KR20130096539A - 자율 이동장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

자율 이동장치 및 그 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20130096539A
KR20130096539A KR1020120018071A KR20120018071A KR20130096539A KR 20130096539 A KR20130096539 A KR 20130096539A KR 1020120018071 A KR1020120018071 A KR 1020120018071A KR 20120018071 A KR20120018071 A KR 20120018071A KR 20130096539 A KR20130096539 A KR 20130096539A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
recognizing
call
signal source
image information
Prior art date
Application number
KR1020120018071A
Other languages
English (en)
Inventor
김현
이강우
김형선
서영호
손주찬
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020120018071A priority Critical patent/KR20130096539A/ko
Priority to US13/595,346 priority patent/US20130218395A1/en
Publication of KR20130096539A publication Critical patent/KR20130096539A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00Control of position or direction
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0246Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using a video camera in combination with image processing means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

본 명세서에서는 이동장치 및 그 제어 방법을 개시한다. 더욱 상세하기는 자율 이동장치 및 그 제어 방법에 대해 개시한다.
본 명세서에서 개시하는 자율 이동장치 제어 방법은 입력된 호출신호에 기초하여 호출신호의 방향을 인지하는 단계, 방향에 대한 영상정보를 입력받아 분석하는 단계, 호출신호의 신호원의 위치를 추정하는 단계, 신호원의 위치로 이동명령을 생성하는 단계 및 이동명령에 따른 이동 후 신호원을 인식하는 단계를 포함한다.

Description

자율 이동장치 및 그 제어 방법{Autonomous Moving Appartus and Method for Controlling thereof}
본 명세서에서는 이동장치 및 그 제어 방법을 개시한다. 더욱 상세하기는 자율 이동장치 및 그 제어 방법에 대해 개시한다.
최근 다양한 형태의 지능형 로봇(intelligent robot)이 개발되어 지고 있다. 지능형 로봇이 사용자에게 서비스를 제공하기 위해서는 그 첫 단계로서, 로봇을 필요로 하는 사용자가 로봇을 호출하였을 때, 로봇이 호출한 사용자를 찾아 사용자 앞으로 이동하는 것이다.
1980년대 이후 로봇, 자동차 등 각 응용 분야별로 효과적인 자율(Autonomous) 주행 위한 연구 개발 활발히 진행되어 왔다. 자율주행 기술은 크게 로봇의 현재 위치를 정확히 알아내는 위치결정 기술, 환경이나 공간을 파악하는 지도형성 기술, 이동 경로를 생성하여 안전하게 이동을 수행할 수 있는 경로 작성 기술로 분류되며, 이들 각각 분야에서 많은 방법이 제시되어 왔다.
1989년 위치결정과 지도형성을 동시에 고려하는 SLAM(Simultaneous localization and mapping)이 제시되었고, 최근에는 SLAM과 자율주행을 동시에 생각해야 한다는 통합적 접근 기법들에 대한 개념이 제시되었다. 그러나, 일반적인 환경에 적용이 가능하며 경제성을 확보한 통합적 알고리즘은 제안되지 못했다. 제안된 대부분의 결과들은 특수하게 꾸며진 환경에서만 적용이 가능하거나, 고가의 센서들을 사용한 실험 결과들이었다.
현재까지 개발된 알고리즘 중, 레이저 센서를 이용하여 실내 환경에서 위치인식과 지도형성을 동시에 수행할 수 있는 SLAM 알고리즘이 있다. 이 알고리즘은 100m 주행 시에도 위치 오차가 2cm 정도로 정확하지만 고가의 레이저 센서를 사용한다는 단점이 있다.
다른 알고리즘으로, 레이저 센서를 이용하여 글로벌 맵(global map)을 이용한 순환구간에 대한 지도형성 알고리즘이 있다. 그러나, 이 알고리즘도 고가의 레이저 센서를 사용하였으며, 순환구간이 아주 많은 경우의 확장성은 제시되지 못했다.
한편, 16개의 초음파 센서만을 이용하여 위치인식과 지도형성을 동시에 수행하는 알고리즘을 제안되기도 했는데, 이는 주변이 직선으로 구성된 환경에서만 적용 가능하다.
결국, 기존의 이러한 많은 연구들에서는 고가의 센서를 이용함으로써 실용화하기가 어렵다거나, 특정환경에만 적용 가능하거나 또는 세부 기술들만으로 제시되어 통합된 형태로 적용하기 어려운 문제점이 있다.
본 명세서에서는 실제 환경에 로봇이 쓰이기 위한 경제성(저가의 로봇 활용)과 통합성(위치 결정 및 이동의 순환 방법)을 만족하면서, 사용자가 로봇을 원할 때 언제든지 불러서 활용할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 명세서에서 개시하는 자율 이동장치 제어 방법은 입력된 호출신호에 기초하여 호출신호의 방향을 인지하는 단계, 방향에 대한 영상정보를 입력받아 분석하는 단계, 호출신호의 신호원의 위치를 추정하는 단계, 신호원의 위치로 이동명령을 생성하는 단계 및 이동명령에 따른 이동 후 신호원을 인식하는 단계를 포함한다.
본 명세서에서 개시하는 자율 이동장치는 호출신호와 영상정보를 센싱하는 센서모듈, 구동장치를 포함하는 주행모듈, 센서모듈에 기초하여 주행모듈을 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는 입력된 호출신호에 기초하여 호출신호의 방향을 인지하고, 방향에 대한 영상정보를 입력받아 분석하는 분석부, 호출신호의 신호원의 위치를 추정하는 추정부 및 추정된 신호원의 위치로 이동명령을 생성하여 주행모듈을 제어하는 주행제어부를 포함하고, 분석부는 이동명령에 따른 이동 후 센서모듈을 이용하여 신호원을 인식한다.
본 명세서에 개시된 발명들에 의하면, 실제 환경에 로봇이 쓰이기 위한 경제성과 통합성을 만족하면서, 사용자가 로봇을 원할 때 언제든지 불러서 활용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 명세서에서 개시하는 자율 이동장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 명세서에서 개시하는 자율 이동장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 지능형 이동 로봇의 하드웨어 구성도를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 지능형 이동 로봇의 시스템 소프트웨어 구성도를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4에서 설명한 작업 시스템에서의 작업 동작의 절차를 설명하기 위한 도면이다.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐만 아니라 특정 실시예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
따라서, 예를 들어, 본 명세서의 블럭도는 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 개념적 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.
프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다.
또한 프로세서, 제어 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비 휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다.
본 명세서의 특허청구범위에서, 상세한 설명에 기재된 기능을 수행하기 위한 수단으로 표현된 구성요소는 예를 들어 상기 기능을 수행하는 회로 소자의 조합 또는 펌웨어/마이크로 코드 등을 포함하는 모든 형식의 소프트웨어를 포함하는 기능을 수행하는 모든 방법을 포함하는 것으로 의도되었으며, 상기 기능을 수행하도록 상기 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된다. 이러한 특허청구범위에 의해 정의되는 발명은 다양하게 열거된 수단에 의해 제공되는 기능들이 결합되고 청구항이 요구하는 방식과 결합되기 때문에 상기 기능을 제공할 수 있는 어떠한 수단도 본 명세서로부터 파악되는 것과 균등한 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 발명을 설명함에 있어서 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 명세서에서는 자율 이동장치 및 그 제어 방법에 대해 개시한다. 더욱 자세하게는 자율 이동장치가 외부 호출에 반응하여 방향을 인지하고, 호출의 주체를 검출함으로써 호출의 주체에 대한 위치를 추정하고, 해당 위치로 이동하여 다시 호출의 주체를 인식하게 된다.
여기서, 자율 이동장치에서의 이동장치는 차량, 로봇 등 이동을 위한 구동부를 구비한 장치를 의미하는 것으로서, 그 목적에 따라 다양하게 구현되어 적용될 수 있다.
이하 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 명세서에서 개시하는 자율 이동장치의 제어 방법을 설명하기 위한 도면이다.
외부에서 자율 이동장치에 대한 호출신호가 발생하면, 자율 이동장치는 이를 입력받게 된다. 이러한 경우, 자율 이동장치의 제어 방법은 입력된 호출신호에 기초하여 상기 호출신호의 방향을 인지하는 단계(S101), 방향에 대한 영상정보를 입력받아 분석하는 단계(S103), 호출신호의 신호원(호출의 주체)의 위치를 추정하는 단계(S105), 신호원의 위치로 이동명령을 생성하는 단계(S107) 및 이동명령에 따른 이동 후 신호원을 인식하는 단계(S109)를 포함한다.
여기서, 호출신호는 인간의 음성신호를 포함할 수 있다. 이에 한정하지는 않는다. 호출신호는 호출의 주체의 방향(또는 위치)를 파악하기 위한 것이므로, 적용하기에 따라서는 소리 신호(인간의 언어에 대한 소리신호 이외의 소리신호를 포함함) 외에 빛 또는 전파신호로도 구현이 가능할 수 있다.
인지하는 단계(S101)는 음성신호를 인식하는 단계를 포함할 수 있다. 음성신호를 인식하는 경우에는 호출음과 호출 방향을 인지할 수 있으며, 호출음은 인간의 언어를 인식하는 방법을 이용하거나, 호출음의 크기를 인식하는 방법을 이용할 수 있다.
신호원을 인식하는 단계(S109)는 인식된 음성신호에 대응하는 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 인간이 인간의 언어로 자율 이동장치를 호출하는 경우, 자율 이동장치는 인간의 언어를 인식하고, 인간의 근방으로 이동한 후, 호출에 대한 인식을 위해 인간의 언어로 신호원(호출자)에게 문의하고, 그에 대한 인간의 응답을 해석함으로써 호출자에 대한 정확한 인식을 수행할 수 있다.
분석하는 단계(S103)는 호출신호와 방향에 대한 영상정보의 대응관계를 분석하는 것을 포함할 수 있다. 호출신호를 입력받으면, 호출의 방향을 인지하고, 해당 방향의 영상정보를 입력받게 되며, 입력된 호출신호와 영상신호가 대응되는지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 인간의 언어로 호출신호가 입력되었음에도 입력된 영상신호에 물건 또는 동물만이 포함되어 있는 것으로 분석된 경우에는 대응관계가 성립되지 않는 것으로 판단될 수 있다.
추정하는 단계(S105)는 호출신호와 해당 방향에 대한 영상정보에 기초하여 추정할 수 있다. 신호원의 위치는 통상 방향과 거리로 추정될 수 있다. 호출신호의 수신방향으로서 신호원의 방향을 추정할 수 있으며, 호출신호의 호출음 및/또는 영상정보에 의한 거리산출에 의해 신호원의 위치를 추정할 수 있다. 한편, 추정하는 단계에서는 입력된 영상신호를 이용하여 자율 이동장치와 신호원 사이의 장애물을 검출하여 이동 경로를 설정하도록 할 수도 있다.
이동명령을 생성하는 단계(S107)는 초음파 및/또는 범퍼 센서로부터 센싱된 신호에 기초하여 경로를 변경하는 명령을 생성하는 단계를 포함할 수 있다. 초음파 센서는 거리정보를 얻어 장애물의 유무를 감지하고, 범퍼 센서는 접촉에 의해 장애물을 인지한다.
신호원을 인식하는 단계(S109)는 이동명령에 따른 이동 후 신호원의 영상정보를 입력받아 신호원을 인식하는 단계를 포함할 수 있다. 전술한 위치를 추정하는 단계(S105)에서의 위치 추정은 대략적인 위치를 추정하는 것으로 설정할 수 있으며, 신호원의 근방으로 이동한 후 신호원의 영상정보를 다시 입력받아 분석함으로써 신호원을 인식할 수 있다.
도 2는 본 명세서에서 개시하는 자율 이동장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 2에 도시된 자율 이동장치는 도 1에서 설명한 자율 이동장치의 제어 방법이 적용된다.
도 2를 참조하면, 자율 이동장치(200)는 센서모듈(210), 주행모듈(230) 및 제어부(220)를 포함한다.
센서모듈(210)은 호출신호와 영상정보를 센싱한다. 센서모듈(210)에는 호출신호를 센싱하기 위한 마이크가 포함될 수 있으며, 영상정보를 센싱하기 위한 카메라가 포함될 수 있다.
주행모듈(230)은 구동장치를 포함한다. 또한, 자율 이동장치(200)의 구동을 위한 바퀴, 기어 등이 더 포함될 수 있다. 구동장치는 전기 모터를 포함할 수 있으며, 적용예에 따라서는 내연기관 및 외연기관 등 기타 이동을 가능하게 하는 구동수단은 모두 포함될 수 있다.
제어부(220)는 센서모듈에 기초하여 주행모듈을 제어한다. 제어부(220)는 입력된 호출신호에 기초하여 호출신호의 방향을 인지하고, 방향에 대한 영상정보를 입력받아 분석하는 분석부(221), 호출신호의 신호원의 위치를 추정하는 추정부(223) 및 추정된 신호원의 위치로 이동명령을 생성하여 주행모듈을 제어하는 주행제어부(225)를 포함한다. 여기서, 분석부(221)는 이동명령에 따른 이동 후 센서모듈(210)을 이용하여 신호원을 인식한다.
호출신호는 음성신호를 포함할 수 있고, 분석부(221)는 음성신호를 인식하는 음성인식부를 포함할 수 있다.
한편, 제어부(220)는 인식된 음성신호에 대응하는 신호를 생성하는 응답생성부를 더 포함할 수 있다.
분석부(221)는 호출신호와 방향에 대한 영상정보의 대응관계를 분석하는 대응관계 분석부를 포함할 수 있다.
추정부(223)는 호출신호와 방향에 대한 영상정보에 기초하여 추정할 수 있다.
주행모듈(230)는 초음파 및/또는 범퍼 센서모듈(231)을 포함할 수 있고, 이 경우 주행제어부(225)는 초음파 및/또는 범퍼 센서모듈(231)로부터 센싱된 신호에 기초하여 경로를 변경하도록 주행모듈(230)을 제어할 수 있다.
분석부(221)는 이동 후 신호원의 영상정보를 입력받아 신호원을 인식할 수 있다.
기타 자율 이동장치(200)의 구체적인 설명은 전술한 도 1의 설명과 중복되므로 여기서는 생략하기로 한다.
이하에서는 본 명세서에서 개시하는 자율 이동장치 및 그 제어 방법에 대한 구체적인 실시예를 설명하기로 한다. 이하에서는 자율 이동장치를 지능형 이동 로봇으로 예를 들어 설명한다.
지능형 이동 로봇은 호출자(사용자, 즉 사람)의 호출이 있는 경우, 호출자를 찾아 이동한다. 구체적으로는 사용자의 호출음과 호출 방향을 인지하여, 사람 형상을 검출하고, 이 정보로 사용자의 위치를 추정하고, 대략적 추정위치로 이동한 후, 다시 사용자 인식을 통해 호출자인 사람을 찾아가게 된다.
본 실시예에서는 초음파 센서를 이용하여 장애물 회피 정도의 간단한 주행 기능을 갖는 이동 로봇과 저가의 카메라 및 마이크를 이용하여, 자신을 호출한 사용자의 위치까지 찾아가도록 구현하였다.
이하 도면과 함께 구체적으로 설명한다.
본 발명에서 제시하는 로봇은 카메라, 마이크, 이동장치 등으로 구성된 이동 로봇이다.
도 3은 본 실시예에 따른 지능형 이동 로봇의 하드웨어 구성도를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 지능형 이동 로봇은 주제어 보드(310: Main Control Board)와 주행제어 보드(330: Navigation Control Board)를 포함하여 구성될 수 있다.
주제어 보드(310)는 대부분의 프로세싱을 담당하며, 카메라(312)와 Pin/Tilt구동모터(315), 디스플레이나 프로젝터(311) 등의 화면출력 장치, 4채널 마이크로폰(313), 스피커(314), 무선랜(316) 등이 연결되고 제어되며, 실제 작업 수행과 관련된 프로그램이 구동된다. 주제어 보드(310)와 카메라(312)와 Pin/Tilt구동모터(315), 디스플레이나 프로젝터(311) 등의 화면출력 장치, 4채널 마이크로폰(313), 스피커(314), 무선랜(316) 등의 연결은 각각의 규격에 맞는 연결방식(321, 322, 323, 324 등)에 의해 연결될 수 있다.
사운드제어 보드(322: Sound Control Board)는 음성인식, 합성, 음원추적 등을 위한 음성처리를 담당할 수 있다.
주행제어 보드(330)는 로봇의 이동을 담당하며, 초음파 센서(332), 범퍼센서(333) 및 휠 구동 모터(331) 등이 연결되고 제어된다. 주행제어 보드(330)와 초음파 센서(332), 범퍼센서(333) 및 휠 구동 모터(331) 등과의 연결도 각각의 규격에 맞는 연결방식(341 등)에 의해 연결될 수 있다.
주제어 보드(310)와 주행제어 보드(330) 간의 통신은 이더넷을 활용할 수 있다. 이들 보드들(310, 330, 322 등)의 구성은 경우에 따라 하나의 주제어 보드(310)에서 모두 담당할 수도 있으며, 추가적인 제어보드를 활용할 수도 있다. 예를 들어 사운드 제어보드(322)는 주제어 보드(310)에서 그 역할을 수행할 수도 있으며, 반대로 영상처리보드가 별도로 구성되어 영상처리만을 담당할 수도 있다.
도 4는 본 실시예에 따른 지능형 이동 로봇의 시스템 소프트웨어 구성도를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 시스템은 크게 5개의 서브시스템(Subsystem)으로 구성될 수 있다. 구체적으로는 장치 시스템(410: Device Subsystem), 지각 시스템(420: Perception Subsystem), 행위 시스템(430: Behavior Subsystem), 작업(수행) 시스템(440: Task System) 및 이벤트 처리 시스템(450: Event Delivery System)으로 구성될 수 있다.
먼저, 장치 시스템(410)은 로봇의 센서 및 액츄에이터를 포함하는 물리적 하드웨어 장치들을 소프트웨어적 논리장치로 추상화한 장치 모듈들로 구성된다. 도 4에 도시된 바와 같이 센서 장치 모듈과 동작 장치 모듈 등이 포함될 수 있다.
지각 시스템(420)은 센서장치 모듈로부터 전달된 정보를 기반으로 사용자 및 환경의 상황을 지각하는 모듈들로 구성된다. 예를 들어, 마이크 센서로부터 전달된 소리 정보로부터 어디에서 소리가 나는지(음원 검출), 어떤 말을 했고 그 말이 호출어인지(음성 인식) 등을 인지한다. 카메라 센서 모듈로부터 전달된 이미지 정보로부터 주변에 사람이 있는지(사람 형태 검출), 그 사람이 누구인지(사용자 인식) 등을 인지한다. 또한 초음파 센서로부터 거리정보를 얻어 앞에 장애물이 있는지를 인지하거나 범퍼 센서로부터 부딪쳤는지 아닌지에 대한 것(장애물 인지) 등을 인지한다.
행위 시스템(430)은 로봇의 다양한 단위 행위를 관리하고 작업 수행 모듈에서 요청 시 요청된 단위 행위를 실행한다. 행위는 사용자가 부르는 소리에 반응하여 머리를 소리 방향으로 돌리는 행위(소리 반응 행위), 지정된 위치까지 장애물을 피해가며 이동하는 행위(자율주행 행위), 주변의 사용자를 찾는 행위(사용자 탐색), TTS(TextToSpeech) 등을 이용하여 질문하고 대답하는 행위(대화행위) 등으로 구성된다.
작업 시스템(440)은 로봇 컴퓨터의 전체 시스템의 동작을 제어하고 수행하기 위한 모듈이다. 본 실시예에서의 작업은 호출자를 찾아 이동하는 것이다.
마지막으로, 이벤트 처리 시스템(450)은 모든 하위시스템 들 간에 생성하는 다양한 이벤트를 관리하고, 각 시스템 모듈들 간의 메시지 교환을 통한 정보 전달을 담당한다.
도 5는 도 4에서 설명한 작업 시스템에서의 작업 동작의 절차를 설명하기 위한 도면이다.
사용자(S501)가 이동 로봇을 호출(S502)하면, 이동 로봇은 사용자의 음성을 입력받고, 입력된 음성정보를 이용하여 호출이 있음을 인지한다(S503). 호출에 대한 호출음과 소리방향에 기초하여 호출방향으로 카메라를 이동(또는 회전, 지향)시킨다(S504). 카메라는 로봇의 머리 또는 기타 구성부분에 설치될 수 있다.
카메라를 통해 입력된 영상정보로부터 사람을 검출하고(S505), 호출자인 사용자의 위치를 추정한다. 사용자 위치가 추정되면, 추정된 위치로 이동한 후(S506), 사용자를 다시 탐색한다(S507). 사용자의 탐색(S507)은 기 저장된 사용자의 얼굴 또는 신체 영상과 입력된 영상정보를 비교하는 방법을 사용할 수 있다. 한편, 최초 사용자의 호출 시 기 저장된 사용자의 음성패턴 정보와 입력된 호출 음성정보를 비교하여 사용자를 미리 확인하게 할 수도 있다.
최종적으로 사용자의 앞으로 이동한 이동 로봇은 사용자에게 호출이 있었는지에 대해 문의한다(S509). 이러한 문의는 디스플레이를 통해 출력하거나, 음성으로 출력될 수도 있다. 이에 대해 사용자가 긍정의 응답을 하는 경우에는 해당 절차가 종료(S510)되고, 사용자가 부정의 응답을 하는 경우에는 사용자 탐색과정부터 다시 반복하게 된다.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 발명을 한정하는 것이 아니며, 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 특허 청구 범위에서 규정하는 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
200: 자율 이동 장치
210: 센서모듈
220: 제어부
230: 주행모듈
221: 분석부
222: 추정부
223: 주행제어부
231: 초음파/범퍼 센서모듈

Claims (16)

  1. 입력된 호출신호에 기초하여 상기 호출신호의 방향을 인지하는 단계;
    상기 방향에 대한 영상정보를 입력받아 분석하는 단계;
    상기 호출신호의 신호원의 위치를 추정하는 단계;
    상기 신호원의 위치로 이동명령을 생성하는 단계; 및
    상기 이동명령에 따른 이동 후 상기 신호원을 인식하는 단계를 포함하는, 자율 이동장치 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 호출신호는
    음성신호를 포함하는, 자율 이동장치 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 인지하는 단계는
    상기 음성신호를 인식하는 단계를 포함하는, 자율 이동장치 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 신호원을 인식하는 단계는
    상기 인식된 음성신호에 대응하는 신호를 생성하는 단계를 포함하는, 자율 이동장치 제어 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 분석하는 단계는
    상기 호출신호와 상기 방향에 대한 영상정보의 대응관계를 분석하는, 자율 이동장치 제어 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 추정하는 단계는
    상기 호출신호와 상기 방향에 대한 영상정보에 기초하여 추정하는, 자율 이동장치 제어 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이동명령을 생성하는 단계는
    초음파 및/또는 범퍼 센서로부터 센싱된 신호에 기초하여 경로를 변경하는 명령을 생성하는 단계를 포함하는, 자율 이동장치 제어 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 신호원을 인식하는 단계는
    상기 이동 후 상기 신호원의 영상정보를 입력받아 상기 신호원을 인식하는 단계를 포함하는, 자율 이동장치 제어 방법.
  9. 호출신호와 영상정보를 센싱하는 센서모듈;
    구동장치를 포함하는 주행모듈;
    상기 센서모듈에 기초하여 상기 주행모듈을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는
    입력된 호출신호에 기초하여 상기 호출신호의 방향을 인지하고, 상기 방향에 대한 영상정보를 입력받아 분석하는 분석부;
    상기 호출신호의 신호원의 위치를 추정하는 추정부; 및
    상기 추정된 상기 신호원의 위치로 이동명령을 생성하여 상기 주행모듈을 제어하는 주행제어부를 포함하고,
    상기 분석부는
    상기 이동명령에 따른 이동 후 상기 센서모듈을 이용하여 상기 신호원을 인식하는, 자율 이동장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 호출신호는
    음성신호를 포함하는, 자율 이동장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 분석부는
    상기 음성신호를 인식하는 음성인식부를 포함하는, 자율 이동장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 인식된 음성신호에 대응하는 신호를 생성하는 응답생성부를 더 포함하는, 자율 이동장치.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 분석부는
    상기 호출신호와 상기 방향에 대한 영상정보의 대응관계를 분석하는 대응관계 분석부를 포함하는, 자율 이동장치.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 추정부는
    상기 호출신호와 상기 방향에 대한 영상정보에 기초하여 추정하는, 자율 이동장치.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 주행제어부는
    초음파 및/또는 범퍼 센서모듈을 포함하고,
    상기 초음파 및/또는 범퍼 센서모듈로부터 센싱된 신호에 기초하여 경로를 변경하도록 상기 주행모듈을 제어하는, 자율 이동장치.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 분석부는
    상기 이동 후 상기 신호원의 영상정보를 입력받아 상기 신호원을 인식하는, 자율 이동장치.
KR1020120018071A 2012-02-22 2012-02-22 자율 이동장치 및 그 제어 방법 KR20130096539A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120018071A KR20130096539A (ko) 2012-02-22 2012-02-22 자율 이동장치 및 그 제어 방법
US13/595,346 US20130218395A1 (en) 2012-02-22 2012-08-27 Autonomous moving apparatus and method for controlling the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120018071A KR20130096539A (ko) 2012-02-22 2012-02-22 자율 이동장치 및 그 제어 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130096539A true KR20130096539A (ko) 2013-08-30

Family

ID=48982892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120018071A KR20130096539A (ko) 2012-02-22 2012-02-22 자율 이동장치 및 그 제어 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20130218395A1 (ko)
KR (1) KR20130096539A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014009067A1 (de) 2013-08-14 2015-02-19 Mando Corporation Schwingsdämpfer mit kontinuierlicher Dämpfungsregelung einer dualen Elektromagnetventilstruktur

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8918208B1 (en) * 2012-02-07 2014-12-23 Ryan Hickman Projection of interactive map data
TWI481980B (zh) * 2012-12-05 2015-04-21 Univ Nat Chiao Tung 電子裝置及其導航方法
WO2014157757A1 (ko) * 2013-03-29 2014-10-02 엘지전자 주식회사 이동식 입력 장치 및 그를 이용한 명령 입력 방법
US9623560B1 (en) * 2014-11-26 2017-04-18 Daniel Theobald Methods of operating a mechanism and systems related therewith
CN104615137A (zh) * 2015-01-07 2015-05-13 北华大学 一种基于被动声源定位与机器视觉技术的自主救助系统
KR20160123613A (ko) * 2015-04-16 2016-10-26 엘지전자 주식회사 로봇 청소기
DE102015210879A1 (de) * 2015-06-15 2016-12-15 BSH Hausgeräte GmbH Vorrichtung zur Unterstützung eines Nutzers in einem Haushalt
CN107390175A (zh) * 2017-06-15 2017-11-24 重庆锐纳达自动化技术有限公司 一种以机器人为载体的声源定位导航装置
US10694014B2 (en) * 2017-09-22 2020-06-23 Apple Inc. Haptic locomotion using wide-band actuator
US10676022B2 (en) 2017-12-27 2020-06-09 X Development Llc Visually indicating vehicle caution regions
CN109074085B (zh) * 2018-07-26 2021-11-09 达闼机器人有限公司 一种自主定位和地图建立方法、装置和机器人
CN110858193A (zh) * 2018-08-13 2020-03-03 珠海格力电器股份有限公司 路径规划方法以及装置
CN109669159A (zh) * 2019-02-21 2019-04-23 深圳市友杰智新科技有限公司 基于麦克风十字环阵列的声源定位跟踪装置及方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005088179A (ja) * 2003-09-22 2005-04-07 Honda Motor Co Ltd 自律移動ロボットシステム
WO2005098729A2 (en) * 2004-03-27 2005-10-20 Harvey Koselka Autonomous personal service robot
US20100222925A1 (en) * 2004-12-03 2010-09-02 Takashi Anezaki Robot control apparatus
JP4460528B2 (ja) * 2004-12-14 2010-05-12 本田技研工業株式会社 識別対象識別装置およびそれを備えたロボット
US8588979B2 (en) * 2005-02-15 2013-11-19 Sony Corporation Enhancements to mechanical robot
ATE524784T1 (de) * 2005-09-30 2011-09-15 Irobot Corp Begleitroboter für persönliche interaktion
JP4560078B2 (ja) * 2007-12-06 2010-10-13 本田技研工業株式会社 コミュニケーションロボット
JP4516592B2 (ja) * 2007-12-06 2010-08-04 本田技研工業株式会社 移動型ロボット

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014009067A1 (de) 2013-08-14 2015-02-19 Mando Corporation Schwingsdämpfer mit kontinuierlicher Dämpfungsregelung einer dualen Elektromagnetventilstruktur
DE102014009067B4 (de) 2013-08-14 2022-05-05 Mando Corporation Schwingsdämpfer mit kontinuierlicher Dämpfungsregelung einer dualen Elektromagnetventilstruktur

Also Published As

Publication number Publication date
US20130218395A1 (en) 2013-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20130096539A (ko) 자율 이동장치 및 그 제어 방법
US11037561B2 (en) Method and apparatus for voice interaction control of smart device
JP2008158868A (ja) 移動体、及びその制御方法
KR101976241B1 (ko) 다중로봇의 자기위치인식에 기반한 지도작성 시스템 및 그 방법
JP4516592B2 (ja) 移動型ロボット
US10948907B2 (en) Self-driving mobile robots using human-robot interactions
CN106548231B (zh) 移动控制装置、可移动机器人和移动到最佳交互点的方法
JP5366048B2 (ja) 情報提供システム
WO2018124682A3 (ko) 이동 로봇 및 그 제어방법
Wang et al. Acoustic robot navigation using distributed microphone arrays
WO2004052597A1 (ja) ロボット制御装置、ロボット制御方法、及びロボット制御プログラム
JP2008254122A (ja) ロボット
JP2007298441A (ja) 無線発信機の三次元位置を推定する方法、プログラムおよびシステム
US20110106310A1 (en) Robot and task execution system
WO2018077307A1 (zh) 一种运动控制方法、装置和计算机存储介质
JP2010224878A (ja) 対物行動推定装置およびサービス提供システム
JP7036399B2 (ja) 自律移動ロボット、並びに、その制御装置及び動作制御プログラム
JP2011224679A (ja) 応対ロボット、応対制御方法、及び応対制御プログラム
WO2020153299A1 (ja) ロボット制御システム
JP2004209562A (ja) 移動ロボット
KR101777203B1 (ko) 시각 장애인을 위한 보행 안내 시스템
JP5115886B2 (ja) 道案内ロボット
JP2010238182A (ja) 自律移動体及び不審者検知方法
JP2010009370A (ja) 移動体制御システムおよび移動体制御方法
JP7478393B2 (ja) 自律移動ロボット、並びに、その制御装置及び制御プログラム

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid