KR20160133348A - 로봇 및 그의 제어 방법 - Google Patents

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KR20160133348A
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한승범
김명식
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Abstract

로봇 및 그의 제어 방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇은, 로봇의 위치를 이동시키는 구동부, 로봇 주변의 환경을 감지하는 센서부 및 로봇의 위치가 사용자에 의해 변경되면, 센서부에서 감지된 변경된 위치의 환경 및 기저장된 지도 정보를 이용하여 로봇의 현재 위치를 파악하고, 파악된 위치 및 변경된 위치의 환경에 기초하여 수행할 태스크를 결정하고, 결정된 태스크에 따라 구동부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

로봇 및 그의 제어 방법{ROBOT AND CONTROLLING METHOD OF THEREOF}
본 발명은 로봇 및 그의 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 강제 이동 상황에서 사용자의 의도를 파악하여 서비스를 제공할 수 있는 로봇 및 그의 제어 방법에 관한 것이다.
로봇 기술의 발전에 따라 전문화된 학술 분야 또는 대규모의 노동력을 요하는 산업 분야뿐만 아니라 일반적인 가정에도 로봇의 공급이 보편화 되고 있다. 사용자에게 가사 서비스를 제공하는 서비스 로봇, 청소 로봇, 애완용 로봇 등이 많이 보급되고 있다.
사용자에게 서비스를 제공하는 로봇에 있어서, 위치 파악 및 사용자 의도 파악은 매우 중요하다. 종래에는 로봇의 위치를 강제 이동시키는 경우에, 이동된 위치를 정확히 판단하지 못하고, 진행하던 서비스가 초기화되는 문제점이 발생하였다.
또한, 사용자가 로봇의 위치를 강제 이동시킨 경우, 변경된 위치에서 기존에 수행하였던 서비스를 진행할 뿐이었기 때문에, 사용자가 로봇의 위치를 이동시킨 의도가 반영되지 못하였다. 이에 따라, 사용자는 로봇을 이동시킨 후, 다시 원하는 서비스를 설정하여야 하는 불편함이 존재하였다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 로봇이 서비스를 제공하는 지역의 지도를 이용하여 현재 위치를 판단할 수 있고, 변경된 위치 정보 및 환경 정보 등을 이용하여 강제 이동시킨 사용자의 의도에 적합한 서비스를 제공할 수 있는 로봇 및 그의 제어 방법을 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇은, 상기 로봇의 위치를 이동시키는 구동부, 상기 로봇 주변의 환경을 감지하는 센서부 및 상기 로봇의 위치가 사용자에 의해 변경되면, 상기 센서부에서 감지된 변경된 위치의 환경 및 기저장된 지도 정보를 이용하여 상기 로봇의 현재 위치를 파악하고, 상기 파악된 위치 및 상기 변경된 위치의 환경에 기초하여 수행할 태스크를 결정하고, 상기 결정된 태스크에 따라 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 지도 정보는, 복수의 구획된 영역 및 각 구획된 영역에 설정된 태스크 정보를 저장하고 있는 것일 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 기결정된 태스크 수행 중에 상기 로봇의 위치가 사용자에 의해 변경되면, 상기 변경된 위치에서의 태스크와 상기 수행 중인 태스크 간의 우선 순위를 결정하고, 상기 결정된 우선 순위에 따라 상기 태스크들을 수행할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는, 사용자 위치 및 시간 정보를 취득하고, 상기 취득된 사용자 위치 및 시간 정보를 추가로 고려하여 수행할 태스크를 결정할 수 있다.
또한, 상기 로봇의 바닥 면의 먼지를 흡입하는 집진부를 더 포함하고, 상기 센서부는, 상기 로봇 주변의 먼지 농도를 감지하는 먼지 센서를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 먼지 센서에서 감지된 먼지 농도와 기존 위치의 먼지 농도를 비교하여, 청소를 수행할 위치를 결정하고, 결정된 위치에 대응되는 청소 태스크를 수행하도록 상기 집진부 및 상기 구동부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 변경된 위치의 복잡도를 판단하고, 상기 판단된 복잡도와 기존 위치의 복잡도를 비교하여 청소를 수행할 위치를 결정할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는, 상기 판단된 복잡도 정보를 상기 기저장된 지도 정보에 반영할 수 있다.
또한, 상기 센서부는, 특정 냄새를 감지하는 냄새 센서를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 냄새 센서에서 감지한 냄새의 근원지에 대응되는 위치를 검색하고, 상기 검색된 위치에 대응되는 영역을 접근 금지 영역으로 설정할 수 있다.
그리고, 상기 센서부는, 초광대역통신(ultra wide band) 센서를 이용하여 상기 로봇 주변의 환경을 감지할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 태스크가 완료되면, 상기 초광대역통신 센서와 통신을 수행하는 태그가 구비된 충전 스테이션의 위치를 파악하도록 상기 센서부를 제어하고, 상기 파악된 위치로 이동하도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇의 제어 방법은, 상기 로봇의 위치가 사용자에 의해 변경되면 변경된 위치의 환경을 감지하는 단계, 상기 감지된 변경된 위치의 환경 및 기저장된 지도 정보를 이용하여 상기 로봇의 현재 위치를 파악하는 단계 및 상기 파악된 위치 및 상기 변경된 위치의 환경에 기초하여 수행할 태스크를 결정하고 상기 결정된 태스크를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 지도 정보는, 복수의 구획된 영역 및 각 구획된 영역에 설정된 태스크 정보를 저장하고 있는 것일 수 있다.
또한, 상기 태스크를 결정하고 수행하는 단계는, 기결정된 태스크 수행 중에 상기 로봇의 위치가 사용자에 의해 변경되면, 상기 변경된 위치에서의 태스크와 상기 수행 중인 태스크 간의 우선 순위를 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 결정된 우선 순위에 따라 상기 태스크를 수행할 수 있다.
그리고, 상기 태스크를 결정하고 수행하는 단계는, 사용자의 위치 및 시간 정보를 취득하는 단계를 더 포함하고, 상기 취득된 사용자 위치 및 시간 정보를 추가로 고려하여 수행할 태스크를 결정할 수 있다.
또한, 상기 태스크를 결정하고 수행하는 단계는, 상기 로봇 주변의 먼지 농도를 감지하는 단계, 상기 감지된 먼지 농도와 기존 위치의 먼지 농도를 비교하여 청소를 수행할 위치를 결정하는 단계 및 상기 결정된 위치에 대응되는 청소 태스크를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 태스크를 결정하고 수행하는 단계는, 상기 변경된 위치의 복잡도를 판단하는 단계, 상기 판단된 복잡도와 기존 위치의 복잡도를 비교하여 청소를 수행할 위치를 결정하는 단계 및 상기 결정된 위치에 대응되는 청소 태스크를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 판단된 복잡도 정보를 상기 기저장된 지도 정보에 반영하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고, 특정 냄새를 감지하면, 감지된 냄새의 근원지에 대응되는 위치를 검색하는 단계 및 상기 검색된 위치에 대응되는 영역을 접근 금지 영역으로 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 로봇이 사용자에 의해 위치가 변경된 경우에, 환경 정보 등을 이용하여 사용자의 의도를 파악하고, 효율적인 서비스를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇의 구성을 설명하기 위한 개략적인 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇의 구성을 상세히 설명하기 위한 블록도,
도 3은 로봇이 강제 이동되는 상황에 대한 예시를 도시한 도면,
도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전역 지도를 예시한 도면,
도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전역 지도를 복수의 구역으로 분할한 것을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇이 변경된 위치의 오염도가 기존 위치의 오염도보다 높은 것으로 판단한 경우의 동작을 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇이 변경된 위치의 복잡도가 기존 위치의 복잡도보다 낮은 것으로 판단한 경우의 동작을 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇이 변경된 위치의 오염도 및 복잡도가 기존 위치의 오염도 및 복잡도와 비슷한 것으로 판단한 경우의 동작을 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 UWB 센서를 구비한 로봇 및 UWB 태그를 구비한 충전 스테이션을 도시한 개념도,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇이 주변의 복잡도가 높은 것으로 판단하여 강제 이동을 요청하는 경우의 동작을 도시한 도면, 그리고,
도 10 내지 도 16은 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 로봇의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 항목들 중의 어느 하나의 항목을 포함한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원서에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 동작, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 동작, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇(100)의 구성을 설명하기 위한 개략적인 블럭도이다. 도 1을 참조하면, 로봇(100)은 구동부(110), 센서부(120), 제어부(130)를 포함할 수 있다.
로봇(100)은 태스크를 수행하여 사용자에게 서비스를 제공하는 다양한 형태의 장치로 구현될 수 있다. 예를 들어, 가정용 서비스 로봇, 로봇 청소기, 교육 로봇, 로봇 팻, 의료 로봇, 안내 로봇 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.
구동부(110)는 로봇(100)을 구동시킬 수 있다. 예를 들어, 구동부(110)는 제어부(130)의 제어에 의해 태스크를 수행할 위치로 로봇(100)을 이동시킬 수 있다. 이러한 경우에, 구동부(110)는 바닥면과 접촉하는 적어도 하나의 바퀴, 바퀴에 동력을 제공하는 모터 및 모터를 제어할 드라이버를 포함할 수 있다. 다른 예로, 구동부(110)는 태스크를 수행하기 위한 동작을 구현할 수 있다. 물체 이동 태스크의 경우에 구동부(110)는 물체를 집어드는 동작 등을 수행하기 위한 모터를 포함할 수 있다.
센서부(120)는 로봇(100) 주변의 환경을 감지할 수 있다. 또한, 센서부(120)는 로봇(100) 자체의 상태를 감지할 수 있다. 예를 들어, 센서부(120)는 로봇(100)의 현재 위치를 감지할 수 있다. 그리고, 센서부(120)는 로봇(100) 주변의 오염도, 복잡도 등을 감지할 수 있다. 이러한 다양한 동작을 수행하기 위하여, 센서부(120)는 다양한 종류의 센서를 포함할 수 있다. 구체적인 센서부(120)의 구성에 대해서는 이하 도 2를 참조하여 다시 설명하기로 한다.
제어부(130)는 로봇(100)의 전반적인 구성을 제어한다. 예를 들어, 제어부(130)는 로봇(100)의 위치가 사용자에 의해 강제적으로 변경된 경우에, 센서부(120)에서 감지된 환경 정보 및 기저장된 지도 정보를 이용하여 현재 로봇(100)의 위치를 파악할 수 있다. 그리고, 제어부(130)는 파악된 위치 및 환경 정보에 기초하여 로봇(100)이 수행해야 할 태스크를 결정할 수 있다. 제어부(130)는 결정된 태스크를 수행하기 위하여 구동부(110) 등을 제어할 수 있다.
사용자에 의해 강제적으로 위치가 변경된 경우의 예로는, 사용자가 로봇(100)을 들어 이동시킨 경우, 원격제어장치를 이용하여 로봇(100)을 이동시킨 경우, UWB(ultra wide band) 태그가 위치한 곳으로 이동하도록 하는 사용자 명령을 입력한 경우 등이 있을 수 있다. 즉, 강제 이동 상황이란 로봇(100)이 태스크 과정에서 이루어지는 이동이 아닌 계획되지 않은 이동이 있는 경우를 의미한다. 강제 이동 상황이란 용어 대신 납치(kidnap)라는 용어로 표현될 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에서 이용하는 지도 정보는 로봇(100)이 이동하며 주위 환경을 감지하여 작성하는 지도 정보뿐 아니라, 로봇(100)이 동작할 전 공간에 대한 위치 정보를 포함하는 전역 지도 정보일 수 있다. 전역 지도를 사용할 경우, 로봇(100)이 태스크를 수행하는 도중 강제 이동이 되더라도 지도 정보가 초기화되는 문제점이 해결될 수 있다. 지도 정보에는 복수의 구획된 영역 및 각 구획된 영역에 설정된 태스크 정보가 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제어부(130)는 제1 태스크 수행 중에 로봇(100)의 위치가 사용자에 의해 변경되면, 변경된 위치에서 수행해야 할 제2 태스크와 수행 중이던 제1 태스크 간의 우선 순위를 결정할 수 있다. 그리고, 제어부(130)는 결정된 우선 순위에 따라 태스크들을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제2 태스크의 순위가 제1 태스크보다 높다면, 우선 제어부(130)는 이동된 위치에서 제2 태스크를 수행하도록 구동부(110) 등 다른 구성 요소를 제어할 수 있다. 제2 태스크가 완료된 후, 제어부(130)는 강제 이동 전의 위치로 이동하여 수행 중이던 제1 태스크를 계속 수행하도록 구동부(110) 등을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제어부(130)는 위치 정보 및 환경 정보 이외에 사용자의 위치, 시간 정보 등을 추가로 고려하여 수행될 태스크를 결정할 수 있다. 고려되는 정보의 종류가 다양할수록, 제어부(130)는 보다 정확하게 사용자의 의도를 파악할 수 있을 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇(100)의 구성을 보다 상세히 설명하기 위한 블럭도이다. 도 2를 참조하면, 로봇(100)은 구동부(110), 센서부(120), 제어부(130)뿐 아니라, 집진부(140), 전원부(150), 저장부(160), 통신부(170) 등을 포함할 수 있다. 다만, 로봇(100)의 구성 요소는 이에 한정되지 않는다. 로봇(100)이 수행하는 태스크의 종류에 따라 일부 구성요소가 추가될 수도 있으며, 집진부(140)와 같은 구성이 반드시 포함되어야 하는 것도 아니다.
집진부(140)는 먼지를 집진한다. 구체적으로, 집진부(140)는 공기를 흡입하고, 흡입된 공기 중의 먼지를 집진할 수 있다. 예를 들어, 집진부(140)는 흡입구에서 배출구까지 이어지는 가이드 배관을 통해 공기를 통과시키는 모터와 흡입된 공기 중의 먼지를 거르는 필터 및 걸리진 먼지를 담는 먼지통 등을 포함할 수 있다.
전원부(150)는 로봇(100)의 구동에 필요한 전원을 공급한다. 예를 들어, 전원부(150)는 충방전이 가능한 배터리로 구현될 수 있다. 제어부(130)는 로봇(100)의 잔여 전원이 기설정된 레벨 이하로 떨어진 경우, 또는 태스크를 완료한 경우에 충전 스테이션으로 이동하도록 구동부(110)를 제어할 수 있다. 전원부(150)의 충전 방식은 접촉식 및 비접촉식 충전이 모두 가능하다.
저장부(160)는 지도 정보를 저장할 수 있다. 그 밖에, 저장부(160)는 센서부(120)에서 감지한 각종 감지 정보를 저장할 수 있다. 저장부(160)는 로봇(100)을 동작시키기 위해 필요한 각종 프로그램 등이 저장되는 저장매체로서, 메모리, HDD(Hard Disk Driver) 등으로 구현 가능하다. 예를 들어, 저장부(160)는 로봇(100)의 동작 수행을 위한 프로그램을 저장하기 위한 ROM, 로봇(100)의 동작 수행에 따른 데이터를 일시적으로 저장하기 위한 RAM 등을 구비할 수 있다. 또한, 각종 참조 데이터를 저장하기 위한 EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM) 등을 더 구비할 수 있다.
통신부(170)는 외부 장치와 데이터, 제어 명령 등을 송수신할 수 있다. 예를 들어, 통신부(170)는 외부 장치로부터 로봇(100)이 동작할 공간에 대한 위치 정보를 포함하는 전역 지도 정보를 수신할 수 있다. 또한, 통신부(170)는 외부 장치로 전역 지도 정보를 갱신하기 위한 정보를 송신할 수 있다. 다른 예로, 통신부(170)는 사용자가 원격제어장치를 이용하여 송신한 로봇(100)을 제어하기 위한 신호를 수신할 수 있다. 원격제어장치는 리모컨, 모바일 장치 등 다양한 형태로 구현될 수 있다. 통신부(170)는 무선 통신 방식으로 NFC(Near Field Communication), 무선 LAN(Wireless LAN), IR(InfraRed) 통신, Zigbee 통신, WiFi, 블루투스(Bluetooth) 등 다양한 방식을 이용할 수 있다.
센서부(120)는 다양한 종류의 센서를 포함할 수 있다. 도 2를 참조하면, 센서부(120)는 먼지 센서(120-1), 냄새 센서(120-2), 레이저 센서(120-3), UWB 센서(120-4), 이미지 센서(120-5), 장애물 센서(120-6) 등을 포함할 수 있다. 센서부(120)를 구성하는 센서는 도 2에 도시된 센서로 한정되지 않는다. 센서부(120)는 미도시된 다양한 종류의 센서를 더 포함할 수 있으며, 로봇(100)이 수행할 태스크에 따라 도시된 센서 중 일부는 포함하지 않을 수도 있다.
먼지 센서(120-1)는 로봇(100) 주변의 먼지 농도를 감지할 수 있다. 예를 들어, 먼지 센서(120-1)는 집진부(140)에서 흡입되는 먼지의 농도를 감지할 수 있다. 예를 들어, 먼지 센서(120-1)는 먼지 입자에 의한 산란광을 이용하여 먼지 농도를 감지할 수 있다.
냄새 센서(120-2)는 특정 냄새를 감지할 수 있다. 예를 들어, 냄새 센서(120-2)는 애완동물의 배설물과 같은 오염 물질을 감지할 수 있다. 냄새 센서(120-2)는 냄새 분자와의 접촉으로 인한 전기 저항의 변화를 통하여 특정 냄새를 감지할 수 있다.
먼지 센서(120-1) 및 냄새 센서(120-2)는 로봇(100) 주변 환경의 오염도를 감지하는데 이용될 수 있다.
레이저 센서(120-3)는 로봇(100) 주변 환경의 복잡도를 감지할 수 있다. 예를 들어, 레이저 센서(120-3)는 전 방향으로 레이저 빔을 발광하여 로봇(100) 주변에 물체가 존재하는지 감지할 수 있다. 로봇(100) 주변에 의자와 같은 가구가 배치된 경우에 복잡도가 높게 평가될 것이고, 로봇(100) 주변에 물체가 없는 경우 복잡도가 낮게 평가될 것이다.
UWB 센서(ultra wide band sensor, 120-4)는 전파 송수신 시에 소요되는 시간(Time of Flight)을 이용하여 거리를 측정할 수 있다. UWB 센서(120-4)는 초광대역(ultra wide band)의 신호 특성을 이용하여 높은 정확도로 거리를 측정할 수 있다. 또한, 복수의 UWB 센서(120-4)를 로봇(100)에 배치함으로써, UWB 태그가 위치한 곳의 방향을 파악할 수 있다.
예를 들어, UWB 센서(120-4)를 이용할 경우에, UWB 태그가 위치한 곳을 추적할 수 있기 때문에, UWB 태그가 설치된 충전 스테이션의 위치를 변경하더라도, 로봇(100)은 충전 스테이션의 정확한 위치를 찾아 복귀할 수 있다.
이미지 센서(120-5)는 로봇(100) 주변을 촬영하여 환경 정보를 생성할 수 있다. 또한, 이미지 센서(120-5)를 이용하여 천장의 영상을 촬영하여 로봇(100)의 위치를 파악할 수 있다. 그리고, 이미지 센서(120-5)를 이용하여 로봇(100)의 진행 방향의 물체들을 촬영할 수도 있다. 예를 들어, 이미지 센서(120-5)는 CCD(Charge Coupled Device) 소자 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 소자로 구현될 수도 있다. CCD는 각각의 MOS(Metal-Oxide-Silicon) 커패시터가 서로 매우 근접한 위치에 있으면서 전하 캐리어가 커패시터에 저장되고 이송되는 소자이다. CMOS 이미지 센서는 제어회로(control circuit) 및 신호처리회로(signal processing circuit)를 주변회로로 사용하는 CMOS 기술을 이용하여 화소 수만큼 MOS 트랜지스터를 만들고 이것을 이용하여 차례차례 출력을 검출하는 스위칭 방식을 채용하는 소자이다.
장애물 센서(120-6)는 로봇(100)의 이동을 방해하는 장애물을 감지할 수 있다. 예를 들어, 장애물 센서(120-6)는 로봇(100)이 통과할 수 없는 벽, 틈새, 기둥, 문턱, 둔덕 등을 식별할 수 있는 비접촉식 감지 센서 및 접촉식 충돌/범퍼 센서를 포함할 수 있다.
제어부(130)는 로봇(100)의 강제 이동 상황이 발생하면, 센서부(120)에서 감지된 변경된 위치의 환경 정보 및 기저장된 지도 정보를 이용하여 로봇(100)의 현재 위치를 판단할 수 있다. 도 3은 강제 이동 상황의 예를 도시한 도면이다. 예를 들어, 사용자가 로봇(100)을 들어 다른 위치에 놓는 경우, 사용자가 리모컨으로 로봇(100)을 이동시키는 경우에 제어부(130)는 로봇(100)이 강제 이동한 상황이라는 것을 판단할 수 있다. 예를 들어, 로봇(100)이 바닥면으로부터 떨어졌다는 것을 센서부(120)가 감지하면, 제어부(130)는 변경된 위치를 판단하기 위한 동작을 수행할 수 있다.
도 4a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇(100)에서 이용될 수 있는 전역 지도의 예를 도시한 도면이다. 예를 들어, 가정에서 동작하는 로봇(100)의 경우에 집안의 평면도와 같은 전역 지도를 이용할 수 있다.
로봇(100)이 이동하며 로봇(100)의 위치를 추적하여 실내 공간의 지도를 생성하여 이용하는 것에 더하여, 기저장된 전역 지도를 이용함으로써 위치가 이동된 상황에서도 지도 정보가 초기화되지 않는다. 따라서, 사용자에 의한 강제 이동 상황이 발생하더라도, 제어부(130)는 이동 전의 위치 및 이동 전 진행하였던 태스크를 정확히 파악하여 이전 태스크로 복귀할 수 있다.
지도 정보에는 복수의 구획된 영역 및 각 구획된 영역에 설정된 태스크 정보가 포함될 수 있다. 예를 들어, 도 4b는 도 4a의 전역 지도를 복수의 구획된 영역으로 분할한 지도에 해당한다. 로봇(100)이 이동할 수 없는 구역은 전역 지도에서 제외될 수 있다. 예를 들어, 도 4b에는 현관, 화장실과 같은 구역은 영역 분할된 지도에서 제외된 것을 확인할 수 있다.
지도 정보에 포함된 태스크 정보를 이용하여, 제어부(130)는 사용자가 위치를 변경한 의도를 파악할 수 있다. 예를 들어, 주방/식당 영역에는 설거지 태스크, 음식 배달 태스크 등이 포함될 수 있다. 사용자가 로봇(100)의 위치를 주방/식당 영역으로 이동시킨 경우, 제어부(130)는 지도 정보 및 감지된 환경 정보를 이용하여 로봇(100)이 주방/식당 영역에 위치하고 있다고 판단할 수 있다. 그리고, 제어부(130)는 파악된 위치인 주방/식당 영역에 기설정된 태스크 중 하나를 수행할 태스크로 결정할 수 있다.
제어부(130)는 사용자 위치 및 시간 정보를 취득하고, 이를 추가적으로 고려하여 수행할 태스크를 결정할 수 있다. 예를 들어, 침실에 위치한 사용자가 아침 시간에 주방/식당 영역으로 로봇(100)을 이동시킨 경우, 사용자의 위치, 시간, 위치 정보에 근거하여 제어부(130)는 음식 배달 태스크를 수행할 태스크로 결정할 수 있다. 다른 예로, 사용자가 저녁 8시경 주방/식당 영역으로 로봇(100)을 이동시킨 경우, 제어부(130)는 설거지 태스크를 수행할 태스크로 결정할 수 있다.
제어부(130)는 기결정된 태스크를 수행하던 중에 로봇(100)의 위치가 사용자에 의해 변경되면, 변경된 위치에서 결정된 태스크와 수행 중이던 태스크 간의 우선 순위를 결정할 수 있다. 그리고, 제어부(130)는 결정된 우선 순위에 따라 태스크들을 순차적으로 수행할 수 있다.
예를 들어, 변경된 위치에서 결정된 태스크의 우선 순위가 위인 경우, 제어부(130)는 변경된 위치에서 결정된 태스크를 수행한 이후에, 이동 전의 위치로 로봇(100)을 이동하도록 구동부(110)를 제어할 수 있다. 그리고, 제어부(130)는 이전에 수행 중이던 태스크를 이어서 수행하도록 구동부(110)를 제어할 수 있다.
반대로, 위치 변경 전의 위치에서 수행하던 태스크의 우선 순위가 위인 경우, 제어부(130)는 수행하던 태스크를 먼저 완료하기 위하여 이전 위치로 복귀하도록 구동부(110)를 제어할 수 있다.
다른 예로, 제어부(130)는 변경된 위치에서 결정된 태스크와 이전에 수행하던 태스크의 소요 시간을 계산하여 먼저 수행할 태스크를 결정할 수 있다. 만일, 변경된 위치에서 결정된 태스크의 제1 단계를 수행한 후 10분을 기다려야 한다면, 제어부(130)는 대기 시간인 10분동안 이전 위치로 복귀하여 이전에 수행중이던 태스크를 수행하도록 구동부(110)를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇(100)은 바닥 면의 먼지를 흡입하는 집진부(140)를 더 포함할 수 있다. 로봇(100)은 집진부(140) 이외에도 청소 태스크를 위한 구성을 포함하는 로봇 청소기로 구현될 수 있다. 이하에서는 도 5 내지 7을 참조하여, 로봇(100)이 청소 태스크를 수행하는 경우의 동작을 설명하기로 한다.
구동부(110)의 바퀴가 지면에서 접촉 해제되었거나, 사용자의 리모콘 등에 의한 이동 명령을 수신하면, 제어부(130)는 강제 이동 상황이 발생했음을 판단할 수 있다. 그리고, 제어부(130)는 센서부(120)에서 감지된 정보 및 기저장된 지도 정보를 이용하여 로봇(100)의 이동된 현재 위치를 파악할 수 있다. 예를 들어, 제어부(130)는 UWB 센서(120-4)를 이용하여 로봇(100)의 현재 위치 및 이전 위치를 파악할 수 있다.
제어부(130)는 변경된 위치의 오염도와 이전 위치의 오염도를 비교할 수 있다. 오염도는 센서부(120)에서 감지된 정보들을 이용하여 측정될 수 있다. 예를 들어, 제어부(130)는 먼지 센서(120-1)에서 감지된 먼지 농도와 기존 위치의 먼지 농도를 비교하여 청소를 수행할 위치를 결정할 수 있다. 다른 방법으로, 제어부(130)는 이미지 센서(120-5) 또는 광센서(미도시)에서 감지된 바닥의 반사도를 이용하여 오염도를 판단할 수 있다. 이러한 경우에, 제어부(130)는 청소 완료 후의 바닥면의 반사도를 미리 측정하도록 센서부(120)를 제어하고, 측정된 청소 완료 후의 바닥면의 반사도를 오염도 수준을 판단하는 기준 값으로 설정할 수 있다.
다른 예로, 제어부(130)는 공기 중의 특정 분자들을 센서부(120)가 감지하도록 제어하고, 감지된 양에 기반하여 오염도를 판단할 수 있다. 냄새 센서(120-2)는 특정 냄새를 유발하는 분자와의 접촉을 통해 전기적 신호를 발생시킬 수 있다. 제어부(130)는 발생된 전기적 신호(예를 들어, 전기 저항의 변화량)를 이용하여 오염도를 판단할 수 있다.
또 다른 예로, 제어부(130)는 센서부(120)가 공기 중의 오염물질, 가스 누출, 화학물질 누출을 감지하도록 제어할 수 있다. 제어부(130)는 공기 중의 산소 농도를 측정하도록 센서부(120)를 제어하고, 측정된 산소 농도에 기반하여 오염도를 판단할 수 있다. 제어부(130)는 산소 농도뿐만 아니라 톨루엔, 메탄올과 같은 새집증후군을 유발하는 특정 화학물질의 농도를 감지하도록 센서부(120)를 제어할 수도 있다.
제어부(130)는 오염도가 기설정된 레벨 이상이면 환기가 필요한 상황으로 판단할 수 있다. 만일 환기가 필요하다고 판단되면, 제어부(130)는 홈 네트워크, IoT(Internet of Things) 등을 통해 창문을 개방하거나 환기 장치를 가동하도록 하는 제어 명령을 전송하도록 통신부(170)를 제어할 수 있다. 또는, 제어부(130)는 사용자에게 환기가 필요하다는 것을 알리는 알림 메시지를 생성할 수 있다. 제어부(130)는 로봇(100) 자체에서 알림 메시지가 시각적 또는 청각적 신호로 출력되도록 할 수 있다. 또는, 제어부(130)는 사용자의 모바일 장치, TV와 같은 네트워크 연결된 다른 장치, IoT 등을 통하여 알림 메시지를 사용자에게 제공할 수도 있다.
제어부(130)는 전역 지도를 이용하여 영역의 특성에 따라 오염도 측정 방법을 변경할 수 있다. 예를 들어, 제어부(130)는 가스 누출 가능성이 있는 주방 영역에서만 공기 중의 가스 농도를 감지하여 오염도를 측정하도록 센서부(120)를 제어할 수 있다. 다른 예로, 이전 구동시 습도가 높은 것으로 감지되어 전역 지도상에 습도 정보가 반영된 영역에 위치하면, 제어부(130)는 이미지 센서(120-5) 등을 이용하여 벽면에 곰팡이 발생 여부를 감지할 수 있다. 이와 같이, 일반적인 청소 태스크에서의 바닥면의 오염도뿐 아니라, 전역 지도를 이용하여 제어부(130)는 사용자가 강제 이동시킨 영역에 적합한 오염도 측정을 수행하여 사용자가 로봇(100)을 강제 이동시킨 의도를 판단할 수 있게된다.
도 5는 변경된 위치의 오염도가 더 높은 경우의 동작을 도시한 도면이다. 사용자는 오염도가 높은 곳을 먼저 청소하기 위한 의도로 로봇(100)의 위치를 변경할 수 있다. 예를 들어, 변경된 위치의 오염도가 높은 것으로 판단되면, 제어부(130)는 변경된 위치에서 청소 태스크를 진행한 후 기존 위치로 복귀하여 청소 태스크를 진행할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇(100)은 전역 지도를 이용하기 때문에 이전에 수행하였던 청소 태스크의 진행 상황이 초기화되지 않는다. 따라서, 이전 위치를 정확히 알 수 있기 때문에, 청소가 완료된 구역을 중복 청소하거나, 청소가 되지 않은 구역을 건너뛰는 문제점은 발생 되지 않는다.
변경된 위치의 오염도와 이전 위치의 오염도를 비교하여 오염도의 증가가 없다고 판단되면, 제어부(130)는 변경된 위치의 복잡도를 판단할 수 있다. 그리고, 제어부(130)는 판단된 복잡도와 기존 위치의 복잡도를 비교하여 수행할 태스크를 결정할 수 있다.
복잡도는 주변 환경이 로봇(100)의 주행에 방해가 되는 환경인지 여부를 수치화한 것이다. 예를 들어, 로봇(100)이 위치하는 영역이 로봇(100)이 통과하기에 충분히 넓고, 주변에 아무런 장애물이 없다면, 제어부(130)는 복잡도를 0으로 판단할 수 있다. 반대로, 로봇(100) 주변에 장애물이 많이 배치된 경우, 로봇(100)의 이동하기에 통로가 좁은 경우, 로봇(100)이 일정 영역에 갇혀 벗어나지 못하는 경우에, 제어부(130)는 복잡도를 높은 값으로 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제어부(130)는 전역 지도를 이용하여 건물 구조 자체에 의한 복잡도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(130)는 로봇(100)의 크기 및 구동부(110)의 이동 성능을 고려하여, 전역 지도상에서 접근 불가능한 구간을 설정할 수 있다. 전역 지도를 이용함에 따라, 제어부(130)는 특정 영역의 복잡도가 변경 가능한 경우인지(예를 들어, 일시적으로 가구가 배치된 경우), 변경될 수 없는 경우인지(예를 들어, 건물 구조상 좁은 통로가 존재하여 로봇(100)이 통과할 수 없는 경우)를 구분할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제어부(130)는 센서부(120)에 포함된 다양한 센서를 이용하여 로봇(100)이 위치한 곳 주변의 복잡도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(130)는 레이저 센서(120-3)를 이용하여 복잡도를 측정할 수 있다. 레이저 센서(120-3)는 로봇(100) 주변의 전 방향으로 레이저 빔을 발광하여 주변의 물체가 존재하는지를 감지할 수 있다. 다른 예로, 제어부(130)는 장애물 센서(120-6)를 이용하여 복잡도를 측정할 수도 있다. 일정 영역을 통과할 때 장애물 센서(120-6) 중 접촉식 충돌/범퍼 센서에 감지된 충돌 횟수를 카운트하여, 제어부(130)는 해당 영역의 복잡도를 측정할 수 있다. 또 다른 예로, 제어부(130)는 이미지 센서(120-5) 또는 카메라(미도시)를 이용하여 로봇(100)의 주행 방향에 존재하는 장애물의 존재를 판단할 수 있다. 그리고, 판단된 장애물의 수, 크기 등을 기반으로 제어부(130)는 복잡도를 측정할 수 있다. 이때, 카메라는 반드시 로봇(100)에 배치되지 않을 수 있다. 제어부(130)는 IoT 또는 홈네트워크를 통해 연결된 CCTV와 같은 외부 카메라에서 촬영된 영상을 수신하도록 통신부(170)를 제어할 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제어부(130)는 로봇(100)의 주행 상태를 통해 복잡도를 판단할 수 있다. 예를 들어, 로봇(100)이 일정 시간 이상 주행을 하지 못하는 경우, 제어부(130)는 복잡도가 높은 상태로 판단할 수 있다. 다른 예로, 로봇(100)이 주행을 계속 하고 있음에도 일정 지역 범위를 벗어나지 못하면, 제어부(130)는 복잡도가 높은 상태로 판단할 수 있다.
도 6은 변경된 위치의 오염도가 이전 위치의 오염도와 큰 차이가 없으며, 복잡도가 감소한 경우를 도시한 도면이다. 예를 들어, 사용자는 청소의 방해가 될 수 있는 가구를 변경된 위치에서 이동시킬 수 있다. 이러한 경우, 이동된 위치의 복잡도는 낮게 판단될 것이다.
제어부(130)는 레이저 센서(120-3) 등을 이용하여 로봇(100) 주변의 복잡도를 판단할 수 있다. 변경된 위치의 오염도가 이전 위치와 비슷하고, 복잡도는 감소된 경우에, 제어부(130)는 변경된 위치에서 청소 태스크를 수행하도록 구동부(110) 및 집진부(140)를 제어할 수 있다. 그리고, 제어부(130)는 이전 위치에 대응되는 영역을 접근 금지 영역으로 설정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제어부(130)는 이번 청소 태스크 수행에 있어서만 접근 금지 영역을 적용할 수 있다. 제어부(130)는 접근 금지 영역 설정이 임시적인 것으로 판단하고, 전역 지도상에 접근 금지 영역을 반영하지 않을 수 있다. 다만, 제어부(130)는 접근 금지 영역 설정 이력을 저장부(160)에 저장할 수 있다. 기설정된 기간 내에 동일한 영역에서 임시적인 접근 금지 영역 설정이 기설정된 횟수 이상 반복되면, 제어부(130)는 접근 금지 영역에 대한 정보를 전역 지도상에 반영할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 제어부(130)는 설정된 접근 금지 영역에 대한 정보를 바로 전역 지도상에 반영할 수 있다. 예를 들어, 제어부(130)는 다음 청소 태스크 수행 시에도 이번 청소 태스크 도중 설정된 접근 금지 영역에 접근하지 않도록 구동부(110)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(130)는 접근 금지 영역의 위치 정보뿐만 아니라 해당 영역의 복잡도, 오염도 등의 정보를 함께 전역 지도상에 반영할 수 있다.
다른 예로, 제어부(130)는 다음 청소 태스크 수행 시, 이번 청소 태스크 도중 설정된 접근 금지 영역에 접근하여 복잡도를 측정하도록 구동부(110) 및 센서부(120)를 제어할 수 있다. 그리고, 접근 금지 영역에서의 복잡도의 변화가 있다면, 제어부(130)는 변경된 복잡도 정보를 전역 지도상에 업데이트할 수 있다. 만일 접근 금지 영역의 복잡도가 기설정된 레벨 이하로 낮아진 경우, 제어부(130)는 접근 금지 영역을 해제하고 청소 태스크를 수행하도록 구동부(110) 및 집진부(140)를 제어할 수 있다. 이에 반해, 접근 금지 영역의 복잡도가 기설정된 레벨 이상이거나 복잡도의 변화가 없었던 경우에, 제어부(130)는 접근 금지 영역에 진입하지 않도록 구동부(110)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 접근 금지 영역에 접근하여 오염도를 측정할 수 있다. 이 경우에 사용되는 오염도 측정 방법은 원거리에서 측정 가능한 이미지 센서(120-5) 등을 이용한 방법일 수 있다. 제어부(130)는 접근 금지 영역의 오염도가 기설정된 레벨 이상이면 사용자에게 접근 금지 영역의 청소가 필요하다는 알림 메시지를 제공할 수 있다. 로봇(100)이 업데이트한 접근 금지 영역의 위치 정보, 복잡도 정보, 오염도 정보 및 알림 메시지 등을 통해, 사용자는 해당 영역의 청소 필요성 등을 쉽게 판단할 수 있다.
다른 예로, 도 7과 같이 변경된 위치의 오염도가 이전 위치의 오염도보다 증가하지 않았으며, 변경된 위치의 복잡도가 이전 위치의 복잡도보다 감소하지 않은 경우에, 제어부(130)는 이전 위치로 복귀하여 청소 태스크를 이어서 수행하도록 구동부(110) 및 집진부(140)를 제어할 수 있다. 이러한 경우에는, 사용자의 이동에 방해가 되는 등의 청소 태스크와 관련 없는 의도로 사용자가 로봇(100)을 강제 이동 시킨 경우라고 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제어부(130)는 태스크를 수행하면서 복잡도를 판단하고, 판단된 복잡도 정보를 기저장된 지도 정보에 반영할 수 있다. 이를 통해, 제어부(130) 가구 배치 변경과 같은 실내 환경의 변화를 전역 지도에 반영할 수 있다. 예를 들어, 지도 정보에는 기존에 파악된 복잡도 정보가 함께 저장되어 있을 수 있다. 제어부(130)는 판단된 복잡도 정보와 기존에 파악된 복잡도 정보가 상이할 경우, 현재 판단된 복잡도 정보를 이용하여 태스크를 수행할 수 있다.
일시적으로 환경이 변화된 경우라면, 복잡도 정보를 매번 반영하는 것이 오히려 비효율적일 수 있다. 따라서, 제어부(130)는 판단된 복잡도 정보(예를 들어, 제2 복잡도 정보)와 기존에 파악된 복잡도 정보(예를 들어, 제1 복잡도 정보)가 상이할 경우, 저장부(160)에 현재 판단된 복잡도 정보(제2 복잡도 정보)를 저장할 수 있다. 이후에 태스크를 수행하며 해당 위치를 지나며 제어부(130)는 재차 복잡도 정보(제3 복잡도 정보)를 판단할 수 있다. 제어부(130)는 제3 복잡도 정보를 각각 제1 복잡도 정보 및 제2 복잡도 정보와 비교할 수 있다. 그리고, 제1 복잡도 정보와 제3 복잡도 정보가 일치한다면, 제어부(130)는 일시적인 환경 변화로 판단하여 저장부(160)에 저장된 제2 복잡도 정보를 삭제할 수 있다. 반대로, 제2 복잡도 정보와 제3 복잡도 정보가 일치한다면, 제어부(130)는 실질적인 실내 환경의 변화가 있는 경우로 판단하여 전역 지도에 변경된 복잡도 정보(제2 및 제3 복잡도 정보)를 반영할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제어부(130)는 냄새 센서(120-2)에서 감지한 냄새의 근원지에 대응되는 위치를 검색할 수 있다. 그리고, 제어부(130)는 검색된 위치에 대응되는 영역을 접근 금지 영역으로 설정할 수 있다.
예를 들어, 애완견의 배설물과 같은 오물이 로봇(100)의 이동 경로에 존재할 경우, 로봇(100)이 이동하며 실내에 오물을 퍼트릴 수 있다. 이러한 경우를 방지하기 위하여, 제어부(130)는 냄새 센서(120-2)에서 특정 냄새가 감지되면 냄새의 근원지에 해당하는 영역을 접근 금지 구역으로 설정할 수 있다. 더불어, 제어부(130)는 접근 금지 구역으로 설정하였음을 사용자에게 알리는 알림 메시지를 출력할 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제어부(130)는 UWB 센서(120-4)를 이용하여 위치 파악, 사용자 추적/회피 기능을 수행할 수 있다. 로봇(100)에 구비된 복수의 UWB 센서(120-4)로부터 측정되는 전파 도달 시간의 차이를 이용하여, 제어부(130)는 UWB 태그의 위치 및 방향을 측정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(130)는 태스크가 완료되면, UWB 센서(120-4)와 통신을 수행하는 태그가 구비된 충전 스테이션의 위치를 파악하도록 UWB 센서(120-4)를 제어할 수 있다. 그리고, 제어부(130)는 파악된 위치로 이동하도록 구동부(110)를 제어할 수 있다.
UWB 센서(120-4)는 UWB 태그가 이동하는 경우에도 UWB 태그가 위치한 곳을 추적할 수 있다. 이러한 특성을 이용하여, 제어부(130)는 UWB 태그가 부착된 사용자 등을 추적하며 태스크를 수행하도록 구동부(110) 및 센서부(120)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 어린 아이가 과자를 먹으며 돌아다니는 경우에, 어린 아이의 이동 경로에 과자 부스러기가 떨어져 있을 확률이 높다. 어린 아이의 옷에 UWB 태그를 부착함으로써, 제어부(130)는 어린 아이를 추적하며 청소 태스크를 수행하도록 구동부(110), 센서부(120) 및 집진부(140)를 제어할 수 있다.
반대로, 제어부(130)는 UWB 태그가 위치한 곳을 회피하도록 구동부(110)를 제어할 수도 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 제어부(130)는 복잡도를 측정하고, 측정된 복잡도를 바탕으로 사용자에게 강제 이동을 요청해야 하는 상황인지를 판단할 수 있다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 로봇(100)이 일정 영역으로 이동된 후 장애물의 발생 등으로 인하여 일정 영역 내부에 갇히었으면, 제어부(130)는 복잡도가 높은 것으로 판단할 수 있다. 이러한 경우, 제어부(130)는 사용자에게 알림 메시지를 제공하여 강제 이동의 필요성을 알릴 수 있다. 그리고, 제어부(130)는 해당 위치를 접근 금지 영역으로 설정할 수 있다.
다른 예로, 로봇(100)이 활동해야 하는 실내 공간이 복수 개의 구간으로 분리되어, 하나의 구간에서 다른 구간으로 스스로 이동할 수 없는 경우, 제어부(130)는 사용자에게 알림 메시지를 전송할 수 있다. 실내 공간이 복수 개의 구간으로 분리되는 예로는, 어린 아이의 놀이 공간 주변에 펜스를 설치하여 구간을 분리한 경우, 애완동물이 특정 생활공간에 접근할 수 없도록 펜스를 설치한 경우를 들 수 있다.
또 다른 예로, 예상치 못한 충돌이 있은 후, 구동부(110)의 동작만으로 로봇(100)이 동작 가능한 자세로 회복 불가능한 경우, 제어부(130)는 사용자에게 알림 메시지를 제공할 수 있다.
제어부(130)는 다양한 방법을 이용하여 사용자에게 알림 메시지를 전송할 수 있다. 예를 들어, 제어부(130)는 음성 신호 또는 시각적 신호를 이용하여 강제 이동이 필요한 경우임을 알릴 수 있다. 제어부(130)는 경고 사이렌, 음악, 안내 메시지 등을 출력하도록 오디오 출력부(미도시)를 제어할 수 있다. 또는 제어부(130)는 LED 램프의 반복적인 점등과 같은 시각적 신호를 발생시키도록 조명부(미도시)를 제어할 수 있다.
다른 예로, 제어부(130)는 모바일 장치, 웨어러블 장치, 로봇(100)이 위치하는 실내 공간의 다른 전자 장치, 홈네트워크의 허브, IoT 기능이 제공되는 장치 등에 알림 메시지가 표시하는 제어 명령을 송신하도록 통신부(170)를 제어할 수 있다. 제어부(130)는 IoT나 홈네트워크를 통하여 사용자가 위치하는 곳을 파악할 수 있다. 그리고, 제어부(130)는 사용자가 위치하는 곳에 존재하는 전자 장치에 알림 메시지를 표시하는 제어 명령을 송신하도록 통신부(160)를 제어할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 로봇(100)이 서비스를 제공하는 지역의 지도를 이용하여 현재 위치를 판단할 수 있고, 변경된 위치 정보 및 환경 정보 등을 이용하여 강제 이동시킨 사용자의 의도에 적합한 서비스를 제공할 수 있게 된다.
이하에서는 도 10 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 로봇(100)의 제어 방법을 설명하기로 한다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇(100)의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 우선, 로봇(100)은 태스크를 수행하고 있거나, 대기 상태에 있을 수 있다. 만일 로봇(100)의 위치가 사용자의 의해 변경되면, 로봇(100)은 변경된 위치의 환경을 감지할 수 있다(S1010). 예를 들어, 사용자는 로봇(100)을 들어서 이동시키거나, 리모컨과 같은 원격제어장치를 이용하여 로봇(100)의 위치를 이동시킬 수 있다. 즉, 로봇(100)이 수행하고 있던 태스크에서 계획된 이동 경로를 벗어나게 하는 경우이면, 사용자에 의한 강제 이동으로 판단될 수 있다.
그리고, 로봇(100)은 감지된 변경된 위치의 환경 정보 및 기저장된 지도 정보를 이용하여 로봇(100)의 현재 위치를 파악할 수 있다(S1020). 기저장된 지도 정보는 로봇(100)이 서비스를 제공하기 위한 태스크를 수행하는 장소에 대한 전역 지도 정보일 수 있다. 그리고, 지도 정보에는 복수의 구획된 영역 및 각 구획된 영역에 설정된 태스크 정보가 포함될 수 있다.
로봇(100)은 파악된 위치 및 변경된 위치의 환경에 기초하여 수행할 태스크를 결정하고, 결정된 태스크를 수행할 수 있다(S1030). 예를 들어, 로봇(100)은 파악된 위치에 대응되는 지도 정보를 이용하여 위치하는 구역에서 수행할 수 있는 태스크 목록을 수신할 수 있다. 그리고, 다양한 센서에서 감지된 환경 정보 및 시간 정보, 사용자의 위치 정보 등을 이용하여, 로봇(100)은 태스크 목록에 포함된 태스크들 중 가장 적절한 태스크를 선택할 수 있다. 이에 따라, 로봇(100)은 사용자가 강제 이동시킨 의도에 적합한 태스크를 선택하여 수행할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 로봇(100)의 제어 방법을 도시한 흐름도이다. 로봇(100)은 사용자 명령 또는 예약된 스케줄 등에 따라 제1 태스크를 수행할 수 있다(S1110). 로봇(100)은 제1 태스크를 수행하는 도중에, 강제 위치 이동 상황이 발생하는지 판단할 수 있다(S1120). 예를 들어, 로봇(100)은 지표면과 떨어지는 것을 감지하여 강제 위치 이동이 있다고 판단할 수 있다.
강제 위치 이동이 발생하면(S1120-Y), 로봇(100)은 환경 정보, 위치 정보, 시간 정보 등을 이용하여 변경된 위치에서 수행할 제2 태스크를 결정할 수 있다(S1130). 예를 들어, 로봇(100)이 청소 태스크 수행 중 저녁 식사 시간 이후에 부엌으로 강제 이동되었다면, 로봇(100)은 변경된 위치의 위치 정보(부엌), 시간 정보(저녁 식사 시간 이후)를 종합하여 수행할 태스크로 설거지 태스크를 결정할 수 있다.
변경된 위치에서 수행할 제2 태스크를 결정한 후, 로봇(100)은 수행하던 제1 태스크와의 우선 순위를 판단할 수 있다(S1140). 로봇(100)은 판단된 우선 순위에 따라 태스크 스케줄을 결정할 수 있다. 예를 들어, 변경된 위치에서 수행할 제2 태스크를 먼저 수행해야 하는 것으로 판단되면, 로봇(100)은 제2 태스크를 수행한 후 제1 태스크를 수행하는 것으로 태스크 스케줄을 설정할 수 있다. 그리고, 로봇(100)은 판단된 우선 순위에 따라 순차적으로 태스크들을 수행할 수 있다(S1150).
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇(100)의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 12는 주로 로봇(100)이 청소 태스크를 수행하는 상황을 가정한 실시 예를 도시한 것이다.
로봇(100)이 청소 태스크를 수행하고 있는 도중에, 강제 위치 이동이 발생하는지 판단할 수 있다(S1205). 예를 들어, 바퀴 등의 이동 수단과 지면의 접촉이 해제된 것을 감지하거나, 리모컨 등을 통한 사용자의 이동 명령이 수신되면, 로봇(100)은 강제 위치 이동이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
강제 위치 이동이 발생한 것으로 판단되면(S1205-Y), 로봇(100)은 변경된 위치를 판단한다. 예를 들어, 로봇(100)은 전역 지도를 포함하는 지도 정보, 각종 센서를 이용한 환경 정보 등을 통하여 로봇(100)이 동작하는 전체 위치에서 어느 위치로 이동된 것인지 판단할 수 있다.
만일 변경된 위치가 판단되지 않으면(S1210-N), 로봇(100)은 우선 변경된 위치에서 청소 태스크를 계속 수행한다(S1215). 그리고, 로봇(100)은 청소 태스크를 수행하는 도중에도 계속적으로 변경된 위치 파악을 시도한다(S1220).
만일 변경된 위치가 판단되면(S1210-Y, S1220-Y), 로봇(100)은 변경된 위치로 이동시킨 사용자의 의도를 판단하기 위한 동작을 수행하게 된다. 로봇(100)은 우선 오염도 센서를 이용하여 변경된 위치의 오염도를 감지할 수 있다. 그리고, 로봇(100)은 변경된 위치의 오염도를 기존 위치의 오염도와 비교할 수 있다(S1225). 예를 들어, 로봇(100)은 먼지 센서, 이미지 센서, 냄새 센서 등을 이용하여 오염도를 감지할 수 있다.
변경된 위치의 오염도가 기존 위치의 오염도보다 증가하였다면(S1225-Y), 로봇(100)은 변경된 위치에서 청소 태스크를 수행한다(S1230). 오염도가 더 높은 위치로 사용자가 로봇(100)을 강제 이동시킨 의도는, 오염도가 높은 지역을 우선적으로 청소하기 위한 것일 가능성이 크기 때문이다. 로봇(100)은 변경된 위치의 청소가 완료되면, 기존 위치로 복귀하여 청소 태스크를 수행할 수 있다(S1235). 전역 지도를 이용하기 때문에, 로봇(100)은 강제 이동된 상황에서도 기존 위치를 정확히 파악할 수 있다. 따라서, 로봇(100)은 기존 위치로 복귀하여 태스크가 중단되었던 위치부터 청소를 계속 진행할 수 있다.
만일, 변경된 위치의 오염도가 기존 위치의 오염도보다 더 높은 경우가 아니라면, 로봇(100)은 이어서 복잡도를 감지할 수 있다(S1240). 예를 들어, 로봇(100) 주변에 물건이 많이 배치되어 있다면 복잡도가 높은 경우이며, 로봇(100) 주변에 아무 물건도 없다면 복잡도가 낮은 경우에 해당한다. 로봇(100)은 레이저 센서(120-3), 적외선 센서(미도시), 이미지 센서(120-5) 등을 이용하여 복잡도를 감지할 수 있다.
변경된 위치의 복잡도가 기존 위치의 복잡도에 비해 감소된 경우가 아니라면(S1240-N), 로봇(100)은 기존 위치로 복귀하여 청소 태스크를 수행할 수 있다(S1235). 오염도 및 복잡도에서 차이가 있지 않다면, 사용자는 우선적으로 청소할 영역을 설정하기 위한 의도가 아니라, 사용자의 이동에 방해가 된다는 등의 다른 의도에서 로봇(100)을 이동하였을 가능성이 크다..
만일, 변경된 위치의 복잡도가 기존 위치의 복잡도에 비해 감소한 것으로 판단되면(S1240-Y), 로봇(100)은 기존 위치를 접근 금지 영역으로 설정할 수 있다(S1245). 이러한 접근 금지 영역 설정 단계는 생략될 수도 있다. 이어서, 로봇(100)은 변경된 위치에서 청소 태스크를 수행할 수 있다(S1250). 복잡도가 감소한 경우는 사용자가 변경된 위치의 청소를 위하여 기존에 존재하던 물체를 이동시켰을 가능성이 크기 때문이다. 그리고 기존에 존재하던 물체는 청소가 완료된 기존 위치로 이동되었을 가능성이 큰바 로봇(100)은 기존 위치에 접근 금지 영역을 설정할 수도 있다.
예를 들어 로봇(100)은 이번 청소 태스크 수행에 있어서만 접근 금지 영역을 적용할 수 있다. 로봇(100)은 접근 금지 영역 설정이 임시적인 것으로 판단하고, 전역 지도상에 접근 금지 영역을 반영하지 않을 수 있다. 다만, 로봇(100)은 접근 금지 영역 설정 이력을 저장할 수도 있다. 기설정된 기간 내에 동일한 영역에서 임시적인 접근 금지 영역 설정이 기설정된 횟수 이상 반복되면, 로봇(100)은 접근 금지 영역에 대한 정보를 전역 지도상에 반영할 수 있다.
다른 예로 로봇(100)은 설정된 접근 금지 영역에 대한 정보를 바로 전역 지도상에 반영할 수 있다. 이러한 경우, 로봇(100)은 다음 청소 태스크 수행 시에도 이번 청소 태스크 도중 설정된 접근 금지 영역에 접근하지 않을 수 있다. 또한, 로봇(100)은 접근 금지 영역의 위치 정보뿐만 아니라 해당 영역의 복잡도, 오염도 등의 정보를 함께 전역 지도상에 반영할 수 있다.
도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 로봇(100)의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 로봇(100)은 청소 태스크를 수행하는 중 강제 이동이 발생하면, 오염도 판단을 통하여 이동된 위치와 기존 위치 중 어느 곳에서 먼저 청소 태스크를 수행해야 하는지 판단할 수 있다.
청소 태스크를 수행하고 있는 중, 로봇(100)은 강제 위치 이동이 발생하는지 판단할 수 있다(S1305). 예를 들어, 바퀴 등의 이동 수단과 지면의 접촉이 해제된 것을 감지하거나, 리모컨 등을 통한 사용자의 이동 명령이 수신되면, 로봇(100)은 강제 위치 이동이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
강제 위치 이동이 발생한 것으로 판단되면(S1305-Y), 로봇(100)은 변경된 위치를 판단한다. 예를 들어, 로봇(100)은 전역 지도를 포함하는 지도 정보, 각종 센서를 이용한 환경 정보 등을 통하여 로봇(100)은 변경된 위치 및 기존 위치를 알 수 있다.
만일 변경된 위치가 판단되지 않으면(S1310-N), 로봇(100)은 우선 변경된 위치에서 청소 태스크를 계속 수행한다(S1315). 그리고, 로봇(100)은 청소 태스크를 수행하는 도중에도 계속적으로 변경된 위치 파악을 시도한다(S1320).
만일 변경된 위치가 판단되면(S1310-Y, S1320-Y), 로봇(100)은 변경된 위치의 오염도를 측정할 수 있다(S1350). 로봇(100)은 다양한 방법을 이용하여 오염도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 로봇(100)은 먼지 센서(120-1)를 통해 측정된 먼지 농도를 이용하여 오염도를 측정할 수 있다. 또는, 로봇(100)의 위치한 바닥면의 반사도를 이용하여 오염도를 측정할 수도 있다. 다른 예로, 로봇(100)은 바닥면뿐 아니라 변경된 위치의 공기 성분을 감지하여 오염도를 측정할 수도 있다. 이러한 경우, 로봇(100)은 냄새 센서(120-2), 가스 탐지 센서(미도시) 등을 이용할 수 있다.
로봇(100)은 변경된 위치에 대응되는 전역 지도상의 정보를 이용하여 오염도 측정 방법을 가변할 수 있다. 예를 들어, 변경된 위치가 주방으로 판단되면 로봇(100)은 바닥면의 먼지 농도 측정과 더불어 가스 누출 여부를 측정하여 오염도를 결정할 수 있다.
로봇(100)은 변경된 위치의 오염도와 기존 위치의 오염도를 비교할 수 있다(S1360). 변경된 지역의 오염도가 기존 위치의 오염도보다 증가하였다면(S1360-Y), 로봇(100)은 변경된 위치에서 청소 태스크를 수행할 수 있다(S1370). 로봇(100)이 오염도가 더 높은 위치로 강제 이동되었다면, 사용자의 의도는 오염도가 더 높은 위치부터 청소를 수행하라는 의도일 가능성이 크기 때문에, 로봇(100)은 변경된 위치의 오염도가 높을 경우 변경된 위치에서부터 청소 태스크를 수행할 수 있다. 그리고, 로봇(100)은 변경된 위치에서 청소가 완료되면 기존 위치로 복귀하여 청소 태스크를 수행할 수 있다(S1380). 전역 지도 등을 통하여 기존 위치 및 변경된 위치를 정확히 알 수 있기 때문에, 로봇(100)은 강제 이동된 상황에서도 기존 위치로 복귀하여 중단되었던 청소 태스크를 다시 수행할 수 있다.
반대로 변경된 위치의 오염도가 기존 위치의 오염도보다 높은 경우가 아니라면, 로봇(100)은 기존 위치로 복귀하여 청소 태스크를 수행할 수 있다(S1380). 오염도의 차이가 없거나 더 낮은데도 불구하고 강제 이동된 경우라면, 사용자가 청소 태스크와 무관한 의도로 로봇(100)을 이동시켰을 가능성이 크기 때문이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 로봇(100)의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 로봇(100)은 청소 태스크를 수행하는 중 강제 이동이 발생하면, 복잡도 판단을 통하여 이동된 위치와 기존 위치 중 어느 곳에서 먼저 청소 태스크를 수행해야 하는지 판단할 수 있다. 또한, 복잡도 정보를 이용하여, 로봇(100)은 기존 위치를 접근 금지 영역으로 설정해야 하는지를 판단할 수 있다.
로봇(100)이 청소 태스크를 수행하고 있는 도중에, 강제 위치 이동이 발생하는지 판단할 수 있다(S1410). 예를 들어, 바퀴 등의 이동 수단과 지면의 접촉이 해제된 것을 감지하거나, 리모컨 등을 통한 사용자의 이동 명령이 수신되면, 로봇(100)은 강제 위치 이동이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
강제 위치 이동이 발생한 것으로 판단되면(S1410-Y), 로봇(100)은 변경된 위치를 판단한다. 예를 들어, 로봇(100)은 전역 지도를 포함하는 지도 정보, 각종 센서를 이용한 환경 정보 등을 통하여 로봇(100)이 동작하는 전체 위치에서 어느 위치로 이동된 것인지 판단할 수 있다.
만일 변경된 위치가 판단되지 않으면(S1420-N), 로봇(100)은 우선 변경된 위치에서 청소 태스크를 계속 수행한다(S1430). 그리고, 로봇(100)은 청소 태스크를 수행하는 도중에도 계속적으로 변경된 위치 파악을 시도한다(S1440).
만일 변경된 위치가 판단되면(S1420-Y, S1440-Y), 로봇(100)은 변경된 위치의 복잡도를 측정할 수 있다(S1450). 로봇(100)은 다양한 센서를 이용하여 복잡도를 측정할 수 있다. 예를 들어, 로봇(100)은 주위에 레이저를 방출하는 레이저 센서(120-3)를 이용하여 주위에 장애물이 얼마나 있는지 감지할 수 있다. 로봇(100)은 장애물 센서(120-6)에 감지된 충돌 횟수를 이용하여 복잡도를 측정할 수도 있다. 다른 예로, 로봇(100)은 실내 공간에 배치된 다른 전자 기기(예를 들어, CCTV)와 연동하여 로봇(100) 주위에 장애물이 얼마나 존재하는지를 감지할 수도 있다.
그리고 로봇(100)은 변경된 위치의 복잡도와 기존 위치의 복잡도를 비교하여 수행할 태스크를 결정할 수 있다(S1460). 만일, 변경된 위치의 복잡도가 기존 위치의 복잡도에 비해 감소된 경우가 아니라면(S1460-N), 로봇(100)은 기존 위치로 복귀하여 청소를 계속 진행할 수 있다(S1470). 복잡도에서 차이가 있지 않다면, 사용자는 청소 태스크를 우선적으로 수행할 위치를 지정하기 위한 의도가 아닌, 사용자의 이동에 방해가 되는 등의 이유에서 로봇(100)을 강제 이동시켰을 가능성이 크기 때문이다.
반대로, 변경된 위치의 복잡도가 기존 위치의 복잡도에 비해 감소한 것으로 판단되면(S1460-Y), 로봇(100)은 기존 위치를 접근 금지 영역으로 설정할 수 있다(S1480). 이어서, 로봇(100)은 변경된 위치에서 청소를 수행할 수 있다(S1490).
본 발명의 일 실시 예에 따르면 로봇(100)은 접근 금지 구역 정보(위치 정보, 복잡도 정보 등)를 전역 지도에 반영하여 다음 태스크 수행시에도 해당 영역에 접근하지 않도록 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면 로봇(100)은 다음 태스크 수행시 접근 금지 구역으로 설정된 이유가 해소되었는지 판단할 수 있다.도 15를 참조하면, 로봇(100)은 기설정된 접근 금지 구역에 접근하여, 기설정된 접근 금지 구역의 복잡도를 측정할 수 있다(S1510). 그리고, 로봇(100)은 이번에 측정된 복잡도와 전역 지도 상에 반영된 지난번 측정된 접근 금지 구역의 복잡도를 비교하여 복잡도에 변화가 있었는지 판단할 수 있다(S1520).
만일 복잡도에 변화가 있다면(S1520-Y), 로봇(100)은 복잡도 정보를 업데이트할 수 있다(S1530). 이를 통해, 로봇(100)은 전역 지도 상에 접근 금지 구역의 위치 정보 또는 복잡도 정보를 최신 정보로 업데이트 할 수 있다.
로봇(100)은 변경된 복잡도를 기설정된 레벨과 비교할 수 있다(S1540). 여기서의 기설정된 복잡도 레벨은 접근 금지 구역으로 설정하기 위한 최소 레벨에 해당할 수 있다. 만일 변경된 복잡도가 기설정된 레벨 이하라면(S1540-Y), 로봇(100)은 접근 금지 영역 설정을 해제하고, 해당 영역에서 청소를 수행할 수 있다(S1550). 또한, 로봇(100)은 접근 금지 영역 설정이 해제되었음을 전역 지도 상에 반영할 수 있다.
반대로 접근 금지 영역의 복잡도에 변화가 없거나(S1520-N) 복잡도가 변경되었음에도 여전히 접근 금지 영역의 복잡도가 기설정된 레벨을 초과한다면(S1540-N), 로봇(100)은 접근 금지 영역 설정을 유지할 수 있다(S1560). 이러한 경우에 로봇(100)은 접근 금지 영역 안으로 진입하지 않고 다른 영역으로 이동하여 청소를 계속 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 로봇(100)은 복잡도 측정을 통하여 사용자에 의한 강제 이동이 필요한 상황으로 판단되면, 사용자에게 알림 메시지를 전송할 수 있다. 도 16을 참조하면, 로봇(100)은 청소 수행 중 복잡도를 측정할 수 있다(S1610). 로봇(100)은 청소뿐만 아니라 다양한 태스크를 수행하는 것과 동시에 로봇(100) 주변의 복잡도를 측정할 수 있다.
측정된 복잡도가 기설정된 레벨 이상이면(S1620-Y), 로봇(100)은 사용자에게 강제 이동을 요청해야 하는 상황으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 장애물의 발생 등으로 인하여 일정 영역 내부에 갇히거나, 예상치 못한 충돌로 인하여 동작 가능한 상태로 돌아갈 수 없다면, 로봇(100)에 의해 측정된 복잡도는 기설정된 레벨 이상일 수 있다.
이러한 경우에, 로봇(100)은 사용자에게 다양한 방법을 이용하여 알림 메시지를 전송할 수 있다(S1630). 예를 들어, 음성 신호 또는 시각적 신호를 발생시킴으로써, 로봇(100)은 사용자에게 강제 이동이 필요하다는 메시지를 전송할 수 있다. 다른 예로, 로봇(100)은 사용자의 모바일 장치, 웨어러블 장치 등에 알림 메시지를 전송할 수 있다. 또 다른 예로, 로봇(100)은 IoT 기능이 제공되는 장치나 홈네트워크를 통해 통신 연결된 디스플레이 장치(예를 들어, TV, 전자 액자 등)에 알림 메시지가 표시되도록 하는 제어 명령을 전송할 수 있다. 로봇(100)은 통신 연결된 오디오 장치(예를 들어, 블루투스 스피커 등)에도 알림 메시지에 해당하는 음성 신호를 발생시키는 제어 명령을 송신할 수도 있다.
알림 메시지 전송 후, 로봇(100)은 사용자에 의한 강제 이동이 발생하였는지 판단할 수 있다(S1640). 예를 들어, 로봇(100)은 바퀴 등의 이동 수단과 지면간의 접촉이 해제된 것을 감지하여 강제 이동이 발생하였는지 판단할 수 있다. 다른 예로, 로봇(100)은 로봇(100) 하단부에 마련된 조도 센서, 근접 센서 등을 이용하여 지면과의 접촉이 해제된 것인지 감지할 수도 있다.
만일 사용자에 의한 강제 이동이 발생하였다면(S1640-Y), 로봇(100)은 강제 이동 전의 위치를 접근 금지 영역으로 설정할 수 있다(S1650). 그리고, 로봇(100)은 접근 금지 영역이 설정되었다는 정보를 전역 지도 상에 반영할 수 있다. 그리고, 로봇(100)은 강제 이동된 위치에서 청소를 계속 수행할 수 있다(S1660).
도 16에서는 사용자에게 알림 메시지를 전송하는 단계(S1630) 이후에 접근 금지 영역을 설정하는 단계(S1650)가 수행되는 것으로 도시되었으나, S1630 및 S1650의 단계는 동시에 수행될 수도 있고, S1650 단계가 S1630 단계에 앞서 수행될 수도 있다.
상기에서 설명된 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기의 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 로봇 110: 구동부
120: 센서부 120-1: 먼지 센서
120-2: 냄새 센서 120-3: 레이저 센서
120-4: UWB 센서 120-5: 이미지 센서
120-6: 장애물 센서 130: 제어부
140: 집진부 150: 전원부
160: 저장부 170: 통신부

Claims (19)

  1. 로봇에 있어서,
    상기 로봇의 위치를 이동시키는 구동부;
    상기 로봇 주변의 환경을 감지하는 센서부; 및
    상기 로봇의 위치가 사용자에 의해 변경되면, 상기 센서부에서 감지된 변경된 위치의 환경 및 기저장된 지도 정보를 이용하여 상기 로봇의 현재 위치를 파악하고, 상기 파악된 위치 및 상기 변경된 위치의 환경에 기초하여 수행할 태스크를 결정하고, 상기 결정된 태스크에 따라 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하는 로붓.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지도 정보는, 복수의 구획된 영역 및 각 구획된 영역에 설정된 태스크 정보를 저장하고 있는 것을 특징으로 하는 로봇.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    기결정된 태스크 수행 중에 상기 로봇의 위치가 사용자에 의해 변경되면, 상기 변경된 위치에서의 태스크와 상기 수행 중인 태스크 간의 우선 순위를 결정하고, 상기 결정된 우선 순위에 따라 상기 태스크들을 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    사용자 위치 및 시간 정보를 취득하고, 상기 취득된 사용자 위치 및 시간 정보를 추가로 고려하여 수행할 태스크를 결정하는 것을 특징으로 하는 로봇.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 로봇의 바닥 면의 먼지를 흡입하는 집진부;를 더 포함하고,
    상기 센서부는,
    상기 로봇 주변의 먼지 농도를 감지하는 먼지 센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 먼지 센서에서 감지된 먼지 농도와 기존 위치의 먼지 농도를 비교하여, 청소를 수행할 위치를 결정하고, 결정된 위치에 대응되는 청소 태스크를 수행하도록 상기 집진부 및 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 변경된 위치의 복잡도를 판단하고, 상기 판단된 복잡도와 기존 위치의 복잡도를 비교하여 청소를 수행할 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 로봇.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 판단된 복잡도 정보를 상기 기저장된 지도 정보에 반영하는 것을 특징으로 하는 로봇.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 센서부는,
    특정 냄새를 감지하는 냄새 센서;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 냄새 센서에서 감지한 냄새의 근원지에 대응되는 위치를 검색하고, 상기 검색된 위치에 대응되는 영역을 접근 금지 영역으로 설정하는 것을 특징으로 하는 로봇.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는,
    초광대역통신(ultra wide band) 센서를 이용하여 상기 로봇 주변의 환경을 감지하는 것을 특징으로 하는 로봇.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는,
    태스크가 완료되면, 상기 초광대역통신 센서와 통신을 수행하는 태그가 구비된 충전 스테이션의 위치를 파악하도록 상기 센서부를 제어하고, 상기 파악된 위치로 이동하도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇.
  12. 로봇의 제어 방법에 있어서,
    상기 로봇의 위치가 사용자에 의해 변경되면, 변경된 위치의 환경을 감지하는 단계;
    상기 감지된 변경된 위치의 환경 및 기저장된 지도 정보를 이용하여 상기 로봇의 현재 위치를 파악하는 단계; 및
    상기 파악된 위치 및 상기 변경된 위치의 환경에 기초하여 수행할 태스크를 결정하고, 상기 결정된 태스크를 수행하는 단계;를 포함하는 제어 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 지도 정보는, 복수의 구획된 영역 및 각 구획된 영역에 설정된 태스크 정보를 저장하고 있는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 태스크를 결정하고 수행하는 단계는,
    기결정된 태스크 수행 중에 상기 로봇의 위치가 사용자에 의해 변경되면, 상기 변경된 위치에서의 태스크와 상기 수행 중인 태스크 간의 우선 순위를 결정하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 결정된 우선 순위에 따라 상기 태스크를 수행하는 것을 특징으로 하는제어 방법.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 태스크를 결정하고 수행하는 단계는,
    사용자의 위치 및 시간 정보를 취득하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 취득된 사용자 위치 및 시간 정보를 추가로 고려하여 수행할 태스크를 결정하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 태스크를 결정하고 수행하는 단계는,
    상기 로봇 주변의 먼지 농도를 감지하는 단계;
    상기 감지된 먼지 농도와 기존 위치의 먼지 농도를 비교하여 청소를 수행할 위치를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 위치에 대응되는 청소 태스크를 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 태스크를 결정하고 수행하는 단계는,
    상기 변경된 위치의 복잡도를 판단하는 단계;
    상기 판단된 복잡도와 기존 위치의 복잡도를 비교하여 청소를 수행할 위치를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 위치에 대응되는 청소 태스크를 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 판단된 복잡도 정보를 상기 기저장된 지도 정보에 반영하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
  19. 제12항에 있어서,
    특정 냄새를 감지하면, 감지된 냄새의 근원지에 대응되는 위치를 검색하는 단계; 및
    상기 검색된 위치에 대응되는 영역을 접근 금지 영역으로 설정하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
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