KR20110124587A - Method and apparatus for simultaneously manipulating multiple moving objects, and recording medium containing computer readable programs performing the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for simultaneously operating a multiple mobile body, a device, and computer readable medium performing the same are provided to operation multiple mobile body through one mobile operation. CONSTITUTION: A control unit(1020) of a slave mobile body(1002) sends the measured distance and direction information to a master mobile body by the distance sensor and the direction sensor of slave mobile body. The control unit of the salve mobile body receives a command from a master mobile body(1001) through the communication unit of the slave mobile body. A control unit(1010) of the master mobile body grasps a relative position by distance and direction information with the salve mobile body. The control unit of the master mobile body control the location information of the salve mobile body.

Description

다중 이동체의 동시 조작 방법 및 장치 및 그를 수행하는 컴퓨터 판독가능 프로그램을 저장한 기록매체{Method and apparatus for simultaneously manipulating multiple moving objects, and recording medium containing computer readable programs performing the same}Method and apparatus for simultaneously manipulating multiple moving objects, and recording medium containing computer readable programs performing the same

본 발명은 다중 이동체의 동시 조작 방법 및 그를 수행하는 컴퓨터 판독가능 프로그램을 저장한 기록매체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초음파 및 지자기 센서를 다중 이동체(로봇)에 내장하여, 다중 이동체 간의 통신에 의하여 다중 이동체의 거리 및 위치를 파악하는 협동 위치 인식 기법을 이용한 이동체 동시 제어 방법 및 장치, 및 그를 수행하는 컴퓨터 판독가능 프로그램을 저장한 기록매체에 관한 것이다. The present invention relates to a method for simultaneously operating multiple moving objects and a recording medium storing a computer-readable program for performing the same. More particularly, the present invention relates to an ultrasonic wave and a geomagnetic sensor embedded in a multiple moving object (robot), thereby communicating with multiple moving objects. A method and apparatus for simultaneous moving object control using a cooperative position recognition technique for identifying a distance and a position of multiple moving objects, and a recording medium storing a computer readable program for performing the same.

본 발명은 지식경제부 국가연구개발사업의 일환으로, 과제고유번호 : ITAC1090103100090001000100100, 연구사업명 : 대학 IT연구센터 육성 지원사업, 연구과제명 : "융합단말을 위한 내장형 소프트웨어 기술연구"에 관한 것이다.The present invention, as part of the National Research and Development Project of the Ministry of Knowledge Economy, task unique number: ITAC1090103100090001000100100, Research project name: University IT research center development support project, research title: "Internal software technology research for fusion terminal".

다수의 이동 로봇(이하 다중 이동 로봇)이 상호 협력을 통해 하나의 로봇이 수행할 수 있는 한계 이상의 작업을 수행할 수 있다. 예를 들어, 다중 이동 로봇은 전혀 혹은 부분적으로 알려져 있지 않은 지역에 대한 3차원 지도 작성, 인명구조작업, 혹은 위험공간(생화학테러, 식중독, 조류인플루엔자 확산공간 등)작업 등을 사람을 대신해 효율적으로 수행할 수 있다. 하지만, 다중 이동 로봇들이 효과적으로 작업을 수행하기 위해서는 정보 교환 및 명령 송/수신을 위한 통신 능력과 원하는 장소로의 위치 이동을 위한 위치 인식 능력 및 로봇 간 협업을 위한 협동 위치 인식(cooperative localization: CL) 능력 등이 필수적이다 (비특허문헌 [1] 참조). Multiple mobile robots (hereinafter referred to as multiple mobile robots) may perform tasks beyond the limits that one robot can perform through mutual cooperation. For example, multi-mobile robots can efficiently do 3D mapping, lifesaving, or dangerous spaces (biochemical terrorism, food poisoning, avian influenza spreading spaces) for areas that are not known at all or in part. Can be done. However, in order for multiple mobile robots to perform their tasks effectively, communication capabilities for exchanging information and sending / receiving commands, location-awareness for location movement to a desired place, and cooperative localization for co-robot collaboration (CL) Ability etc. are essential (refer nonpatent literature [1]).

주위 환경을 인식하고 특정 작업을 수행하기 위해서 스스로 주행하는 로봇(자율 주행 로봇)에 대한 많은 연구들이 진행되고 있다. 이와 별도로 사용자가 원격에서 직접 이동 로봇을 제어하는 기법은 그 신뢰성 때문에 실제 현장에서 많이 이용되고 있다. 최근 예로, 2009년 9월 29일부터 화재 현장 진압을 위해서 실전 배치된 소방관 로봇도 이러한 원격제어 기능을 이용하는 것으로 알려져 있다. 로봇을 이용한 작업의 효율성을 제고하기 위해서는 하나 이상의 이동 로봇을 이용하는 것이 일반적이다. 하지만, 작업에 참여하는 다중의 이동 로봇에 대한 각각의 원격제어는 매우 힘든 작업 중에 하나이며, 이러한 문제점을 극복하기 위한 실질적인 연구는 매우 미약한 것이 현실이다. In order to recognize the environment and perform specific tasks, many studies have been conducted on robots that autonomously drive themselves. Apart from this, the technique of controlling a mobile robot directly by a remote user is widely used in actual field because of its reliability. For example, since September 29, 2009, firefighter robots that have been deployed to fight fire scenes are known to use the remote control function. It is common to use more than one mobile robot to improve the efficiency of working with robots. However, each remote control of multiple mobile robots participating in the task is one of very difficult tasks, and the practical research to overcome this problem is very weak.

이동 로봇 원격 제어를 위해 FM, 블루투스, 지그비(IEEE 802.15.4), WLAN 기반의 근거리 무선 통신 기술이 사용되었다. 최근, 안정된 SDS-TWR 방식의 거리측정기능을 제공하는 근거리 무선 통신 IEEE 802.15.4a (비특허문헌 [2] 참조)이 상용화되었으나, 이를 이용한 원격 제어는 시도되지 않았다. 다중 이동 로봇을 위한 CL은 지역 감시, 탐색 및 구조 작업 등 다방면으로 사용되고 있다. CL은 이러한 작업들을 수행하기 위해 협업에 참여하는 각 로봇이 정확한 위치와 방위를 갖도록 Odometer, 카메라, GPS 등을 이용하여 제어한다. Odometer는 그 오차로 인해 단독으로 사용되지 않고, 기본적으로 타 기법과 혼용해서 이용되고 있다. 카메라 기반 비전 기법은 정확도는 높으나, 영상처리를 위한 계산량이 높다는 문제가 존재한다. GPS의 경우에는 그 측정 오차가 크며, 실내에서는 그 기능을 사용할 수 없다는 문제점이 존재한다. Local area wireless communication technologies based on FM, Bluetooth, Zigbee (IEEE 802.15.4), and WLAN are used for remote control of mobile robots. Recently, short-range wireless communication IEEE 802.15.4a (see Non-Patent Document [2]) that provides a stable SDS-TWR ranging function has been commercialized, but remote control using the same has not been attempted. CL for multiple mobile robots is used in a variety of areas, including area surveillance, search and rescue operations. To accomplish these tasks, the CL controls each robot in the collaboration with an odometer, camera, GPS, etc. to ensure the correct position and orientation. Odometer is not used alone due to the error, and is basically used in combination with other techniques. The camera-based vision technique has high accuracy, but there is a problem of high computational amount for image processing. In the case of GPS, the measurement error is large, and there is a problem that the function cannot be used indoors.

로봇과 같은 이동체 제어 기술은 공장과 같은 산업 현장이나 사람이 직접 작업하기에 위험한 방사능 처리 관련 시설, 위험물 처리 과정 등에서 많이 사용되고 있다. 이러한 이동체의 제어를 위해서는 이동체의 위치를 인식하는 기술이 필수적이며, 특히 다중의 이동체(로봇)들이 서로 협동하여 작업을 수행하는 경우에는 각각의 이동체들이 서로의 위치를 인식할 수 있어야 하는데, 이를 위한 기술을 협동위치 인식(Cooperative Localization)이라 한다. Mobile control technologies such as robots are widely used in industrial sites such as factories, radioactive processing facilities that are dangerous for humans to work on, and in the process of handling dangerous goods. In order to control the moving object, a technology for recognizing the position of the moving object is essential. In particular, when a plurality of moving objects (robots) work together, each moving object must be able to recognize each other's position. The technique is called cooperative localization.

이동체의 제어 과정에서 인공지능이 높은 자율 이동체(로봇)를 이용할 경우에는 사용자가 로봇의 최종 목표만을 설정해 주고 중간 과정은 관여하지 않아도 되기 때문에 작업을 간편화할 수 있지만, 더 높은 안정성과 정확성을 요구하는 환경에서는 사용자가 직접적인 감시, 명령, 및 조작을 수행하여야 한다. 특히 다중의 이동체를 동시에 제어하기 위해서는 이동체들의 대형(Formation)을 갖추어야 하는 경우가 대부분이다. 그러나 사용자가 다중의 이동체의 대형을 갖추기 위해 각각의 이동체들을 동시에 조작하기는 힘들다. When using autonomous mobile robot (robot) with high artificial intelligence in the process of controlling the moving object, it is possible to simplify the work because the user sets only the final goal of the robot and does not need to be involved in the intermediate process, but it requires more stability and accuracy. In an environment, the user must perform direct monitoring, commanding, and manipulation. In particular, in order to control multiple moving objects at the same time, it is often necessary to have a formation of moving objects. However, it is difficult for a user to operate each moving object at the same time in order to have a large size of multiple moving objects.

[1] L. Parker, "Current state of the art in distributed autonomous mobile robotics," Distributed Autonomous Robotic Systems, vol.4, pp.3-12, Springer, 2000. [1] L. Parker, "Current state of the art in distributed autonomous mobile robotics," Distributed Autonomous Robotic Systems, vol. 4, pp. 3-12, Springer, 2000. [2] IEEE 802.15.4a, "Part 15.4 : Wireless Medium Access Control(MAC) and Physical Layer(PHY) Specifications for Low-Rate Wireless Personal Area Network(LR-WPAN)," IEEE Society, 2007. [2] IEEE 802.15.4a, "Part 15.4: Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications for Low-Rate Wireless Personal Area Network (LR-WPAN)," IEEE Society, 2007. [3] R. Hach, “Symmetric double side-two way ranging,” IEEE 802.15 WPAN documents, 15-05-0334-r00. [3] R. Hach, “Symmetric double side-two way ranging,” IEEE 802.15 WPAN documents, 15-05-0334-r00.

본 발명은 초음파 및 지자기 센서를 다중 이동체(로봇)에 내장하여, 다중 이동체 간의 통신에 의하여 다중 이동체의 거리 및 위치를 파악하는 협동 위치 인식 기법을 이용한 이동체 동시 제어 방법 및 장치, 및 그를 수행하는 컴퓨터 판독가능 프로그램을 저장한 기록매체를 제공함을 목적으로 한다. The present invention incorporates an ultrasonic wave and a geomagnetic sensor in a multi-mobile (robot), a moving object simultaneous control method and apparatus using a cooperative position recognition technique for grasping the distance and position of the multi-mobile by communication between multiple mobiles, and a computer performing the same An object of the present invention is to provide a recording medium storing a readable program.

본 발명은 다중의 이동체(로봇)를 제어하기 위해 초음파 및 지자기 센서를 탑재한 이동체들을 그룹화하고, 이동체의 그룹을 하나의 마스터(master) 이동체와 나머지 슬레이브(slave) 이동체들로 구성하고, 다중 이동체 간의 통신에 의하여 다중 이동체의 거리 및 위치를 파악하는 협동 위치 인식 기법을 이용하여, 사용자는 마스터 이동체만을 조작함으로써 그룹 내의 전체 이동체들을 조작할 수 있는 이동체 동시 제어 방법 및 장치, 및 그를 수행하는 컴퓨터 판독가능 프로그램을 저장한 기록매체를 제공한다. The present invention groups the moving objects equipped with ultrasonic and geomagnetic sensors to control multiple moving objects (robots), and constitutes a group of moving objects into one master moving object and the remaining slave moving objects, and multiple moving objects. By using a cooperative position recognition technique for determining the distance and position of multiple moving objects by communication between the users, a moving object simultaneous control method and apparatus capable of manipulating all moving objects in the group by manipulating only the master moving object, and a computer reading that performs the same. Provides a recording medium storing possible programs.

발명의 일태양에 의하면, 다중의 이동체의 동시 제어 방법에 있어서, According to one aspect of the invention, in the simultaneous control method of multiple moving bodies,

(a) 상기 다중의 이동체를 하나의 마스터 이동체와 슬레이브 이동체로 구성하는 단계; (b) 사용자가 이동체들에 사용자 명령을 전송하는 단계; (c) 마스터 이동체가 슬레이브 이동체들에 사용자 명령을 전송하는 단계; (d) 슬레이브 이동체들이 마스터 이동체와의 협동 위치 인식 알고리즘에 의하여 사용자 명령을 수행하고 사용자 명령 수행 완료 메시지를 마스터 이동체에 전송하는 단계; 및 (e) 마스터 이동체가 상기 슬레이브 이동체들로부터의 명령 수행 완료 메시지를 받고 사용자에게 사용자 명령의 수행이 완료되었음을 알리는 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 다중의 이동체의 동시 제어 방법을 제공한다. (a) configuring the multiple moving objects into one master moving object and a slave moving object; (b) a user sending a user command to mobiles; (c) the master mobile unit transmitting a user command to the slave mobile units; (d) slave mobile units performing a user command by a cooperative position recognition algorithm with the master mobile unit and transmitting a user command execution completion message to the master mobile unit; And (e) receiving a command execution completion message from the slave mobile units and transmitting a message informing the user that the execution of the user command is completed.

바람직하기로는 상기 단계 (b)에서 사용자 명령은 마스터 이동체가 슬레이브 이동체들로 마스터 이동체에 대하여 대형을 이루도록 이동하는 협동 위치 인식명령임을 특징으로 한다. Preferably, in the step (b), the user command is a cooperative position recognition command for moving the master moving object to the slave moving objects to form a large size relative to the master moving object.

바람직하기로는 상기 단계 (c)는 마스터 이동체가 슬레이브 이동체로 슬레이브 이동체들 간의 거리와 각(방위)을 계산하기 위한 사용자 명령을 보내는 단계임을 특징으로 한다. Preferably, the step (c) is characterized in that the master mobile unit sends a user command for calculating the distance and the angle (orientation) between the slave mobile unit to the slave mobile unit.

바람직하기로는 상기 단계 (d)는 슬레이브 이동체들은 마스터 이동체로부터 사용자 명령을 받으면 자신의 현재 각을 기억하는 단계; 슬레이브 이동체들은 마스터 이동체의 위치에 대한 상대각과 거리를 계산하여 계산된 상대각 및 거리를 마스터 이동체로 전송하는 단계; 마스터 이동체는 사용자로부터 받은 사용자 명령을 수행하기 위해, 각 슬레이브 이동체가 이동할 목적지와 이동할 최적 각도 및 거리를 계산하고, 그 계산된 값들을 슬레이브 이동체로 전송하는 단계; 슬레이브 이동체는 마스터 이동체로부터 이동할 목적지에 대한 계산된 값을 수신한 후 해당 목적지로 이동하는 단계; 슬레이브 이동체는 마스터 이동체와의 상대 거리를 측정하여 사용자 명령이 수행 완료되었는지 확인하고 완료 메시지를 마스터 이동체에게 전송하는 단계를 포함한다. Preferably said step (d) comprises the steps of: slave mobile stations storing their current angle upon receiving a user command from a master mobile object; Slave mobiles to calculate the relative angle and distance to the position of the master moving object and transmits the calculated relative angle and distance to the master moving body; The master mobile unit calculates an optimal angle and distance to which the slave mobile unit will move, an optimal angle and a distance to move, and transmits the calculated values to the slave mobile unit to perform a user command received from a user; The slave mobile unit receives the calculated value for the destination to move from the master mobile unit to move to the destination; The slave mobile unit includes a step of measuring a relative distance with the master mobile unit to confirm whether the user command is completed and transmitting a completion message to the master mobile unit.

바람직하기로는 사용자가 이동체들에 사용자 명령을 전송하는 단계는 상기 사용자 명령을 받은 이동체들이 마스터 이동체인지를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the step of the user transmitting the user command to the moving objects further comprises the step of confirming whether the mobile objects received the user command is a master moving object.

바람직하기로는 그룹을 이루는 이동체들은 각각 협동 위치 인식을 위한 알고리즘이 탑재되어 있음을 특징으로 한다. Preferably, the moving objects forming the group are each equipped with an algorithm for cooperative position recognition.

바람직하기로는 상기 이동체 간의 협동 위치 인식 알고리즘은 사용자로부터 명령을 수신받은 이동체는 명령을 파싱하는 단계; 상기 명령이 협동 위치 인식을 위한 명령인지를 파악하는 단계; 수신받은 명령이 협동 위치 인식을 위한 명령의 경우, 이동체는 자신이 마스터 이동체인지를 검사하는 단계; 마스터 이동체의 경우 자신이 받은 명령을 슬레이브 이동체로 전송하고, 전송이 성공적으로 이루어졌는지 확인하는 단계; 마스터 이동체는 상태 플래그를 "1"로 설정하고, 슬레이브 이동체들로부터의 상대각 및 거리 정보 수신을 위해 대기하는 단계; 마스터 이동체는 상대각 및 거리 정보의 수신 여부를 체크하는 단계; 마스터 이동체는 상기 상대각 및 거리 정보의 수신 후 대형 형성을 위해 슬레이브 이동체들이 이동해야 할 목적지에 대한 이동각도 및 거리를 계산하여 슬레이브 이동체들로 전송하고 완료하는 단계를 포함한다. Preferably, the cooperative position recognition algorithm between the moving objects includes: parsing the command by the moving object receiving the command from the user; Determining whether the command is for cooperative position recognition; If the received command is a command for cooperative position recognition, the moving object checks whether it is a master moving object; In the case of the master mobile unit, transmitting a command received from the master mobile unit to the slave mobile unit and confirming whether the transmission is successful; The master mobile unit sets the state flag to "1" and waits for receiving relative angle and distance information from slave mobile units; Checking, by the master moving object, the reception of the relative angle and distance information; After receiving the relative angle and distance information, the master moving object includes calculating and transmitting a moving angle and a distance to a destination to which the slave moving objects should move to the slave moving objects for formation of a large size.

바람직하기로는 상기 마스터 이동체 검사 단계에서 이동체 자신이 슬레이브 이동체인 경우는 상태 플래그 값이 "0"인지 확인하고, "0"이면 "1"로 변경한 후, 마스터 이동체에 대한 상대각 및 거리를 계산하여, 마스터 이동체로 계산된 값을 전송하고, 전송이 성공하면, 상태 플래그 값을 "2"로 설정한 후 마스터 이동체로부터 이동할 목적지에 대한 정보를 수신 대기하는 단계; 및 마스터 이동체로부터 이동할 목적지 정보를 수신하였는지 체크하여, 수신하면 목적지로 이동한 후 상태 플래그를 "0"으로 설정한 후 협동 위치 인식 알고리즘을 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. Preferably, in the master moving object inspection step, if the moving object itself is a slave moving object, check whether the state flag value is "0", and if it is "0", change it to "1", and then calculate the relative angle and distance with respect to the master moving object. Transmitting the calculated value to the master moving object, and if the transmission is successful, setting the status flag value to "2" and waiting for information on a destination to be moved from the master moving object; And checking whether the destination information to be moved from the master moving object is received, and if so, moving to the destination, setting the status flag to "0", and ending the cooperative position recognition algorithm.

바람직하기로는 각 상태 플래그의 의미는 마스터 이동체의 경우, "0"은 협동 위치 인식 상태가 아니거나 종료되었음을 나타내고, "1"은 슬레이브 이동체로부터의 응답 대기 상태를 나타내고, 슬레이브 이동체의 경우 "0"은 협동 위치 인식이 종료되었음을 의미하고 "1"은 협동 위치 인식을 위하여 마스터 이동체에 대한 상대각 및 거리를 계산하는 단계를 시작함을 의미하고, "2"는 마스터 이동체로부터의 이동 명령 대기 상태를 의미하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the meaning of each status flag means that "0" indicates not being a cooperative position recognition state or terminated in the case of a master moving object, "1" indicates a waiting state for response from a slave moving object, and "0" in the case of a slave moving object. Means that the cooperative position recognition has ended and "1" means to start calculating the relative angle and distance to the master moving object for the cooperative position recognition, and "2" indicates the waiting state for the movement command from the master moving object. It means to mean.

발명의 다른 태양에 의하면. 하나의 마스터 이동체와 슬레이브 이동체를 구비하는 다중의 이동체의 동시 제어 장치에 있어서, 상기 마스터 이동체 및 슬레이브 이동체의 각각은 제어부, 메모리, 거리센서, 방위센서, 및 통신부를 포함하여 구성되고, 상기 마스터 이동체의 제어부는 사용자로부터 무선 또는 유선으로 제어신호를 받아서 상기 마스터 이동체의 메모리에 저장된 데이터 및 프로그램에 의해 상기 마스터 이동체의 통신부를 통해 슬레이브 이동체에 명령을 보냄으로써, 상기 마스터 이동체의 거리센서 및 방위센서를 이용하여 슬레이브 이동체에 대한 거리 및 방위 정보를 얻고, 슬레이브 이동체는 슬레이브 이동체의 통신부를 통해 마스터 이동체로부터 명령을 받는 슬레이브 이동체의 제어부가 슬레이브 이동체의 메모리에 저장된 데이터 및 프로그램에 의해 슬레이브 이동체의 거리센서와 방위센서에 의해 측정된 거리 및 방위 정보를 마스터 이동체에 보내고, 마스터 이동체의 제어부는 슬레이브 이동체와의 거리 및 방위 정보에 의하여 상대 위치를 파악하여 슬레이브 이동체의 위치 이동을 제어하는 다중의 이동체의 동시 제어 장치를 제공한다. According to another aspect of the invention. In the simultaneous control apparatus of multiple moving objects having one master moving object and a slave moving object, each of the master moving object and the slave moving object includes a control unit, a memory, a distance sensor, an orientation sensor, and a communication unit. The controller of the control unit receives a control signal wirelessly or wired from the user and sends a command to the slave mobile unit through the communication unit of the master mobile unit by data and programs stored in the memory of the master mobile unit, thereby providing a distance sensor and azimuth sensor of the master mobile unit. Obtains distance and bearing information on the slave mobile unit, and the slave mobile unit receives the command from the master mobile unit through the communication unit of the slave mobile unit, and the controller of the slave mobile unit is slaved by the data and program stored in the memory of the slave mobile unit. Sends the distance and bearing information measured by the distance sensor and the orientation sensor of the moving object to the master moving object, and the control unit of the master moving object grasps the relative position based on the distance and bearing information with the slave moving object to control the position movement of the slave moving object. Provides a simultaneous control device of the moving object.

바람직하기로는 사용자로부터 이동체에 보내는 제어신호는 유무선 전화를 이용한 DTMF 일 수도 있고, PC로부터 보내오는 인터넷전화신호인 VoIP 전화신호일 수도 있음을 특징으로 한다. Preferably, the control signal sent from the user to the mobile may be DTMF using a wired or wireless telephone, or may be a VoIP telephone signal, which is an internet telephone signal sent from a PC.

바람직하기로는 사용자로부터 이동체에 보내는 제어신호는 리모트콘트롤러(리모콘)에 의한 제어신호임을 특징으로 한다. Preferably, the control signal sent from the user to the moving object is characterized in that the control signal by the remote controller (remote control).

바람직하기로는 상기 거리센서는 적외선 센서 또는 초음파 센서이고, 상기 방위센서는 지자기 센서 또는 인공위성으로부터 위치신호를 수신하는 GPS 수신기임을 특징으로 한다. Preferably, the distance sensor is an infrared sensor or an ultrasonic sensor, and the orientation sensor is a GPS receiver for receiving a position signal from a geomagnetic sensor or a satellite.

발명의 또다른 태양에 의하면, 다중의 이동체의 동시 제어 방법을 수행하는 소프트웨어 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독가능 기록매체에 있어서, 상기 소프트웨어 프로그램은 상기 다중의 이동체를 하나의 마스터 이동체와 슬레이브 이동체로 구성하는 프로그램 코드; 사용자가 이동체들에 사용자 명령을 전송하는 프로그램 코드; 마스터 이동체가 슬레이브 이동체들에 사용자 명령을 전송하는 프로그램 코드; 슬레이브 이동체들이 마스터 이동체와의 협동 위치 인식 알고리즘에 의하여 사용자 명령을 수행하고 사용자 명령 수행 완료 메시지를 마스터 이동체에 전송하는 프로그램 코드; 및 마스터 이동체가 상기 슬레이브 이동체들로부터의 명령 수행 완료 메시지를 받고 사용자에게 사용자 명령의 수행이 완료되었음을 알리는 메시지를 전송하는 프로그램 코드를 저장하고 있는 기록매체를 제공한다. According to still another aspect of the present invention, in a computer-readable recording medium storing a software program for performing a method of simultaneously controlling a plurality of moving objects, the software program comprises the plurality of moving objects comprising one master moving object and a slave moving object. Program code; Program code for a user to transmit user commands to moving objects; Program code for the master mobile to transmit a user command to the slave mobiles; Program code for slave mobile units to execute a user command by a cooperative position recognition algorithm with the master mobile object and to transmit a user command execution completion message to the master mobile object; And a program medium for receiving a command execution completion message from the slave mobile units and transmitting a message informing the user that the execution of the user command is completed.

바람직하기로는 상기 사용자 명령은 마스터 이동체가 슬레이브 이동체들로 마스터 이동체에 대하여 대형을 이루도록 이동하는 협동 위치 인식명령임을 특징으로 한다. Preferably, the user command is a cooperative position recognition command for moving the master moving object to the master moving object to form a large relative to the master moving object.

바람직하기로는 상기 사용자 명령을 전송하는 프로그램 코드는 마스터 이동체가 슬레이브 이동체로 슬레이브 이동체들 간의 거리와 각(방위)을 계산하기 위한 사용자 명령임을 특징으로 한다. Preferably, the program code for transmitting the user command is characterized in that the master moving object is a user command for calculating the distance and the angle (orientation) between the slave moving objects to the slave moving object.

바람직하기로는 상기 슬레이브 이동체들이 마스터 이동체와의 협동 위치 인식 알고리즘에 의하여 사용자 명령을 수행하고 사용자 명령 수행 완료 메시지를 마스터 이동체에 전송하는 프로그램 코드는 슬레이브 이동체들은 마스터 이동체로부터 사용자 명령을 받으면 자신의 현재 각을 기억하는 프로그램 코드; 슬레이브 이동체들은 마스터 이동체의 위치에 대한 상대각과 거리를 계산하여 계산된 상대각 및 거리를 마스터 이동체로 전송하는 프로그램 코드; 마스터 이동체는 사용자로부터 받은 사용자 명령을 수행하기 위해, 각 슬레이브 이동체가 이동할 목적지와 이동할 최적 각도 및 거리를 계산하고, 그 계산된 값들을 슬레이브 이동체로 전송하는 프로그램 코드; 슬레이브 이동체는 마스터 이동체로부터 이동할 목적지에 대한 계산된 값을 수신한 후 해당 목적지로 이동하는 프로그램 코드; 슬레이브 이동체는 마스터 이동체와의 상대 거리를 측정하여 사용자 명령이 수행 완료되었는지 확인하고 완료 메시지를 마스터 이동체에게 전송하는 프로그램 코드를 포함하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the program code for executing the user command by the slave mobile unit by the cooperative position recognition algorithm with the master mobile unit and transmitting the user command execution completion message to the master mobile unit is that the slave mobile units receive their user command from the master mobile unit. Program code to remember; The slave moving objects may include: program code for calculating a relative angle and distance with respect to the position of the master moving object and transmitting the calculated relative angle and distance to the master moving object; The master moving object may include: program code for calculating a destination to which each slave moving object moves, an optimum angle and distance to move, and transmitting the calculated values to the slave moving object to execute a user command received from a user; The slave mobile unit may include: program code for receiving a calculated value for a destination to be moved from the master mobile unit and then moving to the corresponding destination; The slave moving object may include a program code for measuring a relative distance with the master moving object to confirm whether a user command is completed and transmitting a completion message to the master moving object.

바람직하기로는 사용자가 이동체들에 사용자 명령을 전송하는 프로그램 코드는 상기 사용자 명령을 받은 이동체들이 마스터 이동체인지를 확인하는 프로그램 코드를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the program code for transmitting a user command to the moving objects by the user may further include a program code for confirming whether the moving objects received the user command are master moving objects.

바람직하기로는 상기 이동체 간의 협동 위치 인식 알고리즘은 사용자로부터 명령을 수신받은 이동체는 명령을 파싱하는 프로그램 코드; 상기 명령이 협동 위치 인식을 위한 명령인지를 파악하는 프로그램 코드; 수신받은 명령이 협동 위치 인식을 위한 명령의 경우, 이동체는 자신이 마스터 이동체인지를 검사하는 프로그램 코드; 마스터 이동체의 경우 자신이 받은 명령을 슬레이브 이동체로 전송하고, 전송이 성공적으로 이루어졌는지 확인하는 프로그램 코드; 마스터 이동체는 상태 플래그를 "1"로 설정하고, 슬레이브 이동체들로부터의 상대각 및 거리 정보 수신을 위해 대기하는 프로그램 코드; 마스터 이동체는 상대각 및 거리 정보의 수신 여부를 체크하는 프로그램 코드; 마스터 이동체는 상기 상대각 및 거리 정보의 수신 후 대형 형성을 위해 슬래이브 이동체들이 이동해야 할 목적지에 대한 이동각도 및 거리를 계산하여 슬레이브 이동체들로 전송하고 완료하는 프로그램 코드를 포함한다. Preferably, the cooperative position recognition algorithm between the moving objects includes: a program code for receiving a command from a user and parsing the command; Program code for determining whether the command is for cooperative position recognition; If the received command is a command for cooperative position recognition, the moving object comprises: program code for checking whether it is a master moving object; A program code for transmitting a command received by the master mobile device to the slave mobile device and confirming whether the transmission is successful; The master moving object has a program code that sets a status flag to "1" and waits for receiving relative angle and distance information from slave moving objects; The master moving object includes program code for checking whether or not the relative angle and distance information are received; The master moving object includes program code for calculating and transmitting a moving angle and a distance to a destination to which the slave moving objects should move to receive the relative angle and distance information, and then completing the formation.

바람직하기로는 상기 마스터 이동체 검사 프로그램 코드에서 이동체 자신이 슬레이브 이동체인 경우는 상태 플래그 값이 "0"인지 확인하고, "0"이면 "1"로 변경한 후, 마스터 이동체에 대한 상대각 및 거리를 계산하여, 마스터 이동체로 계산된 값을 전송하고, 전송이 성공하면, 상태 플래그 값을 "2"로 설정한 후 마스터 이동체로부터 이동할 목적지에 대한 정보를 수신 대기하는 프로그램 코드; 및 마스터 이동체로부터 이동할 목적지 정보를 수신하였는지 체크하여, 수신하면 목적지로 이동한 후 상태 플래그를 "0"으로 설정한 후 협동 위치 인식 알고리즘을 종료하는 프로그램 코드를 포함하는 것을 특징으로 한다. Preferably, if the moving object itself is a slave moving object in the master moving object inspection program code, check whether the status flag value is "0". If the moving object is "0", change it to "1" and then change the relative angle and distance with respect to the master moving object. Program code for calculating and transmitting the calculated value to the master moving object and, if the transmission is successful, setting the status flag value to "2" and receiving information on the destination to be moved from the master moving object; And program code for checking whether the destination information to be moved from the master moving object has been received, and if so, moving to the destination, setting the status flag to "0", and ending the cooperative position recognition algorithm.

본 발명에 의한 다중 이동체(로봇)의 협동 위치 인식 기반 동시 조작 방법은 사용자가 다중의 이동체를 조작할 때 하나의 이동체 조작을 통하여 다중의 이동체를 조작함으로써 다중의 이동체 조작의 편의성을 보장하고 작업을 신속하게 수행할 수 있는 효과를 제공한다. Cooperative position recognition-based simultaneous operation method of multiple moving objects (robot) according to the present invention ensures the convenience and operation of multiple moving objects by manipulating multiple moving objects through one moving object when a user operates multiple moving objects. Provides an effect that can be performed quickly.

도 1 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 의한 다중 이동체 협동 위치 인식을 통한 다중 이동체 동시 제어 방법을 단계별로 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 의한 다중 이동체 동시 조작 방법의 협동 위치 인식 알고리즘의 순서도이다.
도 10은 본 발명에 적용되는 이동체의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
1 to 8 are diagrams for explaining a multi-mobile simultaneous control method through the multi-mobile cooperation position recognition according to an embodiment of the present invention step by step.
9 is a flowchart of a cooperative position recognition algorithm of a multi-mobile simultaneous operation method according to the present invention.
10 is a block diagram schematically showing a configuration of a moving body applied to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 다중 이동체 동시 제어 방법 및 장치, 및 그를 수행하는 컴퓨터 판독가능 프로그램을 저장한 기록매체의 구성 및 동작에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, a structure and an operation of a multi-mobile simultaneous control method and apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, and a recording medium storing a computer readable program for performing the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 10은 본 발명에 적용되는 이동체의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다. 도 10에 의하면, 2개의 이동체(1001, 1002)가 도시되어 있는데, 그 중 하나는 마스터 이동체(1001)이고 다른 하나는 슬레이브 이동체(1002)이다. 도 10에서 마스터 이동체(1001)와 슬레이브 이동체(1002)의 구성은 편의상 동일한 구성 요소들을 구비하도록 구성하였으나, 마스터 이동체(1001)에 의해 제어되는 슬레이브 이동체(1002)에는 거리센서와 지자기센서를 구비하지 않게 구성할 수도 있고, 이에 따라 슬레이브 이동체(1002)의 작동 프로그램은 마스터 이동체(1001)의 작동 프로그램과 상이하게 할 수 있다. 본 실시예에서는 마스터 이동체(1001)와 슬레이브 이동체(1002)의 구성 요소를 동일하게 하여, 어느 이동체나 상황에 따라서는 마스터가 될 수 있게 구성하였다. 10 is a block diagram schematically showing a configuration of a moving body applied to the present invention. According to FIG. 10, two moving bodies 1001 and 1002 are shown, one of which is a master moving object 1001 and the other is a slave moving object 1002. In FIG. 10, the master mobile unit 1001 and the slave mobile unit 1002 are configured to have the same components for convenience, but the slave mobile unit 1002 controlled by the master mobile unit 1001 is not provided with a distance sensor and a geomagnetic sensor. The operating program of the slave moving object 1002 may be different from the operating program of the master moving object 1001. In this embodiment, the components of the master moving object 1001 and the slave moving object 1002 are made the same, so that any moving object can be a master depending on the situation.

도 10을 참조하면, 마스터 이동체(1001)는 제어부(1010), 메모리(1012), 거리센서(1014), 방위센서(1016), 및 통신부(1018)로 구성되고, 마찬가지로 슬레이브 이동체(1002)는 제어부(1020), 메모리(1022), 거리센서(1024), 방위센서(1026), 및 통신부(1028)로 구성된다. 마스터 이동체(1001)의 제어부(1010)는 사용자(미도시)로부터 무선 또는 유선으로 제어신호를 받아서 메모리(1012)에 저장된 데이터 및 프로그램에 의해 통신부(1018)를 통해 슬레이브 이동체(1002)에 명령을 보냄으로써, 거리센서(1014) 및 방위센서(1016)를 이용하여 슬레이브 이동체(1002)에 대한 거리 및 방위 정보를 얻는다. 유사하게 슬레이브 이동체(1002)는 통신부(1028)를 통해 마스터 이동체(1001)로부터 명령을 받는 제어부(1020)가 메모리(1022)에 저장된 데이터 및 프로그램에 의해 거리센서(1024)와 방위센서(1026)에 의해 측정된 거리 및 방위 정보를 마스터 이동체(1001)에 보낸다. Referring to FIG. 10, the master moving object 1001 includes a control unit 1010, a memory 1012, a distance sensor 1014, an orientation sensor 1016, and a communication unit 1018. The controller 1020, the memory 1022, the distance sensor 1024, the orientation sensor 1026, and the communication unit 1028. The control unit 1010 of the master mobile unit 1001 receives a control signal from a user (not shown) by wireless or wired and commands a slave mobile unit 1002 through the communication unit 1018 by data and programs stored in the memory 1012. By sending, the distance sensor 1014 and the direction sensor 1016 are used to obtain distance and orientation information for the slave moving object 1002. Similarly, the slave mobile unit 1002 includes a distance sensor 1024 and azimuth sensor 1026 by a controller 1020 that receives a command from the master mobile unit 1001 via the communication unit 1028 by data and programs stored in the memory 1022. Send the distance and azimuth information measured by the master moving object 1001.

이러한 이동체의 구성을 통하여 마스터 이동체(1001)의 제어부(1010)는 슬레이브 이동체(1002)와의 거리 및 방위 정보에 의하여 상대 위치를 파악하여 슬레이브 이동체(1002)의 위치 이동을 제어할 수 있는 것이다. Through the configuration of the mobile unit, the controller 1010 of the master mobile unit 1001 can control the positional movement of the slave mobile unit 1002 by grasping the relative position based on the distance and orientation information with respect to the slave mobile unit 1002.

여기서, 본 발명에서 사용자로부터 이동체에 보내는 제어신호는 유무선 전화를 이용한 DTMF 일 수도 있고, PC로부터 보내오는 인터넷전화신호인 VoIP 전화신호일 수도 있고, 피제어기(여기서는 이동체)에 제어신호를 송출하는 리모트콘트롤러(리모콘)일 수도 있다. 이에 대한 기술은 당업자에게 명백한 것이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명에서 거리센서는 적외선 센서 또는 초음파 센서로 구성될 수 있으며, 방위센서는 지자기 센서 (자이로 센서) 또는 인공위성으로부터 위치신호를 수신하는 GPS 수신기로 구성될 수 있으나, 이에 대한 기술은 당업자에게 명백한 것이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.Here, in the present invention, the control signal sent from the user to the mobile body may be DTMF using a wired or wireless telephone, or may be a VoIP telephone signal, which is an internet telephone signal sent from a PC, and a remote controller for transmitting a control signal to a controlled device (here, the mobile body). It may be a (remote control). Since the description thereof will be apparent to those skilled in the art, the detailed description will be omitted. In addition, in the present invention, the distance sensor may be configured as an infrared sensor or an ultrasonic sensor, and the orientation sensor may be configured as a geomagnetic sensor (gyro sensor) or a GPS receiver for receiving a position signal from a satellite, but a description thereof will be directed to those skilled in the art. Since it is obvious, a detailed description thereof will be omitted.

상술한 이동체의 구성 및 동작을 통하여, 도 1 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 다중 이동체 동시 제어 방법에 대하여 설명하기로 한다. Through the configuration and operation of the above-described moving object, a multi-mobile simultaneous control method of the present invention will be described with reference to FIGS.

도 1 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 의한 다중 이동체 협동 위치 인식을 통한 다중 이동체 동시 제어 방법을 단계별로 설명하기 위한 도면이다. 1 to 8 are diagrams for explaining a multi-mobile simultaneous control method through the multi-mobile cooperation position recognition according to an embodiment of the present invention step by step.

도 1 내지 도 8에서, 사용자(1000)는 도면에는 도시되지 않았지만, 휴대단말 기반의 원격제어 사용자 인터페이스(I/F)를 포함하는 단말기를 사용하고, 이동체는 이동체 원격 제어 모듈을 포함하고 있다. 1 to 8, although not shown in the drawing, the user 1000 uses a terminal including a portable terminal based remote control user interface (I / F), and the moving object includes a moving object remote control module.

사용자 I/F는 사용자 UI 프로그램과 이동체 원격 제어 모듈과의 통신을 위한 원격 제어 스터브(stub) 모듈을 포함한다. UI 프로그램은 사용자가 다수의 이동 로봇을 동시 제어 가능하도록 하며, 그룹 이동 및 협동 위치 인식 등의 다양한 기능을 제공한다. 원격 제어 스터브 모듈에는 Atmega128 MCU, IEEE802.15.4a 하드웨어 모듈을 포함하여 원격 제어 명령을 생성하며, TinyOS 및 관련 MAC이 기본 탑재되어 있다. 또한, 사용자 IF는 WPAN (초고속 개인용 무선 네트워크) 통신 모듈을 내장하고 있고, 이 초고속 개인용 무선 네트워크 통신 모듈에 의해 이동체 원격 제어 모듈에 내장된 WPAN (초고속 개인용 무선 네트워크) 통신 모듈을 통해 이동체와 통신한다. The user I / F includes a remote control stub module for communicating the user UI program with the mobile remote control module. The UI program enables a user to simultaneously control a plurality of mobile robots, and provides various functions such as group movement and cooperative position recognition. The remote control stub module generates remote control commands, including Atmega128 MCUs and IEEE802.15.4a hardware modules, and comes standard with TinyOS and associated MACs. In addition, the user IF has a built-in WPAN (Ultra High Speed Personal Wireless Network) communication module and communicates with the mobile device through the WPAN (Ultra High Speed Personal Wireless Network) communication module embedded in the mobile remote control module by the high-speed personal wireless network communication module. .

이동체 원격 제어 모듈은 각 이동 로봇의 이동체 제어기에 UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter; 범용 비동기화 송수신기)를 통해 부착된다. 이동체 원격 제어 모듈은 도 10의 제어부에 해당하는 것으로, 사용자 휴대단말 혹은 타 이동 로봇으로부터 수신된 명령 전처리 모듈, 이동 로봇 실시간 제어 모듈, 정밀 거리 측정 모듈, 협동 위치 인식 모듈, 그리고 자동 스페이싱(auto-spacing) 모듈로 구성되어 있다. 본 발명에 적용되는 이동체 원격 제어 모듈은 첫째, IEEE 802.15.4a를 기반으로 한 최초의 다중 이동 로봇 원격 제어 플랫폼이다. 둘째, 다중 이동 로봇에 대한 그룹 이동 및 협동 위치 인식 등의 편리한 원격 제어 기능을 제공한다. 셋째, IEEE 802.15.4a의 거리 측정 및 상대각 측정 기능을 이용한 새로운 협동 위치 인식 제어 기법을 제공한다. 단, 본 발명에서는 원격 영상 전송은 다루고 있지 않으며, 로봇에서 제공하는 FM 방식 영상 전송을 이용한다. The mobile remote control module is attached to the mobile controller of each mobile robot through a universal asynchronous receiver / transmitter (UART). The moving object remote control module corresponds to the control unit of FIG. 10, and includes a command preprocessing module, a mobile robot real-time control module, a precision distance measuring module, a cooperative position recognition module, and an automatic spacing received from a user mobile terminal or another mobile robot. spacing module). The mobile remote control module applied to the present invention is, firstly, the first multi-mobile robot remote control platform based on IEEE 802.15.4a. Second, it provides convenient remote control functions such as group movement and cooperative position recognition for multiple mobile robots. Third, the present invention provides a new cooperative position recognition control technique using the distance measurement and relative angle measurement functions of IEEE 802.15.4a. However, the present invention does not deal with remote image transmission, and uses the FM system image transmission provided by the robot.

정밀 거리 측정 모듈은 IEEE 802.15.4a 모듈을 기반으로 동작하며, SDS-TWR 기법(비특허문헌 [3] 참조)을 이용한다. 정밀 거리 측정 모듈은 이동 로봇 간의 일정 거리를 유지하는 자동 스페이싱 모듈과 협동 위치 인식 모듈에 의해서 사용된다. 자동 스페이싱 모듈은 사용자 UI 프로그램으로부터 다중 이동체에 대한 그룹 이동 명령 요청시 동작하는 모듈이며, 사용자가 그룹 이동 명령을 일련번호가 낮은 로봇(마스터 이동체)에 전송함으로 동작을 시작한다. 다음으로, 마스터 이동체는 사용자가 정해준 진행 각도로 진행 각도(나침판)를 조정한 후에, 나머지 로봇(슬레이브 이동체)으로 진행 각도를 송신하여 진행 각도를 동일하게 맞추도록 한다. 끝으로, 마스터 이동체는 정해준 방향으로 진행하게 되며, 각 슬레이브 이동체는 정밀거리측정 모듈을 통하여 마스터 이동체와의 거리 측정을 실시하면서 마스터 이동체로부터 수신된 거리 유지값(d)을 넘지 않도록 한다. 일정 거리 유지를 위해 d 값에 두 경계치 값(HWM, LWM)을 부가적으로 이용한다. 마스터 이동체와 슬레이브 이동체 사이의 거리가 (d-LWM) 보다 커지면 슬레이브 이동체는 마스터 이동체 방향으로 이동을 시작하며, 둘 사이의 거리가 (d-HWM) 보다 작아지면 움직임을 멈춘다. 협동 위치 인식 모듈은 다중 이동 로봇들이 사용자가 요구한 특정 위치형태 (간격이 k 미터인 일렬 횡대)를 사용자의 추가적인 조작 없이 갖추도록 한다. 본 발명에서는 기존 협동 위치 인식 기법과 달리 이동 로봇 간의 거리 정보와 상대각 정보를 이용하여 동작한다.  The precision distance measuring module operates based on the IEEE 802.15.4a module and uses the SDS-TWR technique (see Non-Patent Document 3). The precision distance measuring module is used by the automatic spacing module and the cooperative position recognition module to maintain a constant distance between the mobile robots. The automatic spacing module is a module that operates when a group move command is requested for multiple moving objects from a user UI program. The automatic spacing module starts operation by sending a group move command to a robot having a lower serial number (master moving object). Next, the master moving body adjusts the moving angle (compass plate) to the moving angle set by the user, and then transmits the moving angle to the remaining robots (slave moving bodies) so that the moving angles are equally adjusted. Finally, the master moving object proceeds in the predetermined direction, and each slave moving object does not exceed the distance holding value (d) received from the master moving object while measuring the distance with the master moving object through the precision distance measuring module. In order to maintain a certain distance, two boundary values (HWM and LWM) are additionally used for the d value. When the distance between the master moving object and the slave moving object is greater than (d-LWM), the slave moving object starts moving in the direction of the master moving object, and when the distance between the two is smaller than (d-HWM), the movement stops. The cooperative position recognition module allows multiple mobile robots to equip the user with the desired positional form (a horizontal rung with a distance of k meters) without additional user intervention. Unlike the existing cooperative position recognition scheme, the present invention operates using distance information and relative angle information between mobile robots.

도 1을 참조하면, 이동체의 그룹은 하나의 마스터 이동체(1001)와 두 슬레이브 이동체(1002, 1003)로 구성된다(단계 1). Referring to Fig. 1, a group of moving bodies is composed of one master moving object 1001 and two slave moving objects 1002 and 1003 (step 1).

본 실시예에서는 사용자(1000)가 상술한 유무선 전화기 또는 리모콘을 이용하여, 도 1에 도시된 이동체 그룹(1001, 1002, 1003)을 마스터 이동체(1001)를 기준으로 슬레이브 이동체를 수평으로 거리 d만큼 떨어져 정렬된 대형을 갖추려고 한다고 가정한다. In the present exemplary embodiment, the user 1000 uses the above-described wired / wireless telephone or a remote controller to move the slave groups 1001, 1002, and 1003 shown in FIG. 1 horizontally by the distance d based on the master mobile unit 1001. Suppose you want to have large formations arranged apart.

도 1 내지 도 8에서 2차원 좌표(0,d)에 존재하고 있는 마스터 이동체(1001)는 (a1, d1), (a2, d2)에 위치하고 있는 슬레이브 이동체 (1002, 1003)에 마스터 이동체에 대한 상대각 및 거리를 구해달라는 명령을 전송한다. 각 슬레이브 이동체(1002, 1003)는 자이로 센서와 초음파 (마스터 이동체(1001)로 향한 초음파 발생 후, 자이로를 이용한 방향 감지)를 이용하여 상대각을 구하고 IEEE 802.15.4a를 이용하여 거리를 구한 뒤에 마스터 이동체(1001)로 그 값을 전송한다. 마스터 이동체(1001)는 이를 기반으로 각 슬레이브 이동체들(1002, 1003)이 이동해야 할 목적지 T1과 T2를 잘 정의된 알고리즘에 따라 결정하고, 각 슬레이브 이동체들(1002, 1003)이 이동할 각과 방향을 수식을 이용하여 최종 결정하여 각 슬레이브 이동체(1002, 1003)에게 알려줌으로써 실질적인 이동을 시작하도록 한다.In FIGS. 1 to 8, the master moving object 1001 existing in the two-dimensional coordinates (0, d) is connected to the master moving object in the slave moving objects 1002 and 1003 located at (a1, d1) and (a2, d2). Send the command to get the relative angle and distance. Each slave mobile unit 1002 or 1003 obtains a relative angle using a gyro sensor and ultrasonic waves (direction detection using a gyro after generating an ultrasonic wave toward the master mobile unit 1001), and then obtains a distance using IEEE 802.15.4a. The value is transmitted to the moving object 1001. Based on this, the master moving object 1001 determines the destinations T1 and T2 to which each of the slave moving objects 1002 and 1003 should move according to a well-defined algorithm, and determines the angle and direction to which each of the slave moving objects 1002 and 1003 move. The final decision is made by using the equation to inform each slave moving object 1002, 1003 to start the actual movement.

이러한 마스터 이동체(1001)와 슬레이브 이동체(1002, 1003) 간의 명령 처리 과정을 이하 보다 상세히 설명하기로 한다.The command processing process between the master mobile unit 1001 and the slave mobile units 1002 and 1003 will be described in more detail below.

도 1에서 사용자(1000)가 이동체(1001-1003)를 마스터 이동체(1001)와 슬레이브 이동체(1002, 1003)로 그룹화하는 경우, 도 2에 도시한 바와 같이, 사용자(1000)가 마스터 이동체(1001)에 사용자 명령, 즉 제어신호를 보낸다 (단계 2). 이러한 제어신호는 이동체 간의 대형 형성과 같은 협동 위치 인식 명령으로서 (수평, d)와 같은 명령 구조를 취할 수 있다. In FIG. 1, when the user 1000 groups the moving object 1001-1003 into the master moving object 1001 and the slave moving objects 1002 and 1003, as shown in FIG. 2, the user 1000 moves the master moving object 1001. Send a user command, i.e. a control signal (step 2). Such a control signal may take a command structure such as (horizontal, d) as a cooperative position recognition command such as large formation between moving bodies.

도 3에 도시한 바와 같이 마스터 이동체(1001)는 슬레이브 이동체들(1002, 1003) 간의 거리와 각(방위)을 계산하기 위해 슬레이브 이동체들(1002, 1003)로 명령을 보내고 슬레이브 이동체들(1002, 1003)은 마스터 이동체(1001)로부터 명령을 받으면 자신의 현재 각을 기억한다 (단계 3). As shown in FIG. 3, the master moving object 1001 sends commands to the slave moving objects 1002 and 1003 to calculate distances and angles (orientations) between the slave moving objects 1002 and 1003. 1003 stores its current angle when it receives a command from the master moving object 1001 (step 3).

그 다음, 도 4에 도시한 바와 같이, 예로써 슬레이브 이동체(1003)가 현재 위치에서 회전하면 거리센서(초음파 센서 또는 적외선 센서) 및 지자기 센서를 이용하여 마스터 이동체(1001)의 위치에 대한 상대각(a2)과 거리(d2)를 계산한다 (단계 4). Next, as shown in FIG. 4, when the slave moving object 1003 rotates at the current position, for example, a relative angle with respect to the position of the master moving object 1001 using a distance sensor (ultrasound sensor or infrared sensor) and a geomagnetic sensor. (a2) and the distance d2 are calculated (step 4).

그 다음, 도 5에 도시한 바와 같이, 슬레이브 이동체(1003)는 원래 자신의 각으로 복귀한 후 계산된 상대각(a2) 및 거리(d2)를 마스터 이동체(1001)로 전송한다(단계 5). 마찬가지 과정을 통하여, 단계 5에서 슬레이브 이동체(1002)는 계산된 상대각(a1) 및 거리(d1)를 마스터 이동체(1001)로 전송한다.Then, as shown in FIG. 5, the slave mobile unit 1003 returns to its original angle and transmits the calculated relative angle a2 and the distance d2 to the master mobile unit 1001 (step 5). . Similarly, in step 5, the slave mobile unit 1002 transmits the calculated relative angle a1 and the distance d1 to the master mobile unit 1001.

그 후, 도 6에 도시한 바와 같이, 마스터 이동체(1001)는 사용자(1000)로부터 받은 대형(수평, d)을 형성하기 위해, 각 슬레이브 이동체(1002, 1003)가 이동할 목적지(T1, T2)와 이동할 최적 각도(a1'. a2') 및 거리(d1', d2')를 계산하고, 그 계산된 값들을 슬레이브 이동체(1002, 1003)로 전송한다(단계 6). Thereafter, as shown in FIG. 6, the master moving object 1001 has a destination T1 and T2 to which each slave moving object 1002 and 1003 will move to form a large (horizontal, d) received from the user 1000. The optimum angles a1 ', a2' and distances d1 'and d2' to be moved are calculated, and the calculated values are transmitted to the slave moving objects 1002 and 1003 (step 6).

그런 다음, 도 7에 도시한 바와 같이, 각 슬레이브 이동체(1002, 1003)는 마스터 이동체(1001)로부터 이동할 목적지(T1, T2)에 대한 계산된 값을 수신한 후 대형 형성을 위해 해당 목적지로 이동한다(단계 7). 단계 7에서는 슬레이브 이동체(1002, 1003)는 오도메트리(odometry)(주행거리측정)를 이용하여 대형을 이루는 목적지(T1, T2)까지 이동하며, 마스터 이동체(1001)와의 상대적인 거리(d)는 측정하지 않으며, 이동체의 실시간 제어 모듈을 이용하여 관련 명령을 발생시킨다. Then, as shown in FIG. 7, each slave moving object 1002, 1003 receives the calculated values for the destinations T1, T2 to be moved from the master moving object 1001, and then moves to the corresponding destination for large formation. (Step 7). In step 7, the slave moving bodies 1002 and 1003 move to destinations T1 and T2 which form a large size by using odometry (driving distance measurement), and the relative distance d with the master moving object 1001 is It does not measure, and generates a related command using the real-time control module of the moving object.

끝으로, 도 8에 도시한 바와 같이, 슬레이브 이동체(1002, 1003)는 마스터 이동체(1001)와의 상대 거리(d)를 측정하여 대형 형성이 완료되었는지 확인하고 대형 형성 완료 메시지를 마스터 이동체(1001)에게 전송한다. 슬레이브 이동체(1002, 1003)로부터 대형 형성 완료 메시지를 받은 마스터 이동체(1001)는 사용자에게 대형 형성이 완료되었음을 알리는 메시지를 전송함으로써, 이동체간의 협동 위치 인식 명령 (수평, d)과 같은 사용자 명령에 의해 이동체 그룹의 대형 형성이 완료된다 (단계 8). Finally, as shown in FIG. 8, the slave moving bodies 1002 and 1003 measure the relative distance d with the master moving object 1001 to confirm that the formation of the large-scale formation is completed, and the large-size formation completion message is sent to the master moving body 1001. Send to. The master mobile unit 1001 receiving the large formation completion message from the slave mobile units 1002 and 1003 transmits a message informing the user that the large formation has been completed, and by a user command such as a cooperative position recognition command (horizontal, d) between the mobile units. The formation of the large group of moving bodies is completed (step 8).

상술한 바와 같이, 본 발명의 다중 이동체 동시 제어 방법을 이용하여, 다중의 이동체들을 마스터 이동체와 슬레이브 이동체로 그룹화하고, 사용자가 마스터 이동체에 명령을 주면 마스터 이동체가 슬레이브 이동체들에게 명령을 전달하여 사용자가 원하는 대로 마스터 이동체와 슬레이브 이동체들을 동시 제어할 수 있다. As described above, by using the multiple moving object simultaneous control method of the present invention, grouping multiple moving objects into a master moving object and a slave moving object, and when a user gives a command to the master moving object, the master moving object transmits a command to the slave moving objects so that the user Can simultaneously control the master and slave mobiles.

본 발명에서 그룹을 이루는 이동체들은 각각 협동 위치 인식을 위한 알고리즘이 탑재되어 있으며, 도 9는 본 발명에 적용되는 협동 위치 인식 알고리즘의 순서도이다. 본 발명에서는 IEEE 802.15.4a에서 제공하는 거리 측정 기능과 로봇에 장착되어 있는 자이로(gyro)센서와 초음파를 이용한 상대 각(angle) 측정 기능을 이용하는 새로운 협동 위치 인식 (Cooperative Localization; CL) 기법을 이용한다.In the present invention, the moving objects forming the group are each equipped with an algorithm for cooperative position recognition, and FIG. 9 is a flowchart of a cooperative position recognition algorithm applied to the present invention. In the present invention, a new cooperative localization (CL) technique using a distance measuring function provided by IEEE 802.15.4a, a gyro sensor mounted on a robot, and a relative angle measuring function using ultrasonic waves is used. .

도 9에 의하면, 사용자로부터 명령을 수신받은 이동체는 명령을 파싱하여(901), 협동 위치 인식을 위한 명령인지를 파악하고(903), 수신받은 명령이 협동 위치 인식을 위한 명령의 경우, 이동체는 자신이 마스터 이동체인지를 검사한다(905). 마스터 이동체의 경우 자신이 받은 명령을 슬레이브 이동체로 전송한 후(907), 전송이 성공적으로 이루어졌는지 확인한다(909). According to FIG. 9, a mobile object that receives a command from a user parses the command (901) to determine whether it is a command for cooperative position recognition (903), and when the received command is a command for cooperative position recognition, the mobile object It checks whether it is a master moving object (905). In the case of the master moving object after transmitting the command received to the slave moving object (907), and checks whether the transmission was successful (909).

그 다음, 상태 플래그를 "1"로 설정하고, 슬레이브 이동체들로부터의 상대각 및 거리 정보 수신을 위해 대기한다(911). 여기서, 각 상태 플래그의 의미는 마스터 이동체의 경우, "0"은 협동 위치 인식 상태가 아니거나 종료되었음을 나타내고, "1"은 슬레이브 이동체로부터의 응답 대기 상태를 나타낸다. 슬레이브 이동체의 경우 "0"은 협동 위치 인식이 종료되었음을 의미하고 "1"은 협동 위치 인식을 위하여 마스터 이동체에 대한 상대각 및 거리를 계산하는 단계를 시작함을 의미한다. 또한 "2"는 마스터 이동체로부터의 이동 명령 대기 상태를 의미한다. The state flag is then set to " 1 " and waits for receiving relative angle and distance information from slave mobiles (911). Here, the meaning of each status flag means that, in the case of the master mobile object, "0" indicates that the cooperative position recognition state is not completed or "1" indicates a response waiting state from the slave mobile object. In the case of the slave moving object, "0" means that the cooperative position recognition has been completed, and "1" means starting the step of calculating the relative angle and distance with respect to the master moving object for the cooperative position recognition. In addition, "2" means the wait state of the movement command from the master moving object.

그 다음, 상대각 및 거리 정보의 수신 여부를 체크하여(913), 상대각 및 거리 정보의 수신 후 마스터 이동체는 대형 형성을 위해 슬래이브 이동체들이 이동해야 할 목적지에 대한 이동각도 및 거리를 계산하여 슬레이브 이동체들로 전송하고(915), 알고리즘 수행을 완료한다. Next, by checking whether the relative angle and distance information is received (913), after receiving the relative angle and distance information, the master moving object calculates the moving angle and distance with respect to the destination to which the slave moving objects should move to form a large size. Send to the slave mobiles (915), complete the algorithm execution.

한편 단계 905에서 이동체 자신이 슬레이브 이동체인 경우는 상태 플래그 값이 "0"인지 확인하고(917), "0"이면 "1"로 변경한 후(919), 마스터 이동체에 대한 상대각 및 거리를 계산하여(921, 923), 마스터 이동체로 계산된 값을 전송한다(925). 전송이 성공하면(927), 상태 플래그 값을 "2"로 설정한 후 마스터 이동체로부터 이동할 목적지에 대한 정보를 수신 대기한다(929). 마스터 이동체로부터 이동할 목적지 정보를 수신하였는지 체크하여(931), 수신하면 목적지로 이동한 후 상태 플래그를 "0"으로 설정(933)한 후 협동 위치 인식 알고리즘을 종료한다. On the other hand, if the moving object itself is a slave moving object in step 905 (step 917), if the status flag value is "917", and if "0" is changed to "1" (919), the relative angle and distance to the master moving object In operation 921 and 923, the calculated value is transmitted to the master moving object (925). If the transmission is successful (927), the state flag value is set to "2" and then receive information on the destination to move from the master moving object (929). It is checked whether the destination information to be moved from the master moving object has been received (931), and upon receipt, the cooperative position recognition algorithm is terminated after moving to the destination (933).

본 발명에서 사용한 이동체(로봇)는 2개의 바퀴를 장착하고 있으며, 로봇 제어를 위해 ATmega128 MCU를 기반한 펌웨어가 동작하고 있다. 원격 제어 플랫폼(특히, 원격 제어 스터브 모듈)은 독립적인 ATmega128 MCU 및 Nanotron사의 IEEE 802.15.4a모듈 하드웨어를 이용하며 TinyOS 및 관련 MAC(nanoLOC)을 이용한다. 이동체 (로봇) 내 제어 모듈과 사용자 휴대 단말과 원격 제어기 플랫폼은 보드레이드 38,400의 UART로 연결된다. 첫째, 정밀 거리 측정 모듈(자동 스페이싱/협동위치인식) 성능 측정 결과에 따르면 실내(양측에 3~4m 간격으로 철문이 있는 폭이 3m정도의 복도)에서의 평균오차는 64.6cm, 실외에서의 평균오차는 115.4cm정로도 파악되었다. 본 발명의 로봇 제어기의 주요 사용용도가 실외 환경임을 고려할 때, 오차가 다소 높음을 확인할 수 있다. The mobile body (robot) used in the present invention is equipped with two wheels, and the firmware based on the ATmega128 MCU is operating for controlling the robot. The remote control platform (especially the remote control stub module) utilizes independent ATmega128 MCUs and Nanotron's IEEE 802.15.4a module hardware and uses TinyOS and its associated MAC (nanoLOC). The control module in the mobile (robot), the user's handheld terminal and the remote control platform are connected by a UART of 38,400 RAID. First, according to the performance measurement result of the precision distance measuring module (automatic spacing / cooperative position recognition), the average error in the indoor area (corridor of 3m width with iron gates on each side of 3-4m) is 64.6cm, The error was also estimated to be 115.4 cm. Considering that the main use of the robot controller of the present invention is an outdoor environment, it can be confirmed that the error is somewhat high.

위험지역에서 동작하는 다중 이동체(로봇) 제어를 위해 요구하고 있는 실시간성은 약 100msec 정도로 파악하고 있다. 플랫폼 설계시, 제어를 위해 소요되는 최악의 시간은 약 54.19msec로 분석 되었다(분석 모델 생략). 실제 실험을 통하여 측정된 값은 약 338msec로 확인되었다. 무선 통신을 위해 소요되는 시간은 68.5msec 미만인 반면, UART 모듈을 통과하는데 소요되는 시간의 200msec를 넘는 것으로 파악되었다. 이는 TinyOS에서 사용하고 있는 프로그래밍 모델 및 장치 구동기 구조로 인한 오버헤드로 판단되며 성능 최적화가 필수적이다. The real-time required for the control of multiple moving bodies (robots) operating in a hazardous area is about 100msec. In designing the platform, the worst time for control was about 54.19 msec (without analysis model). The actual measured value was found to be about 338 msec. The time required for wireless communication was found to be less than 68.5msec, while exceeding 200msec of the time required to pass through the UART module. This is judged to be overhead due to the programming model and device driver structure used in TinyOS, and performance optimization is essential.

본 발명에서 의한 다중 이동체(로봇) 협동 위치 인식을 통한 다중 이동체의 동시 조작 방법 및 장치 및 그를 수행하는 컴퓨터 판독가능 프로그램을 저장한 기록매체는 다중의 이동체(로봇)가 투입되어 수행해야 하는 다양한 산업 현장에서 이동체(로봇)의 동시 조작을 위해 유용하게 사용될 수 있다. Method and apparatus for simultaneous operation of multiple moving objects through multiple moving object (robot) cooperative position recognition according to the present invention and a recording medium storing a computer readable program for performing the same may be used in various industries in which multiple moving objects (robots) should be loaded and executed. It can be usefully used for simultaneous operation of moving objects (robots) in the field.

1001...마스터 이동체 1002...슬레이브 이동체
1010, 1020...제어부 1012, 1022...메모리
1014, 1024...거리센서 1016, 1026...방위센서
1018, 1028...통신부
1001 ... master moving object 1002 ... slave moving object
1010, 1020 ... Control section 1012, 1022 ... Memory
1014, 1024 ... distance sensors 1016, 1026 ... orientation sensors
1018, 1028 ... Communication

Claims (20)

다중의 이동체의 동시 제어 방법에 있어서,
(a) 상기 다중의 이동체를 하나의 마스터 이동체와 슬레이브 이동체로 구성하는 단계;
(b) 사용자가 이동체들에 사용자 명령을 전송하는 단계;
(c) 마스터 이동체가 슬레이브 이동체들에 사용자 명령을 전송하는 단계;
(d) 슬레이브 이동체들이 마스터 이동체와의 협동 위치 인식 알고리즘에 의하여 사용자 명령을 수행하고 사용자 명령 수행 완료 메시지를 마스터 이동체에 전송하는 단계; 및
(e) 마스터 이동체가 상기 슬레이브 이동체들로부터의 명령 수행 완료 메시지를 받고 사용자에게 사용자 명령의 수행이 완료되었음을 알리는 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 다중의 이동체의 동시 제어 방법.
In the simultaneous control method of multiple moving objects,
(a) configuring the multiple moving objects into one master moving object and a slave moving object;
(b) a user sending a user command to mobiles;
(c) the master mobile unit transmitting a user command to the slave mobile units;
(d) slave mobile units performing a user command by a cooperative position recognition algorithm with the master mobile unit and transmitting a user command execution completion message to the master mobile unit; And
(e) receiving a command completion message from the slave mobiles by the master mobile and transmitting a message to the user indicating that the execution of the user command is completed.
제1항에 있어서, 상기 단계 (b)에서 사용자 명령은 마스터 이동체가 슬레이브 이동체들로 마스터 이동체에 대하여 대형을 이루도록 이동하는 협동 위치 인식명령임을 특징으로 하는 다중의 이동체의 동시 제어 방법. The method of claim 1, wherein the user command in step (b) is a cooperative position recognition command for moving the master moving object to a large size with respect to the master moving object to the slave moving objects. 제2항에 있어서, 상기 단계 (c)는 마스터 이동체가 슬레이브 이동체로 슬레이브 이동체들 간의 거리와 각(방위)을 계산하기 위한 사용자 명령을 보내는 단계임을 특징으로 하는 다중의 이동체의 동시 제어 방법. 3. The method of claim 2, wherein the step (c) is a step in which the master moving object sends a user command to calculate a distance and an angle (orientation) between the slave moving objects to the slave moving object. 제3항에 있어서, 상기 단계 (d)는 슬레이브 이동체들은 마스터 이동체로부터 사용자 명령을 받으면 자신의 현재 각을 기억하는 단계;
슬레이브 이동체들은 마스터 이동체의 위치에 대한 상대각과 거리를 계산하여 계산된 상대각 및 거리를 마스터 이동체로 전송하는 단계;
마스터 이동체는 사용자로부터 받은 사용자 명령을 수행하기 위해, 각 슬레이브 이동체가 이동할 목적지와 이동할 최적 각도 및 거리를 계산하고, 그 계산된 값들을 슬레이브 이동체로 전송하는 단계;
슬레이브 이동체는 마스터 이동체로부터 이동할 목적지에 대한 계산된 값을 수신한 후 해당 목적지로 이동하는 단계;
슬레이브 이동체는 마스터 이동체와의 상대 거리를 측정하여 사용자 명령이 수행 완료되었는지 확인하고 완료 메시지를 마스터 이동체에게 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중의 이동체의 동시 제어 방법.
4. The method of claim 3, wherein step (d) further comprises: slave slaves storing their current angle upon receiving a user command from a master mobile;
Slave mobiles to calculate the relative angle and distance to the position of the master moving object and transmits the calculated relative angle and distance to the master moving body;
The master mobile unit calculates an optimal angle and distance to which the slave mobile unit will move, an optimal angle and a distance to move, and transmits the calculated values to the slave mobile unit to perform a user command received from a user;
The slave mobile unit receives the calculated value for the destination to move from the master mobile unit to move to the destination;
The slave mobile unit measures the relative distance to the master mobile unit to determine whether the user command is completed, and transmits a completion message to the master mobile unit, characterized in that the control method for multiple mobiles.
제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 사용자가 이동체들에 사용자 명령을 전송하는 단계는 상기 사용자 명령을 받은 이동체들이 마스터 이동체인지를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중의 이동체의 동시 제어 방법. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the step of transmitting a user command to the moving objects by the user further comprises checking whether the moving objects received the user command are master moving objects. Method of simultaneous control of moving objects. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 그룹을 이루는 이동체들은 각각 협동 위치 인식을 위한 알고리즘이 탑재되어 있음을 특징으로 하는 다중의 이동체의 동시 제어 방법. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein each group of moving objects is equipped with an algorithm for cooperative position recognition. 제6항에 있어서, 상기 이동체간의 협동 위치 인식 알고리즘은
사용자로부터 명령을 수신받은 이동체는 명령을 파싱하는 단계;
상기 명령이 협동 위치 인식을 위한 명령인지를 파악하는 단계;
수신받은 명령이 협동 위치 인식을 위한 명령의 경우, 이동체는 자신이 마스터 이동체인지를 검사하는 단계;
마스터 이동체의 경우 자신이 받은 명령을 슬레이브 이동체로 전송하고, 전송이 성공적으로 이루어졌는지 확인하는 단계;
마스터 이동체는 상태 플래그를 "1"로 설정하고, 슬레이브 이동체들로부터의 상대각 및 거리 정보 수신을 위해 대기하는 단계;
마스터 이동체는 상대각 및 거리 정보의 수신 여부를 체크하는 단계;
마스터 이동체는 상기 상대각 및 거리 정보의 수신 후 대형 형성을 위해 슬래이브 이동체들이 이동해야 할 목적지에 대한 이동각도 및 거리를 계산하여 슬레이브 이동체들로 전송하고 완료하는 단계를 포함하는 다중의 이동체의 동시 제어 방법.
The system of claim 6, wherein the cooperative position recognition algorithm between the moving objects
Receiving a command from a user, parsing the command;
Determining whether the command is for cooperative position recognition;
If the received command is a command for cooperative position recognition, the moving object checks whether it is a master moving object;
In the case of the master mobile unit, transmitting a command received from the master mobile unit to the slave mobile unit and confirming whether the transmission is successful;
The master mobile unit sets the state flag to "1" and waits for receiving relative angle and distance information from slave mobile units;
Checking, by the master moving object, the reception of the relative angle and distance information;
The master moving object includes a step of calculating and transmitting a moving angle and a distance to a destination of slave destinations to which the slave moving objects should move for large formation after receiving the relative angle and distance information, and completing the multiple moving objects. Control method.
제7항에 있어서, 상기 마스터 이동체 검사 단계에서 이동체 자신이 슬레이브 이동체인 경우는 상태 플래그 값이 "0"인지 확인하고, "0"이면 "1"로 변경한 후, 마스터 이동체에 대한 상대각 및 거리를 계산하여, 마스터 이동체로 계산된 값을 전송하고, 전송이 성공하면, 상태 플래그 값을 "2"로 설정한 후 마스터 이동체로부터 이동할 목적지에 대한 정보를 수신 대기하는 단계; 및
마스터 이동체로부터 이동할 목적지 정보를 수신하였는지 체크하여, 수신하면 목적지로 이동한 후 상태 플래그를 "0"으로 설정한 후 협동 위치 인식 알고리즘을 종료하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중의 이동체의 동시 제어 방법.
The method of claim 7, wherein in the master moving object checking step, if the moving object is a slave moving object, the state flag value is “0”, and if “0” is changed to “1”, the relative angle with respect to the master moving object and Calculating a distance, transmitting the calculated value to the master moving object, and if the transmission is successful, setting the state flag value to "2" and receiving information on a destination to be moved from the master moving object; And
Checking whether the destination information to be moved from the master moving object has been received, and if so, moving to the destination, setting the status flag to "0", and ending the cooperative position recognition algorithm; Way.
제7항 또는 제8항에 있어서, 각 상태 플래그의 의미는 마스터 이동체의 경우, "0"은 협동 위치 인식 상태가 아니거나 종료되었음을 나타내고, "1"은 슬레이브 이동체로부터의 응답 대기 상태를 나타내고, 슬레이브 이동체의 경우 "0"은 협동 위치 인식이 종료되었음을 의미하고 "1"은 협동 위치 인식을 위하여 마스터 이동체에 대한 상대각 및 거리를 계산하는 단계를 시작함을 의미하고, "2"는 마스터 이동체로부터의 이동 명령 대기 상태를 의미하는 것을 특징으로 하는 다중의 이동체의 동시 제어 방법. The method according to claim 7 or 8, wherein the meaning of each state flag indicates that, in the case of a master moving object, "0" indicates not being a cooperative position recognition state or is finished, and "1" indicates a waiting state for a response from a slave moving object. In the case of a slave moving object, "0" means that the cooperative position recognition has ended, "1" means starting the step of calculating the relative angle and distance to the master moving object for cooperative position recognition, and "2" means the master moving object. A method for simultaneously controlling a plurality of moving objects, characterized in that the waiting state from the moving command. 하나의 마스터 이동체와 슬레이브 이동체를 구비하는 다중의 이동체의 동시 제어 장치에 있어서,
상기 마스터 이동체 및 슬레이브 이동체의 각각은 제어부, 메모리, 거리센서, 방위센서, 및 통신부를 포함하여 구성되고,
상기 마스터 이동체의 제어부는 사용자로부터 무선 또는 유선으로 제어신호를 받아서 상기 마스터 이동체의 메모리에 저장된 데이터 및 프로그램에 의해 상기 마스터 이동체의 통신부를 통해 슬레이브 이동체에 명령을 보냄으로써, 상기 마스터 이동체의 거리센서 및 방위센서를 이용하여 슬레이브 이동체에 대한 거리 및 방위 정보를 얻고, 슬레이브 이동체는 슬레이브 이동체의 통신부를 통해 마스터 이동체로부터 명령을 받는 슬레이브 이동체의 제어부가 슬레이브 이동체의 메모리에 저장된 데이터 및 프로그램에 의해 슬레이브 이동체의 거리센서와 방위센서에 의해 측정된 거리 및 방위 정보를 마스터 이동체에 보내고, 마스터 이동체의 제어부는 슬레이브 이동체와의 거리 및 방위 정보에 의하여 상대 위치를 파악하여 슬레이브 이동체의 위치 이동을 제어하는 다중의 이동체의 동시 제어 장치.
In the simultaneous control apparatus of multiple mobiles having one master mobile and slave mobiles,
Each of the master moving object and the slave moving object includes a control unit, a memory, a distance sensor, an orientation sensor, and a communication unit,
The control unit of the master mobile unit receives a control signal wirelessly or wired from a user and sends a command to the slave mobile unit through the communication unit of the master mobile unit by the data and program stored in the memory of the master mobile unit, the distance sensor of the master mobile unit and Obtaining distance and bearing information about the slave mobile unit by using the orientation sensor, the slave mobile unit receives commands from the master mobile unit through the communication unit of the slave mobile unit by the control unit of the slave mobile unit by data and programs stored in the memory of the slave mobile unit. The distance and bearing information measured by the distance sensor and the direction sensor is sent to the master moving object, and the control unit of the master moving object grasps the relative position based on the distance and the bearing information of the slave moving object to locate the slave moving object. Simultaneous control of multiple mobile devices of controlling the same.
제10항에 있어서, 사용자로부터 이동체에 보내는 제어신호는 유무선 전화를 이용한 DTMF 일 수도 있고, PC로부터 보내오는 인터넷전화신호인 VoIP 전화신호일 수도 있음을 특징으로 하는 다중의 이동체의 동시 제어 장치. The apparatus of claim 10, wherein the control signal sent from the user to the mobile body may be DTMF using a wired or wireless telephone, or a VoIP telephone signal, which is an internet telephone signal from a PC. 제10항에 있어서, 사용자로부터 이동체에 보내는 제어신호는 리모트콘트롤러(리모콘)에 의한 제어신호임을 특징으로 하는 다중의 이동체의 동시 제어 장치. The apparatus of claim 10, wherein the control signal sent from the user to the moving object is a control signal by a remote controller (remote control). 제10항에 있어서, 상기 거리센서는 적외선 센서 또는 초음파 센서이고, 상기 방위센서는 지자기 센서 또는 인공위성으로부터 위치신호를 수신하는 GPS 수신기임을 특징으로 하는 다중의 이동체의 동시 제어 장치. The apparatus of claim 10, wherein the distance sensor is an infrared sensor or an ultrasonic sensor, and the orientation sensor is a GPS receiver that receives a position signal from a geomagnetic sensor or a satellite. 다중의 이동체의 동시 제어 방법을 수행하는 소프트웨어 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독가능 기록매체에 있어서, 상기 소프트웨어 프로그램은
상기 다중의 이동체를 하나의 마스터 이동체와 슬레이브 이동체로 구성하는 프로그램 코드;
사용자가 이동체들에 사용자 명령을 전송하는 프로그램 코드;
마스터 이동체가 슬레이브 이동체들에 사용자 명령을 전송하는 프로그램 코드;
슬레이브 이동체들이 마스터 이동체와의 협동 위치 인식 알고리즘에 의하여 사용자 명령을 수행하고 사용자 명령 수행 완료 메시지를 마스터 이동체에 전송하는 프로그램 코드; 및
마스터 이동체가 상기 슬레이브 이동체들로부터의 명령 수행 완료 메시지를 받고 사용자에게 사용자 명령의 수행이 완료되었음을 알리는 메시지를 전송하는 프로그램 코드를 저장하고 있는 기록매체.
In a computer-readable recording medium storing a software program for performing a method of simultaneously controlling a plurality of moving objects, the software program
Program code for configuring the multiple moving objects into one master moving object and a slave moving object;
Program code for a user to transmit user commands to moving objects;
Program code for the master mobile to transmit a user command to the slave mobiles;
Program code for slave mobile units to execute a user command by a cooperative position recognition algorithm with the master mobile object and to transmit a user command execution completion message to the master mobile object; And
And a program code for receiving a command completion message from the slave moving objects and transmitting a message to the user indicating that the execution of the user command is completed.
제14항에 있어서, 상기 사용자 명령은 마스터 이동체가 슬레이브 이동체들로 마스터 이동체에 대하여 대형을 이루도록 이동하는 협동 위치 인식명령임을 특징으로 하는 기록매체. 15. The recording medium of claim 14, wherein the user command is a cooperative position recognition command that moves the master moving object to the slave moving objects to form a large size relative to the master moving object. 제15항에 있어서, 상기 사용자 명령을 전송하는 프로그램 코드는 마스터 이동체가 슬레이브 이동체로 슬레이브 이동체들 간의 거리와 각(방위)을 계산하기 위한 사용자 명령임을 특징으로 하는 기록매체. 16. The recording medium of claim 15, wherein the program code for transmitting the user command is a user command for the master moving object to calculate a distance and an angle (orientation) between the slave moving objects to the slave moving object. 제16항에 있어서, 상기 슬레이브 이동체들이 마스터 이동체와의 협동 위치 인식 알고리즘에 의하여 사용자 명령을 수행하고 사용자 명령 수행 완료 메시지를 마스터 이동체에 전송하는 프로그램 코드는 슬레이브 이동체들은 마스터 이동체로부터 사용자 명령을 받으면 자신의 현재 각을 기억하는 프로그램 코드;
슬레이브 이동체들은 마스터 이동체의 위치에 대한 상대각과 거리를 계산하여 계산된 상대각 및 거리를 마스터 이동체로 전송하는 프로그램 코드;
마스터 이동체는 사용자로부터 받은 사용자 명령을 수행하기 위해, 각 슬레이브 이동체가 이동할 목적지와 이동할 최적 각도 및 거리를 계산하고, 그 계산된 값들을 슬레이브 이동체로 전송하는 프로그램 코드;
슬레이브 이동체는 마스터 이동체로부터 이동할 목적지에 대한 계산된 값을 수신한 후 해당 목적지로 이동하는 프로그램 코드;
슬레이브 이동체는 마스터 이동체와의 상대 거리를 측정하여 사용자 명령이 수행 완료되었는지 확인하고 완료 메시지를 마스터 이동체에게 전송하는 프로그램 코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 기록매체.
The program code of claim 16, wherein the slave mobile devices execute a user command by a cooperative position recognition algorithm with the master mobile device and transmit a user command execution completion message to the master mobile device. Program code for storing the current angle of the;
The slave moving objects may include: program code for calculating a relative angle and distance with respect to the position of the master moving object and transmitting the calculated relative angle and distance to the master moving object;
The master moving object may include: program code for calculating a destination to which each slave moving object moves, an optimum angle and distance to move, and transmitting the calculated values to the slave moving object to execute a user command received from a user;
The slave mobile unit may include: program code for receiving a calculated value for a destination to be moved from the master mobile unit and then moving to the corresponding destination;
The slave mobile unit includes a program code for measuring a relative distance from the master mobile unit to determine whether a user command is completed and transmitting a completion message to the master mobile unit.
제14항 내지 제17항 중의 어느 한 항에 있어서, 사용자가 이동체들에 사용자 명령을 전송하는 프로그램 코드는 상기 사용자 명령을 받은 이동체들이 마스터 이동체인지를 확인하는 프로그램 코드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기록매체. 18. The program code according to any one of claims 14 to 17, wherein the program code for transmitting a user command to the moving objects by the user further comprises a program code for checking whether the moving objects receiving the user command are master moving objects. Record carrier. 제18항에 있어서, 상기 이동체간의 협동 위치 인식 알고리즘은
사용자로부터 명령을 수신받은 이동체는 명령을 파싱하는 프로그램 코드;
상기 명령이 협동 위치 인식을 위한 명령인지를 파악하는 프로그램 코드;
수신받은 명령이 협동 위치 인식을 위한 명령의 경우, 이동체는 자신이 마스터 이동체인지를 검사하는 프로그램 코드;
마스터 이동체의 경우 자신이 받은 명령을 슬레이브 이동체로 전송하고, 전송이 성공적으로 이루어졌는지 확인하는 프로그램 코드;
마스터 이동체는 상태 플래그를 "1"로 설정하고, 슬레이브 이동체들로부터의 상대각 및 거리 정보 수신을 위해 대기하는 프로그램 코드;
마스터 이동체는 상대각 및 거리 정보의 수신 여부를 체크하는 프로그램 코드;
마스터 이동체는 상기 상대각 및 거리 정보의 수신 후 대형 형성을 위해 슬래이브 이동체들이 이동해야 할 목적지에 대한 이동각도 및 거리를 계산하여 슬레이브 이동체들로 전송하고 완료하는 프로그램 코드를 포함하는 기록매체.
19. The method of claim 18, wherein the cooperative position recognition algorithm between the moving objects
Receiving a command from the user moving object is a program code for parsing the command;
Program code for determining whether the command is for cooperative position recognition;
If the received command is a command for cooperative position recognition, the moving object comprises: program code for checking whether it is a master moving object;
A program code for transmitting a command received by the master mobile device to the slave mobile device and confirming whether the transmission is successful;
The master moving object has a program code that sets a status flag to "1" and waits for receiving relative angle and distance information from slave moving objects;
The master moving object includes program code for checking whether or not the relative angle and distance information are received;
The master moving object includes a program code for calculating and transmitting a moving angle and a distance to a destination to which the slave moving objects should move to receive the relative angle and distance information to form a large size.
제19항에 있어서, 상기 마스터 이동체 검사 프로그램 코드에서 이동체 자신이 슬레이브 이동체인 경우는 상태 플래그 값이 "0"인지 확인하고, "0"이면 "1"로 변경한 후, 마스터 이동체에 대한 상대각 및 거리를 계산하여, 마스터 이동체로 계산된 값을 전송하고, 전송이 성공하면, 상태 플래그 값을 "2"로 설정한 후 마스터 이동체로부터 이동할 목적지에 대한 정보를 수신 대기하는 프로그램 코드; 및
마스터 이동체로부터 이동할 목적지 정보를 수신하였는지 체크하여, 수신하면 목적지로 이동한 후 상태 플래그를 "0"으로 설정한 후 협동 위치 인식 알고리즘을 종료하는 프로그램 코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 기록매체.
20. The method of claim 19, wherein in the master moving object inspection program code, if the moving object is a slave moving object, the state flag value is “0”. If the moving object value is “0”, the relative moving angle of the moving object is changed to “1”. And a program code for calculating a distance, transmitting the calculated value to the master moving object, and if the transmission is successful, setting the status flag value to "2" and receiving information on a destination to be moved from the master moving object. And
And program code for checking whether the destination information to be moved from the master moving object has been received, and if so, moving to the destination, setting the status flag to "0", and ending the cooperative position recognition algorithm.
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