시작점으로의 이동과 패턴의 마지막점에서 별형상의 중앙점으로 청소용 로봇을 이동시켜 매 1회 패턴이 끝날 때마다 귀환하여 특정각도 만큼 회전한 후 다시 패턴을 수행하도록 하기의 수학식 1에 의해 산출된 각도 a를 이용하여 수학식 2에서 산출된 각도로 회전한 후 주행되도록 구성하는 것을 특징으로 한다.Then, in the pattern cleaning step, the star-shaped pattern goes straight into a star shape that repeats the same operation n times while going straight for a certain distance and then rotated by an angle minus the circumferential ratio from the angle distributed according to the number of repetitions To move the cleaning robot from the center point of the star shape to the starting point and from the end of the pattern to the center point of the pattern, return to the center of the star once every time the pattern is finished, rotate it by a certain angle, and then perform the pattern again. Using the angle a calculated by Equation (1) is characterized in that it is configured to run after rotating to the angle calculated by the equation (2).

(수학식 1)(Equation 1)

Figure 112005000928660-PAT00009
Figure 112005000928660-PAT00009

여기서, 산출각도는 a, 회전하는 과정 횟수는 n 이다.Here, the calculation angle is a, the number of rotations is n.

(수학식 2)(Equation 2)

Figure 112005000928660-PAT00010
Figure 112005000928660-PAT00010

여기서, 산출각도는 a이다.Here, the calculation angle is a.

또한, 상기 패턴청소단계에서 원형라운딩 패턴은 원형의 청소영역을 설정한 상태에서 청소영역의 반지름의 절반을 지름으로 하는 원형의 패턴으로 청소를 실시하고, 원위치로 돌아오면 하기의 수학식 1에 의해 설정된 패턴 수행횟수에 따라 배분된 각도로 회전하면서 청소영역의 반지름에 절반을 지름으로 원형의 청소를 설정된 수행회수만큼 반복하다가 장애물을 만나면 180도 회전하여 이전에 수행한 패턴을 거꾸로 이어서 시작점으로 이동한 상태로 정상적인 다음 패턴을 수행하여 장애물을 회피하면서 주행하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the pattern cleaning step, the circular rounding pattern is cleaned in a circular pattern having a diameter of half of the radius of the cleaning area in a state in which the circular cleaning area is set, and returns to the original position by Equation 1 below. Repeating the circular cleaning with the set number of times with half the radius of the cleaning area as the set number of times while rotating at the angle distributed according to the set pattern number of times, and rotating it 180 degrees when encountering obstacles, backwards the previous pattern and moves it to the starting point. It is characterized by traveling while avoiding obstacles by performing the normal next pattern in the state.

(수학식 1)(Equation 1)

Figure 112005000928660-PAT00011
Figure 112005000928660-PAT00011

여기서, 배분된 각도는 β, 수행횟수는 n 이다.Here, the distributed angle is β and the number of executions is n.

그리고, 상기 패턴청소단계에서 벽타기 패턴은 청소용 로봇의 최대 전진속도를 하기의 수학식 1에 의해 설정하고 직선모션을 수행하다가 매 제어주기마다 장애물 유무를 하기의 수학식 2에 의해 판별하여 하기의 수학식 1과 같이 제어하는 것으로, 감지된 장애물의 반대측으로 회전량을 증가하면서 전진속도를 감소하고 장애물이 없으면 감지된 벽을 추종하면서 전진속도를 증가시키는 패턴을 반복하면서 장애물의 외곽선을 추종하여 주행하고, 장애물의 판별 및 적용과정에서 장애물의 위치에 따라 전진 또는 회전속도를 변화시키면서 외곽을 주행하며, 배회성을 확보하기 위해서 외곽선을 추종하는 응집성 모션을 이용하나 c=0이 되면 제자리로 돌아오는 것이므로 c=0이고, 이동거리(s)가 문턱치 Tw 이상이면 종료하도록 하는 것을 특징으로 한다.In the pattern cleaning step, the wall riding pattern sets the maximum forward speed of the cleaning robot according to Equation 1 below and performs linear motion, and then determines whether there is an obstacle in each control cycle according to Equation 2 below. By controlling as shown in Equation 1, the forward speed is decreased while increasing the amount of rotation to the opposite side of the detected obstacle, and if there is no obstacle, the following pattern is repeated while following the detected wall, while following the outline of the obstacle to drive In the process of identifying and applying obstacles, the vehicle moves outside while changing its forward or rotational speed according to the position of the obstacle, and uses coherent motion that follows the outline to secure roaming, but returns to its place when c = 0. Since c = 0 and the moving distance s is greater than or equal to the threshold Tw, the process is terminated.

(수학식 1)(Equation 1)

Figure 112005000928660-PAT00012
Figure 112005000928660-PAT00012

(수학식 2)(Equation 2)

Figure 112005000928660-PAT00013
,
Figure 112005000928660-PAT00014
Figure 112005000928660-PAT00015
,
Figure 112005000928660-PAT00016
,
Figure 112005000928660-PAT00017
Figure 112005000928660-PAT00013
,
Figure 112005000928660-PAT00014
Figure 112005000928660-PAT00015
,
Figure 112005000928660-PAT00016
,
Figure 112005000928660-PAT00017

여기서, 상기 수학식 1과 수학식 2의 주행속도는

Figure 112005000928660-PAT00018
, 회전속도는
Figure 112005000928660-PAT00019
, 회전속도와 전진속도를 위한 게인행렬은
Figure 112005000928660-PAT00020
Figure 112005000928660-PAT00021
, 측면, 사선, 정면에 대한 회전속도와 전진속도를 위한 게인은
Figure 112005000928660-PAT00022
,
Figure 112005000928660-PAT00023
,
Figure 112005000928660-PAT00024
,
Figure 112005000928660-PAT00025
,
Figure 112005000928660-PAT00026
,
Figure 112005000928660-PAT00027
, 에러행렬은
Figure 112005000928660-PAT00028
이고, 측면
Figure 112005000928660-PAT00029
, 사선
Figure 112005000928660-PAT00030
, 정면
Figure 112005000928660-PAT00031
는 정면의 센서들이 연속해서 장애물을 감지하거나 감지하지 못한 횟수이며, 최대전진속도는
Figure 112005000928660-PAT00032
이다Here, the running speed of the equations (1) and (2) is
Figure 112005000928660-PAT00018
, Rotation speed
Figure 112005000928660-PAT00019
The gain matrix for the rotational speed and the forward speed
Figure 112005000928660-PAT00020
Figure 112005000928660-PAT00021
The gain for the rotational speed and the forward speed for the side, diagonal, and front
Figure 112005000928660-PAT00022
,
Figure 112005000928660-PAT00023
,
Figure 112005000928660-PAT00024
,
Figure 112005000928660-PAT00025
,
Figure 112005000928660-PAT00026
,
Figure 112005000928660-PAT00027
, The error matrix is
Figure 112005000928660-PAT00028
Side
Figure 112005000928660-PAT00029
, Diagonal
Figure 112005000928660-PAT00030
, face
Figure 112005000928660-PAT00031
Is the number of times the sensors in front of the vehicle are continuously detecting or not detecting obstacles, and the maximum forward speed is
Figure 112005000928660-PAT00032
to be

또한, 상기 장애지형 회피단계에서 센서부의 바닥감지센서는 청소용 로봇이 주행하는 지형의 상태를 감지하도록 바닥면과 청소용 로봇 하부까지의 일정거리를 목표거리로 설정하여 주행하고, 주행이 불가능한 지형도, 문턱 및 카펫과 같은 불규칙한 이상지형에 도달하면 이상지형을 감지하여 회피패턴을 실시하며, 지면사이의 거리가 순간적으로 목표거리 이상으로 길어지는 것을 바닥감지센서가 매우 짧은 순간 바닥을 감지하지 못하면 지형상태를 무시하고 청소용 로봇의 최대속도를 감속시켜 설정된 시간 이상 감지하지 못하면 감지하지 못하는 것으로 회피모션을 수행하여 일정거리 후진한 상태로 회전하면서 회피하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the obstacle terrain avoidance step, the floor detection sensor of the sensor unit travels by setting a predetermined distance between the floor surface and the lower part of the cleaning robot as a target distance so as to detect the state of the terrain on which the cleaning robot is traveling, and the topographic map, the threshold which is impossible to travel. When it reaches an irregular abnormal terrain such as carpet and carpet, it detects the abnormal terrain and performs the avoidance pattern, and if the ground sensor does not detect the floor at a very short moment, it detects the terrain state. By ignoring and decelerating the maximum speed of the cleaning robot, if it does not detect more than the set time, it does not detect it.

그리고, 상기 복합패턴 청소단계에서 배회성을 최대로 하기 위하여 시작점에서 가장 먼거리로 이동이 가능하도록 한 꼭지점에서 대각에 위치한 꼭지점으로 이 동함에 따른 최소주행시간이상 주행하고, 장애물 존재 시에 일정거리 이동하여 지그재그, 웨이브, 회오리, 사각라운딩, 별형상 및 원형라운딩을 통합한 지역패턴을 실행하고, 공평한 배분과 응집성 확보를 위해 최소주행시간의 3배 정도 시간을 초과하면 바로 지역패턴을 실행시키며, 센서부의 감지로 협소한 장소 통과 시에는 벽타기 패턴으로 전환시키고, 지역패턴을 실시하다가 장애물을 감지하거나 미리 정해진 권역의 청소를 마치면 벽타기 패턴으로 주행하며, 청소의 후기에는 응집성의 최대화를 위해 장애물이 존재하여도 회피하면서 지역패턴을 유지하고, 벽타기 패턴은 모든 벽면의 청소를 위해서 총 청소시간에서 벽면 청소시간을 설정하여 주행하되, 청소가 겹쳐지는 영역에 따라 최소주행시간까지 청소시간에 따라 감소시키고, 벽타 기 패턴의 최대주행시간을 초과하면 다음패턴으로 전이시켜 청소를 진행함에 따라, 청소의 권역을 청소용 로봇의 규격에 맞게 분할하여 각 패턴에 맞도록 설정된 시간을 배분하고 배분된 시간에 따라 예상되는 위치에 알맞은 청소패턴을 설정하고, 장애물의 모양과 형태 및 크기를 센서부의 감지빈도수에 따라 정확하게 파악하여 응집성과 배회성의 두가지 패턴을 적절히 조화된 방향성을 제시하여 랜덤바운스 패턴을 거쳐서 지역패턴을 통하여 벽타기 패턴으로 주행하는 순서로 조합하여 청소를 실시하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.In order to maximize the roamability in the composite pattern cleaning step, the vehicle travels over the minimum driving time by moving from the vertex to the vertex located diagonally from the vertex to move the farthest from the starting point, and moves a certain distance in the presence of an obstacle. Zigzag, wave, tornado, square round, star shape and circular rounding are combined to execute the regional pattern. When passing through a narrow place due to the detection of wealth, it switches to the wall riding pattern, and when it detects an obstacle or finishes the cleaning of a predetermined area, it moves to the wall riding pattern. The local pattern is maintained while being avoided even if it exists. For cleaning, set the wall cleaning time from the total cleaning time and drive it, but decrease it according to the cleaning time until the minimum driving time depending on the area where the cleaning overlaps, and if it exceeds the maximum driving time of the wall riding pattern, transfer to the next pattern for cleaning. As the process proceeds, the area of cleaning is divided according to the specifications of the cleaning robot, the time set for each pattern is distributed, the cleaning pattern is set according to the expected position according to the allocated time, and the shape, shape and size of the obstacle. To accurately clean according to the sensing frequency of the sensor part and suggest proper harmonization of the two patterns of cohesiveness and roaming, and then to perform cleaning by combining them in the order of traveling through wall pattern through local pattern through random bounce pattern. It features.

또한, 상기 회피패턴단계에서 위험공간을 인식하는 경우는 바닥감지센서가 감지가 되지 않는 상태에서 다른 센서부가 감지하면 장애물로 간주하여 랜덤바운스나 벽타기 패턴에서 일정거리 후진하여 재진입하지 않도록 180도 회전하는 회피패턴을 수행하여 지속적으로 청소를 실시하고, 센서부에서 지속적으로 장애물이 설정 된 최대감지시간인 6초~9초를 초과하는 것으로 감지되면 에러를 발신하면서 작동을 중단하며, 바퀴들림센서에서 바퀴 들림상태가 감지되면 바닥감지센서가 이상지형을 감지하지 못하여 바퀴가 들린 상태일 경우와 사용자에 의한 것이므로 작동을 완전히 정지시키고 설정된 최대 감지시간인 6초~9초를 초과하면 에러를 발신하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the danger space is recognized in the avoidance pattern step, when the bottom sensor is not detected, the other sensor unit detects an obstacle and rotates 180 degrees to prevent reentry by reversing a predetermined distance from the random bounce or wall riding pattern. Carry out the cleaning by performing the avoidance pattern, and if the sensor detects that the obstacle continuously exceeds the set maximum detection time of 6 seconds ~ 9 seconds, it stops the operation by sending an error. When the wheel lifting condition is detected, the floor sensor does not detect the abnormal terrain and the wheel is lifted and it is caused by the user. Therefore, it stops the operation completely and sends an error when the set maximum detection time exceeds 6 seconds to 9 seconds. Characterized in that.

그리고, 상기 회피패턴단계에서 이상지형으로 판단되는 청소용 로봇의 하부가 돌출된 지형, 카펫, 장애물로 인해 바퀴가 헛돌아 센서부가 감지할 수 없는 상태에서는 장애물 없는 것으로 판단하여 랜덤바운스 패턴에서는 청소의 권역에 준하여 설정하고 지역패턴의 경우에는 청소권역을 무시하여 각 패턴을 완료하도록 하며, 벽타기 패턴의 경우 지속적으로 감지하지 못해서 한 쪽 방향으로 회전하게 되고 1회전을 하게 되면 랜덤바운스 패턴으로 전이하게 되어 확인이 가능한 시간인 최대주행시간을 설정하여 설정된 시간을 초과하면 회피패턴을 실행하고, 청소용 로봇의 범퍼가 지속적으로 눌리는 경우에는 범퍼 고장, 사용자 고의, 적외선 센서 고장으로 인한 장애물 인지불능상태로 판단하여 일정거리 후진시켜 장애물에서 회피하면서 주행하되, 바닥면이 없는 이상지형에서 청소용 로봇의 직경의 1/2 이상 움직여서 추락하는 것을 방지하기 위해서 직경의 1/2 이상을 연속해서 움직이면서 회피패턴을 수행하고 지속적으로 이상지형이 감지되면 에러를 발신하고 작동을 중지하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.In the avoidance pattern step, it is determined that there is no obstacle in the state where the sensor cannot detect the wheel due to the terrain, carpet, and obstacle protruding from the bottom of the cleaning robot, which is determined to be an abnormal terrain, and the area of cleaning in the random bounce pattern. In case of regional patterns, each pattern is completed by ignoring the cleaning area, and in case of wall riding pattern, it is not detected continuously and rotates in one direction. Set the maximum driving time, which is the time that can be checked, and execute the avoidance pattern when the set time is exceeded.If the bumper of the cleaning robot is continuously pressed, it is judged as an obstacle inability to recognize the bumper due to bumper failure, user intention, or infrared sensor failure. Drive backwards a certain distance to avoid obstacles, In order to prevent falling by moving more than 1/2 of the diameter of the cleaning robot in the abnormal topless surface, the evacuation pattern is carried out by continuously moving more than 1/2 of the diameter. Characterized in that configured to stop.

아울러, 상기 회피패턴단계에서 청소용 로봇의 브러쉬에 이물질 낌 현상으로 발생되는 브러쉬모터의 과부하 및 고장과 사용자 고의, 로봇이 지면방향으로 심하 게 눌리는 경우에 발생되는 주행모터의 과부하 및 고장, 유로의 폐쇄로 인해 발생되는 흡입모터의 과부하 및 고장의 발생을 감지하여 청소용 로봇의 자체 고장으로 판단되면 에러를 발신하고 작동을 정지시키며, 지형적 특성으로 판단되면 최대속도로 150도 회전하고, 최대속도로 청소용 로봇 직경의 1/2 만큼 후진하여 긴급회피하면서 그 지형을 벗어나도록 하며, 각 모터를 구동하는 회로로부터 입력 받은 과부하 신호를 취득하여 단위 시간당 발생한 신호의 회수가 3 ~ 5초 지속적으로 발생하면 모든 작동을 정지하고 에러를 발신하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the overload and failure of the brush motor caused by the foreign matter caught in the brush of the cleaning robot in the avoidance pattern step and the user's intention, the overload and failure of the driving motor generated when the robot is severely pressed in the ground direction Detects the overload and malfunction of the suction motor caused by the closing and sends out an error and stops operation if it is judged to be the failure of the robot, and if it is determined by the topographical characteristics, it rotates 150 degrees at the maximum speed and cleans it at the maximum speed. It reverses as much as 1/2 of the diameter of the robot and escapes from the terrain while avoiding the emergency, and acquires the overload signal input from the circuit that drives each motor. Stop and send an error.

이와 같이, 구성된 본 발명의 청소용 로봇 및 이를 이용한 청소방법의 바람직한 실시예를 도면을 참조하면서 살펴보면 다음과 같다.As described above, a preferred embodiment of the cleaning robot and a cleaning method using the same according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 청소용 로봇을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 청소용 로봇의 제어구조를 나타내는 블록도이며, 도 3은 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법을 나타내는 공정도이고, 도 4는 본 발명에 따른 청소용 로봇의 적외선 센서 위치를 나타내는 구성도이며, 도 5는 본 발명에 따른 청소용 로봇의 바닥감지센서 위치를 나타내는 구성도이고, 도 6은 본 발명에 따른 청소용 로봇의 범퍼가 감지되는 위치를 나타내는 구성도이며, 도 7은 일반적인 청소용 로봇의 청소방법에서 청소패턴을 나타내는 개념도이며, 도 8은 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 랜덤바운스 패턴을 나타내는 개념도이고, 도 9는 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 랜덤바운스 패턴의 원리를 나타내는 개념도이며, 도 10은 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 지그재그 패턴을 나타내는 개념도이고, 도 11은 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 지그재그 패턴의 원리를 나타내는 개념도이며, 도 12는 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 웨이브패턴을 나타내는 개념도이고, 도 13은 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 웨이브패턴으로 코너 및 병목지형의 회피패턴을 나타내는 개념도이며, 도 14는 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 회오리패턴을 나타내는 개념도이고, 도 15는 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 사각라운딩 패턴을 나타내는 개념도이며, 도 16은 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 사각라운딩 패턴의 장애물 회피패턴을 나타내는 개념도이고, 도 17은 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 별형상 패턴의 원리를 나타내는 개념도이며, 도 18은 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 별형상 패턴을 나타내는 개념도이고, 도 19는 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 원형라운딩 패턴의 원리를 나타내는 개념도이며, 도 20은 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 원형라운딩 패턴을 나타내는 개념도이고, 도 21는 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 원형라운딩 패턴의 장애물 회피패턴을 나타내는 개념도이며, 도 22는 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 벽타기 패턴을 나타내는 개념도이고, 도 23은 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 랜덤바운스 패턴의 조건에 따른 작동순서를 나타내는 블록도이며, 도 24는 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 웨이브 패턴의 조건에 따른 작동순서를 나타내는 블록도이고, 도 25는 본 발명에 따른 청소용 로봇의 청소방법에서 벽타기 패턴의 조건에 따른 작동순서를 나타내는 블록도이다.1 is a perspective view showing a cleaning robot according to the present invention, Figure 2 is a block diagram showing a control structure of the cleaning robot according to the present invention, Figure 3 is a process diagram showing a cleaning method of the cleaning robot according to the present invention, Figure 4 is a block diagram showing the position of the infrared sensor of the cleaning robot according to the invention, Figure 5 is a block diagram showing the position of the bottom sensor sensor of the cleaning robot according to the present invention, Figure 6 is a bumper of the cleaning robot according to the invention 7 is a conceptual diagram illustrating a cleaning pattern in a cleaning method of a general cleaning robot, FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a random bounce pattern in a cleaning method of a cleaning robot according to the present invention, and FIG. Conceptual view showing the principle of the random bounce pattern in the cleaning method of the robot for cleaning according to the present invention, Figure 10 is A conceptual diagram illustrating a zigzag pattern in a cleaning method of a utility robot, FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating a zigzag pattern in a cleaning method of a cleaning robot according to the present invention, and FIG. 12 is a wave pattern in a cleaning method of a cleaning robot according to the present invention. 13 is a conceptual diagram illustrating a avoidance pattern of corners and bottlenecks as a wave pattern in the cleaning method of the robot for cleaning according to the present invention, and FIG. 14 illustrates a tornado pattern in the cleaning method of the robot for cleaning according to the present invention. 15 is a conceptual diagram illustrating a square rounding pattern in the cleaning method of the robot for cleaning according to the present invention, FIG. 16 is a conceptual diagram illustrating an obstacle avoidance pattern of the square rounding pattern in the cleaning method of the robot for cleaning according to the present invention; 17 is a circle of the star pattern in the cleaning method of the cleaning robot according to the present invention 18 is a conceptual diagram showing a star-shaped pattern in the cleaning method of the cleaning robot according to the present invention, Figure 19 is a conceptual diagram showing the principle of a circular rounding pattern in the cleaning method of the cleaning robot according to the present invention, 20 is a conceptual diagram showing a circular rounding pattern in the cleaning method of the cleaning robot according to the present invention, Figure 21 is a conceptual diagram showing an obstacle avoidance pattern of the circular rounding pattern in the cleaning method of the cleaning robot according to the present invention, Figure 22 is the present invention Fig. 23 is a conceptual diagram showing a wall riding pattern in a cleaning method of a cleaning robot according to the present invention. FIG. 23 is a block diagram showing an operation sequence according to a condition of a random bounce pattern in the cleaning method of a cleaning robot according to the present invention. Is a block diagram showing the operation sequence according to the conditions of the wave pattern in the cleaning method of the cleaning robot according to 25 is a block diagram showing the operation sequence according to the condition of the wall riding pattern in the cleaning method of the robot for cleaning according to the present invention.

도 1 내지 도 25에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 청소용 로봇은 상부에 청 소의 설정을 조작하는 조작부(110)를 형성하고 전면에 충격을 완충하는 범퍼(120)를 형성하며, 하부에 주행바퀴(131)로 주행하는 주행부(130)를 형성하고 하부 중앙으로 브러쉬(141)의 회전으로 쓰레기를 흡입하는 집진부(140)를 형성하며, 후측으로 전원을 공급하는 전원공급부(150)가 형성된 주행청소부(100)와, 상기 주행청소부(100)의 전면과 하부 및 방사상으로 센서를 복수로 설치하고 주행부(130)의 주행 속도와 바퀴 들림을 감지하여 장애물의 위치 지형의 상태를 감지하는 센서부(200)와, 상기 센서부(200)에서 감지된 정보를 종합하여 최적의 주행패턴으로 주행청소부(100)를 제어하는 중앙처리부(300)를 포함하여 구성한다.As shown in Figures 1 to 25, the cleaning robot of the present invention to form a control unit 110 for manipulating the setting of the cleaning on the top and to form a bumper 120 to cushion the shock on the front, the driving wheel at the bottom The driving unit 130 is formed to run to 131 and the dust collection unit 140 to suck the garbage by the rotation of the brush 141 to the lower center is formed, and the power supply unit 150 for supplying power to the rear side is formed Sensor unit for installing the cleaning unit 100, a plurality of sensors in the front, bottom and radially of the driving cleaning unit 100 and detecting the driving speed and the lifting of the wheel of the driving unit 130 to detect the state of the location of the obstacle. And a central processing unit 300 for controlling the driving cleaning unit 100 in an optimal driving pattern by combining the information detected by the sensor unit 200.

상기 주행청소부(100)는 상부에 청소패턴, 청소시간을 조작버튼(111)으로 조작하고 원거리에서는 원격조작기(113)로 조작하며 조작상태와 운영정보를 디스플레이부(112)로 표시하는 조작부(110)를 형성하고, 전면으로 충격을 완충하는 완충구(121)와 충격을 전달하는 작동구(122)가 구비된 범퍼(120)를 형성하며, 하부 중앙에 주행모터(132)의 구동으로 주행바퀴(131)가 회전하면서 주행하는 주행부(130)를 형성하고, 하부의 브러쉬모터(142)로 브러쉬(141)를 회전하면서 흡입모터(144)가 형성된 흡입구(143)로 흡입하여 쓰레기를 집진하는 집진부(140)를 형성하며, 후부에 전원을 공급하는 전원공급부(150)를 형성하도록 구성한다.The driving and cleaning unit 100 operates a cleaning pattern and a cleaning time on the upper part with the operation button 111, and operates the remote control unit 113 at a long distance and displays the operation state and operation information on the display unit 112. ) And a bumper 120 having a shock absorbing hole 121 for cushioning the shock to the front and an actuating hole 122 for transmitting a shock, and a driving wheel driven by the driving motor 132 at the lower center. The 131 forms a traveling part 130 that travels while rotating, and sucks the dust through the suction port 143 in which the suction motor 144 is formed while rotating the brush 141 with the lower brush motor 142. The dust collecting unit 140 is formed, and is configured to form a power supply unit 150 for supplying power to the rear portion.

상기 센서부(200)는 주행청소부(100)의 범퍼(120)의 작동구(122)와 연동되도록 박막형태로 통전되는 감지판(210)을 형성하여 장애물 접촉을 전면으로 감지하도록 형성하고, 범퍼(120)에 방사상으로 적외선센서(220)를 설치하되, 적외선센서(220)는 전면의 중앙의 설치 간격보다 양측면의 설치간격을 조밀하게 설치하고, 하 부 전면에 복수개로 지면을 향하도록 설치하여 장애지형을 감지하는 바닥감지센서(230)를 형성하며, 주행부에 주행모터(132)로 회전하는 주행바퀴(131)의 속도를 측정하는 엔코더(240)와 바퀴 들림을 감지하는 바퀴들림센서(250)를 형성하도록 구성한다.The sensor unit 200 forms a sensing plate 210 that is energized in the form of a thin film so as to be interlocked with the operation hole 122 of the bumper 120 of the driving and cleaning unit 100, and is formed to detect an obstacle contact to the front, and a bumper. Install the infrared sensor 220 radially on the 120, the infrared sensor 220 is installed more densely installed spacing of both sides than the installation interval of the center of the front, and installed so as to face the ground in plurality on the lower front Form a floor sensor 230 for detecting the obstacle terrain, the encoder 240 for measuring the speed of the driving wheel 131 rotated by the driving motor 132 and the wheel lifting sensor for detecting the lifting wheel ( 250).

여기서, 센서부(200)의 적외선센서(220)는 방사상으로 설치하여 서로 감지되는 권역에 따라 전면에서 감지되는 경우에는 큰 회피각을 필요로 하고 측면에서 감지되는 경우에는 상대적으로 작은 회피각을 필요로 하여 측면으로 갈수록 조밀하게 형성하고, 두개가 같이 감지되면 두개의 적외선센서(220)의 사이에 장애물이 있는 것으로 인식하도록 설치하여 구성한다.Here, the infrared sensor 220 of the sensor unit 200 is installed radially and requires a large avoidance angle when detected from the front according to the area detected by each other, and requires a relatively small avoidance angle when detected from the side. As it is formed closer to the side, and when the two are detected together, it is installed and configured to recognize that there is an obstacle between the two infrared sensors 220.

상기와 같은 센서부(200)의 감지로 인한 데이터의 취득은 청소용 로봇(1)이 주행하는 환경에서 접하는 대부분의 장애물이 청소용 로봇(1)에 비해서 크고 곡률이 크지 않다고 가정할 때, 장애물이 전면에서 감지되는 경우와 측면에서 감지되는 경우를 비교해 보면 전자는 큰 회피각을 필요로 하는데 반해서 후자의 경우는 상대적으로 작은 회피각을 필요로 한다. 한편, 벽타기 모션은 전면보다는 측면에 대한 장애물의 판별이 더 정확해야 장애물의 외곽면을 부드럽게 추종하는데 유리하다. 그러므로, 청소용 로봇의 센서를 측면에 집중적으로 배치하여 제한된 센서를 효율적으로 사용할 수 있도록 한다. 이러한 요구를 보다 더 충족하기 위해서 다수의 연속배열 된 센서가 장애물을 감지하면 이들의 사이에 장애물이 있는 것으로 판별하도록 한다. Acquisition of data due to the detection of the sensor unit 200 as described above assumes that most obstacles encountered in the environment in which the cleaning robot 1 runs are larger than the cleaning robot 1 and the curvature is not large. Compared to the case detected from the side and the case detected from the side, the former requires a large avoidance angle, while the latter requires a relatively small avoidance angle. On the other hand, the wall riding motion is advantageous to smoothly follow the outer surface of the obstacle when the obstacle to the side is more accurate than the front. Therefore, the sensor of the cleaning robot is concentrated on the side so that the limited sensor can be used efficiently. To meet this need even more, a series of sensors arranged in series can detect obstacles between them.

예를 들어서 도 4와 같이 0, 1번 센서가 장애물을 감지하면 80.5도에 장애물 이 있는 것으로 하고, 0, 1, 그리고 2번이 감지되면 71도에 장애물이 있는 것으로 한다. For example, as shown in FIG. 4, when the sensors 0 and 1 detect an obstacle, the obstacle is at 80.5 degrees, and when 0, 1, and 2 are detected, the obstacle is at 71 degrees.

이에 따른 로봇에 대한 장애물의 각도를 수학식 1을 통하여 살펴보면 다음과 같다.The angle of the obstacle for the robot according to Equation 1 is as follows.

Figure 112005000928660-PAT00033
Figure 112005000928660-PAT00033

여기에서,

Figure 112005000928660-PAT00034
Figure 112005000928660-PAT00035
번째 감지된 센서의 각도이고,
Figure 112005000928660-PAT00036
은 감지된 센서의 수이다.From here,
Figure 112005000928660-PAT00034
Is
Figure 112005000928660-PAT00035
Angle of the first detected sensor,
Figure 112005000928660-PAT00036
Is the number of sensors detected.

위에서 이용한 분해능확장방법을 범퍼센서에 적용하면 충돌 후의 장애물 회피를 보다 부드럽게 수행할 수 있다. By applying the resolution expansion method used to the bumper sensor, obstacle avoidance after collision can be performed more smoothly.

상기 중앙처리부(300)는 센서부(200)에서 감지된 정보에 따라 최적의 주행 패턴에 맞도록 연산하여 제어부(310)로 신호를 발생시켜 주행청소부(100)의 주행을 제어하면서 청소를 실시하도록 구성한다.The central processing unit 300 generates a signal to the control unit 310 by calculating to fit the optimal driving pattern according to the information detected by the sensor unit 200 to perform cleaning while controlling the driving of the driving cleaning unit 100. Configure.

이와 같이, 구성된 본 발명의 청소용 로봇의 청소방법을 살펴보면 다음과 같다.Thus, looking at the cleaning method of the cleaning robot of the present invention configured as follows.

먼저, 청소 시간, 청소 패턴을 근거리에서는 조작버튼(111)으로, 원거리에서는 원격조작기(113)로 상부에서 상태를 표시하는 디스플레이부(112)를 보면서 청소환경을 설정하는 청소설정단계(S1)를 거쳐서, 설정된 청소시간과 청소패턴에 따라 시작되는 시작점으로 이송하여 청소를 시작하는 청소시작단계(S2)에서 청소를 시작한다.First, the cleaning setting step (S1) of setting the cleaning environment while watching the display unit 112 displaying the status from the upper portion with the operation button 111 at a short distance and the remote control 113 at a distance based on the cleaning time and the cleaning pattern. After that, cleaning is started in the cleaning start step (S2) to start the cleaning by transferring to the starting point started according to the cleaning time and cleaning pattern set.

이렇게, 청소시작단계(S2)에서 청소가 시작되는 시점으로 이송한 상태로 청소를 시작하면 랜덤바운스 패턴, 지그재그 패턴, 웨이브 패턴, 사각라운딩 패턴, 별형상 패턴, 원형라운딩 패턴 및 벽타기 패턴을 하나 또는 다양하게 조합하여 조작부(110)에서 설정된 패턴에 따라 청소를 실시하는 패턴청소단계(S3)에서 패턴에 맞는 궤적을 주행하면서 청소를 실시한다.In this way, when the cleaning is started while being transported to the starting point of cleaning in the cleaning start step S2, one random bounce pattern, a zigzag pattern, a wave pattern, a square round pattern, a star shape pattern, a circular round pattern and a wall riding pattern are one. Alternatively, the cleaning is performed while driving the trajectory corresponding to the pattern in the pattern cleaning step (S3) for cleaning according to the pattern set in the operation unit 110 by various combinations.

청소 효율이란 최소 시간에 얼마나 많은 영역의 청소가 수행되었는가로 정의된다면, 특정 구역의 청소를 위해서는 청소용 로봇이 특정 구역을 빠짐없이 이동해야 하므로, 청소 효율을 높이기 위해서는, 청소용 로봇이 더 많은 구역을 겹침없이 이동해야 한다.If the cleaning efficiency is defined as how many areas of cleaning have been performed in a minimum amount of time, in order to clean the area, the cleaning robot overlaps more areas in order to increase the cleaning efficiency. You must move without.

이러한, 청소용 로봇(1)의 움직임을 위해 배회성과 응집성, 두 가지 척도를 정의한다. 배회성은 로봇이 한 영역에 머물지 않고 여타영역으로 이동하는 성질이며, 응집성은 특정영역을 겹치지 않고 특정패턴으로 조밀하게 이동하는 성질이다.For this movement of the cleaning robot 1, two measures of roaming and cohesion are defined. Roamability is a property that the robot moves to other areas without staying in one area, and cohesiveness is a property that densely moves in a specific pattern without overlapping specific areas.

상기 배회성이 높은 패턴은 여타 청소영역으로의 전이가 빠르므로 청소시간을 줄이는 능력이 향상되며 응집성이 높은 패턴은 조밀한 청소를 수행하므로 빈 영역을 최소화할 수 있다는 장점을 갖는다. The high roaming pattern has an advantage that the ability to reduce the cleaning time is improved because the transition to other cleaning areas is fast, and the high cohesive pattern performs compact cleaning, thereby minimizing empty areas.

청소 효율은 최단 시간에 최대한의 영역을 청소하는 것으로 정의하면, 응집성과 배회성의 두 가지 척도의 조합으로 표현할 수 있다. Cleaning efficiency is defined as cleaning the maximum area in the shortest time, and can be expressed as a combination of two measures of cohesion and roaming.

본 발명에 의한 청소 방법은, 청소용 로봇(1)을 위한 청소패턴을 마련하고 각 패턴의 배회성과 응집성을 분석한 후, 청소 효율이 최대가 될 수 있도록, 두 척도의 가중치를 변경한다. 두 척도의 가중치를 변경하는 인자는, 사용자가 설정한 청소시간과 남아 있는 청소시간, 최근에 감지한 장애물들로부터 획득한 지역적인 지형정보, 청소용 로봇이 이동한 거리, 회전한 각도 등이다. 이들 인자에 따라서 각 청소패턴의 배회성과 응집성의 가중치를 달리하여 궁극적으로는 청소효율을 최적화한다.In the cleaning method according to the present invention, after the cleaning pattern for the cleaning robot 1 is prepared and the roaming and cohesiveness of each pattern is analyzed, the weights of the two scales are changed so that the cleaning efficiency can be maximized. Factors for changing the weight of the two scales are the cleaning time set by the user and the remaining cleaning time, local terrain information obtained from recently detected obstacles, the distance the cleaning robot has moved, and the rotation angle. Depending on these factors, the weight of the roaming and cohesiveness of each cleaning pattern is changed to ultimately optimize the cleaning efficiency.

상기와 같은 일반적인 패턴청소의 정의를 살펴보면 도 7에서 도시한 바와 같이, 청소용 로봇이 단위시간동안

Figure 112005000928660-PAT00037
에서
Figure 112005000928660-PAT00038
로 이동하는 동안 총 이동거리는
Figure 112005000928660-PAT00039
이고
Figure 112005000928660-PAT00040
Figure 112005000928660-PAT00041
이다. Looking at the definition of the general pattern cleaning as described above, as shown in Figure 7, the cleaning robot for a unit time
Figure 112005000928660-PAT00037
in
Figure 112005000928660-PAT00038
The total distance traveled while
Figure 112005000928660-PAT00039
ego
Figure 112005000928660-PAT00040
Is
Figure 112005000928660-PAT00041
to be.

이 때 커버리지를 수학식 2에서 정의할수 있다.In this case, the coverage may be defined in Equation 2.

Figure 112005000928660-PAT00042
Figure 112005000928660-PAT00042

c : 커버리지, S : 총 이동거리, L : 단위시간동안의 이동거리c: Coverage, S: Total travel distance, L: Travel distance for unit time

상기 수학식 2에서 구해지는 값은 청소용 로봇이 시작점에서 마지막 점까지 움직인 특성을 파악하는데 도움을 준다. 첫 번째 경우는 s=l≠0 으로 효율적으로 초기위치에서 멀어진 경우로써 c=1 이고, 두 번째 경우는 s>l 로 이동하여 0<c<l의 값을 갖는다. 마지막은 s>l=0 으로 전진과 후진을 연속한 것으로 실제 이동거리는 있으나 시작점과 끝점이 같은 위치에 있으므로 c=0이다. The value obtained in Equation 2 helps to determine the characteristic of the cleaning robot moved from the starting point to the last point. In the first case, s = l ≠ 0, which is effectively away from the initial position, and c = 1. In the second case, s> l moves to 0 <c <l. Lastly, s> l = 0, which is a continuous forward and reverse operation, but the actual distance is but c = 0 because the starting and ending points are in the same position.

청소용 로봇의 목표는 넓은 영역을 빠른 시간 내에 빈 영역이 없도록 청소하 는 것이다.The goal of the cleaning robot is to clean a large area so that there is no empty area in a short time.

가장 최적화된 청소를 위해서는 미리 계획된 지그재그 궤적을 따르는 것이 바람직하나, 완벽한 자기위치인식기능이 필요하므로 센서가 없는 로봇에는 부적합하다. It is desirable to follow a pre-planned zigzag trajectory for the most optimal cleaning, but it is not suitable for robots without sensors because it requires perfect magnetic positioning.

그러므로, 청소용 로봇은 여타 청소권역으로 전이능력이 좋아야 할 뿐만 아니라 특정영역을 벗어나지 않고 주행하는 능력도 필요하다. 이상으로부터 아래와 같은 성능지수를 정의한다. Therefore, the cleaning robot needs not only good transfer ability to other cleaning areas but also the ability to travel without leaving a specific area. From the above, the following figure of merit is defined.

배회성 (wandering): c가 1에 가까워서 여타 청소영역으로의 전이가 빠른 경우Wandering: When c is close to 1, the transition to other cleaning areas is rapid

응집성 (cohesion): c가 0에 가까워서 여타 청소영역으로의 전이 능력은 부족하나 특정영역 내를 벗어날 확률이 적으므로 빈 영역을 최소화한다는 특징을 갖는다. Cohesion: Because c is close to zero, it lacks the ability to transfer to other areas of cleansing but minimizes the empty area because it is less likely to escape within a certain area.

단, 서로 겹쳐지는 영역이 최소화되는 것이 중요하므로 겹쳐지는 양을

Figure 112005000928660-PAT00043
라 하고
Figure 112005000928660-PAT00044
이어야 한다는 부가 조건이 필요하다. 물론 사용자에 의한 특정영역에 대한 집중적인 청소는 예외이다.However, it is important to minimize the overlapping areas so
Figure 112005000928660-PAT00043
And
Figure 112005000928660-PAT00044
An additional condition is to be required. The exception is intensive cleaning of specific areas by the user.

청소용 로봇(1)이 가장 높은 배회성을 갖도록 하는 움직임 패턴은 상기 첫 번째 경우와 같은 직선주행 패턴이다. 전체 지역을 놓고 볼 때 장애물회피로 인해서 청소용 로봇(1)의 지향점이 제자리로 돌아올 수 있으나, 국부적으로는 가장 높은 배회성을 갖는 패턴이다. The movement pattern which causes the cleaning robot 1 to have the highest roamability is a linear driving pattern as in the first case. In view of the entire area, the direction of the cleaning robot 1 may return to its place due to obstacle avoidance, but it is a pattern having the highest roaming force locally.

그러나, 복잡한 지형지물이 존재할 경우에는 회피과정에서 배회성이 급격히 떨어질 수 있다. 이 때 벽타기 패턴은 지형지물의 외곽선을 따라서 움직이므로 여타 청소권역으로의 이동을 돕는 보조패턴으로 사용될 수 있다. However, if complex features exist, the roaming can be drastically reduced during the avoidance process. At this time, since the wall riding pattern moves along the outline of the feature, it can be used as an auxiliary pattern to help move to other cleaning areas.

이후에는 응집성과 배회성을 각각 최대로 하는 움직임 패턴을 생성 및 관리하는 방법을 제안하며 이들에 대한 적절한 분배방법도 함께 제안한다. Afterwards, we propose a method of generating and managing movement patterns that maximize cohesion and roaming, respectively, and propose appropriate distribution methods for them.

이런, 패턴청소단계(S3)에서 랜덤바운스 패턴은 기본적으로 직선주행을 하다가 장애물에 진입되는 각도에 따라 청소용 로봇(1)의 반지름, 센서부(200)의 최대감지거리, 장애물 감지후 정지거리의 상관관계에 의해 설정된 설정각도와 장애물이 재감지 되지 않는 최소회피각도를 이용하여 설정된 각도로 회전 주행하면서 이동경로를 결정함으로 다양한 경로로 주행하여 배회성을 조절하면서 청소를 실시한다.In this pattern cleaning step (S3), the random bounce pattern is basically a straight line, but the radius of the cleaning robot 1, the maximum sensing distance of the sensor unit 200, the stopping distance after the obstacle detection, depending on the angle entering the obstacle. Cleaning is carried out by adjusting the roaming ability by traveling through various paths by determining the movement route while rotating at the set angle using the set angle set by the correlation and the minimum avoidance angle at which obstacles are not detected again.

상기와 같은, 랜덤바운스 패턴은 장애물을 만날 때까지 직진을 하다가, 장애물을 감지하면 장애물을 회피할 수 있도록 랜덤 한 각도로 회전한다.As described above, the random bounce pattern moves straight until it meets the obstacle, and when the obstacle is detected, the random bounce pattern rotates at a random angle to avoid the obstacle.

이 패턴은 확률적으로 배회성이 높아 청소권역을 빠르게 전이할 수 있다는 장점을 갖는 패턴이다. 그러나 장애물을 회피하는 과정에 아래와 같은 문제가 발생하므로 배회성은 급격하게 낮아 질 수 있다. This pattern is probabilistic, and has a high merit that it is possible to quickly move the clearing area. However, the following problems occur in the process of avoiding obstacles, so the roaming can be drastically lowered.

장애물 감지후 랜덤각도로 회전 시에 회피각은 무작위로 선정되므로 회피경로가 진입경로와 심하게 겹쳐지거나, 회전하는 동안의

Figure 112005000928660-PAT00045
이므로 배회성이 급격히 낮아진다. Since the evacuation angle is randomly selected when rotating at a random angle after detecting the obstacle, the evacuation path overlaps the entry path severely,
Figure 112005000928660-PAT00045
Because of this, the roaming rate is drastically lowered.

이러한 문제를 해결하기 위해서 아래와 같은 알고리즘을 이용한다. To solve this problem, the following algorithm is used.

도 8에서 도시한 바와 같이, 청소용 로봇(1)이 화살표를 따라서 주행하다가 전면으로 진입하면 90도+

Figure 112005000928660-PAT00046
의 각도로 회전하면 회피할 수 있으며, 측면으로 진입 하면 45도+
Figure 112005000928660-PAT00047
각도, 직각으로 진입하면 0도+
Figure 112005000928660-PAT00048
각도로 회전하면 회피할 수 있다. As shown in FIG. 8, when the cleaning robot 1 runs along the arrow and enters the front, 90 ° +
Figure 112005000928660-PAT00046
Can be avoided by rotating at an angle of 45 ° +
Figure 112005000928660-PAT00047
Angle, right angles, 0 degrees +
Figure 112005000928660-PAT00048
Rotation at an angle can be avoided.

여기에서

Figure 112005000928660-PAT00049
는 각각 90, 45, 0도 회전하더라도 측면이 지속적으로 장애물을 감지하는 것을 방지하기 위해서 추가되는 설정각도이다.From here
Figure 112005000928660-PAT00049
Is a set angle added to prevent the side from continuously detecting obstacles even when rotated 90, 45, 0 degrees respectively.

이러한, 설정각도는 도 9에서 도시한 바와 같이 청소용 로봇(1)의 반지름이

Figure 112005000928660-PAT00050
cm, 전면 적외선 센서의 최대 감지거리가
Figure 112005000928660-PAT00051
cm, 장애물을 감지한 후에 멈출 때까지 직진 이동한 거리가
Figure 112005000928660-PAT00052
cm 일 때 설정각도는 아래의 수학식 3의 상관관계식에 의해 구해진다. 이 때 물론
Figure 112005000928660-PAT00053
이어야 한다 This, the set angle is the radius of the cleaning robot 1 as shown in FIG.
Figure 112005000928660-PAT00050
cm, the maximum sensing distance of the front infrared sensor
Figure 112005000928660-PAT00051
cm, the distance traveled straight until it stopped after detecting the obstacle
Figure 112005000928660-PAT00052
The set angle at cm is obtained by the correlation of Equation 3 below. Of course at this time
Figure 112005000928660-PAT00053
Should be

Figure 112005000928660-PAT00054
Figure 112005000928660-PAT00054

위의 방식에 따라서 구해진 설정각도를 이용하여 청소용 로봇(1)의 장애물 회피각도를 수학식 4와 같은 방법으로 구하면 아래와 같다.When the obstacle avoidance angle of the cleaning robot 1 is obtained in the same manner as in Equation 4 using the set angle obtained according to the above method, it is as follows.

Figure 112005000928660-PAT00055
Figure 112005000928660-PAT00055

여기에서,

Figure 112005000928660-PAT00056
는 0보다 크고 일정 범위를 갖는 난수로서 두 가지 역할을 한다. From here,
Figure 112005000928660-PAT00056
Is a random number that is greater than zero and has a range.

이를 제외한 각도는 청소용 로봇이 장애물을 재감지 하지 않는 최소회피각으로

Figure 112005000928660-PAT00057
를 포함시켜서 청소용 로봇의 이동경로에 무작위성을 부여하여 확률적으로는 다양한 경로를 선택할 수 있도록 하는 것과 난수의 범위를 설정함으로써 배회 성을 조절하는 역할을 수행한다. The angle except this is the minimum evacuation angle at which the cleaning robot does not detect the obstacle.
Figure 112005000928660-PAT00057
By including the randomness to the moving path of the cleaning robot to randomly select a variety of paths and plays a role of controlling the roamability by setting a range of random numbers.

또한, 패턴청소단계(S3)에서 지그재그 패턴은 센서부(200)로 장애물이 감지된 반대쪽으로 회전을 시작하여 회전하는 중에 측면 적외선 센서가 감지되면 회전을 멈추고 장애물의 반대쪽으로 회전한 각도를 계산하고 장애물을 따라 일정거리 직진한 후에 원주율을 이등분한 각도와 회전한 각도를 합산한 각도 만큼 회전하여 주행하면 이전 진입각과 회피각도의 차이가 적어서 편향이 적은 궤적을 생성하고, 일정거리 직진 시에 벽면을 추종하면서 청소를 실시하며, 센서부에 의해 코너가 감지되면 코너의 반대편으로 회전하여 회피하도록 구성한다. In addition, in the pattern cleaning step (S3), the zigzag pattern starts to rotate to the opposite side where the obstacle is detected by the sensor unit 200, and when the side infrared sensor is detected while rotating, the rotation is stopped and the angle rotated to the opposite side of the obstacle is calculated. After driving for a certain distance along the obstacle, if you drive by turning the circumference divided by the bisected angle and the rotated angle, the difference between the previous entering angle and the avoiding angle is small, which creates a trajectory with less deflection. Cleaning is performed while following, and when the corner is detected by the sensor unit is configured to avoid by rotating to the opposite side of the corner.

일반적인 종래기술의 지그재그 패턴은 응집성이 높은 패턴으로서 도 10과 같이 아래 과정을 반복한다.The zigzag pattern of the related art is a highly coherent pattern, and the following process is repeated as shown in FIG. 10.

일정거리를 직진한 상태로 지그재그 패턴의 진행방향으로 90도 회전하고, 회전한 상태로 일정거리 직진한 상태에서 이전 회전방향으로 90도 회전을 반복하는 것으로, 이 패턴은 일반적으로

Figure 112005000928660-PAT00058
를 청소용 로봇의 직경보다 짧게 선택하므로 빈 영역이 없이 세밀하게 청소할 수 있다는 장점을 가지고 있으며, 이상적으로는 주어진 청소영역을 최단 시간에 커버할 수 있는 것으로 알려져 있다. The pattern is generally rotated 90 degrees in the zigzag pattern's advancing direction with a certain distance straight, and is rotated 90 degrees in the previous direction of rotation with the rotation straight for a certain distance.
Figure 112005000928660-PAT00058
Since it is shorter than the diameter of the robot for cleaning, it has the advantage that it can be cleaned finely without empty areas, and ideally it is known that it can cover a given cleaning area in the shortest time.

그러나, 이 패턴은 생성 과정에서 아래와 같은 문제점이 발생한다. However, this pattern generates the following problems during the generation process.

청소용 로봇에 종래의 지그재그 주행에서 겹쳐지는 양의 변위로 인해서 진행방향이 점차 편향됨에 따라, 응집성 패턴으로서 부적합해진다.As the traveling direction is gradually deflected due to the positive displacement superimposed on the cleaning robot in a conventional zigzag run, it becomes unsuitable as a cohesive pattern.

또한, 장애물 회피방법에 따라서 벽면을 따라서 일정하게 청소가 되지 않는 영역이 발생하여 장애물 근처의 청소가 불가능해지고, 여러 단계로 나뉘어져 있으 므로 장애물회피 과정이 복잡하다.In addition, according to the obstacle avoidance method, an area that is not regularly cleaned along the wall surface is generated, and thus cleaning near the obstacle becomes impossible, and the obstacle avoiding process is complicated because it is divided into several steps.

이러한, 문제의 일부분을 해결하기 위해서 본 발명의 지그재그 패턴을 이용한다. 본 발명의 지그재그 패턴은 도 11과 같은 궤적을 이용하는데 장애물이 감지되었을 때 취하는 반응이 아래와 같이 매우 특징적이며 이러한 방법에 의해서 문제점을 해결하도록 한다.In order to solve some of these problems, the zigzag pattern of the present invention is used. The zigzag pattern of the present invention uses the trajectory as shown in FIG. 11, and the reaction taken when an obstacle is detected is very characteristic as follows, and solves the problem by this method.

이러한, 본 발명의 지그재그 패턴은 센서부(200)로 장애물이 감지된 반대쪽으로 회전을 시작하여 회전하는 중에 측면 적외선센서가 감지되면 회전을 멈추고 장애물의 반대쪽으로 회전한 각도를 계산하고 장애물을 따라 일정거리 직진한 후에 원주율을 이등분한 각도와 회전한 각도를 합산한 각도만큼 회전하여 주행한다.Such a zigzag pattern of the present invention stops the rotation when the side infrared sensor is detected while rotating by starting the opposite side of the obstacle detected by the sensor unit 200, and calculates an angle rotated to the opposite side of the obstacle and is fixed along the obstacle. After going straight, the car is rotated by an angle obtained by summing the circumferential ratio in half and the rotated angle.

실제 응용에서는 평행한 벽면 장애물이 대부분이고, 청소용 로봇(1)의 방향 설정의 오류발생은 직진할 때보다는 회전할 때 크게 발생함에 따라, 장애물에 접촉되어 회전하는 회전각을 통해서 청소용 로봇(1)의 장애물에 대한 진입각을 구하면 빠져 나오는 과정에서 이를 이용하여 이전의 진입각과 차이가 적게된다. 즉, 편향이 적은 궤적을 생성하는 것이 가능해 진다.In practical applications, most of the parallel wall obstacles occur, and the error of setting the direction of the cleaning robot 1 is largely generated when it rotates, rather than going straight. If you get the angle of entry for obstacles, the distance from the previous entry angle is used by using it in the exiting process. In other words, it becomes possible to generate a trajectory with less deflection.

또한, 회전하는 중에 측면 적외선 센서가 감지되면 회전을 멈추고 장애물의 반대쪽으로 회전한 각도를 계산하고 장애물을 따라 일정거리 직진하면 벽면에 적응하므로 벽면에 대한 청소가 원활한 궤적을 생성할 수 있다는 장점이 있다.In addition, if the side infrared sensor is detected during the rotation, the rotation stops, calculates the angle rotated to the opposite side of the obstacle, and if it goes straight along the obstacle, the wall adapts to the wall, so the cleaning on the wall can generate a smooth trajectory. .

이 패턴은 코너를 지속적으로 향할 수 있으므로 근접해서 겹쳐지는 시점에서는 배회성 모션으로 회피하는 것이 바람직하다. This pattern can be continually facing the corner, so it is desirable to avoid it in roaming motion at close overlaps.

아울러, 코너 또는 코너와 유사한 함정에 빠지게 되면 감지되는 적외선 센서 간의 각도는 90도 내외가 되므로 이 조건을 이용하면 쉽고 빠르게 코너를 감지할 수 있다. 이렇게 코너를 감지한 후 청소용 로봇(1)의 진행방향을 코너의 반대측으로 회전하여 주행한다.In addition, since the angle between the infrared sensor detected when falling into a corner or a trap similar to the corner is about 90 degrees, this condition can be used to quickly and easily detect corners. After detecting the corner in this way, the traveling direction of the cleaning robot 1 rotates to the opposite side of the corner to travel.

또한, 상단의 벽을 따르는 경우는 로봇이 벽타기패턴을 수행할 때 유리하며 코너의 반대편 중앙으로 회피하는 것은 주위의 장애물 빈도가 확률적으로 낮기 때문에 지역패턴을 오랫동안 유지할 수 있어서 청소권역를 높이는데 유리하다. In addition, it is advantageous when the robot follows the wall pattern while avoiding to the center of the other side of the corner, because the frequency of obstacles around it is likely to be low, so that the area pattern can be maintained for a long time, which is advantageous to increase the cleaning area. Do.

이 방법은 코너에 대한 청소를 확실히 할 수 있다는 부가적인 이득을 갖는다.This method has the additional benefit of ensuring the cleaning of the corners.

그리고, 패턴청소단계(S3)에서 웨이브 패턴은 일정거리 직선 주행하고 진행방향에서 원을 그리며 회전하여 평행한 반대방향으로 방향을 전환하여 주행함으로 부드럽고 신속하게 방향이 전환되며, 장애물이 감지되면 청소용 로봇(1)을 후진하여 회전반경을 확보한 후에 회전 주행하여 장애물을 회피하면서 주행하다가 병목지형에 도달하면 장애물을 감지하거나 직진 중에 감지를 하더라도 연이은 장애물로 인해서 원하는 거리만큼의 직진을 하지 못하는 경우로 두 번째 회피동작 이후 직진 거리를 이전 직진 거리의 1/2 로 설정하여 좁은 영역으로 이동하도록 하고, 코너 지형에 도달하면 직선거리가 짧아지고 이 거리가 미리 정해진 방향전환 거리보다 작으면 진행방향을 바꾸어서 회피하면서 청소를 실시한다.In the pattern cleaning step (S3), the wave pattern travels in a straight line at a predetermined distance, rotates in a circle in a traveling direction, and rotates in a direction opposite to parallel to move in a smooth and quick manner. After securing (1) the turning radius, drive around while avoiding obstacles by turning to avoid obstacles. If the bottleneck is detected, even if the obstacles are detected or if it is detected while going straight, the obstacles do not go straight for the desired distance. After the second avoidance motion, set the straight distance to 1/2 of the previous straight distance to move to the narrow area.When the corner terrain is reached, the straight line is shorter and if this distance is smaller than the predetermined turn distance, the direction of travel is avoided. While cleaning.

이와 같은 웨이브 패턴은 도 12에서 도시한 바와 같이, 지그재그와 유사한 형태를 가지고 있기는 하나 직선모션의 방향을 바꾸는 과정에서 두 번의 회전을 요하지 않으므로 더 빠르게 패턴을 연결할 수 있는 장점이 있으며 사용자의 입장에서 도 보다 부드러운 모션을 본다는 만족감이 생길 수 있다. Such a wave pattern has a similar shape as zigzag as shown in FIG. 12, but does not require two rotations in the process of changing the direction of the linear motion, so that the wave pattern can be connected more quickly. Satisfaction with watching a smoother motion can also occur.

이상의 방법은 도 13과 같이 코너 또는 병목 형상의 지형에서는 같은 궤적을 반복하는 문제를 가지고 있다. 병목지형에서는 회전 중에 장애물을 감지하거나 직진 중에 감지를 하더라도 연이은 장애물로 인해서 원하는 거리만큼의 직진을 하지 못하는 경우로 두 번째 회피동작 이후 직진 거리를 이전 직진 거리의 1/2 로 설정하여 좁은 영역으로 이동할 수 있도록 한다. 코너지형에서의 경우에는 병목지형과 같은 이유로 직선거리가 짧아지고 이 거리가 미리 정해진 방향전환 거리보다 작으면 진행방향을 바꾸도록 해서 청소용 로봇이 코너에서 쉽게 탈출할 수 있도록 한다.The above method has a problem of repeating the same trajectory in a corner or bottleneck topography as shown in FIG. In the bottleneck type, even if the obstacle is detected during the rotation or the straight line, the obstacle cannot go straight as much as the desired distance due to successive obstacles.After the second evasion, the straight distance is set to 1/2 of the previous straight distance to move to the narrow area. To help. In the case of corner terrain, if the straight line is shortened for the same reason as the bottleneck, and this distance is smaller than the predetermined turning distance, the moving direction is changed so that the cleaning robot can easily escape from the corner.

상기 패턴청소단계(S3)에서 회오리 패턴은 설정된 청소권역의 중심으로부터 최초의 나선형태를 회전하는 초기반지름을 설정하여 회전하는 주행바퀴(131)의 속도를 산출하면서 회전하고, 180도로 회전하면서 나선궤적으로 증가되는 회전 반경만큼 증가되는 주행바퀴(131)의 회전 속도에 증가분을 적용하여 연산의 부하를 최소화 하면서 각도의 증가분에 따른 주행바퀴(131) 회전속도의 증가분을 근사치 산출 없이 180도마다 증가시켜 근사치에 따른 오차범위의 누적각도를 감소하여 궤적의 편향을 최소화 하면서 주행하도록 구성한다.In the pattern cleaning step (S3), the whirlwind pattern is rotated while calculating the speed of the rotating wheel 131 by setting the initial radius of rotating the first spiral shape from the center of the set cleaning area, and rotating the spiral by 180 degrees. By applying an increase to the rotational speed of the driving wheel 131 increased by the rotation radius increases by increasing the increase of the rotational speed of the driving wheel 131 according to the increase of the angle every 180 degrees without approximation while minimizing the load of the calculation It is configured to travel while minimizing the deflection of the trajectory by reducing the cumulative angle of the error range according to the approximation.

일반적으로 종래의 회오리패턴은 도 14에서 도시한 바와 같이, 지그재그나 웨이브와 마찬가지로 응집성이 매우 좋은 패턴이다. 이 패턴은 출발점으로부터 확장되는 나선형 궤적을 따라서 이동하는데 이 때 청소용 로봇의 방향도 함께 변화하므로 청소용 로봇(1)에 남아 있는 먼지 등을 지속적으로 쓸어 담을 수 있다는 장점 도 가지고 있다. 이 패턴을 생성하는 과정은 아래와 같이 요약할 수 있다.In general, as shown in FIG. 14, the conventional tornado pattern has a very coherent pattern similar to zigzag or wave. This pattern moves along the spiral trajectory extending from the starting point, but also changes the direction of the cleaning robot, which also has the advantage of continuously sweeping away the dust left in the cleaning robot 1. The process of creating this pattern can be summarized as follows.

이러한, 종래의 회오리 패턴은 중심점으로부터의 청소용 로봇의 초기거리를 설정한 상태에서 중심점에 대한 청소용 로봇(1)의 누적각도에 대비해서 적절한 증가분만큼 중심점에서 청소용 로봇까지의 거리를 늘려나가면서, 주행바퀴(131)의 속도를 구해 적용하여 미리 정해진 최대 거리에 청소용 로봇(1)이 도달할 때까지 반복한다.In this conventional whirlwind pattern, the distance from the center point to the cleaning robot is increased by an appropriate increase in preparation for the cumulative angle of the cleaning robot 1 with respect to the center point while the initial distance of the cleaning robot is set from the center point. The speed of the wheel 131 is obtained and applied until the cleaning robot 1 reaches the predetermined maximum distance.

이와 같은 종래의 회오리 패턴은 생성방법 및 운용하는 과정에서 아래와 같은 문제점을 갖는다. Such a conventional tornado pattern has the following problems in the production method and operation process.

중심점에 대한 누적각도에 대비한 증가분에 따라 거리를 늘리면서 주행바퀴(131)의 속도를 구해 적용하는 것으로, 적절한 시간 또는 각도가 변화할 때마다 주행바퀴(131)의 속도를 구해서 적용하여야 함으로 연산에 부하를 동반한다. Obtaining and applying the speed of the driving wheel 131 while increasing the distance according to the increase in preparation for the cumulative angle with respect to the center point, the speed of the driving wheel 131 should be obtained and applied whenever the proper time or angle changes. Accompany the load.

또한, 주행바퀴의 속도 변화에 따른 모든 결과(거리, 각도)에 정확하게 수렴하는 속도를 구하기 어려워서 근사치에 따른 생략되는 산출치가 발생하고 이들이 누적되면 전체 궤적도 함께 변형된다. In addition, it is difficult to obtain a speed that accurately converges to all the results (distance, angle) according to the speed change of the driving wheel, so that an estimated value is generated according to an approximation, and when they accumulate, the entire trajectory is also modified.

아울러, 중심점으로부터의 거리가 무한히 늘어나면 양 바퀴의 속도차도 함께 무한히 작아지므로 이를 수행하기 위해서는 엔코더의 분해능이 무한히 커져야 한다는 부담이 있다.In addition, if the distance from the center point is infinitely increased, the speed difference between the two wheels is also infinitely small, so that the resolution of the encoder must be infinitely large in order to perform this.

이러한 종래의 회오리패턴의 문제점을 해결한 본 발명의 회오리 패턴은 매 180도 마다 속도를 업데이트 하므로 연산에 부하가 발생하지 않는다. 종래의 주행속도를 매 1도마다 속도를 업데이트 한다고 산정한다면 180도에 한번씩 업데이트 되는 본 발명이 약 180배의 효율이 발생하는 것이다.The tornado pattern of the present invention, which solves the problem of the conventional tornado pattern, updates the speed every 180 degrees, so that no operation load occurs. If the conventional traveling speed is calculated to update the speed every 1 degree, the present invention, which is updated once every 180 degrees, generates about 180 times the efficiency.

아울러, 근사치 산출에 따른 누적각도가 발생하더라도 매 180도 마다 발생하므로 이들의 누적에 의한 심한 편향은 줄어든다.In addition, even if the cumulative angle generated by the approximate calculation occurs every 180 degrees, severe deflection due to their accumulation is reduced.

또한, 패턴청소단계(S3)에서 사각라운딩 패턴은 초기반지름을 설정한 상태로 일정거리 직진하고 회전방향으로 90도 회전하면서 일정거리 직진한 상태로 회전된 반지름의 증가분만큼 반지름을 증가시킨 상태로 반복하여 주행시켜 넓은 사각형태로 확장 주행하면서 장애물이 있는 공간에 도달하면 장애물에 순응하는 움직임을 배제한 상태로 겹쳐지는 영역을 만들면서 사각형태로 주행하면서 회피하거나, 장애물의 외곽을 단시간동안 순응하는 움직임 후에 다시 사각라운딩 패턴으로 회귀하면서 장애물을 회피하도록 주행한다. In addition, in the pattern cleaning step (S3), the rectangular rounding pattern is repeated with a predetermined distance and the radius is increased by the increment of the radius rotated in a straight state by a certain distance while going straight for a predetermined distance and rotating 90 degrees in the rotation direction. If you reach a space with obstacles while expanding and driving in a wide rectangular shape, do not move while moving in a rectangular shape while making overlapping areas, excluding movements that comply with the obstacles, or after a short time of movement. Drive back to avoid obstacles while returning to the square round pattern.

이러한, 사각라운딩패턴을 도 15에서 도시한 바와 같이, 호 궤적을 이용하지 않으므로 회오리패턴의 중심점으로부터의 거리가 무한히 늘어나면 양 바퀴의 속도차도 함께 무한히 작아지므로 이를 수행하기 위해서는 엔코더의 분해능이 무한히 커져야 한다는 부담을 해결하는 패턴으로 초기반지름을 설정한 상태로 일정거리 직진하고 회전방향으로 90도 회전하면서 일정거리 직진한 상태로 회전된 반지름의 증가분만큼 반지름을 증가시킨 상태로 반복하여 주행시켜 넓은 사각형태로 확장하면서 주행한다.Since the square rounding pattern is not shown in FIG. 15, since the arc trajectory is not used, if the distance from the center point of the tornado pattern is infinitely increased, the speed difference between the two wheels is also infinitely small, so that the resolution of the encoder must be infinitely large. It is a pattern that solves the burden that the initial radius is set to go straight for a certain distance and rotates 90 degrees in the direction of rotation while driving for a certain distance. Drive while expanding.

상기와 같은, 사각라운딩 패턴은 회오리 패턴과 마찬가지로 장애물이 없을 때 응집성이 높아지지만, 사용자의 필요 등에 의해서 장애물이 있는 공간에서 주행할 때에는 도 16과 같은 회피 방법을 사용하면 응집성을 유지하면서 확장해 나갈 수 있다. 우선 좌측의 것은 장애물에 순응하는 움직임을 배제한 상태로 겹쳐지는 영역이 지속적으로 생기기는 하지만 보다 정확한 모션을 수행할 수 있다는 장점을 갖는다. 우측의 그림은 본 패턴의 움직임을 유지하기 위해서 장애물에 짧은 순간 장애물의 외곽을 따르면서 직진하면서 순응하는 움직임을 삽입한 것이다. Like the tornado pattern, the square rounding pattern increases cohesion when there are no obstacles, but when traveling in an obstacle space due to the needs of the user, the coarse rounding pattern can be expanded while maintaining cohesion. Can be. First, the left one has the advantage of being able to perform more accurate motion, although the overlapping area is continuously generated without the movement of the obstacle. The figure on the right is a straight forward acclimation movement along the perimeter of the obstacle in order to maintain the movement of this pattern.

그리고, 패턴청소단계(S3)에서 별형상 패턴은 일정거리 직진한 후에 반복횟수에 따라 배분된 각도에서 원주율에서 뺀 각도만큼 회전하여 또 일정거리를 직진하면서 같은 동작을 n회 반복하면 별형상이 되는 것으로, 별형상의 중앙점에서 시작점으로의 이동과 패턴의 마지막점에서 별형상의 중앙점으로의 이동을 마련하여 매 1회 패턴이 끝날 때마다 중앙으로 귀환하여 특정각도 만큼 회전한 후 다시 패턴을 수행하도록 구성한다.In the pattern cleaning step (S3), the star-shaped pattern goes straight after a predetermined distance, and then rotates by the angle subtracted from the circumference at an angle distributed according to the number of repetitions. After moving from the center point of the star shape to the starting point and from the end point of the pattern to the center point of the star, return to the center at the end of each pattern, rotate it by a certain angle, and then repeat the pattern. Configure to run.

지금까지 소개한 지역패턴은 최대의 응집도를 위해서

Figure 112005000928660-PAT00059
이 되도록 하였으나 본 발명의 별형상패턴은 특정 영역을 집중적으로 청소할 수 있게
Figure 112005000928660-PAT00060
,
Figure 112005000928660-PAT00061
는 가능한 크도록 만들어진 패턴이다. The regional patterns we have introduced so far for maximum cohesion
Figure 112005000928660-PAT00059
However, the star-shaped pattern of the present invention can clean a specific area intensively
Figure 112005000928660-PAT00060
,
Figure 112005000928660-PAT00061
Is a pattern made to be as large as possible.

물론, 지금까지 소개한 패턴을 조정하여 이를 수행할 수도 있겠으나 별형상패턴은 생성이 비교적 간단하고 큰 물질이 청소용 로봇의 하부에 잔존하더라도 큰 회전을 통해서 제거할 수 있다는 장점을 가지고 있다. Of course, it is possible to do this by adjusting the patterns introduced so far, but the star-shaped pattern has the advantage that it is relatively easy to produce and can be removed through large rotation even if a large material remains at the bottom of the cleaning robot.

또한, 특정영역에 여러 각도로 접근하므로 다양한 형태의 먼지, 쓰레기, 카펫과 같이 올이 있어 특정방향으로 꼬인 실이나 머리카락 등을 효율적으로 제거하면서 청소할 수 있다는 장점을 갖는다. In addition, since there are various types of dust, rubbish, carpets, and so on, a particular area may be approached at various angles, and thus, the thread or hair twisted in a specific direction may be efficiently removed and cleaned.

이러한, 별형상패턴은 도 17에서 도시한 바와 같이,

Figure 112005000928660-PAT00062
만큼 직진한 후에 하기의 수학식 5에서 산출된 각도 a를 이용하여 수학식 6에서 산출된 각도로 회전하는 과정을
Figure 112005000928660-PAT00063
회 반복한다.Such a star-shaped pattern, as shown in Figure 17,
Figure 112005000928660-PAT00062
After going straight forward by using the angle a calculated in Equation 5 below to rotate to the angle calculated in Equation 6
Figure 112005000928660-PAT00063
Repeat times.

Figure 112005000928660-PAT00064
Figure 112005000928660-PAT00064

Figure 112005000928660-PAT00065
Figure 112005000928660-PAT00065

상기와 같은 과정을 수행하게 되면 도 18에서 도시한 별형상 패턴이 완성된다. When the above process is performed, the star pattern shown in FIG. 18 is completed.

상기의 반복횟수나 직진거리에 따라서 빈 영역이 두드러지거나 사용자의 요구에 따라서 집중적인 청소를 원하나 중심점의 이동을 가능한 피하기 위해서는 상술한 과정에서 중앙점에서 시작점으로의 이동과 마지막점에서 중앙점으로의 이동을 마련하여 매 1회 패턴이 끝날 때마다 중앙으로 귀환하여 특정각도 만큼 회전한 후 다시 패턴을 수행하는 방법을 적용한다. Depending on the number of repetitions and the straight distance, the blank area becomes more prominent or the user wants intensive cleaning according to the user's request, but in order to avoid possible movement of the center point, the process moves from the center point to the start point and from the end point to the center point. After the movement of the pattern, return to the center at the end of each pattern, rotate by a certain angle, and then apply the pattern again.

또한, 패턴청소단계(S3)에서 원형라운딩 패턴은 원형의 청소영역을 설정한 상태에서 청소영역의 반지름에 절반을 지름으로 하는 원형의 패턴으로 청소를 실시하고 원위치로 돌아오면 설정된 패턴 수행횟수에 따라 배분된 각도로 회전하면서 청소영역의 반지름의 절반을 지름으로 원형의 청소를 설정된 수행회수만큼 반복하다가 장애물을 만나면 180도 회전하여 직전에 수행한 패턴을 거꾸로 이어서 시작점으로 이동한 상태로 정상적인 다음 패턴을 수행하면서 장애물을 회피하면서 주행한다.In addition, in the pattern cleaning step (S3), the circular rounding pattern is cleaned with a circular pattern having a diameter of half the radius of the cleaning area in the state of setting the circular cleaning area, and returns to the original position according to the set number of times of pattern execution. Repeat the circular cleaning with the set number of times by rotating half the radius of the cleaning area by the assigned angle, and if it meets the obstacle, rotate it 180 degrees to reverse the previous pattern and move it to the starting point. Drive while avoiding obstacles.

상기와 같은, 원형라운딩패턴은 도 19에서 도시한 바와 같이, 별형상패턴과 같은 역할을 하는 패턴으로 아래와 같은 과정을 통해서 생성된다.As shown in FIG. 19, the circular rounding pattern is a pattern that serves as a star shape pattern and is generated through the following process.

먼저, 청소영역의 반지름이

Figure 112005000928660-PAT00066
라고 할 때 지름을
Figure 112005000928660-PAT00067
로 하는 원을 따라서 주행하다가, 제자리에 돌아오면, 패턴 수행회수를
Figure 112005000928660-PAT00068
이라고 할 때, 수학식 7의 각도로 회전한다.First, the radius of the cleaning area
Figure 112005000928660-PAT00066
The diameter
Figure 112005000928660-PAT00067
Drive along the circle, and when it comes back
Figure 112005000928660-PAT00068
Is rotated by the angle of the equation (7).

Figure 112005000928660-PAT00069
Figure 112005000928660-PAT00069

상기와 같은 과정을 반복하면서 패턴을 완성한다.Repeating the above process to complete the pattern.

이와 같은 원형라운딩 패턴을 12회 반복시키면 도 20과 같이 주행궤적이 균일하게 교차하는 것을 알 수 있다. If the circular rounding pattern is repeated 12 times, it can be seen that the driving trajectory is uniformly crossed as shown in FIG. 20.

이러한, 원형라운딩 패턴은 별형상 패턴이 장애물을 만났을 때의 대처가 어려운 반면 본 발명의 원형라운딩 패턴은 장애물에 대한 반응이 간단하고 일정한 응집도를 확보할 수 있다는 장점을 가지도록 중앙점으로 이동한 후 회전한다. Such a circular rounding pattern is difficult to cope with when a star-shaped pattern meets an obstacle, while the circular rounding pattern of the present invention moves to a central point to have an advantage that the response to the obstacle is simple and secures a constant cohesion. Rotate

이런, 장애물에 대한 대처는 도 21에서 도시한 바와 같이, 장애물을 만나면 180도 회전하여, 직전에 수행한 패턴을 거꾸로 이어서 시작점으로 이동시켜서 정상 적인 다음 패턴을 수행한다.In response to the obstacle, as illustrated in FIG. 21, when the obstacle is encountered, the controller 180 rotates 180 degrees, and the previous pattern is moved backwards to the starting point, thereby performing the normal next pattern.

아울러, 패턴청소단계(S3)에서 벽타기 패턴은 청소용 로봇(1)의 초기스피드를 설정하고 직진 모션을 수행하다가 매 제어주기마다 장애물이 있으면 감지된 장애물의 반대측으로 회전량을 증가하면서 전진속도를 감소하고 장애물이 없으면 감지된 벽을 추종하면서 전진속도를 증가시키는 패턴을 반복하면서 장애물의 외곽선을 추종하면서 주행하는 것으로 장애물의 판별 및 적용과정에서 장애물의 위치에 따라 전진 또는 회전속도의 가감이 달라져서 유연하면서 정확하게 벽면의 외곽선을 따라 주행한다.In addition, in the pattern cleaning step (S3), the wall riding pattern sets the initial speed of the cleaning robot 1 and performs a straight motion, and if there is an obstacle in every control period, the forward speed is increased while increasing the amount of rotation to the opposite side of the detected obstacle. If there is a decrease and there is no obstacle, the driving pattern is repeated while following the detected wall and increasing the forward speed, and following the outline of the obstacle.In the process of identifying and applying obstacles, the acceleration or rotation speed is changed depending on the position of the obstacle. While driving along the wall outline.

복잡한 지형에서는 랜덤바운스 패턴의 직선거리가 짧아지므로 배회성이 급격히 떨어질 뿐만 아니라 지역 패턴을 이용하더라도 다수의 장애물에 의해 매우 낮은 배회성을 나타냄으로써, 복잡한 지형으로부터 다른 청소영역으로의 이동이 바람직하다. 벽타기 패턴은 장애물의 외곽선을 따르므로 쉽게 복잡한 지형으로부터 탈출할 수 있다. In complex terrain, since the straight line distance of the random bounce pattern is shortened, the roaming property is not drastically reduced, and even when using a regional pattern, the roaming property is very low due to a large number of obstacles. The riding pattern follows the outline of the obstacle, making it easy to escape from complex terrain.

한편, 벽타기 패턴은 대부분의 이동로봇의 기본적인 주행방법이면서 한편으로 대부분의 청소용 로봇이 사용하는 대표적인 청소 패턴이다. 청소용 로봇의 경우 이 패턴을 위한 센서를 별도로 두는 경우가 대부분으로 본 발명의 벽타기패턴은 전면에 설치된 7개의 적외선센서(220)를 주 센서로 하는 벽타기 방법을 제안한다. On the other hand, the wall riding pattern is a basic driving method of most mobile robots and is a representative cleaning pattern used by most cleaning robots. In the case of the cleaning robot, a sensor for this pattern is usually set separately. The wall riding pattern of the present invention proposes a wall riding method using seven infrared sensors 220 installed on the front as a main sensor.

종래의 벽타기패턴은 벽타기를 위한 적외선 센서 1개를 우측에 장착하여 이들이 감지되는지의 여부를 판단하여 벽면에 적응하거나, 벽타기를 위한 센서로 두 개의 평행하게 한 곳을 바라보는 거리센서 1조를 채용하고 각각으로부터 감지되는 거리차를 이용하여 벽면에 적응했다. Conventional wall riding pattern is equipped with one infrared sensor for wall riding on the right to determine whether they are detected by adapting to the wall, or distance sensor looking at two parallel places as a sensor for wall riding 1 A jaw was adopted and adapted to the wall using the distance difference detected from each.

그러나, 본 발명의 청소용 로봇(1)은 전면에 장애물 감지를 위해서 장착된 7개의 적외선센서(220)를 이용한 벽타기 패턴을 제안하는 것으로, 도 22에서 도시한 바와 같이, 청소용 로봇(1)의 초기스피드를 설정하고 직진 모션을 수행하다가 매 제어주기마다 장애물이 있으면 좌측으로 회전량을 증가하여 전진속도를 감소하고 장애물이 없으면 우측으로 회전량을 증가하여 전진속도를 증가시키는 패턴을 반복하면서 장애물의 외곽선을 추종하면서 주행하도록 한다.However, the cleaning robot 1 of the present invention proposes a wall riding pattern using seven infrared sensors 220 mounted on the front surface to detect obstacles, and as shown in FIG. After setting initial speed and performing straight motion, if there is an obstacle, the rotation speed is increased to the left to decrease the forward speed. If there is no obstacle, the rotation speed is increased to the right to increase the forward speed. Drive while following the outline.

상기와 같이 주행하는 벽타기패턴의 특징은 장애물 판별 및 적용과정에서 청소용 로봇에 대한 장애물의 위치에 따라서 전진 또는 회전 속도의 가감이 달라진다는 점이다. 이러한 벽타기패턴을 통해서 다른 청소용 로봇에 비해서 보다 유연하게 벽면, 정확하게는 장애물의 외곽선에 적응할 수 있다. The characteristic of the wall riding pattern that runs as described above is that the acceleration or deceleration of the forward or rotational speed varies depending on the position of the obstacle with respect to the cleaning robot during the obstacle identification and application process. Through this wall riding pattern, it is more flexible than other cleaning robots and can adapt to the wall, precisely, the outline of obstacles.

센서부(200)로부터 연속적으로 취득한 센서 정보는 수학식 8과 수학식 9에서 청소용 로봇(1)의 속도로 유도할 수 있다. The sensor information continuously obtained from the sensor unit 200 can be induced at the speed of the cleaning robot 1 in Equations 8 and 9 below.

Figure 112005000928660-PAT00070
Figure 112005000928660-PAT00070

Figure 112005000928660-PAT00071
Figure 112005000928660-PAT00072
Figure 112005000928660-PAT00073
Figure 112005000928660-PAT00074
Figure 112005000928660-PAT00075
, , ,
Figure 112005000928660-PAT00071
Figure 112005000928660-PAT00072
Figure 112005000928660-PAT00073
Figure 112005000928660-PAT00074
Figure 112005000928660-PAT00075
,,,

이고

Figure 112005000928660-PAT00076
는 주행속도이고
Figure 112005000928660-PAT00077
는 회전속도이다. 또한
Figure 112005000928660-PAT00078
Figure 112005000928660-PAT00079
는 각각 회전속도와 전진속도를 위한 게인행렬이고
Figure 112005000928660-PAT00080
,
Figure 112005000928660-PAT00081
,
Figure 112005000928660-PAT00082
,
Figure 112005000928660-PAT00083
,
Figure 112005000928660-PAT00084
, 그리고
Figure 112005000928660-PAT00085
는 각각 측면, 사선, 정면에 대한 회전속도와 전진속도를 위한 게인이다.
Figure 112005000928660-PAT00086
는 에러 행렬로
Figure 112005000928660-PAT00087
는 측면,
Figure 112005000928660-PAT00088
는 사선,
Figure 112005000928660-PAT00089
는 정면의 센서들이 연속해서 장애물을 감지하거나 감지하지 못한 횟수이다. 또한,
Figure 112005000928660-PAT00090
는 최대 전진속도이다.ego
Figure 112005000928660-PAT00076
Is driving speed
Figure 112005000928660-PAT00077
Is the speed of rotation. Also
Figure 112005000928660-PAT00078
Figure 112005000928660-PAT00079
Are gain matrices for rotational speed and forward speed, respectively
Figure 112005000928660-PAT00080
,
Figure 112005000928660-PAT00081
,
Figure 112005000928660-PAT00082
,
Figure 112005000928660-PAT00083
,
Figure 112005000928660-PAT00084
, And
Figure 112005000928660-PAT00085
Are the gains for the rotational speed and the forward speed for the side, diagonal and front, respectively.
Figure 112005000928660-PAT00086
Is an error matrix
Figure 112005000928660-PAT00087
Side,
Figure 112005000928660-PAT00088
Diagonal,
Figure 112005000928660-PAT00089
Is the number of times the sensors in front of the car have continuously detected or failed to detect an obstacle. Also,
Figure 112005000928660-PAT00090
Is the maximum forward speed.

이와 같은, 속도로 주행하는 벽타기 패턴에서 우측으로 벽면을 두고 벽타기를 하고 있고 감지하면 부호가 +이고 반대이면 -이다. 여기에서 유의할 점은 사선 또는 정면의 센서부(200)는 벽면을 감지하지 못하는 동안은 0의 값을 갖도록 해서 벽면에 과다하게 예민 반응을 하지 않도록 한다. 또한 좌측면의 적외선센서(220)들은 모두 정면으로 간주하여 복잡도를 낮추고 다양한 면에 적응할 수 있도록 한다. 또한 게인행렬의 경우 테스트를 통해서 조절되기는 하겠으나 정면 쪽의 게인이 가장 크고 사선, 측면의 순서가 되도록 해서 정면에서의 충돌에 예민하게 반응하도록 즉 충돌하지 않고 적응하도록 하는 것이 바람직하다. In the wall riding pattern running at a speed like this, the wall is mounted on the wall to the right and if it is detected, the sign is + and the sign is-. It should be noted here that the sensor unit 200 of the oblique line or the front has a value of 0 while not detecting the wall so as not to excessively react to the wall. In addition, the infrared sensors 220 on the left side are all regarded as the front side to lower the complexity and to adapt to various surfaces. In the case of gain matrix, it is desirable to adjust the gain on the front side so that the gain on the front side is in the order of the largest, diagonal, and lateral order so that it is sensitive to the collision at the front, that is, it does not collide.

벽타기패턴은 궁극적으로는 배회성을 확보하기 위해서 외곽선을 추종하는 응집성 모션을 이용하나 기둥과 같은 특이한 구조의 장애물을 추종할 경우에는 제자리에 돌아와서

Figure 112005000928660-PAT00091
이 되므로,
Figure 112005000928660-PAT00092
이고 이동거리(
Figure 112005000928660-PAT00093
)가 문턱치
Figure 112005000928660-PAT00094
이상이면 종료하도록 해야 한다. The wall riding pattern ultimately uses coherent motion that follows the outline to ensure roaming, but when it follows obstacles of unusual structure such as columns,
Figure 112005000928660-PAT00091
This becomes
Figure 112005000928660-PAT00092
And travel distance (
Figure 112005000928660-PAT00093
) Threshold
Figure 112005000928660-PAT00094
If it is abnormal, it should be terminated.

상기와 같이, 패턴청소단계(S3)에서 지정된 패턴으로 청소를 실시하다가 센서부(200)에서 장애물을 감지하면 장애물의 위치와 형태에 따라 중앙처리부(300)에서 처리되어 회피되는 최적의 패턴으로 제어부(310)의 신호에 따라 장애물을 회피 하면서 주행하는 장애물회피단계(S4)를 거쳐서, 장애물을 회피하면서 주행하다가 함몰이나 계단과 같은 장애지형에 도달하면 센서부(200)의 바닥감지센서(230)에서 지면의 상태를 파악하여 회피할 수 있는 패턴으로 중앙처리부(300)에서 변환시켜 최적의 패턴으로 주행하여 장애지형을 회피하는 장애지형 회피단계(S5)에서 장애지형을 회피하면서 주행한다.As described above, when the cleaning is performed in the pattern specified in the pattern cleaning step S3 and the obstacle is detected by the sensor unit 200, the controller is processed to the optimal pattern which is processed and avoided by the central processing unit 300 according to the position and shape of the obstacle. After the obstacle avoidance step (S4) to run while avoiding the obstacle in accordance with the signal of 310, the floor detection sensor 230 of the sensor unit 200 when the obstacle is reached, such as sinking or stairs while avoiding the obstacle In the obstacle pattern avoidance step (S5) of avoiding obstacles by traveling in the optimal pattern by converting the central processing unit 300 into a pattern that can be avoided by grasping the state of the ground in the driving pattern.

여기서, 장애지형회피단계(S5)에서 센서부(200)의 바닥감지센서(230)는 바닥의 유무를 감지하므로 목표거리에 따라서 청소용 로봇(1)의 주행가능여부가 결정됨에 따라, 바닥면과 청소용 로봇(1) 하부까지의 일정거리를 목표거리로 설정하면 일반주행, 주행이 불가능한 지형도 및 문턱, 카펫과 같은 불규칙한 이상지형에서는 바닥감지센서(230)와 지면사이의 거리가 순간적으로 목표거리 이상으로 길어지는 것을 바닥감지센서(230)가 매우 짧은 순간 바닥을 감지하지 못하는 것을 무시하고 청소용 로봇(1)의 최대속도를 낮추며, 특정시간 이상 감지하지 못하면 감지하지 못하는 것으로 회피모션을 수행하여 일정거리 후진한 상태로 회전하면서 회피하도록 구성한다. Here, the floor detection sensor 230 of the sensor unit 200 in the obstacle terrain avoiding step (S5) detects the presence or absence of the floor, so as to determine whether the cleaning robot 1 can be driven according to the target distance, the floor surface and If a certain distance to the bottom of the cleaning robot (1) is set as the target distance, the distance between the floor sensor 230 and the ground momentarily exceeds the target distance in an irregular abnormal terrain such as a general map, a road map that is impossible to drive, and a threshold and a carpet. The longer the floor sensor 230 ignores not detecting the floor in a very short time and lowers the maximum speed of the robot 1 for cleaning, and if it does not detect for a specific time, it does not detect it by performing a avoiding motion for a certain distance. It is configured to avoid rotating while reversing.

상기와 같이, 도 5와 같이 형성된 바닥감지센서(230)로 바닥을 감지하면서 등가속운동을 하는 청소용 로봇(1)의 위치를 수학식 10을 통하여 살펴보면 다음과 같다.As described above, looking at the position of the cleaning robot (1) to perform the equivalent acceleration movement while detecting the floor with the bottom sensor 230 formed as shown in Figure 5 as follows.

Figure 112005000928660-PAT00095
Figure 112005000928660-PAT00095

초기위치

Figure 112005000928660-PAT00096
, 초기속도
Figure 112005000928660-PAT00097
, 그리고 가속도
Figure 112005000928660-PAT00098
로 한다.Initial position
Figure 112005000928660-PAT00096
, Initial speed
Figure 112005000928660-PAT00097
, And acceleration
Figure 112005000928660-PAT00098
Shall be.

청소용 로봇의 최대속도를 기본속도 30cm/s 로부터 15cm/s로 낮추고,

Figure 112005000928660-PAT00099
이라고 하면 약 0.16초 내에 약 1cm 정도 초과하여 멈추는 것이 가능하므로 안전하다. 참고로 정상속도를 유지하면 약 4.5cm 초과하게 되다. Lower the maximum speed of the cleaning robot from the basic speed of 30cm / s to 15cm / s,
Figure 112005000928660-PAT00099
In this case, it is safe to stop by more than about 1cm within about 0.16 seconds. For reference, if the normal speed is maintained, it exceeds 4.5cm.

이상의 방법은, 같은 사양을 갖는 적외선센서(220)를 사용할 수 있어 생산성 측면에서 유리하며, 사용자 안전성도 확보할 수 있다는 장점이 있다. The above method can be used in the infrared sensor 220 having the same specifications in terms of productivity, there is an advantage that can also ensure user safety.

이렇게, 장애지형 회피단계(S5)에서 장애지형을 회피, 주행하면서 청소 장소의 권역이 파악되면 랜덤바운스 패턴, 지그재그 패턴, 웨이브 패턴, 별모양 패턴, 원형라운딩 패턴, 사각라운딩 패턴 및 벽타기 패턴의 단점을 보완하도록 조합하여 최적의 청소패턴으로 복합적인 청소를 실시하는 복합패턴청소단계(S6)에서 청소권역과 장애물의 위치와 크기에 맞게 복합적인 패턴을 조합하여 청소를 실시한다.In this way, when the obstacle area avoidance step (S5) to avoid the obstacle shape, while driving and grasping the area of the cleaning place is random bounce pattern, zigzag pattern, wave pattern, star pattern, circular rounding pattern, square rounding pattern and wall riding pattern In the composite pattern cleaning step (S6) in which the complex cleaning is performed by the optimal cleaning pattern by combining to compensate for the shortcomings, the cleaning is performed by combining the complex patterns according to the position and size of the cleaning area and the obstacle.

사용자의 요구는 청소영역과 집중도에 따라서 청소영역이 비교적 작고 집중도가 커야 하는 지역청소와 청소영역이 매우 크나 큰 집중도를 요하지 않는 전체청소로 나눌 수 있다. The needs of the user can be divided into the area cleaning where the cleaning area is relatively small and the concentration is large according to the cleaning area and the concentration level, and the whole cleaning that does not require the big concentration level.

지역청소의 경우 응집도가 큰 원형라운딩, 별형상, 웨이브, 회오리 패턴이 유리하고, 전체청소의 경우 청소영역의 전이와 집중이 필요하므로 배회성 모션과 응집성 모션을 적절히 조합해야 이러한 조합에 의한 전체청소를 실시하는 것이 복합패턴청소단계(S6)이다. In the case of local cleaning, circular rounding, star shape, wave, and whirlwind patterns with high cohesion are advantageous. In the case of whole cleaning, it is necessary to transfer and concentrate the cleaning area. The compound pattern cleaning step (S6) is performed.

시간에 따른 청소 상태에 따라서 청소하지 않고 남아 있는 공간은 점차로 줄 어들다가 어느 정도의 시간이 흐르면 줄지 않는 특성을 보인다. 이러한 추이는 특히 배회성 패턴을 사용할 경우에 두드러지는 것으로 청소가 되지 않은 작은 빈 영역들이 도처에 남기 때문이며, 같은 영역을 이상적인 지그재그 궤적으로 청소하는 것보다 무려 4~5배 많은시간이 걸리는 것으로 알려져 있다. Depending on the cleaning condition over time, the remaining space without cleaning gradually decreases, but it does not decrease after a certain amount of time. This trend is particularly noticeable when using a roaming pattern because small uncleaned areas remain everywhere and are known to take four to five times longer than cleaning the same area with an ideal zigzag trajectory. .

이러한, 문제를 해결하기 위해서, 상술하였듯이 배회성 모션과 응집성 모션을 적절히 배분하고 청소의 후기로 갈수록 응집도를 높여 빈 영역을 최소화하고 청소시간을 줄이도록 한다. 또한 사용자는 청소영역의 중앙점과 같이 장애물이 적은 곳에서 청소용 로봇(1)을 구동시킬 가능성이 높으므로 초기에는 응집성 패턴을 우선 실행해서 빈 영역을 최소화하도록 한다. 이러한 방법은 장애물이 많이 존재하는 공간에서도 빈 영역을 약 10% 미만으로 줄이는 탁월한 성능을 보인다. In order to solve this problem, as described above, the distribution of the roaming motion and the cohesive motion is properly distributed, and the cohesiveness is increased toward the end of the cleaning to minimize the empty area and reduce the cleaning time. In addition, since the user is likely to drive the cleaning robot 1 in a place where there are few obstacles, such as the center point of the cleaning area, initially, the coherence pattern is first executed to minimize the empty area. This method has excellent performance in reducing the empty area to less than about 10% even in the presence of many obstacles.

이런, 복합패턴 청소단계(S6)에서 복합적으로 조합하는 패턴은 랜덤바운스 패턴을 거쳐서 지그재그, 웨이브, 회오리, 사각라운딩, 별형상 및 원형라운딩을 통합한 지역패턴을 통하여 벽타기 패턴으로 주행하는 순서로 조합함에 따라, 배회성을 최대로 하기 위하여 시작점에서 가장 먼거리로 이동이 가능하도록 한 꼭지점에서 대각에 위치한 꼭지점으로 이동함에 따른 최소주행시간이상 주행하고 장애물 존재 시에 일정거리 이동하여 지역패턴을 실행하고, 공평한 배분과 응집성 확보를 위해 최소주행시간의 3배 정도 시간을 초과하면 바로 지역패턴을 실행시키며, 센서부(200)의 감지로 협소한 장소 통과 시에는 벽타기패턴으로 전환시키고, 지역패턴을 실시하다가 장애물을 감지하거나 미리 정해진 권역의 청소를 마치면 벽타기패턴으로 주행하며, 청소의 후기에는 응집성의 최대화를 위해 장애물이 존재하여도 회피 하면서 지역패턴을 유지하고, 벽타기 패턴은 모든 벽면의 청소를 위해서 총 청소시간의 벽면을 고려하여 설정된 시간 이상으로 주행하되, 청소가 겹쳐지는 영역에 따라 최소주행시간까지 청소시간에 따라 감소시키고, 벽타기 패턴의 최대주행시간을 초과하면 다음패턴으로 전이시켜 청소를 진행함에 따라, 청소의 권역을 청소용 로봇의 규격에 맞게 분할하여 각 패턴에 맞도록 설정된 시간을 배분하고 배분된 시간에 따라 예상되는 위치에 알맞은 청소패턴을 설정하고, 장애물의 모양과 형태 및 크기를 센서부(200)의 감지빈도수에 따라 정확하게 파악하여 응집성과 배회성의 두가지 패턴을 적절히 조화된 방향성을 제시하여 랜덤바운스 패턴을 거쳐서 지역 패턴을 통하여 벽타기 패턴으로 주행하는 순서로 조합하여 청소를 실시하도록 구성한다. In the composite pattern cleaning step (S6), the combined patterns are sequentially run through the random bounce pattern through the regional pattern incorporating zigzag, wave, tornado, square rounding, star shape and circular rounding. By combining, it runs more than the minimum driving time by moving from the vertex to the vertex at the diagonal to move the farthest from the starting point to maximize the roaming, and moves the distance pattern in the presence of obstacles to execute the regional pattern. In order to ensure fair distribution and coherence, the local pattern is immediately executed when exceeding about three times the minimum driving time, and when it passes through a narrow place by the detection of the sensor unit 200, it switches to a wall riding pattern and changes the local pattern. After detecting obstacles or cleaning of the pre-determined area, the vehicle will run in the wall riding pattern. In the later stage, local patterns are maintained while avoiding obstacles in order to maximize coherence, and the wall riding pattern runs over the set time considering the wall surface of the total cleaning time for the cleaning of all walls, but the area where the cleaning overlaps. According to the cleaning time, the minimum driving time is reduced according to the cleaning time, and if the maximum driving time of the wall riding pattern is exceeded, the next pattern is transferred to the next pattern. Distribute the set time to set the cleaning pattern suitable for the expected position according to the allocated time, and accurately determine the shape, shape and size of the obstacle according to the frequency of detection of the sensor unit 200 to identify two patterns of coherence and roaming Properly harmonized directionality, through random bounce patterns, through local patterns to wall ride patterns It is configured to perform cleaning in combination in the order of running.

이러한, 복합패턴청소단계(S6)에서 배회성 패턴과 응집성 패턴을 순차적으로 처리해서 근방청소 후 이동하는 인간의 행태를 모방하는 것이 청소용 로봇(1)에서도 효율적이므로 배회성 패턴으로 청소영역을 전이하고 응집성 패턴을 이용해서 세밀하게 청소하는 것을 기본 순서로 한다. 또한, 복잡한 환경에서는 탈출이 필요하므로 탈출을 위한 벽타기 패턴을 마지막에 연결하도록 한다. 한편, 장애물이 있는 환경에서는 최적의 응집성을 유지하는 것이 어려우므로 벽타기 패턴으로의 전이가 바람직하다. In order to mimic the behavior of humans moving after the near cleaning by sequentially processing the roaming pattern and the cohesive pattern in the compound pattern cleaning step (S6), the cleaning area is transferred to the roaming pattern. Fine cleaning using cohesive patterns is the basic sequence. In addition, since the escape is necessary in a complicated environment, the wall ride pattern for escape must be connected last. On the other hand, it is difficult to maintain optimal cohesiveness in an obstacle-based environment, so transition to a wall riding pattern is preferable.

이러한, 복합패턴청소단계(S6)에서 패턴을 복합하여 컨트롤하기 위해서 청소영역을 전이하는 정도는 청소하고자 하는 영역의 크기에 따라 달라지므로 사용자의 시간입력으로부터 청소권역의 기하학적 특성을 파악하는 것이 필요하다. In the complex pattern cleaning step (S6), the degree of transition of the cleaning area to control the complex pattern is dependent on the size of the area to be cleaned, so it is necessary to grasp the geometric characteristics of the cleaning area from the user's time input. .

청소용 로봇(1)의 평균속도가

Figure 112005000928660-PAT00100
이고, 청소용 로봇의 직경을
Figure 112005000928660-PAT00101
라고 할 때, 청소용 로봇이 단위시간당 청소하는 단위청소영역을 수학식 11과 같이 정의한다.The average speed of the cleaning robot 1
Figure 112005000928660-PAT00100
The diameter of the cleaning robot
Figure 112005000928660-PAT00101
In this case, the unit cleaning area that the cleaning robot cleans per unit time is defined as in Equation (11).

Figure 112005000928660-PAT00102
Figure 112005000928660-PAT00103
Figure 112005000928660-PAT00102
Figure 112005000928660-PAT00103

그리고 주어진 청소영역의 면적을

Figure 112005000928660-PAT00104
, 총 청소시간을
Figure 112005000928660-PAT00105
라고 하면 수학식 12과 같은 관계를 유도할 수 있다. And the area of the given cleaning area
Figure 112005000928660-PAT00104
Total cleaning time
Figure 112005000928660-PAT00105
In this case, a relationship as shown in Equation 12 can be derived.

Figure 112005000928660-PAT00106
Figure 112005000928660-PAT00106

여기에서,

Figure 112005000928660-PAT00107
Figure 112005000928660-PAT00108
에 따른 청소효율로서 주어진 영역을 겹치지 않고 완벽하게 청소하며
Figure 112005000928660-PAT00109
이나 일반적인 경우에는
Figure 112005000928660-PAT00110
이다. 장애물에 대한 회피각이 임의로 선택되면
Figure 112005000928660-PAT00111
이다. 사용자가 선택하는 것은 시간이므로 위의 수학식 12를 수학식 13과 같이 변형한다. From here,
Figure 112005000928660-PAT00107
Is
Figure 112005000928660-PAT00108
Cleaning efficiency according to the
Figure 112005000928660-PAT00109
Or in common cases
Figure 112005000928660-PAT00110
to be. If the avoidance angle for the obstacle is randomly selected
Figure 112005000928660-PAT00111
to be. Since the user selects time, Equation 12 is transformed to Equation 13.

Figure 112005000928660-PAT00112
Figure 112005000928660-PAT00112

이 때, 청소영역이 사각형이라고 가정하면 청소영역의 최대 외곽선 길이는 수학식 14와 같다.In this case, assuming that the cleaning area is a quadrangle, the maximum outline length of the cleaning area is expressed by Equation 14.

Figure 112005000928660-PAT00113
Figure 112005000928660-PAT00113

사용자가

Figure 112005000928660-PAT00114
를 선택하고, 장애물이 존재하므로
Figure 112005000928660-PAT00115
,
Figure 112005000928660-PAT00116
,
Figure 112005000928660-PAT00117
라고 하면 청소영역과 외곽선의 길이는 수학식 15와 같다. The user
Figure 112005000928660-PAT00114
Select it, and there are obstacles
Figure 112005000928660-PAT00115
,
Figure 112005000928660-PAT00116
,
Figure 112005000928660-PAT00117
In this case, the length of the cleaning area and the outline is expressed by Equation 15.

Figure 112005000928660-PAT00118
Figure 112005000928660-PAT00118

Figure 112005000928660-PAT00119
Figure 112005000928660-PAT00119

이상의 정보와 각 패턴의 특성을 이용하여 각 패턴을 배분하는 방법론을 살펴보면 다음과같다. The methodology for distributing each pattern using the above information and the characteristics of each pattern is as follows.

먼저, 복합패턴청소단계(S6)에서 랜덤바운스패턴은 도 23에서 도시한 바와 같이, 배회성을 최대로 하기위해서는 시작점으로부터 가장 먼 곳으로의 이동이 가능해야 한다. 이 때 가장 먼 거리는 한 꼭지점에서 대각에 위치한 꼭지점으로의 이동이므로 최소주행시간을 수학식 16를 통하여 살펴보면 다음과 같다.First, in the compound pattern cleaning step S6, as shown in FIG. 23, the random bounce pattern should be able to move to the farthest point from the starting point in order to maximize the roamability. In this case, since the longest distance is a movement from one vertex to a vertex located diagonally, the minimum driving time is as follows.

Figure 112005000928660-PAT00120
Figure 112005000928660-PAT00120

상기 최소주행시간 이상 주행해야 하며, 다음 패턴인 지역의 안정적인 청소영역확보를 위해서는 주위에 장애물이 존재하지 않아야 하므로 장애물 회피 후 적어도 최소이동거리로 이동했을 때 지역패턴을 시작하도록 하는 것이 바람직하다. In order to secure the stable cleaning area of the area, which is the next pattern, the obstacle must not exist around the minimum driving time. Therefore, it is preferable to start the area pattern when moving to at least the minimum travel distance after the obstacle avoidance.

그러나, 이 조건이 만족되지 않더라도 공평한 배회성 및 응집성 확보를 위해서 청소시간이 최소주행시간의 3배를 초과하면 지역청소를 실행시키도록 한다. However, even if this condition is not satisfied, local cleaning should be performed when the cleaning time exceeds three times the minimum driving time to ensure fair roaming and cohesion.

또한, 청소용 로봇(1)이 매우 협소한 영역 내에서 움직일 경우에는 이를 탈출하는 것이 원활해야 하므로 만약 최근의 4회 장애물 감지동안 직선주행 한 시간이 최대 장애물감지 직선주행시간 이하이면 회피에 용이한 벽타기 패턴을 실행하도록 한다. In addition, if the cleaning robot 1 moves in a very narrow area, it must be smooth to escape. If the time of linear driving during the recent four obstacle detection is less than the maximum obstacle detecting linear driving time, the wall is easy to avoid. Run the ride pattern.

상술하였듯이 청소의 후기로 가면 응집성을 크게 해야 하므로 램덤바운스 청소시간을 점차 줄여나가도록 하고 회피각을 계산하는 과정에서 랜덤각인

Figure 112005000928660-PAT00121
의 범위를 점차 늘려가도록 한다. As mentioned above, the coherence needs to be increased in the late stage of cleaning, so that the random bounce cleaning time is gradually reduced and random stamping is performed in the process of calculating the avoidance angle.
Figure 112005000928660-PAT00121
Gradually increase the range of.

상기 복합패턴청소단계(S6)에서 지역청소는 도 24에서 도시한 바와 같이, 응집성이 깨질 우려가 있으므로 장애물을 감지하면 벽타기 패턴을 통해서 탈출하는 것이 바람직하며, 각 패턴은 최대지역청소시간을 설정하여 정해진 크기 이상의 영역에 대한 청소가 완료되면 바로 벽타기 패턴을 수행하도록 한다. In the complex pattern cleaning step S6, as shown in FIG. 24, the area cleaning may be broken due to cohesiveness. Therefore, when the obstacle is detected, it is preferable to escape through the wall riding pattern, and each pattern sets a maximum area cleaning time. When the cleaning of the area over the predetermined size is completed, the wall riding pattern is performed immediately.

청소의 후기에 응집성을 최대화하기 위해서 장애물에 실행시간을 늘리고 장애물이 감지되더라도 장애물회피를 통해서 이를 극복하며 청소를 유지하도록 한다. In order to maximize the coherence at the end of cleaning, increase the running time on the obstacles and overcome the obstacles through obstacle avoidance and maintain the cleaning even if the obstacle is detected.

상기 복합패턴청소단계(S6)에서 벽타기 패턴은 도 25에서 도시한 바와 같이, 청소시간동안 모든 벽면에 대한 청소가 가능해야 하므로 총 주행시간을 감안하여 미리 정해진 시간 이상으로 주행해야 한다.In the composite pattern cleaning step (S6), as shown in FIG. 25, the wall riding pattern needs to be cleaned for all the wall surfaces during the cleaning time, and thus, the wall riding pattern should be driven over a predetermined time in consideration of the total driving time.

그러나, 시간이 지날수록 겹치는 영역이 커지므로 이상지형 탈출에 필요한 최소주행시간까지 청소시간에 따라서 줄여나간다. 이 방법은 자연스럽게 청소의 후기의 응집도를 높이는 역할을 수행하게 된다. However, as time passes, the overlapping area becomes larger, and according to the cleaning time, it is reduced to the minimum driving time necessary for escape of the abnormal terrain. This method naturally serves to increase the late cohesion of the cleaning.

상기 벽타기패턴은 기본적으로 최대 주행시간을 초과하면 다음 패턴으로 전 이하도록 한다. 이 때 고려할 청소용 로봇이 외곽선의 총 길이가 매우 짧은 장애물을 따른다고 할 때 1회 회전한 후에는 더 이상 외곽선을 따를 필요가 없으므로 다음 패턴을 수행하는 것이 바람직하다. 이를 수행하기 위해서 매 순간 청소용 로봇의 회전각을 적분하여 청소용 로봇의 현재 각도를 구하고 이 패턴을 수행하는 시점으로부터 +/- 360도 회전하게 되면 다음 모션을 수행하도록 한다. The wall riding pattern is basically transferred to the next pattern when the maximum travel time is exceeded. In this case, when the cleaning robot to be considered follows an obstacle whose total length of the outline is very short, it is preferable to perform the following pattern since it is no longer necessary to follow the outline after one rotation. In order to do this, the rotation angle of the cleaning robot is integrated at every moment to obtain the current angle of the cleaning robot, and when it is rotated +/- 360 degrees from the time of performing this pattern, the next motion is performed.

상기와 같이, 복합패턴청소단계(S6)에서 최적의 패턴으로 청소를 실시하다가 각 센서부를 통해서 위험공간을 인지하거나, 이상지형 및 청소용 로봇 내외에 문제가 발생되면 상황 판단에 따라 위험을 신속하게 회피하고, 회피하지 못하는 문제가 발생하면 에러를 발생시키는 회피패턴단계(S7)에서 발생된 문제를 처리하도록 한다.As described above, while cleaning in the optimum pattern cleaning step (S6) and the danger space is recognized through each sensor unit, or if a problem occurs in the abnormal terrain and the robot for cleaning, the situation is quickly avoided according to the situation judgment If a problem that cannot be avoided occurs, the problem generated in the avoidance pattern step S7 for generating an error is handled.

한편, 청소용 로봇(1)의 작업공간은 사용자와 로봇에 위해가 되는 위험공간이 있을 뿐만 아니라 청소용 로봇이 작동불능 또는 비정상적 동작을 보이는 이상지형이 있을 수 있으며, 청소용 로봇 내외의 문제로 인해서 로봇의 각 부위에 문제가 발생할 수도 있다. 이와 같은 문제를 요약하면 다음과 같다.On the other hand, the working space of the cleaning robot (1) not only has a dangerous space that is harmful to the user and the robot, there may be an abnormal terrain that the cleaning robot exhibits inoperable or abnormal operation, due to problems inside and outside the cleaning robot Problems may also occur at each site. The problem is summarized as follows.

상기 회피패턴단계(S7)에서 위험공간을 인식하는 경우는 바닥감지센서(230)가 감지를 하지 않으면 지역에서 발생하면 장애물로 간주하고, 장애물에 대한 처리만으로도 안전하게 대처가 가능하여 랜덤바운스나 벽타기 패턴의 경우에는 뒤로 물러서고 회전하는 회피모션을 수행하고 지속적으로 각 패턴을 수행하도록 하며, 회전하는 양은 다시 진입하지 않도록 180도로 하고, 이차적인 문제해결은 센서가 연속하여 감지되는 시간이 각각 최대 감지시간인 6초 ~ 9초를 초과하면 에러를 알리 고 모든 동작을 멈추고, 바퀴들림센서(250)가 바퀴가 들린상태를 표시하는 경우에는 바닥감지센서(230)가 이상지형을 감지하지 못하였거나 사용자에 의한 것이므로 동작을 완전히 멈추고 최대 감지시간인 6초 ~9초를 초과하면 에러를 알리도록 한다.When the danger space is recognized in the avoidance pattern step (S7), if the floor sensor 230 does not detect it, it is regarded as an obstacle when it occurs in the area, and it can be safely handled only by processing the obstacle, so that it can be random bounce or wall ride. In case of a pattern, it moves back and performs a dodging motion that rotates and continuously executes each pattern, and the amount of rotation is 180 degrees so as not to enter again, and the secondary problem is that each sensor detects the maximum time that is continuously detected. If the time exceeds 6 seconds to 9 seconds to notify the error and stop all the motion, if the wheel lifting sensor 250 displays the wheel lifted state, the floor sensor 230 did not detect the abnormal terrain or the user Because it is caused by, the operation stops completely and an error is notified when the maximum detection time exceeds 6 seconds ~ 9 seconds.

최대 감지시간을 수치한정하는 이유는 이 범위가 실험치에 의해 에러를 발신하는 최적의 조건이기 때문이다.The reason for limiting the maximum detection time is that this range is the optimal condition to send an error by experimental value.

상기 회피패턴단계(S7)에서 이상지형에 판단되는 청소용 로봇의 하부가 돌출된 지형, 카펫, 장애물 등에 걸려서 바퀴가 헛도는 경우에 청소용 로봇(1)이 거의 센서부(200) 감지불능상태이므로 알 수 있는 방법이 없으며 이를 해결하기 위해서 장애물 없이 최대주행시간을 설정하여 이를 초과하면 회피패턴을 수행하도록 하며, 최대주행시간은 일반 가정에서의 최대직선 거리는 7 ~ 10 m 이므로 랜덤바운스 패턴에서는 이에 준해서 설정하며 지역패턴의 경우에는 이 값을 무시하여 적어도 각 동작이 완료되는 것을 보장하는 것이 효과적이고, 벽타기 패턴의 경우 지속적으로 감지하지 못해서 한 쪽 방향으로 회전하게 되고 1회전을 하게 되면 랜덤바운스 패턴으로 전이하게 되므로 자연스럽게 확인이 가능하도록 하며, 청소용 로봇(1)의 범퍼가 지속적으로 눌리는 경우에 범퍼 고장, 사용자 고의, 적외선 센서 고장으로 인한 장애물 인지불능상태에 의해서 발생할 수 있으며, 회피하기 위해서 기본적으로 뒤로 물러서는 모션을 수행하여 장애물로 완전히 벗어나는 것이 바람직하겠으나 청소용 로봇의 직경의 1/2 이상의 움직임을 하게 되면 바닥면이 없는 지형에서는 추락할 수 있으므로 직경의 1/2이상으로 연속해서 움직이면 회피패턴을 수행하고 지 속적으로 발생하면 모든 동작을 멈추고 에러를 알리도록 구성하며, 청소용 로봇(1)의 적외선센서(220)가 지속적으로 장애물을 감지하는 경우에 적외선 센서의 고장, 매우 협소한 지형지물에서의 주행일 수 있으며, 청소용 로봇은 지속적으로 회전하게 되고, 각패턴의 성격에 따르거나 특이한 지형에서 주행할 경우에도 이러한 문제가 발생할 수 있으므로 설정된 회전량을 초과하면 회피패턴을 수행하고 지속적으로 발생하면 모든 동작을 멈추고 에러를 알리도록 구성한다. Since the cleaning robot 1 is almost incapable of detecting the sensor unit 200 when the wheel is idle due to the terrain, carpet or obstacle protruding from the bottom of the cleaning robot determined to be the abnormal terrain in the avoidance pattern step (S7). There is no way to solve this problem. To solve this problem, set the maximum driving time without obstacles and dodge the pattern if exceeded. The maximum driving time is 7 ~ 10m in the normal home, so the random bounce pattern In case of local pattern, it is effective to ensure that each movement is completed by ignoring this value, and in case of wall riding pattern, it is not detected continuously and rotates in one direction, and if it makes one turn, random bounce Because the transition to the pattern, it is possible to check naturally, the bumper of the cleaning robot (1) is continuously pressed In this case, it may be caused by an inability to recognize an obstacle due to a bumper failure, a user's intention, or an infrared sensor failure.In order to avoid it, it is preferable to perform a backward motion to escape completely to an obstacle. If you move more than / 2, you can fall on terrain without a floor, so if you move more than 1/2 of the diameter continuously, you can avoid the pattern, and if it occurs continuously, stop all the movements and inform you of the error. In the case where the infrared sensor 220 of (1) continuously detects an obstacle, it may be a failure of the infrared sensor, driving on a very narrow feature, and the cleaning robot is continuously rotated, depending on the nature of each pattern. Or driving on unusual terrain can also cause this problem. If the amount exceeds perform avoid pattern continues to occur, configured to notify an error to stop all motion.

상기 회피패턴단계(S7)에서 청소용 로봇(1)의 내외에 문제가 있다고 판단되는 브러쉬모터(142)의 과부하 또는 고장의 경우에는 올이 긴 카펫이나 머리카락 등이 끼이면 생길 수 있으며, 주행모터(132)의 과부하 및 고장의 경우에는 사용자 고의, 청소용 로봇이 지면방향으로 심하게 눌리는 경우에 발생할 수 있고, 흡입모터(144)의 과부하 및 고장의 경우에는 유로의 폐쇄에서도 발생할 수 있으며, 청소용 로봇(1)의 자체 고장에 그 원인을 둔다면 해결방법이 없으므로 지형적인 특성에 따른 에러의 발생으로 판단하여 최대속도로 150도 회전하고, 최대속도로 청소용 로봇의 직경의 1/2 만큼 후진하여 긴급회피하면서 그 지형을 벗어나도록 하며, 모터를 구동하는 회로로부터 입력 받은 과부하 신호를 취득하여 단위 시간당 발생한 신호의 회수가 3 ~ 5초 지속적으로 발생하면 모든 동작을 멈추고 에러를 알리도록 구성한다. In the case of the overload or failure of the brush motor 142 which is determined to have a problem inside and outside the cleaning robot 1 in the avoidance pattern step S7, a long carpet or hair may be caught, and the driving motor may be stuck. 132) in the case of overload and failure of the user may occur when the robot is intentionally pressed hard to the ground direction, in the case of overload and failure of the suction motor 144 may also occur in the closing of the flow path, cleaning robot ( If there is no solution to the cause of 1) self-defect, there is no solution, so it is determined that the error is caused by the topographical characteristics, and it rotates 150 degrees at the maximum speed, and reverses by 1/2 of the diameter of the cleaning robot at the maximum speed to avoid the emergency. It takes out of the terrain and acquires the overload signal input from the circuit that drives the motor, and the number of signals generated per unit time is continuously maintained for 3 to 5 seconds. If occurs, configured to notify an error to stop all motion.

상기와 같은 과부하 신호가 발생하는 큰 요인은 지형적인 특성이다. 즉, 지형적으로 브러쉬가 돌기 어렵거나 바퀴가 회전하기 어려운 상황이다. 이 때에는 특별한 지형으로부터 벗어나는 것이 필요하므로 문제 발생시에는 회피모션을 실행 하고 지속적으로 문제가 발생할 시에는 에러를 알리고 모든 동작을 정지시킨다. 이 때 회피모션을 실행하는 조건은 각 모터를 구동하는 회로로부터 입력 받은 과부하 신호를 취득하여 단위 시간당 발생한 신호의 회수가 각각의 문턱치 이상이면 만족하는 것으로 한다. 회로의 설계 및 모터의 사양은 달라질 수 있으므로 문턱치 값은 달라 질 수 있으나 샘플링을 하는 시간이 너무 크면 하드웨어에 손상이 입을 수도 있으며 너무 작으면 너무 예민하게 반응할 수 있으므로 3 ~ 5초가 적당하다. The major cause of such an overload signal is topographical characteristics. In other words, the terrain is difficult to turn the brush or the wheel is difficult to rotate. In this case, it is necessary to get out of the special terrain, so if there is a problem, avoid the motion. If the problem continues to occur, notify the error and stop all operation. At this time, the condition for executing the avoidance motion is satisfied if the number of signals generated per unit time is obtained by acquiring an overload signal input from a circuit for driving each motor. Threshold values can vary because the circuit design and motor specifications can vary, but 3 to 5 seconds is appropriate because the sampling time is too large and the hardware can be damaged.

이와 같이, 구성된 본 발명의 청소용 로봇 및 이를 이용한 청소방법은 충격을 완충하도록 형성된 범퍼에 장애물이 접촉하면 접촉된 위치를 센서부의 감지판으로 감지하여 장애물의 위치를 파악하도록 형성하고, 전면의 중앙에서 측면 측으로 조밀하게 설치되도록 적외선센서를 형성하여 전방과 측방의 장애물을 감지하며, 하부에 지면을 감지하는 바닥감지센서를 형성하고, 주행되는 바퀴의 속도를 측정하는 엔코더와 바퀴들림을 감지하는 바퀴들림센서를 형성한 센서부에서 운행지역에 관한 정보를 중앙처리부에 송신하면 각 상황에 맞도록 랜덤바운스 패턴, 지그재그 패턴, 웨이브 패턴, 사각라운딩 패턴, 별형상 패턴, 원형라운딩 패턴 및 벽타기 패턴을 하나 또는 다양하게 조합하여 청소를 실시함으로써, 장애물 및 장애지형을 효율적으로 회피하여 청소권역을 확대시키고 청소권역의 중복을 최소화하여 청소의 효율성을 증대시키는 효과를 제공한다.As described above, the cleaning robot and the cleaning method using the same according to the present invention are configured to detect the position of the obstacle by detecting the contacted position by the sensor plate when the obstacle is in contact with the bumper formed to cushion the shock, and at the center of the front surface. Infrared sensor is formed so as to be installed on the side side to detect obstacles in the front and side, and bottom detection sensor to detect the ground at the bottom, encoder to measure the speed of the running wheel and wheel lifter to detect the lifting of the wheel When the sensor unit that has formed the sensor transmits information about the driving area to the central processing unit, the random bounce pattern, the zigzag pattern, the wave pattern, the square round pattern, the star shape pattern, the round round pattern, and the wall riding pattern are set to match each situation. Or various combinations of cleaning to effectively avoid obstacles and obstacles. Expanding the cleaned region and to minimize duplication of cleaning zones, and provides the effect of increasing the efficiency of cleaning.

또한, 본 발명의 청소용 로봇의 청소방법은 전면에 방사상으로 설치된 적외 선센서는 서로 감지되는 권역에 따라 두개가 같이 감지되면 사이에 장애물이 있는 것으로 인식하여 설치되는 센서량을 효과적으로 감축하여 제작비를 절감시키는 효과를 제공한다.In addition, in the cleaning method of the cleaning robot of the present invention, the infrared sensor installed radially on the front side is recognized as an obstacle between the two when detected together according to the area detected by each other effectively reduce the amount of sensors installed to reduce the manufacturing cost It provides an effect.

그리고, 본 발명의 청소용 로봇의 청소방법은 센서부에서 근접한 장애물과 장애지형에 대한 인식만을 이용하므로 시스템구성이 간단해지고 비용을 절감할 수 있으며, 다양한 청소방법을 조합해서 청소효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 다양한 지형지물에 적응할 수 있게 되어 결과적으로는 청소효율을 극대화시키는 효과를 제공한다.In addition, since the cleaning method of the cleaning robot of the present invention uses only the recognition of obstacles and obstacles in proximity to the sensor unit, the system configuration can be simplified, the cost can be reduced, and the cleaning efficiency can be increased by combining various cleaning methods. In addition, it can adapt to various features, resulting in the effect of maximizing the cleaning efficiency.

또한, 본 발명의 청소용 로봇의 청소방법은 청소용 로봇에 주어진 청소영역을 가능한 신속하면서 청소권역 내부에 모든 부분을 누락 없이 청소하는 궁극적인 목표를 달성하고자, 일정권역 내에 청소를 응집해서 실시하여 응집성은 특정영역을 겹치지 않고 특정패턴으로 조밀하게 이동하는 성질인 응집성과 패턴을 상황에 맞게 빠르게 전이하면서 적정한 속도의 청소를 실시하는 로봇이 한 영역에 머물지 않고 여타영역으로 이동하는 성질인 배회성이라는 두 척도를 정의하여 청소용 로봇의 다양한 패턴의 변환과 주행에 대한 방향성을 제시함으로써, 최소 시간에 빈 영역이 없이 모든 청소 영역이 고루 청소를 실시하여 청소 효율이 극대화 시키는 효과를 제공한다.In addition, the cleaning method of the cleaning robot of the present invention, in order to achieve the ultimate goal of cleaning all the areas inside the cleaning area as quickly as possible, without missing any part of the cleaning robot, the cohesiveness is carried out by agglomeration in a certain area. Two measures: coherence, which is a property of dense movement of a specific pattern without overlapping specific areas, and roaming property, which is a property that a robot which performs cleaning at a proper speed while transferring a pattern quickly according to a situation does not stay in one area but moves to other areas. By defining the directionality of the transformation and the driving of various patterns of the cleaning robot, all the cleaning areas are evenly cleaned without empty areas in the minimum time provides the effect of maximizing the cleaning efficiency.

아울러, 본 발명의 청소용 로봇의 청소방법은 다양한 패턴을 중앙처리부에 미리 입력하여 센서부에서 센싱되는 각종 근접 정보를 통해서 알맞은 패턴을 시행하고 실시간으로 패턴이 전이되어 장애물을 효율적으로 회피하므로 청소능률을 상 승시키는 효과를 제공한다.In addition, the cleaning method of the robot for cleaning according to the present invention inputs a variety of patterns in advance to the central processing unit, implements a suitable pattern through various proximity information sensed by the sensor unit, and the pattern is transferred in real time, thereby effectively avoiding obstacles, thereby improving cleaning efficiency. It gives rise to an effect.

Claims (16)

상부에 청소패턴, 청소시간을 조작버튼(111)으로 조작하고 원거리에서는 원격조작기(113)로 조작하며 조작상태와 운영정보를 디스플레이부(112)로 표시하는 조작부(110)를 형성하고, 전면으로 충격을 완충하는 완충구(121)와 충격을 전달하는 작동구(122)가 구비된 범퍼(120)를 형성하며, 하부 중앙에 주행모터(132)의 구동으로 주행바퀴(131)가 회전하면서 주행하는 주행부(130)를 형성하고, 하부의 브러쉬모터(142)로 브러쉬(141)를 회전하면서 흡입모터(144)가 형성된 흡입구(143)로 흡입하여 쓰레기를 집진하는 집진부(140)를 형성하며, 후부에 전원을 공급하는 전원공급부(150)를 형성한 주행청소부(100)와,In the upper part, the cleaning pattern and the cleaning time are operated by the operation button 111, and the remote control unit 113 is operated at a long distance, and the operation unit 110 which displays the operation state and operation information on the display unit 112 is formed, A bumper 120 having a shock absorber 121 for cushioning shock and an actuating hole 122 for transmitting a shock is formed, and the driving wheel 131 rotates while the driving wheel 131 is driven by the driving motor 132 in the lower center. And forming a dust collecting part 140 for collecting dust by sucking the suction part 143 formed with the suction motor 144 while rotating the brush 141 with the lower brush motor 142. And a driving cleaning unit 100 including a power supply unit 150 for supplying power to the rear portion, 상기 주행청소부(100)의 범퍼(120)의 작동구(122)와 연동되도록 박막형태로 통전되는 감지판(210)을 형성하여 장애물 접촉을 전면으로 감지하도록 형성하고, 범퍼(120)에 방사상으로 적외선센서(220)를 설치하되, 적외선센서(220)는 전면의 중앙의 설치 간격보다 양측면의 설치간격을 조밀하게 설치하고, 하부 전면에 복수개로 지면을 향하도록 설치하여 장애지형을 감지하는 바닥감지센서(230)를 형성하며, 주행부(130)에 주행모터(132)로 회전하는 주행바퀴(131)의 속도를 측정하는 엔코더(240)와 바퀴 들림을 감지하는 바퀴들림센서(250)를 형성한 센서부(200)와,Forming a sensing plate 210 that is energized in the form of a thin film so as to be interlocked with the operation hole 122 of the bumper 120 of the driving and cleaning unit 100 and formed to detect the obstacle contact to the front, and radially on the bumper 120 The infrared sensor 220 is installed, but the infrared sensor 220 is installed on both sides of the installation intervals more densely than the center of the front of the front, and installed on the lower front to face the ground in a plurality of floor detection to detect the obstacles A sensor 230 is formed, and an encoder 240 for measuring the speed of the driving wheel 131 rotating with the driving motor 132 and the wheel lifting sensor 250 for detecting the lift of the wheel are formed on the driving unit 130. One sensor unit 200, 상기 센서부(200)에서 감지된 정보에 따라 최적의 주행 패턴에 맞도록 연산하여 제어부(310)로 신호를 발생시켜 주행청소부(100)의 주행을 제어하면서 청소를 실시하는 중앙처리부(300)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 청소용 로봇.Based on the information detected by the sensor unit 200 to calculate the optimal driving pattern to generate a signal to the control unit 310 to control the running of the driving cleaning unit 100 to clean the central processing unit 300 Cleaning robot comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 센서부(200)의 적외선센서(220)는 방사상으로 설치하여 서로 감지되는 권역에 따라 전면에서 감지되는 경우에는 큰 회피각이 필요로 하고 측면에서 감지되는 경우에는 상대적으로 작은 회피각을 필요로 하여 측면으로 갈수록 조밀하게 형성하고, 두개가 같이 감지되면 두개의 적외선센서(220)의 사이에 장애물이 있는 것으로 인식하도록 설치하여 구성하는 것을 특징으로 하는 청소용 로봇.The infrared sensor 220 of the sensor unit 200 is installed radially and needs a large avoidance angle when it is detected from the front according to the area detected by each other, and requires a relatively small avoidance angle when detected from the side. The more compactly formed toward the side, and when the two are detected together, the cleaning robot, characterized in that the installation and configuration to recognize that there is an obstacle between the two infrared sensors 220. 청소 시간, 청소 패턴을 근거리에서는 조작버튼(111)으로, 원거리에서는 원격조작기(113)로 상부에서 상태를 표시하는 디스플레이부(112)를 보면서 청소환경을 설정하는 청소설정단계(S1)와, The cleaning setting step (S1) for setting the cleaning environment while watching the display unit 112 displaying the status at the upper portion of the cleaning time, the cleaning pattern with the operation button 111 at a short distance, and the remote control 113 at a distance, and 상기 청소설정단계(S1)에서 설정된 청소시간과 청소패턴에 따라 시작되는 시작점으로 이송하여 청소를 시작하는 청소시작단계(S2)와, A cleaning start step (S2) for starting cleaning by transferring to a starting point started according to the cleaning time and cleaning pattern set in the cleaning setting step (S1); 상기 청소시작단계(S2)에서 청소가 시작되는 시점으로 이송한 상태로 청소를 시작하면 랜덤바운스 패턴, 지그재그 패턴, 웨이브 패턴, 회오리 패턴, 사각라운딩 패턴, 별형상 패턴, 원형라운딩 패턴 및 벽타기 패턴을 하나 또는 다양하게 조합하여 조작부(110)에서 설정된 패턴에 따라 청소를 실시하는 패턴청소단계(S3)와,In the cleaning start step (S2), if the cleaning starts to be transported to the starting point, the random bounce pattern, zigzag pattern, wave pattern, whirlwind pattern, square rounding pattern, star shape pattern, circular rounding pattern and wall riding pattern A pattern cleaning step (S3) for cleaning according to the pattern set in the operation unit 110 by combining one or various, 상기 패턴청소단계(S3)에서 지정된 패턴으로 청소를 실시하다가 센서부(200)에서 장애물을 감지하면 장애물의 위치와 형태에 따라 중앙처리부(300)에서 처리되 어 회피되는 최적의 패턴으로 제어부(310)의 신호에 따라 장애물을 회피하면서 주행하는 장애물회피단계(S4)와, When cleaning the pattern specified in the pattern cleaning step (S3) and the sensor unit 200 detects an obstacle, the control unit 310 is processed by the central processing unit 300 according to the position and shape of the obstacle to the optimal pattern avoided. Obstacle avoiding step (S4) to run while avoiding obstacles in accordance with the signal of), 상기 장애물회피단계(S4)에서 장애물을 회피하면서 주행하다가 함몰이나 계단과 같은 장애지형에 도달하면 센서부(200)의 바닥감지센서(230)에서 지면의 상태를 파악하여 회피할 수 있는 패턴으로 중앙처리부(300)에서 변환시켜 최적의 패턴으로 주행하여 장애지형을 회피하는 장애지형 회피단계(S5)와, While avoiding obstacles in the obstacle avoidance step (S4), when reaching a obstacle such as a depression or a stair, the bottom detection sensor 230 of the sensor unit 200 detects the state of the ground and avoids the center in a pattern. Disability terrain avoidance step (S5) for converting in the processing unit 300 to run in an optimal pattern to avoid obstacle terrain, 상기 장애지형 회피단계(S5)에서 장애지형을 회피, 주행하면서 청소 장소의 권역이 파악되면 랜덤바운스 패턴, 지그재그 패턴, 웨이브 패턴, 회오리 패턴, 사각라운딩 패턴, 별형상 패턴, 원형라운딩 패턴 및 벽타기 패턴의 단점을 보완하도록 조합하여 최적의 청소패턴으로 복합적인 청소를 실시하는 복합패턴청소단계(S6)와,In the obstacle terrain avoidance step (S5), if the area of the cleaning place is identified while avoiding and driving the obstacle terrain, a random bounce pattern, a zigzag pattern, a wave pattern, a whirlwind pattern, a square rounding pattern, a star shape pattern, a circular rounding pattern and a wall ride Compound pattern cleaning step (S6) to perform a complex cleaning with the optimal cleaning pattern by combining to compensate for the shortcomings of the pattern, 상기 복합패턴청소단계(S6)에서 최적의 패턴으로 청소를 실시하다가 각 센서부를 통해서 위험공간을 인지하거나, 이상지형 및 로봇 내외에 문제가 발생되면 상황 판단에 따라 위험을 신속하게 회피하고, 회피하지 못하는 문제가 발생하면 에러를 발생시키는 회피패턴단계(S7)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 청소용 로봇의 청소방법.While cleaning with the optimal pattern in the compound pattern cleaning step (S6), while perceiving dangerous space through each sensor unit, or if a problem occurs inside and outside the terrain and robot, the risk is quickly avoided and avoided according to the situation judgment. Cleaning method of a robot for cleaning, characterized in that it comprises a avoidance pattern step (S7) for generating an error if a problem does not occur. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 패턴청소단계(S3)에서 랜덤바운스 패턴은 기본적으로 직선주행을 하다 가 장애물에 진입되는 각도에 따라 청소용 로봇(1)의 반지름, 센서부(200)의 최대감지거리, 장애물 감지후 정지거리의 상관관계에 의해 하기의 수학식 1에 설정된 설정각도와 하기의 수학식 2에 설정된 장애물이 재감지 되지 않는 최소회피각도를 이용하여 설정된 각도로 회전 주행하면서 이동경로를 결정함으로 다양한 경로로 주행하여 응집성과 배회성을 조절하면서 청소를 실시하는 것을 특징으로 하는 청소용 로봇의 청소방법.In the pattern cleaning step (S3), the random bounce pattern is basically a straight line, and the radius of the cleaning robot 1, the maximum sensing distance of the sensor unit 200, and the stopping distance after sensing the obstacle according to the angle of entering the obstacle. Based on the correlation, the set angle set in Equation 1 below and the minimum avoidance angle in which obstacles set in Equation 2 below are not detected are determined. A cleaning method for a robot for cleaning, characterized in that cleaning is carried out while adjusting the over roamability. (수학식 1)(Equation 1)
Figure 112005000928660-PAT00122
Figure 112005000928660-PAT00122
여기서, 설정각도는
Figure 112005000928660-PAT00123
, 청소용 로봇(1)의 반지름이
Figure 112005000928660-PAT00124
cm, 전면 적외선센서(220)의 최대 감지거리가
Figure 112005000928660-PAT00125
cm, 장애물을 감지한 후에 멈출 때까지 직진 이동한 거리가
Figure 112005000928660-PAT00126
cm 이다.
Where the set angle is
Figure 112005000928660-PAT00123
, The radius of the cleaning robot (1)
Figure 112005000928660-PAT00124
cm, the maximum sensing distance of the front infrared sensor 220
Figure 112005000928660-PAT00125
cm, the distance traveled straight until it stopped after detecting the obstacle
Figure 112005000928660-PAT00126
cm.
(수학식 2)(Equation 2)
Figure 112005000928660-PAT00127
Figure 112005000928660-PAT00127
여기서, 최소회피각은 ∠avoidance, 설정각도는
Figure 112005000928660-PAT00128
, 랜덤각
Figure 112005000928660-PAT00129
이다.
Here, the minimum evacuation angle is ∠avoidance, and the set angle is
Figure 112005000928660-PAT00128
, Random angle
Figure 112005000928660-PAT00129
to be.
제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 패턴청소단계(S3)에서 지그재그 패턴은 센서부(200)로 장애물이 감지된 반대쪽으로 회전을 시작하여 회전하는 중에 측면 적외선 센서가 감지되면 회전을 멈추고 장애물의 반대쪽으로 회전한 각도를 계산하고 장애물을 따라 일정거리 직진한 후에 원주율을 이등분한 각도와 회전한 각도를 합산한 각도만큼 회전하여 주행하면 이전 진입각과 회피각도의 차이가 적어서 편향이 적은 궤적을 생성하고, 일정거리 직진 시에 벽면을 추종하면서 청소를 실시하며, 센서부에 의해 코너가 감지되면 코너의 반대편으로 회전하여 회피하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 청소용 로봇의 청소방법.In the pattern cleaning step (S3), the zigzag pattern starts to rotate to the opposite side where the obstacle is detected by the sensor unit 200, and when the side infrared sensor is detected while rotating, the rotation is stopped and the angle rotated to the opposite side of the obstacle is calculated. After going straight along a certain distance, if you run by rotating the circumference divided by the angle divided by the angle and the rotation angle, the difference between the previous entry angle and the avoiding angle is small, so it generates a low deflection trajectory, and follows the wall surface at a certain distance straight ahead. While cleaning is performed, the cleaning method for a cleaning robot, characterized in that configured to avoid the rotation by the opposite side of the corner when the corner is detected by the sensor unit. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 패턴청소단계(S3)에서 웨이브 패턴은 일정거리 직선 주행하고 진행방향에서 원을 그리며 회전하여 평행한 반대방향으로 방향을 전환하며, 장애물이 감지되면 청소용 로봇(1)을 후진하여 회전반경을 확보한 후에 회전 주행하여 장애물을 회피하면서 주행하다가 연속된 장애물이 감지되는 병목지형에서 최초의 장애물을 회피하고 연속된 다른 장애물을 회피한 후에 직진거리를 1/2으로 축소시켜 좁은 영역을 이동하도록 하며, 모서리 형태의 지형에 도달하면 직선거리가 짧아지고 이 거리가 미리 정해진 방향전환 거리보다 작게 되어 진행방향을 바꾸면서 장애물을 회피하여 청소를 실시하는 것을 특징으로 하는 청소용 로봇의 청소방법.In the pattern cleaning step (S3), the wave pattern travels in a straight line at a predetermined distance, rotates in a circle in a moving direction, and turns in a parallel opposite direction. When an obstacle is detected, the cleaning robot 1 is reversed to secure a rotation radius. After driving the car while avoiding obstacles, in the bottleneck where continuous obstacles are detected, the first obstacle is avoided, and after avoiding other continuous obstacles, the straight distance is reduced to 1/2 to move the narrow area. The method of cleaning a robot for cleaning characterized in that when reaching the edge-shaped terrain, the straight line is shortened and this distance is smaller than the predetermined turning distance, thereby avoiding obstacles while changing the traveling direction. 제 3항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 패턴청소단계(S3)에서 회오리 패턴은 설정된 청소권역의 중심으로부터 최초의 나선형태를 회전하는 초기반지름을 설정하여 회전하는 주행바퀴(131)의 속도를 산출하면서 회전하고, 180도로 회전한 상태에서 나선궤적으로 회전반경을 증가시키며, 증가된 회전반경의 증가분을 주행바퀴(131)의 회전속도에 적용하여 각도의 증가분에 따른 주행바퀴(131) 회전속도의 증가분을 근사치 산출 없이 180도마다 증가시켜 근사치에 따른 오차범위의 누적각도를 감소시키면서 주행하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 로봇의 청소방법.In the pattern cleaning step S3, the tornado pattern is rotated while calculating the speed of the rotating wheel 131 by setting the initial radius of rotating the first spiral shape from the center of the set cleaning area, and rotating it by 180 degrees. By increasing the radius of rotation by the spiral trajectory, by applying the increase of the increase in the radius of rotation to the rotational speed of the driving wheel 131 increases the rotational speed of the running wheel 131 according to the increase of the angle every 180 degrees without calculating an approximation Cleaning method of the robot, characterized in that configured to drive while reducing the cumulative angle of the error range according to the approximation. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 패턴청소단계(S3)에서 사각라운딩 패턴은 초기반지름을 설정한 상태로 일정거리 직진하고 회전방향으로 90도 회전하면서 일정거리 직진한 상태에서 회전된 반지름의 증가분만큼 반지름을 증가시켜서 회전 주행하는 것을 반복하여 넓은 사각형태로 확장되면서 장애물이 있는 공간에 도달하면 장애물의 형태와 상관없이 겹쳐지는 영역을 만들면서 사각형태로 주행하면서 회피하고, 장애물의 형태에 추종하는 패턴을 보인 후에 사각라운딩 패턴으로 회귀하면서 장애물을 회피하도록 주행시키는 것을 특징으로 하는 청소용 로봇의 청소방법.In the pattern cleaning step (S3), the square rounding pattern rotates by increasing the radius by an increase of the radius rotated in a state in which the rectilinear distance is set in the initial radius and goes straight at a predetermined distance while being rotated 90 degrees in the rotational direction. Repeatedly expanding to a wide rectangular shape and reaching an obstacled space, avoiding it while traveling in a rectangular shape, creating an overlapping area regardless of the shape of the obstacle, and returning to the square rounding pattern after showing a pattern that follows the shape of the obstacle. While cleaning so as to avoid obstacles cleaning robot cleaning method characterized in that the driving. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 패턴청소단계(S3)에서 별형상 패턴은 일정거리 직진한 후에 반복횟수에 따라 배분된 각도에서 원주율에서 뺀 각도만큼 회전하여 또 일정거리를 직진하면서 같은 동작을 n회 반복시킨 별형상으로 주행하고, 별형상의 중앙점에서 시작점으로의 이동과 패턴의 마지막점에서 별형상의 중앙점으로 청소용 로봇(1)을 이동시켜 매 1회 패턴이 끝날 때마다 귀환하여 특정각도 만큼 회전한 후 다시 패턴을 수행하도록 하기의 수학식 1에 의해 산출된 각도 a를 이용하여 수학식 2에서 산출된 각도로 회전한 후 주행되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 청소용 로봇의 청소방법.In the pattern cleaning step (S3), the star-shaped pattern goes straight to a certain distance and then rotates by the angle subtracted from the circumferential ratio from the angle distributed according to the number of repetitions, and travels in the star shape which repeats the same operation n times while going straight for a certain distance. Move the cleaning robot (1) from the center point of the star shape to the start point and from the end point of the pattern to the center point of the star shape. Cleaning method for a cleaning robot, characterized in that configured to run after rotating to the angle calculated by the formula (2) using the angle a calculated by the following equation (1) to perform. (수학식 1)(Equation 1)
Figure 112005000928660-PAT00130
Figure 112005000928660-PAT00130
여기서, 산출각도는 a, 회전하는 과정 횟수는 n 이다.Here, the calculation angle is a, the number of rotations is n. (수학식 2)(Equation 2)
Figure 112005000928660-PAT00131
Figure 112005000928660-PAT00131
여기서, 산출각도는 a이다.Here, the calculation angle is a.
제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 패턴청소단계(S3)에서 원형라운딩 패턴은 원형의 청소영역을 설정한 상태에서 청소영역의 반지름에 절반을 지름으로 하는 원형의 패턴으로 청소를 실시하 고, 원위치로 돌아오면 하기의 수학식 1에 의해 설정된 패턴 수행횟수에 따라 배분된 각도로 회전하면서 청소영역의 반지름의 절반을 지름으로 원형의 청소를 설정된 수행회수만큼 반복하다가 장애물을 만나면 180도 회전하여 이전에 수행한 패턴을 거꾸로 이어서 시작점으로 이동한 상태로 정상적인 다음 패턴을 수행하여 장애물을 회피하면서 주행하는 것을 특징으로 하는 청소용 로봇의 청소방법.In the pattern cleaning step S3, the circular rounding pattern is cleaned in a circular pattern having a diameter of half the radius of the cleaning area in a state in which the circular cleaning area is set, and returns to the original position as shown in Equation 1 below. Repeat the circular cleaning with the set number of times using the half of the radius of the cleaning area as the diameter while rotating at the angle distributed according to the pattern number of times set by, and rotate 180 degrees when encountering the obstacle. A cleaning method of a cleaning robot, characterized by traveling while avoiding obstacles by performing a normal next pattern while moving. (수학식 1)(Equation 1)
Figure 112005000928660-PAT00132
Figure 112005000928660-PAT00132
여기서, 배분된 각도는 β, 수행횟수는 n 이다.Here, the distributed angle is β and the number of executions is n.
제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 패턴청소단계(S3)에서 벽타기 패턴은 청소용 로봇(1)의 최대 전진속도를 하기의 수학식 1에 의해 설정하고 직선모션을 수행하다가 매 제어주기마다 장애물 유무를 하기의 수학식 2에 의해 판별하여 하기의 수학식 1과 같이 제어하는 것으로, 감지된 장애물의 반대측으로 회전량을 증가하면서 전진속도를 감소하고 장애물이 없으면 감지된 벽을 추종하면서 전진속도를 증가시키는 패턴을 반복하면서 장애물의 외곽선을 추종하여 주행하고, 장애물의 판별 및 적용과정에서 장애물의 위치에 따라 전진 또는 회전속도를 변화시키면서 외곽을 주행하며, 배회성을 확보하기 위해서 외곽선을 추종하는 응집성 모션을 이용하나 c=0이 되면 제자리로 돌아오 는 것이므로 c=0이고 이동거리(s)가 문턱치 Tw 이상이면 종료하도록 하는 것을 특징으로 하는 청소용 로봇의 청소방법.In the pattern cleaning step (S3), the wall riding pattern is set by Equation 1 below to set the maximum forward speed of the cleaning robot 1, and performs linear motion. By determining and controlling as shown in Equation 1 below, the forward speed is decreased while increasing the amount of rotation to the opposite side of the detected obstacle, and if there is no obstacle, the pattern of the obstacle is repeated while following the detected wall and increasing the forward speed. Drive along the road, drive the outside while changing the forward or rotational speed according to the position of the obstacle in the process of identifying and applying the obstacle, and use the coherent motion following the outside line to secure the roaming, but when c = 0 The cleaning furnace, characterized in that to return to the place, so that c = 0 and the moving distance (s) is greater than the threshold Tw to end. How to clean a bot. (수학식 1)(Equation 1)
Figure 112005000928660-PAT00133
Figure 112005000928660-PAT00133
(수학식 2)(Equation 2)
Figure 112005000928660-PAT00134
,
Figure 112005000928660-PAT00135
Figure 112005000928660-PAT00136
,
Figure 112005000928660-PAT00137
,
Figure 112005000928660-PAT00138
Figure 112005000928660-PAT00134
,
Figure 112005000928660-PAT00135
Figure 112005000928660-PAT00136
,
Figure 112005000928660-PAT00137
,
Figure 112005000928660-PAT00138
여기서, 상기 수학식 1과 수학식 2의 주행속도는
Figure 112005000928660-PAT00139
, 회전속도는
Figure 112005000928660-PAT00140
, 회전속도와 전진속도를 위한 게인행렬은
Figure 112005000928660-PAT00141
Figure 112005000928660-PAT00142
, 측면, 사선, 정면에 대한 회전속도와 전진속도를 위한 게인은
Figure 112005000928660-PAT00143
,
Figure 112005000928660-PAT00144
,
Figure 112005000928660-PAT00145
,
Figure 112005000928660-PAT00146
,
Figure 112005000928660-PAT00147
,
Figure 112005000928660-PAT00148
, 에러행렬은
Figure 112005000928660-PAT00149
이고, 측면
Figure 112005000928660-PAT00150
, 사선
Figure 112005000928660-PAT00151
, 정면
Figure 112005000928660-PAT00152
는 정면의 센서들이 연속해서 장애물을 감지하거나 감지하지 못한 횟수이며, 최대전진속도는
Figure 112005000928660-PAT00153
이다.
Here, the running speed of the equations (1) and (2) is
Figure 112005000928660-PAT00139
, Rotation speed
Figure 112005000928660-PAT00140
The gain matrix for the rotational speed and the forward speed
Figure 112005000928660-PAT00141
Figure 112005000928660-PAT00142
The gain for the rotational speed and the forward speed for the side, diagonal, and front
Figure 112005000928660-PAT00143
,
Figure 112005000928660-PAT00144
,
Figure 112005000928660-PAT00145
,
Figure 112005000928660-PAT00146
,
Figure 112005000928660-PAT00147
,
Figure 112005000928660-PAT00148
, The error matrix is
Figure 112005000928660-PAT00149
Side
Figure 112005000928660-PAT00150
, Diagonal
Figure 112005000928660-PAT00151
, face
Figure 112005000928660-PAT00152
Is the number of times the sensors in front of the vehicle are continuously detecting or not detecting obstacles, and the maximum forward speed is
Figure 112005000928660-PAT00153
to be.
제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 장애지형 회피단계(S5)에서 센서부(200)의 바닥감지센서(230)는 청소용 로봇(1)이 주행하는 지형의 상태를 감지하도록 바닥면과 청소용 로봇(1) 하부까지 의 일정거리를 목표거리로 설정하여 주행하고, 주행이 불가능한 지형도, 문턱 및 카펫과 같은 불규칙한 이상지형에 도달하면 이상지형을 감지하여 회피패턴을 실시하며, 지면사이의 거리가 순간적으로 목표거리 이상으로 길어지는 것을 바닥감지센서(230)가 매우 짧은 순간 바닥을 감지하지 못하면 지형상태를 무시하고 청소용 로봇(1)의 최대속도를 감속시켜 설정된 시간 이상 감지하지 못하면 감지하지 못하는 것으로 회피모션을 수행하여 일정거리 후진한 상태로 회전하면서 회피하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 청소용 로봇의 청소방법.In the obstacle-avoidance step (S5), the floor detection sensor 230 of the sensor unit 200 has a predetermined distance between the floor surface and the lower part of the cleaning robot 1 so as to detect the state of the terrain on which the cleaning robot 1 runs. Set the target distance and drive, and if you reach the irregular abnormal topography such as the impossible topographic map, the threshold and the carpet, it detects the abnormal topography and performs the avoidance pattern, and the distance between the ground momentarily becomes longer than the target distance. If the sensor 230 does not detect the floor at a very short moment, it ignores the terrain and decelerates the maximum speed of the cleaning robot 1 so that it does not detect if it does not detect for more than the set time. Cleaning method of a robot for cleaning, characterized in that configured to avoid while rotating. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 복합패턴 청소단계(S6)에서 배회성을 최대로 하기 위하여 시작점에서 가장 먼거리로 이동이 가능하도록 한 꼭지점에서 대각에 위치한 꼭지점으로 이동함에 따른 최소주행시간이상 주행하고, 장애물 존재 시에 일정거리 이동하여 지그재그, 웨이브, 회오리, 사각라운딩, 별형상 및 원형라운딩을 통합한 지역패턴을 실행하고, 공평한 배분과 응집성 확보를 위해 최소주행시간의 3배 정도 시간을 초과하면 바로 지역패턴을 실행시키며, 센서부(200)의 감지로 협소한 장소 통과 시에는 벽타기 패턴으로 전환시키고, 지역패턴을 실시하다가 장애물을 감지하거나 미리 정해진 권역의 청소를 마치면 벽타기 패턴으로 주행하며, 청소의 후기에는 응집성의 최대화를 위해 장애물이 존재하여도 회피하면서 지역패턴을 유지하고, 벽타기 패턴은 모든 벽면의 청소를 위해서 총 청소시간에서 벽면 청소시간을 설정하여 주행하 되, 청소가 겹쳐지는 영역에 따라 최소주행시간까지 청소시간에 따라 감소시키고, 벽타기 패턴의 최대주행시간을 초과하면 다음패턴으로 전이시켜 청소를 진행함에 따라, 청소의 권역을 청소용 로봇(1)의 규격에 맞게 분할하여 각 패턴에 맞도록 설정된 시간을 배분하고 배분된 시간에 따라 예상되는 위치에 알맞은 청소패턴을 설정하고, 장애물의 모양과 형태 및 크기를 센서부(200)의 감지빈도수에 따라 정확하게 파악하여 응집성과 배회성의 두가지 패턴을 적절히 조화된 방향성을 제시하여 랜덤바운스 패턴을 거쳐서 지역패턴을 통하여 벽타기 패턴으로 주행하는 순서로 조합하여 청소를 실시하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 청소용 로봇의 청소방법.In the composite pattern cleaning step (S6) to travel the longest distance from the vertex to move to the farthest point from the starting point to maximize the roamability to the maximum running time by moving to a vertex located diagonally, moving a certain distance in the presence of obstacles Zigzag, wave, tornado, square round, star shape and circular rounding are integrated, and the local pattern is executed immediately after exceeding 3 times the minimum driving time to ensure fair distribution and coherence. When passing through a narrow place due to the detection of the unit 200, it switches to a wall riding pattern, and while performing an area pattern, detects an obstacle or runs a wall riding pattern when cleaning a predetermined area, and maximizes cohesiveness at the end of cleaning. The local pattern is maintained while avoiding obstacles, and the wall riding pattern is used to clean all walls. For this purpose, set the wall cleaning time at the total cleaning time and drive it, but decrease it according to the cleaning time until the minimum driving time according to the area where the cleaning overlaps, and if it exceeds the maximum driving time of the wall riding pattern, transfer to the next pattern for cleaning. As the process proceeds, the area of cleaning is divided according to the specification of the cleaning robot 1, the time set for each pattern is distributed, the cleaning pattern is set to the expected position according to the distributed time, and the shape of the obstacle and Accurately grasp the shape and size according to the sensing frequency of the sensor unit 200, and present two patterns of coherence and roaming properly, and combine them in the order of traveling through wall patterns through local patterns through random bounce patterns. A cleaning method for a cleaning robot, characterized in that configured to perform cleaning. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 회피패턴단계(S7)에서 위험공간을 인식하는 경우는 바닥감지센서(230)가 감지가 되지 않는 상태에서 다른 센서부(200)가 감지하면 장애물로 간주하여 랜덤바운스나 벽타기 패턴에서 일정거리 후진하여 재진입하지 않도록 180도 회전하는 회피패턴을 수행하여 지속적으로 청소를 실시하고, 센서부(200)에서 지속적으로 장애물이 설정된 최대감지시간인 6~9초를 초과하는 것으로 감지되면 에러를 발신하면서 작동을 중단하며, 바퀴들림센서(250)에서 바퀴 들림상태가 감지되면 바닥감지센서(230)가 이상지형을 감지하지 못하여 바퀴가 들린 상태일 경우와 사용자에 의한 것이므로 작동을 완전히 정지시키고 설정된 최대 감지시간인 6~9초를 초과하면 에러를 발신하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 청소용 로봇의 청소방법.When the danger space is recognized in the avoidance pattern step S7, when another sensor unit 200 detects the floor sensor 230 in a state where the floor sensor 230 is not detected, it is regarded as an obstacle and is a predetermined distance from the random bounce or wall riding pattern. Carry out the cleaning by performing the avoidance pattern rotated 180 degrees so as not to re-enter the re-entry, and sends an error if the sensor unit 200 continuously detects that the obstacle exceeds the set maximum detection time 6 ~ 9 seconds When the wheel lifting state is detected by the wheel lifting sensor 250, the bottom detection sensor 230 does not detect the abnormal terrain, and the wheel is lifted by the user and stops the operation completely. Cleaning method for a cleaning robot, characterized in that configured to send an error if the time exceeding 6 ~ 9 seconds. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 회피패턴단계(S7)에서 이상지형으로 판단되는 청소용 로봇(1)의 하부가 돌출된 지형, 카펫, 장애물로 인해 바퀴가 헛돌아 센서부(200)가 감지할 수 없는 상태에서는 장애물 없는 것으로 판단하여 랜덤바운스 패턴에서는 청소의 권역에 준하여 설정하고 지역패턴의 경우에는 청소권역을 무시하여 각 패턴을 완료하도록 하며, 벽타기 패턴의 경우 지속적으로 감지하지 못해서 한 쪽 방향으로 회전하게 되고 1회전을 하게 되면 랜덤바운스 패턴으로 전이하게 되어 확인이 가능한 시간인 최대주행시간을 설정하여 설정된 시간을 초과하면 회피패턴을 실행하고, 청소용 로봇(1)의 범퍼가 지속적으로 눌리는 경우에는 범퍼 고장, 사용자 고의, 적외선 센서 고장으로 인한 장애물 인지불능상태로 판단하여 일정거리 후진시켜 장애물에서 회피하면서 주행하되, 바닥면이 없는 이상지형에서 청소용 로봇(1)의 직경의 1/2 이상 움직여서 추락하는 것을 방지하기 위해서 직경의 1/2 이상을 연속해서 움직이면서 회피패턴을 수행하고 지속적으로 이상지형이 감지되면 에러를 발신하고 작동을 중지하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 청소용 로봇의 청소방법.In the avoidance pattern step (S7), the bottom of the cleaning robot (1), which is determined to be an abnormal topography, the terrain, the carpet, the obstacle protrudes due to the wheel, the sensor unit 200 determines that there is no obstacle in the state that can not be detected. Therefore, the random bounce pattern is set according to the area of cleaning, and in the case of local patterns, the area is ignored by the cleaning area, and in the case of the wall riding pattern, it is not continuously detected and rotates in one direction and makes one turn. If it exceeds the set time, the evacuation pattern is executed. If the bumper of the cleaning robot 1 is continuously pressed, the bumper failure, user intention, It is determined that the obstacle cannot be recognized due to the failure of the infrared sensor, and the vehicle is driven backward by a certain distance to avoid the obstacle. In order to avoid falling by moving more than 1/2 of the diameter of the cleaning robot 1 in the abnormal terrain without the bottom surface, the evacuation pattern is performed by continuously moving 1/2 or more of the diameter. Cleaning method for a cleaning robot, characterized in that configured to send and stop operation. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 회피패턴단계(S7)에서 청소용 로봇(1)의 브러쉬(141)에 이물질 낌 현상으로 발생되는 브러쉬모터(142)의 과부하 및 고장과 사용자 고의, 로봇이 지면방향으로 심하게 눌리는 경우에 발생되는 주행모터(132)의 과부하 및 고장, 유로의 폐 쇄로 인해 발생되는 흡입모터(144)의 과부하 및 고장의 발생을 감지하여 청소용 로봇(1)의 자체 고장으로 판단되면 에러를 발신하고 작동을 정지시키며, 지형적 특성으로 판단되면 최대속도로 150도 회전하고, 최대속도로 청소용 로봇(1) 직경의 1/2 만큼 후진하여 긴급회피하면서 그 지형을 벗어나도록 하며, 각 모터(132, 142, 144)를 구동하는 회로로부터 입력 받은 과부하 신호를 취득하여 단위 시간당 발생한 신호의 회수가 3 ~ 5초 지속적으로 발생하면 모든 작동을 정지하고 에러를 발신하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 청소용 로봇의 청소방법.Overload and failure of the brush motor 142 caused by the foreign matter caught in the brush 141 of the cleaning robot 1 in the avoidance pattern step (S7) and the user deliberately generated when the robot is pressed hard to the ground direction Detects the overload and failure of the suction motor 144 caused by the overload and failure of the driving motor 132 and the closing of the flow path, and if it is determined that the cleaning robot 1 has its own failure, it sends an error and stops the operation. If it is determined by the topographical characteristics, it rotates 150 degrees at the maximum speed, reverses by 1/2 of the diameter of the cleaning robot (1) at the maximum speed, and escapes the terrain while avoiding the emergency. Each motor (132, 142, 144) It is configured to stop all the operation and send an error when the number of signals generated per unit time is continuously acquired by acquiring the overload signal input from the driving circuit. Cleaning the cleaning robot.
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