KR20070045474A - The driving control apparatus for moving robot and method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 임의의 청소 공간을 분할하고(사분할) 각 분할 영역에 대한 청소 정보를 통해 동일 구역의 반복 청소를 제거하여 청소 커버리지(coverage)를 향상시키고, 청소 정보를 통해 청소 마무리 시점의 자동 결정이 이루어지도록 함으로써 청소 효율을 높이도록 한 이동로봇의 주행 제어 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 이러한 본 발명은 거리 감지 센서에서 획득한 거리 정보를 이용하여 좌표 설정과 청소 공간을 복수 개의 청소 영역으로 분할하고, 그 분할된 각 청소 영역을 순차 이동하면서 지그재그 주행방식으로 청소를 수행하며, 분할된 각 청소 영역의 이동시 기 청소 영역에 재 진입하면 지그재그 주행방향을 전환하여 청소를 수행하고, 분할된 각 청소 영역의 청소 정보를 통해 모든 청소 영역의 청소가 종료된 경우 자동으로 청소를 종료하게 된다.The present invention improves cleaning coverage by dividing an arbitrary cleaning space (quadrant) and removing repetitive cleaning of the same area through cleaning information for each divided area, and automatically determining cleaning finishing timing through cleaning information. The present invention relates to a traveling control device and a method for moving a robot to increase cleaning efficiency by using the same, and the present invention divides the coordinate setting and the cleaning space into a plurality of cleaning areas by using the distance information acquired from the distance sensor. Then, the cleaning is performed in a zigzag driving manner by sequentially moving the divided cleaning areas. When the divided cleaning areas move again, the cleaning is switched by performing the zigzag driving direction. The zone cleaning information allows you to automatically end the cleaning when all cleaning zones have finished cleaning. The.
이동로봇, 청소로봇, 주행 제어, 공간 분할, 사분면 Mobile Robot, Cleaning Robot, Driving Control, Space Division, Quadrant
Description
도 1a 내지 도 1c는 종래 이동로봇에 적용된 주행 방식을 설명하기 위한 예시도.1a to 1c is an exemplary view for explaining a driving method applied to a conventional mobile robot.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이동로봇의 주행 제어 장치의 구성을 보인 블록도.Figure 2 is a block diagram showing the configuration of a traveling control device of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이동로봇의 주행 제어 과정을 보인 흐름도.Figure 3 is a flow chart showing a driving control process of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명에서 공간 분할 및 주행 방향 예시도.Figure 4 is an exemplary diagram of space division and driving direction in the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
110… 유저 인터페이스부110... User interface
120… 거리 감지 센서120... Distance sensing sensor
140… 주행장치140... Traveling device
150… 제어부150... Control
151… 공간 분할부151... Space divider
152… 주행 제어부152... Driving control
160… 메모리160... Memory
본 발명은 이동 로봇의 주행 제어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 임의의 청소 공간을 분할하고(사분할) 각 분할 영역에 대한 청소 정보를 통해 동일 구역의 반복 청소를 제거하여 청소 커버리지(coverage)를 향상시키고, 청소 정보를 통해 청소 마무리 시점의 자동 결정이 이루어지도록 함으로써 청소 효율을 높이도록 한 이동로봇의 주행 제어 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to driving control of a mobile robot, and more particularly, to clean cleaning coverage by dividing an arbitrary cleaning space (quadrant) and removing repeated cleaning of the same area through the cleaning information for each divided area. The present invention relates to a traveling control apparatus and a method of a mobile robot for improving cleaning efficiency by improving and automatically determining a cleaning finish time point through cleaning information.
일반적으로, 로봇은 산업용으로 개발되어 공장 자동화의 일환으로 사용되거나, 인간이 견딜 수 없는 극한의 환경에서 인간을 대신하여 정보를 수집하거나 채집하는데 사용되어 왔다. 이러한 로봇공학 분야는 근래에 들어 최첨단 우주개발산업에 사용되면서 발전을 거듭하여 왔고, 최근에 들어서는 인간 친화적인 가정용 로봇이 개발되기에 까지 이르렀다. 이러한 인간 친화적인 가정용 로봇의 대표적인 예가 바로 청소 로봇이다.In general, robots have been developed for industrial use and used as part of factory automation, or have been used to collect or collect information on behalf of humans in extreme environments that humans cannot tolerate. This field of robotics has been developed in recent years as it is used in the cutting-edge space development industry, and until recently, human-friendly home robots have been developed. A representative example of such a human-friendly home robot is a cleaning robot.
이동로봇의 하나인 청소로봇은 주택 또는 사무실과 같은 일정한 청소구역을 스스로 구동하면서 먼지 또는 이물질을 청소하는 기기이다. 이와 같은 청소로봇은 먼지 또는 이물질을 흡입하는 일반적인 진공 청소기의 구성 이외에 해당 청소로봇을 주행시키는 좌륜 및 우륜 모터를 포함하는 주행장치와, 청소구역 내에 있는 다양한 장애물과 충돌하지 않고 주행할 수 있도록 다수의 감지센서와, 장치 전반을 제어하는 마이크로프로세서 등으로 구성되어 있다.The cleaning robot, which is one of the mobile robots, is a device that cleans dust or foreign substances while driving a certain cleaning area such as a house or office by itself. In addition to the construction of a general vacuum cleaner that sucks in dust or foreign substances, such a cleaning robot includes a driving device including a left and right wheel motor for driving the cleaning robot, and a plurality of driving devices without colliding with various obstacles in the cleaning area. It consists of a sensor and a microprocessor that controls the whole device.
한편, 종래 이동로봇의 주행방식의 예가 도 1a 내지 도 1c에 개시된다.Meanwhile, an example of a traveling method of a conventional mobile robot is disclosed in FIGS. 1A to 1C.
이에 도시된 바와 같이, 랜덤(Random) 방식(도 1a), 스파이럴(Spiral) 방식(도 1b), 지그재그(Zigzag) 방식(도 1c)을 채택하여 주행하는 경우가 대부분이며, 각 주행 방식은 각각의 장단점이 있다.As shown in FIG. 1, the driving method adopts a random method (FIG. 1A), a spiral method (FIG. 1B), and a zigzag method (FIG. 1C). There are advantages and disadvantages.
예를 들어, 랜덤 방식의 경우, 주행 중에 임의의 장애물을 만났을 때, 장애물의 회피가 용이하고 일정 거리 이상을 이동하기에는 용이하다는 장점이 있으나, 임의의 방향과 임의의 거리를 이동함에 따라 청소가 되지 않는 구역이 다수 발생할 가능성이 커지는 약점, 즉, 청소 커버리지율이 낮아지는 단점이 있다. For example, in the random method, when an obstacle is encountered while driving, the obstacle is easily avoided and it is easy to move more than a certain distance, but the cleaning is not performed by moving in an arbitrary direction and an arbitrary distance. There is a disadvantage in that a large number of unoccupied areas are likely to occur, that is, a cleaning coverage rate is lowered.
아울러 스파이럴 방식의 경우, 시작점을 중심으로 일정방향으로 회전하며 회전 반경을 증가시켜 작업 공간을 확대해가는 주행방식이다. 스파이럴 방식의 경우 일정 규칙을 가지고 이동하게 되므로 랜덤 방식에 비하여 청소 커버리지율은 높아지게 되나, 주변 환경에 따라 청소 가능한 공간이 영향을 많이 받게 되고, 특히 원형으로 회전하는 특성상 일정 부분, 예를 들어 특정 오염 지역을 중심으로 한 청소에는 유리하나, 전체공간 즉, 사각형 등의 형태를 갖는 방이나 거실 전체를 청소하기에는 적합하지 않고 원형으로 주행하기 때문에 주행 속도를 높이기 어렵다는 약점이 있다. In addition, the spiral type is a driving method that expands the work space by increasing the radius of rotation by rotating in a predetermined direction about the starting point. In the case of the spiral method, the cleaning coverage rate is higher than the random method because it moves with a certain rule, but the cleanable space is affected by the surrounding environment. Although it is advantageous for cleaning around the area, it is difficult to increase driving speed because it is not suitable for cleaning the entire space, that is, the room or living room having the shape of a square, etc., but traveling in a circle.
그리고 지그재그 방식은 긴 경로(path)와 짧은 경로를 따라 직진으로 주행하는 것을 반복함으로써 공간을 청소하도록 하는 주행방식이다. 이와 같은 지그재그 방식은 전체적으로 볼 때, 긴 경로의 길이를 이동폭의 크기로 하고, 짧은 경로에서의 전진방향을 진행방향으로 하며, 짧은 경로의 전진 거리의 합이 진행 거리가 되 도록 주행하는 방식이다. 지그재그 방식은 방이나 거실과 같이 전체적으로 볼 때 사각형의 구조를 갖는 청소구역에서 가장 높은 청소 커버리지율을 달성할 수 있다는 장점이 있으나, 청소구역 내에 장애물이 복잡하게 배치되어 있는 경우 지그재그성을 유지하기 어렵고 효율이 급격히 저하되는 단점이 있다.And the zigzag method is a driving method to clean the space by repeating traveling straight along the long path (short path) and short path. In this zigzag system, the length of the long path is the size of the moving width, the forward direction on the short path is the traveling direction, and the driving is performed so that the sum of the forward distances of the short paths is the traveling distance. . The zigzag method has the advantage of achieving the highest cleaning coverage rate in a cleaning area having a rectangular structure, such as a room or a living room, but it is difficult to maintain the zigzag property when the obstacles are complicatedly arranged in the cleaning area. There is a disadvantage that the efficiency is sharply lowered.
다시 말해, 종래의 이동로봇에 적용된 청소 주행방식은 단순히 국부적인 청소 방식으로서 청소 커버리지를 고려하지 않은 방식이므로 환경에 따라 청소 성능이 달라지는 문제점이 있다.In other words, since the cleaning driving method applied to the conventional mobile robot is simply a local cleaning method and does not consider the cleaning coverage, there is a problem that the cleaning performance varies depending on the environment.
또한, 사용자에 의한 시간 설정에 의해 청소 마무리 시점을 판단하므로, 실질적으로 모든 구역에 대한 청소가 마무리되지 않은 경우에도 설정 시간이 되면 청소를 종료하게 되어 청소 효율이 저하되는 문제점도 발생하였다.In addition, since the cleaning finish time is determined by the time setting by the user, even when the cleaning for all zones is not finished, the cleaning is terminated when the set time comes, resulting in a problem that the cleaning efficiency is lowered.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,Accordingly, the present invention is proposed to solve the above problems of the prior art,
그 목적은 임의의 청소 공간을 분할하고(사분할) 각 분할 영역에 대한 청소 정보를 통해 동일 구역의 반복 청소를 제거하여 청소 커버리지(coverage)를 향상시키도록 한 이동로봇의 주행 제어 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.Its purpose is to divide (segment) an arbitrary cleaning space and to remove the repeated cleaning of the same area through the cleaning information for each divided area, and to improve the cleaning coverage. To provide.
본 발명의 다른 목적은, 청소 정보를 통해 청소 마무리 시점의 자동 결정이 이루어지도록 함으로써 청소 효율을 높이도록 한 이동로봇의 주행 제어 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a traveling control apparatus and a method of a mobile robot to increase cleaning efficiency by automatically determining a cleaning finish time point through cleaning information.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 "이동로봇의 주행 제어 장치"는,According to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object, the "driving control apparatus of a mobile robot",
초기 청소 영역의 공간 분할 및 좌표 설정을 위한 거리를 감지하는 거리 감지 센서와;A distance detection sensor for detecting a distance for spatial division and coordinate setting of the initial cleaning area;
상기 거리 감지 센서에 의해 감지된 거리 값을 이용하여 좌표 설정과 청소 공간을 분할하고, 상기 분할 공간을 주행하면서 청소를 수행하도록 주행장치를 제어하는 제어부를 포함함으로써, 청소 커버리지를 향상시키게 된다.The cleaning range may be improved by dividing the coordinate setting and the cleaning space by using the distance value detected by the distance detection sensor and controlling the driving device to perform the cleaning while driving the divided space.
여기서, 제어부는 상기 감지된 거리 값을 이용하여 좌표를 설정한 후 그 좌표를 기준으로 청소 공간을 소정 개수의 청소 영역(분할 공간)으로 분할하는 공간 분할부와;The control unit may include: a space dividing unit configured to set coordinates by using the detected distance value and divide the cleaning space into a predetermined number of cleaning regions (divided spaces) based on the coordinates;
상기 공간 분할부에서 분할된 청소 영역을 순차 주행하면서 청소를 수행하도록 주행장치를 제어하는 주행 제어부를 포함한다.And a traveling controller configured to control the traveling device to perform cleaning while sequentially driving the cleaning area divided by the space dividing unit.
또한, 공간 분할부는 청소 공간을 4개의 청소 영역으로 분할하는 것을 특징으로 한다.The space dividing unit divides the cleaning space into four cleaning regions.
또한, 주행 제어부는 상기 분할한 청소 영역을 순차 주행하면서 지그재그 방식으로 청소가 이루어지도록 주행을 제어하는 것을 특징으로 한다.The driving controller may control the driving so that cleaning is performed in a zigzag manner while sequentially driving the divided cleaning region.
또한, 주행 제어부는 상기 분할한 청소 영역을 지그재그 방식으로 주행하면서 청소를 수행하는 도중에 기 청소를 수행한 청소 영역에 다시 진입하면 상기 지그재그 방향과는 직각이 이루어지도록 방향을 전환하여 주행을 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, the driving control unit controls the driving by switching the direction so as to be perpendicular to the zigzag direction when entering the cleaning area which has already been cleaned while the cleaning operation is performed while driving the divided cleaning area in a zigzag manner. It features.
또한, 제어부는 분할 공간을 청소하는 경우 각 분할 공간의 시작은 좌표축을 기준으로 설정하고, 좌표축 중심에서 벽으로 이동하면서 청소가 이루어지도록 주행을 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, when cleaning the divided space, the control unit is characterized in that the start of each divided space is set on the basis of the coordinate axis, and controls the driving so that cleaning is performed while moving from the center of the coordinate axis to the wall.
또한, 상기 이동로봇은 청소로봇인 것을 특징으로 한다.In addition, the mobile robot is characterized in that the cleaning robot.
한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 "이동로봇의 주행 제어 방법"은,On the other hand, "run control method of a mobile robot" according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object,
거리 감지 센서에서 획득한 거리 정보를 이용하여 좌표 설정과 청소 공간을 복수의 청소 영역으로 분할하는 단계와;Dividing the coordinate setting and the cleaning space into a plurality of cleaning regions by using the distance information acquired by the distance sensor;
상기 분할된 각 청소 영역을 순차 이동하면서 지그재그 주행방식으로 청소를 수행하는 단계와;Performing cleaning in a zigzag driving manner while sequentially moving the divided cleaning regions;
상기 분할된 각 청소 영역의 이동시 기 청소 영역에 재 진입하면 상기 지그재그 주행방향을 전환하는 단계와;Switching the zigzag driving direction when the divided cleaning areas move again when the divided cleaning areas move;
상기 분할된 각 청소 영역을 모두 청소하게 되면 자동으로 청소를 종료하는 단계를 포함한다.When the cleaning of each divided cleaning area includes the step of automatically cleaning.
상기 청소 영역 분할은 청소 공간을 사분면으로 분할하게 된다.The cleaning area division divides the cleaning space into quadrants.
또한, 상기 지그재그 주행방향의 전환은 이전 지그재그 주행방향과 직각이 되도록 주행 방향을 전환하게 된다.In addition, the switching of the zigzag traveling direction is to change the traveling direction to be perpendicular to the previous zigzag traveling direction.
또한, 상기 분할된 각 청소 영역의 이동은 상기 설정한 좌표 축을 기준으로 각 영역을 인식하여 영역을 이동하는 것을 특징으로 한다.The divided cleaning areas may be moved by recognizing each area based on the set coordinate axis.
또한, 상기 이동로봇은 청소로봇인 것을 특징으로 한다.In addition, the mobile robot is characterized in that the cleaning robot.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention. If it is determined that the detailed description of the known function or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 이동로봇의 주행 제어 장치의 구성을 보인 블록도이다.2 is a block diagram showing the configuration of a traveling control apparatus for a mobile robot according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 이동로봇의 주행 제어 장치는, 사용자가 직접 시스템을 제어하기 위한 다수의 조작버튼과 조작상태를 표시하기 위한 표시부 혹은 동작 LED 등을 포함하는 유저 인터페이스부(110)를 포함한다. 유저 인터페이스부(110)를 통해 사용자는 이동로봇인 청소로봇을 수동 제어할 수 있으며 로봇의 현재 동작상태를 시각적으로 확인할 수 있다.The traveling control apparatus for a mobile robot according to the present invention includes a
아울러 본 발명에 따른 이동로봇의 주행 제어 장치는 초기 청소 영역의 공간 분할 및 좌표 설정을 위한 거리를 감지하는 거리 감지 센서(120)와 장애물을 감지하기 위한 장애물 감지센서(130)를 포함한다. In addition, the traveling control apparatus of the mobile robot according to the present invention includes a
그리고 본 발명에 따른 이동로봇의 주행 제어장치는, 거리 감지 센서(120)에 의해 감지된 거리 값을 이용하여 좌표 설정과 청소 공간을 분할하고, 그 분할 공간을 주행하면서 청소를 수행하도록 주행장치(140)를 제어하는 제어부(150)를 구비하여 청소 커버리지를 향상시키게 된다. 여기서, 제어부(150)는 감지된 거리 값을 이용하여 좌표를 설정한 후 그 좌표를 기준으로 청소 공간을 4개의 청소 영역(분할 공간)으로 분할하게 되며, 이를 위해서 공간 분할부(151)와 주행 제어부(152)를 더 구비한다.In addition, the traveling control apparatus of the mobile robot according to the present invention may divide the coordinate setting and the cleaning space by using the distance value sensed by the
또한, 본 발명에 따른 이동로봇의 주행 제어장치는, 주행 방식을 저장하고, 설정된 좌표값과 분할된 청소 영역 정보 및 현재 청소가 이루어진 영역 등의 정보가 저장되는 메모리(160)가 추가로 구비된다.In addition, the driving control apparatus of the mobile robot according to the present invention further includes a
여기서 주행장치(140)는 좌륜 모터(141)를 구동하는 좌륜 모터 구동부(142)와, 우륜 모터(143)를 구동하는 우륜 모터 구동부(144)를 포함한다.Here, the traveling
그리고 도면에 도시하지는 않았지만 청소 로봇은 이미 공지된 바와 같이 바닥면에 놓인 이물질을 흡입하기 위한 다수의 기술적 구성, 예를 들면 흡입력을 발생시키기 위한 팬모터, 집진필터, 흡입관, 브러시, 흡입 헤드 등을 포함하는 데, 이들을 하기 설명에서는 청소모듈이라 칭하기로 한다.Although not shown in the drawings, the cleaning robot has a number of technical configurations for suctioning foreign substances on the floor, for example, a fan motor, a dust collecting filter, a suction pipe, a brush, a suction head, etc. to generate suction power. Which will be referred to as cleaning modules in the following description.
우선 집안 전체를 청소하기 희망하는 자는 청소로봇을 방안 혹은 거실에 위치시킨 후 유저 인터페이스부(110)를 통해 청소 개시명령을 내린다. First, a person who wishes to clean the whole house places a cleaning robot in a room or a living room and issues a cleaning start command through the
사용자로부터 청소 개시명령이 전달되면, 거리 감지 센서(120)는 현재의 위치에서 360°회전을 하면서 현재 위치에서 벽까지의 거리를 감지하게 된다. 여기서 현재 위치에서 벽까지의 거리 감지시 장애물에 의해 벽의 위치가 잘못 감지될 우려가 있는 데, 이를 위해서 360°회전을 하면서 거리를 감지함으로써, 현재 위치에서 벽까지의 거리 감지 오류를 보상하게 된다.When the cleaning start command is transmitted from the user, the
거리 감지 센서(120)에 의해 현재 위치에서 벽까지의 거리가 감지되면, 제어부(150)는 그 거리 감지 값을 메모리(160)에 저장하게 되고, 제어부(150) 내의 공간 분할부(151)는 감지된 거리 값과 현재 위치를 고려하여 좌표를 설정하게 되고, 그 좌표를 기준으로 청소 공간(210)을 4개의 청소 영역(제1 청소 영역, 제2 청소 영역, 제3 청소 영역, 제4 청소 영역)(211 ~ 214)으로 분할하게 된다. 여기서 청소 영역은 4개 이외에 더 적거나 더 많은 영역으로 분할 가능하나, 기본 주행방식인 지그재그 방식을 고려하여 4개의 청소 영역으로 분할하는 것이 바람직하다.When the distance from the current position to the wall is detected by the
청소 영역의 분할이 완료되면 주행 제어부(152)는 설정한 좌표값을 기준으로 먼저, 제1 청소 영역(211)을 기본 주행방식인 지그재그 방식으로 주행하게 되고, 이때 청소모듈에 의해서 청소가 진행된다. 여기서 주행방향은 좌표축 중심에서 벽으로 이동하는 방향으로 주행이 이루어진다.When the division of the cleaning area is completed, the driving
그리고 제1 청소 영역(211)에 대한 청소가 종료되면 상기 좌표축을 기준으로 제2 청소 영역(212)으로 이동하여 전술한 지그재그 방식으로 주행을 제어하면서 청소를 하게 된다.When the cleaning of the
즉, 한 영역에 대한 청소가 완료되면 다음 영역으로 이동하는 방법으로 전 청소 공간에 대한 청소를 진행하게 되며, 청소가 이루어지는 영역에 대한 정보는 지속적으로 메모리(160)에 저장하게 된다.That is, when the cleaning of one region is completed, the cleaning of the entire cleaning space is performed by moving to the next region, and information about the region where the cleaning is performed is continuously stored in the
아울러 특정 영역의 청소를 진행하는 도중에 장애물에 의해 다른 청소 영역으로 이동하는 경우가 있게 되는 데, 이때 좌표값을 알고 있고 청소 정보를 가지고 있기 때문에 이동된 영역이 이전에 청소를 완료한 영역인지 아니면 새로운 영역 인지를 판단할 수 있게 된다. 그 판단 결과 이동된 영역이 새로운 영역일 경우에는 다시 지그재그 방식으로 해당 영역을 청소하게 되고, 이와는 달리 이동된 영역이 이전에 청소를 완료한 영역일 경우에는 이전 지그재그 방향과는 직각이 되도록 방 향을 전환하여 해당 영역을 청소하게 된다. 이렇게 함으로써 이전 청소 영역의 청소시 청소되지 않은 곳을 청소할 수 있게 되므로 청소 커버리지를 향상시킬 수 있게 된다.In addition, during the cleaning of a specific area, there may be a case of moving to another cleaning area due to an obstacle. At this time, because the coordinate value is known and cleaning information is included, the moved area is a previously cleaned area or a new one. It is possible to determine whether the area. As a result of the determination, if the moved area is a new area, the area is cleaned again in a zigzag manner. If the moved area is a previously cleaned area, the direction is perpendicular to the previous zigzag direction. The switch will clean the area. This makes it possible to clean the uncleaned area when cleaning the previous cleaning area, thereby improving the cleaning coverage.
한편, 종래에는 청소 시간이 사용자에 의해 설정되므로 청소 공간을 전부 청소하지 않은 경우에도 설정된 청소 시간이 지나면 자동으로 청소를 종료하게 된다. 그러나 본 발명에서는 분할된 청소 영역에 대한 정보를 알고 있고, 아울러 해당 영역의 청소 여부 정보도 알고 있으므로, 분할된 제1 내지 제4 청소 영역(211 ~ 214)이 종료되면 자동으로 청소를 종료하게 된다. 즉, 사용자에 의한 시간 설정에 의해서 청소 마무리 시점을 결정하는 것이 아니고, 청소 로봇 스스로 청소 마무리 시점을 인식하여 청소를 마무리하게 되는 것이다.On the other hand, since the cleaning time is conventionally set by the user, the cleaning is automatically terminated after the set cleaning time passes even when the cleaning space is not completely cleaned. However, in the present invention, since the information on the divided cleaning area is known and the cleaning information on the area is also known, the cleaning is automatically terminated when the divided first to
도 3은 본 발명에 의한 이동로봇의 주행 제어 방법을 보인 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a driving control method of a mobile robot according to the present invention.
이에 도시된 바와 같이, 초기 위치를 설정하는 단계(S101)와, 미리 설정된 지그재그 방식으로 주행하면서 청소를 수행하는 단계(S103)와, 분할된 해당 청소 영역의 종료 여부를 확인하는 단계(S105)와, 해당 청소 영역의 종료시 분할된 모든 청소 영역의 청소가 완료되었는지를 확인하는 단계(S107)와, 분할된 모든 영역의 청소가 완료되지 않은 경우에는 다른 영역으로 이동하는 단계(S109)와, 이동한 영역이 기 청소 영역인지를 확인하는 단계(S111)와, 이동 영역이 기 청소 영역이 아닐 경우 지그재그 주행방식으로 청소를 수행하고, 이동 영역이 기 청소 영역일 경우에는 지그재그 방향을 전환하여 청소를 수행하는 단계(S113)로 이루어진다.As shown therein, step S101 of setting an initial position, step S103 of cleaning while driving in a preset zigzag manner, step S105 of checking whether the divided cleaning area is terminated and Checking whether all the divided cleaning areas have been cleaned at the end of the cleaning area (S107); and if the cleaning of all the divided areas is not completed, moving to another area (S109); Checking whether the area is a preclean area (S111), and if the moving area is not the preclean area, cleaning is performed by a zigzag driving method, and when the moving area is the preclean area, the cleaning is performed by switching the zigzag direction. It consists of a step (S113).
이와 같이 이루어지는 본 발명에 의한 이동로봇의 주행 제어 방법을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Referring to the driving control method of the mobile robot according to the present invention as described above in more detail as follows.
먼저, 단계 S101에서 사용자에 의해 청소 개시 명령이 전달되면 제어부(150) 내의 공간 분할부(151)는 거리 감지 센서(120)에 의해 감지된 거리 값에 따라 좌표를 설정하고, 좌표축을 기준으로 청소 공간을 도 4에 도시된 바와 같이 4개의 청소 영역(211 ~ 214)으로 분할하게 되고, 이를 메모리(160)에 저장하게 된다. First, when a cleaning start command is transmitted by the user in step S101, the
청소 공간을 분할한 후에는 단계 S103에서와 같이 제1 청소 영역(211)을 지그재그 주행방식으로 주행하면서 청소모듈을 통해 청소를 수행하게 된다.After the cleaning space is divided, cleaning is performed through the cleaning module while driving the
제1 청소 영역(211)에 대한 청소를 수행하는 도중에 단계 S105에서와 같이 제1 청소 영역(S105)의 청소가 종료되면, 단계 S107로 이동하여 모든 영역의 청소가 완료되었는지를 확인하게 된다. 여기서 청소를 수행하면서 각 청소 영역에 대한 청소 완료 여부 정보를 메모리(160)에 지속적으로 저장하게 되므로, 모든 영역의 청소 완료 여부를 용이하게 알 수 있다.When the cleaning of the first cleaning area S105 is finished as in step S105 while the
이 확인 결과 모든 영역에 대한 청소가 종료된 경우에는 자동으로 청소를 종료하게 된다. 기존에는 청소 마무리 시점 판단이 사용자에 의한 시간 설정에 의해서 결정이 되었기에 실질적으로 청소 공간에 대한 청소가 완료되지 않은 상태에서도 설정된 청소 시간이 지나면 자동으로 청소가 종료되어 청소 효율이 저하되는 단점이 있었다. 그러나 본 발명은 청소 영역에 대한 정보와 청소 완료 여부에 대한 정보를 가지고 청소를 진행하기 때문에 이동로봇에서 모든 청소 영역에 대한 청소 완료 여부를 스스로 판단할 수 있으며, 아울러 모든 청소 영역에 대한 청소가 완료된 경우에만 자동으로 청소 종료를 함으로써, 청소 효율을 높이게 되는 것이다.As a result of this check, when the cleaning of all the regions is finished, the cleaning is automatically terminated. In the past, since the cleaning finish time was determined by the user's time setting, the cleaning was automatically terminated after the set cleaning time even in the state where the cleaning of the cleaning space was not completed. However, in the present invention, since the cleaning is performed with the information on the cleaning area and the information on whether the cleaning is completed, the mobile robot can determine whether the cleaning is completed for all the cleaning areas, and the cleaning for all the cleaning areas is completed. Only when the cleaning is automatically terminated, the cleaning efficiency is increased.
한편, 모든 영역의 청소가 완료되지 않은 경우에는 단계 S109에서와 같이 영역 이동을 하게 된다. 그리고 영역 이동 후에는 단계 S111에서와 같이 이동된 영역이 청소 완료한 영역인지를 확인하여 청소가 완료되지 않은 영역일 경우에는 전술한 단계 S103으로 이동하여 지그재그 주행 방식으로 해당 영역의 청소를 진행하게 된다. 이와는 달리 이동된 영역이 청소가 완료된 영역일 경우에는 이전 지그재그 주행 정보를 이용하여 지그재그 방향과 직각이 되는 방향으로 주행 방향을 전환하면서 이전 청소 영역을 다시 청소하게 된다. 이러한 경우 이전 지그재그 주행 방향과는 직각으로 주행 방향이 결정되므로 실질적으로 이전 청소시 청소가 되지 않은 장소만 주행하면서 청소가 이루어지게 되므로, 청소 커버리지를 향상시킬 수 있게 되는 것이다.On the other hand, when the cleaning of all the areas is not completed, the area moves as in step S109. After the area is moved, as shown in step S111, it is checked whether the moved area is the area that has been cleaned. If the area is not cleaned, the process moves to the step S103 described above, and the area is cleaned in a zigzag driving manner. . On the other hand, when the moved region is the region in which the cleaning is completed, the previous cleaning region is cleaned again while switching the driving direction in a direction perpendicular to the zigzag direction by using the previous zigzag driving information. In this case, since the driving direction is determined at a right angle with the previous zigzag driving direction, the cleaning is performed while driving only a place that is not cleaned at the time of the previous cleaning, thereby improving cleaning coverage.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.
이상에서 상술한 본 발명에 따르면, 임의의 청소 공간을 분할하고(사분할) 각 분할 영역에 대한 청소 정보를 통해 동일 구역의 반복 청소를 제거함으로써 청소 커버리지(coverage)를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention described above, it is possible to improve the cleaning coverage by dividing an arbitrary cleaning space (quadrant) and removing the repeated cleaning of the same zone through the cleaning information for each divided area. .
또한, 청소 정보를 통해 청소 마무리 시점의 자동 결정이 이루어지도록 함으로써 청소 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, it is possible to increase the cleaning efficiency by allowing automatic determination of the cleaning finishing time point through the cleaning information.
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