KR20150123674A - 작업 영역 인식을 이용한 외벽 관리 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 작업 영역 인식을 이용한 외벽 관리 장치 및 방법에 관한 것으로, 건물의 외벽을 따라 이동시키는 이동 모듈, 상기 외벽을 스캔하고 각 스캔 지점까지의 거리를 계산하여 기준 거리 이내에 위치하는지 판단하는 스캔 모듈, 스캔 지점의 위치 및 스캔 지점이 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 축으로 하는 히스토그램을 생성하며, 기준 거리 이내인 지점의 빈도수가 기준치 이하인 구간을 참조하여 벽체와 창문을 구분 인식하는 인식 모듈, 상기 외벽 중 벽체 부분 또는 창문 부분에 대응하는 관리 작업을 수행하는 작업 수행 모듈을 포함하며, 이를 통해 건물 외벽의 벽체와 창문을 구분 인식하여 대응하는 작업을 수행할 수 있다.

Description

작업 영역 인식을 이용한 외벽 관리 장치 및 방법 {Outer wall management apparatus and method based on identifying work area}
본 발명은 건물 외벽의 유지 관리를 행하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건물 외벽에서 무인 작업을 행하는 외벽 관리 장치가 작업 영역을 판별하고 그에 대응하는 작업을 수행할 수 있는 작업 영역 인식을 이용한 외벽 관리 장치 및 방법에 관한 것이다.
산업의 발전에 따라 도시화가 급속히 진행되면서, 도심지에는 규모가 큰 다양한 건물들이 들어서고 있다. 또한 도시화에 따라 부수적으로 환경오염 문제도 증가하고 있는 추세이다.
이러한 이유로 외부 환경에 노출된 건물의 외벽은 먼지, 비, 매연 등에 의해 쉽게 오염되기 때문에, 주기적으로 청소할 필요가 있다. 이러한 건물의 외벽 청소는 청소부가 줄이나 곤돌라를 타고 건물의 꼭대기에서 아래로 내려오면서 수작업으로 수행하게 되는데, 청소 중 청소부의 낙상과 같은 안전사고의 발생 위험을 항상 안고 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위해서, 청소부의 역할을 대신할 다양한 종류의 건물의 외벽 유지 관리용 지능형 로봇 시스템이 소개되고 있다. 그런데 외벽 유지 관리용 지능형 로봇은 일괄적으로 정해진 동작만을 반복하기 때문에 외벽의 구성 요소에 따라 적응적으로 작업을 수행할 수 없는 문제가 있다.
한국공개특허 제10-2001-0050110호 (2001.08.15. 공개)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 건물 외벽에서 무인 작업을 행하는 외변 관리 장치가 자동으로 작업 영역을 판별하고 판별한 영역에 대응하는 작업을 수행함으로써 작업의 효율을 높일 수 있는 작업 영역 인식을 이용한 외벽 관리 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 작업 영역 인식을 이용한 외벽 관리 장치는, 건물의 외벽을 따라 이동시키는 이동 모듈, 상기 외벽을 스캔하고 각 스캔 지점까지의 거리를 계산하여 기준 거리 이내에 위치하는지 판단하는 스캔 모듈, 스캔 지점의 위치 및 스캔 지점이 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 축으로 하는 히스토그램을 생성하며, 기준 거리 이내인 지점의 빈도수가 기준치 이하인 구간을 참조하여 벽체와 창문을 구분 인식하는 인식 모듈, 및 상기 외벽 중 벽체 부분 또는 창문 부분에 대응하는 관리 작업을 수행하는 작업 수행 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 작업 영역 인식을 이용한 외벽 관리 장치에 있어서, 상기 스캔 모듈은, 상기 외벽 방향으로 광을 주사하고 반사된 광이 입사된 위치에 따라 거리를 계산하는 레이저 스캐너 또는 적외선 스캐너를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 작업 영역 인식을 이용한 외벽 관리 장치에 있어서, 상기 인식 모듈은, 각 스캔 지점을 수직 위치별로 분류하여 스캔 지점의 수직 위치 및 스캔 지점이 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 축으로 하는 히스토그램을 생성하고, 기준 거리 이내인 지점의 빈도수가 기준치 이하인 수직 구간을 검출한 후, 상기 수직 구간에 포함된 각 스캔 지점을 수평 위치별로 분류하여 스캔 지점의 수평 위치 및 스캔 지점이 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 축으로 하는 히스토그램을 생성하고, 상기 수직 구간 중 기준 거리 이내인 지점의 빈도수가 기준치 이하인 수평 구간을 검출하여, 상기 수직 구간에 포함된 상기 수평 구간을 창문으로 구분 인식하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 작업 영역 인식을 이용한 외벽 관리 장치에 있어서, 상기 인식 모듈은, 상기 외벽 관리 장치가 각 스캔 지점을 수평 위치별로 분류하여 스캔 지점의 수평 위치 및 스캔 지점이 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 축으로 하는 히스토그램을 생성하고, 기준 거리 이내인 지점의 빈도수가 기준치 이하인 수평 구간을 검출한 후, 상기 수평 구간에 포함된 각 스캔 지점을 수직 위치별로 분류하여 스캔 지점의 수직 위치 및 스캔 지점이 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 축으로 하는 히스토그램을 생성하고, 상기 수평 구간 중 기준 거리 이내인 지점의 빈도수가 기준치 이하인 수직 구간을 검출하여, 상기 수평 구간에 포함된 상기 수직 구간을 창문으로 구분 인식하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 본 발명의 작업 영역 인식을 이용한 외벽 관리 방법은, 외벽 관리 장치가 건물의 외벽을 따라 이동하며 상기 외벽을 스캔하고, 각 스캔 지점까지의 거리를 계산하여 기준 거리 이내에 위치하는지 판단하는 스캔 단계, 상기 외벽 관리 장치가 스캔 지점의 위치 및 스캔 지점이 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 축으로 하는 히스토그램을 생성하며, 기준 거리 이내인 지점의 빈도수가 기준치 이하인 구간을 참조하여 벽체와 창문을 구분 인식하는 인식 단계, 및 상기 외벽 관리 장치가 상기 외벽 중 벽체 부분 또는 창문 부분에 대응하는 관리 작업을 수행하는 작업 수행 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 작업 영역 인식을 이용한 외벽 관리 방법에 있어서, 상기 인식 단계는, 상기 외벽 관리 장치가 각 스캔 지점을 수직 위치별로 분류하여 스캔 지점의 수직 위치 및 스캔 지점이 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 축으로 하는 히스토그램을 생성하고, 기준 거리 이내인 지점의 빈도수가 기준치 이하인 수직 구간을 검출하는 단계, 상기 외벽 관리 장치가 상기 수직 구간에 포함된 각 스캔 지점을 수평 위치별로 분류하여 스캔 지점의 수평 위치 및 스캔 지점이 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 축으로 하는 히스토그램을 생성하고, 상기 수직 구간 중 기준 거리 이내인 지점의 빈도수가 기준치 이하인 수평 구간을 검출하는 단계, 및 상기 외벽 관리 장치가 상기 수직 구간에 포함된 상기 수평 구간을 창문으로 구분 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 작업 영역 인식을 이용한 외벽 관리 방법에 있어서, 상기 인식 단계는, 상기 외벽 관리 장치가 각 스캔 지점을 수평 위치별로 분류하여 스캔 지점의 수평 위치 및 스캔 지점이 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 축으로 하는 히스토그램을 생성하고, 기준 거리 이내인 지점의 빈도수가 기준치 이하인 수평 구간을 검출하는 단계, 상기 외벽 관리 장치가 상기 수평 구간에 포함된 각 스캔 지점을 수직 위치별로 분류하여 스캔 지점의 수직 위치 및 스캔 지점이 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 축으로 하는 히스토그램을 생성하고, 상기 수평 구간 중 기준 거리 이내인 지점의 빈도수가 기준치 이하인 수직 구간을 검출하는 단계, 및 상기 외벽 관리 장치가 상기 수평 구간에 포함된 상기 수직 구간을 창문으로 구분 인식하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 상기한 작업 영역 인식을 이용한 외벽 관리 방법을 수행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록매체를 제공한다.
본 발명에 따른 작업 영역 인식을 이용한 외벽 관리 장치 및 방법에 의하면 건물 외벽에 대한 작업 수행시 작업 대상 영역을 정확히 파악하고 작업을 수행함으로써 건물 유지 관리의 효율을 향상할 수 있다.
또한, 외벽 관리 장치는 현재 위치에 대응하는 작업 영역의 구성을 감지하고, 감지 결과에 따라 유지 관리 작업을 수행함으로써 작업 수행의 정확도를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 외벽 관리 장치가 외벽에 관리 작업을 수행하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 외벽 관리 장치의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 외벽을 스캔한 결과를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 도 3의 실시예에 따라 스캔 지점의 수직 위치와 관련한 히스토그램을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3의 실시예에 따라 스캔 지점의 수평 위치와 관련한 히스토그램을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 3의 실시예에 따라 벽체와 창문을 구분 인식한 모습을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 외벽 관리 과정을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 외벽 관리 과정을 나타낸 도면이다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명은 건물 외벽에 대해 각종 관리 작업을 수행하는 장치와 관련한 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 외벽 관리 장치(10)가 외벽에 관리 작업을 수행하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 1에서 외벽 관리 장치(10)는 건물의 외벽을 따라 오르내리면서 관리 작업을 수행한다. 이때 건물의 외벽은 벽체(1) 부분과 창문(2) 부분을 포함하는데, 외벽 관리 장치(10)는 건물의 외벽을 따라 이동하면서 해당 외벽을 스캔하여 벽체(1)와 창문(2)을 구분 인식한다. 그리고 외벽 관리 장치(10)는 건물의 외벽을 다시 이동하면서, 벽체(1) 부분에 정해진 관리 동작 또는 창문(2) 부분에 정해진 관리 동작을 수행한다.
예를 들어, 벽체(1)에 도색 작업을 수행할 외벽 관리 장치(10)는, 로프를 이용해 관리 작업 시작 지점으로 이동하면서 관리 작업 대상 부분을 스캔할 수 있다. 그리고 외벽 관리 장치(10)는 스캔 결과에 따라 창문(2)을 제외한 벽체(1)를 구분 인식한 후, 다시 건물 외벽을 따라 이동하면서 벽체(1)에 정해진 도색 작업을 수행할 수 있다. 별개로 외벽 관리 장치(10)가 창문(2)에 청소 작업을 수행해야 한다면, 스캔 결과에 따라 창문(2) 만을 구분 인식한 후 건물 외벽을 따라 이동하면서 창문(2) 부분에 정해진 청소 작업을 수행할 수 있다.
이렇듯 본 발명에서는 외벽 관리 장치(10)가 건물의 외벽을 구성하는 벽체(1)와 창문(2)을 구분 인식하여 대응하는 동작을 수행할 수 있다.
이러한 외벽 관리 장치(10)의 기능 및 동작에 대해서는 도 2 내지 도 6을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 외벽 관리 장치(10)의 구성을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 외벽을 스캔한 결과를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 도 3의 실시예에 따라 스캔 지점의 수직 위치와 관련한 히스토그램을 나타낸 도면이고, 도 5는 도 3의 실시예에 따라 스캔 지점의 수평 위치와 관련한 히스토그램을 나타낸 도면이며, 도 6은 도 3의 실시예에 따라 벽체와 창문을 구분 인식한 모습을 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 도 2에서 외벽 관리 장치(10)는 이동 모듈(11), 스캔 모듈(12), 인식 모듈(13) 및 작업 수행 모듈(14)을 포함하여 구성된다.
이동 모듈(11)은 외벽 관리 장치(10)를 건물의 외벽을 따라 이동시키는 역할을 한다. 이동 모듈(11)은 건물의 옥상에 고정 설치되는 로프를 이용해, 해당 로프 길이의 가감을 통하여 외변 관리 장치(10)를 이동시킬 수 있다. 이때 외벽 관리 장치(10)는 로프의 말단에 연결되어 건물의 외벽에 대한 유지 관리를 수행할 수 있으며, 외벽 관리 장치(10)의 몸체를 외벽에 흡착시키는 구성을 이용해 흔들림을 방지할 수 있다. 한편 이동 모듈(11)은 외부와 통신하기 위한 구성을 구비하고, 이를 이용해 관리자 등의 제어 신호를 수신하여 외벽 관리 장치(10)의 위치를 이동시킬 수 있다.
스캔 모듈(12)은 이동 모듈(11)이 외벽 관리 장치(10)의 위치를 이동시킴에 따라 건물의 외벽을 스캔하는 역할을 한다. 이때 스캔 모듈(12)은, 외벽 관리 장치(10)로부터 각 스캔 지점까지의 거리를 계산하여 기준 거리 이내에 위치하는 지 판단한다.
스캔 모듈(12)은 건물의 외벽을 스캔하기 위한 레이저 스캐너나 적외선 스캐너를 포함할 수 있다. 이러한 스캐너는 건물의 외벽 방향으로 광을 주사하고, 해당 외벽에서 반사된 광이 PSD(Position Sensitive Device) 센서나 CCD(Charge Coupled Device)로 입사된 위치에 따라 각 스캔 지점까지의 거리를 계산할 수 있다.
이 경우 건물 외벽의 표면 구성에 따라 광의 반사각이 달라지게 되며, 해당 반사각에 따라 광의 입사 위치가 결정된다. 예컨대 건물의 외벽 중 벽체 부분의 경우에는 상대적으로 인접한 위치에서 광반사가 이루어지게 되므로, 외벽 관리 장치(10)로부터 기준 거리 이내에 위치하는 것으로 판단될 가능성이 높다. 한편, 창문 부분의 경우에는 대부분의 광이 창문을 투과함으로써 상대적으로 먼 거리에서 광반사가 이루어지게 되므로, 외벽 관리 장치(10)로부터 기준 거리를 초과하여 위치하는 것으로 판단될 가능성이 높다.
스캔 모듈(12)이 건물의 외벽을 스캔한 결과는 도 3과 같이 표현될 수 있다. 도 3에서 흰색으로 표현된 부분은 외벽 관리 장치(10)로부터의 거리가 기준 거리 이내인 스캔 지점을 나타내며 벽체 부분일 가능성이 높은 지점이다. 또한 도 3에서 검은색으로 표현된 부분은 외벽 관리 장치(10)로부터의 거리가 기준 거리를 초과하는 스캔 지점을 나타내며 창문 부분일 가능성이 높은 지점이다. 이때 도 3에서 가로축은 전체 스캔 부분 중에서 각 스캔 지점이 수직 방향으로 어디쯤 위치하는지를 나타내고, 세로축은 각 스캔 지점이 수평 방향으로 어디쯤 위치하는지를 나타낸다.
인식 모듈(13)은 스캔 모듈(12)의 스캔 결과를 이용하여 벽체와 창문을 구분 인식구분 인식을 한다. 이때 인식 모듈(13)은 각 스캔 지점이 외벽 관리 장치(10)로부터 기준 거리 이내에 위치하는지에 대한 판단 결과를 스캔 지점의 위치에 따라 분류하여, 스캔 지점의 위치를 한 축으로 하고 스캔 지점이 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 다른 한 축으로 하는 히스토그램을 생성한다. 그리고 기준 거리 이내인 지점의 빈도수가 기준치 이하인 구간을 참조하여 벽체와 창문을 구분 인식한다.
이때 인식 모듈(13)은, 도 3과 같은 스캔 모듈(12)의 스캔 결과를 이용해 도 4와 같은 히스토그램을 생성할 수 있다. 도 4의 히스토그램은 도 3의 스캔 결과에서 흰색으로 표현된 부분을 좌측으로 정렬한 모습을 나타내며, 이때 세로축은 각 스캔 지점이 건물의 외벽에서 수직 방향으로 어디쯤 위치하는지를 나타내고, 가로축은 각 수직 위치에 대응되는 스캔 지점이 외벽 관리 장치(10)로부터 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 나타낸다. 인식 모듈(13)은 도 4의 히스토그램에서, 외벽 관리 장치(10)와 외벽까지의 거리가 기준 거리 이내인 지점의 빈도수를 기준치(3)와 비교하여, 해당 빈도수가 기준치(3) 이하인 수직 위치로 이루어진 수직 구간(4, 5)을 검출한다.
또한 인식 모듈(13)은 검출한 수직 구간(4, 5)을 이용해 도 5와 같은 히스토그램을 생성한다. 도 5의 히스토그램은 수직 구간(4)에서 흰색으로 표현된 부분을 상측으로 정렬한 모습을 나타내며, 이때 가로축은 각 스캔 지점이 건물의 외벽에서 수평 방향으로 어디쯤 위치하는지를 나타내고, 세로축은 각 수평 위치에 대응하는 스캔 지점이 외벽 관리 장치(10)로부터 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 나타낸다. 인식 모듈(13)은 도 5의 히스토그램에서 외벽 관리 장치(10)와 외벽까지의 거리가 기준 거리 이내인 지점의 빈도수를 기준치(6)와 비교하여, 해당 빈도수가 기준치(6) 이하인 수평 위치로 이루어진 수평 구간(7)을 검출한다.
그리고 인식 모듈(13)은 수직 구간(4)에 포함된 수평 구간(7)을 창문으로 구분 인식한다. 마찬가지 방법으로 수직 구간(5)에 대해서도 창문을 구분 인식할 수 있다.
인식 모듈(13)이 이와 같은 과정을 통해 벽체와 창문을 구분 인식한 결과는 도 6과 같다. 도 6에서 수직 구간(4)과 수평 구간(7)이 겹치는 부분은 창문(2-1)으로 인식되었으며, 수직 구간(5)과 대응하는 수평 구간이 겹치는 부분 또한 창문(2-2)으로 인식되었다. 그리고 나머지 부분은 벽체(1-1)로 인식되었다.
한편 본 발명의 다른 실시예에서 인식 모듈(13)은, 각 스캔 지점을 수평 위치별로 분류하여, 한 축이 스캔 지점의 수평 위치를 나타내고 다른 축이 각 스캔 지점이 외벽 관리 장치(10)와 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 나타내는 히스토그램을 생성하고, 기준 거리 이내인 지점의 빈도수가 기준치 이하인 수평 구간을 검출할 수 있다. 또한 인식 모듈(13)은 해당 수평 구간에 포함된 각 스캔 지점을 수직 위치별로 분류하여, 한 축이 스캔 지점의 수직 위치를 나타내고 다른 축이 외벽 관리 장치(10)와 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 나타내는 히스토그램을 생성하고, 해당 수평 구간 중 기준 거리 이내인 지점의 빈도수가 기준치 이하인 수직 구간을 검출할 수 있다. 그리고 인식 모듈(13)은 수평 구간에 포함된 수직 구간을 창문으로 구분 인식할 수 있다.
이러한 과정을 통해 벽체와 창문이 구분 인식 되면, 작업 수행 모듈(14)은 건물의 외벽 중에서 벽체 부분 또는 창문 부분에 대응하는 관리 작업을 수행한다. 예를 들어 작업 수행 모듈(14)은 벽체 부분을 찾아 도색 작업을 수행하거나, 창문 부분을 찾아 청소 작업을 수행할 수 있을 것이다.
본 발명에 따라 건물의 외벽에 대한 관리 작업을 수행하는 과정에 대해서는 도 7 및 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 외벽 관리 과정을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 외벽 관리 장치는 건물의 외벽을 따라 이동하면서 해당 외벽을 스캔한다(S11).
단계(S11)의 외벽 관리 장치는 이동 중에 건물의 외벽을 스캔하는 레이저 스캐너 또는 적외선 스캐너를 포함할 수 있다.
그리고 외벽 관리 장치는 단계(S11)에서의 스캔 결과를 이용해, 외벽 관리 장치의 몸체로부터 각 스캔 지점까지의 거리를 계산하여 기준 거리 이내에 위치하는지 판단한다(S12).
단계(S12)의 외벽 관리 장치는 해당 레이저 스캐너 또는 적외선 스캐너를 이용해 외벽 방향으로 광을 주사하고 반사된 광이 입사된 위치에 따라, 외벽 관리 장치의 몸체로부터 각 스캔 지점까지의 거리를 계산할 수 있다.
이후 외벽 관리 장치는 단계(S12)에서의 판단 결과를 이용해, 각 스캔 지점을 수직 위치별로 분류하여 스캔 지점의 수직 위치를 한 축으로 하고 스캔 지점이 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 다른 한 축으로 하는 히스토그램을 생성하며, 기준 거리 이내인 지점의 빈도수가 기준치 이하인 수직 구간을 검출한다(S13).
그리고 외벽 관리 장치는 단계(S13)에서 검출한 수직 구간에 포함된 각 스캔 지점을 수평 위치별로 분류하여 스캔 지점의 수평 위치를 한 축으로 하고 스캔 지점이 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 다른 한 축으로 하는 히스토그램을 생성하며, 해당 수직 구간 중 기준 거리 이내인 지점의 빈도수가 기준치 이하인 수평 구간을 검출한다(S14).
이후 외벽 관리 장치는 단계(S13)에서 검출한 수직 구간에 포함된, 단계(S14)에서 검출한 수평 구간을 창문으로 인식함으로써, 벽체와 창문을 구분 인식한다(S15).
그리고 외벽 관리 장치는 외벽 중 벽체 부분 또는 창문 부분에 대응하는 관리 작업을 수행한다(S16).
도 8은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 외벽 관리 과정을 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 단계(S21 내지 S22)는 도 7을 참조하여 설명한 단계(S11 내지 S12)에 대응되므로 자세한 설명을 생략하기로 한다.
단계(S22) 이후 외벽 관리 장치는 단계(S22)에서의 판단 결과를 이용해, 각 스캔 지점을 수평 위치별로 분류하여 스캔 지점의 수평 위치를 한 축으로 하고 스캔 지점이 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 다른 한 축으로 하는 히스토그램을 생성하며, 기준 거리 이내인 지점의 빈도수가 기준치 이하인 수평 구간을 검출한다(S23).
그리고 외벽 관리 장치는 단계(S23)에서 검출한 수평 구간에 포함된 각 스캔 지점을 수직 위치별로 분류하여 스캔 지점의 수직 위치를 한 축으로 하고 스캔 지점이 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 다른 한 축으로 하는 히스토그램을 생성하며, 해당 수평 구간 중 기준 거리 이내인 지점의 빈도수가 기준치 이하인 수직 구간을 검출한다(S24).
이후 외벽 관리 장치는 단계(S23)에서 검출한 수평 구간에 포함된, 단계(S24)에서 검출한 수직 구간을 창문으로 인식함으로써, 벽체와 창문을 구분 인식한다(S25).
그리고 외벽 관리 장치는 외벽 중 벽체 부분 또는 창문 부분에 대응하는 관리 작업을 수행한다(S26).
본 발명의 실시예에 따른 작업 영역 인식을 이용한 외벽 관리 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 판독 가능한 프로그램 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다. 또한, 본 명세서와 도면에서 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
1, 1-1: 벽체 2, 2-1, 2-2: 창문
3, 6: 기준치 4, 5: 수직 구간
7: 수평 구간 10: 외벽 관리 장치
11: 이동 모듈 12: 스캔 모듈
13: 인식 모듈 14: 작업 수행 모듈

Claims (8)

  1. 건물의 외벽을 따라 이동시키는 이동 모듈;
    상기 외벽을 스캔하고 각 스캔 지점까지의 거리를 계산하여 기준 거리 이내에 위치하는지 판단하는 스캔 모듈;
    스캔 지점의 위치 및 스캔 지점이 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 축으로 하는 히스토그램을 생성하며, 기준 거리 이내인 지점의 빈도수가 기준치 이하인 구간을 참조하여 벽체와 창문을 구분 인식하는 인식 모듈; 및
    상기 외벽 중 벽체 부분 또는 창문 부분에 대응하는 관리 작업을 수행하는 작업 수행 모듈;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 작업 영역 인식을 이용한 외벽 관리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스캔 모듈은, 상기 외벽 방향으로 광을 주사하고 반사된 광이 입사된 위치에 따라 거리를 계산하는 레이저 스캐너 또는 적외선 스캐너를 포함하는 것을 특징으로 하는 직업 영역 인식을 이용한 외벽 관리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인식 모듈은, 각 스캔 지점을 수직 위치별로 분류하여 스캔 지점의 수직 위치 및 스캔 지점이 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 축으로 하는 히스토그램을 생성하고, 기준 거리 이내인 지점의 빈도수가 기준치 이하인 수직 구간을 검출한 후, 상기 수직 구간에 포함된 각 스캔 지점을 수평 위치별로 분류하여 스캔 지점의 수평 위치 및 스캔 지점이 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 축으로 하는 히스토그램을 생성하고, 상기 수직 구간 중 기준 거리 이내인 지점의 빈도수가 기준치 이하인 수평 구간을 검출하여, 상기 수직 구간에 포함된 상기 수평 구간을 창문으로 구분 인식하는 것을 특징으로 하는 작업 영역 인식을 이용한 외벽 관리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인식 모듈은, 상기 외벽 관리 장치가 각 스캔 지점을 수평 위치별로 분류하여 스캔 지점의 수평 위치 및 스캔 지점이 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 축으로 하는 히스토그램을 생성하고, 기준 거리 이내인 지점의 빈도수가 기준치 이하인 수평 구간을 검출한 후, 상기 수평 구간에 포함된 각 스캔 지점을 수직 위치별로 분류하여 스캔 지점의 수직 위치 및 스캔 지점이 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 축으로 하는 히스토그램을 생성하고, 상기 수평 구간 중 기준 거리 이내인 지점의 빈도수가 기준치 이하인 수직 구간을 검출하여, 상기 수평 구간에 포함된 상기 수직 구간을 창문으로 구분 인식하는 것을 특징으로 하는 작업 영역 인식을 이용한 외벽 관리 장치.
  5. 외벽 관리 장치가 건물의 외벽을 따라 이동하며 상기 외벽을 스캔하고, 각 스캔 지점까지의 거리를 계산하여 기준 거리 이내에 위치하는지 판단하는 스캔 단계;
    상기 외벽 관리 장치가 스캔 지점의 위치 및 스캔 지점이 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 축으로 하는 히스토그램을 생성하며, 기준 거리 이내인 지점의 빈도수가 기준치 이하인 구간을 참조하여 벽체와 창문을 구분 인식하는 인식 단계; 및
    상기 외벽 관리 장치가 상기 외벽 중 벽체 부분 또는 창문 부분에 대응하는 관리 작업을 수행하는 작업 수행 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업 영역 인식을 이용한 외벽 관리 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 인식 단계는
    상기 외벽 관리 장치가 각 스캔 지점을 수직 위치별로 분류하여 스캔 지점의 수직 위치 및 스캔 지점이 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 축으로 하는 히스토그램을 생성하고, 기준 거리 이내인 지점의 빈도수가 기준치 이하인 수직 구간을 검출하는 단계;
    상기 외벽 관리 장치가 상기 수직 구간에 포함된 각 스캔 지점을 수평 위치별로 분류하여 스캔 지점의 수평 위치 및 스캔 지점이 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 축으로 하는 히스토그램을 생성하고, 상기 수직 구간 중 기준 거리 이내인 지점의 빈도수가 기준치 이하인 수평 구간을 검출하는 단계; 및
    상기 외벽 관리 장치가 상기 수직 구간에 포함된 상기 수평 구간을 창문으로 구분 인식하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업 영역 인식을 이용한 외벽 관리 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 인식 단계는
    상기 외벽 관리 장치가 각 스캔 지점을 수평 위치별로 분류하여 스캔 지점의 수평 위치 및 스캔 지점이 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 축으로 하는 히스토그램을 생성하고, 기준 거리 이내인 지점의 빈도수가 기준치 이하인 수평 구간을 검출하는 단계;
    상기 외벽 관리 장치가 상기 수평 구간에 포함된 각 스캔 지점을 수직 위치별로 분류하여 스캔 지점의 수직 위치 및 스캔 지점이 기준 거리 이내에 위치하는 빈도수를 축으로 하는 히스토그램을 생성하고, 상기 수평 구간 중 기준 거리 이내인 지점의 빈도수가 기준치 이하인 수직 구간을 검출하는 단계; 및
    상기 외벽 관리 장치가 상기 수평 구간에 포함된 상기 수직 구간을 창문으로 구분 인식하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 작업 영역 인식을 이용한 외벽 관리 방법.
  8. 제5항에 따른 작업 영역 인식을 이용한 외벽 관리 방법을 수행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록매체.
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KR20010050110A (ko) 1999-08-17 2001-06-15 석정우 건물 외벽 및 창유리 청소로봇
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