KR20160144848A - 이동 로봇 제어 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 로봇 제어 장치는 적어도 하나의 원으로 구성되는 이동 로봇 영역을 제어하는 장치에 있어서, 상기 이동 로봇 영역 중에서 상기 적어도 하나의 원이 놓여지지 않을 여분의 영역인 오차의 크기를 선택하는 사용자 입력을 수신하는 사용자 인터페이스 및 상기 이동 로봇 영역을 특정하고, 상기 이동 로봇 영역 내에서 상기 적어도 하나의 원의 중심점이 위치하는 이동 로봇 골격을 추출하고, 상기 이동 로봇 골격 상에 놓여질 상기 적어도 하나의 원의 개수 및 위치를 계산하고, 상기 적어도 하나의 원의 중심점을 포함하는 픽셀이 가지는 장애물과의 거리 값과 상기 적어도 하나의 원의 반지름 중 적어도 하나를 비교하는 제어부를 포함한다.

Description

이동 로봇 제어 장치 및 방법{Apparatus and method for controlling mobile robot}
본 발명은 이동 로봇의 경로 계획을 생성하는 이동 로봇 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.
이동 로봇은 어떤 작업이나 조작을 자동으로 수행하는 장치로서, 다양한 분야에서 인간을 대신하거나 보조하는데 활용된다. 이동 로봇에 주어진 임무 또는 서비스를 수행하기 위해서 이동 로봇의 동작을 제어하는 것은 중요하다. 이동 로봇에 대한 연구 중 가장 기본적인 과제는 동적인 환경에서의 안전한 주행이다. 동적으로 움직이는 장애물이 존재하거나 이동 로봇의 목표 지점이 변화하는 동적인 환경에서의 이동 로봇의 안전한 주행을 보장하는 제어 알고리즘에 관한 연구가 진행 중이다. 이러한 이동 로봇의 안전한 주행을 목적으로 하는 기본적인 연구 중 하나는 시작 지점부터 목표 지점까지의 연결된 경로를 생성해주는 경로 계획(path planning)이다.
경로 계획에 있어 이동 로봇과 장애물과의 거리 정보는 이동 로봇의 장애물과의 충돌 여부를 판단하기 위한 중요한 정보이다.
국내 등록특허 제1105139호
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 정확하고 신속하게 이동 로봇의 경로 계획을 생성하는 이동 로봇 제어 장치 및 방법을 제공하는데 있다. 본 발명의 실시 예들이 해결하고자 하는 과제는 상기된 바와 같은 과제로 한정되지 않으며, 이하의 실시 예들로부터 또 다른 과제들이 유추될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 로봇 제어 장치는 제1 면적을 가지는 이동 로봇 영역과 장애물 사이의 거리를 이용하여 이동 로봇의 경로를 결정하는 이동 로봇 제어 장치에 있어서, 상기 이동 로봇 영역을 상기 제1 면적보다 작은 제2 면적을 가지는 적어도 하나의 원으로 채우기 위하여, 상기 제1 면적에서 상기 제2 면적을 제외한 제3 면적의 최대 크기인 오차의 크기를 선택하는 사용자 입력을 수신하는 사용자 인터페이스 및 상기 이동 로봇 영역을 특정하고, 상기 이동 로봇 영역 내에서 상기 적어도 하나의 원의 중심점이 위치하는 이동 로봇 골격을 추출하고, 상기 오차의 크기를 이용하여 상기 이동 로봇 골격 상에 놓여질 상기 적어도 하나의 원의 개수 및 위치를 계산하고, 상기 적어도 하나의 원의 중심점을 포함하는 픽셀이 가지는 상기 픽셀과 상기 장애물 사이의 거리 값을 상기 적어도 하나의 원의 반지름과 비교하는 제어부를 포함한다.
본 실시 예에 있어서, 상기 이동 로봇 골격은 적어도 하나의 메인 축을 포함하고, 상기 제어부는 상기 제1 면적의 최대 길이, 상기 제1 면적의 최소 길이 및 상기 오차의 크기를 이용하여, 상기 메인 축 상에 놓여질 메인 원의 개수 및 위치를 계산할 수 있다.
본 실시 예에 있어서, 상기 이동 로봇 골격은 상기 메인 축보다 짧은 적어도 하나의 대각선 축을 포함하고, 상기 제어부는 상기 적어도 하나의 메인 원의 위치 및 상기 오차의 크기를 이용하여 상기 대각선 축에 놓여질 적어도 하나의 대각선 원의 개수 및 위치를 계산할 수 있다.
본 실시 예에 있어서, 상기 제어부는 상기 거리 값이 상기 적어도 하나의 원의 반지름보다 큰 경우, 상기 적어도 하나의 원이 상기 장애물과 충돌하지 않는다고 판단할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 로봇 제어 방법은 제1 면적을 가지는 이동 로봇 영역과 장애물 사이의 거리를 이용하여 이동 로봇의 경로를 결정하는 이동 로봇 제어 방법에 있어서, 상기 이동 로봇 영역을 상기 제1 면적보다 작은 제2 면적을 가지는 적어도 하나의 원으로 채우기 위하여, 상기 제1 면적에서 상기 제2 면적을 제외한 제3 면적의 최대 크기인 오차의 크기를 선택하는 사용자 입력을 수신하는 단계, 기 이동 로봇 영역을 특정하는 단계, 상기 이동 로봇 영역 내에서 상기 적어도 하나의 원의 중심점이 위치하는 이동 로봇 골격을 추출하는 단계, 상기 오차의 크기를 이용하여 상기 이동 로봇 골격 상에 놓여질 상기 적어도 하나의 원의 개수 및 위치를 계산하는 단계, 상기 적어도 하나의 원의 중심점을 포함하는 픽셀이 가지는 상기 픽셀과 상기 장애물 사이의 거리 값을 상기 적어도 하나의 원의 반지름과 비교하는 단계 및 상기 거리 값이 상기 적어도 하나의 원의 반지름보다 큰 경우, 상기 적어도 하나의 원이 상기 장애물과 충돌하지 않는다고 판단하는 단계를 포함한다.
상술한 실시 예들에 따르면, 정확하고 신속하게 이동 로봇의 경로 계획을 생성하는 이동 로봇 제어 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 로봇 제어 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 로봇 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 이동 로봇을 제어하기 위한 이동 로봇의 2차원 모델링 이미지 생성 과정을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 로봇 제어 장치의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 이동 로봇 제어 장치(100)는 제어부(110), 환경 정보 생성부(120), 사용자 인터페이스(130), 경로 계획 생성부(140) 및 데이터베이스(150)를 포함한다.
제어부(110)는 이동 로봇 제어 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 이하 제어부(110)의 구체적인 동작은 다른 구성요소들과 함께 설명하기로 한다.
환경 정보 생성부(120)는 제어부(110)의 제어에 따라, 거리 측정 센서(미도시) 또는 영상 촬영부(미도시)를 이용하여 취합한 정보를 이용하여 환경 정보를 생성한다.
거리 측정 센서(미도시)는 예컨대, 초음파 센서, 적외선 센서, 레이저 센서 등을 포함하여 이동 로봇이 이동할 공간을 인식한 정보를 취합할 수 있다.
영상 촬영부(미도시)는 예컨대, 카메라 또는 스테레오 카메라 등을 포함하여 이동 로봇이 이동할 공간을 촬영한 정보를 취합할 수 있다.
환경 정보는 정적 환경 지도, 동적 장애물 정보, 도로 정보 등을 포함할 수 있으며, 이동 로봇에게 주어진 탐색, 순찰, 목적지 도달 등과 같은 임무 정보일 수도 있다.
제어부(110)는 환경 정보 생성부(120)로부터 환경 정보를 수신하고, 환경 정보를 이용하여 이동 로봇과 장애물 사이의 거리 정보를 생성하고, 이동 로봇과 장애물 사이의 거리 정보를 경로 계획 생성부(140)로 송신한다.
제어부(110)는 환경 정보를 이용하여, 이동 로봇 영역과 장애물을 소정의 면적을 가지는 2차원 이미지로 특정하고, 이동 로봇 영역을 픽셀 단위가 아닌 픽셀을 포함하는 원 단위로 제어하기 위하여 이동 로봇 영역 내에서 적어도 하나의 원의 중심점이 위치하는 이동 로봇 골격을 추출하고, 이동 로봇 골격 상에 놓여질 적어도 하나의 원의 개수 및 위치를 계산한 결과를 이용하여 이동 로봇의 2차원 모델링 이미지를 생성할 수 있다.
이동 로봇 영역의 면적을 제1 면적이라 하고, 이동 로봇 골격 상에 놓여질 적어도 하나의 원의 면적을 제2 면적이라 하고, 제1 면적에서 제2 면적을 제외한 영역의 면적을 제3 면적이라 할 때, 제어부(110)는 환경 정보에 기초하여 제1 면적을 정하고, 사용자 입력에 따라 제3 면적의 최대 크기인 오차의 크기를 정하고, 제1 면적 및 오차의 크기에 기초하여 제2 면적을 정할 수 있다.
제어부(110)는 메인 축과 메인 축보다 짧은 적어도 하나의 대각선 축을 포함하는 이동 로봇 골격을 추출할 수 있다.
제어부(110)는 제1 면적의 최대 길이, 제1 면적의 최소 길이, 및 오차의 크기를 이용하여 메인 축 상에 놓여질 메인 원의 개수 및 위치를 계산하고, 메인 원의 위치 및 오차의 크기를 이용하여 대각선 축 상에 놓여질 대각선 원의 개수 및 위치를 계산할 수 있다.
제어부(110)는 적어도 하나의 원의 중심점을 포함하는 픽셀이 가지는 픽셀과 장애물 사이의 거리 값을 적어도 하나의 원의 반지름과 비교하고, 거리 값이 적어도 하나의 원의 반지름보다 큰 경우, 적어도 하나의 원이 장애물과 충돌하지 않는다고 판단한 결과를 생성하여 경로 계획 생성부(140)로 송신할 수 있다. 제어부(110)는 거리 값이 적어도 하나의 원의 반지름보다 작은 경우, 적어도 하나의 원이 장애물과 충돌한다고 판단한 결과를 생성하여 경로 계획 생성부(140)로 송신할 수도 있다.
사용자 인터페이스(130)는 이동 로봇이 주행할 경로의 시작 지점 및 목표 지점 각각에 대한 좌표를 선택하는 사용자 입력, 오차의 크기를 선택하는 사용자 입력 및 작업 명령을 포함하는 사용자 입력 중 적어도 하나를 수신한다. 제어부(110)는 사용자 인터페이스(130)로부터 수신한 오차의 크기를 선택하는 사용자 입력에 기초하여 이동 로봇과 장애물 사이의 거리 정보를 생성할 수 있다.
경로 계획 생성부(140)는 제어부(110)로부터 수신한 이동 로봇과 장애물 사이의 거리 정보를 이용하여 경로 계획을 생성한다.
데이터베이스(150)는 환경 정보, 사용자 입력 및 경로 계획을 저장한다.
이동 로봇 제어 장치(100)는 이동 로봇에 포함되도록 구현될 수도 있고, 이동 로봇과는 별개의 장치로 구현될 수도 있다. 또는 이동 로봇 제어 장치(100)의 일부는 이동 로봇에 포함되도록 구현되면서 다른 일부는 이동 로봇과 별개의 장치로 구현될 수도 있으며 이에 한정되지 않는다.
이하에서 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 로봇 제어 장치(100)가 2차원 모델링 이미지를 통해 이동 로봇과 장애물 사이의 거리 정보를 생성하여 이동 로봇의 동작을 제어하는 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 로봇 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 제어부(110)는 이동 로봇 영역을 특정한다(S101).
도 3 내지 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따라 이동 로봇을 제어하기 위한 이동 로봇의 2차원 모델링 이미지 생성 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 제어부(110)는 이동 로봇을 2차원 모델링 이미지(10)로 나타냄으로써 이동 로봇 영역을 특정할 수 있다. 예컨대, 제어부(110)는 소정의 길이(l)와 소정의 폭(w)을 가진 사각형 형태의 2차원 모델링 이미지(10)를 이동 로봇 영역으로 특정할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 제어부(110)는 이동 로봇 골격을 추출한다(S103).
다시 도 3을 참조하면, 이동 로봇 골격(20)은 이동 로봇의 2차원 모델링 이미지(10) 내부의 적어도 하나의 원의 중심점이 위치하는 골격을 의미할 수 있다. 2차원 모델링 이미지(10) 내부의 적어도 하나의 원은 이동 로봇과 장애물 사이의 거리 정보를 생성하기 위한 기준 단위가 될 수 있다.
사각형 형태의 2차원 모델링 이미지(10) 내부를, 사각형 형태의 픽셀 단위가 아닌 원 단위로 구성함에 있어서, 경로 계획의 정확성을 향상시키기 위해서는 여분의 영역이 최소화되도록 각기 다른 크기의 복수의 원들을 겹쳐서 구성할 필요가 있다.
이동 로봇 골격(20)은 적어도 하나의 메인 축(main axis, 21)을 포함할 수 있다. 메인 축(21) 상에 놓여질 적어도 하나의 원은 동일한 크기로 구성될 수 있다.
이동 로봇 골격(20)은 적어도 하나의 대각선 축(diagonal axis, 22)을 포함할 수 있다. 대각선 축(22)의 길이는 메인 축(21)의 길이보다 짧을 수 있다. 대각선 축(22) 상에 놓여질 적어도 하나의 원은 메인 축(21) 상에 놓여질 적어도 하나의 원과 상이한 크기로 구성될 수 있다. 대각 선 축(22) 상에는 크기가 상이한 복수의 원들이 놓여질 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 제어부(110)는 이동 로봇 골격의 메인 축 상에 놓여질 원의 개수 및 위치를 계산한다(S105).
도 4 및 도 5를 참조하면, 제어부(110)는 2차원 모델링 이미지(10)의 소정의 폭(w)을 절반을, 이동 로봇 골격의 메인 축(main axis, 21) 상에 놓여질 적어도 하나의 메인 원(C11 내지 C1n)의 반지름(r0)으로 결정하고, 사용자 인터페이스(130)로부터 수신한 사용자 입력에 대응하여 오차의 크기(e)를 결정할 수 있다.
제어부(110)는 반지름(r0) 및 오차의 크기(e)가 결정되면, 수학식 1을 이용하여 제1 메인 원(C11)의 중심점(a)과, 제1 메인 원(C11) 및 제2 메인 원(C12)의 중첩 영역의 중심점(b) 사이의 차이(x)를 계산할 수 있다.
Figure pat00001
제어부(110)는 제1 메인 원(C11)의 중심점(a)과, 제1 메인 원(C11) 및 제2 메인 원(C12)의 중첩 영역의 중심점(b) 사이의 차이(x)가 산출되면, 수학식 2를 이용하여 이동 로봇 골격의 메인 축(21) 상에 놓여질 적어도 하나의 메인 원(C11 내지 C1n)의 최소 개수(n)를 계산할 수 있다.
Figure pat00002
최소 개수(n)는 양의 정수이므로, 수학식 2를 통해 산출된 최소 개수(n)가 양의 정수가 아닌 경우에는 소수점 올림을 이용하여 양의 정수인 최소 개수(n)를 다시 산출하고, 제1 메인 원(C11)의 중심점(a)과, 제1 메인 원(C11) 및 제2 메인 원(C12)의 중첩 영역의 중심점(b) 사이의 차이(x)를 다시 산출할 수 있다.
제어부(110)는 예컨대, 2차원 모델링 이미지(10)의 가장자리에 닿도록 제1 메인 원(C11)을 놓고, 제1 메인 원(C11)의 중심점(a)으로부터 차이(x) 만큼 떨어진 곳에 제2 메인 원(C12)과의 중첩 영역의 중심점(b)이 위치하도록 제2 메인 원(C12)을 놓는 방식으로, 이동 로봇 골격의 메인 축(21) 상에 놓여질 메인 원(C11 내지 C1n)의 위치를 계산할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
다시 도 2를 참조하면, 제어부(110)는 이동 로봇 골격의 대각선 축 상에 놓여질 원의 개수 및 위치를 계산한다(S107).
도 6을 참조하면, 제어부(110)는 2차원 모델링 이미지(10) 내부의 왼쪽 가장자리(11)에 제1 메인 원(C11)이 맞닿은 위치를 기준 좌표(0,0)으로 결정하고, 사용자 인터페이스(130)로부터 수신한 사용자 입력에 대응하여 오차의 크기(e)를 결정할 수 있다.
제어부(110)는 기준 좌표(0,0) 및 오차의 크기(e)가 결정되면, 수학식 3을 이용하여 오차의 좌표(xe, ye)를 계산할 수 있다.
Figure pat00003
제어부(110)는 도 6을 참조하여 수학식 4 및 수학식 5를 각각 도출할 수 있다.
Figure pat00004
Figure pat00005
Figure pat00006
Figure pat00007
Figure pat00008
이와 같이, 제어부(110)는 2차원 모델링 이미지(10) 내부의 왼쪽 가장자리(11)에 제1 메인 원(C11)이 맞닿은 위치를 기준으로, 오차의 좌표(xe, ye), 대각선 축(22) 상에 놓여질 제1 대각선 원(C21)의 중심점의 좌표(xc, yc) 즉, 제1 대각선 원(C21)의 크기와 위치를 순차적으로 계산할 수 있다.
제어부(110)는 제1 메인 원(C11)과 제1 대각선 원(C21)이 놓여지지 않은 이동 로봇 골격의 대각선 축(22)의 여분의 크기(e’)가 오차의 크기(e)보다 큰 경우, 도 4를 참조하여 앞서 설명한 바와 같이, 오차의 크기(e)를 이용하여, 제1 대각선 원(C21)과 겹쳐지면서 이동 로봇 골격의 대각선 축(22) 상에 놓여질 제2 대각선 원(미도시)의 크기와 위치를 계산할 수 있다. 제어부(110)는 적어도 하나의 원이 놓인 영역의 경계로부터 이동 로봇 골격(20)의 경계까지의 거리가 오차의 크기(e)보다 작아질 때까지 적어도 하나의 원을 생성할 수 있다.
예를 들면, 제어부(110)는 1.69m(meter)의 길이(l)와 1.2m의 폭(w)을 가진 이동 로봇 영역을 특정하고, 사용자 인터페이스(130)를 통해 수신한 사용자 입력에 대응하여 오차의 크기를 0.015m로 결정하여, 본 발명의 실시 예들에 따라 이동 로봇 영역에 놓여질 원을 25개로 산출할 수 있다. 본 발명의 실시 예들에 따르면, 동일한 이동 로봇 영역에 대하여, 0.1m 해상도의 픽셀 기반으로 이동 로봇을 제어하는 경우에 204개의 픽셀이 산출되고, 0.07m 해상도의 픽셀 기반으로 이동 로봇을 제어하는 경우에 408개의 픽셀이 산출되는 것과 차이가 있다.
다시 도 2를 참조하면, 제어부(110)는 이동 로봇 영역을 구성하는 적어도 하나의 원의 중심점을 포함하는 픽셀이 가지는 거리 값과 상기 적어도 하나의 원의 반지름을 비교한다(S109). 비교 결과, 거리 값이 상기 적어도 하나의 원의 반지름보다 큰 경우, 제어부(110)는 상기 적어도 하나의 원이 장애물과 충돌하지 않는다고 판단할 수 있다.
도 7을 참조하면, 제어부(110)는 예컨대, 이동 로봇 영역의 2차원 모델링 이미지(10)를 구성하는 제1 메인 원(C11)의 중심점(a)을 포함하는 픽셀(P)이 장애물(30)과 가지는 거리 값(d)과 제1 메인 원(C11 )의 반지름(ro)을 비교할 수 있다. 거리 값(d)이 반지름(ro)보다 큰 경우, 제어부(110)는 제1 메인 원(C11)이 장애물(30)과 충돌하지 않는다고 판단할 수 있다. 거리 값(d)이 반지름(ro)보다 작은 경우, 제어부(110)는 제1 메인 원(C11)이 장애물(30)과 충돌한다고 판단할 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따라 원 기반으로 이동 로봇의 경로 계획을 생성하면, 픽셀 기반으로 이동 로봇의 경로 계획을 생성하는 경우보다 계산량이 감소하여 보다 신속한 처리가 가능하다.
예컨대, 1.69m(meter)의 길이(l)와 1.2m의 폭(w)을 가진 이동 로봇 영역이 특정된 경우, 픽셀 기반의 처리 방식에 따르면, 204개 또는 408개의 픽셀들 각각의 장애물과의 거리 값으로부터 장애물과의 충돌 여부를 판단하여야 한다. 그러나, 본 발명의 실시 예들에 따르면, 제어부(110)는 25개의 원의 중심점을 포함하는 픽셀이 가지는 거리 값과 상기 적어도 하나의 원의 반지름을 비교하여 상기 적어도 하나의 원과 장애물 사이의 충돌 여부를 판단할 수 있으므로, 픽셀 기반의 처리 방식과 거의 동일한 정확도를 유지하면서도 계산량이 현저하게 줄어들 수 있다.
한편, 본 발명은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현하는 것을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술 분야의 프로그래머들에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 상기 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.
100: 이동 로봇 제어 장치
110: 제어부
120: 환경 정보 생성부
130: 사용자 인터페이스
140: 경로 계획 생성부
150: 데이터베이스

Claims (5)

  1. 제1 면적을 가지는 이동 로봇 영역과 장애물 사이의 거리를 이용하여 이동 로봇의 경로를 결정하는 이동 로봇 제어 장치에 있어서,
    상기 이동 로봇 영역을 상기 제1 면적보다 작은 제2 면적을 가지는 적어도 하나의 원으로 채우기 위하여, 상기 제1 면적에서 상기 제2 면적을 제외한 제3 면적의 최대 크기인 오차의 크기를 선택하는 사용자 입력을 수신하는 사용자 인터페이스; 및
    상기 이동 로봇 영역을 특정하고, 상기 이동 로봇 영역 내에서 상기 적어도 하나의 원의 중심점이 위치하는 이동 로봇 골격을 추출하고, 상기 오차의 크기를 이용하여 상기 이동 로봇 골격 상에 놓여질 상기 적어도 하나의 원의 개수 및 위치를 계산하고, 상기 적어도 하나의 원의 중심점을 포함하는 픽셀이 가지는 상기 픽셀과 상기 장애물 사이의 거리 값을 상기 적어도 하나의 원의 반지름과 비교하는 제어부를 포함하는 이동 로봇 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이동 로봇 골격은 적어도 하나의 메인 축을 포함하고,
    상기 제어부는 상기 제1 면적의 최대 길이, 상기 제1 면적의 최소 길이 및 상기 오차의 크기를 이용하여, 상기 메인 축 상에 놓여질 메인 원의 개수 및 위치를 계산하는 이동 로봇 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 이동 로봇 골격은 상기 메인 축보다 짧은 적어도 하나의 대각선 축을 포함하고,
    상기 제어부는 메인 원의 위치 및 상기 오차의 크기를 이용하여 상기 적어도 하나의 대각선 축에 놓여질 적어도 하나의 대각선 원의 개수 및 위치를 계산하는 이동 로봇 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 거리 값이 상기 적어도 하나의 원의 반지름보다 큰 경우, 상기 적어도 하나의 원이 상기 장애물과 충돌하지 않는다고 판단하는 이동 로봇 제어 장치.
  5. 제1 면적을 가지는 이동 로봇 영역과 장애물 사이의 거리를 이용하여 이동 로봇의 경로를 결정하는 이동 로봇 제어 방법에 있어서,
    상기 이동 로봇 영역을 상기 제1 면적보다 작은 제2 면적을 가지는 적어도 하나의 원으로 채우기 위하여, 상기 제1 면적에서 상기 제2 면적을 제외한 제3 면적의 최대 크기인 오차의 크기를 선택하는 사용자 입력을 수신하는 단계;
    상기 이동 로봇 영역을 특정하는 단계;
    상기 이동 로봇 영역 내에서 상기 적어도 하나의 원의 중심점이 위치하는 이동 로봇 골격을 추출하는 단계;
    상기 오차의 크기를 이용하여 상기 이동 로봇 골격 상에 놓여질 상기 적어도 하나의 원의 개수 및 위치를 계산하는 단계;
    상기 적어도 하나의 원의 중심점을 포함하는 픽셀이 가지는 상기 픽셀과 상기 장애물 사이의 거리 값을 상기 적어도 하나의 원의 반지름과 비교하는 단계; 및
    상기 거리 값이 상기 적어도 하나의 원의 반지름보다 큰 경우, 상기 적어도 하나의 원이 상기 장애물과 충돌하지 않는다고 판단하는 단계를 포함하는 이동 로봇 제어 방법.
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