KR20070061218A - Method and device for recognizing the location of indoor robot - Google Patents

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KR20070061218A
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Abstract

A method and a device for recognizing the location of a robot indoors are provided to facilitate the installation and reduce costs, by using two transmitters. A device for recognizing the location of a moving robot(100) indoors includes a first transmitter(110) and a second transmitter(120). The first transmitter delays a received signal by a predetermined time and transmits the delayed signal. The second transmitter delays the received signal by a predetermined time and transmits the delayed signal. The moving robot transmits the signal to the first and second transmitters and identifies its location based on the time required for receiving the signals from the first and second transmitters, respectively.

Description

실내에서 이동 로봇의 위치 파악 방법 및 장치{Method and Device for recognizing the location of indoor robot}Method and device for recognizing the location of indoor robot}

도 1 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 이동 로봇에서 위치 파악을 위한 시스템 구성도를 도시한다.1 is a diagram illustrating a system configuration for locating a mobile robot as a preferred embodiment of the present invention.

도 2 는 이동 로봇에의 실내 위치 인식시 거리 계산 방식을 개념적으로 도시한다.2 conceptually illustrates a distance calculation method when recognizing an indoor position by a mobile robot.

도 3 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 위치 파악 시스템의 내부 구성도를 도시한다. 3 is a diagram illustrating an internal configuration of a positioning system as a preferred embodiment of the present invention.

도 4 는 본 발명의 위치 파악의 처리 흐름도를 도시한다. 4 shows a process flow diagram of localization of the present invention.

도 5 는 트랜스미러를 이용하여 이동 로봇에서 위치를 파악하는 흐름도이다. 5 is a flowchart for identifying a position in a mobile robot using a transmitter.

본 발명은 실내에서 로봇의 위치 인식 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세히 2개의 트랜스미러를 이용하여 이동 로봇의 위치를 파악하는 기술적 사상에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for recognizing a position of a robot in a room, and more particularly, to a technical concept of determining a position of a mobile robot using two transmitters.

로봇의 위치인식 방법은 상대적인 방법과 절대적인 방법으로 나누어진다. 일 반적으로 사용되는 상대적 위치인식 방법은 바퀴에 설치된 엔코더를 이용하는 방법과 카메라 등을 이용하는 방법이 사용되며, 바퀴의 미끄러짐이나 공회전에 의해 오차가 발생하고, 조명의 밝기나 유사한 모양의 사물이 인식되면 오류가 발생하며, 이러한 오류는 계속 누적되는 문제점이 있다.The position recognition method of the robot is divided into a relative method and an absolute method. Commonly used relative position recognition method is using an encoder installed on the wheel and a method using a camera, etc. If an error occurs due to the sliding of the wheel or idle, and the brightness of the light or similar shape is recognized Errors occur and these errors continue to accumulate.

이러한 상대적인 위치인식 방법의 문제를 해결하기 위하여 로봇에서는 절대적인 위치인식 방법을 상호 보완적으로 사용하고 있다. 일반적으로 사용되는 절대적인 위치인식 방법은 적외선 신호를 이용하는 방법, RF(Radio Frequency) 신호의 세기를 측정하는 방법, 초음파 신호를 이용하는 방법 등이 있다.In order to solve the problem of the relative position recognition method, the robot uses the absolute position recognition method complementarily. Commonly used absolute position recognition methods include a method using an infrared signal, a method of measuring the strength of an RF signal, a method using an ultrasonic signal, and the like.

적외선 신호를 이용하는 방법은 천정에 적외선 센서를 부착하고, 로봇에 적외선 송출기를 부착하고 이동하면, 적외선 송출기는 주기적으로 자신의 고유 인식 번호를 적외선을 이용하여 천정으로 송출하고, 이 수신 신호를 이용하여 로봇의 위치를 파악하는 기술이다. 이 방법은 적외선의 분해능력이 작고, 가구 등의 장애물에 가릴 경우 위치 파악이 어렵기 때문에 정확한 위치인식보다는 수신기 근처의 로봇 유무를 파악하는 방법 정도로 사용되어 진다.In the method of using the infrared signal, the infrared sensor is attached to the ceiling, the infrared emitter is attached to the robot and moved, and the infrared emitter periodically transmits its own identification number to the ceiling using infrared rays, and uses the received signal. It is a technology to identify the position of a robot. This method is used as a method of detecting the presence of a robot near the receiver rather than an accurate position recognition because the resolution of infrared rays is small and the location is difficult to be detected when obstructed by obstacles such as furniture.

RF 신호의 세기를 측정하여 위치를 파악하는 기술은 무선 데이터를 전송하는 기지국 또는 방송국의 송신소, 무선랜의 AP(Access Point)에서 송출하는 신호의 세기를 각 측정 지점에서 측정하여 통계적으로 분석하고, 그 분석 결과를 이용하여 현재의 위치에서 어느 정도 세기의 신호가 입력되고 있는지를 측정하여 로봇의 위치를 파악하는 기술이다. 이 방식은 신호의 세기가 온도, 습도 등 각종 환경의 변화에 따라 수시로 변화하고, 정밀도가 1-3m정도가 되어 실내에서 로봇의 정확한 위 치 파악에는 적합하지 않다.The technology of determining the location by measuring the strength of the RF signal is statistically analyzed by measuring the strength of the signal transmitted from the base station or broadcasting station transmitting the wireless data, the access point (AP) of the wireless LAN at each measurement point, It is a technology to determine the position of the robot by measuring how much strength signal is input from the current position using the analysis result. In this method, the signal strength changes from time to time according to various environmental changes such as temperature and humidity, and the precision is about 1-3m, which is not suitable for determining the exact position of the robot indoors.

초음파 신호를 이용하는 방법은 천정에 초음파 수신기를 설치하고 로봇에 초음파 발생기를 부착하여 초음파가 발생기에서 수신기에 이르는 시간을 측정하여 거리를 계산하고, 이 거리를 기반으로 여러 수신기에서 수신한 신호 지연을 이용하여 로봇의 위치를 파악하는 기술이다. 이 방식은 음파의 전달 속도가 비교적 느리기 때문에 전달 지연을 비교적 정확하게 검출할 수 있으나, 가구나 주위의 물체의 영향을 많이 받는 단점이 있다.The method of using the ultrasonic signal is to install an ultrasonic receiver on the ceiling, attach the ultrasonic generator to the robot, calculate the distance by measuring the time from the generator to the receiver, and use the signal delay received from the various receivers based on this distance. It is a technique to determine the position of the robot. This method can detect the propagation delay relatively accurately because the sound wave propagation speed is relatively slow, but has a disadvantage of being affected by furniture and surrounding objects.

본 발명에서는 이상의 문제점을 해결하기 위하여, 이동 로봇에서 위치를 파악하기 위하여 사용되는 절대적 위치 인식방법으로 트랜스미러에서 특히 UWB 신호를 이용한 위치 인식 장치 및 방법을 제공한다. 또한, 현재 나와있는 UWB 신호를 이용하는 시스템은 천정에 설치되는 센서와 로봇 간의 동기가 필요하고, 직선상이 아닌 곳에 최소 3개의 센서가 설치되어야하기 때문에 설치가 복잡하고, 가격이 비싸지는 문제점이 있는바, 이러한 문제점을 해결하고자 한다. In order to solve the above problems, the present invention provides an apparatus and method for recognizing position using a UWB signal in a transmitter as an absolute position recognition method used to identify a position in a mobile robot. In addition, the system using the present UWB signal requires synchronization between the sensor installed on the ceiling and the robot, and at least three sensors must be installed in a non-linear shape, which is complicated to install and expensive. This problem is solved.

본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 위치 파악시스템은 수신한 신호를 기설정된 △T1 시간 동안 지연시킨 후 송신하는 제 1 트랜스미러; 수신한 신호를 상기 △T2 시간 동안 지연시킨 후 송신하는 제 2 트랜스미러;및 상기 제 1 트랜스미러 및 상기 제 2 트랜스미러 각각에 신호를 송신한 후 상기 제 1 트랜스미러 및 상기 제 2 트랜스미러로부터 상기 신호를 각각 수신한 시간을 기초로 자신의 위치를 파 악하는 이동 로봇;을 포함한다. In a preferred embodiment of the present invention, the positioning system comprises: a first transmitter for delaying a received signal for a preset? T1 time and then transmitting it; A second transmitter for delaying the received signal after the ΔT2 time period and transmitting the received signal; and transmitting the signal to the first and second transmitters, respectively, from the first and second transmitters. And a mobile robot that determines its own location based on the time of receiving each of the signals.

또한, 상기 제 1 트랜스미러 및 상기 제 2 트랜스미러는 동일한 직선 벽면상에 배치되고, 상기 직선 벽면은 상기 이동 로봇의 최외각 이동 경로 상에 위치하는 것을 특징으로 한다. The first and second transmitters may be disposed on the same straight wall surface, and the straight wall surface may be positioned on the outermost movement path of the mobile robot.

또한 바람직하게, 상기 이동 로봇에서 현재의 위치는 다음의 식을 통하여 계산되고, Also preferably, the current position in the mobile robot is calculated through the following equation,

(x-X1)2 + (y-Y1)2 + Z12 = (c*(T1 - △T1))2 (x-X1) 2 + (y-Y1) 2 + Z1 2 = (c * (T1-ΔT1)) 2

(x-X2)2 + (y-Y2)2 + Z22 = (c*(T2 - △T2))2 (x-X2) 2 + (y-Y2) 2 + Z2 2 = (c * (T2-ΔT2)) 2

이 경우 (x,y,0)은 이동 로봇의 현재 위치, (X1, Y1, Z1)은 상기 제 1 트랜스미러의 위치, (X2, Y2, Z2)는 상기 제 2 트랜스미러의 위치, T1은 상기 이동 로봇에서 상기 제 1 트랜스미러에 신호를 송신한 후 수신까지 소요시간, T2는 상기 이동 로봇에서 상기 제 2 트랜스미러에 신호를 송신한 후 수신까지 소요시간, c 는 상기 신호의 전송 속도인 것을 특징으로 한다. In this case, (x, y, 0) is the current position of the mobile robot, (X1, Y1, Z1) is the position of the first transmitter, (X2, Y2, Z2) is the position of the second transmitter, T1 is The time required until the signal is transmitted from the mobile robot to the first transmitter, T2 is the time required until the signal is transmitted from the mobile robot to the second transmitter, and c is the transmission speed of the signal. It is characterized by.

본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예에 있어서, 위치 파악 이동 로봇은 로봇이 이동할 수 있는 최외각 경로의 동일한 직선 벽면에 설치된 제 1 및 제 2 트랜스미러를 구비하는 이동 로봇에서 위치를 파악하는 장치로서, 상기 제 1 및 제 2 트랜스미러 각각에 신호를 송신하는 송신부; 상기 제 1 및 제 2 트랜스미러 각각으로부터 신호를 수신하는 수신부; 및 상기 제 1 및 제 2 트랜스미러 각각에 신호를 송신한 후 수신시까지의 각 소요시간을 기초로 위치를 계산하는 위치파악부;를 포 함한다. In another preferred embodiment of the present invention, the positioning mobile robot is a device for locating a position in a mobile robot having a first and a second transmitter installed on the same straight wall of the outermost path that the robot can move. A transmitter for transmitting a signal to each of the first and second transmitters; A receiver which receives a signal from each of the first and second transmitters; And a position detection unit for calculating a position based on each time required for transmitting the signal to each of the first and second transmitters and receiving the signal.

본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예에 있어서, 제 1 트랜스미러 및 제 2 트랜스미러가 구비된 실내환경하에서 이동하는 로봇의 위치를 파악하는 방법은 이동 로봇에서 상기 제 1 및 상기 제 2 트랜스미러로 신호를 송신하는 단계; 상기 제 1 및 상기 제 2 트랜스미러 각각에서 수신한 신호를 각각 △T1 및 △T2 시간 동안 지연시킨 후 상기 이동 로봇으로 신호를 송신하는 단계; 상기 이동 로봇에서 상기 제 1 및 상기 제 2 트랜스미러로 신호를 송신한 후 다시 상기 신호를 수신할 때까지 소요된 각 시간을 기초로 상기 이동 로봇의 위치를 파악하는 단계;를 포함한다. In another preferred embodiment of the present invention, a method for determining the position of a robot moving in an indoor environment in which a first transmitter and a second transmitter are provided may be performed by moving the robot from the mobile robot to the first and the second transmitter. Transmitting a signal; Delaying the signals received at each of the first and second transmitters for ΔT1 and ΔT2 times, respectively, and then transmitting the signals to the mobile robot; And determining the position of the mobile robot based on each time required for transmitting the signals from the mobile robot to the first and the second transmitter and then receiving the signal again.

이하 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the same elements among the drawings are denoted by the same reference numerals and symbols as much as possible even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 이동 로봇에서 위치 파악을 위한 시스템 구성도로서, 2 개의 트랜스미러를 이용하여 실내 환경을 이동하는 로봇에서 위치를 파악하기 위해 설치된 구성이다.FIG. 1 is a diagram illustrating a system configuration for locating a mobile robot in a preferred embodiment of the present invention, and is configured to identify a position in a robot moving indoor environments using two transmitters.

본 발명에서는 이동 로봇(100)의 구동 환경을 실내로 제한하고, 이동 로봇의 최외각 직선 경로(예, 직선 벽면) 상에(도시 안 됨) 제 1 트랜스미러(110) 및 제 2 트랜스미러(120)를 배치한다.In the present invention, the driving environment of the mobile robot 100 is limited to the room, and the first and second transmitters 110 and 2 may be disposed on an outermost straight path (eg, a straight wall) of the mobile robot (not shown). 120).

일반적으로 이동 로봇의 위치 인식을 위해서는 3개의 트랜스미러를 사용하나 본 발명에서는 로봇의 구동 환경을 실내로 제한하여. 2개의 트랜스미러만을 사용함으로써 실내에 이동 로봇의 위치 파악 구현시 요구되는 비용을 절감하였다. 또한 오차를 발생하기 쉬운 트랜스미러의 지연시간인 △T1 및 △T2의 정확한 값을 계산하여, 기 설정된 값에 보정하여 오차를 최소화할 수 있다. 2개의 트랜스미러만으로 이동 로봇의 위치 파악하는 방법에 대해서는 도 2 와 관련하여 보다 상세히 살펴보기로 한다. Generally, three transmitters are used for position recognition of a mobile robot, but in the present invention, the driving environment of the robot is limited to an indoor space. The use of only two transmitters reduces the cost of implementing mobile robot positioning in the room. In addition, it is possible to minimize the error by calculating the correct value of ΔT1 and ΔT2, which are the delay time of the transmitter which tends to generate an error, and correcting it to a preset value. A method of determining the position of the mobile robot using only two transmitters will be described in detail with reference to FIG. 2.

본 발명의 바람직한 일 실시예에서, 위치 파악 시스템은 이동 로봇(100), 제 1 트랜스미러(110), 제 2 트랜스미러(120)를 포함한다. In a preferred embodiment of the present invention, the positioning system includes a mobile robot 100, a first transmitter 110, and a second transmitter 120.

위치 파악 시스템에서, 이동로봇(100)은 위치인식을 할 타겟이고, 제 1 트랜스미러(110)와 제 2 트랜스미러(120)는 로봇의 위치인식을 위해 신호를 처리하기 위한 비컨 장치이다.In the positioning system, the mobile robot 100 is a target for position recognition, and the first and second transmitters 110 and 120 are beacon devices for processing signals for position recognition of the robot.

이동 로봇(100)은 제 1 트랜스미러(110), 제 2 트랜스미러(120) 각각으로 위치요청신호를 송신한다. 이동 로봇이 송신한 위치 요청 신호를 수신한 각각의 제 1 트랜스미러(110) 및 제 2 트랜스미러(120)는 미리 설정해 놓은 특정 시간 (△T1 및 △T2 시간) 이후 이동 로봇으로 위치 반송신호를 송신한다. The mobile robot 100 transmits a position request signal to each of the first and second transmitters 110 and 120. After receiving the position request signal transmitted by the mobile robot, each of the first and second transmitters 110 and 120 transmits the position transfer signal to the mobile robot after a predetermined time (ΔT1 and ΔT2 times). Send.

특정 시간 (△T1 및 △T2 시간)은 제 1 트랜스미러(110) 및 제 2 트랜스미러(120)에서 신호를 수신하는데 소요되는 시간 및 상기 신호를 송신하는데 소요되는 시간보다 크게 설정된다. The specific time (ΔT1 and ΔT2 times) is set larger than the time required to receive the signal in the first and second transmitters 110 and 120 and the time required to transmit the signal.

이동 로봇(100)은 제 1 트랜스미러(110) 및 제 2 트랜스미러(120)에 위치 요 청신호를 송신한 각각의 시각(T1 , T2 )부터 제 1 트랜스미러(110) 및 제 2 트랜스미러(120)로부터 위치 반송신호를 수신한 각각의 시각(T1 , T2 )까지의 소요시간을 계산한다. Moving robot 100 comprises a first transformer mirror 110 and the respective time at which second position the transmitter mirror 120 required transmit a green light first transport mirror (110) from (T 1 agent, T 2 bit) and the 2 each time one receives a carrier signal from the position transmitter mirror 120 calculates the time required to (T 1 a, the T 2).

즉, 이동 로봇(100)에서 제 1 트랜스미러(110)로 신호를 송신한 후 수신할 때까지의 소요시간 T1 = T1 - T1 마찬가지로, 제 2 트랜스미러(120)로 신호를 송신한 후 수신할 때까지의 소요시간 T2 = T2 - T2 이다.That is, the time required for transmitting the signal from the mobile robot 100 to the first transmitter 110 and then receiving the signal T1 = T 1 is equal to -T 1 . time T2 = T 2 to the time it receives one after - a T 2 agent.

그 후 소요시간에서 제 1 트랜스미러(110) 및 제 2 트랜스미러(120)에서 각각 지연된 △T1 및 △T2 시간을 제외한 시간(T1-△T1 , T2-△T2 )을 이용하여 제 1 트랜스미러(110) 및 제 2 트랜스미러(120)까지의 거리를 구한다. 이에 대해서는 도 2에서 보다 상세히 살펴보기로 한다. After that, the first transmitter is used by using the times T1-ΔT1 and T2-ΔT2 except for the times ΔT1 and ΔT2 delayed by the first and second transmitters 110 and 120, respectively. The distance to the 110 and the second transmitter 120 is obtained. This will be described in more detail with reference to FIG. 2.

본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 이동 로봇(100)과 트랜스미러들(110,120) 사이의 위치 요청 신호 송신 및 위치 반송 신호 수신시 통신방식으로 UWB(Ultra Wide Band) 신호를 사용한다. 즉, 이동 로봇에서 트랜스미러들로 송신하는 위치 요청 신호 및 트랜스미러에서 이동로봇으로 송신하는 위치 반송 신호로 UWB 신호의 사용이 가능하다.As a preferred embodiment of the present invention, a UWB (Ultra Wide Band) signal is used as a communication method when transmitting a position request signal and receiving a position carrier signal between the mobile robot 100 and the transmitters 110 and 120. That is, the UWB signal may be used as the position request signal transmitted from the mobile robot to the transmitters and the position carrier signal transmitted from the transmitter to the mobile robot.

UWB를 이용하는 방법은 초음파 시스템과 유사하게 구성되나, UWB는 거리 분해력이 매우 우수하여 신호의 이동 시간을 정확히 추정할 수 있기 때문에 위치 인식 시스템으로 적합하고, UWB 신호는 낮은 중심 주파수에서 동작하여 투과력이 우수하므로 non-LOS(Line-of-Sight) 상황인 실내환경이나 shadowed 환경에서도 위치 인식 정확도가 뛰어나다. 그리고, 최소한 폐쇄된 공간에 별도로 구성해야 하는 적외선이나 초음파와 달리 UWB 신호는 벽을 투과할 수 있어 트랜스미터의 설치 개수를 줄일 수 있다. UWB method is similar to ultrasonic system, but UWB is very suitable for location recognition system because it has very good distance resolution and can accurately estimate the travel time of the signal. UWB signal operates at low center frequency, It is excellent in location recognition accuracy even in indoor or shadowed environment which is non-LOS (Line-of-Sight). In addition, unlike infrared or ultrasonic waves that must be separately configured in a closed space, the UWB signal can penetrate a wall, thereby reducing the number of transmitters installed.

또한 기존 RF 통신기술과는 달리 반송파를 사용하지 않으므로 IF 모듈이 필요 없는 간단한 무선 구조로 설계할 수 있어, 매우 주목 받고 있는 방법이다. In addition, unlike the existing RF communication technology, since it does not use a carrier, it can be designed as a simple radio structure that does not require an IF module, and thus, it is a method that is attracting much attention.

다만, 초광대역통신 UWB 신호는 본 발명에서 선호적으로 사용되는 신호의 일 예로서, 다른 신호의 사용이 제한되는 것이 아님을 유의하여야 한다.However, it should be noted that the UWB signal is an example of a signal that is preferably used in the present invention, and the use of other signals is not limited.

이상의 설명에서 도출되는 바와 같이, 본 발명에서는 이동 로봇(100)에서 제 1 트랜스미러(110)와 제 2 트랜스미러(120)로 부터 수신한 위치 반송 신호를 일치시키기 위한 별도의 동기화 장치 내지 방법이 필요하지 않으며, 로봇의 설정 값을 구하여 이를 조정함으로써 오차를 최소화 한다.As derived from the above description, in the present invention, a separate synchronization device or method for matching the position carrier signal received from the first and second transmitters 110 and 120 in the mobile robot 100 is provided. It is not necessary and the error is minimized by obtaining and adjusting the set value of the robot.

도 2 는 이동 로봇에의 실내 위치 인식시 거리 계산 방식을 개념적으로 도시한다.2 conceptually illustrates a distance calculation method when recognizing an indoor position by a mobile robot.

이동 로봇(200)의 이동 경로는 실내 영역(230)으로 제한되고, 이동 로봇의 최외각 직선 경로(예, 직선 벽면)에 두 개의 트랜스미러를 설치한다.The movement path of the mobile robot 200 is limited to the indoor area 230, and two transmitters are installed in the outermost linear path (eg, a straight wall) of the mobile robot.

이동 로봇(200)은 제 1 트랜스미러(210) 및 제 2 트랜스미러(220)로 UWB 신호의 형태로 위치 요청 신호를 전송한 후 제 1 트랜스미러(210) 및 제 2 트랜스미러(220)로터 UWB 신호의 형태로 위치 반송 신호를 수신하고, 제 1 트랜스미러(210) 및 제 2 트랜스미러(220) 각각에서 지연된 시간 △T1 및 △T2 시간을 제외한 소요 시간(T1-△T1 , T2-△T2 )을 이용하여 제 1 트랜스미러(210) 및 제 2 트랜스미 러(220)에서부터 이동 로봇(200)까지의 위치를 계산한다. The mobile robot 200 transmits a position request signal in the form of a UWB signal to the first and second transmitters 210 and 220, and then rotates the first and second transmitters 210 and 220. Receives the position carrier signal in the form of a UWB signal and takes the time excluding the delayed time ΔT1 and ΔT2 in each of the first and second transmitters 210 and 220 (T1-ΔT1, T2-Δ). T2) to calculate the position from the first transmitter 210 and the second transmitter 220 to the mobile robot 200.

이동 로봇에서 제 1 트랜스미러(210)까지의 거리 r1 및 제 2 트랜스미러(220)까지의 거리 r2는 각각 다음과 같이 구해진다. 이동 로봇 및 제 1 트랜스미러(210), 제 2 트랜스미러(220)에서 송수신하는 신호의 전파 속도를 c 라 할 경우, The distance r1 from the mobile robot to the first transmitter 210 and the distance r2 from the second transmitter 220 are respectively calculated as follows. When the propagation speed of signals transmitted and received by the mobile robot, the first transmitter 210, and the second transmitter 220 is c,

r1 = c* (T1-△T1)r1 = c * (T1- △ T1)

r2 = c* (T2-△T2) 이다. r2 = c * (T2-ΔT2).

이 경우, 1은 이동 로봇(200)에서 제 1 트랜스미러(210)에 신호를 송신한 후 수신까지 소요시간, T2는 이동 로봇(200)에서 제 2 트랜스미러(220)에 신호를 송신한 후 수신까지 소요시간을 의미한다.In this case, 1 is a time required until the signal is transmitted from the mobile robot 200 to the first transmitter 210, T2 is a signal from the mobile robot 200 to the second transmitter 220 after It means the time required to receive.

이동 로봇(200)에서 현재의 위치를 구하기 위하여, 계산식을 살펴보면 수학식 2와 같다. 이 때, (x,y,0)은 이동 로봇(200)의 현재 위치, (X1, Y1, Z1)은 제 1 트랜스미러(210)의 위치, (X2, Y2, Z2)는 제 2 트랜스미러의 위치(220)이다. To obtain the current position in the mobile robot 200, look at the equation is as shown in equation (2). At this time, (x, y, 0) is the current position of the mobile robot 200, (X1, Y1, Z1) is the position of the first transmitter 210, (X2, Y2, Z2) is the second transmitter Position 220.

(x-X1)2 + (y-Y1)2 + Z12 = r12 (x-X1) 2 + (y-Y1) 2 + Z1 2 = r1 2

(x-X2)2 + (y-Y2)2 + Z22 = r22 (x-X2) 2 + (y-Y2) 2 + Z2 2 = r2 2

수학식 2에 수학식 1을 대입하면,Substituting Equation 1 into Equation 2,

(x-X1)2 + (y-Y1)2 + Z12 = (c*(T1 - △T1))2 (x-X1) 2 + (y-Y1) 2 + Z1 2 = (c * (T1-ΔT1)) 2

(x-X2)2 + (y-Y2)2 + Z22 = (c*(T2 - △T2))2 (x-X2) 2 + (y-Y2) 2 + Z2 2 = (c * (T2-ΔT2)) 2

이상의 두 식에서, 제 1 트랜스미러(210)의 위치 (X1, Y1, Z1), 제 2 트랜스미러의 위치(220) (X2, Y2, Z2)는 이미 알고 있는 값으로 상수이고, 로봇의 이동공간이 평지인 실내라고 가정하여, 이동 로봇의 위치는 (x,y,0)으로 설정하였다. In the above two equations, the position (X1, Y1, Z1) of the first transmitter 210 and the position 220 (X2, Y2, Z2) of the second transmitter are known values and are constants. Assuming that this is a flat interior, the position of the mobile robot is set to (x, y, 0).

따라서 변수 x와 y의 함수가 되므로 위의 두 방정식으로부터 x와 y를 구할 수 있고, 음수의 y는 실외의 가상로봇 위치이므로 양의 정수를 선택하면, 로봇의 위치가 계산식을 통해 파악된다. Therefore, since it becomes a function of variables x and y, x and y can be obtained from the above two equations. Since negative y is an outdoor virtual robot position, if a positive integer is selected, the position of the robot is determined through a calculation formula.

로봇이 트랜스미러(21) 바로 아래 위치에서는In the position just below the transmitter (21)

x-X1 = 0x-X1 = 0

x-X2 = X1-X2 = △D(트랜스미러간 x축 거리)x-X2 = X1-X2 = ΔD (x-axis distance between transformers)

y-Y1 = y-Y2 = 0이므로, 이 값을 수학식 2에 대입하면,Since y-Y1 = y-Y2 = 0, substituting this value into Equation 2,

△R2 + Z12 = (c*(T1 - △T1))2 ΔR 2 + Z1 2 = (c * (T1-ΔT1)) 2

△D2 + △R2 + Z22 = (c*(T2 - △T2))2 이므로Since the 2 - △ D 2 + △ R 2 + Z2 2 = (△ T2) c * (T2)

△T1 = T1 -

Figure 112006051809058-PAT00001
ΔT1 = T1-
Figure 112006051809058-PAT00001

△T2 = T2 -

Figure 112006051809058-PAT00002
ΔT2 = T2-
Figure 112006051809058-PAT00002

따라서 트랜스미터 설치시 Z1 및 Z2와 트랜스미러 간의 거리 △D는 정해진 값이므로 T1과 T2를 알면 △T1과 △T2의 계산이 가능하며, 이 계산 값을 이용하여 오차 보정을 한다. 제 2 트랜스미러 아래 있는 경우도 비슷한 방법으로 구할 수 있다.Therefore, when the transmitter is installed, the distance ΔD between Z1 and Z2 and the mirror is a fixed value. Therefore, when T1 and T2 are known, ΔT1 and ΔT2 can be calculated, and the error is corrected using the calculated value. The same case can be found under the second transmitter.

도 3 은 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 위치 파악 시스템의 내부 구성도를 도시한다. 3 is a diagram illustrating an internal configuration of a positioning system as a preferred embodiment of the present invention.

이동 로봇(300)은 마이콤(301), UWB 송신부(302), UWB 수신부(303), 타이머(304) 및 메모리(305)를 포함한다. 마이콤(301)은 정확한 △T1 및 △T2를 구하고, 신호를 처리하여 위치를 계산한다. UWB 송신부(302)는 이동 로봇(300)이 트랜스미러에게 신호를 전송하는 모듈이고, UWB 수신부(303)는 트랜스미러로부터 처리결과를 받는 모듈이다. 타이머(304)는 UWB 신호를 전송한 후 위치 반송 신호를 받는 시간을 계산하기 위하여 사용되고, 메모리(305)는 처리 결과를 저장한다. The mobile robot 300 includes a microcomputer 301, a UWB transmitter 302, a UWB receiver 303, a timer 304, and a memory 305. The microcomputer 301 obtains the correct? T1 and? T2 and processes the signal to calculate the position. The UWB transmitter 302 is a module in which the mobile robot 300 transmits a signal to the transmitter, and the UWB receiver 303 is a module that receives a processing result from the transmitter. The timer 304 is used to calculate the time for receiving the position carrier signal after transmitting the UWB signal, and the memory 305 stores the processing result.

제 1 트랜스미러(310)는 UWB 수신부(311)와 UWB 송신부(312), 엔코더(313),및 타이머(314)로 구성된다. UWB 수신부(311)는 이동로봇(300)으로부터 신호를 받아 수신하고 결과를 UWB 송신부(312)를 통하여 이동 로봇(300)에 전달한다. The first transmitter 310 includes a UWB receiver 311, a UWB transmitter 312, an encoder 313, and a timer 314. The UWB receiver 311 receives the signal from the mobile robot 300 and transmits the result to the mobile robot 300 through the UWB transmitter 312.

엔코더(113)는 UWB수신부(311)를 통하여 수신된 위치요청신호에 대하여 특정 시간(△T1) 후에 UWB 송신부(312)에서 위치반송신호가 전송되도록 타이머(314)를 이용하여 제어한다. 여기서 특정 시간(△T1) 은 트랜스미러에서UWB 수신 처리 시간과, 수신 신호 분석 시간, UWB 송신처리 시간을 포함한 시간보다 큰 값으로 이 시간을 미리 로봇에 세팅 되어야 한다. 엔코더(313)로 인하여 로봇과 제 1 및 제 2 트랜스미러간에 별도로 동기를 맞추지 않아도 소요시간이 계산되므로 위치인식이 가능해진다. 제 2 트랜스미러(320)는 제 1 트랜스미러(310)와 그 구성 및 작용이 거의 동일 유사하므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.The encoder 113 controls the position request signal received through the UWB receiver 311 using the timer 314 to transmit the position transfer signal from the UWB transmitter 312 after a specific time ΔT1. In this case, the specific time ΔT1 is set to a value larger than the time including the UWB reception processing time, the reception signal analysis time, and the UWB transmission processing time in the transmitter. The encoder 313 enables the position recognition since the required time is calculated without separately synchronizing between the robot and the first and second transmitters. Since the configuration and operation of the second transmitter 320 are substantially the same as those of the first transmitter 310, description thereof will be omitted.

도 4 는 이동 로봇과 트랜스미러 사이의 신호의 흐름을 도시한다. 4 shows the flow of signals between the mobile robot and the transmitter.

신호 흐름의 제어는 로봇이 관리한다. 제 1 트랜스미러와 제 2 트랜스미러의 작동 및 기능은 거의 동일, 유사하므로 이하에서 제 1 트랜스미러와 로봇 간의 신호 흐름에 대해서만 기술하겠다. The control of the signal flow is managed by the robot. Since the operations and functions of the first and second transmitters are almost identical and similar, only the signal flow between the first transmitter and the robot will be described below.

위치인식 서비스를 위한 초기화를 위하여 Command(req, init, 410) 신호를 트랜스미러 req는 요청(request)을 의미하며, init은 로봇의 초기화를 위한 신호 분류이고, 410은 트랜스미러 식별 번호이다. 위의 신호를 받은 트랜스미러는 성공적으로 시스템을 초기화하면 이를 알리는 Command(resp, init, 410, OK) 신호를 이동 로봇에 보내고 대기 모드로 들어간다. 위의 신호에서 resp는 응답(response)를 의미하고, init및 410은 처리한 트랜스미러의 신호와 식별번호이며, OK/NOK는 시스템 초기화의 성공/실패 여부를 나타낸다. Command (req, init, 410) signal for the initialization for the location recognition service req means a request, init is a signal classification for the initialization of the robot, 410 is a transmitter identification number. Upon receiving the above signal, the transmitter sends a command (resp, init, 410, OK) signal to the mobile robot to inform the mobile robot upon successful initialization of the system and enters standby mode. In the above signal, resp means response, init and 410 are the signal and identification number of the processed transmitter, and OK / NOK indicates success / failure of system initialization.

로봇은 위치인식을 시작할 때, Command(req, start, 410)의 신호를 트랜스미러에 송신한다. 위의 신호를 수신한 트랜스미러는 시스템을 실행모드로 전환하고, Command(resp, start, 410, OK) 신호를 이용하여 준비상태가 완료되었음을 이동로봇에 알린 후, 로봇으로부터 신호를 기다린다. When the robot starts position recognition, it sends a signal of Command (req, start, 410) to the transmitter. Upon receiving the above signal, the transmitter switches the system to the run mode and uses the Command (resp, start, 410, OK) signal to inform the mobile robot that the preparation state is completed, and waits for a signal from the robot.

로봇은 트랜스미러의 실행이 확인되면, 위치요청신호인 query(410)을 트랜스미러에 송신한다. 이 신호를 받으면, 트랜스미러는 특정시간 (△T1) 후에 위치반송신호인Response(410) 를 송신한다. 로봇은 위치반송신호인Response(410) 를 송신한 후 소요시간을 계산하고 이를 기초로 현재의 위치를 파악한다. When the robot confirms the execution of the transmitter, the robot transmits a query 410, which is a position request signal, to the transmitter. Upon receiving this signal, the transmitter transmits a response 410, which is a position transfer signal, after a specified time DELTA T1. The robot calculates the time required after transmitting the response 410, which is a position transfer signal, and determines the current position based on the calculated time.

로봇에서 위치인식이 완료되면 로봇은 트랜스미러로 Command(req, sleep, 410)을 송신하고, 트랜스미러에서는 처리 상태를 Command(req, sleep, 410, OK)를 통하여 로봇에 알린 면 로봇은 수면 모드로 들어간다. 로봇이 수면모드로의 전환은 예를 들어, 충전소에 들어갔을 때, 전원을 끌 때, 일정시간 이상 움짐임이 없을 때 사용한다.When position recognition is completed, the robot sends a command (req, sleep, 410) to the transmitter, and the transmitter informs the robot through the command (req, sleep, 410, OK). Enter The robot enters the sleep mode, for example, when it enters the charging station, when the power is turned off, or when there is no movement for a certain time.

도 5 는 트랜스미러를 이용하여 이동 로봇에서 위치를 파악하는 흐름도이다. 5 is a flowchart for identifying a position in a mobile robot using a transmitter.

제 1 트랜스미러 및 제 2 트랜스미러가 구비된 실내환경하에서 이동하는 로봇의 위치를 파악하기 위하여, 이동 로봇에서 제 1 및 상기 제 2 트랜스미러로 위치 요청 신호를 각각 송신한다(S510).In order to determine the position of the robot moving in the indoor environment in which the first and second transmitters are provided, the position request signal is transmitted from the mobile robot to the first and the second transmitters, respectively (S510).

제 1 및 제 2 트랜스미러 각각은 이동 로봇으로부터 위치 요청 신호를 수신한 후 수신한 신호를 각각 △T1 및 △T2 시간 동안 지연시킨 후 이동 로봇으로 상기 신호를 송신한다(S520). After receiving the position request signal from the mobile robot, each of the first and second transmitters delays the received signal for ΔT1 and ΔT2, respectively, and transmits the signal to the mobile robot (S520).

이동 로봇은 제 1 및 제 2 트랜스미러로 송신 후 수신시까지 각 소요시간을 계산하고 이를 기초로 로봇의 위치를 파악한다(S530). 이 때, 소요시간을 계산하는 방법 및 이를 기초로 로봇의 위치를 파악하는 방법은 도 1 및 도 2 와 관련하여 이상에서 기술된바 설명을 생략하기로 한다. The mobile robot calculates each required time from transmission to reception of the first and second transmitters and receives the location of the robot based on the calculated time (S530). At this time, the method for calculating the required time and the method for determining the position of the robot based on the same will be omitted as described above with reference to FIGS. 1 and 2.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. The invention can also be embodied as computer readable code on a computer readable recording medium. Computer-readable recording media include all kinds of recording devices that store data that can be read by a computer system.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플라피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage, and the like, which are also implemented in the form of carrier waves (for example, transmission over the Internet). It also includes. The computer readable recording medium can also be distributed over network coupled computer systems so that the computer readable code is stored and executed in a distributed fashion.

이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. The best embodiments have been disclosed in the drawings and specification above. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not used to limit the scope of the present invention as defined in the meaning or claims.

그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

본 발명에서는 실내에서 사용하는 이동 로봇의 위치를 파악시 2개의 트랜스미러를 이용함으로써 설치가 용이하고, 비용이 감소되는 효과가 발생한다. 또한, 로봇과 트랜스미러 간에 동기를 맞추는 것을 요구하지 않음으로써 시스템이 간략해지는 효과가 발생한다. In the present invention, when the position of the mobile robot used indoors by using two transmitters, the installation is easy, and the cost is reduced. In addition, the effect of simplifying the system occurs by not requiring synchronization between the robot and the transmitter.

Claims (13)

수신한 신호를 기설정된 △T1 시간 동안 지연시킨 후 송신하는 제 1 트랜스미러;A first transmitter for delaying the received signal for a preset? T1 time and transmitting the delayed signal; 수신한 신호를 상기 △T2 시간 동안 지연시킨 후 송신하는 제 2 트랜스미러;및A second transmitter for delaying the received signal for the ΔT2 time and transmitting the delayed signal; and 상기 제 1 트랜스미러 및 상기 제 2 트랜스미러 각각에 신호를 송신한 후 상기 제 1 트랜스미러 및 상기 제 2 트랜스미러로부터 각각 상기 신호를 수신한 시각까지의 소요시간을 기초로 자신의 위치를 파악하는 이동 로봇;을 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 파악시스템. After transmitting a signal to each of the first and second transmitters to determine their position based on the time required to receive the signal from the first and second transmitters, respectively Positioning system comprising a; mobile robot. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제 1 트랜스미러 및 상기 제 2 트랜스미러는 동일한 직선 벽면상에 배치되고, 상기 직선 벽면은 상기 이동 로봇의 최외각 이동 경로 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 위치 파악시스템.And the first transmitter and the second transmitter are disposed on the same straight wall surface, and the straight wall surface is located on the outermost movement path of the mobile robot. 제 1 항에 있어서, 상기 △T1 및 △T2 시간은The method of claim 1, wherein the ΔT1 and ΔT2 times 상기 제 1 트랜스미러 및 상기 제 2 트랜스미러에서 신호를 수신하는데 소요되는 시간 및 상기 신호를 송신하는데 소요되는 시간보다 큰 것을 특징으로 하는 위치 파악시스템. Positioning system, characterized in that greater than the time required to receive the signal in the first and second transmitter and the time required to transmit the signal. 제 1 항에 있어서, 상기 이동 로봇에서 현재의 위치는 다음의 식을 통하여 계산되고, According to claim 1, wherein the current position in the mobile robot is calculated through the following equation, (x-X1)2 + (y-Y1)2 + Z12 = (c*(T1 - △T1))2 (x-X1) 2 + (y-Y1) 2 + Z1 2 = (c * (T1-ΔT1)) 2 (x-X2)2 + (y-Y2)2 + Z22 = (c*(T2 - △T2))2 (x-X2) 2 + (y-Y2) 2 + Z2 2 = (c * (T2-ΔT2)) 2 이 경우 (x,y,0)은 이동 로봇의 현재 위치, (X1, Y1, Z1)은 상기 제 1 트랜스미러의 위치, (X2, Y2, Z2)는 상기 제 2 트랜스미러의 위치, T1은 상기 이동 로봇에서 상기 제 1 트랜스미러에 신호를 송신한 후 수신까지 소요시간, T2는 상기 이동 로봇에서 상기 제 2 트랜스미러에 신호를 송신한 후 수신까지 소요시간, c 는 상기 신호의 전송 속도인 것을 특징으로 하는 위치 파악시스템. In this case, (x, y, 0) is the current position of the mobile robot, (X1, Y1, Z1) is the position of the first transmitter, (X2, Y2, Z2) is the position of the second transmitter, T1 is The time required until the signal is transmitted from the mobile robot to the first transmitter, T2 is the time required until the signal is transmitted from the mobile robot to the second transmitter, and c is the transmission speed of the signal. Positioning system, characterized in that. 제 1 항에 있어서, 상기 이동 로봇 및 상기 트랜스미러들은 The method of claim 1, wherein the mobile robot and the transmitters 초광대역통신 UWB 신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는 위치 파악시스템. Positioning system, characterized in that for transmitting and receiving ultra-wideband UWB signals. 로봇이 이동할 수 있는 최외각 경로의 동일한 직선 벽면에 설치된 제 1 및 제 2 트랜스미러를 구비하는 이동 로봇에서 위치를 파악하는 장치로서, An apparatus for detecting a position in a mobile robot having first and second transmitters installed on the same straight wall of the outermost path that the robot can move, 상기 제 1 및 제 2 트랜스미러 각각에 신호를 송신하는 송신부; A transmitter for transmitting a signal to each of the first and second transmitters; 상기 제 1 및 제 2 트랜스미러 각각으로부터 신호를 수신하는 수신부; 및 A receiver which receives a signal from each of the first and second transmitters; And 상기 제 1 및 제 2 트랜스미러 각각에 신호를 송신한 후 수신시까지의 각 소 요시간을 기초로 위치를 계산하는 위치파악부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 위치 파악 이동 로봇.And a positioning unit configured to calculate a position based on each time required until the reception after transmitting the signal to each of the first and second transmitters. 제 6 항에 있어서, The method of claim 6, 상기 제 1 및 제 2 트랜스미러는 상기 송신부에서 송신한 신호를 수신한 후 △T1 및 △T2 시간 이후에 상기 로봇에게 송신하는 것을 특징으로 하는 위치 파악 이동 로봇.And the first and second transmitters transmit signals to the robot after? T1 and? T2 time after receiving the signal transmitted from the transmitter. 제 7 항에 있어서, 상기 위치파악부는 다음의 식을 통하여 위치를 계산하고The method of claim 7, wherein the positioning unit calculates the position through the following equation (x-X1)2 + (y-Y1)2 + Z12 = (c*(T1 - △T1))2 (x-X1) 2 + (y-Y1) 2 + Z1 2 = (c * (T1-ΔT1)) 2 (x-X2)2 + (y-Y2)2 + Z22 = (c*(T2 - △T2))2 (x-X2) 2 + (y-Y2) 2 + Z2 2 = (c * (T2-ΔT2)) 2 이 경우 (x,y,0)은 이동 로봇의 현재 위치, (X1, Y1, Z1)은 상기 제 1 트랜스미러의 위치, (X2, Y2, Z2)는 상기 제 2 트랜스미러의 위치, T1은 상기 송신부에서 상기 제 1 트랜스미러에 신호를 송신한 후 상기 수신부에서 수신시까지 소요시간, T2는 상기 송신부에서 상기 제 2 트랜스미러에 신호를 송신한 후 상기 수신부에서 수신시까지 소요시간, c 는 상기 신호의 전송 속도인 것을 특징으로 하는 위치 파악 이동 로봇.In this case, (x, y, 0) is the current position of the mobile robot, (X1, Y1, Z1) is the position of the first transmitter, (X2, Y2, Z2) is the position of the second transmitter, T1 is The time required from the transmitting unit to the first transmitter after receiving the signal, the time required from the receiving unit to receiving, T2 is the time required from the transmitting unit to the receiving unit after receiving the signal, c is Positioning mobile robot, characterized in that the transmission speed of the signal. 제 6 항에 있어서, 상기 이동 로봇 및 상기 트랜스미러들은 The method of claim 6, wherein the mobile robot and the transmitters 초광대역통신 UWB 신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는 위치 파악 이동 로봇.Locating mobile robot, characterized in that for transmitting and receiving UWB signals. 제 1 트랜스미러 및 제 2 트랜스미러가 구비된 실내환경하에서 이동하는 로봇의 위치를 파악하는 방법으로서,A method of determining the position of a robot moving in an indoor environment provided with a first transmitter and a second transmitter, 이동 로봇에서 상기 제 1 및 상기 제 2 트랜스미러로 신호를 송신하는 단계; Transmitting a signal from a mobile robot to the first and the second transmitter; 상기 제 1 및 상기 제 2 트랜스미러 각각에서 수신한 신호를 각각 △T1 및 △T2 시간 동안 지연시킨 후 상기 이동 로봇으로 신호를 송신하는 단계; 및Delaying the signals received at each of the first and second transmitters for ΔT1 and ΔT2 times, respectively, and then transmitting the signals to the mobile robot; And 상기 이동 로봇에서 상기 제 1 및 상기 제 2 트랜스미러로 신호를 송신한 후 다시 상기 신호를 수신할 때까지 소요된 각 시간을 기초로 상기 이동 로봇의 위치를 파악하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇 위치 파악 방법. And determining the position of the mobile robot based on each time required for transmitting the signals to the first and the second transmitters from the mobile robot to receiving the signals again. Mobile robot positioning method. 제 10 항에 있어서, The method of claim 10, 상기 제 1 트랜스미러 및 상기 제 2 트랜스미러는 동일한 직선 벽면상에 배치되고, 상기 직선 벽면은 상기 이동 로봇의 최외각 이동 경로 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇 위치 파악 방법. And the first transmitter and the second transmitter are disposed on the same straight wall surface, and the straight wall surface is positioned on the outermost movement path of the mobile robot. 제 10 항에 있어서, 상기 이동 로봇에서 현재의 위치는 다음의 식을 통하여 계산되고, The method of claim 10, wherein the current position in the mobile robot is calculated through the following equation, (x-X1)2 + (y-Y1)2 + Z12 = (c*(T1 - △T1))2 (x-X1) 2 + (y-Y1) 2 + Z1 2 = (c * (T1-ΔT1)) 2 (x-X2)2 + (y-Y2)2 + Z22 = (c*(T2 - △T2))2 (x-X2) 2 + (y-Y2) 2 + Z2 2 = (c * (T2-ΔT2)) 2 이 경우 (x,y,0)은 이동 로봇의 현재 위치, (X1, Y1, Z1)은 상기 제 1 트랜스미러의 위치, (X2, Y2, Z2)는 상기 제 2 트랜스미러의 위치, T1은 상기 이동 로봇에서 상기 제 1 트랜스미러에 신호를 송신한 후 수신까지 소요시간, T2는 상기 이동 로봇에서 상기 제 2 트랜스미러에 신호를 송신한 후 수신까지 소요시간, c 는 상기 신호의 전송 속도인 것을 특징으로 하는 이동 로봇 위치 파악 방법. In this case, (x, y, 0) is the current position of the mobile robot, (X1, Y1, Z1) is the position of the first transmitter, (X2, Y2, Z2) is the position of the second transmitter, T1 is The time required until the signal is transmitted from the mobile robot to the first transmitter, T2 is the time required until the signal is transmitted from the mobile robot to the second transmitter, and c is the transmission speed of the signal. Mobile robot positioning method, characterized in that. 제 10 항에 있어서, 상기 이동 로봇 및 상기 트랜스미러들은 The method of claim 10, wherein the mobile robot and the transmitters 초광대역통신 UWB 신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇 위치 파악 방법. A method for locating a mobile robot, characterized by transmitting and receiving an ultra-wideband communication UWB signal.
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009014332A2 (en) * 2007-07-23 2009-01-29 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and system for creating indoor environment map
KR100923294B1 (en) * 2007-08-31 2009-10-23 이커스텍(주) Real-time position recognition method and system in a ubiquitous environment
KR100926500B1 (en) * 2007-07-31 2009-11-12 삼성네트웍스 주식회사 Method and Apparatus for precisely measuring a short distance
KR100951775B1 (en) * 2007-07-26 2010-04-08 순천대학교 산학협력단 Location based automatic cultivation system
KR20190033748A (en) 2017-09-22 2019-04-01 ㈜하스피케어 Device for preventing snoring
KR20200018197A (en) * 2018-08-03 2020-02-19 엘지전자 주식회사 Moving robot and contorlling method and a terminal
US10957066B2 (en) 2019-03-19 2021-03-23 General Electric Company Systems and methods for locating humans using dynamic field robotic-sensor network of human robot team
US11178811B2 (en) 2018-08-03 2021-11-23 Lg Electronics Inc. Lawn mower robot, system of lawn mower robot and control method of lawn mower robot system
KR20220006814A (en) * 2020-07-09 2022-01-18 엘지전자 주식회사 Control method for moving robot
US11266067B2 (en) 2018-08-03 2022-03-08 Lg Electronics Inc. Moving robot, method for controlling moving robot, and moving robot system
US11910742B2 (en) 2018-08-03 2024-02-27 Lg Electronics Inc. Moving robot, system of moving robot and method for moving to charging station of moving robot
US11960278B2 (en) 2018-08-05 2024-04-16 Lg Electronics Inc. Moving robot and controlling method thereof
US11989017B2 (en) 2018-08-05 2024-05-21 Lg Electronics Inc. Station apparatus and moving robot system

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101012851B1 (en) * 2008-09-29 2011-02-08 주식회사 에스원 Positon detecting system using UWB radar sensor
KR101194073B1 (en) * 2009-12-14 2012-10-24 서울대학교산학협력단 Vision tracking system and method using indoor global positioning system
CN105563485B (en) * 2015-12-21 2018-05-08 苏州纵观智能科技有限公司 A kind of meal delivery robot control system control method of motion trace

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07200145A (en) * 1993-12-28 1995-08-04 Alps Electric Co Ltd Position detection device
JP3784165B2 (en) 1998-02-12 2006-06-07 日立造船株式会社 Mobile body position detection equipment
KR100310616B1 (en) 1999-07-12 2001-10-18 배종렬 Unmanned troweling robot
KR100520078B1 (en) * 2003-08-04 2005-10-12 삼성전자주식회사 robot system and beacon
KR100757061B1 (en) * 2005-07-22 2007-09-10 엘지전자 주식회사 System for lead a robot into the target point

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009014332A2 (en) * 2007-07-23 2009-01-29 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and system for creating indoor environment map
KR100883520B1 (en) * 2007-07-23 2009-02-13 한국전자통신연구원 Method and apparatus for providing indoor eco-map
WO2009014332A3 (en) * 2007-07-23 2009-03-19 Korea Electronics Telecomm Method and system for creating indoor environment map
US9310807B2 (en) 2007-07-23 2016-04-12 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and system for creating indoor environment map
KR100951775B1 (en) * 2007-07-26 2010-04-08 순천대학교 산학협력단 Location based automatic cultivation system
KR100926500B1 (en) * 2007-07-31 2009-11-12 삼성네트웍스 주식회사 Method and Apparatus for precisely measuring a short distance
KR100923294B1 (en) * 2007-08-31 2009-10-23 이커스텍(주) Real-time position recognition method and system in a ubiquitous environment
KR20190033748A (en) 2017-09-22 2019-04-01 ㈜하스피케어 Device for preventing snoring
KR20200018197A (en) * 2018-08-03 2020-02-19 엘지전자 주식회사 Moving robot and contorlling method and a terminal
US11178811B2 (en) 2018-08-03 2021-11-23 Lg Electronics Inc. Lawn mower robot, system of lawn mower robot and control method of lawn mower robot system
US11266067B2 (en) 2018-08-03 2022-03-08 Lg Electronics Inc. Moving robot, method for controlling moving robot, and moving robot system
US11561275B2 (en) 2018-08-03 2023-01-24 Lg Electronics Inc. Moving robot, method for controlling the same, and terminal
US11910742B2 (en) 2018-08-03 2024-02-27 Lg Electronics Inc. Moving robot, system of moving robot and method for moving to charging station of moving robot
US11960278B2 (en) 2018-08-05 2024-04-16 Lg Electronics Inc. Moving robot and controlling method thereof
US11989017B2 (en) 2018-08-05 2024-05-21 Lg Electronics Inc. Station apparatus and moving robot system
US10957066B2 (en) 2019-03-19 2021-03-23 General Electric Company Systems and methods for locating humans using dynamic field robotic-sensor network of human robot team
KR20220006814A (en) * 2020-07-09 2022-01-18 엘지전자 주식회사 Control method for moving robot
US11669106B2 (en) 2020-07-09 2023-06-06 Lg Electronics Inc. Moving robot and control method thereof

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