KR20120113585A - Intelligent linetracing robot and method for driving the same - Google Patents

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KR20120113585A
KR20120113585A KR1020110031362A KR20110031362A KR20120113585A KR 20120113585 A KR20120113585 A KR 20120113585A KR 1020110031362 A KR1020110031362 A KR 1020110031362A KR 20110031362 A KR20110031362 A KR 20110031362A KR 20120113585 A KR20120113585 A KR 20120113585A
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최영석
이성수
오태영
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주식회사 로보로보
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Abstract

PURPOSE: An intelligent line-tracing robot and a driving method thereof are provided to make a robot avoid a line and obstacles because the line and obstacles existing in front of the robot on a floor are sensed by an infrared sensor or ultrasonic sensor attached to a bottom side or four sides of the robot. CONSTITUTION: A line-tracing robot(10) comprises first and second sensor units(11,12), a first driving unit(21), and a controlling unit. The first sensor unit is placed in a lower side of a robot and generates first signals sensing a line of a floor. The second sensor unit is placed in a front side of the robot and generates second signals sensing front obstacles. The first driving unit drives wheels(31,32). The controlling unit receives first and second signals from the first and second signals, thereby controlling the operation of the first driving unit based on the first and second signals.

Description

지능형 라인트레이싱 로봇 및 이의 구동 방법{INTELLIGENT LINETRACING ROBOT AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}Intelligent line tracing robot and its driving method {INTELLIGENT LINETRACING ROBOT AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}

본 발명은 라인트레이싱 로봇 및 상기 라인트레이싱 로봇의 구동 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 교육용, 완구용 또는 대회용을 사용되는 라인트레이싱 로봇 및 상기 라인트레이싱 로봇의 구동 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a line tracing robot and a method of driving the line tracing robot, and more particularly, to a line tracing robot and a method of driving the line tracing robot used for education, toys or competitions.

일반적으로, 대부분의 자동제어기기, 예컨대 미니 로봇, 산업 로봇 및 전자기기들은 모터를 구비하여 모터의 회전력을 통해 특정 동작을 수행하도록 구현되어 있다. In general, most automatic control devices, such as mini robots, industrial robots, and electronic devices, have a motor and are implemented to perform specific operations through the rotational force of the motor.

특히, 미니 로봇의 일종인 라인 트레이서는 기본적으로, 라인을 따라 이동하기 위한 로봇이다. 상기 라인 트레이서는 주행장에 적외선을 발신하고 반사되는 적외선의 광량을 측정하여 라인을 감지하며, 감지된 라인을 추적하도록 구동 장치를 제어함으로써 라인을 따라 주행한다. In particular, a line tracer, which is a kind of mini robot, is basically a robot for moving along a line. The line tracer transmits infrared rays to the driving range, detects lines by measuring the amount of reflected infrared light, and runs along the lines by controlling the driving device to track the detected lines.

구체적으로, 구동 장치의 작동에 대해 살펴 보면, 기 맵핑(mapping)된 흑색 (또는 백색) 라인이 그어져 있으며 이선을 따라 라인 트레이서가 이동하게 되는 바, 적외선 센서를 이용하여 선에서 반사되는 적외선의 차이를 감지하여 감지신호를 보내면 컨트롤러가 이를 분석한 후 모터의 구동 신호를 모터로 보내게 된다. Specifically, referring to the operation of the driving device, a mapped black (or white) line is drawn and the line tracer is moved along this line, and the difference between the infrared rays reflected from the line by using an infrared sensor. After detecting and sending the detection signal, the controller analyzes it and sends the driving signal of the motor to the motor.

이러한 종래의 라인 트레이서는 기 맵핑(mapping)된 흑색 (또는 백색) 라인을 따라서만 이동할 수 있었으며, 라인이 있는 지역을 벗어나거나 예측할 수 없는 장애물들이 있는 경우 이를 회피하여 원래의 목표지점에 도착하는 등의 동작을 수행할 수 없었다. Such a conventional line tracer could only move along a premapped black (or white) line, and escape from the area where the line is located or if there are unpredictable obstacles to reach the original target point. Could not perform the operation of.

본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 라인이 없는 지역에서도 장애물을 회피하여 이동할 수 있는 라인트레이싱 로봇을 제공하는 것이다. The technical problem of the present invention is to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a line tracing robot that can move to avoid obstacles even in an area without a line.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 라인트레이싱 로봇의 구동 방법을 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide a method of driving the line tracing robot.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시 예에 의한 라인트레이싱 로봇은 제1 센서부, 제2 센서부, 제1 구동부 및 제어부를 포함한다. 상기 제1 센서부는 로봇의 하면에 배치되고, 바닥의 라인을 감지하는 제1 신호를 생성한다. 상기 제2 센서부는 상기 로봇의 전방에 배치되고, 전방의 장애물을 감지하는 제2 신호를 생성한다. 상기 제1 구동부는 바퀴를 구동한다. 상기 제어부는 상기 제1 및 제2 센서부들로 부터 제1 및 제2 신호들을 수신하여, 상기 제1 및 제2 신호들을 바탕으로 상기 제1 구동부의 동작을 제어한다. The line tracing robot according to an embodiment for realizing the object of the present invention includes a first sensor unit, a second sensor unit, a first driver, and a controller. The first sensor unit is disposed on a lower surface of the robot and generates a first signal for detecting a line on the floor. The second sensor unit is disposed in front of the robot and generates a second signal for detecting an obstacle in front of the robot. The first drive unit drives the wheel. The controller receives first and second signals from the first and second sensor units and controls the operation of the first driver based on the first and second signals.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 제2 신호를 바탕으로 전방의 물체까지의 거리를 계산하고 이를 바탕으로 상기 물체를 회피하도록 상기 제1 구동부를 구동할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the controller may calculate the distance to an object in front of the second signal based on the second signal and drive the first driver to avoid the object based on the second signal.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 센서부는 초음파 센서이며, 상기 로봇의 전방의 좌측, 중앙 및 우측에 형성될 수 있다.According to one embodiment of the invention, the second sensor unit is an ultrasonic sensor, it may be formed on the left, center and right of the front of the robot.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 제1 신호를 바탕으로 바닥면에 형성된 라인을 검출하고 이를 바탕으로 상기 라인을 따라 이동하도록 상기 제1 구동부를 구동할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the controller may detect the line formed on the bottom surface based on the first signal and drive the first driver to move along the line based on the first signal.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 센서부는 적외선 센서이며, 상기 로봇의 하면의 좌측, 중앙 및 우측에 형성될 수 있다.According to one embodiment of the invention, the first sensor unit is an infrared sensor, it may be formed on the left side, the center and the right side of the lower surface of the robot.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 신호에 의한 동작과 상기 제2 신호에 의한 동작이 서로 상반되는 경우, 상기 제2 신호에 의한 동작을 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the operation by the first signal and the operation by the second signal are opposite to each other, the operation by the second signal may be performed.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 구동부는 스텝 모터일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the first driving unit may be a step motor.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 주어진 미션을 수행하는 미션 수행부 및 상기 미션 수행부를 구동하는 제2 구동부를 더 포함할 수 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the apparatus may further include a mission performing unit performing a given mission and a second driving unit driving the mission performing unit.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 구동부는 서보 모터일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the second driving unit may be a servo motor.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시 예에 의한 라인트레이싱 로봇의 구동방법은 동작 모드를 설정한다. 상기 로봇의 하면에 형성된 제1 센서부로부터 바닥의 라인 감지하는 제1 신호를 수신하고, 상기 로봇의 전면에 형성된 제2 센서부로부터 전방의 물체 감지하는 제2 신호를 수신한다. 상기 제1 및 제2 신호들을 바탕으로, 제어부로부터 제1 구동부에 제어 신호를 전송한다. 상기 동작 모드 및 상기 제어신호에 따라, 라인을 따라 이동하거나, 전방의 물체를 회피하는 동작을 수행한다.The driving method of the line tracing robot according to an embodiment for realizing another object of the present invention described above sets an operation mode. Receives a first signal detecting a line on the floor from a first sensor unit formed on the lower surface of the robot, and receives a second signal sensing a front object from a second sensor unit formed on the front of the robot. The control signal is transmitted from the controller to the first driver based on the first and second signals. According to the operation mode and the control signal, an operation of moving along a line or avoiding an object in front is performed.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 동작 모드는 라인을 따라 이동하는 제1 모드 및 라인을 따라 이동하거나 전방의 물체를 회피하여 이동하는 제2 모드를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the operation mode may include a first mode moving along a line and a second mode moving along a line or avoiding an object in front of the line.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 및 제2 구동부에 제어 신호들을 전송하는 단계는 상기 제2 센서부로부터 수신된 신호를 바탕으로 전방의 물체까지의 거리를 계산할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the transmitting of the control signals to the first and second drivers may calculate the distance to the object in front of the signal based on the signal received from the second sensor unit.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 신호에 의한 동작과 상기 제2 신호에 의한 동작이 상반되는 경우, 상기 제2 신호에 의한 동작을 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when the operation by the first signal and the operation by the second signal are in conflict, the operation by the second signal may be performed.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 상기 라인트레이싱 로봇의 바닥면 또는 전후좌우의 네 면에 부착된 적외선 또는 초음파 센서를 이용하여 바닥에 형성된 라인 및 상기 라인트레이싱 로봇의 전방에 위치한 장애물을 감지하고 이를 회피할 수 있다. 또한, 무선 수신부를 통해 사용자가 상기 라인트레이싱 로봇의 동작을 제어할 수 있다.According to the present invention as described above, by using an infrared or ultrasonic sensor attached to the bottom surface of the line tracing robot or four sides of the front, rear, left and right, the line formed on the floor and the obstacle located in front of the line tracing robot and avoids it can do. In addition, a user may control the operation of the line tracing robot through a wireless receiver.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 라인트레이싱 로봇의 사시도이다.
도 2는 도 1의 라인트레이싱 로봇의 블록도이다.
도 3은 도 1의 라인트레이싱 로봇의 구동방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 도 1의 제1 및 제2 구동부들의 구동 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 도 1의 제3 구동부의 구동 방법을 나타내는 흐름도이다.
1 is a perspective view of a line tracing robot according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of the line tracing robot of FIG. 1.
3 is a flowchart illustrating a method of driving the line tracing robot of FIG. 1.
4 is a flowchart illustrating a method of driving the first and second drivers of FIG. 1.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of driving a third driver of FIG. 1.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 라인트레이싱(line tracing) 로봇의 정면도이다. 도 2는 도 1의 라인트레이싱 로봇의 블록도이다.1 is a front view of a line tracing robot according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of the line tracing robot of FIG. 1.

도 1 및도 2를 참조하면, 상기 라인트레이싱 로봇(10)은 제1 및 제2 센서부들(11, 12), 제1, 제2 및 제3 구동부들(21, 22, 23), 제1 및 제2 바퀴들(31, 32), 미션 수행부(40), 전원부(51), 전원 차단부(52), 무선 수신부(60) 및제어부(70)를 포함한다.1 and 2, the line tracing robot 10 may include first and second sensor units 11 and 12, first, second and third driving units 21, 22, and 23. And second wheels 31 and 32, a mission performer 40, a power supply 51, a power cutoff 52, a wireless receiver 60, and a controller 70.

상기 제1 및 제2 센서부들(11, 12)은 바닥에 기 맵핑(mapping)된 라인 및 전방의 장애물을 감지한다. 상기 제1 센서부(11)는 적외선 센서 일 수 있으며, 상기 제2 센서부(12)는 초음파 센서일 수 있다. The first and second sensor units 11 and 12 detect a line that is previously mapped to the floor and an obstacle in front of the first and second sensor units 11 and 12. The first sensor unit 11 may be an infrared sensor, and the second sensor unit 12 may be an ultrasonic sensor.

상기 제1 센서부(11)는 광을 조사하는 발광부와 반사된 광을 수광하는 수광부를 포함할 수 있다. 예를 들면, 발광부는 포토 다이오드로 구성하고 수광부는 포토 트랜지스터로 구성할 수 있다. 상기 제1 센서부(11)의 발광부가 적외선을 발광하고, 상기 수광부가 되돌아오는 빛을 감지하여, 바닥의 라인을 감지할 수 있다. 상기 수광부의 신호들의 레벨 차이를 바탕으로 상기 제1 센서부(11)는 흑색과 백색을 감지한다. 상기 제1 센서부(11)는 상기 감지한 값을 디지털 신호로 변환하여 상기 제어부(70)로 출력할 수 있다. The first sensor unit 11 may include a light emitting unit for irradiating light and a light receiving unit for receiving reflected light. For example, the light emitting unit may be configured as a photodiode and the light receiving unit may be configured as a photo transistor. The light emitting unit of the first sensor unit 11 emits infrared rays, and the light of the light receiving unit detects the return light, thereby detecting a line at the bottom. The first sensor unit 11 detects black and white based on the level difference between the signals of the light receiver. The first sensor unit 11 may convert the detected value into a digital signal and output the digital signal to the controller 70.

상기 제1 센서부(11)는 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 하면 또는 전후 좌우의 네 면에 형성될 수 있으며, 하나의 면에 복수의 제1 센서부들(11)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 센서부들(11)은 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 하면의 좌측, 중앙 및 우측에 일렬로 배열될 수 있다. 흑색 라인이 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 중앙에 위치하게 되면 상기 중앙에 배열된 제1 센서부(11)는 상대적으로 낮은 레벨의 신호를 수신하게 되고 상기 좌측 및 우측에 배열된 제1 센서부들(11)은 상대적으로 높은 레벨의 신호를 수신하게 된다. 따라서, 상기 라인트레이싱 로봇(10)은 직진해야 함을 판단할 수 있다. 또한, 상기 흑색 라인이 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 좌측에 위치하게 되면 상기 좌측에 배열된 제1 센서부(11)는 상대적으로 낮은 레벨의 신호를 수신하게 되고 상기 중앙 및 우측에 배열된 제1 센서부들(11)은 상대적으로 높은 레벨의 신호를 수신하게 된다. 따라서, 상기 라인트레이싱 로봇(10)은 좌측으로 회전 해야 함을 판단할 수 있다.The first sensor unit 11 may be formed on the bottom surface of the line tracing robot 10 or on four front, rear, left, and right sides, and a plurality of first sensor units 11 may be formed on one surface. For example, the first sensor units 11 may be arranged in a line on the left side, the center, and the right side of the bottom surface of the line tracing robot 10. When the black line is located at the center of the line tracing robot 10, the first sensor unit 11 arranged at the center receives a signal of a relatively low level and the first sensor units arranged at the left and right sides. 11 receives a signal of a relatively high level. Therefore, the line tracing robot 10 may determine that it should go straight. In addition, when the black line is positioned on the left side of the line tracing robot 10, the first sensor unit 11 arranged on the left side receives a signal having a relatively low level and is arranged on the center and the right side. The first sensor units 11 receive a signal of a relatively high level. Therefore, the line tracing robot 10 may determine that it should rotate to the left.

상기 제2 센서부(11)는 초음파를 발생시키는 송파기 및 반사된 초음파를 수신하는 수파기를 포함할 수 있다. 상기 송파기에서 방출된 초음파는 대부분의 물체에서 반사되므로, 상기 반사된 초음파를 수파기를 이용하여 검출한다. 이때, 초음파가 수파기로 돌아오는 시간을 계산하여 장애물의 존재 여부 및 장애물이 존재하는 경우 상기 라인트레이싱 로봇(10)과 장애물 사이의 거리를 계산할 수 있다. 상기 제2 센서부(12)는 상기 감지한 값을 디지털 신호로 변환하여 상기 제어부(70)로 출력할 수 있다. The second sensor unit 11 may include a transmitter for generating ultrasonic waves and a receiver for receiving reflected ultrasonic waves. Since the ultrasonic waves emitted from the transmitter are reflected by most objects, the reflected ultrasonic waves are detected using the receiver. In this case, by calculating the time for the ultrasonic wave to return to the wave receiver, it is possible to calculate the presence of an obstacle and the distance between the line tracing robot 10 and the obstacle when the obstacle exists. The second sensor unit 12 may convert the detected value into a digital signal and output the digital signal to the control unit 70.

상기 제2 센서부(12)는 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 전후 좌우의 네 면에 형성될 수 있으며, 하나의 면에 복수의 제2 센서부들(12)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 센서부들(12)은 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 전면의 좌측, 중앙 및 우측에 일렬로 배열될 수 있다. 상기 제2 센서부(12)는 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 상기 제1 센서부(11)에 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 장애물이 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 전면 중앙에 위치하게 되면 상기 중앙에 배열된 제2 센서부(12)의 초음파 수신 시간은 상기 좌측 및 우측에 배열된 제2 센서부들(12)의 초음파 수신 시간보다 단축된다. 따라서, 상기 라인 트레이싱 로봇(10)은 전방에 장애물이 있음을 판단할 수 있다. 또한, 상기 장애물이 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 좌측에 위치하게 되면 상기 좌측에 배열된 제2 센서부(12)의 초음파 수신 시간은 상기 중앙 및 우측에 배열된 제2 센서부들(12)의 초음파 수신 시간보다 단축된다. 따라서, 상기 라인트레이싱 로봇(10)은 상기 장애물을 피해 우측으로 회전 해야 함을 판단할 수 있다. The second sensor unit 12 may be formed on four front, rear, left, and right sides of the line tracing robot 10, and a plurality of second sensor units 12 may be formed on one surface. For example, the second sensor units 12 may be arranged in a line on the left side, the center, and the right side of the front surface of the line tracing robot 10. The second sensor unit 12 may be formed at a position corresponding to the first sensor unit 11 of the line tracing robot 10. When the obstacle is located at the front center of the line tracing robot 10, the ultrasonic reception time of the second sensor unit 12 arranged in the center is the ultrasonic reception of the second sensor units 12 arranged in the left and right sides. It is shorter than time. Thus, the line tracing robot 10 may determine that there is an obstacle in front. In addition, when the obstacle is located on the left side of the line tracing robot 10, the ultrasonic reception time of the second sensor unit 12 arranged on the left side of the second sensor unit 12 arranged on the center and right side It is shorter than the ultrasonic reception time. Accordingly, the line tracing robot 10 may determine that the line tracing robot 10 should rotate to the right to avoid the obstacle.

상기 제1 및 2 구동부들(21, 22)은 상기 제1 및 제2 바퀴들(31, 32)에 연결되어 상기 제1 및 제2 바퀴들(31, 32)을 구동시킨다. 상기 제1 및 제2 구동부들(21, 22)은 상기 제어부(70)로부터 구동 신호를 전달받아 회전한다. 상기 제1 및 제2 구동부들(21, 22)이 회전함에 따라, 상기 제1 및 제2 구동부들(21, 22)의 축에 연결된 상기 제1 및 제2 바퀴들(31, 32)도 회전할 수 있다. 상기 제1 및 제2 구동부들(21, 22)은 스텝(step) 모터 일 수 있다. 상기 제1 및 2 구동부들(21, 22)이 스텝 모터인 경우, 상기 제어부(70)로부터 수신한 펄스 신호수에 비례한 만큼만 축이 회전하므로 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 이동을 정확하게 제어할 수 있다. 따라서, 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 이동을 펄스 단위로 제어함에 따라 바퀴의 회전 각도를 미세하게 제어 가능하며, 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 전방에 장애물이 있는 경우 상기 제1 및 제2 구동부들(21,22)의 구동을 쉽게 정지시킬 수 있으므로 회피 동작을 수행하기 용이하다.The first and second drives 21 and 22 are connected to the first and second wheels 31 and 32 to drive the first and second wheels 31 and 32. The first and second drivers 21 and 22 rotate by receiving a driving signal from the controller 70. As the first and second drives 21 and 22 rotate, the first and second wheels 31 and 32 connected to the axes of the first and second drives 21 and 22 also rotate. can do. The first and second drivers 21 and 22 may be step motors. When the first and second driving units 21 and 22 are step motors, the axis rotates only in proportion to the number of pulse signals received from the controller 70, thereby accurately controlling the movement of the line tracing robot 10. have. Therefore, the rotation angle of the wheel can be finely controlled by controlling the movement of the line tracing robot 10 in units of pulses, and the first and second driving units when there is an obstacle in front of the line tracing robot 10. Since the driving of the fields 21 and 22 can be easily stopped, it is easy to perform the avoiding operation.

상기 제1 및 제2 바퀴들(31, 32)은 상기 제1 및 제2 구동부들(21, 22)에 각각 연결되어 독립적으로 구동한다. 예를 들어, 상기 라인트레이싱 로봇(10)이 왼쪽으로 회전해야 하는 경우, 오른쪽에 위치한 바퀴만 구동되어 상기 라인트레이싱 로봇(10)이 왼쪽으로 회전하게 한다. The first and second wheels 31 and 32 are connected to the first and second driving units 21 and 22, respectively, to independently drive the wheels. For example, when the line tracing robot 10 needs to rotate to the left side, only the wheel located on the right side is driven so that the line tracing robot 10 rotates to the left side.

상기 제3 구동부(23)는 상기 미션 수행부(40)에 연결된다. 상기 제3 구동부(23)는 상기 제어부(70)로부터 구동 신호를 전달받아 구동한다. 상기 제3 구동부(23)는 상기 라인트레이싱 로봇(10)이 이동 도중 수행해야 하는 미션을 수행할 때, 구동되어 상기 미션 수행부(40)를 동작하게 한다. 상기 제3 구동부(23)는 서보(servo) 모터 일 수 있다. 상기 제3 구동부(23)가 서보 모터인 경우, 상기 제어부(70)로부터 동작 명령을 포함하는 신호를 수신하며, 상기 수신한 신호의 펄스 주기에 따라 정지 및 회전 동작을 수행한다. 상기 제3 구동부(23)는 출력라인을 복수로 장착할 수 있어, 상기 미션 수행부(40)가 다양한 동작을 수행하도록 구동할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 구동부(23)는 16채널의 입출력 라인을 포함하도록 구성할 수 있다. The third driver 23 is connected to the mission performer 40. The third driving unit 23 receives the driving signal from the control unit 70 and drives the third driving unit 23. The third driving unit 23 is driven when the line tracing robot 10 performs the mission to be performed during the movement to operate the mission performing unit 40. The third driver 23 may be a servo motor. When the third driver 23 is a servo motor, the controller 70 receives a signal including an operation command from the controller 70 and performs a stop and rotate operation according to a pulse period of the received signal. The third driver 23 may mount a plurality of output lines to drive the mission performer 40 to perform various operations. For example, the third driver 23 may be configured to include 16 input / output lines.

상기 미션 수행부(40)는 상기 제3 구동부(23)에 연결되어 상기 라인트레이싱 로봇(10)이 미션을 수행할 수 있게 한다. 예를 들어 상기 미션 수행부(40)는 로봇 암(arm)과 같이 형성되어, 상기 제3 구동부(23)의 제어에 따라 물체 및 장애물을 들어올리는 동작을 수행할 수 있다. The mission performer 40 is connected to the third driver 23 to allow the line tracing robot 10 to perform a mission. For example, the mission performing unit 40 may be formed like a robot arm to perform an operation of lifting an object and an obstacle under the control of the third driving unit 23.

상기 전원부(51)는 상기 라인트레이싱 로봇(10)에 전원을 공급한다. 도시되지는 않았지만, 상기 전원부(51)는 상기 제1, 제2 및 제3 모터들(21, 22, 23) 및 상기 제어부(70)와 케이블로 연결된다. 상기 전원부(51)는 일반적인 건전지를 이용할 수 있다. The power supply unit 51 supplies power to the line tracing robot 10. Although not shown, the power supply unit 51 is connected to the first, second and third motors 21, 22, 23 and the controller 70 by cables. The power supply unit 51 may use a general battery.

상기 전원 차단부(52)는 상기 전원부(51)의 일측에 연결된다. 상기 전원 차단부(52)는 온도 감지 소자를 포함할 수 있다. 상기 전원 차단부(52)는 회로상에 과전류가 흐르게 되면 상기 온도 감지 소자의 온도가 상승하게 되고, 상기 온도 감지 소자의 온도가 특정 온도 이상 올라가게 되면 상기 전원부(51)의 전원 입력을 차단한다. 전원은 미리 설정된 일정 시간 동안 차단되게 형성될 수 있다. The power cutoff unit 52 is connected to one side of the power source unit 51. The power cut-off unit 52 may include a temperature sensing element. When the overcurrent flows on the circuit, the power cutoff unit 52 increases the temperature of the temperature sensing element, and cuts off the power input of the power supply unit 51 when the temperature of the temperature sensing element rises above a certain temperature. . The power may be formed to be cut off for a predetermined time.

상기 라인트레이싱 로봇(10)은 상기 무선 수신부(60)를 더 포함할 수 있다. 상기 라인트레이싱 로봇(10)은 상기 무선 수신부(60)를 통해 사용자가 외부에서 조종할 수 있다. 예를 들어, 상기 무선 수신부(60)는 블루투스 통신을 이용할 수 있다. 상기 무선 수신부(60)를 통해 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 구동 및 상기 미션 수행부(40)의 동작을 제어할 수 있다.The line tracing robot 10 may further include the wireless receiver 60. The line tracing robot 10 may be externally controlled by the user through the wireless receiver 60. For example, the wireless receiver 60 may use Bluetooth communication. The driving of the line tracing robot 10 and the operation of the mission performing unit 40 may be controlled through the wireless receiver 60.

상기 제어부(70)는 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 동작을 전체적으로 제어한다. 상기 제어부(70)는 바닥에 기 맵핑(mapping)된 라인 및 전방의 장애물을 감지하여 상기 제1 및 제2 바퀴들(31, 32)을 회전시키는 제1 및 제2 모터들(21, 22)에 모터 회전 제어 신호를 출력한다. The controller 70 controls the overall operation of the line tracing robot 10. The controller 70 detects a line mapped in advance on a floor and obstacles in front of the first and second motors 21 and 22 to rotate the first and second wheels 31 and 32. The motor rotation control signal is output to.

구체적으로, 상기 제어부(70)에는 제1 및 제2 센서부들(11, 12)에서 각각 출력되는 제1 및 제2 신호가 입력된다. 상기 제1 신호는 상기 라인트레이싱 로봇(10)이 이동하는 바닥에 형성된 라인을 감지한 신호이며, 상기 제2 신호는 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 전방에 위치하는 장애물을 감지하는 신호일 수 있다. In detail, the controller 70 receives first and second signals output from the first and second sensor units 11 and 12, respectively. The first signal may be a signal for detecting a line formed on the floor on which the line tracing robot 10 moves, and the second signal may be a signal for detecting an obstacle located in front of the line tracing robot 10.

상기 라인트레이싱 로봇(10)이 흑색 라인을 따라 이동하는 동작을 수행하는 경우, 상기 흑색 라인이 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 전방 중앙에 있는 경우 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 전방의 중앙에 위치하는 제1 센서부(11)는 상대적으로 낮은 레벨의 신호를 출력하게 되고, 이를 상기 제어부(70)로 전송한다. 상기 제어부(70)는 상기 제1 센서부(11)가 출력하는 신호를 바탕으로, 상기 제어부(70)는 상기 라인트레이싱 로봇(10)이 전진할 수 있도록 상기 제1 및 제2 구동부들(21, 22)을 구동하는 펄스를 출력한다. 상기 흑색 라인이 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 좌측에 있는 경우에는, 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 전방 좌측에 배치된 상기 제1 센서부(11)는 상대적으로 낮은 레벨의 신호를 출력하게 되고, 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 전방의 중앙에 배치된 상기 제1 센서부(11)는 상대적으로 높은 레벨의 신호를 출력하게 된다. 상기 제어부(70)는 상기 제1 센서부(11)가 전송하는 신호를 바탕으로 상기 라인트레이싱 로봇(10)이 좌측으로 회전할 수 있도록 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 우측에 위치한 모터만 구동하도록 펄스를 출력한다. 이러한 동작을 반복하면서 상기 라인트레이싱 로봇(10)은 라인을 따라 이동하게 된다. When the line tracing robot 10 performs an operation of moving along a black line, when the black line is in the front center of the line tracing robot 10, the line tracing robot 10 is located at the center of the front of the line tracing robot 10. The first sensor unit 11 outputs a signal of a relatively low level, and transmits the signal to the controller 70. The control unit 70 is based on the signal output from the first sensor unit 11, the control unit 70 is the first and second driving unit 21 so that the line tracing robot 10 can move forward. 22) outputs a pulse for driving. When the black line is on the left side of the line tracing robot 10, the first sensor unit 11 disposed on the front left side of the line tracing robot 10 outputs a signal having a relatively low level. The first sensor unit 11 disposed in the center of the front of the line tracing robot 10 outputs a signal having a relatively high level. The controller 70 drives only the motor located on the right side of the line tracing robot 10 to rotate the line tracing robot 10 to the left based on a signal transmitted from the first sensor unit 11. Output a pulse. While repeating this operation, the line tracing robot 10 moves along a line.

상기 라인트레이싱 로봇(10)이 라인이 없는 영역을 이동하는 동작을 수행하는 경우, 상기 라인트레이싱 로봇(10)은 장애물을 피해 목적지까지 도착해야 한다. 상기 라인트레이싱 로봇(10)은 상기 제2 센서부(12)가 전송하는 신호들을 수신하여 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 전방에 장애물의 존재 여부를 판단한다. 초음파 센서인 상기 제2 센서부(12)에서 전송되는 신호를 바탕으로 상기 제어부(70)는 장애물과 상기 라인트레이싱 로봇(10)과의 거리를 계산할 수 있다. 상기 제어부(70)는 상기 계산 결과를 이용하여 상기 제1 및 제2 구동부들(21, 22)을 구동하여 상기 라인트레이싱 로봇(10)을 이동시킨다. 또한, 상기 제2 센서부(12)에서 전송되는 신호를 바탕으로 미션 수행을 위해 상기 제3 구동부(23)의 구동을 제어할 수 있다. When the line tracing robot 10 performs an operation of moving an area without a line, the line tracing robot 10 should arrive at a destination avoiding an obstacle. The line tracing robot 10 receives signals transmitted from the second sensor unit 12 to determine whether an obstacle exists in front of the line tracing robot 10. The controller 70 may calculate a distance between the obstacle and the line tracing robot 10 based on a signal transmitted from the second sensor unit 12, which is an ultrasonic sensor. The controller 70 drives the first and second drivers 21 and 22 by using the calculation result to move the line tracing robot 10. In addition, the driving of the third driver 23 may be controlled to perform the mission based on the signal transmitted from the second sensor unit 12.

만약 상기 제1 센서부(11)에서 전송되는 신호와 상기 제2 센서부(12)에서 전송되는 신호가 서로 충돌되면, 상기 제어부(70)는 상기 제2 센서부(12) 전송 신호를 우선으로 하여 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 센서부(11)의 전송 신호는 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 전방에 흑색 라인이 있음을 알리지만, 상기 제2 센서부(12)의 전송 신호는 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 전방에 장애물이 있음을 알리는 경우에는 상기 제어부(70)는 상기 제2 센서부(12)의 전송신호에 따라 장애물을 회피하기 위해 좌측 또는 우측으로 회전하도록 제어하는 것이 바람직하다. If the signal transmitted from the first sensor unit 11 and the signal transmitted from the second sensor unit 12 collide with each other, the controller 70 gives priority to the second sensor unit 12 transmission signal. To control the operation of the line tracing robot 10. For example, the transmission signal of the first sensor unit 11 indicates that there is a black line in front of the line tracing robot 10, but the transmission signal of the second sensor unit 12 is the line tracing robot. In the case of notifying that there is an obstacle in front of 10, the controller 70 may control to rotate left or right to avoid an obstacle according to the transmission signal of the second sensor unit 12.

도 1에 도시된 라인트레이싱 로봇(10)의 구성은 상기 라인트레이싱 로봇(10)이 수행해야 하는 동작 및 구성요소들의 배치에 따라 달라질 수 있으며, 도 1에 도시된 구조에 한정되는 것은 아니다. The configuration of the line tracing robot 10 illustrated in FIG. 1 may vary depending on the operation and arrangement of components that the line tracing robot 10 should perform, but is not limited to the structure illustrated in FIG. 1.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 바닥면 또는 전후좌우의 네 면에 부착된 적외선 또는 초음파 센서를 이용하여 바닥에 형성된 라인 및 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 전방에 위치한 장애물을 감지하고 이를 회피할 수 있다. 따라서, 상기 라인트레이싱 로봇(10)은 라인 트레이싱 동작 또는 상기 라인 트레이싱 동작 및 장애물 회피 동작을 수행할 수 있게 된다. 또한, 무선 수신부를 통해 사용자가 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 동작을 제어할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a line formed at the bottom of the line tracing robot 10 or an infrared or ultrasonic sensor attached to four sides of front, rear, left and right, and located in front of the line tracing robot 10. Obstacles can be detected and avoided. Accordingly, the line tracing robot 10 may perform a line tracing operation or the line tracing operation and the obstacle avoidance operation. In addition, a user may control the operation of the line tracing robot 10 through a wireless receiver.

도 3은 도 1의 라인트레이싱 로봇(10)의 구동방법을 나타내는 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a method of driving the line tracing robot 10 of FIG. 1.

도 3을 참조하면, 사용자는 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 구동 모드를 설정한다(단계 S110). 상기 구동 모드는 상기 라인트레이싱 로봇(10)이 라인 트레이싱만 수행하는 제1 모드 및 라인 트레이싱 및 장애물 회피를 모두 수행하는 제2 모드를 포함하다. Referring to FIG. 3, the user sets the driving mode of the line tracing robot 10 (step S110). The driving mode includes a first mode in which the line tracing robot 10 performs only line tracing and a second mode in which both line tracing and obstacle avoidance are performed.

상기 라인트레이싱 로봇(10)은 상기 구동모드를 판단한다(단계 S120). The line tracing robot 10 determines the driving mode (step S120).

상기 구동모드가 제1 모드인 경우, 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 상기 제어부(70)는 상기 제1 및 제2 센서부들(11,12)로부터 감지 신호들을 수신한다(단계 S130). 상기 감지 신호들은 상기 라인트레이싱 로봇(10)이 이동하는 영역의 바닥에 형성된 흑색 또는 백색의 라인을 감지하는 신호이며, 상기 라인트레이싱 로봇(10)이 라인 트레이싱 도중 수행해야 하는 동작들을 수행하기 위한 감지 신호일 수 있다. When the driving mode is the first mode, the control unit 70 of the line tracing robot 10 receives the detection signals from the first and second sensor units 11 and 12 (step S130). The detection signals are signals for detecting a black or white line formed at the bottom of an area where the line tracing robot 10 moves, and for detecting the lines tracing robot 10 to perform operations during line tracing. May be a signal.

상기 제어부(70)는 상기 제1 및 제2 센서부들(11, 12)로부터 수신된 감지신호들을 바탕으로 상기 제1, 제2 및 제3 모터들(21, 23, 23)의 구동을 제어한다(단계 S140). 상기 제1 센서부(11)로부터 수신된 감지 신호를 이용하여 바닥면의 흑색 또는 백색 라인의 위치를 검출하고, 상기 제2 센서부(12)로부터 수신된 감지 신호를 이용하여 상기 라인트레이싱 로봇(10)이 수행해야 하는 동작의 수행에 필요한 정보를 검출한다. 예를 들어, 상기 동작 수행에 필요한 정보는 상기 라인트레이싱 로봇(10)이 이동시켜야 하는 물체의 위치 또는 상기 물체와 라인트레이싱 로봇(10) 사이의 거리일 수 있다. The controller 70 controls the driving of the first, second and third motors 21, 23 and 23 based on the detection signals received from the first and second sensor units 11 and 12. (Step S140). The position of the black or white line on the bottom surface is detected using the sensing signal received from the first sensor unit 11, and the line tracing robot ( 10) detects information necessary to perform the operation to be performed. For example, the information necessary to perform the operation may be a position of an object to be moved by the line tracing robot 10 or a distance between the object and the line tracing robot 10.

도 4는 도 1의 제1 및 제2 구동부들의 구동 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 4는 상기 제1 및 제2 구동부들(21, 22)이 스텝 모터인 경우를 예로 들어 설명한다.4 is a flowchart illustrating a method of driving the first and second drivers of FIG. 1. 4 illustrates an example in which the first and second driving units 21 and 22 are step motors.

도 4를 참조하면, 상기 제1 및 제2 구동부들(21, 22)은 상기 제어부(70)로부터 수신된 명령에 따라 구동된다. 상기 제어부(70)로부터 펄스 신호를 통해 회전 각도 및 회전 속도에 관한 명령을 수신한다(단계 S210). 상기 제1 및 제2 구동부들(21, 22)은 수신된 명령에 따라 펄스 수를 이용하여 회전 각도 및 회전 속도를 카운트 한다(단계 S220 및 S230). 상기 제1 및 제2 구동부들(21, 22)은 상기 카운트 된 값을 구동 시작시 상기 제어부(70)로부터 수신한 명령과 비교하여 결과가 동일하면 카운트를 완료한다(단계 S240 및 S250). 이와 함께, 상기 제1 및 제2 구동부들(21, 22)의 회전 동작도 완료된다(단계 S260). Referring to FIG. 4, the first and second drivers 21 and 22 are driven according to a command received from the controller 70. The control unit 70 receives a command regarding a rotation angle and a rotation speed through a pulse signal (step S210). The first and second drivers 21 and 22 count the rotation angle and the rotation speed using the number of pulses according to the received command (steps S220 and S230). The first and second drivers 21 and 22 compare the counted value with a command received from the controller 70 at the start of driving, and complete the count if the result is the same (steps S240 and S250). At the same time, the rotation operation of the first and second drivers 21 and 22 is also completed (step S260).

도 5는 도 1의 제3 구동부의 구동 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 5는 상기 제3 구동부(23)가 서보 모터인 경우를 예로 들어 설명한다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of driving a third driver of FIG. 1. 5 illustrates an example in which the third driver 23 is a servo motor.

도 5를 참조하면, 상기 제3 구동부(23)는상기 제어부(70)로부터 수신된 명령에 따라 구동된다. 상기 제어부(70)로부터 회전 각도, 회전 속도 및 수행 동작에 관한 명령을 수신한다(단계 S310). 상기 제3 구동부(23)는 상기 제어부(70)로부터 수신된 수행 동작에 관한 명령을 해석한다(단계 S310). 이 때, 상기 수행 동작의 해석이 완료되지 않으면, 해석 가능한 수행 동작 명령이 수신될 때까지, 수행 동작 명령 수신을 반복한다. 상기 수행 동작의 해석이 완료되면, 상기 제3 구동부(23)는 상기 명령에 따라 동작을 설정한다(단계 S330). 예를 들어, 상기 수행 동작은 상기 미션 수행부(40)를 특정 각도로 이동시키는 동작일 수 있다. 상기 동작 설정이 완료 되면 상기 제3 구동부(23)는 회전하게 되고, 회전이 종료되면 상기 제3 구동부(23)의 구동이 완료된다(단계 S340).Referring to FIG. 5, the third driver 23 is driven according to a command received from the controller 70. The controller 70 receives a command regarding a rotation angle, a rotation speed, and a performing operation (step S310). The third driver 23 interprets a command relating to the performing operation received from the controller 70 (step S310). At this time, if the analysis of the performing operation is not completed, reception of the performing operation command is repeated until an interpretable performing operation command is received. When the analysis of the performing operation is completed, the third driver 23 sets an operation according to the command (step S330). For example, the performing operation may be an operation of moving the mission performing unit 40 at a specific angle. When the operation setting is completed, the third driver 23 is rotated, and when the rotation is finished, the driving of the third driver 23 is completed (step S340).

다시 도 3을 참조하면, 상기 라인트레이싱 로봇(10)은 상기 제1, 제2 및 제3 구동부들(21, 23, 23)의 구동을 통해 바닥면의 라인을 따라 이동하고, 이동 도중 수행해야 하는 동작들을 수행한다(단계 S150).Referring back to FIG. 3, the line tracing robot 10 should move along the line on the bottom surface through the driving of the first, second, and third drivers 21, 23, and 23, and should be performed during the movement. Perform operations (step S150).

상기 구동모드가 제2 모드인 경우, 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 상기 제어부(70)는 상기 제1 및 제2 센서부들(11,12)로부터 감지 신호들을 수신한다(단계 S160). 상기 감지 신호들은 상기 제1 모드에서의 감지신호들과 동일한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 제2 모드에서는 라인이 형성되지 않은 영역에서 장애물을 회피하며 이동하는 동작도 수행할 수 있어야 하므로, 상기 감지 신호들은 상기 제2 센서부(12)로부터 상기 라인트레이싱 로봇(10)과 전방 물체 사이의 거리에 관한 정보를 포함할 수 있다.When the driving mode is the second mode, the control unit 70 of the line tracing robot 10 receives the detection signals from the first and second sensor units 11 and 12 (step S160). The sensing signals may include the same information as the sensing signals in the first mode. In addition, in the second mode, an operation of avoiding an obstacle and moving in an area where a line is not formed should also be performed. It may include information about the distance between.

상기 제어부(70)는 상기 제1 및 제2 센서부들(11, 12)로부터 수신된 감지신호들을 바탕으로 상기 제1, 제2 및 제3 구동부들(21, 23, 23)의 구동을 제어한다(단계 S170). 상기 제1, 제2 및 제3 구동부들(21, 23, 23)의 구동은 상기 제1 모드와 동일한 구동을 포함할 수 있다. 이와 함께, 제2 모드에서는 라인이 형성되지 않은 영역에서 장애물을 회피하며 이동하는 동작도 수행할 수 있어야 하므로, 상기 라인트레이싱 로봇(10)과 장애물 사이의 거리를 계산하여, 장애물이 상기 라인트레이싱 로봇(10)과 가까운 경우에는 상기 라인트레이싱 로봇(10)을 좌측 또는 우측으로 이동시킨다. 예를 들어, 상기 제어부(70)는 상기 제1 구동부(21) 또는 상기 제2 구동부(22) 중 하나만 구동하여 상기 라인트레이싱 로봇(10)이 특정 방향으로 회전하도록 제어할 수 있다. 또는 상기 제어부(70)는 상기 제3 구동부(23)를 구동하여 상기 미션 수행부(40)가 상기 장애물을 제거하는 동작을 수행하도록 구동할 수 있다. The controller 70 controls the driving of the first, second and third drivers 21, 23, and 23 based on the detection signals received from the first and second sensor units 11 and 12. (Step S170). The driving of the first, second, and third drivers 21, 23, and 23 may include the same driving as that of the first mode. In addition, in the second mode, an operation of avoiding an obstacle and moving in an area where a line is not formed should also be performed. Thus, by calculating a distance between the line tracing robot 10 and the obstacle, the obstacle is the line tracing robot. If it is close to 10, the line tracing robot 10 is moved left or right. For example, the controller 70 may drive only one of the first driver 21 or the second driver 22 to control the line tracing robot 10 to rotate in a specific direction. Alternatively, the controller 70 may drive the third driver 23 to drive the mission performer 40 to remove the obstacle.

다시 도 3을 참조하면, 상기 라인트레이싱 로봇(10)은 상기 제1, 제2 및 제3 구동부들(21, 23, 23)의 구동을 통해 바닥면의 라인을 따라 이동하고, 이동 도중 수행해야 하는 동작들을 수행하며, 라인이 그려지지 않은 영역에서도 장애물을 회피하며 이동한다(단계 S180).Referring back to FIG. 3, the line tracing robot 10 should move along the line on the bottom surface through the driving of the first, second, and third drivers 21, 23, and 23, and should be performed during the movement. The robot moves to avoid obstacles even in an area where a line is not drawn (step S180).

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 바닥면 또는 전후좌우의 네 면에 부착된 적외선 또는 초음파 센서를 이용하여 바닥에 형성된 라인 및 상기 라인트레이싱 로봇(10)의 전방에 위치한 장애물을 감지하고 이를 회피할 수 있다. 따라서, 상기 라인트레이싱 로봇(10)은 라인 트레이싱 동작 또는 상기 라인 트레이싱 동작 및 장애물 회피 동작을 수행할 수 있게 된다. According to an embodiment of the present invention, a line formed at the bottom of the line tracing robot 10 or an infrared or ultrasonic sensor attached to four sides of front, rear, left and right, and located in front of the line tracing robot 10. Obstacles can be detected and avoided. Accordingly, the line tracing robot 10 may perform a line tracing operation or the line tracing operation and the obstacle avoidance operation.

이상 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 발명의 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the embodiments, those skilled in the art can be variously modified and changed within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand.

본 발명은 라인 트레이서 동작뿐만 아니라, 라인 트레이서 동작을 수행하면서 장애물 회피 동작을 함께 수행할 수 있는 라인트레이싱 로봇에 관한 발명이다. 본 발명에 따르면, 상기 라인트레이싱 로봇의 바닥면 또는 전후좌우의 네 면에 부착된 적외선 또는 초음파 센서를 이용하여 바닥에 형성된 라인 및 상기 라인트레이싱 로봇의 전방에 위치한 장애물을 감지하고 이를 회피할 수있다. 또한, 무선 수신부를 통해 사용자가 상기 라인트레이싱 로봇의 동작을 제어할 수 있다.The present invention relates to a line tracing robot capable of performing an obstacle avoidance operation as well as a line tracer operation. According to the present invention, an infrared or ultrasonic sensor attached to the bottom surface of the line tracing robot or four sides of front, rear, left and right can detect and avoid the line formed on the bottom and the obstacle located in front of the line tracing robot. . In addition, a user may control the operation of the line tracing robot through a wireless receiver.

Claims (14)

로봇의 하면에 배치되고, 바닥의 라인을 감지하는 제1 신호를 생성하는 제1 센서부;
상기 로봇의 전방에 배치되고, 전방의 장애물을 감지하는 제2 신호를 생성하는 제2 센서부;
바퀴를 구동하는 제1 구동부; 및
상기 제1 및 제2 센서부들로부터 제1 및 제2 신호들을 수신하여, 상기 제1 및 제2 신호들을 바탕으로 상기 제1 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 라인트레이싱 로봇.
A first sensor unit disposed on a bottom surface of the robot and configured to generate a first signal detecting a line on the floor;
A second sensor unit disposed in front of the robot and generating a second signal for detecting an obstacle in front of the robot;
A first driver for driving wheels; And
And a controller configured to receive first and second signals from the first and second sensor units and to control an operation of the first driver based on the first and second signals.
제1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 제2 신호를 바탕으로 전방의 물체까지의 거리를 계산하고 이를 바탕으로 상기 물체를 회피하도록 상기 제1 구동부를 구동하는 것을 특징으로 하는 라인트레이싱 로봇.The line tracing robot of claim 1, wherein the controller drives the first driving unit to calculate a distance to an object in front of the second signal based on the second signal and to avoid the object based on the second signal. 제2 항에 있어서, 상기 제2 센서부는 초음파 센서이며, 상기 로봇의 전방의 좌측, 중앙 및 우측에 형성되는 것을 특징으로 하는 라인트레이싱 로봇.The line tracing robot according to claim 2, wherein the second sensor unit is an ultrasonic sensor, and is formed on a left side, a center, and a right side of the front of the robot. 제1 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 제1 신호를 바탕으로 바닥면에 형성된 라인을 검출하고 이를 바탕으로 상기 라인을 따라 이동하도록 상기 제1 구동부를 구동하는 것을 특징으로 하는 라인트레이싱 로봇.The line tracing robot of claim 1, wherein the control unit drives the first driving unit to detect a line formed on the bottom surface based on the first signal and move along the line based on the first signal. 제4 항에 있어서, 상기 제1 센서부는 적외선 센서이며, 상기 로봇의 하면의 좌측, 중앙 및 우측에 형성되는 것을 특징으로 하는 라인트레이싱 로봇. The line tracing robot according to claim 4, wherein the first sensor unit is an infrared sensor, and is formed on the left side, the center side, and the right side of the bottom surface of the robot. 제1 항에 있어서, 상기 제1 신호에 의한 동작과 상기 제2 신호에 의한 동작이 서로 상반되는 경우, 상기 제2 신호에 의한 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 라인 트레이싱 로봇.The line tracing robot according to claim 1, wherein the operation by the second signal is performed when the operation by the first signal and the operation by the second signal are opposite to each other. 제1 항에 있어서, 상기 제1 구동부는 스텝 모터인 것을 특징으로 하는 라인트레이싱 로봇.The line tracing robot of claim 1, wherein the first driving unit is a step motor. 제1 항에 있어서, 주어진 미션을 수행하는 미션 수행부; 및
상기 미션 수행부를 구동하는 제2 구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 라인 트레이싱 로봇.
The system of claim 1, further comprising: a mission performer configured to perform a given mission; And
And a second driving unit for driving the mission performing unit.
제8 항에 있어서, 상기 제2 구동부는 서보 모터인 것을 특징으로 하는 라인트레이싱 로봇.The line tracing robot of claim 8, wherein the second driving unit is a servo motor. 제1 항에 있어서, 사용자가 외부에서 입력한 상기 제어부를 제어하는 신호가 수신되는 무선 수신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 라인트레이싱 로봇.The line tracing robot of claim 1, further comprising a wireless receiver configured to receive a signal for controlling the controller input by an external user. 동작 모드를 설정하는 단계;
로봇의 하면에 형성된 제1 센서부로부터 바닥의 라인 감지하는 제1 신호를 수신하는 단계;
상기 로봇의 전면에 형성된 제2 센서부로부터 전방의 물체 감지하는 제2 신호를 수신하는 단계;
상기 제1 및 제2 신호들을 바탕으로, 제어부로부터 제1 구동부에 제어 신호를 전송하는 단계; 및
상기 동작 모드 및 상기 제어신호에 따라, 라인을 따라 이동하거나, 전방의 물체를 회피하는 동작을 수행하는 단계를 포함하는 라인트레이싱 로봇의 구동 방법.
Setting an operating mode;
Receiving a first signal for detecting a line of the floor from the first sensor unit formed on the lower surface of the robot;
Receiving a second signal for detecting an object in front of a second sensor unit formed on the front of the robot;
Transmitting a control signal from a controller to a first driver based on the first and second signals; And
And moving along a line or avoiding an object in front of the line according to the operation mode and the control signal.
제11 항에 있어서, 상기 동작 모드는 라인을 따라 이동하는 제1 모드 및 라인을 따라 이동하거나 전방의 물체를 회피하여 이동하는 제2 모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 라인트레이싱 로봇의 구동 방법.12. The method of claim 11, wherein the operation mode includes a first mode moving along a line and a second mode moving along a line or avoiding an object in front of the line. 제11 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 구동부에 제어 신호들을 전송하는 단계는 상기 제2 센서부로부터 수신된 신호를 바탕으로 전방의 물체까지의 거리를 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 라인트레이싱 로봇의 구동 방법.The method of claim 11, wherein the transmitting of the control signals to the first and second drivers comprises calculating a distance to an object in front of the signal based on the signal received from the second sensor unit. Driving method of line tracing robot. 제11 항에 있어서, 상기 제1 신호에 의한 동작과 상기 제2 신호에 의한 동작이 상반되는 경우, 상기 제2 신호에 의한 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 라인 트레이싱 로봇의 구동 방법. The driving method of claim 11, wherein the operation by the second signal is performed when the operation by the first signal is in conflict with the operation by the second signal.
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