KR20170140561A - 다중 로봇의 주행 제어 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
다중 로봇의 주행 제어 장치 및 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 다중 로봇의 주행 제어 장치는, 복수의 주행 로봇들로 공간에 상응하는 지도 정보를 전송하는 지도 전송부, 상기 공간을 주행하는 상기 복수의 주행 로봇들로부터 구역별 주행 속도 및 구역별 소요 예상 시간 중 적어도 하나를 포함하는 주행 정보를 수신하는 주행 정보 수신부, 상기 복수의 주행 로봇들로부터 각각 수신된 상기 주행 정보를 이용하여, 상기 구역별 평균 속도 정보를 생성하는 평균 속도 정보 생성부, 상기 구역별 평균 속도 정보를 이용하여, 임무에 상응하는 상기 주행 로봇 별 경로를 생성하는 경로 생성부, 생성된 상기 주행 로봇 별 경로들 중에서, 최적의 경로에 상응하는 상기 주행 로봇을 임무 수행 로봇으로 선택하는 임무 수행 로봇 선택부, 그리고 상기 임무 수행 로봇으로 상기 최적의 경로에 상응하는 임무 수행 명령을 전송하는 명령 전송부를 포함한다.
Description
본 발명은 다중 로봇의 주행을 제어하는 기술에 관한 것으로, 특히 다중 로봇들로부터 획득한 주행 정보를 이용하여, 주행 로봇이 시간 효율적으로 목적지까지 이동하는 경로를 생성하고, 주행 로봇이 목적지에 도착하는 시간을 예측하는 기술에 관한 것이다.
최근 컴퓨터 공학, 기계 및 전기전자 기술의 발전으로 다양한 분야에 로봇 기술이 적용되고 있다. 오늘날, 로봇은 관공서 등의 안내 서비스를 제공하거나, 지뢰와 같은 위험물 제거 작업에 사용되는 등 일상 생활에서 특별한 임무까지 로봇의 활용 범위는 더욱 확대되고 있다.
하나의 로봇이 한번에 수행할 수 있는 일은 한정되어 있기 때문에, 최근에 여러 로봇을 동시에 운영하는 다중로봇 응용 사례가 많아지고 있다. 예를 들어, 대량의 물류를 담당하는 회사의 경우, 물류를 효과적으로 이송하기 위해서 물류 배송을 담당하는 여러 로봇들을 적절히 배분하여 사용하기도 한다.
다중로봇을 이용할 경우, 각각의 로봇 별로 다양한 임무를 할당할 수 있으며, 최적의 로봇에 임무를 할당함으로써 효율적으로 임무를 처리할 수 있다. 하나의 로봇으로 처리할 경우 오랜 시간이 소요되는 임무의 경우, 다중로봇을 이용함으로써 임무 수행에 소요되는 시간을 절감할 수도 있다.
예를 들어 여러 장소를 방문해야 하는 임무의 경우, 하나의 로봇을 사용할 경우 한 번에 한 장소만 방문할 수 있으므로, 많은 시간이 소요된다. 반면, 다중로봇을 이용하여 각각의 로봇들이 개별적으로 장소를 방문하도록 할 경우, 빠른 시간 내에 임무를 수행할 수 있다.
단일 로봇의 경우 로봇이 목적지까지 안전하게 주행할 수 있도록 하는 로봇 주행 기술을 적용하여 임무를 수행할 수 있었다. 그러나 다중로봇의 경우, 임무 수행에 가장 적절한 로봇을 선택하는 다중로봇 스케줄링 기술을 더 필요로 한다.
이때, 다중로봇 스케줄링 기술로는 다양한 방법이 적용될 수 있다. 가장 간단한 방법으로 다중로봇 중에서 목적지(호출지)까지의 거리가 가장 가까운 로봇을 선택할 수 있다. 또한, 각 로봇에 할당된 임무와 현재 상태를 고려하여 가장 적합하다고 판단되는 로봇을 선택할 수도 있다.
다중 로봇을 구성하는 로봇의 개체수가 적을 경우, 다중로봇 스케줄링 기술은 로봇 운영의 효율성 측면에서 크게 중요하지 않을 수 있다. 그러나 다중로봇으로 운영되는 로봇의 개체수가 많아질수록, 다중로봇 스케줄링 기술에 따라 로봇 운영의 효율성이 크게 좌우된다.
따라서, 로봇 운영 효율성을 극대화시킬 수 있는 다중로봇 제어 기술의 개발이 필요하다.
본 발명의 목적은 다중 로봇들로부터 수집한 주행 정보를 이용하여, 각각의 로봇이 임의의 목적지까지 주행하는데 소요되는 시간을 정확하게 예측할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 다중 로봇들 중에서, 가장 시간 효율적인 로봇을 선택하여 임무를 할당함으로써, 임무 수행에 소요되는 시간을 절감할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 공간 상의 동적인 변화 정보를 반영한, 도착 예정 시간 및 목적지까지 남은 이동 시간 등의 정보를 사용자에게 제공할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 공간 상의 동적인 변화 정보를 반영하여 다중 로봇을 스케줄링 할 수 있도록 하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다중 로봇의 주행 제어 장치는 복수의 주행 로봇들로 공간에 상응하는 지도 정보를 전송하는 지도 전송부, 상기 공간을 주행하는 상기 복수의 주행 로봇들로부터 구역별 주행 속도 및 구역별 소요 예상 시간 중 적어도 하나를 포함하는 주행 정보를 수신하는 주행 정보 수신부, 상기 복수의 주행 로봇들로부터 각각 수신된 상기 주행 정보를 이용하여, 상기 구역별 평균 속도 정보를 생성하는 평균 속도 정보 생성부, 상기 구역별 평균 속도 정보를 이용하여, 임무에 상응하는 상기 주행 로봇 별 경로를 생성하는 경로 생성부, 생성된 상기 주행 로봇 별 경로들 중에서, 최적의 경로에 상응하는 상기 주행 로봇을 임무 수행 로봇으로 선택하는 임무 수행 로봇 선택부, 그리고 상기 임무 수행 로봇으로 상기 최적의 경로에 상응하는 임무 수행 명령을 전송하는 명령 전송부를 포함한다.
이때, 상기 최적의 경로는, 상기 임무에 상응하는 이동 소요 시간 및 이동 거리 중 적어도 하나를 기반으로 선택될 수 있다.
이때, 상기 이동 소요 시간은, 상기 임무에 상응하는 구역별 복잡도 및 상기 구역별 평균 속도 중 적어도 하나를 기반으로 계산된 것일 수 있다.
이때, 상기 평균 속도 정보 생성부는, 기 설정된 평균 속도 기본값 및 상기 공간의 평균 속도값 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 복수의 주행 로봇들로부터 상기 주행 정보를 수신하지 못한 상기 구역의 평균 속도 정보를 생성할 수 있다.
이때, 상기 평균 속도 정보 생성부는, 가장 최근에 수집된 주행 정보, 일정 기간 동안에 수집된 상기 주행 정보들의 평균값 및 상기 임무를 수행하는 시간에 상응하는 상기 주행 정보들의 평균값 중에서 적어도 어느 하나를 이용하여, 상기 구역별 평균 속도 정보를 생성할 수 있다.
이때, 상기 주행 정보 수신부는, 수신된 상기 주행 정보를 이용하여, 상기 임무 수행 로봇의 실시간 위치, 도착 예정 시간 및 목적지까지 남은 이동 시간 중 적어도 하나를 연산하고, 연산된 상기 임무 수행 로봇의 실시간 위치, 상기 도착 예정 시간 및 상기 목적지까지 남은 이동 시간 중 적어도 하나를 출력하여 사용자에게 제공할 수 있다.
이때, 상기 지도 정보는, 래스터 포맷, 벡터 포맷 및 토폴로지컬 포맷 중에서 적어도 어느 하나의 포맷일 수 있다.
이때, 상기 임무는, 상기 임무를 지시하는 사용자의 현재 위치 및 상기 사용자로부터 입력받은 목적지 중 어느 하나의 지점으로의 호출일 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 주행 로봇은 다중 로봇의 주행 제어 장치로부터 공간에 상응하는 지도 정보를 수신하는 지도 수신부, 상기 공간을 주행하여 구역별 주행 속도 및 구역별 소요 예상 시간 중 적어도 하나를 포함하는 주행 정보를 생성하는 주행 정보 생성부, 그리고 상기 다중 로봇의 주행 제어 장치로 생성된 상기 주행 정보를 전송하는 주행 정보 전송부를 포함할 수 있다.
이때, 임무 수행 로봇으로 선택된 경우, 상기 다중 로봇의 주행 제어 장치로부터 임무에 상응하는 임무 수행 명령을 수신하는 명령 수신부를 더 포함하며, 상기 임무 수행 명령은, 상기 임무에 상응하는 경로 중 최적의 경로로 주행하도록 제어하는 명령일 수 있다.
이때, 상기 임무 수행 명령에 상응하도록 주행하는 동안, 상기 공간의 동적 변화가 발생한 것으로 판단된 경우, 상기 임무 수행 명령에 상응하는 상기 최적의 경로를 수정하는 경로 수정부를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 경로 수정부는, 상기 공간의 동적 변화로 인하여 수정된 경로에 상응하는 경로 길이, 소요 시간 및 평균 속도 중 적어도 하나를 포함하는 경로 수정 정보를 상기 다중 로봇의 주행 제어 장치로 전송할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 다중 로봇의 주행 제어 장치에 의해 수행되는 다중 로봇의 주행 제어 방법은 복수의 주행 로봇들로 공간에 상응하는 지도 정보를 전송하는 단계, 상기 공간을 주행하는 상기 복수의 주행 로봇들로부터 구역별 주행 속도 및 구역별 소요 예상 시간 중 적어도 하나를 포함하는 주행 정보를 수신하는 단계, 상기 복수의 주행 로봇들로부터 각각 수신된 상기 주행 정보를 이용하여, 상기 구역별 평균 속도 정보를 생성하는 단계, 상기 구역별 평균 속도 정보를 이용하여, 임무에 상응하는 상기 주행 로봇 별 경로를 생성하는 단계, 생성된 상기 주행 로봇 별 경로들 중에서, 최적의 경로에 상응하는 상기 주행 로봇을 임무 수행 로봇으로 선택하는 단계, 그리고 상기 임무 수행 로봇으로 상기 최적의 경로에 상응하는 임무 수행 명령을 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 다중 로봇들로부터 수집한 주행 정보를 이용하여, 각각의 로봇이 임의의 목적지까지 주행하는데 소요되는 시간을 정확하게 예측할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 다중 로봇들 중에서, 가장 시간 효율적인 로봇을 선택하여 임무를 할당함으로써, 임무 수행에 소요되는 시간을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 공간 상의 동적인 변화 정보를 반영한, 도착 예정 시간 및 목적지까지 남은 이동 시간 등의 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 공간 상의 동적인 변화 정보를 반영하여 다중 로봇을 스케줄링 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 로봇의 주행 제어 장치가 적용되는 환경을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 로봇의 주행 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 로봇의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 로봇의 주행 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 주행 로봇의 주행 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 로봇의 주행 제어 시스템의 흐름을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 벡터 포맷 및 래스터 포맷의 지도 정보를 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 토폴로지컬 포맷의 지도 정보를 나타낸 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 구역별 평균 속도 정보를 나타낸 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 주행 로봇이 경로를 수정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 로봇 별 경로를 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 임무 수행 로봇을 선택하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 도 6의 S700 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 컴퓨터 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 로봇의 주행 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 로봇의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 로봇의 주행 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 주행 로봇의 주행 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 로봇의 주행 제어 시스템의 흐름을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 벡터 포맷 및 래스터 포맷의 지도 정보를 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 토폴로지컬 포맷의 지도 정보를 나타낸 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 구역별 평균 속도 정보를 나타낸 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 주행 로봇이 경로를 수정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 로봇 별 경로를 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 임무 수행 로봇을 선택하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 도 6의 S700 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 컴퓨터 시스템을 나타낸 블록도이다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)가 적용되는 환경을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 다중 로봇의 주행 제어 시스템은 복수의 주행 로봇들(100) 및 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)를 포함한다.
여기서, 주행 로봇(100)은 휠(wheel)이나 레그(leg)로 구동되는 로봇으로, 이동성을 극대화한 로봇을 의미할 수 있다.
주행 로봇(100)은 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)로부터 공간에 상응하는 지도 정보를 수신한다. 그리고 주행 로봇(100)은 기 설정된 경로 또는 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)로부터 설정된 경로에 상응하도록 주행한다.
그리고 주행 로봇(100)은 주행하는 동안 주행 속도를 연산할 수 있으며, 특히, 공간을 구성하는 구역별 주행 속도와 구역을 통과하는데 소요되는 시간인 구역별 소요 예상 시간 중 적어도 하나를 연산하여 주행 정보를 생성할 수 있다. 또한, 주행 로봇(100)은 생성된 주행 정보를 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)로 전송할 수 있다.
임무 수행 로봇으로 선택된 주행 로봇(100)은 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)로부터 임무에 상응하는 임무 수행 명령을 수신할 수 있다. 여기서, 임무 수행 명령은 임무에 상응하는 경로 중 최적의 경로로 주행하도록 제어하는 명령을 의미할 수 있다.
또한, 주행 로봇(100)은 주행 하는 동안 공간의 동적 변화가 발생한 것으로 판단된 경우, 주행 경로를 수정하고, 수정된 경로에 상응하는 경로의 길이, 소요 시간 및 평균 속도 중 적어도 하나를 포함하는 경로 수정 정보를 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)로 전송할 수 있다.
다음으로 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 복수 개의 주행 로봇들(100)을 관리 및 관제하는 관제 시스템일 수 있다.
다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 주행 로봇들(100)로부터 수집된 주행 정보를 분석 및 파악하여, 임무에 가장 적합한 주행 로봇을 임무 수행 로봇으로 선택함으로써, 각각의 주행 로봇들을 효과적으로 운용할 수 있다.
이를 위하여, 기본적으로 서버-클라이언트 구조로 주행 로봇들(100)이 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)에 연결되어 있어야 한다. 이때, 주행 로봇들(100)은 클라이언트에 해당하고, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 서버에 해당한다.
이하에서는 도 2 및 도 3을 통하여, 본 발명의 일실시예에 따른 다중 로봇의 주행 제어 장치 및 다중 로봇의 구성에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 지도 전송부(210), 주행 정보 수집부(220), 평균 속도 정보 생성부(230), 경로 생성부(240), 임무 수행 로봇 선택부(250) 및 명령 전송부(260)를 포함한다.
먼저, 지도 전송부(210)는 공간에 상응하는 지도 정보를 복수의 주행 로봇들(100)로 전송한다. 여기서, 공간은 복수의 주행 로봇들(100)이 위치한 장소 또는 임무에 상응하는 공간을 의미할 수 있다. 또한, 지도 정보는 래스터 포맷, 벡터 포맷 및 토폴로지컬 포맷 중에서 어느 하나일 수 있다.
그리고 주행 정보 수집부(220)는 공간을 주행하는 복수의 주행 로봇들(100)로부터 구역별 주행 속도 및 구역별 소요 예상 시간 중 적어도 하나를 포함하는 주행 정보를 수신한다.
이때, 공간은 복수 개의 구역들로 분할될 수 있으며, 구역별 주행 속도는 해당 구역을 주행하는 주행 로봇(100)의 주행 속도를 의미하고, 구역별 소요 예상 시간은 주행 로봇(100)이 해당 구역을 통과할 때 소요될 것으로 예상되는 시간을 의미한다.
또한, 주행 정보 수집부(220)는 수신된 주행 정보를 이용하여, 임무 수행 로봇의 실시간 위치, 도착 예정 시간 및 목적지까지 남은 이동 시간 중에서 적어도 하나를 포함하는 임무 수행 현황 정보를 연산할 수 있다. 그리고 주행 정보 수집부(220)는 연산된 임무 수행 로봇의 실시간 위치, 도착 예정 시간 및 목적지까지 남은 이동 시간 중에서 적어도 하나를 출력하여 사용자에게 제공할 수 있다.
임무 수행 로봇으로부터 경로 수정 정보를 수신한 경우, 주행 정보 수집부(220)는 수정된 경로에 상응하는 경로 수정 정보를 이용하여, 임무 수행 로봇의 임무 수행 현황 정보를 재 연산하고, 재 연산된 임무 수행 현황 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.
다음으로 평균 속도 정보 생성부(230)는 복수의 주행 로봇들(100)로부터 각각 수신된 주행 정보를 이용하여, 구역별 평균 속도 정보를 생성한다.
그리고 평균 속도 정보 생성부(230)는 기 설정된 평균 속도 기본값 및 공간의 평균 속도값 중 적어도 하나를 이용하여, 복수의 주행 로봇들(100)로부터 주행 정보를 수신하지 못한 구역의 평균 속도 정보를 생성할 수 있다.
또한, 평균 속도 정보 생성부(230)는 가장 최근에 수집된 주행 정보, 일정 기간 동안에 수집된 주행 정보들의 평균값 및 임무를 수행하는 시간에 상응하는 주행 정보들의 평균값 중에서 적어도 어느 하나를 이용하여, 구역별 평균 속도 정보를 생성할 수 있다.
그리고 경로 생성부(240)는 구역별 평균 속도 정보를 이용하여, 임무에 상응하는 주행 로봇 별 경로를 생성한다. 이때, 임무는 임무를 지시하는 사용자의 현재 위치로의 호출 또는 사용자로부터 입력받은 목적지로의 호출일 수 있다.
다음으로 임무 수행 로봇 선택부(250)는 생성된 주행 로봇 별 경로들 중에서, 최적의 경로에 상응하는 주행 로봇(100)을 임무 수행 로봇으로 선택한다.
여기서, 최적의 경로는 임무에 상응하는 이동 소요 시간, 이동 거리 및 평균 속도 중에서 적어도 하나를 기반으로 선택된 것일 수 있다. 그리고 이동 소요 시간은 임무에 상응하는 구역별 복잡도 및 구역별 평균 속도 중에서 적어도 하나를 기반으로 예상된 것일 수 있다.
마지막으로, 명령 전송부(260)는 임무 수행 로봇으로 최적의 경로에 상응하는 임무 수행 명령을 전송한다.
명령 전송부(260)는 임무 수행 로봇으로 초기에 1번 임무 수행 명령을 전송하고, 최적의 경로에 상응하는 구역에 동적 변화가 발생한 것으로 판단된 경우, 최적의 경로를 수정하여 수정된 경로에 상응하는 임무 수행 명령을 임무 수행 로봇으로 전송할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 주행 로봇(100)의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3과 같이, 주행 로봇(100)은 지도 수신부(110), 주행 정보 생성부(120), 주행 정보 전송부(130), 명령 수신부(140) 및 경로 수정부(150)를 포함한다.
먼저, 지도 수신부(110)는 주행 로봇(100)은 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)로부터 공간에 상응하는 지도 정보를 수신한다.
설명의 편의상, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)가 주행 로봇(100)의 경로를 생성하는 것으로 설명하였으나, 주행 로봇(100)이 지도 수신부(110)를 통하여 수신한 지도 정보를 이용하여 공간 상의 정적인 정보만을 고려한 경로를 생성할 수 도 있다.
그리고 주행 정보 생성부(120)는 공간을 주행하여 주행 정보를 생성한다. 여기서, 주행 정보는 구역별 주행 속도 및 구역별 소요 예상 시간 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다음으로 주행 정보 전송부(130)는 생성된 주행 정보를 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)로 전송한다.
주행 로봇(100)이 임무 수행 로봇으로 선택된 경우, 명령 수신부(140)는 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)로부터 임무에 상응하는 임무 수행 명령을 수신한다. 여기서, 임무 수행 명령은 임무에 상응하는 경로 중 최적의 경로로 주행하도록 제어하는 명령일 수 있다.
마지막으로 경로 수정부(150)는 주행 중에 공간의 동적 변화가 발생한 것으로 판단된 경우, 기 설정된 경로를 수정하고, 수정된 경로에 상응하는 구역에 머문 시간을 이용하여 해당 구역별 주행 속도 및 구역별 소요 예상 시간을 재계산한다.
그리고 경로 수정부(150)는 재계산된 구역별 주행 속도 및 구역별 소요 예상 시간을 포함하는 주행 정보를 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)로 전송할 수 있다.
또한, 경로 수정부(150)는 임무 수행 명령에 상응하도록 주행하는 동안, 공간의 동적 변화가 발생한 것으로 판단된 경우, 임무 수행 명령에 상응하는 최적의 경로를 수정하고, 경로 수정 정보를 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)로 전송한다. 이때, 경로 수정 정보는 수정된 경로에 상응하는 경로 길이, 소요 시간 및 평균 속도 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이하에서는 도 4 및 도 5를 통하여, 본 발명의 일실시예에 따른 다중 로봇의 주행 제어 장치에 의해 수행되는 다중 로봇의 주행 제어 방법 및 주행 로봇의 주행 방법에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다중 로봇의 주행 제어 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
먼저, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 주행 로봇들(100)로 지도 정보를 전송한다(S410).
다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 주행 로봇들이 위치한 공간 또는 임무에 상응하는 공간의 지도 정보를 복수의 주행 로봇들(100)로 전송한다. 여기서, 지도 정보는 주행 로봇들(100)이 움직이고 작업하는 주변 환경인 공간을 데이터화한 정보를 의미하며, 장애물의 위치 및 공간의 구조도와 같은 정적인 정보만을 포함할 수 있다.
그리고 지도 정보는 래스터 포맷, 벡터 포맷 및 토폴로지컬 포맷의 형태로 구분될 수 있다. 래스터(Raster) 포맷 지도는 실세계 공간형상을 일련의 셀(cell)의 집합으로 정의하여 표현하는 지도를 의미하며, 격자형의 영역에서 x축 및 y축을 따라 일련의 셀들이 존재하고, 각 셀 안에 각 지점의 지표 조건이나 속성이 기입되어 있는 형태이다.
반면, 벡터(Vector) 포맷 지도는 실세계 공간형상을 점, 선, 면의 0차원, 1차원 및 2차원 공간 객체로 표현한다. 그리고 벡터 포맷 지도는 기하학 정보, 위상 구조 정보 및 메타 데이터를 포함한다.
또한, 토폴로지컬(topological) 포맷 지도는 어느 한 공간이 다른 공간과 연결되는 연결점에 대한 정보를 포함하며, 단순한 연결 정보 외에 연결점의 종류도 나타낼 수 있다.
그리고 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 주행 로봇들(100)로부터 주행 정보를 수신한다(S420).
다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 공간을 주행하는 주행 로봇들(100)로부터 구역별 주행 속도 및 구역별 소요 예상 시간 중 적어도 하나를 포함하는 주행 정보를 수신한다.
다음으로 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 구역별 평균 속도 정보를 생성한다(S430).
다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 복수의 주행 로봇들(100)로부터 수신한 주행 정보를 이용하여, 구역별 평균 속도 정보를 생성한다.
정적인 정보를 포함하는 지도 정보만 이용하여 경로를 생성할 경우, 최단 거리 경로 및 최소 소요 시간 경로 등을 생성할 수 있다. 그러나, 사람의 유동이나 물체의 이동 등으로 인하여 공간의 복잡도 및 상태가 변경되는 경우, 지도 정보만을 이용하여 생성한 경로는 최적의 경로가 아닐 수 있다.
또한, 실질적인 공간의 상태에 따라 개별 주행 로봇(100)들이 목적지에 도착하는 도착 예정 시간 또는 도착까지 남은 시간 등을 정확하게 예측할 수 없다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 복수의 주행 로봇들(100)로부터 수신된 주행 정보를 이용하여 복수의 주행 로봇들(100)을 효율적으로 운영하고, 각각의 주행 로봇(100)에 효과적으로 임무를 할당할 수 있다.
S420 단계에서, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 공간 상의 어느 한 구역에 대하여, 복수의 주행 로봇들(100)로부터 주행 정보를 수신할 수 있다. 또한, 어떤 구역에 대해서는 주행 로봇(100)으로부터 주행 정보를 하나도 수신하지 못할 수 있다.
어느 한 구역에 대하여 복수의 주행 로봇들(100)로부터 주행 정보를 수신한 경우, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 가장 최근에 수집된 주행 정보를 이용하여 해당 구역의 평균 속도 정보를 생성할 수 있다. 또한, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 일정 기간 동안 복수의 주행 로봇들(100)로부터 수집된 주행 정보들의 평균값을 이용하여 해당 구역의 평균 속도 정보를 생성할 수도 있다.
그리고 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 임무를 수행하는 시간 또는 현재의 시간에 상응하는 주행 정보들의 평균값을 이용하여 해당 구역의 평균 속도 정보를 생성할 수도 있다. 이때, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 주행 정보를 시간과 요일로 구분하여 저장하고, 저장된 주행 정보를 이용하여 해당 구역의 평균 속도 정보를 생성할 수 있다.
예를 들어, 임무를 수행하는 시간이 토요일 오후 2시인 경우, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 축적하여 저장된 주행 정보들 중에서 토요일 오후 1시 내지 오후 3시에 주행 정보를 이용하여, 토요일 오후 2시에 상응하는 해당 구역의 평균 속도 정보를 생성할 수도 있다.
또한, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 최신의 평균 속도 정보를 사용하기 위하여, 생성한 평균 속도 정보를 하루, 일주일 및 한 달 등의 단위로 구분하여 초기화할 수 있다.
그리고 어떤 구역에 대한 주행 정보를 주행 로봇들로부터 하나도 수신하지 못한 경우, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 기 설정된 평균 속도 기본값을 이용하여 해당 구역의 평균 속도 정보를 생성하거나, 전체 공간에 포함된 구역들의 평균 속도값을 이용하여 해당 구역의 평균 속도 정보를 생성할 수도 있다.
또한, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 주행 로봇 별 경로를 생성한다(S440).
다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 구역별 평균 속도 정보를 이용하여, 임무에 상응하는 주행 로봇 별 경로를 생성한다. 예를 들어 호출에 상응하는 임무인 경우, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 각각의 주행 로봇들의 현재 위치로부터 호출한 지점으로 이동하는 경로를 주행 로봇 별로 생성한다.
그리고 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 복수의 주행 로봇들(100) 중에서 임무 수행 로봇을 선택한다(S450).
다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 생성된 복수 개의 경로들 중에서, 최적의 경로에 상응하는 주행 로봇(100)을 임무 수행 로봇으로 선택한다. 이때, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 복수 개의 경로들 중에서 임무 수행에 걸리는 시간이 최단 시간인 경로에 상응하는 주행 로봇(100)을 임무 수행 로봇으로 선택할 수 있다.
예를 들어, 주행 로봇 A의 경로에 상응하는 평균 속도가 0.4m/sec이고, 경로의 길이가 10m이며, 주행 로봇 B의 경로에 상응하는 평균 속도가 0.35m/sec이고, 경로의 길이가 7m라 가정한다. 이때, 주행 로봇 A의 경로 이동에 소요되는 시간은 25초이고, 주행 로봇 B의 경로 이동에 소요되는 시간은 20초이다. 따라서, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 이동에 가장 적은 시간이 소요되는 주행 로봇 B를 임무 수행 로봇으로 선택할 수 있다.
설명의 편의상, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)가 이동에 소요되는 최단 소요 시간을 기반으로 최적의 경로를 선택하는 것으로 설명하였으나 이에 한정하지 않고, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 경로에 상응하는 이동 거리, 평균 속도 및 도착 예정 시간 중 적어도 하나를 이용하여 최적의 경로 및 임무 수행 로봇을 선택할 수도 있다.
마지막으로, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 선택된 임무 수행 로봇으로 임무 수행 명령을 전송한다(S460).
여기서, 임무 수행 명령은 임무 수행 로봇이 임무를 수행하기 위하여 최적의 경로로 주행하도록 제어하는 명령을 의미한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 주행 로봇의 주행 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
먼저, 주행 로봇(100)은 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)로부터 공간에 상응하는 지도 정보를 수신한다(S510).
주행 로봇(100)이 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)로부터 지도 정보를 수신하는 과정은 도 4의 S410 단계에서 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)가 지도 정보를 전송하는 과정과 실질적으로 동일한 바, 중복되는 설명은 생략한다.
그리고 주행 로봇(100)은 주행 정보를 생성한다(S520).
주행 로봇(100)은 기 설정된 경로 또는 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)로부터 설정된 경로에 상응하도록 주행하며, 구역별 주행 정보를 생성한다. 이때, 구역별 주행 정보는 해당 구역에서 주행 로봇(100)의 주행 속도와 해당 구역을 주행하여 통과하는데 소요되는 시간 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
마지막으로, 주행 로봇(100)은 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)로 생성된 주행 정보를 전송한다(S530).
주행 로봇(100)은 구역별 주행 정보를 생성하여 실시간으로 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)로 전송하거나, 설정된 경로의 주행을 모두 마친 후에 구역별 주행 정보를 한 번에 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)로 전송할 수 있다.
또한, 주행 로봇(100)은 주행 시의 현재 위치 및 속도 정보를 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)로 전송하고, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)가 해당 주행 로봇에 상응하는 구역별 주행 속도 및 구역별 소요 예상 시간을 연산하여 주행 정보를 생성할 수도 있다.
이하에서는 도 6 내지 도 13을 통하여, 본 발명의 일실시예에 따른 다중 로봇의 주행 제어 장치 및 주행 로봇에 의해 수행되는 다중 로봇의 주행 제어 방법에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 다중 로봇의 주행 제어 시스템의 흐름을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 6에 도시한 바와 같이, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)은 복수 개의 주행 로봇들(100)로 지도 정보를 전송한다(S610).
다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 통신 가능한 공간에 위치한 복수 개의 주행 로봇들(100)로 공간에 상응하는 지도 정보를 전송한다. 여기서, 지도 정보는 주행 로봇에 할당할 임무에 상응하는 공간의 지도 정보일 수 있으며, 래스터 포맷, 벡터 포맷 및 토폴로지컬 포맷 중 적어도 어느 하나의 형태일 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 벡터 포맷 및 래스터 포맷의 지도 정보를 나타낸 예시도이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 벡터 포맷의 지도(710)는 실세계 공간형상을 점, 선 면의 공간 객체로 표현한다. 반면, 래스터 포맷의 지도(720)는 실세계 공간형상을 일련의 셀의 집합으로 정의하여 표현한다.
도 7에 도시된 벡터 포맷의 지도(710) 및 래스터 포맷의 지도(720)는 공간을 사무실, 방 등의 물리적 구역으로 나누거나, 바둑판 모양의 일정한 구역(730)으로 공간을 나눌 수 있으며, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 주행 로봇(100)이 주행하는 공간을 나눈 벡터 포맷의 지도(710) 및 래스터 포맷의 지도(720) 중 적어도 하나를 주행 로봇들(100)로 전송할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 토폴로지컬 포맷의 지도 정보를 나타낸 예시도이다.
도 8과 같이, 토폴로지컬 포맷의 지도는 어느 한 공간이 다른 공간과 연결되는 연결점에 대한 정보를 포함하며, 단순한 연결 및 연결점의 종류도 포함할 수 있다. 즉, 토폴로지컬 포맷의 지도는 일반적으로 노트와 링크(810)로 연결되며, 다중 로봇을 이용한 로봇의 주행 제어 장치(200)는 링크 단위로 공간을 구분하여 주행 로봇(100)으로 전송할 수 있다.
그리고 복수 개의 주행 로봇들(100) 각각은 주행 정보를 생성하여, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)로 전송한다(S620).
이때, 주행 로봇들(100)은 구역별 주행 정보를 생성하여 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)로 전송하거나, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)가 구역별 주행 정보를 생성할 수 있도록 주행 로봇(100)의 현재 위치 및 속도 정보를 전송할 수도 있다.
다음으로, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 구역별 평균 속도 정보를 생성한다(S630).
다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 복수의 주행 로봇들(100)로부터 수신한 주행 정보를 이용하여, 구역별 평균 속도 정보를 생성한다.
다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 어느 한 구역에 대하여 복수의 주행 로봇들(100)로부터 주행 정보를 수신한 경우, 가장 최근에 수집된 주행 정보를 이용하여 해당 구역의 평균 속도 정보를 생성하거나, 일정 기간 동안 복수의 주행 로봇들로부터 수집된 주행 정보들의 평균값을 이용하여 해당 구역의 평균 속도 정보를 생성할 수 있다.
그리고 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 주행 로봇들(100)로부터 수신된 주행 정보를 시간 및 요일에 따라 분류하여 저장하고, 저장된 주행 정보들 중 임무에 상응하는 시간의 주행 정보들의 평균값을 이용하여 해당 구역의 평균 속도 정보를 생성할 수도 있다.
반면, 어떤 구역에 대한 주행 정보를 수신하지 못한 경우, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 기 설정된 평균 속도값 및 전체 공간에 포함된 구역들의 평균 속도값 중 적어도 하나를 이용하여 해당 구역의 평균 속도 정보를 생성할 수도 있다.
또한, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 평균 속도 정보가 누락되는 구역이 발생하지 않도록 하기 위하여, 복수의 주행 로봇들(100)로 주행 정보 생성용 이동 경로를 생성하여 각각의 주행 로봇들(100)로 전송할 수 있다. 이를 통하여, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 공간에 포함된 모든 구역에 대한 구역별 평균 속도 정보를 생성할 수 있다.
다중 로봇의 주행 제어 장치(200)의 구동 초기에는 구역별 평균 속도 정보와 관련되어 구축된 데이터가 없으므로, 최단 거리로 주행 로봇들(100)을 운영하거나, 최단 거리를 기준으로 경로를 생성할 수 있다. 그리고 주행 로봇들(100)이 할당된 임무 또는 설정된 경로에 따라 공간을 주행하면서 공간 상의 구역을 통과하는 경우, 주행 로봇들(100)로부터 경로의 거리 및 소요 시간 등의 주행 정보를 수집하여 구역별 평균 속도 정보를 생성할 수 있다.
그리고 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 벡터 포맷의 지도, 래스터 포맷의 지도 및 토폴로지컬 포맷의 지도 중 적어도 하나의 형태로 구역별 평균 속도 정보를 나타낼 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 구역별 평균 속도 정보를 나타낸 예시도이다.
도 9와 같이, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 벡터 포맷 지도(910), 래스터 포맷 지도(920) 및 토폴로지컬 포맷 지도(930) 중 적어도 어느 하나의 지도 상에 구역별 평균 속도 정보를 표시하여 사용자에게 제공할 수 있다.
또한, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)가 주행 로봇(100)으로부터 경로 수정 정보를 수신한 경우, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 수정된 경로에 상응하는 구역의 평균 속도 정보를 재 생성할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 주행 로봇이 경로를 수정하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10과 같이, 주행 로봇(100)이 기 설정된 경로(1010)에 상응하도록 주행하는 경우, 주행 로봇(100)이 주행하는 해당 구역의 길이는 10m 이고, 해당 구역을 통과하는데 25초가 소요되며, 해당 구역에서 주행 로봇(100)의 평균 속도는 0.4m/s라고 가정한다.
사람의 보행 또는 물체의 이동 등으로 인하여 기 설정된 경로(1010) 상에 장애물(1020)이 발생한 것으로 판단된 경우, 주행 로봇(100)은 장애물을 회피하도록 경로를 수정한다. 이때, 수정된 경로(1030)의 길이는 16m이고, 수정된 경로로 주행하여 해당 구역을 통과할 경우 50초가 소요되며, 해당 구역에서 주행 로봇(100)의 평균 속도는 0.32m/s일 수 있다.
이와 같이 기 설정된 경로(1010)가 수정된 경우, 주행 로봇(100)은 수정된 경로(1030)에 상응하는 구역에 머문 시간을 이용하여 수정된 경로(1030)에 상응하는 경로 수정 정보를 생성하고, 생성된 경로 수정 정보를 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)로 전송할 수 있다. 이때, 경로 수정 정보는 수정된 경로(1030)에 상응하는 경로 길이, 소요 시간 및 평균 속도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 수신된 경로 수정 정보를 이용하여, 수정된 경로에 상응하는 구역의 평균 속도 정보를 재 생성한다.
다음으로, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 주행 로봇 별 경로를 생성한다(S640).
다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 구역별 평균 속도 정보를 이용하여, 임무에 상응하는 주행 로봇 별 경로를 생성한다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 로봇 별 경로를 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11에 도시한 바와 같이, 출발지(1110)에 위치한 주행 로봇(100)이 목적지(1120)로 이동하기 위한 경로를 생성하고자 하는 경우, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 구역별 평균 속도 정보를 이용하여 하나 이상의 경로를 생성한다.
예를 들어, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)가 도 11과 같이 두 개의 경로(1130, 1140)를 생성할 수 있다. 그리고 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 생성된 제1 경로(1130)와 제2 경로(1140) 중에서 경로의 길이가 가장 짧은 경로 및 평균 속도를 고려하여 이동 소요 시간이 가장 적은 경로 어느 하나를 해당 주행 로봇(100)의 경로로 설정할 수 있다.
특히, 도 11과 같이 제1 경로(1130)와 제2 경로(1140)의 이동 거리는 동일할 경우, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 경로 상의 평균 속도가 빨라 이동 소요 시간이 적게 드는 제2 경로(1140)을 해당 주행 로봇(100)이 가장 최적으로 주행할 수 있는 경로인 것으로 판단할 수 있다.
그리고 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 주행 로봇들(100) 중에서 임무를 수행할 임무 수행 로봇(100_1)을 선택한다(S650).
다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 주행 로봇 별 경로들 중에서, 최적의 경로에 상응하는 주행 로봇(100)을 임무 수행 로봇으로 선택할 수 있다. 이때, 최적의 경로는, 임무를 수행하기 위한 경로의 이동 소요 시간 및 이동 거리 중에서 적어도 하나를 기반으로 선택된 것일 수 있으며, 여기서 이동 소요 시간은 주행 로봇의 평균 속도를 고려하여 예상된 것일 수 있다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 임무 수행 로봇을 선택하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 12와 같이, 임무 수행을 위하여 주행 로봇을 호출하는 호출지(1210) 부근에 제1 로봇(1220)과 제2 로봇(1230)이 위치하는 경우, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 제1 로봇(1220)으로부터 호출지(1210)가지의 경로인 제1 로봇의 경로(1225)와 제2 로봇(1230)으로부터 호출지(1210)까지의 경로인 제2 로봇의 경로(1235)을 생성한다. 즉, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 주행 로봇의 현재 위치가 출발지이고, 호출지가 목적지를 의미하는 경로를 주행 로봇 별로 생성한다.
그리고 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 제1 로봇의 경로(1225)와 제2 로봇의 경로(1235) 중에서 최적의 경로를 선택한다. 이때, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 각각의 주행 로봇에 상응하는 경로의 길이, 도착 예정 시간 및 평균 속도 중에서 적어도 하나를 기반으로 최적의 경로를 선택할 수 있다.
특히 도 12에 도시된 바와 같이, 제1 로봇(1220)과 호출지(1210)의 거리가 제2 로봇(1230)과 호출지(1210) 간 거리보다 가깝더라도, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 공간의 복잡도 및 평균 속도를 고려하여 제2 로봇의 경로(1235)를 최적의 경로로 설정할 수 있다.
또한 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 제1 로봇(1220)과 제2 로봇(1230)의 호출지(1210) 도착 예정 시간을 이용하여, 제2 로봇의 경로(1235)를 최적의 경로로 설정할 수도 있다.
다음으로 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 임무 수행 로봇(100_1)으로 임무 수행 명령을 전송한다(S660).
여기서, 임무 수행 명령은 임무에 상응하는 경로 중 최적의 경로로 주행하도록 제어하는 명령을 의미할 수 있으며, 임무는 호출지 또는 목적지까지의 이동을 의미할 수 있다.
임무 수행 로봇(100_1)은 임무 수행 명령에 상응하도록 주행하고(S670), 주행 정보를 생성한다(S680). 그리고 임무 수행 로봇(100_1)은 생성된 주행 정보를 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)로 전송한다(S690).
임무 수행 로봇(100_1)이 주행 정보를 생성하여 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)로 전송하는 S680 단계 및 S690 단계는 S620 단계와 실질적으로 동일한 바, 중복되는 설명은 생략한다.
마지막으로, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 임무 수행 로봇의 임무 수행 현황을 출력한다(S700).
도 13은 도 6의 S700 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 13에 도시한 바와 같이, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 임무 수행 로봇으로부터 수신된 주행 정보를 이용하여, 임무 수행 로봇의 임무 수행 현황을 출력할 수 있다.
여기서, 임무 수행 로봇의 임무 수행 현황은 목적지(1310), 임무 수행 로봇의 현재 위치(1320) 및 임무 수행 로봇의 경로(1330) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 임무 수행 로봇이 목적지(1310)에 도착할 것으로 예상되는 도착 예상 시간 및 도착까지 남은 시간을 연산하여 출력할 수도 있다.
이때, 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 임무 수행 로봇의 임무 수행 현황을 지도 정보 상에 표시하여 사용자에게 제공할 수 있으며, 임무 수행 현황을 출력하는 방식은 이에 한정되지 않는다.
이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 목적지에 도착하는데 소요되는 예상 소요 시간을 정확하게 예측할 수 있으며, 이를 통하여 복수 개의 주행 로봇들을 보다 효과적으로 운영할 수 있다.
일반적으로 다중 로봇 시스템은 일정 공간 상에서 순조로운 로봇 주행 서비스를 제공하기 위하여, 투입하는 로봇의 개체 수를 증가시킨다. 그러나, 로봇의 개체 수를 증가시킬수록 로봇 구입 비용이 증가한다. 그러나 본 발명의 일실시예에 따른 다중 로봇의 주행 제어 장치(200)는 개별 주행 로봇에 임무를 할당할 경우 예상되는 시간을 예측할 수 있으며, 주행 로봇 별로 최적의 경로를 선택하거나, 임무에 상응하는 최적의 주행 로봇을 선택할 수 있다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 컴퓨터 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체와 같은 컴퓨터 시스템(1400)에서 구현될 수 있다. 도 14에 도시된 바와 같이, 컴퓨터 시스템(1400)은 버스(1420)를 통하여 서로 통신하는 하나 이상의 프로세서(1410), 메모리(1430), 사용자 입력 장치(1440), 사용자 출력 장치(1450) 및 스토리지(1460)를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨터 시스템(1400)은 네트워크(1480)에 연결되는 네트워크 인터페이스(1470)를 더 포함할 수 있다. 프로세서(1410)는 중앙 처리 장치 또는 메모리(1430)나 스토리지(1460)에 저장된 프로세싱 인스트럭션들을 실행하는 반도체 장치일 수 있다. 메모리(1430) 및 스토리지(1460)는 다양한 형태의 휘발성 또는 비휘발성 저장 매체일 수 있다. 예를 들어, 메모리는 ROM(1431)이나 RAM(1432)을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예는 컴퓨터로 구현된 방법이나 컴퓨터에서 실행 가능한 명령어들이 기록된 비일시적인 컴퓨터에서 읽을 수 있는 매체로 구현될 수 있다. 컴퓨터에서 읽을 수 있는 명령어들이 프로세서에 의해서 수행될 때, 컴퓨터에서 읽을 수 있는 명령어들은 본 발명의 적어도 한 가지 태양에 따른 방법을 수행할 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 다중 로봇의 주행 제어 장치 및 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
100: 주행 로봇
110: 지도 수신부
120: 주행 정보 생성부 130: 주행 정보 전송부
140: 명령 수신부 150: 경로 수정부
200: 다중 로봇의 주행 제어 장치 210: 지도 전송부
220: 주행 정보 수신부 230: 평균 속도 정보 생성부
240: 경로 생성부 250: 임무 수행 로봇 선택부
260: 명령 전송부 710, 910: 벡터 포맷 지도
720, 920: 래스터 포맷 지도 730: 구역
810: 링크 930: 토폴로지컬 포맷 지도
1010: 기 설정된 경로 1020: 장애물
1030: 수정된 경로 1110: 출발지
1120: 목적지 1130: 제1 경로
1140: 제2 경로 1210: 호출지
1220: 제1 로봇 1225: 제1 로봇의 경로
1230: 제2 로봇 1235: 제2 로봇의 경로
1310: 목적지 1320: 임무 수행 로봇의 현재 위치
1330: 경로 1400: 컴퓨터 시스템
1410: 프로세서 1420: 버스
1430: 메모리 1431: 롬
1432: 램 1440: 사용자 입력 장치
1450: 사용자 출력 장치 1460: 스토리지
1470: 네트워크 인터페이스 1480: 네트워크
120: 주행 정보 생성부 130: 주행 정보 전송부
140: 명령 수신부 150: 경로 수정부
200: 다중 로봇의 주행 제어 장치 210: 지도 전송부
220: 주행 정보 수신부 230: 평균 속도 정보 생성부
240: 경로 생성부 250: 임무 수행 로봇 선택부
260: 명령 전송부 710, 910: 벡터 포맷 지도
720, 920: 래스터 포맷 지도 730: 구역
810: 링크 930: 토폴로지컬 포맷 지도
1010: 기 설정된 경로 1020: 장애물
1030: 수정된 경로 1110: 출발지
1120: 목적지 1130: 제1 경로
1140: 제2 경로 1210: 호출지
1220: 제1 로봇 1225: 제1 로봇의 경로
1230: 제2 로봇 1235: 제2 로봇의 경로
1310: 목적지 1320: 임무 수행 로봇의 현재 위치
1330: 경로 1400: 컴퓨터 시스템
1410: 프로세서 1420: 버스
1430: 메모리 1431: 롬
1432: 램 1440: 사용자 입력 장치
1450: 사용자 출력 장치 1460: 스토리지
1470: 네트워크 인터페이스 1480: 네트워크
Claims (20)
- 복수의 주행 로봇들로 공간에 상응하는 지도 정보를 전송하는 지도 전송부,
상기 공간을 주행하는 상기 복수의 주행 로봇들로부터 구역별 주행 속도 및 구역별 소요 예상 시간 중 적어도 하나를 포함하는 주행 정보를 수신하는 주행 정보 수신부,
상기 복수의 주행 로봇들로부터 각각 수신된 상기 주행 정보를 이용하여, 상기 구역별 평균 속도 정보를 생성하는 평균 속도 정보 생성부,
상기 구역별 평균 속도 정보를 이용하여, 임무에 상응하는 상기 주행 로봇 별 경로를 생성하는 경로 생성부,
생성된 상기 주행 로봇 별 경로들 중에서, 최적의 경로에 상응하는 상기 주행 로봇을 임무 수행 로봇으로 선택하는 임무 수행 로봇 선택부, 그리고
상기 임무 수행 로봇으로 상기 최적의 경로에 상응하는 임무 수행 명령을 전송하는 명령 전송부
를 포함하는 다중 로봇의 주행 제어 장치. - 제1항에 있어서,
상기 최적의 경로는,
상기 임무에 상응하는 이동 소요 시간 및 이동 거리 중 적어도 하나를 기반으로 선택되는 것을 특징으로 하는 다중 로봇의 주행 제어 장치. - 제2항에 있어서,
상기 이동 소요 시간은,
상기 임무에 상응하는 구역별 복잡도 및 상기 구역별 평균 속도 중 적어도 하나를 기반으로 계산된 것을 특징으로 하는 다중 로봇의 주행 제어 장치. - 제1항에 있어서,
상기 평균 속도 정보 생성부는,
기 설정된 평균 속도 기본값 및 상기 공간의 평균 속도값 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 복수의 주행 로봇들로부터 상기 주행 정보를 수신하지 못한 상기 구역의 평균 속도 정보를 생성하는 다중 로봇의 주행 제어 장치. - 제1항에 있어서,
상기 평균 속도 정보 생성부는,
가장 최근에 수집된 주행 정보, 일정 기간 동안에 수집된 상기 주행 정보들의 평균값 및 상기 임무를 수행하는 시간에 상응하는 상기 주행 정보들의 평균값 중에서 적어도 어느 하나를 이용하여, 상기 구역별 평균 속도 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 다중 로봇의 주행 제어 장치. - 제1항에 있어서,
상기 주행 정보 수신부는,
수신된 상기 주행 정보를 이용하여, 상기 임무 수행 로봇의 실시간 위치, 도착 예정 시간 및 목적지까지 남은 이동 시간 중 적어도 하나를 연산하고, 연산된 상기 임무 수행 로봇의 실시간 위치, 상기 도착 예정 시간 및 상기 목적지까지 남은 이동 시간 중 적어도 하나를 출력하여 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 다중 로봇의 주행 제어 장치. - 제1항에 있어서,
상기 지도 정보는,
래스터 포맷, 벡터 포맷 및 토폴로지컬 포맷 중에서 적어도 어느 하나의 포맷인 것을 특징으로 하는 다중 로봇의 주행 제어 장치. - 제1항에 있어서,
상기 임무는,
상기 임무를 지시하는 사용자의 현재 위치 및 상기 사용자로부터 입력받은 목적지 중 어느 하나의 지점으로의 호출인 것을 특징으로 하는 다중 로봇의 주행 제어 장치. - 다중 로봇의 주행 제어 장치로부터 공간에 상응하는 지도 정보를 수신하는 지도 수신부,
상기 공간을 주행하여 구역별 주행 속도 및 구역별 소요 예상 시간 중 적어도 하나를 포함하는 주행 정보를 생성하는 주행 정보 생성부, 그리고
상기 다중 로봇의 주행 제어 장치로 생성된 상기 주행 정보를 전송하는 주행 정보 전송부
를 포함하는 주행 로봇. - 제9항에 있어서,
임무 수행 로봇으로 선택된 경우, 상기 다중 로봇의 주행 제어 장치로부터 임무에 상응하는 임무 수행 명령을 수신하는 명령 수신부를 더 포함하며,
상기 임무 수행 명령은,
상기 임무에 상응하는 경로 중 최적의 경로로 주행하도록 제어하는 명령인 것을 특징으로 하는 주행 로봇. - 제10항에 있어서,
상기 임무 수행 명령에 상응하도록 주행하는 동안, 상기 공간의 동적 변화가 발생한 것으로 판단된 경우, 상기 임무 수행 명령에 상응하는 상기 최적의 경로를 수정하는 경로 수정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주행 로봇. - 제11항에 있어서,
상기 경로 수정부는,
상기 공간의 동적 변화로 인하여 수정된 경로에 상응하는 경로 길이, 소요 시간 및 평균 속도 중 적어도 하나를 포함하는 경로 수정 정보를 상기 다중 로봇의 주행 제어 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는 주행 로봇. - 다중 로봇의 주행 제어 장치에 의해 수행되는 다중 로봇의 주행 제어 방법에 있어서,
복수의 주행 로봇들로 공간에 상응하는 지도 정보를 전송하는 단계,
상기 공간을 주행하는 상기 복수의 주행 로봇들로부터 구역별 주행 속도 및 구역별 소요 예상 시간 중 적어도 하나를 포함하는 주행 정보를 수신하는 단계,
상기 복수의 주행 로봇들로부터 각각 수신된 상기 주행 정보를 이용하여, 상기 구역별 평균 속도 정보를 생성하는 단계,
상기 구역별 평균 속도 정보를 이용하여, 임무에 상응하는 상기 주행 로봇 별 경로를 생성하는 단계,
생성된 상기 주행 로봇 별 경로들 중에서, 최적의 경로에 상응하는 상기 주행 로봇을 임무 수행 로봇으로 선택하는 단계, 그리고
상기 임무 수행 로봇으로 상기 최적의 경로에 상응하는 임무 수행 명령을 전송하는 단계
를 포함하는 다중 로봇의 주행 제어 방법. - 제13항에 있어서,
상기 최적의 경로는,
상기 임무에 상응하는 이동 소요 시간 및 이동 거리 중 적어도 하나를 기반으로 선택되는 것을 특징으로 하는 다중 로봇의 주행 제어 방법. - 제14항에 있어서,
상기 이동 소요 시간은,
상기 임무에 상응하는 구역별 복잡도 및 상기 구역별 평균 속도 중 적어도 하나를 기반으로 계산된 것을 특징으로 하는 다중 로봇의 주행 제어 방법. - 제13항에 있어서,
상기 구역별 평균 속도 정보를 생성하는 단계는,
기 설정된 평균 속도 기본값 및 상기 공간의 평균 속도값 중 적어도 하나를 이용하여, 상기 복수의 주행 로봇들로부터 상기 주행 정보를 수신하지 못한 상기 구역의 평균 속도 정보를 생성하는 다중 로봇의 주행 제어 방법. - 제13항에 있어서,
상기 구역별 평균 속도 정보를 생성하는 단계는,
가장 최근에 수집된 주행 정보, 일정 기간 동안에 수집된 상기 주행 정보들의 평균값 및 상기 임무를 수행하는 시간에 상응하는 상기 주행 정보들의 평균값 중에서 적어도 어느 하나를 이용하여, 상기 구역별 평균 속도 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 다중 로봇의 주행 제어 방법. - 제13항에 있어서,
상기 임무 수행 로봇으로부터 상기 주행 정보를 수신하는 단계는,
수신된 상기 주행 정보를 이용하여, 상기 임무 수행 로봇의 실시간 위치, 도착 예정 시간 및 목적지까지 남은 이동 시간 중 적어도 하나를 연산하는 단계, 그리고
연산된 상기 임무 수행 로봇의 실시간 위치, 상기 도착 예정 시간 및 상기 목적지까지 남은 이동 시간 중 적어도 하나를 출력하여 사용자에게 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 로봇의 주행 제어 방법. - 제13항에 있어서,
상기 지도 정보는,
래스터 포맷, 벡터 포맷 및 토폴로지컬 포맷 중에서 적어도 어느 하나의 포맷인 것을 특징으로 하는 다중 로봇의 주행 제어 방법. - 제13항에 있어서,
상기 임무는,
상기 임무를 지시하는 사용자의 현재 위치 및 상기 사용자로부터 입력받은 목적지 중 어느 하나의 지점으로의 호출인 것을 특징으로 하는 다중 로봇의 주행 제어 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160073012A KR102511004B1 (ko) | 2016-06-13 | 2016-06-13 | 다중 로봇의 주행 제어 장치 및 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160073012A KR102511004B1 (ko) | 2016-06-13 | 2016-06-13 | 다중 로봇의 주행 제어 장치 및 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170140561A true KR20170140561A (ko) | 2017-12-21 |
| KR102511004B1 KR102511004B1 (ko) | 2023-03-17 |
Family
ID=60936230
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160073012A KR102511004B1 (ko) | 2016-06-13 | 2016-06-13 | 다중 로봇의 주행 제어 장치 및 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102511004B1 (ko) |
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