KR20180038871A - 공항용 로봇 및 그의 동작 방법 - Google Patents

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KR20180038871A
KR20180038871A KR1020160130046A KR20160130046A KR20180038871A KR 20180038871 A KR20180038871 A KR 20180038871A KR 1020160130046 A KR1020160130046 A KR 1020160130046A KR 20160130046 A KR20160130046 A KR 20160130046A KR 20180038871 A KR20180038871 A KR 20180038871A
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박정민
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Abstract

본 발명은 공항 카트의 이동을 도와주는 공항 로봇에 관한 발명으로, 공항 로봇을 이동시키는 주행 구동부, 공항 로봇과 인접한 위치에 있는 카트를 감지하는 사물 인식부 및 카트와 결합하기 위한 결합부를 포함하고, 결합부는 손잡이의 하부에 수직 방향으로 형성되어 손잡이를 지지하는 지지대와 연결하기 위한 제1 결합부 및 손잡이와 연결하기 위한 제2 결합부를 포함할 수 있다.

Description

공항용 로봇 및 그의 동작 방법{ROBOT FOR AIRPORT AND METHOD THEREOF}
본 발명은 공항에 배치되는 로봇 및 그의 동작 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자를 대신하여 공항 카트를 이동시키는 공항용 로봇 및 그의 동작 방법을 제공하기 위한 것이다.
최근 딥러닝(Deep Learning) 기술, 자율 주행 기술, 자동 제어 기술, 사물인터넷 등의 발전으로 지능형 로봇의 구현이 가능하다. 공항 등과 같은 공공 장소에 지능형 로봇이 배치되어 사용자들에게 다양한 정보와 서비스의 제공이 가능하다.
공항 로봇을 구현하는 각각의 기술을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
딥러닝은 기계학습의 한 분야에 해당한다. 딥러닝은 프로그램에 미리 조건과 명령을 설정해두는 방식이 아니라 다양한 상황에 대해 프로그램이 유사한 판단을 내리도록 하는 기술이다. 따라서, 딥러닝에 따르면 컴퓨터가 인간의 뇌와 유사하게 사고할 수 있고, 방대한 양의 데이터 분석을 가능하게 한다.
자율 주행은 기계가 스스로 판단하여 이동하고, 장애물을 피할 수 있는 기술이다. 자율 주행 기술에 따르면 로봇은 센서를 통해 자율적으로 위치를 인식하여 이동하고 장애물을 피할 수 있게 된다.
자동 제어 기술은 기기가 기기 상태를 검사한 계측 값을 제어 장치에 피드백하여 기계의 동작을 자동으로 제어하는 기술을 말한다. 따라서 사람의 조작 없는 제어가 가능하고, 목적하는 제어 대상을 목적하는 범위 내에 이르도록 자동적으로 조절할 수 있다.
사물인터넷(Internet of Things)은 인터넷을 기반으로 모든 사물을 연결하여 사람과 사물, 사물과 사물 간의 정보를 상호 소통하는 지능형 기술 및 서비스를 말한다. 사물인터넷에 의해 인터넷에 연결된 기기들은 사람의 도움 없이 정보를 주고 받으며 자율적인 소통을 하게 된다.
한편, 공항에는 사용자의 캐리어 등과 같은 운반물의 이동을 도와주는 공항용 카트가 배치되어 있다. 공항용 카트는 브레이크 기능을 포함할 수 있다. 예를 들어, 공항용 카트는 별도의 조작이 없으면 브레이크 기능에 의해 움직이지 않을 수 있다. 공항용 카트는 손잡이가 하측 방향으로 기울어진 경우에만 움직일 수 있다. 이와 같은 방식으로 동작하는 공항용 카트는 등록특허공부 KR 10-2015-0187158에 개시되어 있다.
본 발명의 제1 과제는, 공항 내에서 카트를 이동시켜야 하는 사용자의 수고를 덜어주기 위하여, 공항 카트와 결합하여 이동하는 공항 로봇을 제공하고자 한다.
본 발명의 제2 과제는, 사용자를 추적하여 주행하면서 공항 카트의 이동을 도와주는 공항 로봇을 제공하고자 한다.
본 발명의 제3 과제는, 공항 카트에 탑재된 물건의 분실을 방지하기 위하여, 탑재된 운반물을 감시하는 공항 로봇을 제공하고자 한다.
본 발명의 제1 과제를 해결하기 위하여, 공항 로봇은, 손잡이가 하측 방향으로 기울어짐에 따라 이동이 가능한 카트에 결합하기 위한 결합부를 포함할 수 있다.
결합부는, 카트 손잡이의 하부에 수직 방향으로 형성된 지지대와 연결하기 위한 제1 결합부와, 카트 손잡이와 연결하기 위한 제2 결합부를 포함할 수 있다.
제2 결합부의 일 단부에는 제1 결합부와 연결하기 위한 연결부가 형성되어 있고, 타 단부에는 손잡이와 연결하기 위한 접속부가 형성되어 있다. 연결부가 제1 결합부의 길이 방향으로 이동함에 따라 손잡이가 하측 방향으로 기울어질 수 있다.
본 발명의 제2 과제를 해결하기 위하여, 공항 로봇은, 공항 로봇과 인접한 위치에 있는 카트를 탐색하는 사물 인식부, 카트와 결합하도록 제어하는 AP(Application Processor) 및 사용자의 위치를 추적하여 이동하는 주행 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 제3 과제를 해결하기 위하여, 공항 로봇은, 카트에 적재된 물건의 움직임을 감지하는 사물 인식부 및 물건의 움직임이 기 설정된 기준 이상이면 분실 위험을 나타내는 경고음을 출력하도록 제어하는 AP를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 공항 로봇이 사용자를 대신하여 공항 카트를 이동시킬 수 있는 효과가 있다. 이에 따라, 사용자가 공항에서 카트를 밀어야 하는 수고를 덜 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 공항 로봇은 사용자를 놓치지 않고, 사용자가 원하는 목적지까지 공항 카트를 이동시켜 주는 효과가 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 사용자가 공항 카트에 탑재한 운반물을 분실하지 않고, 안전하게 이동시켜 주는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공항 로봇 시스템의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 공항 로봇의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 공항 로봇의 마이컴 및 AP의 구성을 자세하게 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 공항 로봇의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 공항 로봇이 공항 카트 이동 명령을 수신하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a는 본 발명의 실시 예에 따른 공항 로봇이 공항 카트와 결합하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6b 내지 도 6e는 본 발명의 실시 예에 따른 공항 로봇이 공항 카트와 결합하여 이동하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7a는 본 발명의 실시 예에 따른 공항 로봇이 사용자 위치를 추적하여 이동하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7b는 본 발명의 실시 예에 따른 공항 로봇이 사용자와의 거리를 감지하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7c 내지 도 7d는 본 발명의 실시 예에 따른 공항 로봇이 거리 경고음을 출력하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 실시 예에 따른 공항 로봇이 물건의 움직임을 감지하여 경고음을 출력하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9a는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 공항 로봇이 공항 카트 결합 해제 명령을 수신하는 방법을 설명한다.
도 9b는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 공항 로봇이 공항 카트 결합 해제 명령을 수신하는 방법을 설명한다.
도 9c는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 공항 로봇이 공항 카트 결합 해제 명령을 수신하는 방법을 설명한다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 공항 로봇이 공항 카트와 결합을 해제하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명과 관련된 실시 예에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공항 로봇 시스템의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 공항 로봇 시스템은 이동 단말기(100), 서버(300), 공항 로봇(400) 및 카메라(500)를 포함할 수 있다.
이동 단말기(100)는 공항 내 서버(300)와 데이터를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기(100)는 서버(300)로부터 비행 시간 스케쥴, 공항 지도 등과 같은 공항 관련 데이터를 수신할 수 있다. 사용자는 이동 단말기(100)를 통해 공항에서 필요한 정보를 서버(300)로부터 수신하여 얻을 수 있다. 또한, 이동 단말기(100)는 서버(300)로 사진이나 동영상, 메시지 등과 같은 데이터를 전송할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 미아 사진을 서버(300)로 전송하여 미아 접수를 하거나, 공항 내 청소가 필요한 구역의 사진을 카메라(121)로 촬영하여 서버(300)로 전송함으로써 해당 구역의 청소를 요청할 수 있다.
또한, 이동 단말기(100)는 공항 로봇(400)과 데이터를 송수신할 수 있다.
예를 들어, 이동 단말기(100)는 공항 로봇(400)을 호출하는 신호나 특정 동작을 수행하도록 명령하는 신호 또는 정보 요청 신호 등을 공항 로봇(400)으로 전송할 수 있다. 공항 로봇(400)은 이동 단말기(100)로부터 수신된 호출 신호에 응답하여 이동 단말기(100)의 위치로 이동하거나 명령 신호에 대응하는 동작을 수행할 수 있다. 또는 공항 로봇(400)은 정보 요청 신호에 대응하는 데이터를 각 사용자의 이동 단말기(100)로 전송할 수 있다.
다음으로, 공항 로봇(400)은 공항 내에서 순찰, 안내, 청소, 방역, 운반 등의 역할을 할 수 있다.
공항 로봇(400)은 이동 단말기(100) 또는 서버(300)와 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 공항 로봇(400)은 서버(300)와 공항 내 상황 정보 등을 포함한 신호를 송수신할 수 있다. 또한, 공항 로봇(400)은 공항 내 카메라(500)로부터 공항의 각 구역들을 촬영한 영상 정보를 수신할 수 있다. 따라서 공항 로봇(400)은 공항 로봇(400)이 촬영한 영상 정보 및 카메라(500)로부터 수신한 영상 정보를 종합하여 공항의 상황을 모니터링할 수 있다.
공항 로봇(400)은 사용자로부터 직접 명령을 수신할 수 있다. 예를 들어, 공항 로봇(400)에 구비된 디스플레이부(223)를 터치하는 입력 또는 음성 입력 등을 통해 사용자로부터 명령을 직접 수신할 수 있다. 공항 로봇(400)은 사용자, 이동 단말기(100) 또는 서버(300) 등으로부터 수신된 명령에 따라 순찰, 안내, 청소 등의 동작을 수행할 수 있다.
다음으로 서버(300)는 이동 단말기(100), 공항 로봇(400), 카메라(500)로부터 정보를 수신할 수 있다. 서버(300)는 각 장치들로부터 수신된 정보들을 통합하여 저장 및 관리할 수 있다. 서버(300)는 저장된 정보들을 이동 단말기(100) 또는 공항 로봇(400)에 전송할 수 있다. 또한, 서버(300)는 공항에 배치된 복수의 공항 로봇(400)들 각각에 대한 명령 신호를 전송할 수 있다.
카메라(500)는 공항 내에 설치된 카메라를 포함할 수 있다. 예를 들어, 카메라(500)는 공항 내에 설치된 복수 개의 CCTV(closed circuit television) 카메라, 적외선 열감지 카메라 등을 모두 포함할 수 있다. 카메라(500)는 촬영된 영상을 서버(300) 또는 공항 로봇(400)에 전송할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 공항 로봇의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 공항 로봇의 하드웨어는 마이컴(Micom) 그룹과 및 AP 그룹으로 구성될 수 있다. 마이컴(110) 그룹은 마이컴(110), 전원부(120), 장애물 인식부(130) 및 주행구동부(140)을 포함할 수 있다. AP 그룹은 AP(150), 유저 인터페이스부(160), 사물 인식부(170), 위치 인식부(180) 및 LAN(190)을 포함할 수 있다.
마이컴(110)은 공항 로봇의 하드웨어 중 배터리 등을 포함하는 전원부(120), 각종 센서들을 포함하는 장애물 인식부(130) 및 복수 개의 모터 및 휠들을 포함하는 주행구동부(140)를 관리할 수 있다.
전원부(120)는 배터리 드라이버(battery Driver, 121) 및 리튬-이온 배터리(Li-Ion Battery, 122)를 포함할 수 있다. 배터리 드라이버(121)는 리튬-이온 배터리(122)의 충전과 방전을 관리할 수 있다. 리튬-이온 배터리(122)는 공항 로봇의 구동을 위한 전원을 공급할 수 있다. 리튬-이온 배터리(122)는 24V/102A 리튬-이온 배터리 2개를 병렬로 연결하여 구성될 수 있다.
장애물 인식부(130)는 IR 리모콘 수신부(131), USS(132), Cliff PSD(133), ARS(134), Bumper(135) 및 OFS(136)를 포함할 수 있다. IR 리모콘 수신부(131)는 공항 로봇을 원격 조정하기 위한 IR(Infrared) 리모콘의 신호를 수신하는 센서를 포함할 수 있다. USS(Ultrasonic sensor, 132)는 초음파 신호를 이용하여 장애물과 공항 로봇 사이의 거리를 판단하기 위한 센서를 포함할 수 있다. Cliff PSD(133)는 360도 전방향의 공항 로봇 주행 범위에서 낭떠러지 또는 절벽 등을 감지하기 위한 센서를 포함할 수 있다. ARS(Attitude Reference System, 134)는 공항 로봇의 자세를 검출할 수 있는 센서를 포함할 수 있다. ARS(134)는 공항 로봇의 회전량 검출을 위한 가속도 3축 및 자이로 3축으로 구성되는 센서를 포함할 수 있다. Bumper(135)는 공항 로봇과 장애물 사이의 충돌을 감지하는 센서를 포함할 수 있다. Bumper(135)에 포함되는 센서는 360도 범위에서 공항 로봇과 장애물 사이의 충돌을 감지할 수 있다. OFS(Optical Flow Sensor, 136)는 공항 로봇의 주행 시 헛바퀴가 도는 현상 및 다양한 바닥 면에서 공항 로봇의 주행거리를 측정할 수 있는 센서를 포함할 수 있다.
주행구동부(140)는 모터 드라이버(Motor Drivers, 141), 휠 모터(142), 회전 모터(143), 메인 브러시 모터(144), 사이드 브러시 모터(145) 및 석션 모터 (Suction Motor, 146)를 포함할 수 있다. 모터 드라이버(141)는 공항 로봇의 주행 및 청소를 위한 휠 모터, 브러시 모터 및 석션 모터를 구동하는 역할을 수행할 수 있다. 휠 모터(142)는 공항 로봇의 주행을 위한 복수 개의 바퀴를 구동시킬 수 있다. 회전 모터(143)는 공항 로봇의 메인 바디 또는 공항 로봇의 헤드부의 좌우 회전, 상하 회전을 위해 구동되거나 공항 로봇의 바퀴의 방향 전환 또는 회전을 위하여 구동될 수 있다. 메인 브러시 모터(144)는 공항 바닥의 오물을 쓸어 올리는 브러시를 구동시킬 수 있다. 사이드 브러시 모터(145)는 공항 로봇의 바깥면 주변 영역의 오물을 쓸어 담는 브러시를 구동시킬 수 있다. 석션 모터(146)는 공항 바닥의 오물을 흡입하기 위해 구동될 수 있다.
AP(Application Processor, 150)는 공항 로봇의 하드웨어 모듈 전체 시스템을 관리하는 중앙 처리 장치로서 기능할 수 있다. AP(150)는 각종 센서들을 통해 들어온 위치 정보를 이용하여 주행을 위한 응용프로그램 구동과 사용자 입출력 정보를 마이컴(110) 측으로 전송하여 모터 등의 구동을 수행하게 할 수 있다.
유저 인터페이스부(160)는 유저 인터페이스 프로세서(UI Processor, 161), LTE 라우터(LTE Router, 162), WIFI SSID(163), 마이크 보드(164), 바코드 리더기(165), 터치 모니터(166) 및 스피커(167)를 포함할 수 있다. 유저 인터페이스 프로세서(161)는 사용자의 입출력을 담당하는 유저 인터페이스부의 동작을 제어할 수 있다. LTE 라우터(162)는 외부로부터 필요한 정보를 수신하고 사용자에게 정보를 송신하기 위한 LTE 통신을 수행할 수 있다. WIFI SSID(163)는 WiFi의 신호 강도를 분석하여 특정 사물 또는 공항 로봇의 위치 인식을 수행할 수 있다. 마이크 보드(164)는 복수 개의 마이크 신호를 입력받아 음성 신호를 디지털 신호인 음성 데이터로 처리하고, 음성 신호의 방향 및 해당 음성 신호를 분석할 수 있다. 바코드 리더기(165)는 공항에서 사용되는 복수 개의 티켓에 기재된 바코드 정보를 리드할 수 있다. 터치 모니터(166)는 사용자의 입력을 수신하기 위해 구성된 터치 패널 및 출력 정보를 표시하기 위한 모니터를 포함할 수 있다. 스피커(167)는 사용자에게 특정 정보를 음성으로 알려주는 역할을 수행할 수 있다.
사물인식부(170)는 2D 카메라(171), RGBD 카메라(172) 및 인식 데이터 처리 모듈(173)를 포함할 수 있다. 2D 카메라(171)는 2차원 영상을 기반으로 사람 또는 사물을 인식하기 위한 센서일 수 있다. RGBD 카메라(Red, Green, Blue, Distance, 172)로서, RGBD 센서들을 갖는 카메라 또는 다른 유사한 3D 이미징 디바이스들로부터 획득되는 깊이(Depth) 데이터를 갖는 캡처된 이미지들을 이용하여 사람 또는 사물을 검출하기 위한 센서일 수 있다. 인식 데이터 처리 모듈(173)은 2D 카메라(171) 및 RGBD 카메라(172)로부터 획득된 2D 이미지/영상 또는 3D 이미지/영상 등의 신호를 처리하여 사람 또는 사물을 인식할 수 있다.
위치인식부(180)는 스테레오 보드(Stereo B/D, 181), 라이더(Lidar, 182) 및 SLAM 카메라(183)를 포함할 수 있다. SLAM 카메라(Simultaneous Localization And Mapping 카메라, 183)는 동시간 위치 추적 및 지도 작성 기술을 구현할 수 있다. 공항 로봇은 SLAM 카메라(183)를 이용하여 주변 환경 정보를 검출하고 얻어진 정보를 가공하여 임무 수행 공간에 대응되는 지도를 작성함과 동시에 자신의 절대 위치를 추정할 수 있다. 라이더(Light Detection and Ranging : Lidar, 182)는 레이저 레이더로서, 레이저 빔을 조사하고 에어로졸에 의해 흡수 혹은 산란된 빛 중 후방산란된 빛을 수집, 분석하여 위치 인식을 수행하는 센서일 수 있다. 스테레오 보드(181)는 라이더(182) 및 SLAM 카메라(183) 등으로부터 수집되는 센싱 데이터를 처리 및 가공하여 공항 로봇의 위치 인식과 장애물 인식을 위한 데이터 관리를 담당할 수 있다.
랜(LAN, 190)은 사용자 입출력 관련 유저 인터페이스 프로세서(161), 인식 데이터 처리 모듈(173), 스테레오 보드(181) 및 AP(150)와 통신을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 공항 로봇의 마이컴 및 AP의 구성을 자세하게 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 공항 로봇의 인식 및 행동을 제어하기 위해서 마이컴(210)과 AP(220)는 다양한 실시예로 구현될 수 있다.
일 예로서, 마이컴(210)은 데이터 액세스 서비스 모듈(Data Access Service Module, 215)를 포함할 수 있다. 데이터 액세스 서비스 모듈(215)은 데이터 획득 모듈(Data acquisition module, 211), 이머전시 모듈(Emergency module, 212), 모터 드라이버 모듈(Motor driver module, 213) 및 배터리 매니저 모듈(Battery manager module, 214)을 포함할 수 있다. 데이터 획득 모듈(211)은 공항 로봇에 포함된 복수 개의 센서로부터 센싱된 데이터를 취득하여 데이터 액세스 서비스 모듈(215)로 전달할 수 있다. 이머전시 모듈(212)은 공항 로봇의 이상 상태를 감지할 수 있는 모듈로서, 공항 로봇이 기 정해진 타입의 행동을 수행하는 경우에 이머전시 모듈(212)은 공항 로봇이 이상 상태에 진입했음을 감지할 수 있다. 모터 드라이버 모듈(213)은 공항 로봇의 주행 및 청소를 위한 휠, 브러시, 석션 모터의 구동 제어를 관리할 수 있다. 배터리 매니저 모듈(214)은 도 2의 리튬-이온 배터리(122)의 충전과 방전을 담당하고, 공항 로봇의 배터리 상태를 데이터 액세스 서비스 모듈(215)에 전달할 수 있다.
AP(220)는 각종 카메라 및 센서들과 사용자 입력 등을 수신하고, 인식 가공하여 공항 로봇의 동작을 제어하는 역할을 수행할 수 있다. 인터랙션 모듈(221)은 인식 데이터 처리 모듈(173)로부터 수신하는 인식 데이터와 유저 인터페이스 모듈(222)로부터 수신하는 사용자 입력을 종합하여, 사용자와 공항 로봇이 상호 교류할 수 있는 소프트웨어(Software)를 총괄하는 모듈일 수 있다. 유저 인터페이스 모듈(222)은 공항 로봇의 현재 상항 및 조작/정보 제공 등을 위한 모니터인 디스플레이부(223)와 키(key), 터치 스크린, 리더기 등과 같은 사용자의 근거리 명령을 수신하거나, 공항 로봇을 원격 조정을 위한 IR 리모콘의 신호와 같은 원거리 신호를 수신하거나, 마이크 또는 바코드 리더기 등으로부터 사용자의 입력 신호를 수신하는 사용자 입력부(224)로부터 수신되는 사용자 입력을 관리할 수 있다. 적어도 하나 이상의 사용자 입력이 수신되면, 유저 인터페이스 모듈(222)은 상태 관리 모듈(State Machine module, 225)로 사용자 입력 정보를 전달할 수 있다. 사용자 입력 정보를 수신한 상태 관리 모듈(225)은 공항 로봇의 전체 상태를 관리하고, 사용자 입력 대응하는 적절한 명령을 내릴 수 있다. 플래닝 모듈(226)은 상태 관리 모듈(225)로부터 전달받은 명령에 따라서 공항 로봇의 특정 동작을 위한 시작과 종료 시점/행동을 판단하고, 공항 로봇이 어느 경로로 이동해야 하는지를 계산할 수 있다. 네비게이션 모듈(227)은 공항 로봇의 주행 전반을 담당하는 것으로서, 플래닝 모듈(226)에서 계산된 주행 루트에 따라서 공항 로봇이 주행하게 할 수 있다. 모션 모듈(228)은 주행 이외에 기본적인 공항 로봇의 동작을 수행하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 공항 로봇은 위치 인식부(230)를 포함할 수 있다. 위치 인식부(230)는 상대 위치 인식부(231)와 절대 위치 인식부(234)를 포함할 수 있다. 상대 위치 인식부(231)는 RGM mono(232) 센서를 통해 공항 로봇의 이동량을 보정하고, 일정한 시간 동안 공항 로봇의 이동량을 계산할 수 있고, LiDAR(233)를 통해 현재 공항 로봇의 주변 환경을 인식할 수 있다. 절대 위치 인식부(234)는 Wifi SSID(235) 및 UWB(236)을 포함할 수 있다. Wifi SSID(235)는 공항 로봇의 절대 위치 인식을 위한 UWB 센서 모듈로서, Wifi SSID 감지를 통해 현재 위치를 추정하기 위한 WIFI 모듈이다. Wifi SSID(235)는 Wifi의 신호 강도를 분석하여 공항 로봇의 위치를 인식할 수 있다. UWB(236)는 발신부와 수신부 사이의 거리를 계산하여 공항 로봇의 절대적 위치를 센싱할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 공항 로봇은 맵 관리 모듈(240)을 포함할 수 있다. 맵 관리 모듈(240)은 그리드 모듈(Grid module, 241), 패스 플래닝 모듈(Path Planning module, 242) 및 맵 분할 모듈(243)을 포함할 수 있다. 그리드 모듈(241)은 공항 로봇이 SLAM 카메라를 통해 생성한 격자 형태의 지도 혹은 사전에 미리 공항 로봇에 입력된 위치 인식을 위한 주변환경의 지도 데이터를 관리할 수 있다. 패스 플래닝 모듈(242)은 복수 개의 공항 로봇들 사이의 협업을 위한 맵 구분에서, 공항 로봇들의 주행 경로 계산을 담당할 수 있다. 또한, 패스 플래닝 모듈(242)은 공항 로봇 한대가 동작하는 환경에서 공항 로봇이 이동해야 할 주행 경로도 계산할 수 있다. 맵 분할 모듈(243)은 복수 개의 공항 로봇들이 각자 담당해야할 구역을 실시간으로 계산할 수 있다.
위치 인식부(230) 및 맵 관리 모듈(240)로부터 센싱되고 계산된 데이터들은 다시 상태 관리 모듈(225)로 전달될 수 있다. 상태 관리 모듈(225)은 위치 인식부(230) 및 맵 관리 모듈(240)로부터 센싱되고 계산된 데이터들에 기초하여, 공항 로봇의 동작을 제어하도록 플래닝 모듈(226)에 명령을 내릴 수 있다.
다음으로 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 공항 로봇의 동작 방법을 나타내는 순서도이다.
먼저, 공항 로봇(400)은 공항 카트 이동 명령을 수신할 수 있다(S101).
공항 로봇(400)의 AP(150)는 공항 카트 이동 명령을 수신할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 공항 카트 이동 명령이란 공항 로봇(400)이 사용자를 대신하여 공항용 카트를 이동시키도록 제어하는 명령일 수 있다.
다음으로 도 5를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 공항 로봇(400)이 공항 카트 이동 명령을 수신하는 동작을 설명한다. 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 공항 로봇이 공항 카트 이동 명령을 수신하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이 공항 로봇(400)의 AP(150)는 카트 이동 화면을 디스플레이부(223)에 표시하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 카트 이동 화면은 카트 이동에 필요한 데이터를 수신하기 위한 화면이다. 구체적으로, 카트 이동 화면은 이용 예정 시간 항목, 목적지 항목 및 비밀번호 항목 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
이용 예정 시간 항목은 공항 카트(200)를 이동시키기 위해 공항 로봇(400)이 사용될 시간을 설정하기 위한 항목이다. AP(150)는 이용 예정 시간 항목을 통해 공항 카트(200)와 결합할 시간을 설정할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면 AP(150)는 임의의 숫자 데이터를 수신하여 이용 예정 시간으로 설정할 수 있다. 또는, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, AP(150)는 복수의 숫자 항목 중 어느 하나를 선택하는 명령을 수신할 수 있다. AP(150)는 선택된 숫자 항목에 대응하는 시간을 이용 예정 시간으로 설정할 수 있다.
목적지 항목은 공항 로봇(400)이 공항 카트(200)를 특정 장소까지 이동시키도록 설정하기 위한 항목이다. AP(150)는 목적지 항목을 통해 임의의 장소를 수신할 수 있다. AP(150)는 공항 카트(200)를 수신된 목적지까지 이동시키도록 주행 구동부(140)를 제어할 수 있다.
비밀번호 항목은 공항 카트(200)와 공항 로봇(400)과의 결합을 해제하기 위한 암호를 설정하기 위한 항목이다. AP(150)는 비밀번호 항목을 통해 임의의 숫자 또는 문자로 구성된 데이터를 수신할 수 있다. AP(150)는 수신된 데이터를 결합 해제 암호로 설정할 수 있다. AP(150)는 결합 해제 암호로 설정된 데이터와 동일한 데이터를 수신한 경우에만 공항 카트(200)와 결합을 해제할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 공항 로봇(400)은 공항 카트(200)와 결합하기 위한 결합부(600)를 포함할 수 있다. 결합부(600)에 대한 자세한 설명은 후술한다.
다시 도 4를 설명한다.
공항 로봇(400)은 공항 카트(200)와 연동되도록 공항 카트(200)와 결합할 수 있다(S103).
AP(150)는 공항 카트 이동 명령을 수신하면, 공항 로봇(400)과 결합 예정인 공항 카트(200)를 판단할 수 있다. 구체적으로, AP(150)는 공항 카트 이동 명령을 수신함에 따라 공항 로봇(400)과 인접한 위치에 있는 공항 카트(200)를 탐색할 수 있다. 탐색 결과, AP(150)는 하나의 공항 카트(200)가 감지되면, 감지된 공항 카트(200)를 결합 예정 공항 카트(200)로 판단할 수 있다. 만약, AP(150)는 복수의 공항 카트(200)가 감지되면, 공항 로봇(400)으로부터 가장 가까운 위치에 있는 공항 카트(200)를 결합 예정 공항 카트(200)로 판단할 수 있다. AP(150)는 결합 예정 공항 카트(200)와 결합할 수 있는 위치로 이동하도록 주행 구동부(140)를 제어할 수 있다.
공항 로봇(400)이 공항 카트(200)와 결합하면, 공항 카트(200)는 공항 로봇(400)의 주행과 동일하게 이동한다. 따라서, 공항 로봇(400)이 사용자를 대신하여 공항 카트(200)를 대신 이동시킬 수 있는 효과가 있다.
공항 로봇(400)의 AP(150)는 공항 카트(200)와 결합하도록 결합부(600)를 제어할 수 있다.
다음으로 도 6a 내지 도 6e를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 공항 로봇(400)이 공항 카트(200)와 결합하는 동작을 설명한다.
구체적으로, 도 6a는 본 발명의 실시 예에 따른 공항 로봇이 공항 카트와 결합하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 공항에서 일반적으로 사용되는 공항 카트(200)의 구조를 설명한다. 공항 카트(200)는 도 6a에 도시된 바와 같이 지지대(201a 내지 201b), 손잡이(202), 받침대(203) 및 복수 개의 바퀴(204a 내지 204d)를 포함할 수 있다.
지지대(201a 내지 201b)의 상부에는 손잡이(202)가 형성되어 있을 수 있다. 지지대(201a 내지 201b)의 하부는 받침대(203)의 후방과 연결되어 있다. 지지대(201a 내지 201b)는 수직방향으로 형성되어, 손잡이(202)와 받침대(203)를 연결시킬 수 있다. 지지대(201a 내지 201b)는 공항 카트(200)의 좌측에 형성되는 제1 지지대(201a)와 공항 카트(200)의 우측에 형성되는 제2 지지대(201b)를 포함할 수 있다.
손잡이(202)는 공항 카트(200)의 이동을 돕는 역할을 한다. 예를 들어, 사용자는 공항 카트(200)를 이동시키기 위해 손잡이(202)를 잡고 이동시킬 수 있다.
또한, 다른 측면에서, 손잡이(202)는 공항 카트(200)의 이동을 돕는 역할을 한다. 구체적으로, 공항 카트(200)의 손잡이(202)에 가해지는 외력이 없는 경우, 공항 카트(200)는 정지 상태로 제어될 수 있다. 즉, 공항 카트(200)의 손잡이(202)에 가해지는 외력이 없으면, 공항 카트(200)는 움직이지 않을 수 있다. 그러나, 공항 카트(200)의 손잡이(202) 상측에서 하측 방향으로 외력이 가해지는 경우, 공항 카트(200)는 이동 상태로 제어될 수 있다. 즉, 공항 카트(200)의 손잡이가 하측 방향으로 기울어지면, 공항 카트(200)는 외력이 가해지는 방향에 으로 움직이게 된다.
받침대(203)는 운반물을 탑재하는 역할을 한다.
복수 개의 바퀴(204a 내지 204d)는 공항 카트(200)를 이동시키는 역할을 한다. 공항 카트(200)의 손잡이(202)에 외력이 가해지지 않은 경우 복수 개의 바퀴(204a 내지 204d)는 고정된다. 반면에, 공항 카트(200)의 손잡이(202)가 하측 방향으로 이동하면 복수 개의 바퀴(204a 내지 204d)는 돌아갈 수 있다.
다음으로, 공항 로봇(400)의 결합부(600)를 설명한다. 공항 로봇(400)의 AP(150)는 공항 카트(200)와 결합하도록 결합부(600)를 제어할 수 있다.
결합부(600)는 제1 결합부(601a 내지 601b)와 제2 결합부(602a 내지 602b)를 포함할 수 있다.
제1 결합부(601a 내지 601b)는 바디부(410)의 양 측면에 형성되어 있을 수 있다. 바디부(410)는 공항 로봇(400)의 디스플레이부(223)를 포함할 수 있다. 바디부(410)는 주행 구동부(140), 사물 인식부(170) 및 결합부(600)를 연결할 수 있다.
제1 결합부(601a 내지 601b)는 공항 카트(200)의 지지대(201a 내지 201b)에 연결된다. 제1 결합부(601a 내지 601b)는 도 6a에 도시된 화살표 방향으로 이동이 가능하다. 즉, 제1 결합부(601a 내지 601b)는 바디부(410)와 연결된 지점을 중심으로 회동할 수 있다. 제1 결합부(601a 내지 601b)는 이동 위치에 따라 지지대(201a 내지 201b)와 결합하거나 지지대(201a 내지 201b)와 결합을 해지할 수 있다. 제1 결합부(601a 내지 601b)의 일측에는 지지대(201a 내지 201b)와 결합하기 위한 제1 접속부(611a 내지 611b)를 포함할 수 있다.
제1 접속부(611a 내지 611b)는 열린 상태와 닫힌 상태로 제어될 수 있다. 제1 접속부(611a 내지 611b)는 열린 상태에서 일자 모양으로 형성되고, 닫힌 상태에서 지지대(201a 내지 201b)를 감싸는 모양보다 형성될 수 있다. 제1 접속부(611a 내지 611b)는 열린 상태에서, 가로 방향으로 일자 모양을 형성할 수 있다.
제2 결합부(602a 내지 602b)의 일 단부에는 제1 결합부(601a 내지 601b)와 연결하기 위한 연결부(621a 내지 621b)가 형성되어 있을 수 있다. 제2 결합부(602a 내지 602b)의 타 단부에는 손잡이(202)와 연결하기 위한 제2 접속부(612a 내지 612b)가 형성되어 있을 수 있다.
제2 접속부(612a 내지 612b)는 열린 상태와 닫힌 상태로 제어될 수 있다. 제2 접속부(612a 내지 612b)는 열린 상태에서 일자 모양으로 형성되고, 닫힌 상태에서 손잡이(202)를 감싸는 모양보다 형성될 수 있다. 제2 접속부(612a 내지 612b)는 열린 상태에서, 세로 방향으로 일자 모양을 형성할 수 있다.
연결부(621a 내지 621b)는 제1 결합부(601a 내지 601b)의 길이 방향으로 이동할 수 있다. 연결부(621a 내지 621b)가 공항 로봇(400) 방향으로 이동 함에 따라 손잡이(202)가 하측 방향으로 기울어질 수 있다. 연결부(621a 내지 621b)의 이동에 대한 자세한 설명은 도 6b 내지 도 6e를 통해 설명한다.
다음으로 도 6b 내지 도 6e는 본 발명의 실시 예에 따른 공항 로봇이 공항 카트와 결합하여 이동하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
앞에서 설명한 바와 같이, 공항 카트(200)는 손잡이(202)가 하측 방향으로 기울어진 경우에만 움직일 수 있다. 따라서, 공항 로봇(400)이 공항 카트(200)와 결합하여 이동하기 위해서는 공항 카트(200)의 손잡이(202)에 대하여 하측 방향으로 압력을 가하여야 한다.
공항 로봇(400)의 AP(150)는 공항 카트(200)와 결합한 상태에서 주행하는 경우 제2 결합부(602a 내지 602b)를 제어할 수 있다. 구체적으로, AP(150)는 도 6b에 도시된 바와 같이, 제2 결합부(602a 내지 602b)의 연결부(621a 내지 621b)가 화살표 방향으로 이동하도록 제어할 수 있다. 즉, AP(150)는 연결부(621a 내지 621b)가 공항 로봇(400) 방향으로 이동하도록 제어할 수 있다.
이에 따라, 제2 결합부(602a 내지 602b)와 연결된 공항 카트(200)의 손잡이(202)는 도 6c에 도시된 화살표 방향과 같이 하측 방향으로 기울어질 수 있다. 연결부(621a 내지 621b)의 이동에 의해 손잡이(202)가 하측 방향으로 기울어 질 수 있다. 따라서, 공항 카트(200)는 이동 상태로 제어된다. 공항 로봇(400)은 연결부(621a 내지 621b)를 공항 로봇(400) 방향으로 이동시킨 상태로 주행할 수 있다. 공항 로봇(400)의 주행에 따라 공항 카트(200)는 동일하게 이동한다.
공항 로봇(400)은 주행을 정지할 수 있다. AP(150)는 주행을 정지하는 경우 제2 결합부(602a 내지 602b)를 제어할 수 있다. 구체적으로, AP(150)는 도 6d에 도시된 바와 같이 제2 결합부(602a 내지 602b)의 연결부(621a 내지 621b)가 화살표 방향으로 이동하도록 제어할 수 있다. 즉, AP(150)는 연결부(621a 내지 621b)가 공항 카트(200) 방향으로 이동하도록 제어할 수 있다.
이에 따라, 제2 결합부(602a 내지 602b)와 연결된 공항 카트(200)의 손잡이(202)는 도 6e에 도시된 화살표 방향과 같이 상측 방향으로 이동할 수 있다. 연결부(621a 내지 621b)의 이동에 의해 손잡이(202)가 상측 방향으로 이동한다. 따라서, 공항 카트(200)는 정지 상태로 제어된다.
이와 같이, 공항 로봇(400)의 제1 결합부(601a 내지 601b)는 공항 카트(200)와 결합 또는 결합 해지를 수행한다. 또한, 공항 로봇(400)의 연결부(621a 내지 621b)는 공항 카트(200)를 정지 상태 또는 이동 상태로 제어하는 역할을 수행한다. 따라서, 공항 로봇(400)의 AP(150)는 결합부(600)를 제어하여, 공항 카트(200)와 연동되어 주행할 수 있다.
다시 도 4를 설명한다.
공항 로봇(400)은 사물인식부(170)를 통해 사용자 위치를 추적할 수 있다(S105).
공항 로봇(400)의 사물인식부(170)는 사람 또는 사물을 검출할 수 있다. AP(150)는 사물인식부(170)를 통해 공항 카트 이동 명령에 대응하는 사용자를 검출할 수 있다. 구체적으로, 사물인식부(170)는 카메라를 포함할 수 있다. AP(150)는 카메라를 통해 촬영된 영상을 분석하여 사람을 검출할 수 있다. AP(150)는 주행하면서 카메라로 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 분석하여 카트 이동 명령에 대응하는 사용자를 검출할 수 있다.
AP(150)는 검출된 사용자의 위치를 추적할 수 있다.
AP(150)는 추적 위치를 따라 이동하도록 주행 구동부(140)를 제어할 수 있다(S107).
이에 따라, 공항 로봇(400)은 카트 이동 명령에 대응하는 사용자를 따라 이동할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 공항 로봇(400)은 기 설정된 목적지까지 이동할 수 있다. 구체적으로, AP(150)는 목적지 입력을 수신할 수 있음을 도 5를 통해 설명하였다. AP(150)는 수신된 목적지가 존재하는 경우, 공항 카트(200)를 수신된 목적지까지 이동시키도록 설정할 수 있다. 그러나, AP(150)는 수신된 목적지가 존재하지 않는 경우 사용자를 추적하여 이동하도록 주행 구동부(140)를 제어할 수 있다.
AP(150)는 결합 해제 명령을 수신하였는지 판단할 수 있다(S109).
결합 해제 명령에 대한 자세한 설명은 도 9a 내지 도 9c에서 후술한다.
AP(150)는 결합 해제 명령을 수신하지 않은 것으로 판단되면, 사용자와의 거리를 감지할 수 있다(S111).
AP(150)는 사물인식부(170)를 통해 사용자와의 거리를 감지할 수 있다. 또는, AP(150)는 센서를 통해 사용자와의 거리를 감지할 수 있다. 또는, AP(150)는 사물인식부(170)와 센서를 모두 이용하여 사용자와의 거리를 감지할 수도 있다.
AP(150)는 사용자와의 거리가 기 설정된 기준 이상인지 판단할 수 있다(S113).
공항 로봇(400)은 공항 카트(200)와 결합된 상태로 사용자를 추적하여 이동한다. 따라서, 공항 로봇(400)은 사용자를 추적하기 위해 사용자로부터 인접한 장소에 위치하고 있어야 한다. 만약, 사용자가 공항 로봇(400)으로부터 인접한 장소에 위치하고 있지 않으면 공항 로봇(400)은 사용자를 추적할 수 없다. 따라서, 공항 로봇(400)은 사용자와의 거리가 멀어질 경우, 추적이 불가능할 수 있음을 나타내는 경고음을 출력할 수 있다. 공항 로봇(400)은 사용자 추적이 가능한 최대 거리를 저장하고 있을 수 있다. AP(150)는 저장된 최대 거리를 경고음 출력의 기준으로 설정할 수 있다.
AP(150)는 사용자와의 거리가 기 설정된 기준 이상으로 판단되면, 거리 경고음을 출력할 수 있다(S115).
사용자 추적이 어려울 수 있으므로 거리 조정이 필요함을 사용자에게 알려주기 위함이다.
다음으로 도 7a 내지 도 7d를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 공항 로봇이 사용자와의 거리를 감지하여 경고음을 출력하는 동작을 설명한다.
구체적으로, 도 7a는 본 발명의 실시 예에 따른 공항 로봇이 사용자 위치를 추적하여 이동하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
공항 로봇(400)의 도 7a에 도시된 바와 같이 공항 카트(200)와 결합되어 있을 수 있다. AP(150)는 도 7a에 도시된 바와 같이 사용자(700)의 위치를 추적하여 이동하도록 주행 구동부(140)를 제어할 수 있다. 사용자(700)는 공항 로봇(400)과 결합된 공항 카트(200)에 대응하는 사용자일 수 있다. 사용자를 추적하는 방법은 앞에서 설명한 바와 동일하다.
다음으로 도 7b는 본 발명의 실시 예에 따른 공항 로봇이 사용자와의 거리를 감지하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7b에 도시된 바와 같이 공항 로봇(400)은 사물인식부(170)를 포함할 수 있다. AP(150)는 사물인식부(170)를 통해 사용자(700)와의 거리를 감지할 수 있다. 도 7b에 도시되 예에 따르면, AP(150)는 공항 로봇(400)과 사용자(700)와의 거리 D를 획득할 수 있다.
AP(150)는 기 설정된 주기마다 공항 로봇(400)과 사용자(700)와의 거리를 획득할 수 있다. 공항 로봇(400)과 사용자(700)와의 거리는 측정 시마다 변경될 수 있다.
다음으로 도 7c 내지 도 7d는 본 발명의 실시 예에 따른 공항 로봇이 거리 경고음을 출력하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
AP(150)는 공항 로봇(400)과 사용자(700)와의 거리 D가 기 설정된 기준 이상인지 판단할 수 있다. AP(150)는 거리 D가 기 설정된 기준 이상으로 판단되면 거리 경고음을 출력할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 거리 경고음이란 사용자와 공항 로봇간의 거리가 멀리 있음을 사용자에게 알려주기 위한 경고음을 나타낸다. 또는, 거리 경고음이란 사용자 추적이 불가능함을 나타내기 위한 경고음일 수 있다. 또는, 거리 경고음이란 사용자와 공항 로봇간의 거리를 나타내는 알림일 수 있다. 예를 들어, 공항 로봇(400)의 AP(150)는 도 7d에 도시된 바와 같이 “거리가 너무 멉니다. 천천히 이동해 주세요.”와 같은 메시지를 포함하는 거리 경고음을 출력할 수 있다. AP(150)는 거리 경고음을 출력하도록 스피커(167)를 제어할 수 있다.
사용자는 거리 경고음을 인식하고, 공항 카트(200)를 이동 중인 공항 로봇(400)을 찾을 수 있다. 이와 같은 방법을 통해, 공항 로봇(400)은 사용자를 놓치지 않고 추적할 수 있는 효과가 있다.
다시 도 4를 설명한다.
AP(150)는 사용자와의 거리가 기 설정된 기준 미만으로 판단되면, 사물 인식부(170)를 통해 공항 카트(200) 내 물건의 움직임을 감지할 수 있다(S117).
본 발명의 실시 예에 따르면, 공항 로봇(400)이 공항 카트(200)를 이동시키는 경우, 사람은 공항 로봇(400)의 앞쪽에서 이동 하게 된다. 따라서, 사람은 뒤를 돌아보는 경우에만 공항 카트(200)에 적재되어 있는 물건을 확인할 수 있다. 사람이 일부로 돌아보지 않으면, 공항 카트(200)에 적재된 물건의 분실 여부를 확인할 수 없다. 따라서, 공항 로봇(400)은 공항 카트(200)와 연결되어 주행하면서 공항 카트(200)에 적재된 물건을 감시할 수 있다.
그 방법으로, AP(150)는 공항 카트(200) 내 물건의 움직임을 감지하도록 사물 인식부(170)를 제어할 수 있다.
AP(150)는 물건의 움직임이 기 설정된 기준 이상인지 판단할 수 있다(S119).
공항 카트(200)가 이동함에 따라 공항 카트(200)에 적재된 물건은 움직일 수 있다. 따라서, 공항 로봇(400)은 공항 카트(200)의 이동에 의한 물건의 움직임과 분실 가능성이 있는 물건의 움직임을 구별해야 한다. 본 발명의 실시 예에 따른 분실 가능성이 있는 물건의 움직임이란 받침대(203)에 적재된 물건의 낙하, 도난 등을 포함한다.
공항 로봇(400)은 물건의 분실 가능성을 판단하기 위한 분실 기준을 설정하고 있을 수 있다. AP(150)는 물건의 움직임이 기 설정된 기준 미만으로 판단되면, 공항 카트(200)의 이동에 따른 움직임으로 판단할 수 있다.
AP(150)는 물건의 움직임이 기 설정된 기준 이상으로 판단되면 분실 경고음을 출력할 수 있다(S121).
본 발명의 실시 예에 따른 분실 경고음이란 공항 카트(200)에 적재된 물건이 분실될 수 있으니 물건의 확인이 필요함을 안내하기 위한 경고음일 수 있다.
다음으로 도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 실시 예에 따른 공항 로봇이 물건의 움직임을 감지하여 경고음을 출력하는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
AP(150)는 사용자(700)를 추적하여 이동하면서, 공항 카트(200) 내 물건의 움직임을 감지하도록 제어할 수 있다.
AP(150)는 공항 카트(200)에 적재된 물건의 움직임을 감지할 수 있다. 예를 들어, 도 8a에 도시된 바와 같이, AP(150)는 공항 카트(200)에 적재된 적어도 하나의 물건이 제1 위치(801a)로부터 제2 위치(801b)로 움직이는 것을 감지할 수 있다. AP(150)는 제1 위치(801a)로부터 제2 위치(801b)로의 움직임이 기 설정된 기준 이상인지 판단할 수 있다. 구체적으로 AP(150)는 물건의 움직임을 측정하기 위하여 물건 상에 특정 지점(800)을 설정할 수 있다. AP(150)는 물건이 제1 위치(801a)에 있는 경우 설정 지점(800)의 위치와 물건이 제2 위치(801b)로 움직인 경우 설정 지점(800)의 거리를 산출할 수 있다. AP(150)는 산출된 거리를 기준 거리와 비교하여, 물건의 움직임이 기 설정된 기준 이상인지 판단할 수 있다.
또는, 도 8b에 도시된 바와 같이, AP(150)는 공항 카트(200)에 적재된 적어도 하나의 물건(802)의 소실을 감지할 수 있다. 물건(802)의 소실은 앞에서 설명한 바와 같은 물건에 설정한 특정 지점의 이동 거리를 통해 감지할 수 있다.
또는, 사물 감지부(170)의 영상 분석에 의해 물건(802)의 소실을 감지할 수 있다. 구체적으로, AP(150)는 카메라가 공항 카트(200)에 적재된 물건을 포함한 영상을 촬영하도록 제어할 수 있다. AP(150)는 촬영된 영상을 시간에 따른 변화 하는지 여부를 분석할 수 있다. 즉, AP(150)는 분석 결과에 기초하여 물건이 움직이는지 판단할 수 있다.
AP(150)는 위에서 설명한 바와 같은 방법으로 판단한 결과, 물건의 움직임이 기 설정된 기준 이상인 것으로 판단되면 분실 경고음을 출력할 수 있다. 분실 경고음은 사용자(700)에게 주의를 줄 수 있는 경고음이면 모두 이에 포함될 수 있다. 예를 들어, 분실 경고음은 도 8c에 도시된 바와 같은 “분실 위험이 있습니다. 물건을 확인해 주세요.”와 같은 메시지일 수 있다.
또한, AP(150)는 분실 경고음을 출력하는 경우, 분실 경고음의 음량이 달라지도록 조절할 수 있다. 예를 들어, AP(150)는 물건이 움직이는 거리가 길어질수록 분실 경고음의 음량을 높일 수 있다. 즉, AP(150)는 물건이 움직이는 거리를 주기적으로 측정하고, 물건이 움직이는 거리에 비례하여 분실 경고음의 음량이 커지도록 제어할 수 있다. 이에 따르면, 물건의 분실 위험이 낮다가 갑자기 높아진 경우 사용자에게 긴급하게 알려줄 수 있는 효과가 있다. 사용자는 물건의 움직임을 소리로 들음으로써 물건이 제대로 이동되고 있는지 여부를 눈으로 보지 않아도 확인할 수 있는 효과가 있다.
다시 도 4를 설명한다.
공항 로봇(400)의 AP(150)는 공항 카트 결합 해제 명령을 수신할 때까지, 단계 S105 내지 S121의 동작을 반복하여 수행하도록 제어할 수 있다. 즉, AP(150)는 공항 카트 결합 해제 명령을 수신할 때까지 사용자(700)의 위치를 추적하여 이동하고, 사물 인식부(170)의 감지 결과에 따라 각종 경고음을 출력하도록 제어할 수 있다.
AP(150)는 공항 카트 결합 해제 명령을 수신하였는지 판단할 수 있다(S109).
본 발명의 실시 예에 따른 공항 카트 결합 해제 명령이란 공항 로봇(400)과 공항 카트(200)의 연결을 종료하고, 각각을 분리시키기 위한 명령일 수 있다.
다음으로 도 9a 내지 도 9c를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 공항 로봇이 공항 카트 결합 해제 명령을 수신하는 방법을 설명한다.
도 9a는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 공항 로봇이 공항 카트 결합 해제 명령을 수신하는 방법을 설명한다.
본 발명의 제1 실시 예에 따르면, 공항 로봇(400)은 이용 예정 시간 도달에 의해 공항 카트 결합 해제 명령을 수신할 수 있다.
AP(150)는 공항 카트 이동 명령을 수신할 때 이용 예정 시간에 대응하는 데이터를 입력을 수신할 수 있다. AP(150)는 공항 카트(200)와 결합하면서 결합 시간을 카운트할 수 있다. AP(150)는 카운트 시간이 입력된 데이터에 대응하는 이용 예정 시간에 도달함에 따라 공항 카트 결합 해제 명령을 수신할 수 있다.
또는, AP(150)는 공항 카트(200)와 결합하면서 결합 시간을 카운트할 수 있다. AP(150)는 카운트 시간이 기 설정된 시간에 도달함에 따라 공항 카트 결합 해제 명령을 수신할 수 있다. 기 설정된 시간이란 사용자가 공항 로봇(400)을 독점하여 사용하는 것을 방지하기 위하여, 미리 공항 로봇(400)에 설정된 시간을 의미할 수 있다.
AP(150)는 제1 실시 예에 따라 공항 카트 결합 해제 명령을 수신한 경우, 디스플레이부(223)에 카트 결합 해제 화면을 표시하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, AP(150)는 도 9a에 도시된 바와 같이 “이용 시간이 지났습니다.”를 표시할 수 있다. 사용자는 화면을 보고 공항 카트(200)가 분리될 것임을 알 수 있다.
도 9b는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 공항 로봇이 공항 카트 결합 해제 명령을 수신하는 방법을 설명한다.
본 발명의 제2 실시 예에 따르면, 공항 로봇(400)은 목적지 도달에 의해 공항 카트 결합 해제 명령을 수신할 수 있다.
AP(150)는 공항 카트 이동 명령을 수신할 때 목적지 입력을 수신할 수 있다. AP(150)는 공항 카트(200)와 결합하여 이동하면서, 현재 위치를 인식하도록 제어할 수 있다. AP(150)는 인식된 현재 위치가 수신된 목적지와 동일한 경우, 공항 카트 결합 해제 명령을 수신할 수 있다.
AP(150)는 제2 실시 예에 따라 공항 카트 결합 해제 명령을 수신한 경우, 디스플레이부(223)에 카트 결합 해제 화면을 표시하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, AP(150)는 도 9b에 도시된 바와 같이 “목적지에 도착였습니다.”를 표시할 수 있다. 사용자는 화면을 보고 공항 카트(200)가 분리될 것임을 알 수 있다.
도 9c는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 공항 로봇이 공항 카트 결합 해제 명령을 수신하는 방법을 설명한다.
본 발명의 제3 실시 예에 따르면, 공항 로봇(400)은 비밀번호 수신에 의해 공항 카트 결합 해제 명령을 수신할 수 있다. 사용자는 공항 카트(200)를 공항 로봇(400)으로부터 분리시키고 싶은 경우 공항 로봇(400)에 비밀번호를 입력할 수 있다.
AP(150)는 공항 카트 이동 명령을 수신할 때 비밀번호 입력을 미리 수신할 수 있다. AP(150)는 기 수신된 비밀번호를 카트 결합 해제를 위한 비밀번호로 설정할 수 있다.
AP(150)는 공항 카트(200)와 결합된 상태에서 비밀번호를 수신할 수 있다. AP(150)는 수신된 비밀번호와 설정된 비밀번호가 일치 여부를 획득할 수 있다. AP(150)는 수신된 비밀번호와 설정된 비밀번호가 일치하는 것으로 판단되면, 공항 카트(200)와 결합을 해제하도록 결합부(600)를 제어할 수 있다. AP(150)는 수신된 비밀번호와 설정된 비밀번호가 일치하지 않는 것으로 판단되면, 공항 카트(200)와 결합을 유지하도록 결합부(600)를 제어할 수 있다.
이와 같은 방법을 통해 사용자가 아닌 타인에 의해 공항 카트(200)가 공항 로봇(400)으로부터 분리되는 경우를 방지할 수 있다.
또한, 도 9a 내지 도 9b에 도시된 바와 같은 방법으로 공항 카트 결합 해제 명령을 수신한 경우에, 도 9c에 도시된 방법이 동반될 수 있다.
다시 도 4를 설명한다.
AP(150)는 공항 카트 결합 해제 명령을 수신하면, 공항 카트(200)와 결합을 해제할 수 있다(S123).
AP(150)는 공항 카트 결합 해제 명령을 수신하면, 공항 카트(200)와 결합을 해제하도록 결합부(600)를 제어할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 공항 로봇이 공항 카트와 결합을 해제하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
AP(150)는 공항 카트 결합 해제 명령을 수신하면, 도 10에 도시된 바와 같이, 제1 결합부(601a 내지 601b)를 지지대(201a 내지 201b)로부터 분리시키고, 제2 결합부(602a 내지 602b)를 손잡이(202)로부터 분리시킬 수 있다. 구체적으로, AP(150)는 제1 접속부(611a 내지 611b)가 지지대(201a 내지 201b)와 분리되고, 제2 접속부(612a 내지 612b)가 손잡이(202)와 분리되도록 제어할 수 있다.
또한, AP(150)는 공항 카트(200)와 결합을 해제하고, 디스플레이부(223)에 결합 해제 완료 화면을 표시하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이부(223)는 도 10에 도시된 바와 같이 “카트와의 결합이 해제 되었습니다. 즐거운 여행 하시길 바랍니다.”와 같은 메시지를 표시할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 공항 로봇(400)은 위에서 설명한 바와 같이 공항 카트(200)와 결합하거나 결합을 해제할 수 있다. 사용자는 공항 카트(200)를 공항 로봇(400)에 결합 시킴으로써 공항 내 카트 이동의 수고를 줄일 수 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 공항용 로봇의 AP(150)를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (20)

  1. 손잡이가 하측 방향으로 기울어짐에 따라 이동이 가능한 카트에 결합할 수 있는 공항 로봇에 있어서,
    상기 공항 로봇을 이동시키는 주행 구동부;
    상기 공항 로봇과 인접한 위치에 있는 카트를 감지하는 사물 인식부; 및
    상기 카트와 결합하기 위한 결합부 및
    상기 주행 구동부, 상기 사물 인식부 및 상기 결합부를 연결하는 바디부를 포함하고,
    상기 결합부는,
    상기 손잡이의 하부에 수직 방향으로 형성되어 상기 손잡이를 지지하는 지지대와 연결하기 위한 제1 결합부; 및
    상기 손잡이와 연결하기 위한 제2 결합부를 포함하는,
    공항 로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 결합부는 상기 바디부의 양 측면에 형성되어 있는,
    공항 로봇.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 결합부는,
    상기 바디부와 상기 제1 결합부가 연결된 지점을 중심으로 회동하는,
    공항 로봇.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 결합부의 일 단부에는 상기 제1 결합부와 연결하기 위한 연결부가 형성되어 있고, 상기 제2 결합부의 타 단부에는 상기 손잡이와 연결하기 위한 접속부가 형성되어 있는,
    공항 로봇.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 연결부는 상기 제1 결합부의 길이 방향으로 이동할 수 있고,
    상기 연결부가 일 방향으로 이동함에 따라 상기 손잡이가 하측 방향으로 기울어지는,
    공항 로봇.
  6. 공항 로봇에 있어서,
    상기 공항 로봇을 이동시키는 주행 구동부;
    카트 이동 명령을 수신하는 AP(Application Processor);
    상기 카트 이동 명령을 수신함에 따라 상기 공항 로봇과 인접한 위치에 있는 카트를 탐색하는 사물 인식부; 및
    상기 공항 로봇과 상기 카트가 연동되도록 결합하는 결합부를 포함하고,
    상기 AP는, 상기 카트 이동 명령에 대응하는 사용자의 위치를 추적하고, 상기 추적된 위치를 따라 이동하도록 상기 주행 구동부를 제어하는,
    공항 로봇.
  7. 제6항에 있어서,
    경고음을 출력하는 스피커를 더 포함하고,
    상기 AP는, 상기 사용자와의 거리를 감지하고, 상기 사용자와의 거리가 기 설정된 거리 이상이면 상기 사용자와 상기 공항 로봇간의 거리를 나타내는 경고음을 출력하도록 상기 스피커를 제어하는,
    공항 로봇.
  8. 제6항에 있어서,
    경고음을 출력하는 스피커를 더 포함하고,
    상기 AP는, 상기 카트에 적재된 물건의 움직임을 감지하고, 상기 물건의 움직임이 기 설정된 기준 이상이면 분실 위험을 나타내는 경고음을 출력하도록 상기 스피커를 제어하는,
    공항 로봇.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 AP는, 상기 물건이 제1 위치에 있는 경우 상기 물건의 일 지점과 상기 물건이 제2 위치에 있는 경우 상기 물건의 일 지점간의 거리를 산출하고, 상기 산출된 거리가 기 설정된 거리 이상이면 분실 위험을 나타내는 경고음을 출력하도록 상기 스피커를 제어하는,
    공항 로봇.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 AP는, 카트 결합 해제 명령을 수신하고, 상기 카트 결합 해제 명령을 수신함에 따라 상기 카트와 분리되도록 상기 결합부를 제어하는,
    공항 로봇.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 AP는, 상기 카트와 결합함에 따라 결합 시간을 카운트하고, 상기 카운트한 시간이 기 설정된 시간에 도달함에 따라 상기 카트 결합 해제 명령을 수신하는,
    공항 로봇.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 AP는, 상기 카트 이동 명령에 포함된 목적지 위치를 수신하면 주기적으로 현재 위치를 인식하고,
    상기 현재 위치와 상기 목적지 위치가 일치하는 경우 상기 카트 결합 해제 명령을 수신하는,
    공항 로봇.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 AP는, 상기 카트 이동 명령에 포함된 숫자 또는 문자로 구성된 데이터를 수신하면 상기 수신된 데이터를 비밀번호로 설정하고,
    상기 설정된 비밀번호와 일치하는 데이터를 수신하는 경우 상기 카트 결합 해제 명령을 수신하는,
    공항 로봇.
  14. 제1항 내지 제5항에 기재된 공항 로봇이 동작하는 방법에 있어서,
    카트 이동 명령을 수신하는 단계;
    상기 카트 이동 명령을 수신함에 따라 상기 공항 로봇과 인접한 위치에 있는 카트를 탐색하는 단계;
    상기 공항 로봇과 상기 카트가 연동되도록 결합하는 단계;
    상기 카트 이동 명령에 대응하는 사용자 위치를 추적하는 단계; 및
    상기 추적된 위치에 따라 이동하는 단계를 포함하는,
    공항 로봇의 동작 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 카트를 탐색하는 단계는,
    상기 공항 로봇과 인접한 위치를 카메라로 촬영하는 단계; 및
    상기 촬영된 영상을 분석하여 카트를 획득하는 단계를 포함하는,
    공항 로봇의 동작 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 카트를 획득하는 단계는,
    복수의 카트가 검출되면 상기 공항 로봇으로부터 거리가 가장 가까운 카트를 획득하는 단계를 포함하는,
    공항 로봇의 동작 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 사용자와의 거리를 감지하는 단계; 및
    상기 사용자와의 거리가 기 설정된 거리 이상이면 상기 사용자와 상기 공항 로봇간의 거리를 나타내는 경고음을 출력하는 단계를 더 포함하는,
    공항 로봇의 동작 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 카트에 적재된 물건의 움직임을 판단하는 단계; 및
    상기 물건의 움직임이 기 설정된 기준 이상이면 분실 위험을 나타내는 경고음을 출력하는 단계를 더 포함하는,
    공항 로봇의 동작 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 물건의 움직임을 판단하는 단계는,
    카메라로 상기 카트에 적재된 물건을 포함한 영상을 촬영하는 단계;
    상기 촬영된 영상의 시간에 따른 변화 여부를 분석하는 단계; 및
    상기 분석 결과에 기초하여 상기 물건이 이동하는지 판단하는 단계를 포함하는,
    공항 로봇의 동작 방법.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 카트와의 결합을 해제하는 명령을 수신하는 단계; 및
    상기 카트와 분리되도록 결합을 해제하는 단계를 더 포함하는,
    공항 로봇의 동작 방법.
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WO2022085625A1 (ja) * 2020-10-19 2022-04-28 株式会社Preferred Robotics 自律走行車
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