KR20130109671A - 자율 이동 장치용 상태 측정 시스템 및 방법 - Google Patents

자율 이동 장치용 상태 측정 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

자율 이동 장치용 상태 측정 시스템 및 방법이 제공된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 상태 측정 시스템은, 일정한 작업 공간에서 이동가능하게 위치되는 자율 이동 장치의 위치를 측정하기 위한 시스템으로서, 자율 이동 장치의 일 위치로부터 작업 공간을 형성하는 내벽의 일 위치까지의 거리를 측정하는 거리 측정 수단 및 거리 측정 수단에 의하여 측정된 거리 데이터를 이용하여 자율 이동 장치의 위치를 판단하는 제어부을 포함하되, 거리 측정 수단은 자율 이동 장치의 복수의 위치로부터 내벽의 복수의 위치까지의 거리를 각각 측정할 수 있도록 복수 개로 형성되며, 제어부는 복수 개의 거리 측정 수단에 의하여 측정된 복수의 거리 데이터를 이용하여 자율 이동 장치의 상태를 판단하는, 자율 이동 장치용 상태 측정 시스템이 제공된다.

Description

자율 이동 장치용 상태 측정 시스템 및 방법{System and method for measuring the status of autonomous mobile apparatus}
본 발명은 자율 이동 장치용 상태 측정 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 선체의 블록 내부에서 용접 또는 절단 같은 작업을 자동으로 수행하기 위해 작업 로봇이 탑재되는 자율 이동 장치가 사용된다. 자율 이동 장치는 로봇을 탑재할 수 있는 플랫폼을 복수의 와이어를 이용하여 선체 블록 내부를 이동하도록 작동된다.
여기서, 플랫폼에 설치된 윈치가 선체 블록 내벽과 결합되어 있는 와이어를 감거나 푸는 과정을 반복적으로 수행함으로써 플랫폼은 선체블록 내부를 자유롭게 이동할 수 있다. 더욱이 윈치에 의해 감기거나 풀리는 와이어의 길이를 정밀하게 제어해야만 플랫폼은 선체블록 내부의 원하는 위치로 이동할 수 있다.
이 때, 선체 블록 내부 공간에서 이동하는 플랫폼의 상태를 측정하기 위하여 종래에는 플랫폼을 지지하도록 윈치에 감겨진 와이어의 길이와 기구학 식을 이용하여 플랫폼의 작업 공간 내에서의 위치와 방향을 계산하였다.
이와 같이 플랫폼을 지지하도록 구동되는 와이어를 이용하여 플랫폼의 위치 및 방향을 계산하는 경우, 와이어에 작용하는 하중에 의하여 와이어에 길이 변화가 발생하기 때문에 이와 같이 길이가 변화된 와이어의 길이 정보에 근거하여 계산된 플랫폼의 상태, 예를 들어 위치 및 방향은 오차를 수반할 수 밖에 없다.
본 발명의 일 실시예는 자율 이동 장치의 플랫폼의 상태를 정확하게 측정할 수 있는 자율 이동 장치용 상태 측정 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 일정한 작업 공간에서 이동가능하게 위치되는 자율 이동 장치의 상태를 측정하기 위한 시스템으로서, 상기 자율 이동 장치의 일 위치로부터 상기 작업 공간을 형성하는 내벽의 일 위치까지의 거리를 측정하는 거리 측정 수단 및 상기 거리 측정 수단에 의하여 측정된 거리 데이터를 이용하여 상기 자율 이동 장치의 위치를 판단하는 제어부를 포함하되, 상기 거리 측정 수단은 상기 자율 이동 장치의 복수의 위치로부터 상기 내벽의 복수의 위치까지의 거리를 각각 측정할 수 있도록 복수 개로 형성되며, 상기 제어부는 상기 복수 개의 거리 측정 수단에 의하여 측정된 복수의 거리 데이터를 이용하여 상기 자율 이동 장치의 상태를 판단하는, 자율 이동 장치용 상태 측정 시스템이 제공된다.
이 때, 상기 자율 이동 장치는 상기 자율 이동 장치를 상기 작업 공간 내부에서 지지하며 상기 자율 이동 장치를 이동시키기 위한 복수의 이동 수단을 포함하되, 상기 복수의 이동 수단 각각은, 상기 자율 이동 장치의 복수의 위치에 각각 설치되는 복수의 제 2 윈치; 상기 복수의 제 2 윈치에 각각 결합되며 일단이 상기 내벽의 타 위치에 결합되는 복수의 제 2 와이어를 포함하고, 상기 자율 이동 장치의 하중은 상기 제 2 와이어에만 걸릴 수 있다.
이 때, 상기 거리 측정 수단 각각은 상기 자율 이동 장치의 어느 일 위치 또는 상기 내벽의 어느 일 위치 중 일 위치에 위치되는 제 1 윈치; 상기 윈치에 감긴 상태에서 상기 윈치로부터 풀릴 수 있으며, 일단이 상기 자율 이동 장치의 어느 일 위치 또는 상기 내벽의 어느 일 위치 중 다른 위치에 위치되는 제 1 와이어 및 상기 제 1 윈치로부터 상기 제 1 와이어가 풀리고 감김에 따라 상기 제 1 와이어의 길이를 측정하는 엔코더를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 거리 측정 수단은 적어도 6개 이상으로 형성될 수 있다.
상기 제어부는 수치 연산을 수행하여 상기 자율 이동 장치의 위치 및 방향을 계산하도록 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 일정한 작업 공간 내에서 이동 플랫폼을 지지하기 위한 복수의 제 1 와이어와 상기 이동 플랫폼의 위치를 측정하기 위한 복수의 제 2 와이어를 구비한 자율 이동 장치의 이동 플랫폼의 위치를 측정하는 방법으로서, 상기 자율 이동 장치의 이동 플랫폼을 제 1 위치에 위치시키는 단계; 상기 이동 플랫폼의 상기 제 1 위치의 위치 및 방향 데이터, 상기 제2 와이어의 길이 데이터를 획득하는 단계; 상기 이동 플랫폼의 상기 제 1 와이어의 길이를 조절하여 상기 이동 플랫폼을 제 2 위치로 이동시키는 단계; 상기 이동 플랫폼의 이동 후 상기 제 2 위치에서 상기 제 2 와이어의 길이 데이터를 획득하는 단계 및 상기 제 1 위치에서의 상기 제 2 와이어의 길이 데이터와 상기 제 2 위치에서의 상기 제 2 와이어의 길이 데이터를 이용하여 상기 이동 플랫폼의 제 2 위치에서의 위치 및 방향을 계산하는 단계를 포함하는, 자율 이동 장치용 상태 측정 방법이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자율 이동 장치용 상태 측정 시스템은 자율 이동 장치의 플랫폼의 위치를 측정하기 위한 와이어에 플랫폼의 하중이 걸리지 않기 때문에 보다 정확하게 플랫폼의 상태, 예를 들어 위치 및 방향을 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 상태 측정 시스템을 구비한 자율 이동 장치의 사시도이다.
도 2은 도 1에서 A 부분의 확대도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 상태 측정 시스템을 이용하여 자율 이동 장치의 상태를 측정하는 방법을 도시한 순서도이다.
도 4는 도 3의 공간 좌표계에서 제 1 와이어를 나타내는 벡터 성분을 도시한 도면이다.
도 5는 자율 이동 장치가 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동된 상태를 도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 상태 측정 시스템을 구비한 자율 이동 장치의 사시도이다. 도 2는 도 1에서 A 부분의 확대도이다. 도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 상태 측정 시스템을 이용하여 자율 이동 장치의 상태를 측정하는 방법을 도시한 순서도이다. 도 4는 도 3의 공간 좌표계에서 제 1 와이어를 나타내는 벡터 성분을 도시한 도면이다. 도 5는 자율 이동 장치가 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동된 상태를 도시한 도면이다. 이 때, 도 5에서는 도면의 간략화를 위하여 제 1 와이어는 도시를 생략하였으며, 제 2 와이어는 하나만을 도시하였다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상태 측정 시스템은 작업 공간 내부에서 이동하는 자율 이동 장치(4)에 설치되어 자율 이동 장치(4)의 이동 플랫폼(5)의 상태, 예를 들어 위치 및 방향을 측정하기 위한 시스템이다. 이 때, 자율 이동 장치(4)는 예를 들어, 선체의 블록의 내부 같은 일정한 작업 공간(2)에서 자유롭게 이동한다.
도 1을 참조하면, 자율 이동 장치(4)는 이동 플랫폼(5) 및 복수의 이동 수단(6)을 포함한다.
이동 플랫폼(5)은 대략 직육면체 형상으로 이루어질 수 있으나 이동 플랫폼의 형상이 이에 제한되는 것은 아니다.
이동 플랫폼(5)의 상측부에는 용접, 절단 및 도장 같은 작업을 수행할 수 있는 작업 장치(9)가 이동가능하게 탑재될 수 있다.
이동 플랫폼(5)의 내부에는 후술하는 이동 수단 등을 구동하기 위하여 전기를 공급할 수 있는 배터리 및 이동 플랫폼의 이동을 제어하기 위한 제어부 등의 구성요소들이 설치된다.
또한, 이동 플랫폼(5)의 하측에도 용접, 절단 및 도장 같은 작업을 수행하거나, 블라스팅 및 그리트 수거 같은 작업을 수행할 수 있는 작업 장치가 이동가능하게 탑재될 수 있다.
이동 수단(6)은 이동 플랫폼(5)을 지지하며 이동 플랫폼(5)의 위치를 이동시키기 위한 구성 요소로서, 이동 플랫폼(5)에 설치되는 제 1 윈치(7) 및 상기 제 1 윈치(7)에 설치되어 감기거나 풀릴 수 있는 제 1 와이어(8)를 포함한다.
이동 플랫폼(5)의 내부 또는 외부에는 복수의 제 1 윈치(7)가 설치된다. 제 1 윈치(7)에는 제 1 와이어(8)가 감기도록 형성되며, 제 1 와이어(8)의 연장된 일 단부는 작업 공간(2)을 한정하는 내벽(3)의 일 위치, 예를 들어 내벽의 모서리에 고정된다. 여기서 작업공간을 한정하는 내벽은 선체의 블록을 구획하는 격벽일 수 있으나, 이외에도 다양한 형태의 내벽이 본 실시예에 적용될 수 있다.
이와 같이 구성된 자율 이동 장치(4)는 제 1 윈치(7)를 사용하여 제 1 윈치(7)와 결합된 제 1 와이어(8)를 감거나 풀면서 이동 플랫폼(5)이 작업공간(2) 내부를 자유롭게 이동할 수 있도록 작동된다.
이 경우 이 때, 제 1 윈치(7)는 감기거나 풀리는 와이어(8)의 길이를 정밀하게 조절할 수 있도록 구성된다. 이에 따라 자율 이동 장치(4)는 이동플랫폼(5)을 작업공간(2)의 원하는 위치로 정밀하게 이동하도록 작동된다.
이 때, 이동 플랫폼(5)의 위치 및 방향을 정밀하게 측정하고 위치 이동 시키기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 상태 측정 시스템은 거리 측정 수단(10) 및 제어부(미도시)를 포함한다.
이 때, 거리 측정 수단(10)은 이동 플랫폼(5)의 일 위치로부터 작업 공간(2)을 형성하는 선체 내벽(3)의 일 위치까지의 거리를 측정하기 위한 구성이다. 이와 같이 거리 측정 수단(10)에 의하여 측정된 거리는 이동 플랫폼(5)의 위치 및 방향을 측정하기 위한 데이터로 사용된다. 이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 상태 측정 시스템의 거리 측정 수단(10)은 제 2 윈치(12), 제 2 와이어(14) 및 엔코더(16)를 포함한다.
제 2 윈치(12)는 이동 플랫폼(5)이 이동할 때 제 2 와이어(14)를 감거나 풀기 위한 구성으로서, 이동 플랫폼(5) 상의 소정의 일 위치 또는 작업 공간(2) 내벽(3)의 소정의 일 위치에 위치될 수 있다.
이 때, 제 2 윈치(12)는 제 2 와이어(14)가 감기도록 형성되며, 제 2 와이어(14)의 일단은 제 2 윈치(12)가 이동 플랫폼(5) 상에 위치된 경우 작업 공간(2) 내벽에 고정되고, 제 2 윈치(12)가 작업 공간 내벽 상에 위치된 경우 이동 플랫폼(5) 상에 고정될 수 있다.
제 2 윈치(12)에는 제 2 윈치(12)로부터 제 2 와이어(14)가 풀리고 감김에 따라 제 2 와이어(14)의 길이를 측정하기 위하여 엔코더(16)가 설치될 수 있다.
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 거리 측정 수단(10)의 제 2 와이어(14)에는 이동 플랫폼(5)의 하중이 작용하지 않도록 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이동 플랫폼(5)을 이동시키기 위한 이동 수단(6), 즉 제 1 윈치(7) 및 제 1 와이어(8)가 이동 플랫폼(5)을 지지하도록 구성되며, 거리 측정 수단(10)인 제 2 윈치(12) 및 제 2 와이어(14)에는 이동 플랫폼(5)의 하중이 걸리지 않고, 이동 플랫폼(5)의 위치 및 방향을 측정하기 위한 용도로만 사용된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 상태 측정 시스템의 제 2 와이어(14)에는 이동 플랫폼(5)의 하중이 걸리지 않기 때문에, 이동 플랫폼(5)의 하중에 의하여 와이어의 길이가 늘어나게 되어 발생될 수 있는 오차가 발생되지 않으며, 이에 따라 이동 플랫폼(5)의 정확한 위치 및 방향 측정이 가능하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이동 플랫폼(5) 상의 일 위치로부터 작업 공간(2) 내벽(3)까지의 길이 데이터를 이용하여 3차원 공간 상에서 물체의 위치 및 방향을 측정하기 위하여는 복수 개의 길이 데이터가 필요한데, 이 때 적어도 6개의 길이 데이터가 필요하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상태 측정 시스템은 9개의 거리 측정 수단(10), 즉 9개의 제 2 윈치(12) 및 제 2 윈치(12)에 각각 설치된 9개의 제 2 와이어(14)를 포함하여, 9개의 거리 측정 수단(10)에 의하여 측정된 길이 데이터를 기초로 이동 플랫폼(5)의 위치 및 방향을 측정하도록 구성된다.
도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 상태 측정 시스템을 이용하여 자율 이동 장치(4)의 상태를 측정하는 방법에 대하여 설명한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상태 측정 방법은, 다음과 같다.
먼저, 자율 이동 장치의 이동 플랫폼(5)을 제 1 위치에 위치시킨다.(S301)
이 때, 제 1 위치에 자율 이동 장치(4)가 위치된 상태에서 이동 플랫폼(5)의 위치 및 방향 데이터 그리고 제 2 와이어(14)의 길이 데이터를 획득한다.(S302) 이 때, 제 1 위치에서의 이동 플랫폼(5)의 위치 및 방향 데이터 그리고 제 2 와이어(14)의 길이 데이터는 미리 측정된 상태일 수 있다. 제 1 위치는 이동 플랫폼(5)의 최초 위치일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
이와 같이 이동 플랫폼(5)이 그 위치와 방향을 알고 있는 제 1 위치에 위치된 상태에서, 이동 플랫폼(5)의 제 1 윈치(7)를 구동하여 제 1 와이어(8)의 길이를 조절함으로써 이동 플랫폼(5)을 제 2 위치로 이동시킨다.(S303) 이 때, 제 2 위치는 이동 플랫폼을 이동시키고자 하는 목표 위치일 수 있다.
이와 같이, 제 2 위치로 이동 플랫폼(5)이 이동됨에 따라 제 2 와이어(14)의 길이가 변경된다. 이와 같이 제 2 와이어(14)의 길이가 변경될 때, 엔코더(16)가 복수의 제 2 와이어의 길이를 측정하여, 제 2 와이어(14)의 이동 후 길이 데이터를 취득한다. (S304)
그 후, 제어부가 제 2 와이어(14)의 이동 후 길이 데이터를 이용하여 이동 플랫폼(5)의 제 2 위치에서의 위치 및 방향을 계산한다.(S305)
이 때, 제 2 와이어(14)의 이동 후 길이 데이터를 이용하여 이동 플랫폼(5)의 제 2 위치에서의 위치 및 방향을 계산하기 위하여 제어부에서는 수치 연산을 수행한다.
이하, 자율 이동 장치(4)의 이동 플랫폼(5)의 제 2 위치에서의 위치 및 방향을 계산하는 과정에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 자율 이동 장치(4)의 이동 플랫폼(5)의 이동 전 위치, 즉 제 1 위치에서의 위치 및 방향을
Figure pat00001
, 이동 후 위치, 즉 제 2 위치를
Figure pat00002
이라 하고, 자율 이동 장치의 이동 플랫폼 내의 기준 위치(중심 위치)를 O1(Ox1,Oy1,Oz1)이라 가정하자. 이 때, 이동 플랫폼의 제 1 위치 또는 제 2 위치에서의 위치 및 방향은 이동 플랫폼 내부의 소정의 일 위치, 예를 들어 일 모서리 또는 이동 플랫폼 내부의 중심 위치에서 측정된 이동 플랫폼의 위치 및 방향일 수 있다.
이 때, 상기 자율 이동 장치(4)에서 상기 제 2 와이어(14)의 단부가 결합되는 상기 내벽의 일 위치 Qi(Qx, Qy, Qz)로부터 제 2 윈치(12)가 위치되는 일 위치 Pi(Px,Py,Pz)까지의 거리는,
Figure pat00003
(식 1)
로 나타낼 수 있다. 이 때,
Figure pat00004
값은 제 2 와이어(14)의 길이로서 엔코더(16)에 의하여 측정될 수 있다.
한편, 자율 이동 장치(4)의 일 위치로부터 작업 공간을 형성하는 내벽의 일 위치까지의 어느 하나의 제 2 와이어(14)에 대한 벡터는 다음과 같다.
Figure pat00005
(식 2)
이 때, 제 2 와이어(14)의 길이 데이터에 대한 식 1과 식 2를 이용하여 하기와 같은 식을 생성할 수 있다.
Figure pat00006
(식 3)
식 3에서,
Figure pat00007
은 선체 블록 내부의 기준 좌표계(X,Y,Z)에 의하여 표현되나,
Figure pat00008
는 자율 이동 장치 내부의 좌표계(X1, Y1, Z1)을 이용하므로,
Figure pat00009
는 roll, pitch, yaw, φ,θ,Ψ각도로 표현되는 회전 변환 행렬을 이용하여 기준 좌표계로 변환하여 계산한다.
한편, 상기 식 3은 이동 전 위치, 즉 제 1 위치에서의 위치 및 방향에 대하여 이미 알고 있는
Figure pat00010
값과, 이동 플랫폼의 이동 후 위치
Figure pat00011
에 대한 6개의 미지수를 포함한다.
이 때, 제 2 와이어(14)가 9개인 경우 각각의 제 2 와이어(14)에 대하여 9개의 식(F1, F2, F3, F4, F5, F6, F7, F8, F9)을 나타낼 수 있으며, 9개의 식은 다음과 같이 하나의 행렬로 나타내어 질 수 있다.
Figure pat00012
(식 4)
이 때, 상기 행렬 F는 식 3과 마찬가지로 이동 전 위치, 즉 제 1 위치에서의 위치 및 방향에 대하여 이미 알고 있는
Figure pat00013
값과, 이동 후 위치
Figure pat00014
에 대한 6개의 미지수를 포함한다.
따라서, 모두 9개의 식에 6개의 미지수가 포함된 행렬을 계산하기 위하여 수치 연산을 수행할 수 있으며, 이와 같은 수치 연산 과정을 통하여 이동 후 위치
Figure pat00015
가 계산될 수 있다.
이 때, 자율 이동 장치의 식 4를 풀기 위한 수치 연산 과정으로서, 하기 식 5와 같이 식 4를
Figure pat00016
로 편미분한다.
Figure pat00017
(식 5)
그 후, 하기 식 6에 따라 S 값을 구한다.
Figure pat00018
(식 6)
그 후, 식 6를 이용하여 계산된 S와 S0의 차가 오차 범위(ε)보다 작은지 여부를 판단하도록 식 7을 이용하여 판단한다. 이 때, 오차 범위의 값은 측정 위치의 정밀도와 관계가 있는데, 0.01%정도의 오차 범위를 만족하도록 한다. 예를 들어 측정 범위가 1m*1m*1m인 경우, 오차 범위 값이 1 mm 수준으로 정할 수 있으나, 이에 제한된 것은 아니다.
Figure pat00019
(식 7)
이 때, S와 S0의 차가 오차 범위보다 큰 경우 S 값을 S0로 대입하여 다시 식 4의 계산을 반복한다. 이와 같이 계산을 반복하면 S값이 S0값과 오차 범위 내로 근접하게 되며, 이 때의
Figure pat00020
이 최종적인 이동 플랫폼(5)의 이동 후 제 2 위치에서의 값으로 규정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상태 측정 시스템에서는 이동 플랫폼(5)의 위치 및 방향을 나타내는 6개의 미지수 즉,
Figure pat00021
를 구하기 위하여 9개의 제 2 와이어(14)의 길이를 측정한 후 작업 공간(2) 내의 기준 좌표계 상에서 계산되는 9개의 방정식에 대입하고, 수치 연산을 이용하여 6개의 미지수를 풀도록 하였다.
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 상태 측정 방법에서는 이론적으로 6개의 미지수를 풀기 위하여 6개 이상의 방정식을 구하면 되므로 6개 이상의 제 2 와이어가 필요하다.
그러나, 6개의 미지수를 풀기 위하여 6개의 제 2 와이어만을 사용할 경우 수치 연산시 6개의 미지수가 풀리지 않는 상태가 발생할 수 있다.
따라서, 본 실시예에서는 9개의 제 2 와이어를 이용하여 총 9개의 행렬식을 통하여 이동 플랫폼의 상태, 예를 들어 위치 및 방향을 계산하였다.
이동 플랫폼의 위치 및 방향을 정확하게 계산하기 위한 제 2 와이어의 수가 6개 이상일 경우 어떠한 수로도 선택될 수 있으나, 너무 많은 제 2 와이어가 설치될 경우 수치 해석을 위한 계산이 지나치게 복잡해질 수 있으며, 또한 제 2 와이어의 수가 많을 경우 이동 플랫폼의 이동시 공간 상의 제약이 있을 수 있으므로 이동 플랫폼의 위치 및 방향을 측정하기 위한 제 2 와이어의 수는 적절하게 선택될 필요가 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
2 작업 공간 3 내벽
4 자율 이동 장치 5 이동 플랫폼
7 제 1 윈치 8 제 1 와이어
10 거리 측정 수단 12 제 2 윈치
14 제 2 와이어 16 엔코더

Claims (6)

  1. 일정한 작업 공간에서 이동가능하게 위치되는 자율 이동 장치의 상태를 측정하기 위한 시스템으로서,
    상기 자율 이동 장치의 일 위치로부터 상기 작업 공간을 형성하는 내벽의 일 위치까지의 거리를 측정하는 거리 측정 수단 및
    상기 거리 측정 수단에 의하여 측정된 거리 데이터를 이용하여 상기 자율 이동 장치의 상태를 판단하는 제어부를 포함하되,
    상기 거리 측정 수단은 상기 자율 이동 장치의 복수의 위치로부터 상기 내벽의 복수의 위치까지의 거리를 각각 측정할 수 있도록 복수 개로 형성되며,
    상기 제어부는 상기 복수 개의 거리 측정 수단에 의하여 측정된 복수의 거리 데이터를 이용하여 상기 자율 이동 장치의 상태를 판단하는, 자율 이동 장치용 상태 측정 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 자율 이동 장치는
    이동 플랫폼 및
    상기 이동 플랫폼을 상기 작업 공간 내부에서 지지하며 상기 이동 플랫폼을 이동시키기 위한 복수의 이동 수단을 포함하되,
    상기 복수의 이동 수단 각각은,
    상기 이동 플랫폼의 복수의 위치에 각각 설치되는 복수의 제 1 윈치;
    상기 복수의 제 1 윈치에 각각 결합되며 일단이 상기 내벽의 타 위치에 결합되는 복수의 제 1 와이어를 포함하고,
    상기 이동 플랫폼의 하중은 상기 제 1 와이어에만 걸리는, 자율 이동 장치용 상태 측정 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 거리 측정 수단 각각은
    상기 이동 플랫폼의 어느 일 위치 또는 상기 내벽의 어느 일 위치 중 일 위치에 위치되는 제 2 윈치;
    상기 제 2 윈치에 감긴 상태에서 상기 제 2 윈치로부터 풀릴 수 있으며, 일단이 상기 이동 플랫폼의 어느 일 위치 또는 상기 내벽의 어느 일 위치 중 다른 위치에 위치되는 제 2 와이어 및
    상기 제 2 윈치로부터 상기 제 2 와이어가 풀리고 감김에 따라 상기 제 2 와이어의 길이를 측정하는 엔코더를 포함하는, 자율 이동 장치용 상태 측정 시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 거리 측정 수단은 적어도 6개 이상으로 형성되는, 자율 이동 장치용 상태 측정 시스템.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제어부는 수치 연산을 수행하여 상기 자율 이동 장치의 상태를 계산하도록 형성되는, 자율 이동 장치용 상태 측정 시스템.
  6. 일정한 작업 공간 내에서 이동 플랫폼을 지지하기 위한 복수의 제 1 와이어와 상기 이동 플랫폼의 위치를 측정하기 위한 복수의 제 2 와이어를 구비한 자율 이동 장치의 이동 플랫폼의 상태를 측정하는 방법으로서,
    상기 자율 이동 장치의 이동 플랫폼을 제 1 위치에 위치시키는 단계;
    상기 이동 플랫폼의 상기 제 1 위치의 위치 및 방향 데이터, 상기 제2 와이어의 길이 데이터를 획득하는 단계;
    상기 이동 플랫폼의 상기 제 1 와이어의 길이를 조절하여 상기 이동 플랫폼을 제 2 위치로 이동시키는 단계;
    상기 이동 플랫폼의 이동 후 상기 제 2 위치에서 상기 제 2 와이어의 길이 데이터를 획득하는 단계;
    상기 제 1 위치에서의 상기 제 2 와이어의 길이 데이터와 상기 제 2 위치에서의 상기 제 2 와이어의 길이 데이터를 이용하여 상기 이동 플랫폼의 제 2 위치에서의 상태를 계산하는 단계를 포함하는, 자율 이동 장치용 상태 측정 방법.
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