KR20070096689A - Moving robot and driving method for the moving robot - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 이동로봇의 대표적인 예인 청소로봇의 주행 과정을 개략적으로 나타낸 개요도이다. 1 is a schematic diagram schematically showing a driving process of a cleaning robot which is a representative example of a mobile robot according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 청소로봇을 개략적으로 나타낸 블럭도이다. Figure 2 is a block diagram schematically showing a cleaning robot according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 이동로봇의 한 예인 청소로봇의 마무리 주행 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 3 is a flowchart schematically illustrating a finishing driving process of a cleaning robot which is an example of a mobile robot according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 이동로봇에 관한 것으로, 보다 상세하게는 정해진 구역에서 임무 수행중인 이동로봇의 임무 종료 시점을 판단하여 정해진 마무리 작업을 수행하는 이동로봇 및 이동로봇의 주행 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a mobile robot, and more particularly, to a mobile robot and a driving method of a mobile robot performing a predetermined finishing operation by determining a task termination time of a mobile robot performing a mission in a predetermined area.
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 사용되면 서 발전을 거듭하여 왔고, 최근에 들어서는 인간 친화적인 가정용 로봇이 개발되기에 까지 이르렀다. 이러한 인간 친화적인 가정용 로봇의 대표적인 예가 바로 청소로봇이다.Robots have been developed for industrial use and 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 흡입하는 기기이다. 이 같은 청소로봇은 먼지 또는 이물질을 흡입하는 일반적인 진공 청소기의 구성 이외에 해당 청소로봇을 주행시키는 우륜 및 좌륜모터를 포함하는 주행수단과, 청소구역 내에 있는 다양한 장애물과 충돌하지 않고 주행할 수 있도록 다수의 감지센서와, 장치 전반을 제어하는 제어부 등으로 구성되어 있다. A cleaning robot, a mobile robot, is a device that inhales dust or foreign substances while driving itself in a certain cleaning area such as a house or an office. In addition to the configuration of a general vacuum cleaner that sucks in dust or foreign matter, such a cleaning robot includes a driving means including a right wheel and a left wheel motor for driving the cleaning robot, and a plurality of driving means for driving without colliding with various obstacles in the cleaning area. It is composed of a sensor and a control unit for controlling the overall device.
청소로봇은 정해진 구역을 스스로 이동하며 임무를 수행하기 때문에 자동 충전 기능을 가지고 있다. 자동 충전기능은 청소로봇 스스로 배터리의 잔량을 파악하여 기준 값에 이르지 못할 경우 임무 수행 구역의 소정 위치에 설치된 충전대에 자동으로 복귀하여 부족한 배터리의 전원을 충전하고, 다시 작업을 재개한다. The sweeping robot has an automatic recharging function because it performs a mission by moving itself in a designated area. The automatic charging function automatically detects the remaining battery level of the robot and automatically returns to the charging station installed at a predetermined position in the mission area when the cleaning robot does not reach the reference value.
한편, 청소로봇의 주행 방법에는 임무 수행 시작 명령이 입력되면 직진으로 주행하면서 임무를 수행하되, 청소로봇 장애물을 감지하게 되면 랜덤으로 청소로봇을 회전하여 장애물의 회피하고 임무 수행을 속행하는 랜덤 주행 방법과, 장애물을 감지하게 되면 좌우로 90도를 회전한 후 정해진 거리만큼 직진하고 다시 90도 회전 후에 직진하는 격자 주행 방법 등이 있다. 일반적으로 청소로봇은 하나의 주행 방법을 채택하여 임무 수행 공간 내에서 장애물을 회피하며 임무를 수행하게 된다. On the other hand, in the traveling method of the cleaning robot, if a mission start command is input, the vehicle performs a mission while driving straight. When a cleaning robot obstacle is detected, the cleaning robot randomly rotates to avoid obstacles and continues the mission. And, when the obstacle is detected, there is a grid driving method that rotates 90 degrees to the left and right, go straight by a predetermined distance, and then go straight after 90 degrees. In general, the cleaning robot adopts one driving method to perform the mission while avoiding obstacles in the mission execution space.
그러나 이와 같이 청소로봇의 주행 방법으로는 장애물이 적은 영역에서는 청 소를 효과적으로 수행할 수 있으나 벽면에 근접하여 청소를 할 경우 효과적일 수 없는 단점이 있다. 또한, 청소구역 내의 대부분을 청소하였더라도 벽면에 근접한 지역에 대한 청소는 할 수 없어 사람이 직접 청소를 해야하는 단점이 있다. However, in this way, the cleaning robot can be effectively cleaned in the area with few obstacles. However, the cleaning robot can not be effective when the cleaning robot is close to the wall. In addition, even if most of the cleaning area is cleaned, the area close to the wall can not be cleaned, there is a disadvantage that people need to clean themselves.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 그 목적은 임무 시작 및 임무 수행 단계와 마무리 단계에 서로 다른 주행 알고리즘을 적용하여 주행하도록 함으로써, 이동로봇의 주행 및 임무 수행 능력을 향상시킬 수 있는 이동로봇 및 이동로봇의 주행 방법을 제공하는 데 있다. The present invention has been devised to solve this problem, and its purpose is to allow driving by applying different driving algorithms to the starting and performing the mission stage and the finishing stage, thereby improving the driving and mission performance capability of the mobile robot. The present invention provides a mobile robot and a traveling method of the mobile robot.
나아가 사용자로부터 입력되는 임무 수행 시간 정보에 따라 마무리 시점을 판단하고 별도의 주행 알고리즘을 적용하여 임무 수행을 마무리할 수 있는 이동로봇 및 이동로봇의 주행 방법을 제공하는 데 있다. Furthermore, the present invention provides a mobile robot and a mobile robot driving method capable of finishing a mission by determining a finishing time according to mission execution time information input from a user and applying a separate driving algorithm.
나아가 이동로봇의 배터리 잔량을 측정하여 마무리 시점을 판단할 수 있는 이동로봇 및 이동로봇의 주행 방법을 제공하는 데 있다. Furthermore, the present invention provides a mobile robot and a driving method of the mobile robot capable of determining a finishing time by measuring a battery level of the mobile robot.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이동로봇은 두 개의 주행 알고리즘이 탑재되어 있다. 사용자가 이동로봇에 정해진 임무의 수행(예를 들어, 청소로봇의 청소 임무) 명령을 입력하면, 이동로봇은 해당 임무를 수행하기 위해 주행수단을 구동하여 정해진 주행 알고리즘에 의해 이동로봇을 주행시킨다. 이동로봇은 주행 알고리즘에 따라 장애물을 회피하면서 임무 수행 영역을 랜덤하게 주행한다. As described above, the mobile robot according to the preferred embodiment of the present invention is equipped with two driving algorithms. When a user inputs a command of performing a predetermined task (for example, a cleaning robot's cleaning task) to the mobile robot, the mobile robot drives the driving means to perform the task and drives the mobile robot by a predetermined driving algorithm. The mobile robot randomly travels the mission performing area while avoiding obstacles according to the driving algorithm.
이동로봇이 임무 수행중에 정해진 임무의 마무리 시점에 도달하면, 이동로봇은 임무 수행 영역 내의 기준 위치로 이동한 후 정해진 마무리 주행 알고리즘에 따라 주행을 한 후 예를 들면, 충전대와 같은 정해진 위치로 복귀한다. When the mobile robot reaches the completion point of the designated mission while performing the mission, the mobile robot moves to the reference position in the mission execution area and then travels according to the predetermined finishing driving algorithm, and then returns to the predetermined position such as a charging station. .
본 발명의 특징적인 양상에 따르면, 본 발명에 따른 이동로봇은 청소로봇일 수 있다. 청소로봇은 정해진 구역을 상술한 바와 같은 주행 알고리즘으로 주행하면서 청소 임무를 수행한다. 청소 임무 수행중에 마무리 시점에 도달하게 되면, 청소로봇은 예를 들면, 벽면 집중 청소와 같은 마무리 청소 임무 수행을 위해 벽면에 위치한 충전대로 복귀한 후 충전대를 중심으로 벽면에 근접하게 접근하여 벽면을 따라 주행하는 월 팔로윙(Wall following) 주행 방식으로 마무리 청소 임무를 수행한 후 다시 충전대로 복귀할 수 있도록 한다. According to a characteristic aspect of the present invention, the mobile robot according to the present invention may be a cleaning robot. The cleaning robot performs the cleaning task while driving the designated area with the driving algorithm as described above. When the finish point is reached during the cleaning task, the cleaning robot returns to the charging station located on the wall to perform a finishing cleaning task, such as, for example, wall cleaning, then closes the wall around the charging station and follows the wall. The following Wall-Based Driving will allow you to return to the charging station after completing the cleaning task.
본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 임무의 마무리 시점은 이동로봇에 구비된 타이머를 통해 판단될 수 있다. 사용자가 이동로봇의 임무 수행 시간을 미리 설정하여 구동 명령과 함께 입력하면, 이동로봇은 구동명령에 따라 주행을 시작하는 한편, 타이머는 사용자로부터 입력된 임무 수행 시간에 따라 카운팅 하기 시작한다. According to a characteristic aspect of the present invention, the completion point of the task according to the present invention may be determined through a timer provided in the mobile robot. When the user sets the task execution time of the mobile robot in advance and inputs it with the driving command, the mobile robot starts driving according to the driving command, while the timer starts counting according to the task execution time input from the user.
타이머는 사용자가 입력한 임무 수행 시간을 카운트하다가 수행 시간이 만료되면, 마무리 시점 정보를 이동로봇을 전반을 제어하는 제어부로 출력한다. 제어부는 마무리 시점 정보를 수신하여 메모리에 저장된 주행 알고리즘 중에서 마무리 주행 알고리즘을 엑세스하고, 해당 마무리 주행 알고리즘에 따라 이동로봇이 주행하도록 주행수단으로 제어신호를 출력한다. The timer counts the task execution time input by the user, and when the execution time expires, the timer outputs the finishing time information to the controller that controls the overall robot. The control unit receives the finishing time information, accesses the finishing driving algorithm among the driving algorithms stored in the memory, and outputs a control signal to the driving means so that the mobile robot travels according to the finishing driving algorithm.
본 발명의 또 다른 양상에 따라 본 발명에 따른 임무 마무리 시점은 이동로봇에 구비된 배터리의 잔량 확인을 통해 판단될 수 있다. 이동로봇에는 자동 충전을 위한 배터리 감지회로가 구비되어 있다. 이러한 배터리 감지회로를 이용하여 배터리의 잔량이 소정 레벨 이하로 다운될 경우 마무리 시점 정보를 제어부로 출력한다. 제어부는 마무리 시점 정보를 수신하여 메모리에 저장된 주행 알고리즘 중에서 마무리 주행 알고리즘을 엑세스하고, 해당 마무리 주행 알고리즘에 따라 이동로봇이 주행하도록 주행수단으로 제어신호를 출력한다. According to another aspect of the present invention, the task completion time point according to the present invention may be determined by checking the remaining amount of the battery provided in the mobile robot. The mobile robot is equipped with a battery sensing circuit for automatic charging. When the remaining battery level is lowered below a predetermined level by using the battery detection circuit, the finishing time point information is output to the controller. The control unit receives the finishing time information, accesses the finishing driving algorithm among the driving algorithms stored in the memory, and outputs a control signal to the driving means so that the mobile robot travels according to the finishing driving algorithm.
이러한 배터리 감지회로의 마무리 시점 정보의 출력은 감지되는 배터리의 잔량이 충전을 위한 최소 잔량과 마무리 임무 수행에 필요한 최소 잔량을 더한 배터리 잔량 레벨보다 다운되는 경우이다. The output of the battery timing information of the battery detection circuit is when the detected battery level is lower than the battery remaining level plus the minimum remaining amount for charging and the minimum remaining amount required for performing the finishing task.
따라서, 본 발명에 따른 이동로봇은 임무 수행의 종료 시점을 판단하여 그에 적절한 주행 알고리즘을 선택적으로 적용함으로써, 임무 수행을 보다 효과적으로 할 수 있는 장점을 갖는다. Therefore, the mobile robot according to the present invention has an advantage of performing the task more effectively by determining the end time of performing the task and selectively applying an appropriate driving algorithm thereto.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 기술되는 바람직한 실시 예를 통해 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily understand and reproduce the present invention.
또한, 본 발명의 이동로봇을 이동로봇의 일례인 청소로봇으로 가정하여 상세히 설명하기로 한다. In addition, it will be described in detail assuming a mobile robot of the present invention as a cleaning robot which is an example of a mobile robot.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 이동로봇의 대표적인 예인 청소로봇의 주행 과정을 개략적으로 나타낸 개요도이다. 도시된 바와 같이, 청소로봇(200)은 사용자의 구동 명령에 따라 정해진 영역을 일반 주행 알고리즘에 따라 주행하면서 청소 임무를 수행하되, 마무리 시점 정보에 따라 해당 영역의 기준 위치로 이동하고, 기준 위치를 중심으로 영역의 벽면을 따라 주행하면서 마무리 청소 작업을 수행한 후 다시 기준 위치로 복귀한다. 1 is a schematic diagram schematically showing a driving process of a cleaning robot which is a representative example of a mobile robot according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown, the
기준 위치는 예를 들면, 청소로봇(200)의 충전대(100)일 수 있다. 충전대(100)는 청소로봇(200)을 구동하는데 필요한 전원을 공급하는 배터리를 충전한다. 청소로봇(200)이 임무수행 중에 배터리의 잔량을 감지하여 충전이 필요하다고 판단되면, 충전대 복귀 알고리즘에 의해 충전대(100)로 복귀하게 된다. 충전대(100)는 충전대 복귀 알고리즘에 의해 청소로봇(200)이 도킹하면, 청소로봇(200)에 전원을 공급하고, 공급된 전원은 배터리를 충전시킨다. 충전이 종료되면, 청소로봇(200)은 충전대(100)를 이탈하여 수행중이던 임무를 재개한다. The reference position may be, for example, the charging table 100 of the
충전대(100)에는 청소로봇(200)이 보다 빠르고 정확하게 복귀할 수 있도록, 경로 안내 신호를 무선으로 송출한다. 이러한 경로 안내 신호를 수신한 청소로봇(200)은 해당 경로 안내 신호에 따라 충전대(100)로 복귀할 수 있게 되는 것이다. 이러한 충전대 복귀 시스템은 본 발명의 출원 전에 이미 공지되고 있는 기술로써, 상세한 설명은 생략하기로 한다. The charging table 100 wirelessly transmits a route guidance signal so that the
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 청소로봇을 개략적으로 나타낸 블럭도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 청소로봇(200)은 그 기본 구성 이외에 청소로봇(200)을 구동을 위한 운영 프로그램과 일반 주행 및 마무리 주행 알고리즘이 저장되는 메모리(270)와, 임무 수행중 주행 마무리 시점을 판단하는 마무리 시점 판단 수단(280)과, 장치 전반을 제어하며, 마무리 시점 판단 수단(280) 으로부터 마무리 시점 정보를 수신하여 메모리(270)에 저장된 주행 알고리즘 중에 마무리 주행 알고리즘을 엑세스하고, 그에 따라 제어신호를 주행수단(230)으로 출력하는 제어부(260)를 포함하여 구성된다. Figure 2 is a block diagram schematically showing a cleaning robot according to an embodiment of the present invention. As shown, the
청소로봇(200)의 기본 구성을 살펴보면 청소구역 내의 먼지 또는 이물질을 감지하는 먼지 감지센서를 포함하고, 먼지 감지센서에 의해 감지된 먼지 또는 이물질을 흡입하는 흡입수단(210)과, 흡입수단(210)에 의해 집진 된 먼지 및 이물질을 수납하는 먼지수납수단(220)과, 청소로봇(200)을 주행시키는 주행수단(230)과, 흡입수단(210) 및 주행수단(230)의 구동 전원을 공급하는 배터리(240)와, 소정 주기마다 배터리(240)의 잔량을 감지하여 그 값이 소정 값 이하일 경우 배터리 충전 요청 신호를 출력하는 배터리 감지회로(250)와, 청소로봇(200)의 장치 전반을 제어하는 제어부(260)를 포함하여 구성된다. Looking at the basic configuration of the
이러한 청소로봇(200)의 기본 구성중 흡입수단(210), 먼지수납수단(220) 및 배터리(240)는 이미 주지된 구성이 될 수 있어 그 상세한 설명은 생략한다. In the basic configuration of the
메모리(270)는 예를 들면, EEPROM 또는 플래시 메모리와 같은 비휘발성 메모리 소자로 구성되며, 청소로봇(200)의 구동을 위한 운영 프로그램이 저장되어 있다. 또한, 본 발명의 특징적인 양상에 따라 일반적인 임무 수행을 위한 주행 알고리즘과 마무리 시점에서 주행을 위한 마무리 주행 알고리즘이 저장된다. 이렇게 메모리(270)에 저장된 운영 프로그램과 주행 알고리즘들은 제어부(260)에 의해 엑세스 제어된다. The
주행수단(230)은 제어부(260)로부터 출력되는 제어신호에 따라 좌륜 및 우륜 모터(231, 232)를 구동시켜 청소로봇(200)을 주행시킨다. 주행수단(230)의 좌륜 및 우륜모터(231, 232)는 청소로봇(200)을 주행시키는 좌/우 바퀴와 연결되어 있다. 따라서, 좌륜 및 우륜모터(231, 232)의 회전속도와 방향에 따라 청소로봇(200)은 전후좌우로 주행한다. The driving means 230 drives the
마무리 시점 판단 수단(280)은 청소로봇(200)의 청소 마무리 시점을 판단하여 제어부(260)로 마무리 시점 정보를 출력한다. 본 발명의 특징적인 양상에 따라 마무리 시점 판단 수단(280)은 입력되는 청소 시간정보에 따라 해당 시간을 카운트하는 타이머(281)로 구성될 수 있다. 타이머(281)는 사용자로부터 입력되는 예를 들면, 30분, 1시간 등의 청소 시간이 입력되거나, 미리 저장된 청소시간에 따라 청소 구동 명령이 입력되면 청소 시간을 카운트한다. 타이머(281)는 청소 시간이 만료될 경우 마무리 시점 정보 즉, 청소 마무리 시점 정보를 제어부(260)로 출력한다. The finishing point determining
본 발명의 또 다른 양상에 따라 본 발명에 따른 마무리 시점 판단 수단(280)은 청소로봇(200)에 구비되는 배터리 감지회로(250)일 수 있다. 배터리 감지회로(250)는 소정 주기마다 배터리(240)의 잔량을 측정하여 측정된 배터리(240)의 잔량이 소정 레벨 이하일 경우 마무리 시점 정보를 제어부(260)로 출력한다. According to another aspect of the present invention, the finishing point determining means 280 according to the present invention may be a
기존의 배터리 감지회로(250)는 배터리(240)를 소정 주기마다 감지하여 배터리(240)의 전량이 충전이 필요한 레벨 이하로 떨어졌을 경우 제어부(260)로 배터리 충전요청 신호를 출력한다. 본 발명에서는 이러한 배터리 감지회로(250)를 이용하여 배터리(240)의 잔량이 소정 레벨 예를 들면, 마무리 청소 임무를 수행한 후 다 시 충전대(100)로 복귀할 수 있을 만큼의 잔량 레벨 이하로 떨어졌을 경우 제어부(260)로 마무리 시점 정보를 출력한다. 마무리 시점 정보의 판단 기준이 되는 배터리(240)의 잔량은 제품 제작시의 실험을 통해서 산출된 값일 수 있다. The existing
이러한 마무리 시점 판단 수단(280)은 상술한 타이머(281)를 이용한 방법과 배터리(240) 잔량 감지를 통한 방법 둘 모두를 함께 사용할 수 있다. 예를 들어 사용자가 청소 시간을 입력하지 않았을 경우에는 배터리(240) 잔량을 이용한 방법을 통해 마무리 주행을 할 수 있으며, 사용자가 청소 시간을 입력하더라도 청소로봇(200)의 배터리(240)의 잔량이 소정 레벨 이하로 다운될 경우 충전대(100)로 복귀전에 마무리 청소를 할 수 있게 할 수 있다. The finishing point determining
제어부(260)는 사용자로부터 입력되는 구동 명령에 따라 장치 전반의 구동을 제어하되, 마무리 시점 판단 수단(280)으로부터 출력되는 마무리 시점 정보를 수신하여 메모리(270)에 저장된 마무리 주행 알고리즘을 엑세스하고, 엑세스된 마무리 주행 알고리즘에 따라 청소로봇(200)이 주행하도록 주행수단(230)으로 제어신호를 출력한다. The
일반적으로 청소로봇(200)은 하나의 주행 방법을 이용하여 청소 구역 내에 위치한 장애물을 회피/주행하면서 청소 임무를 수행한다. 그러나 이와 같은 청소 방법은 벽 인근 또는 장애물 인근의 청소가 효율적이지 못하는 단점이 있다. In general, the cleaning
본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 마무리 주행 알고리즘은 마무리 시점에 도달하면, 청소 구역 내의 기준 위치로 이동한 후 기준 위치를 중심으로 벽면을 따라 주행하면서 다시 기준 위치로 복귀하는 주행 방법일 수 있다. 이 러한 주행 방법을 월 팔로윙(Wall Following) 주행 방법이라 한다. According to a characteristic aspect of the present invention, when the finishing driving algorithm according to the present invention reaches a finishing point, the finishing driving algorithm moves to a reference position in the cleaning zone and then returns to the reference position while traveling along the wall around the reference position. Can be. This driving method is called a wall following driving method.
마무리 청소 주행에 따른 월 팔로윙(Wall Following) 주행 방법은 가능하면 청소로봇(200)이 벽면에 최대한 근접하여 주행하도록 하는 것이 바람직하며, 이때의 벽면과의 이격 거리는 청소로봇(200) 제작시에 제작자에 의해 설정될 수 있다. 예를 들어 설명하면, 일반 주행시에 장애물 및 벽면의 감지 및 회피를 위한 이격 거리가 10cm인 경우 마무리 청소 주행 시의 벽면과의 이격 거리는 5cm 이내로 설정하는 것이다. 이는 보다 정밀한 벽면 및 구석의 청소를 할 수 있도록 하여 청소 기능을 보다 효율적으로 증대시키기 위함이다. Wall Following (Wall Following) driving method according to the finish cleaning run is preferably to the
따라서, 본 발명과 같이 청소 시작 및 청소 중일 때의 주행 알고리즘과 청소 마무리 시점의 주행 알고리즘을 달리함으로써, 상술한 벽 인근 또는 장애물 인근의 청소를 효율적으로 할 수 있게 된다. Therefore, by changing the traveling algorithm at the start of cleaning and during the cleaning and the run algorithm at the cleaning finish time as in the present invention, it is possible to efficiently clean the above wall or obstacle.
여기서 기준 위치는 청소로봇(200)의 충전대(100)가 바람직하다. 상술한 바와 같이 충전대(100)에는 청소로봇(200)이 보다 빠르고 정확하게 복귀할 수 있도록, 경로 안내 신호를 무선으로 송출한다. 이러한 경로 안내 신호를 수신한 청소로봇(200)은 해당 경로 안내 신호에 따라 충전대(100)로 복귀할 수 있다. 따라서, 기준 위치를 충전대(100)로 지정함으로써, 별도의 기준 위치를 지정하고 마무리 시점에서 기준 위치로 복귀하는 방법을 구현할 필요없이 기존의 충전대 복귀 시스템으로 기준 위치로의 복귀가 가능한 장점이 있다. Here, the reference position is preferably the charging table 100 of the
이하에서는 상술한 청소로봇(200)의 마무리 주행 방법을 도 3을 통해 보다 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the finishing driving method of the above-described
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 이동로봇의 한 예인 청소로봇의 마무리 주행 과정을 개략적으로 도시한 흐름도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이동로봇(200)의 주행 방법은 주행중 이동로봇(200)의 마무리 시점 판단 수단(280)으로부터 출력되는 마무리 시점 정보를 수신하는 단계와, 마무리 시점 정보에 따른 마무리 주행 알고리즘을 메모리(270)로부터 엑세스하여 임무수행 구역 내의 기준 위치로 이동하도록 제어신호를 출력하는 단계와, 기준 위치로부터 해당 임무 수행 구역의 벽면을 따라 주행하여 다시 기준 위치로 복귀하도록 주행수단(230)으로 제어신호를 출력하는 단계를 포함하여 구성된다. 3 is a flowchart schematically illustrating a finishing driving process of a cleaning robot which is an example of a mobile robot according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown, the driving method of the
사용자로부터 충전대(100)에 도킹 되어 있는 청소로봇(200)의 구동 명령을 예를 들면, 청소로봇(200)에 구비된 입력버튼이나 구입시에 함께 제공된 리모콘의 입력버튼을 누름과 같이 입력하면(S101), 청소로봇(200)은 구동명령을 입력받아 메모리(270)에 저장된 청소로봇(200)의 운영 프로그램을 엑세스하여 구동하는 한편, 주행수단(230)으로 제어신호를 출력하여 충전대(100)로부터 이탈하도록 한다. If the user inputs a driving command of the
청소로봇(200)이 충전대(100)로부터 이탈되면, 제어부(260)는 먼지 및 이물질을 감지하여 흡입하는 흡입수단(210)으로 제어신호를 출력하여 구동시키는 한편, 주행 알고리즘에 따라 주행수단(230)으로 제어 신호를 출력하고 주행수단(230)은 제어신호에 따라 좌륜 및 우륜 모터(231, 232)를 구동함으로써, 청소로봇(200)이 이동할 수 있도록 한다(S103). When the cleaning
제어부(260)는 주행 알고리즘에 따라 청소 구역에서 임무 수행 중 마무리 시점 판단 수단(280)으로부터 마무리 시점 정보가 수신되면(S105), 메모리(270)에 저 장된 마무리 주행 알고리즘을 엑세스하여 해당 마무리 주행 알고리즘에 따라 주행수단(230)으로 제어신호를 출력한다(S107). When the finishing point information is received from the finishing
본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 마무리 주행 알고리즘은 청소 구역 내 기준 위치 예를 들면, 청소로봇(200)의 충전대(100)로 이동한 후 기준 위치를 중심으로 벽면을 따라 주행하면서 다시 기준 위치로 복귀하는 주행 방법일 수 있다. 이러한 주행 방법을 월 팔로윙(Wall Following) 주행 방법이라 한다. The finishing driving algorithm according to the preferred embodiment of the present invention moves to the reference position in the cleaning zone, for example, the charging table 100 of the
제어부(260)는 마무리 주행 알고리즘에 따라 청소로봇(200)이 청소 구역 내 기준 위치 즉, 충전대(100)로 복귀하도록 주행수단(230)으로 제어 명령을 출력하는데, 충전대(100)는 청소로봇(200)이 원활하게 충전대(100)로 복귀할 수 있도록 경로 안내 신호를 송출한다. 이렇게 송출된 경로 안내 신호는 청소로봇(200)에 구비된 무선 통신부를 통해 수신되며, 수신된 경로 안내 신호에 따라 제어부(260)는 주행수단(230)으로 제어신호를 출력하여 충전대(100)로 복귀할 수 있도록 한다(S109). 이러한 충전대 복귀 방법은 이미 널리 사용되고 있는 기술이므로 그 상세한 설명은 생략한다. The
충전대(100)로 복귀가 완료되면(S111), 제어부(260)는 주행수단(230)으로 제어신호를 출력하여 벽면에 소정 간격을 유지하면서 벽면을 따라 주행하여 다시 기준 위치 즉, 충전대(100)로 복귀하도록 한다(S113). 이러한 마무리 주행 알고리즘에 따른 청소로봇(200)의 주행은 가능하면 청소로봇(200)이 벽면에 최대한 근접하여 주행하도록 하는 것이 바람직하며, 이때의 벽면과의 이격 거리는 청소로봇(200) 제작시에 제작자에 의해 설정될 수 있다. When the return to the charging
예를 들어 설명하면, 일반 주행시에 장애물 및 벽면의 감지 및 회피를 위한 이격 거리가 10cm인 경우 마무리 청소 주행 시의 벽면과의 이격 거리는 5cm 이내로 설정하는 것이다. 이는 보다 정밀한 벽면 및 구석의 청소를 할 수 있도록 하여 청소 기능을 보다 효율적으로 증대시키기 위함이다. For example, when the separation distance for the detection and avoidance of obstacles and the wall surface during normal driving is 10cm, the separation distance with the wall surface during the finishing cleaning driving is set within 5 cm. This is to increase the cleaning function more efficiently by allowing more precise cleaning of walls and corners.
마무리 주행 알고리즘에 의해 다시 충전대(100)로 청소로봇(200)이 복귀하면(S115), 제어부(260)는 충전대 도킹 알고리즘에 따라 청소로봇(200)이 충전대(100)에 도킹하도록 함으로써, 청소 임무의 수행을 종료한다(S117). When the cleaning
본 발명의 특징적인 양상에 따라 본 발명에 따른 마무리 시점 판단 수단(280)은 입력되는 청소 시간정보에 따라 해당 시간을 카운트하는 타이머(281)로 구성될 수 있다. 타이머(281)는 사용자로부터 입력되는 예를 들면, 30분, 1시간 등의 청소 시간이 입력되거나, 미리 저장된 청소시간에 따라 청소 구동 명령이 입력되면, 청소 시간을 카운트한다. 타이머(281)는 청소 시간이 만료될 경우 마무리 시점 정보 즉, 청소 마무리 시점 정보를 제어부(260)로 출력한다. According to a characteristic aspect of the present invention, the finishing time determining means 280 according to the present invention may be configured as a
본 발명의 또 다른 양상에 따라 본 발명에 따른 마무리 시점 판단 수단(280)은 청소로봇(200)에 구비되는 배터리 감지회로(250)일 수 있다. 배터리 감지회로(250)는 소정 주기마다 배터리(240)의 잔량을 측정하여 측정된 배터리(240)의 잔량이 소정 레벨 이하일 경우 마무리 시점 정보를 제어부(260)로 출력한다. According to another aspect of the present invention, the finishing point determining means 280 according to the present invention may be a
소정 주기마다 배터리(240)의 전압을 측정하는데 이는 배터리(240)의 잔량 전압을 감지하여 자동 충전시기를 판단하기 위함이다. 전압감지회로(180)는 감지된 전압과 메모리(270)에 저장된 기준 전압 값과 비교하여 감지된 전압이 기준 전 압 값 미만일 경우 마이크로프로세서(150)의 자동 복귀 처리부(272)로 충전 요청 신호를 출력한다. The voltage of the
본 발명에서는 이러한 배터리 감지회로(250)를 이용하여 배터리(240)의 잔량이 소정 레벨 예를 들면, 마무리 청소 임무를 수행한 후 다시 충전대(100)로 복귀할 수 있을 만큼의 잔량 레벨 이하로 떨어졌을 경우 제어부(260)로 마무리 시점 정보를 출력한다. 마무리 시점 정보의 판단 기준이 되는 배터리(240)의 잔량은 제품 제작시의 실험을 통해서 산출된 값일 수 있다. In the present invention, by using the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이동로봇 및 이동로봇의 주행방법은 일반적인 주행 알고리즘과 임무 수행 종료시의 주행 알고리즘을 구비하고, 임무 수행의 종료 시점을 판단하여 그에 적절한 주행 알고리즘을 선택적으로 적용함으로써, 임무 수행을 보다 효과적으로 할 수 있는 장점을 갖는다. As described above, the mobile robot and the traveling method of the mobile robot according to the present invention include a general driving algorithm and a driving algorithm at the end of performing the mission, and by determining an end point of performing the mission and selectively applying an appropriate driving algorithm thereto, It has the advantage of being able to perform missions more effectively.
또한, 간단한 타이머의 부가만으로 임무 수행 종료 시점을 판단할 수 있으며, 기존의 배터리 잔량을 감지하는 배터리 감지회로를 이용함으로써, 간단한 회로의 부가 또는 소프트웨어적인 변형 만으로 손쉽게 구현 가능한 장점을 갖는다. In addition, it is possible to determine the completion of the task by simply adding a timer, and by using a battery detection circuit that detects the remaining battery capacity, there is an advantage that can be easily implemented only by the addition of a simple circuit or software modification.
이상에서 본 발명은 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명되었지만 여기에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 당업자라면 자명하게 도출 가능한 많은 변형 예들을 포괄하도록 의도된 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어져야 한다. The present invention has been described above with reference to preferred embodiments, but is not limited thereto, and is interpreted by the appended claims, which are intended to cover many modifications that will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. Should be done.
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