KR20180039178A - 차량 조향 및 로코모션을 위한 모터 시스템 - Google Patents

차량 조향 및 로코모션을 위한 모터 시스템 Download PDF

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KR20180039178A
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steering
motor
rotor
encoder
wheel
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KR1020187009545A
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English (en)
Inventor
로버트 안드레 홀름베르그
존 윌리엄 제벤베르겐
마크 피셔
Original Assignee
엑스 디벨롭먼트 엘엘씨
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Publication date
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Abstract

본 개시는 예시적인 모터 시스템을 제공한다. 모터 시스템은 제1 고정자 내에 배치된 제1 회전자를 갖는 조향 모터를 포함한다. 조향 모터는 제1 회전자를 조향 축을 중심으로 회전시키도록 구성된다. 모터 시스템은 또한 제2 회전자 내에 배치된 제2 고정자를 포함하는 견인 모터를 포함한다. 제2 회전자는 바퀴를 정의하는 견인 표면을 포함한다. 견인 모터는 제2 회전자를 롤링 축을 중심으로 회전시키도록 구성되며, 견인 모터는 제1 회전자 내의 개구 내에 배치된다. 모터 시스템은 또한 조향 모터가 조향 축을 중심으로 제1 회전자를 회전시킬 때 조향 축을 중심으로 견인 모터가 회전하도록, 제2 회전자에 동축으로 배치되고 제1 회전자에 결합된 차축을 포함한다.

Description

차량 조향 및 로코모션을 위한 모터 시스템
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2015년 10월 7일자로 출원된 미국 특허 출원 제14/876,923호에 대한 우선권을 주장하며, 이 미국 특허 출원은 이에 의해 전체적으로 참조로 포함된다.
창고는 제조업자, 도매업자 및 운송업을 포함한, 많은 상이한 타입의 상업적 엔티티들에 의해 상품의 저장을 위해 사용될 수 있다. 예시적인 저장 상품은 원자재, 부품 또는 컴포넌트, 포장 재료 및 완제품을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 창고는 상품이 배달 트럭이나 다른 타입의 차량에 로딩되고 그로부터 언로딩되게 하는 로딩 도크(loading dock)를 구비할 수 있다. 창고는 또한 박스들 또는 기타 물체들의 스택들을 포함하는 납작한 운송 구조물들인 팔레트들의 저장을 허용하기 위해 팔레트 랙(rack)들의 열들을 사용할 수 있다. 또한, 창고는 상품들 또는 상품들의 팔레트들을 들어올리고 이동시키기 위한 기계들 또는 차량들, 예로서 크레인 및 포크리프트를 사용할 수 있다. 인간 운영자들이 기계, 차량 및 기타 장비를 조작하도록 고용될 수 있다. 일부 경우에, 기계들 또는 차량들 중 하나 이상은 컴퓨터 제어 시스템에 의해 유도되는 로봇 디바이스일 수 있다.
자율 주행 차량(AGV: autonomous guided vehicle)은 창고 내의 하나의 위치에서 다른 위치로 개별 패키지, 케이스 또는 토트(tote)를 운반하는 데 사용될 수 있다. 이러한 AGV는 복수의 바퀴를 갖는 비교적 작은 이동 디바이스일 수 있다. 따라서, 이러한 디바이스는 이러한 이동을 수행하기 위해 복수의 바퀴를 회전시키도록 구성된 복수의 모터 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들어, 견인 모터는 바퀴를 전진/후진시키기 위해 바퀴의 롤링 축을 중심으로 바퀴를 회전시키도록 구성될 수 있다. 또한, 예를 들어, 조향 모터는 바퀴의 조향 축을 중심으로 바퀴를 회전시켜 바퀴의 배향(예를 들어, 조향각)을 조정하도록 구성될 수 있다. 그러나, AGV에는 조향 모터와 견인 모터 모두에 대해 공간이 제한적일 수 있다. 따라서, 그러한 모터 시스템들의 낮은 프로파일 설계가 유리할 수 있다. 일례에서, 그러한 낮은 프로파일 설계는 조향 모터 내에 배치된 견인 모터를 포함할 수 있다. 이러한 예에서, 견인 모터의 회전자는 바퀴 표면을 포함할 수 있으며, 이에 의해 견인 모터 및 바퀴를 모두 하나의 유닛 내에 캡슐화할 수 있다. 따라서, 모터 시스템의 높이는 견인 모터의 높이를 초과하지 않을 것이다.
일례에서, 모터 시스템이 제공된다. 모터 시스템은 제1 고정자 내에 배치된 제1 회전자를 갖는 조향 모터를 포함할 수 있다. 조향 모터는 제1 회전자를 조향 축을 중심으로 회전시키도록 구성될 수 있다. 모터 시스템은 또한 제2 회전자 내에 배치된 제2 고정자를 포함하는 견인 모터를 포함할 수 있다. 제2 회전자는 바퀴를 정의하는 견인 표면을 포함할 수 있다. 견인 모터는 제2 회전자를 롤링 축을 중심으로 회전시키도록 구성될 수 있으며, 견인 모터는 제1 회전자 내의 개구 내에 배치될 수 있다. 모터 시스템은 또한 조향 모터가 조향 축을 중심으로 제1 회전자를 회전시킬 때 조향 축을 중심으로 견인 모터가 회전하도록, 제2 회전자에 동축으로 배치되고 제1 회전자에 결합된 차축을 포함할 수 있다.
다른 예에서, 디바이스가 제공된다. 디바이스는 상면 및 하면을 포함하는 프레임, 및 프레임의 하면에 결합된 복수의 바퀴를 포함할 수 있다. 복수의 바퀴 각각은 제1 고정자 내에 배치된 제1 회전자를 포함하는 조향 모터를 포함할 수 있으며, 조향 모터는 제1 회전자를 조향 축을 중심으로 회전시키도록 구성되며, 제1 고정자는 프레임의 하면에 결합된다. 복수의 바퀴 각각은 또한 제2 회전자 내에 배치된 제2 고정자를 포함하는 견인 모터를 포함할 수 있으며, 제2 회전자는 견인 표면을 포함하고, 견인 모터는 제2 회전자를 롤링 축을 중심으로 회전시키도록 구성되며, 견인 모터는 제1 회전자 내의 개구 내에 배치된다. 복수의 바퀴 각각은 또한 조향 모터가 조향 축을 중심으로 제1 회전자를 회전시킬 때 조향 축을 중심으로 견인 모터가 회전하도록, 제2 회전자에 동축으로 배치되고 제1 회전자에 결합된 차축을 포함할 수 있다. 디바이스는 또한 디바이스가 환경 내에서 내비게이션하게 하기 위해 복수의 바퀴 각각의 조향 모터 및 견인 모터를 동작시키도록 구성된 제어기를 포함할 수 있다.
또 다른 예에서, 디바이스의 제어 시스템에 의해 디바이스의 목표 위치를 결정하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다. 방법은 또한 디바이스의 제어 시스템에 의해 디바이스의 복수의 바퀴를 동작시켜 디바이스가 목표 위치로 내비게이션하게 하는 단계를 포함할 수 있다. 복수의 바퀴 각각은 제1 고정자 내에 배치된 제1 회전자를 포함하는 조향 모터를 포함할 수 있으며, 조향 모터는 조향 축을 중심으로 제1 회전자를 회전시키도록 구성된다. 또한, 복수의 바퀴 각각은 또한 제2 회전자 내에 배치된 제2 고정자를 포함하는 견인 모터를 포함할 수 있으며, 제2 회전자는 견인 표면을 포함하고, 견인 모터는 제2 회전자를 롤링 축을 중심으로 회전시키도록 구성되며, 견인 모터는 제1 회전자 내의 개구 내에 배치된다. 또한, 복수의 바퀴 각각은 또한 조향 모터가 조향 축을 중심으로 제1 회전자를 회전시킬 때 조향 축을 중심으로 견인 모터가 회전하도록, 제2 회전자에 동축으로 배치되고 제1 회전자에 결합된 차축을 포함할 수 있다.
이들뿐만 아니라 다른 양태, 이점, 및 대안이 적절한 경우 첨부 도면을 참조하여, 다음의 상세한 설명을 읽음으로써 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 명백해질 것이다.
도 1a는 예시적인 실시예에 따른 로봇 플리트(robotic fleet)를 도시한다.
도 1b는 예시적인 실시예에 따른 로봇 플리트의 컴포넌트들을 도시한 기능 블록도이다.
도 2는 예시적인 실시예에 따른 디바이스의 간략화된 블록도이다.
도 3a는 예시적인 실시예에 따른 모터 시스템의 평면도이다.
도 3b는 예시적인 실시예에 따른 모터 시스템의 측면도이다.
도 3c는 예시적인 실시예에 따른 다른 모터 시스템의 측면도이다.
도 3d는 예시적인 실시예에 따른 모터 시스템의 등각도이다.
도 3e는 예시적인 실시예에 따른 모터 시스템의 단면도이다.
도 3f는 예시적인 실시예에 따른, 모터 시스템을 갖는 조향 가능한 포크의 등각도이다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 방법의 블록도이다.
예시적인 방법들 및 시스템들이 본 명세서에서 설명된다. 본 명세서에서 설명되는 임의의 예시적인 실시예 또는 특징은 반드시 다른 실시예들 또는 특징들에 비해 바람직하거나 유리한 것으로 해석되어야 하는 것은 아니다. 본 명세서에서 설명되는 예시적인 실시예들은 제한하려는 것이 아니다. 개시된 시스템 및 방법의 소정 양태가 매우 다양한 상이한 구성으로 배열 및 조합될 수 있고, 이들 모두가 본 명세서에서 고려되는 것이 쉽게 이해될 것이다.
나아가, 도면에 도시된 특정한 배열은 제한적인 것으로 간주되지 않아야 한다. 다른 실시예가 주어진 도면에 도시된 각각의 요소를 더 많이 또는 더 적게 포함할 수 있는 것이 이해되어야 한다. 나아가, 예시된 요소들 중 일부가 조합되거나 생략될 수 있다. 더 나아가, 예시적인 실시예는 도면에 예시되지 않은 요소를 포함할 수 있다.
이동 조작기 시스템들은 조립, 검사 및 위험한 환경에서의 작업과 같은 다양한 산업 및 서비스 응용에 이용될 수 있다. 예를 들어, 이동 로봇 플랫폼은 카메라와 같은 센서들 및 로봇 팔과 같은 조작기들을 포함할 수 있다. 또한, 로봇 플랫폼은 원격 또는 자율적으로 동작하여 다양한 작업을 수행할 수 있다. 그러한 로봇 플랫폼들의 모션을 제어하기 위해 다양한 시스템이 사용될 수 있다. 예를 들어, 로봇 플랫폼은 바퀴들에 의해 지지되고 이동될 수 있다. 제어 시스템은 로봇 플랫폼을 하나의 위치에서 다른 위치로 이동시키도록 바퀴들을 제어할 수 있으며, 다양한 작업을 수행하기 위해 온보드 조작기들을 제어할 수 있다.
예들에서, 주어진 배열로 프레임에 결합된 복수의 바퀴를 포함하는 디바이스가 제공된다. 디바이스는 예로서 로봇 조작기 플랫폼, 또는 복수의 바퀴에 의해 지지되는 프레임을 갖는 임의의 다른 차량/장치일 수 있다. 일부 시나리오들에서, 디바이스는 하나의 위치에서 다른 위치로 프레임을 이동시키도록 구성될 수 있다. 하나의 특정 예에서, 자율 주행 차량(AGV)은 창고 내의 하나의 위치에서 다른 위치로 개별 패키지, 케이스 또는 토트를 운반하는 데 사용될 수 있다. 이러한 AGV는 복수의 바퀴를 갖는 비교적 작은 이동 디바이스일 수 있다. 따라서, 이러한 디바이스는 이러한 이동을 수행하기 위해 복수의 바퀴를 회전시키도록 구성된 복수의 모터 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들어, 견인 모터는 바퀴를 전진/후진시키기 위해 바퀴의 롤링 축을 중심으로 바퀴를 회전시키도록 구성될 수 있다. 또한, 예를 들어, 조향 모터는 바퀴의 조향 축을 중심으로 바퀴를 회전시켜 바퀴의 배향(예를 들어, 조향각)을 조정하도록 구성될 수 있다.
일례에서, 모터 시스템은 견인 모터 및 조향 모터를 포함할 수 있다. 견인 모터는 바퀴 표면 내에 배치될 수 있으므로, 견인 모터 및 바퀴를 모두 하나의 유닛 내에 캡슐화할 수 있다. 설계를 낮은 프로파일로 만들기 위해, 모터 시스템은 조향 모터의 회전자뿐만 아니라 조향 모터의 고정자를 포함하는 외부 링을 포함할 수 있다. 견인 모터는 조향 모터의 회전자의 개구 내에 배치될 수 있다. 모터 시스템은 견인 모터에 동축으로 배치되고 조향 모터의 회전자에 물리적으로 결합된 차축을 더 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 설계는 견인 모터 및 조향 모터를 포함할 수 있고, 조향 모터의 고정자는 AGV의 프레임에 결합될 수 있다. 따라서, 큰 직경을 갖는 조향 모터가 낮은 프로파일로 제조될 수 있지만, 여전히 AGV를 조향하는 데 필요한 모든 토크를 가질 수 있다.
상기 예들은 예시의 목적으로 제공되며, 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 본 명세서에서의 구현들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 추가로 또는 대안으로 다른 특징들을 포함하거나 더 적은 특징들을 포함할 수 있다.
이제, 첨부 도면들에 그 예들이 예시되어 있는, 다양한 실시예들이 상세히 언급될 것이다. 이하의 상세한 설명에서는, 본 개시 및 설명되는 실시예들의 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 특정 상세가 기재된다. 그러나, 본 개시는 이러한 특정 상세 없이도 실시될 수 있다. 다른 사례들에서, 실시예들의 양태들을 불필요하게 모호하게 하지 않기 위해 잘 알려진 방법들, 절차들, 컴포넌트들, 및 회로들은 상세히 설명되지 않았다.
예시적인 실시예들은 창고 환경 내에 전개된 로봇 플리트를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 박스, 패키지 또는 다른 타입의 물체의 자동 처리를 용이하게 하기 위해 고정 컴포넌트와 이동 컴포넌트의 조합을 환경 내에 전개할 수 있다. 예시적인 시스템들은 예로서 저장 컨테이너 안으로의 또는 배달 차량들로의 그리고 그들로부터의 박스들 및/또는 다른 물체들의 자동 로딩 및/또는 언로딩을 포함할 수 있다. 일부 예시적인 실시예들에서, 박스들 또는 물체들은 자동으로 조직화되어 팔레트들 상에 배치될 수 있다. 예들에서, 트럭 로딩/언로딩 프로세스 및/또는 창고 내의 더 쉬운 저장 및/또는 창고로의 그리고 그로부터의 운반을 위해 물체들로부터 팔레트들을 생성하는 프로세스를 자동화하는 것은 많은 산업 및 사업 이점을 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 창고에서 배달 트럭들에 로딩 및/또는 언로딩하는 프로세스 및/또는 팔레트들을 생성하는 프로세스를 자동화하는 것은 물체를 이동시키거나 다른 기능을 수행하기 위한 하나 이상의 상이한 타입의 로봇 디바이스의 전개를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 로봇 디바이스들 중 일부는 바퀴가 달린 베이스, 홀로노믹 베이스(holonomic base)(예를 들어, 임의의 방향으로 움직일 수 있는 베이스), 또는 천장, 벽 또는 바닥 위의 레일과 결합함으로써 이동 가능해질 수 있다. 추가 실시예들에서, 로봇 디바이스들 중 일부는 환경 내에 고정될 수도 있다. 예를 들어, 로봇 조작기들은 창고 내의 상이한 선택된 위치들에서, 상승된 베이스들 상에 배치될 수 있다.
본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "창고"는 박스 또는 물체가 로봇 디바이스에 의해 조작, 처리 및/또는 저장될 수 있는 임의의 물리적 환경을 지칭할 수 있다. 일부 예들에서, 창고는 물체들의 팔레트들을 저장하기 위한 팔레트 랙들과 같은 소정의 고정 컴포넌트들을 추가로 포함할 수 있는 단일 물리적 건물 또는 구조물일 수 있다. 다른 예들에서, 일부 고정 컴포넌트들은 물체 처리 전에 또는 동안에 환경 내에 설치되거나 달리 배치될 수 있다. 추가적인 예들에서, 창고는 다수의 개별 물리적 구조물을 포함할 수 있고/있거나, 또한 물리적 구조물에 의해 커버되지 않는 물리적 공간들도 포함할 수 있다.
또한, 용어 "박스"는 팔레트 상에 배치되거나 트럭 또는 컨테이너 상에 로딩되거나 그로부터 언로딩될 수 있는 임의의 물체 또는 아이템을 지칭할 수 있다. 예를 들어, 직사각형 고체 외에도, "박스"는 캔, 드럼, 타이어 또는 임의의 다른 "간단한" 형상의 기하학적 아이템을 지칭할 수 있다. 또한, "박스"는 운반 또는 저장을 위한 하나 이상의 아이템을 포함할 수 있는 토트, 통 또는 다른 타입의 컨테이너를 지칭할 수 있다. 예를 들어, 플라스틱 저장 토트, 섬유 유리 쟁반 또는 강철 통이 창고 내의 로봇에 의해 이동되거나 달리 조작될 수 있다. 본 명세서의 예들은 또한 박스 이외의 물체들에도 그리고 다양한 크기 및 형상의 물체들에 적용될 수 있다. 또한, "로딩"과 "언로딩"은 각각 다른 것을 암시하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나의 예가 트럭에 로딩하는 방법을 설명하는 경우, 실질적으로 동일한 방법이 또한 트럭으로부터 언로딩하기 위해서도 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "팔레타이징"은 팔레트 상에 박스들을 로딩하고, 팔레트 상의 박스들이 팔레트 상에 저장되거나 운반될 수 있는 방식으로 박스들을 적층 또는 배열하는 것을 지칭한다. 또한, "팔레타이징"및 "디팔레타이징"이라는 용어는 각각 다른 것을 암시하는 데 사용될 수 있다.
예들에서, 이종 창고 로봇 플리트가 다수의 상이한 응용에 사용될 수 있다. 하나의 가능한 응용은, 케이스들이 개봉될 수 있고, 개별 주문들을 이행하기 위해 케이스들로부터의 개별 아이템들이 박스들 내에 포장될 수 있는 (예를 들면, 개별 고객들을 위한) 주문 이행을 포함한다. 다른 가능한 응용은 상점들로 출하될 상이한 타입의 제품들의 그룹들을 포함하는 혼합된 팔레트들이 구성될 수 있는 (예를 들어, 상점들 또는 다른 창고들로의) 분배를 포함한다. 추가로 가능한 응용은 어떠한 것도 저장하지 않고 출하 컨테이너들 사이의 운반을 포함할 수 있는 크로스 도킹(cross-docking)을 포함한다(예를 들어, 아이템들은 4개의 40 피트 트레일러로부터 이동되고 3개의 더 가벼운 트랙터 트레일러에 로딩될 수 있고, 또한 팔레타이징될 수 있다). 많은 다른 응용이 또한 가능하다.
이제, 도면들을 참조하면, 도 1a는 예시적인 실시예에 따른 창고 환경 내의 로봇 플리트를 도시한다. 보다 구체적으로, 상이한 타입의 로봇 디바이스들은 창고 환경 내의 아이템, 물체 또는 박스의 처리와 관련된 작업을 수행하기 위해 협력하도록 제어될 수 있는 이종 로봇 플리트(100)를 형성할 수 있다. 상이한 로봇 디바이스들의 소정의 예시적인 타입들 및 수들이 예시의 목적으로 여기에 도시되지만, 로봇 플리트(100)는 더 많거나 적은 로봇 디바이스를 이용할 수 있고, 여기에 도시된 소정의 타입들을 생략할 수 있으며, 명시적으로 도시되지 않은 다른 타입의 로봇 디바이스들도 포함할 수 있다. 또한, 창고 환경은 여기서 소정 타입의 고정 컴포넌트들 및 구조물들을 갖는 것으로 도시되지만, 다른 예들에서는 다른 타입, 수 및 배치의 고정 컴포넌트들 및 구조물들이 사용될 수도 있다.
로봇 플리트(100) 내에 도시된 로봇 디바이스의 하나의 예시적인 타입은 AGV(112)이며, 이는 개별 패키지, 케이스 또는 토트를 창고 내의 하나의 위치에서 다른 위치로 운반하도록 기능할 수 있는 바퀴들을 갖는 비교적 작은 이동 디바이스일 수 있다. 로봇 디바이스의 다른 예시적인 타입은 자율 포크 트럭(114), 즉 박스들의 팔레트들을 운반하고/하거나 (예를 들어, 저장을 위해 팔레트들을 랙 위에 배치하기 위해) 박스들의 팔레트들을 들어올리는 데 사용될 수 있는 포크리프트를 갖는 이동 디바이스이다. 로봇 디바이스의 추가적인 예시적인 타입은 로봇 트럭 로더/언로더(116), 즉 트럭 또는 다른 차량에 대한 박스의 로딩 및/또는 언로딩을 용이하게 하기 위해 로봇 조작기뿐만 아니라 광학 센서와 같은 다른 컴포넌트들을 갖는 이동 디바이스이다. 예를 들어, 로봇 트럭 언로더(116)는 창고에 인접하여 파킹될 수 있는 배달 트럭(118) 상에 박스를 로딩하는 데 사용될 수 있다. 일부 예들에서, (예를 들어, 패키지를 다른 창고에 배달하기 위한) 배달 트럭(118)의 이동은 플리트 내의 로봇 디바이스들과 조정될 수도 있다.
여기에 예시되는 것들과 다른 타입의 이동 디바이스들도 또한 또는 대신 포함될 수 있다. 일부 예들에서, 하나 이상의 로봇 디바이스는 지면에 있는 바퀴들 외에 다른 운반 모드들을 사용할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 로봇 디바이스는 항공기(예를 들어, 쿼드콥터)일 수 있으며, 물체를 이동시키거나 환경의 센서 데이터를 수집하는 것과 같은 작업에 사용될 수 있다.
추가 예들에서, 로봇 플리트(100)는 또한 창고 내에 배치될 수 있는 다양한 고정 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 하나 이상의 고정 로봇 디바이스가 박스를 이동시키거나 달리 처리하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 페데스탈 로봇(pedestal robot; 122)은 창고 내의 1층에 고정되는 페데스탈 상에 상승된 로봇 팔을 포함할 수 있다. 페데스탈 로봇(122)은 다른 로봇들 사이에 박스들을 분배하고/하거나 박스들의 팔레트들을 적층 및 적층 해제하도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 페데스탈 로봇(122)은 근처의 팔레트들(140)로부터 박스들을 픽업 및 이동시키고, 박스들을 창고 내의 다른 위치들로 운반하기 위해 개별 AGV들(112)에 분배할 수 있다.
추가적인 예들에서, 로봇 플리트(100)는 창고 공간 내에 배치된 추가 고정 컴포넌트들을 이용할 수 있다. 예를 들어, 고밀도 저장 랙들(124)이 창고 내에 팔레트 및/또는 물체를 저장하는 데 사용될 수 있다. 저장 랙들(124)은 자율 포크 트럭(114)과 같은 플리트 내의 하나 이상의 로봇 디바이스와의 상호 작용을 용이하게 하도록 설계 및 배치될 수 있다. 추가 예들에서, 소정 지상 공간이 팔레트 또는 박스의 저장을 위해 또한 또는 대신 선택되어 사용될 수 있다. 예를 들어, 팔레트들이 하나 이상의 로봇 디바이스에 의해 픽업, 분배 또는 달리 처리되게 하도록 팔레트들(130)이 소정 기간 동안 선택된 위치에서 창고 환경 내에 배치될 수 있다.
도 1b는 예시적인 실시예에 따른 로봇 창고 플리트(100)의 컴포넌트들을 도시하는 기능 블록도이다. 로봇 플리트(100)는 AGV(112), 자율 포크 트럭(114), 로봇 트럭 로더/언로더(116) 및 배달 트럭(118)과 같은 하나 이상의 다양한 이동 컴포넌트를 포함할 수 있다. 로봇 플리트(100)는 페데스탈 로봇(122), 밀도 저장 컨테이너(124) 및 배터리 교환/충전 스테이션(126)과 같은, 창고 또는 다른 환경 내에 배치된 하나 이상의 고정 컴포넌트를 더 포함할 수 있다. 추가 예들에서, 도 1b에 도시된 상이한 수 및 타입의 컴포넌트들이 플리트 내에 포함될 수 있으며, 소정 타입들이 생략될 수 있고, 추가적인 기능적 및/또는 물리적 컴포넌트들이 또한 도 1a 및 1b에 도시된 예들에 추가될 수 있다. 개별 컴포넌트들의 액션들을 조정하기 위해, 원격 클라우드 기반 서버 시스템과 같은 글로벌 제어 시스템(150)이 시스템 컴포넌트들 중 일부 또는 전부 및/또는 개별 컴포넌트들의 개별 로컬 제어 시스템들과 (예를 들어, 무선 통신을 통해) 통신할 수 있다.
예들에서, 소정의 고정 컴포넌트들(120)은 로봇 플리트(100)의 나머지의 전개 전에 설치될 수 있다. 일부 예들에서, 하나 이상의 이동 로봇이 페데스탈 로봇(122) 또는 배터리 교환 스테이션(126)과 같은 소정의 고정 컴포넌트들(120)의 배치를 결정하기 전에 공간을 매핑하기 위해 도입될 수 있다. 맵 정보가 이용 가능해지면, 시스템은 이용 가능한 공간 내에 고정 컴포넌트들을 어떻게 레이아웃할지를 (예를 들어, 시뮬레이션을 실행함으로써) 결정할 수 있다. 소정의 경우에, 필요한 고정 컴포넌트들의 수 및/또는 그러한 컴포넌트들에 의해 사용되는 공간의 양을 최소화하도록 레이아웃을 선택할 수 있다. 고정 컴포넌트들(120) 및 이동 컴포넌트들(110)은 개별 스테이지들에서 또는 동시에 전개될 수 있다. 추가적인 예들에서, 소정의 이동 컴포넌트들(110)은 단지 특정 기간들 동안 또는 특정 작업들을 완료하기 위해 도입될 수 있다.
일부 예들에서, 글로벌 제어 시스템(150)은 플리트(100) 내의 상이한 로봇 디바이스들에 작업들을 할당하는 중앙 계획 시스템을 포함할 수 있다. 중앙 계획 시스템은 어떤 디바이스가 어떤 시간에 어떤 작업을 완료할 것인지를 결정하기 위해 다양한 스케줄링 알고리즘을 이용할 수 있다. 예를 들어, 개별 로봇들이 상이한 작업들에 입찰하는 경매 타입 시스템이 사용될 수 있으며, 중앙 계획 시스템은 전체 비용을 최소화하도록 작업들을 로봇들에 할당할 수 있다. 추가 예에서, 중앙 계획 시스템은 시간, 공간 또는 에너지 이용과 같은 하나 이상의 상이한 자원에 걸쳐 최적화할 수 있다. 추가 예에서, 계획 또는 스케줄링 시스템은 또한 박스 픽킹, 포장 또는 저장의 기하학 및 물리학의 특정 양태들을 통합할 수 있다.
계획 제어는 개별 시스템 컴포넌트들에 걸쳐 분산될 수도 있다. 예를 들어, 글로벌 제어 시스템(150)은 글로벌 시스템 계획에 따라 명령을 내릴 수 있고, 개별 시스템 컴포넌트들은 개별 로컬 계획들에 따라 동작할 수도 있다. 또한, 상이한 상세 레벨들이 글로벌 계획에 포함될 수 있으며, 개별 로봇 디바이스들이 국지적으로 계획하도록 다른 양태들이 남겨질 수 있다. 예를 들어, 이동 로봇 디바이스들은 글로벌 계획기에 의해 목표 목적지들을 할당받을 수 있지만, 이들 목표 목적지들에 도달하기 위한 전체 경로들은 국지적으로 계획되거나 변경될 수 있다.
추가적인 예들에서, 중앙 계획 시스템은 로봇 플리트(100) 내의 로봇들의 기능들을 조정하기 위해 개별 로봇 디바이스들 상의 로컬 비전과 함께 사용될 수 있다. 예를 들어, 중앙 계획 시스템은 로봇들을 그들이 가야할 곳에 비교적 가깝게 하는 데 사용될 수 있다. 그러나, 로봇들을 레일들에 볼트로 고정하거나 다른 측정된 컴포넌트들을 사용하여 로봇 위치들을 정밀하게 제어하지 않는 한, 중앙 계획 시스템이 밀리미터 정밀도로 로봇들을 통솔하는 것은 어려울 수 있다. 따라서, 개별 로봇 디바이스들에 대한 로컬 비전 및 계획을 사용하여 상이한 로봇 디바이스들 사이의 융통성을 허용할 수 있다. 일반적인 계획기를 사용하여 로봇을 목표 위치에 가깝게 할 수 있으며, 이 시점에서 로봇의 로컬 비전이 인계할 수 있다. 일부 예들에서, 대부분의 로봇 기능들은 로봇들을 목표 위치들에 비교적 가깝게 하도록 위치 제어될 수 있으며, 이어서 로컬 제어에 필요할 때 비전 및 핸드셰이크가 사용될 수 있다.
추가 예들에서, 비주얼 핸드셰이크는 2개의 로봇이 AR 태그 또는 다른 특성에 의해 서로 식별할 수 있게 하고, 플리트(100) 내에서 협력 동작을 수행할 수 있게 할 수 있다. 추가 예들에서, 아이템들(예를 들어, 출하될 패키지들)은 또한 또는 대신에 비주얼 태그들을 구비할 수 있으며, 이들 태그는 로컬 비전 제어를 사용하여 아이템들에 대한 동작을 수행하기 위해 로봇 디바이스들에 의해 사용될 수 있다. 특히, 태그들은 로봇 디바이스에 의한 아이템의 조작을 용이하게 하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 팔레트 상의 특정 위치들 상의 하나 이상의 태그를 사용하여 포크 리프트에 팔레트를 어디에 또는 어떻게 들어올릴지를 알릴 수 있다.
추가적인 예들에서, 고정 및/또는 이동 컴포넌트들에 대한 전개 및/또는 계획 전략들이 시간이 지남에 따라 최적화될 수 있다. 예를 들어, 클라우드 기반 서버 시스템은 플리트 내의 개별 로봇들 및/또는 외부 소스들로부터의 데이터 및 정보를 통합할 수 있다. 그 후, 플리트가 더 적은 공간, 더 적은 시간, 더 적은 전력, 더 적은 전기를 사용하거나 다른 변수들에 걸쳐 최적화할 수 있게 하도록 시간이 지남에 따라 전략들을 정교화할 수 있다. 일부 예들에서, 최적화는 아마도 로봇 플리트들을 갖는 다른 창고들 및/또는 전통적인 창고들을 포함한, 다수의 창고에 걸칠 수 있다. 예를 들어, 글로벌 제어 시스템(150)은 배달 차량들에 대한 정보 및 시설들 간의 통행 시간들을 중앙 계획에 통합할 수 있다.
일부 예들에서, 중앙 계획 시스템은 로봇이 고착되거나 패키지가 소정 위치에 떨어져 유실될 때와 같이 때때로 실패할 수 있다. 따라서, 로컬 로봇 비전은 중앙 계획기가 실패하는 사례들을 처리하기 위해 중복성을 삽입함으로써 강건성을 제공할 수도 있다. 예를 들어, 자동 팔레트 잭이 물체를 통과하여 식별함에 따라, 팔레트 잭은 원격 클라우드 기반 서버 시스템에 정보를 올려 보낼 수 있다. 이러한 정보는 중앙 계획에서 에러를 수정하거나, 로봇 디바이스의 위치 파악을 돕거나, 유실된 물건을 식별하는 데 사용될 수 있다.
추가 예들에서, 중앙 계획 시스템은 로봇 플리트(100), 및 로봇 디바이스에 의해 처리되는 물체를 포함하는 물리적 환경의 맵을 동적으로 갱신할 수 있다. 일부 예들에서, 맵은 동적 물체(예를 들어, 이동 로봇 및 로봇에 의해 이동되는 패키지)에 관한 정보로 지속적으로 갱신될 수 있다. 추가 예들에서, 동적 맵은 창고 내의 (또는 다수의 창고에 걸치는) 컴포넌트들의 현재 구성 또는 배치에 대한 정보뿐만 아니라 가까운 기간 내에 예상되는 것에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 맵은 이동 로봇의 현재 위치 및 미래의 로봇의 예상 위치를 나타낼 수 있으며, 이는 로봇들 사이의 활동을 조정하는 데 사용될 수 있다. 맵은 또한 처리되는 아이템의 현재 위치는 물론, 예상되는 미래의 아이템 위치(예로서, 아이템이 현재 어디에 있는지, 그리고 아이템이 언제 출하될 것으로 예상되는지)도 나타낼 수 있다.
추가 예들에서, 로봇들 중 일부 또는 전부는 프로세스 내의 상이한 시점들에서 물체 상의 라벨을 스캔할 수 있다. 스캔은 개별 컴포넌트 또는 특정 아이템에 부착되어 컴포넌트 및 아이템의 발견 또는 추적을 용이하게 할 수 있는 비주얼 태그를 찾는 데 사용될 수 있다. 이러한 스캐닝은 아이템이 로봇에 의해 조작되거나 운반될 때 끊임없이 움직이는 아이템의 자취를 생성할 수 있다. 잠재적인 이익은 공급자 및 소비자 양측에서의 투명성의 향상이다. 공급자 측에서는 재고품의 현재 위치에 대한 정보를 사용하여 과도한 재고를 방지하고/하거나 아이템들 또는 아이템들의 팔레트들을 다른 위치 또는 창고로 이동시켜 수요를 예측할 수 있다. 소비자 측에서는 특정 아이템의 현재 위치에 대한 정보를 사용하여 특정 패키지가 언제 배달될지를 향상된 정확도로 결정할 수 있다.
일부 예들에서, 로봇 플리트(100) 내의 이동 컴포넌트들(110)의 일부 또는 전부는 다수의 배터리 충전기를 구비하는 배터리 교환 스테이션(126)으로부터 충전된 배터리를 주기적으로 받을 수 있다. 특히, 스테이션(126)은 이동 로봇의 오래된 배터리를 충전된 배터리로 교체할 수 있으며, 이는 로봇이 앉아서 배터리가 충전될 때까지 대기하는 것을 방지할 수 있다. 배터리 교환 스테이션(126)은 로봇 팔과 같은 로봇 조작기를 구비할 수 있다. 로봇 조작기는 개별 이동 로봇에서 배터리를 제거하고 배터리를 이용 가능한 배터리 충전기에 부착할 수 있다. 그 다음, 로봇 조작기는 스테이션(126)에 위치된 충전된 배터리를 이동 로봇 안으로 이동시켜, 제거된 배터리를 대체할 수 있다. 예를 들어, 약한 배터리를 갖는 AGV(112)는 배터리 교환 스테이션(126)으로 이동하도록 제어될 수 있고, 여기서 로봇 팔이 AGV(112)로부터 배터리를 꺼내고, 배터리를 충전기에 넣고, AGV(112)에 새로운 배터리를 제공한다.
추가 예들에서, 배터리 교환은 중앙 계획 시스템에 의해 스케줄링될 수 있다. 예를 들어, 개별 이동 로봇들은 그들의 배터리 충전 상태를 모니터링하도록 구성될 수 있다. 로봇들은 주기적으로 중앙 계획 시스템에 그들의 배터리들의 상태를 나타내는 정보를 보낼 수 있다. 이 정보는 이어서 중앙 계획 시스템에 의해 필요하거나 편리할 때 플리트 내의 개별 로봇들에 대한 배터리 교체를 스케줄링하는 데 사용될 수 있다.
일부 예들에서, 플리트(100)는 상이한 타입의 배터리를 사용하는 다수의 상이한 타입의 이동 컴포넌트(110)를 포함할 수 있다. 따라서, 배터리 교환 스테이션(126)은 상이한 타입의 배터리 및/또는 이동 로봇을 위한 상이한 타입의 배터리 충전기를 구비할 수 있다. 배터리 교환 스테이션(126)은 또한 상이한 타입의 로봇을 위한 배터리를 교체할 수 있는 로봇 조작기를 구비할 수 있다. 일부 예들에서, 이동 로봇은 다수의 배터리를 포함하는 배터리 컨테이너를 가질 수 있다. 예를 들어, 팔레트 잭과 같은 자율 포크 트럭(114)은 3개 또는 4개의 배터리를 갖는 스틸 버킷을 가질 수 있다. 스테이션(126)의 로봇 팔은 배터리의 전체 버킷을 들어올리고, 개별 배터리를 스테이션(126)의 선반 상의 배터리 충전기에 부착하도록 구성될 수 있다. 이어서, 로봇 팔은 충전된 배터리를 찾아 오래된 배터리를 교체하고, 버킷을 팔레트 잭에 재삽입하기 전에 그러한 배터리를 다시 버킷 안으로 넣을 수 있다.
추가 예들에서, 글로벌 제어 시스템(150) 및/또는 배터리 교환 스테이션(126)의 개별 제어 시스템은 또한 배터리 관리 전략을 자동화할 수 있다. 예를 들어, 각각의 배터리는 시스템이 개별 배터리를 식별할 수 있도록 바코드 또는 기타 식별 마크를 가질 수 있다. 배터리 교환 스테이션(126)의 제어 시스템은 (예를 들어, 언제 물을 바꿀지 또는 배터리를 완전히 비울지를 결정하기 위해) 개별 배터리가 몇번 재충전되었는지를 카운트할 수 있다. 제어 시스템은 또한 효율적인 배터리 관리를 위해 어느 배터리가 어느 로봇 디바이스에서 시간을 소비했는지, 배터리가 과거에 스테이션(126)에서 얼마나 오래 재충전되었는지 그리고 다른 관련 특성들을 추적할 수 있다. 이 배터리 사용 정보는 로봇 조작기가 특정 이동 로봇에 제공할 배터리를 선택하기 위해 제어 시스템에 의해 사용될 수 있다.
추가 예들에서, 배터리 교환 스테이션(126)은 어떤 경우에는 인간 운영자를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 스테이션(126)은 사람이 필요할 때 수동 배터리 변경을 안전하게 수행하거나 스테이션에 새로운 배터리를 전달하여 플리트(100)에 전개할 수 있는 리그(rig)를 포함할 수 있다.
도 2는 로봇 창고 플리트 내에 포함될 수 있는 디바이스(200)의 간략화된 블록도이다. 여기에 예시된 것과 형태가 차이 있는 다른 디바이스뿐만 아니라 다른 타입의 디바이스도 포함될 수 있다. 도시된 바와 같이, 디바이스(200)는 프레임(202), 추진 시스템(204), 전력 공급기(206), 센서 시스템(208), 제어 시스템(210), 주변 장치(212) 및 컴퓨터 시스템(214)을 포함한다. 다른 실시예들에서, 디바이스(200)는 더 많거나 적거나 상이한 시스템을 포함할 수 있으며, 각각의 시스템은 더 많거나 적거나 상이한 컴포넌트를 포함할 수 있다. 또한, 도시된 시스템 및 컴포넌트는 임의의 수의 방식으로 결합되거나 분할될 수 있다.
프레임(202)은 디바이스(200)의 다양한 컴포넌트를 지지하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프레임(202)은 디바이스(200)의 컴포넌트들을 지지하기 위한 형상 및 재료 특성을 갖는 알루미늄, 티타늄, 다른 금속/금속-합금, 플라스틱, 합성물, 목재 또는 임의의 다른 고체 재료를 포함할 수 있다.
추진 시스템(204)은 디바이스(200)에 대해 동력을 제공하도록 구성될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 추진 시스템(204)은 복수의 바퀴 모듈(220, 222, 223 및 224)을 포함한다. 복수의 바퀴 모듈은 주어진 배열로 프레임(202)에 결합될 수 있다. 예를 들면, 복수의 바퀴 모듈은 디바이스(200)의 특정 구성에 따라 대칭적으로, 비대칭적으로 또는 임의의 다른 배열로 배열될 수 있다. 도 2는 추진 시스템(204)이 4개의 바퀴 모듈을 포함하는 것으로 도시하지만, 다른 실시예에서 추진 시스템(204)은 상이한 수의 바퀴 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 추진 시스템(204)은 1개, 2개, 3개, 5개 또는 그 초과의 바퀴 모듈을 포함할 수 있다.
바퀴 모듈(220)은 바퀴(230)를 정의하는 외면을 갖는 견인 모터(232), 조향 모터(234), 롤링 인코더(242) 및 조향 인코더(244)를 포함한다.
바퀴(230)는 견인 모터의 회전자 상에 배치된 하나 이상의 고체 재료를 포함할 수 있다. 이러한 재료는 플라스틱, 고무, 합성물, 금속, 금속 화합물 등과 같이 바퀴(230)의 기능을 수행하기에 적합할 수 있다. 예로서, 바퀴(230)는 직선 경로를 따라 롤링하도록 구성되거나, 바퀴(230)가 이동 방향과 정렬될 수 있도록 피벗(예를 들어, 스위블(swivel) 등) 상에 장착될 수 있다. 또한, 일부 예들에서, 바퀴(230)는 바퀴(230)의 동작 및/또는 유지를 용이하게 하는 에너지 흡수 재료(예컨대, 고무 등)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 바퀴(230)는 견인 모터(232)의 회전자에 결합된 타이어를 포함할 수 있다.
견인 모터(232)는 바퀴(230)를 바퀴(230)의 롤링 축을 중심으로 회전시키도록 구성될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 견인 모터(232)는 바퀴(230)를 전방 또는 후방으로 이동시킬 수 있다. 조향 모터(234)는 바퀴(230)의 조향 축을 중심으로 바퀴(230)를 회전시키도록 구성될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 조향 모터(234)는 바퀴(230)의 조향각 또는 방향을 조정할 수 있다. 견인 모터(232) 및 조향 모터(234)는 전기 모터, 브러시리스 직류 모터, 증기 모터, 스털링 모터, 연소 모터 또는 임의의 다른 모터와 같은 모터들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 견인 모터(232) 및/또는 조향 모터(234)는 다수 타입의 모터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 가스-전기 하이브리드 디바이스는 견인 모터(232)(또는 조향 모터(234))로서 간헐적으로 활성화되는 가솔린 엔진 및 전기 엔진을 포함할 수 있다. 다른 예들도 가능하다.
롤링 인코더(242)는 견인 모터(232)에 결합될 수 있고, 견인 모터(232)의 모션 및/또는 배향을 나타내는 데이터를 제공하도록 구성될 수 있다. 마찬가지로, 조향 인코더(244)는 조향 모터(234)에 결합될 수 있고, 조향 모터(234)의 모션 및/또는 배향을 나타내는 데이터를 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 롤링 인코더(242)(및/또는 조향 인코더(244))는 견인 모터(232)(및/또는 조향 인코더(244))의 샤프트의 각도 위치/모션을 아날로그 또는 디지털 신호(예로서, 데이터 등)로 변환하도록 구성된 로터리 인코더, 샤프트 인코더 또는 임의의 다른 전기 기계 디바이스를 포함할 수 있다. 기계(예로서, 개구들의 동심 링들의 세트를 포함하는 금속 디스크), 광학(예로서, 투명 및 불투명 영역들을 갖는 유리/플라스틱), 자기(예로서, 일련의 자극들을 포함하는 디스크), 용량(예로서, 2개의 전극 간의 용량을 조정하도록 인코더 내에서 회전하는 비대칭 형상 디스크) 또는 임의의 다른 구현과 같은 다양한 구현이 롤링 인코더(242) 및/또는 조향 인코더(244)에 대해 가능하다.
일부 예들에서, 롤링 인코더(242) 및/또는 조향 인코더(244)에 의해 제공되는 데이터는 견인 모터(232) 및/또는 조향 모터(234) 각각의 위치(예를 들어, 배향)의 변화를 나타낼 수 있다. 또한, 예를 들어, 롤링 인코더(242) 및/또는 조향 인코더(244)는 견인 모터(232) 및/또는 조향 모터(234)가 특정 배향에 있음을 나타내는 신호(예를 들어, 인덱스 펄스 등)를 제공할 수 있다. 또한, 일부 예들에서, 롤링 인코더(242) 및/또는 조향 인코더(244)에 의해 제공되는 데이터는 견인 모터(232) 및/또는 조향 모터(234)의 속도를 결정하기 위해 디바이스(200)에 의해 처리될 수 있다. 예를 들어, 견인 모터(232) 및/또는 조향 모터(234)의 속도를 결정하기 위해 롤링 인코더(242) 및/또는 조향 인코더(244)로부터의 데이터에 더하여 시간 측정이 디바이스(200)에 의해 획득될 수 있다.
따라서, 일부 예들에서, 롤링 인코더(242) 및/또는 조향 인코더(244)는 견인 모터(232) 및/또는 조향 모터(234)의 배향의 변화를 나타내는 데이터를 제공하도록 구성된 증분형 인코더를 포함할 수 있다. 이러한 예들에서, 디바이스(200)는 롤링 인코더(242) 및/또는 조향 인코더(244)의 신호(예를 들어, 인덱스 펄스 등)가 견인 모터(232) 및/또는 조향 모터(234)의 특정 배향을 결정하기 위해 검출될 때까지 견인 모터(232) 및/또는 조향 모터(234)가 바퀴(230)의 롤링 축 및/또는 조향 축을 중심으로 각각 바퀴(230)를 회전시키게 할 수 있다.
추가로 또는 대안으로, 일부 예들에서, 롤링 인코더(242) 및/또는 조향 인코더(244)는 데이터를 제공하도록 구성된 절대 인코더를 포함할 수 있다. 예를 들어, 절대 인코더는 절대 인코더가 전력을 공급받지 않는 경우에도 견인 모터(232) 및/또는 조향 모터(234)의 모션/배향 변화를 검출하도록 구성될 수 있다. 이러한 예들에서, 롤링 인코더(242) 및/또는 조향 인코더(244)는 견인 모터(232) 및/또는 조향 모터(234)의 배향을 나타내는 데이터를 제공할 수 있으며, 디바이스(200)는 신호(예를 들어, 인덱스 펄스)가 롤링 인코더(242) 및/또는 조향 인코더(244)로부터 수신될 때까지 주어진 바퀴를 회전시키지 않는다. 또한, 일부 예들에서, 디바이스(200)는 롤링 인코더(242) 및/또는 조향 인코더(244)에 의해 제공되는 데이터에 기초하여 주어진 롤링 속도 및/또는 조향 속도를 결정하도록 구성될 수 있다.
따라서, 일부 예들에서, 추진 시스템(204)은 바퀴 모듈들(220, 222, 223, 및 224)의 제어에 기초하여 디바이스(200)의 위치를 변경할 수 있다. 예를 들어, 복수의 인코더에 의해 제공된 데이터는 제어 루프(예를 들어, 제어 시스템(210))의 입력으로서 컨디셔닝될 수 있고, 제어 루프의 출력은 디바이스(200)의 모션을 유발하기 위해 복수의 모터에 대한 입력으로서 컨디셔닝될 수 있다.
전력 공급기(206)는 디바이스(200)의 컴포넌트들의 일부 또는 전부에 전력을 제공하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 전력 공급기(206)는 예를 들어 재충전 가능한 리튬 이온 또는 납-산 배터리를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 배터리 뱅크가 전력을 제공하도록 구성될 수 있다. 충전 불가능 배터리 등과 같은 다른 전력 공급기 재료 및 구성도 가능하다. 예를 들어, 전력 공급기(206)는 디바이스(200)의 일부 또는 모든 컴포넌트에 전력을 공급하는 에너지 소스를 포함할 수 있다. 예시적인 에너지 소스는 가솔린, 디젤, 프로판, 기타 압축 가스 기반 연료, 에탄올, 솔라 패널, 배터리 또는 임의의 다른 에너지 소스를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 전력 공급기(206)는 에너지를 수신하고 디바이스(200)의 다양한 컴포넌트에 전력을 공급하기 위해 외부 소스(예를 들어, 벽 아웃렛, 다른 전력 아웃렛, 방사 안테나 등)와의 유선(예를 들어, 전력 케이블, usb 케이블 등) 및/또는 무선 접속성(예로서, 에너지 수확 안테나 등)을 포함할 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 전력 공급기(206)는 연료 탱크, 배터리, 커패시터, 플라이휠 등의 조합을 포함할 수 있다.
센서 시스템(208)은 디바이스(200)가 위치되는 환경에 관한 정보를 감지하도록 구성된 다수의 센서는 물론, 센서의 위치 및/또는 배향을 변경하도록 구성된 하나 이상의 액추에이터(258)도 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 센서 시스템(208)의 센서는 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS)(250), 관성 측정 유닛(IMU)(252), 레인지 유닛(254) 및 카메라(256)를 포함한다. 센서 시스템(208)은 예를 들어, 디바이스(200)의 내부 시스템을 모니터링하는 센서(예를 들어, O2 모니터, 연료 게이지, 온도 모니터 등)를 포함한 추가적인 센서들도 포함할 수 있다. 다른 센서들도 가능하다.
GPS(250)는 디바이스(200)의 지리적 위치를 추정하도록 구성된 임의의 센서일 수 있다. 이를 위해, GPS(250)는 지구와 관련하여 디바이스(200)의 위치를 추정하도록 구성된 송수신기를 포함할 수 있다. GPS(250)는 다른 형태를 취할 수도 있다.
IMU(252)는 관성 가속도에 기초하여 디바이스(200)의 위치 및 배향 변화를 감지하도록 구성된 센서들의 임의의 조합일 수 있다. 일부 실시예들에서, 센서들의 조합은 예를 들어 가속도계 및 자이로스코프를 포함할 수 있다. 센서들의 다른 조합들도 가능하다.
레인지 유닛(254)은 (예를 들어, 무선 신호를 사용하는) RADAR, (예를 들어, 레이저를 사용하는) LIDAR, (예로서, 적외선을 사용하는) 적외선 레인지 유닛, 또는 임의의 다른 레인지 센서와 같이 디바이스(200)가 배치되는 환경 내의 물체들을 감지하도록 구성되는 임의의 센서일 수 있다. 예를 들어, 레인지 유닛(254)은 광을 방출하고 광의 반사를 검출하도록 구성된 광원 및/또는 광 검출기를 포함할 수 있다. 또한, 일부 예들에서, 레인지 유닛(254)은 코히런트(예를 들어, 헤테로다인 검출을 사용함) 또는 인코히런트 검출 모드에서 동작하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 물체를 감지하는 것 이외에도, 레인지 유닛(254)은 물체의 속도 및/또는 진로를 감지하도록 추가로 구성될 수 있다.
카메라(256)는 디바이스(200)가 위치하는 환경의 이미지를 캡처하도록 구성된 임의의 카메라(예를 들어, 스틸 카메라, 비디오 카메라 등)를 포함할 수 있다. 이를 위해, 카메라는 위에서 설명한 임의의 형태를 취할 수 있거나 임의의 다른 형태를 취할 수 있다. 센서 시스템(208)은 추가로 또는 대안으로 도 2에 도시된 컴포넌트 이외의 컴포넌트를 포함할 수 있다.
제어 시스템(210)은 디바이스(200) 및/또는 그의 컴포넌트의 동작을 제어하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 제어 시스템(210)은 롤링 유닛(262) 및 조향 유닛(264)을 포함할 수 있다.
롤링 유닛(262)은 추진 시스템(204)에서 바퀴(예를 들어, 바퀴(230) 등)의 롤링 모션을 조정하도록 구성된 메커니즘들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어 시스템(210)은 디바이스(200)를 특정 속도로 이동시키기 위한 명령을 수신할 수 있고, 제어 시스템(210)은 견인 모터(232)를 제어하여 바퀴(230)가 특정 속도로 롤링하게 할 수 있다. 일부 예들에서, 롤링 유닛(262)은 롤링 인코더(예를 들어, 롤링 인코더(242))로부터 입력을 수신하고 견인 모터(예를 들어, 견인 모터(232))에 제공된 전력을 제어하기 위한 출력 신호를 제공하여 바퀴(예로서, 바퀴(230))의 특정 속도를 달성하는 제어 루프로서 구현될 수 있다. 예시적인 제어 루프는 개방 루프, 폐쇄 루프 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 롤링 유닛(262)은 비례-적분-미분(PID) 제어기로서 구현될 수 있다. 다른 예들도 가능하다.
조향 유닛(264)은 추진 시스템(204)에서 바퀴(예를 들어, 바퀴(230) 등)의 조향 모션을 조정하도록 구성된 메커니즘들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 롤링 유닛(262)과 유사하게, 조향 유닛(264)은 조향 인코더(244)로부터 입력을 수신하고 조향 모터(234)에 대한 전력을 제어하는 출력을 제공하여 특정 속도에서 바퀴(230)의 조향각의 원하는 변화를 달성하는 제어 루프로서 구현될 수 있다. 제어 시스템(210)은 추가로 또는 대안으로 도 2에 도시된 컴포넌트 이외의 컴포넌트를 포함할 수 있다.
주변 장치(212)는 디바이스(200)가 외부 센서, 다른 디바이스, 디바이스(200)의 환경 내의 물체 및/또는 사용자 등과 상호 작용하는 것을 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 주변 장치(212)는 예로서 조작기(270), 통신 시스템(272), 터치스크린(274), 마이크로폰(276) 및/또는 스피커(278)를 포함할 수 있다.
조작기(270)는 예로서 디바이스(200)의 환경 내의 물체를 조작하도록 구성된 로봇 팔 등과 같은 임의의 조작기를 포함할 수 있다. 예를 들어, 조작기(270)는 디바이스(200)의 환경 내의 물체와 상호작용하기 위해 제어 신호를 수신할 수 있다.
통신 시스템(272)은 외부 디바이스로부터 신호를 수신하고/하거나 외부 디바이스에 신호를 제공하기 위한 유선 통신 인터페이스(예를 들어, 병렬 포트, USB 등) 및/또는 무선 통신 인터페이스(예를 들어, 안테나, 송수신기 등)를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 통신 시스템(272)은 디바이스(100)의 동작을 위한 명령을 수신할 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 일부 예들에서, 통신 시스템(272)은 인코더들(242, 244)로부터의 데이터 및/또는 센서 시스템(208)으로부터의 데이터와 같은 출력 데이터를 제공할 수 있다.
터치스크린(274)은 사용자에 의해 디바이스(200)에 커맨드를 입력하는 데 사용될 수 있다. 이를 위해, 터치스크린(274)은 많은 가능성 가운데 특히 용량 감지, 저항 감지 또는 표면 음향파 프로세스를 통해 사용자의 손가락의 위치 및 움직임 중 적어도 하나를 감지하도록 구성될 수 있다. 터치스크린(274)은 터치스크린 표면에 평행한 또는 평면인 방향으로, 터치스크린 표면에 수직인 방향으로 또는 이들 양방향으로 손가락 움직임을 감지할 수 있으며, 터치스크린 표면에 가해지는 압력 레벨을 감지할 수도 있다. 터치스크린(274)은 하나 이상의 반투명 또는 투명 절연 층 및 하나 이상의 반투명 또는 투명 전도 층으로 형성될 수 있다. 터치스크린(274)은 다른 형태를 취할 수도 있다. 또한, 일부 예들에서, 터치스크린(274)은 센서 시스템(208)과 같은 디바이스(200)의 다양한 컴포넌트로부터의 출력을 제공하기 위한 디스플레이로서 구성될 수 있다.
마이크로폰(276)은 디바이스(200)의 사용자로부터 오디오(예를 들어, 음성 커맨드 또는 다른 오디오 입력)를 수신하도록 구성될 수 있다. 유사하게, 스피커(278)는 오디오를 디바이스(200)의 사용자에게 출력하도록 구성될 수 있다. 주변 장치들(212)은 추가로 또는 대안으로 도 2에 도시된 것 이외의 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
컴퓨터 시스템(214)은 하나 이상의 프로세서(280) 및 데이터 저장소(282)를 포함한다. 일부 예들에서, 컴퓨터 시스템(214)의 일부 컴포넌트는 다수의 컴퓨팅 디바이스에 걸쳐 분산될 수 있다. 예를 들어, 데이터 저장소(282)는 디바이스(200)와 통신 가능하게 연결된 외부 데이터 저장 디바이스에 포함될 수 있다. 다른 예도 가능하다. 그러나, 예를 위해, 컴포넌트들은 컴퓨터 시스템(214)의 일부로서 도시되고 설명된다.
컴퓨터 시스템(214)은 추진 시스템(204), 센서 시스템(208), 제어 시스템(210) 및/또는 주변 장치(212) 중 하나 이상으로 데이터를 송신하고 그로부터 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 컴퓨터 시스템(214)은 시스템 버스, 네트워크 및/또는 다른 접속 메커니즘(도 2에 도시되지 않음)에 의해 추진 시스템(204), 센서 시스템(208), 제어 시스템(210) 및/또는 주변 장치(212) 중 하나 이상에 통신 가능하게 연결될 수 있다.
컴퓨터 시스템(214)은 추진 시스템(204), 센서 시스템(208), 제어 시스템(210) 및/또는 주변 장치(212)의 하나 이상의 컴포넌트와 상호 작용하고 이를 제어하도록 더 구성될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 시스템(214)은 조향 모터(234)가 바퀴(230)의 조향각(예를 들어, 배향 등)을 조정하게 하도록 조향 유닛(264)에 명령을 제공하도록 구성될 수 있다. 다른 예로서, 컴퓨터 시스템(214)은 카메라(256)가 디바이스(200)의 환경의 이미지를 캡처하게 하도록 구성될 수 있다. 또 다른 예로서, 컴퓨터 시스템(214)은 터치스크린(274) 상에 시각 정보를 표시하기 위한 명령을 저장하고 실행하도록 구성될 수 있다. 다른 예들도 가능하다.
프로세서(들)(280)는 하나 이상의 범용 프로세서 및/또는 하나 이상의 특수 목적 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서(280)가 하나 초과의 프로세서를 포함하는 한, 그러한 프로세서는 개별적으로 또는 조합하여 동작할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(들)(280) 중 제1 프로세서는 추진 시스템(204)을 동작시킬 수 있고, 프로세서(들)(280) 중 제2 프로세서는 센서 시스템(208)을 동작시킬 수 있고, 기타 등등일 수 있다. 이번에는, 데이터 저장소(282)가 광학, 자기 및/또는 유기 저장소와 같은 하나 이상의 휘발성 및/또는 하나 이상의 비휘발성 저장 컴포넌트를 포함할 수 있으며, 데이터 저장소(282)는 프로세서(280)와 전체적으로 또는 부분적으로 통합될 수 있다.
일부 실시예들에서, 데이터 저장소(282)는 디바이스(200)의 다양한 기능을 수행하기 위해 프로세서(280)에 의해 실행 가능한 명령들(284)(예를 들어, 프로그램 논리)을 포함할 수 있다. 데이터 저장소(282)는 디바이스(200)의 추진 시스템(204), 센서 시스템(208), 제어 시스템(210), 주변 장치(212) 및/또는 임의의 다른 컴포넌트 중 하나 이상으로 데이터를 송신하고, 그들로부터 데이터를 수신하고, 그들과 상호 작용하고/하거나, 그들을 제어하기 위한 명령들을 포함한 추가적인 명령들도 포함할 수 있다. 또한, 데이터 저장소(282)는 추진 시스템(204)(예를 들어, 롤링 인코더(242), 조향 인코더(244) 등)의 복수의 인코더에 의해 제공되는 데이터를 포함할 수 있는 수집된 인코더 데이터(286)를 저장할 수도 있다. 따라서, 일부 예들에서, 프로세서(280)는 명령들(284)을 실행하여, 저장된 인코더 데이터(286)를 분석하고 추진 시스템(204)에 관한 정보를 결정할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 시스템(214)은 저장된 인코더 데이터(286) 및 복수의 바퀴의 주어진 배열에 기초하여 복수의 바퀴(예를 들어, 바퀴(230) 등)의 가능한 배향을 결정할 수 있다. 다른 예들도 가능하며, 본 개시의 예시적인 실시예들에서 보다 상세하게 설명된다. 도 2에 도시되지는 않았지만, 데이터 저장소(282)는 센서 시스템(208)에 의해 수집된 데이터 및/또는 제어 시스템(210)으로부터의 데이터 등과 같은 다른 데이터를 저장할 수 있다. 컴퓨터 시스템(214)은 추가로 또는 대안으로 도 2에 도시된 것 이외의 컴포넌트를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 추진 시스템(204), 센서 시스템(208), 제어 시스템(210) 및 주변 장치(212) 중 하나 이상은 그들 각각의 시스템 내부 및/또는 외부의 다른 컴포넌트와 상호 접속된 방식으로 동작하도록 구성될 수 있다. 또한, 디바이스(200)는 도시된 것에 더하여 또는 대신하여 하나 이상의 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 디바이스(200)는 하나 이상의 추가 인터페이스 및/또는 전력 공급기를 포함할 수 있다. 다른 추가 컴포넌트들도 가능하다. 이러한 실시예들에서, 데이터 저장소(282)는 추가 컴포넌트를 제어하고/하거나 그와 통신하기 위해 프로세서(280)에 의해 실행 가능한 명령들(예를 들어, 명령들(284) 등)을 더 포함할 수 있다.
또한 추가로, 각각의 컴포넌트 및 시스템이 디바이스(200)에 통합된 것으로 도시되지만, 일부 실시예들에서, 하나 이상의 컴포넌트 또는 시스템은 유선 또는 무선 접속을 사용하여 디바이스(200)에 제거 가능하게 장착되거나 (예를 들어, 기계적으로 또는 전기적으로) 달리 접속될 수 있다. 디바이스(200)는 다른 형태들도 취할 수 있다.
도 3a는 예시적인 실시예에 따른 모터 시스템(300)의 평면도이다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 모터 시스템(300)은 제1 고정자(306) 내에 배치된 제1 회전자(304)를 포함하는 조향 모터(302)를 포함할 수 있다. 조향 모터(302)는 제1 회전자(304)를 조향 축을 중심으로 회전시키도록 구성될 수 있다. 모터 시스템(300)은 제2 회전자(도시되지 않음) 내에 배치된 제2 고정자(도시되지 않음)를 포함하는 견인 모터(308)를 더 포함할 수 있다. 제2 회전자는 바퀴(310)를 정의하는 견인 표면을 포함할 수 있으며, 견인 모터(308)는 제2 회전자를 롤링 축을 중심으로 회전시키도록 구성될 수 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 견인 모터(308)는 제1 회전자(304) 내의 개구(312) 내에 배치될 수 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 제1 회전자(304)는 링 형상일 수 있어서, 제1 회전자(304)의 중간 부분은 어떤 재료도 갖지 않는다. 그렇기 때문에, 개구(312)는 제1 회전자(304)의 제1 단부로부터 제1 회전자(304)의 제2 단부까지 연장되는 공동에 의해 정의된다. 이러한 구성은 견인 모터(308)가 배치될 수 있는 개구(312)를 제공한다. 모터 시스템(300)은 제2 회전자에 동축으로 배치되고 제1 회전자(304)에 결합된 차축(314)을 더 포함할 수 있다. 이러한 구성에서, 견인 모터(308)는 조향 모터(302)가 조향 축을 중심으로 제1 회전자(304)를 회전시킬 때 조향 축을 중심으로 회전한다. 동작 시에, 견인 모터(308)는 바퀴(310)(및 대응하는 AGV)가 전후로 이동하게 하기 위해 롤링 축을 중심으로 바퀴(310)를 회전시키도록 구성된다. 또한, 조향 모터(302)는 제1 회전자(304)를 조향 축을 중심으로 회전시키도록 구성될 수 있고, 견인 모터(308)가 차축(314)을 통해 제1 회전자(304)에 결합되기 때문에, 조향 모터(302)에 의한 제1 회전자(304)의 회전은 견인 모터(308)의 바퀴(310)의 회전으로 변환되어, 바퀴(310)의 배향(예로서, 조향각)을 조정한다. 따라서, 모터 시스템(300)은 예시적인 AGV 또는 다른 차량의 조향 및 로코모션 양자를 가능하게 한다.
제1 고정자(306)는 예컨대 디바이스(200)의 프레임(202)과 같은 디바이스의 프레임의 하면에 결합될 수 있다. 또한, 모터 시스템(300)은 전원과 제1 회전자(304) 사이에 제1 전기 접속을 제공하도록 구성된 제1 전기 슬립 링을 포함할 수 있다. 또한, 모터 시스템(300)은 전원과 제2 회전자 사이에 제2 전기 접속을 제공하도록 구성된 제2 전기 슬립 링을 포함할 수 있다.
도 3b는 예시적인 실시예에 따른 모터 시스템(300)의 측면도이다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 동작 시에 바퀴(310)는 롤링 축(316)을 중심으로 회전하여 바퀴(310)를 전후로 이동시킬 수 있다. 또한, 예를 들어, 조향 모터(302)는 조향 축(318)을 중심으로 제1 회전자(304)를 회전시키도록 구성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 차축(314)은 조향 모터(302)가 조향 축(318)을 중심으로 바퀴(310)를 회전시켜 바퀴(310)의 조향각 및/또는 배향을 조정하도록 구성될 수 있다. 또한, 도 3b에 도시된 바와 같이, 조향 축(318)은 롤링 축(316)에 수직이다.
도 3b에 도시된 예에서, 조향 축(318)과 롤링 축(320)은 제1 회전자(304)의 중심(320)에서 교차한다. 제1 회전자(304)는 제1 고정자(306)의 내부에 배치하며, 이는 제1 회전자(304)가 도 3b에 도시된 측면도에서 보이지 않는 이유이다. 이러한 예에서, 모터 시스템(300)의 바퀴(310)는 2 자유도: 롤링 축(316)이 바퀴(310)를 전후로 이동시키는 자유도 및 조향 축(318)이 바퀴(310)의 조향각 및/또는 배향을 조정하는 자유도를 포함한다. 그렇기 때문에, 도 3b에 도시된 바퀴(310)는 홀로노믹하지 않다. 그러나, 모터 시스템(300)은 이러한 구성에서 보다 콤팩트하며, 모터 시스템(300)의 복잡성이 감소된다.
도 3c는 다른 예시적인 실시예에 따른 모터 시스템(300)의 측면도이다. 도 3c에 도시된 도면은 도 3b에 도시된 도면으로부터 90도 회전된다. 도 3c에 도시된 바와 같이, 조향 축(318)이 오프셋 거리(324)만큼 롤링 축(316)으로부터 분리되도록, 조향 축(318)과 롤링 축(316)은 빗나가고 교차하지 않는다. 이러한 예에서, 모터 시스템(300)의 바퀴(310)는 3 자유도: 롤링 축(316)이 바퀴(310)를 전후로 이동시키는 자유도, 조향 축(318)이 바퀴(310)의 조향각 및/또는 배향을 조정하는 자유도, 및 트위스트 축(326)이 조향 축(318)으로부터 오프셋되는 자유도를 포함한다. 그렇기 때문에, 도 3c에 도시된 바퀴(310)는 홀로노믹하다. 그렇기 때문에, 바퀴(310)는 임의의 방향으로 순간적으로 회전할 수 있다. 그러나, 도 3c에 도시된 모터 시스템(300)은 도 3b에 도시된 예보다 덜 콤팩트하고, 모터 시스템(300)의 복잡성이 증가된다. 도 3b 및 3c에 도시된 모터 시스템(300)은 견인 모터(308)의 정중선에 배치된 조향 모터(302)를 도시한다. 그러나, 예들에서, 조향 모터(302)는 견인 모터(308)의 정중선으로부터 오프셋된 거리에 배치될 수 있다. 또한, 도 3b 및 3c에 도시된 바와 같이, 모터 시스템(300)의 높이는 바퀴(310)의 높이를 초과하지 않는다. 따라서, 모터 시스템(300)은 공간이 중요한 다양한 실시예에서 유리할 수 있는 낮은 수직 프로파일을 갖는다. 예를 들어, 모터 시스템(300)은 조향 가능한 포크를 갖는 팔레트 잭에서 사용될 수 있다. 다른 예들도 가능하다.
도 3d는 예시적인 실시예에 따른 모터 시스템(300)의 등각도이다. 도 3d에 도시된 바와 같이, 모터 시스템(300)은 제1 고정자(306) 내에 배치된 제1 회전자(304)를 포함하는 조향 모터(302)를 포함할 수 있다. 조향 모터(302)는 제1 회전자(304)를 조향 축을 중심으로 회전시키도록 구성될 수 있다. 도 3e에 도시된 모터 시스템(300)의 단면도에 도시된 바와 같이, 모터 시스템(300)은 제2 회전자(324) 내에 배치된 제2 고정자(322)를 포함하는 견인 모터(308)를 더 포함할 수 있다. 제2 회전자(324)는 바퀴(310)를 정의하는 견인 표면을 포함할 수 있고, 견인 모터(308)는 롤링 축을 중심으로 제2 회전자(324)를 회전시키도록 구성될 수 있다. 도 3d 및 3e에 도시된 바와 같이, 견인 모터(308)는 제1 회전자(304) 내의 개구(312) 내에 배치될 수 있다. 도 3d 및 3e에 도시된 바와 같이, 제1 회전자(304)는 링 형상일 수 있어, 제1 회전자(304)의 중간 부분은 어떠한 재료도 갖지 않는다. 따라서, 개구(312)는 제1 회전자(304)의 제1 단부로부터 제1 회전자(304)의 제2 단부까지 연장되는 공동에 의해 정의된다. 이러한 구성은 견인 모터(308)가 배치될 수 있는 개구(312)를 제공한다. 모터 시스템(300)은 제2 회전자에 동축으로 배치되고 제1 회전자(304)에 결합된 차축(314)을 더 포함할 수 있다. 이러한 구성에서, 견인 모터(308)는 조향 모터(302)가 조향 축을 중심으로 제1 회전자(304)를 회전시킬 때 조향 축을 중심으로 회전한다. 동작 시에, 견인 모터(308)는 바퀴(310)(및 대응하는 AGV)가 전후로 이동하게 하기 위해 롤링 축을 중심으로 바퀴(310)를 회전시키도록 구성된다. 또한, 조향 모터(302)는 제1 회전자(304)를 조향 축을 중심으로 회전시키도록 구성될 수 있고, 견인 모터(308)가 차축(314)을 통해 제1 회전자(304)에 결합되기 때문에, 조향 모터(302)에 의한 제1 회전자(304)의 회전은 견인 모터(308)의 바퀴(310)의 회전으로 변환되어 바퀴(310)의 배향(예로서, 조향각)을 조정한다. 따라서, 모터 시스템(300)은 예시적인 AGV 또는 다른 차량의 조향 및 로코모션 양자를 가능하게 한다.
도 3f는 예시적인 실시예에 따른, 모터 시스템을 구비한 조향 가능 포크의 등각도이다. 전술한 바와 같이, 제1 고정자(306)는 디바이스의 프레임에 결합될 수 있다. 도 3f에 도시된 예에서, 제1 고정자(306)는 팔레트 잭의 포크(326)에 결합된다. 따라서, 모터 시스템(300)은 팔레트 잭의 조향 및 로코모션 양자에 사용될 수 있다. 다른 예시적인 실시예들도 가능하다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 방법(400)의 블록도이다. 도 4에 도시된 방법(400)은 예를 들어 디바이스(200) 및/또는 모터 시스템(300)과 함께 사용될 수 있는 방법의 일 실시예를 제공한다. 방법(400)은 블록 402-404 중 하나 이상에 의해 도시된 바와 같은 하나 이상의 동작, 기능 또는 액션을 포함할 수 있다. 블록들이 순차적 순서로 도시되지만, 이들 블록은 일부 예들에서 병렬로 그리고/또는 여기에서 설명된 것과 다른 순서로 수행될 수 있다. 또한, 다양한 블록들은 더 적은 블록들로 결합될 수 있고, 추가 블록들로 분할될 수 있고/있거나, 원하는 구현에 기초하여 제거될 수 있다.
또한, 본 명세서에 개시된 방법(400) 및 다른 프로세스들 및 방법들에 대해, 흐름도는 본 실시예들의 하나의 가능한 구현의 기능 및 동작을 도시한다. 이와 관련하여, 각각의 블록은 프로세스에서 특정 논리 기능들 또는 단계들을 구현하기 위해 프로세서에 의해 실행 가능한 하나 이상의 명령을 포함하는 모듈, 세그먼트, 제조 또는 동작 프로세스의 일부 또는 프로그램 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 프로그램 코드는 예로서 디스크 또는 하드 드라이브를 포함한 저장 디바이스와 같은 임의의 타입의 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 예로서 레지스터 메모리, 프로세서 캐시 및 랜덤 액세스 메모리(RAM)와 같이 단기간 동안 데이터를 저장하는 컴퓨터 판독 가능 매체와 같은 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 또한 예로서 판독 전용 메모리(ROM), 광학 또는 자기 디스크, CD-ROM(compact-disc read only memory)과 같은 보조 또는 영구 장기 저장소와 같은 비일시적인 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 또한 임의의 다른 휘발성 또는 비휘발성 저장 시스템일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 예를 들어, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 또는 유형의 저장 디바이스로 간주될 수 있다.
또한, 본 명세서에 개시된 방법(400) 및 다른 프로세스들 및 방법들에 대해, 도 4의 각각의 블록은 프로세스에서 특정 논리 기능들을 수행하도록 배선된 회로를 나타낼 수 있다.
블록 402에서, 방법(400)은 디바이스의 제어 시스템에 의해 디바이스의 목표 위치를 결정하는 단계를 포함한다. 일례에서, 목표 위치는 디바이스의 환경 내의 물체와 일치할 수 있다. 예들에서, 예시적인 디바이스는 디바이스의 제어 시스템에 의해 자동화된 적어도 일부 기능들을 갖는 기계적으로 동작 가능한 이동 디바이스이다. 특정 예로서, 디바이스는 AGV일 수 있다. 이러한 AGV는 개별 박스들 또는 케이스들을 운반할 수 있는 비교적 작은 이동 로봇 디바이스일 수 있다. AGV는 창고 환경 내에서의 로코모션을 허용하는 바퀴들을 포함할 수 있다. 또한, AGV의 상면은 운반할 박스 또는 다른 물체를 배치하는 데 사용될 수 있다. 일부 예들에서, 상면은 AGV로 또는 그로부터 물체를 이동시키기 위한 회전 컨베이어를 포함할 수 있다. 추가 예들에서, AGV는 배터리 충전 스테이션에서 신속하게 재충전되고/되거나 배터리 교환 스테이션에서 새 배터리로 교환될 수 있는 하나 이상의 배터리에 의해 급전될 수 있다. 추가 예들에서, AGV는 내비게이션용 센서와 같은, 여기에 구체적으로 식별되지 않은 다른 컴포넌트를 추가로 포함할 수 있다. 다른 형상과 크기를 갖는 AGV도, 아마도 창고에 의해 취급되는 패키지 타입에 따라, 로봇 창고 플리트 내에 포함될 수 있다.
일례에서, 디바이스의 목표 위치를 결정하는 단계는 디바이스가 목표 위치에서 물체를 픽업하기 위한 명령을 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 예들에서, 물체를 픽업하기 위한 명령은 디바이스의 제어 시스템에 의해 수신할 수 있는 임의 타입의 디지털 신호 또는 정보를 포함한다. 일부 예들에서, 명령은 물체를 식별하는 다른 정보 없이 물체를 픽업하기 위한 신호만을 포함할 수 있다. 이러한 예들에서, 디바이스의 제어 시스템은 디바이스의 현재 배치에 기초하여 어느 물체를 픽업할지를 추정하거나 다른 방식으로 물체를 식별할 수 있다. 제어 시스템은 또한 픽업될 물체의 타입에 관한 미리 결정된 가이드라인을 사용할 수 있다. 예를 들어, AGV는 박스를 단지 픽업하고 이동시키기 위한 미리 결정된 가이드라인을 가질 수 있다. 다른 예들에서, 명령은 제어 시스템이 픽업될 물체를 식별하는 데 도움이 되는 정보를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 명령은 물체 타입(예로서, 박스), 물체의 위치 또는 다른 타입의 식별 정보(예로서, 형상, 크기, 컬러, 식별 번호 등)를 포함할 수 있다. 추가 예들에서, 명령은 또한 물체를 픽업하는 방법을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 명령은 픽업 포인트 및/또는 물체의 어느 쪽을 사용하여 AGV의 상면에 물체를 배치할지를 나타낼 수 있다.
일부 예들에서, 디바이스의 목표 위치는 디바이스의 제어 시스템에 디지털 신호를 전송하는 원격 운영자 컴퓨팅 디바이스로부터 수신될 수 있다. 예를 들어, 원격 운영자 컴퓨팅 디바이스는 물체의 픽업을 완료하기 위해 디바이스의 로컬 자동화 시스템에 대한 제어를 포기하기 위한 선택 가능한 옵션(예를 들어, 버튼 또는 메뉴 아이템)을 갖는 그래픽 사용자 인터페이스를 포함할 수 있다. 일부 예들에서, 사용자 인터페이스는 또한 (예를 들어, 스크린 상의 물체를 클릭하거나 선택함에 의한) 물체의 식별 및/또는 물체 상의 어떤 포인트를 픽업 포인트로서 사용할지와 같이, 명령에 포함할 다른 타입의 정보의 통신을 가능하게 할 수 있다.
추가 예들에서, 디바이스의 목표 위치는 원격 자동화 시스템으로부터 대신 수신될 수 있다. 예를 들어, 명령은 도 1b를 참조하여 설명된 바와 같이 글로벌 제어 시스템(150)과 같은 로봇 창고 플리트의 글로벌 제어 시스템으로부터 수신될 수 있다. 이러한 예들에서, 글로벌 제어 시스템은 자동화된 최종 디바이스 접근 및 물체 픽업을 위해 제어 시스템에 제어를 전달하기 전에 픽업될 물체에 가깝게 (예를 들어, 환경의 글로벌 맵을 사용하여) 내비게이션하도록 디바이스를 제어할 수 있다.
블록 404에서, 방법(400)은 디바이스의 제어 시스템에 의해 디바이스의 복수의 바퀴를 동작시켜 디바이스가 목표 위치로 내비게이션하게 하는 단계를 포함한다. 복수의 바퀴 각각은 도 3a-3c와 관련하여 전술한 모터 시스템(300)과 유사하게 구성될 수 있다. 따라서, 복수의 바퀴 각각은 제1 고정자 내에 배치된 제1 회전자를 포함하는 조향 모터를 포함할 수 있다. 조향 모터는 제1 회전자를 조향 축을 중심으로 회전시키도록 구성될 수 있다. 또한, 복수의 바퀴 각각은 제2 회전자 내에 배치된 제2 고정자를 포함하는 견인 모터를 포함할 수 있다. 제2 회전자는 견인 표면을 포함할 수 있으며, 견인 모터는 제2 회전자를 롤링 축을 중심으로 회전시키도록 구성될 수 있다. 견인 모터는 제1 회전자 내의 개구 내에 배치된다. 또한 추가로 복수의 바퀴 각각은 조향 모터가 조향 축을 중심으로 제1 회전자를 회전시킬 때 조향 축을 중심으로 견인 모터가 회전하도록, 제2 회전자에 동축으로 배치되고 제1 회전자에 결합된 차축을 포함할 수 있다.
또한, 방법(400)은 디바이스에 의해, 조향 모터에 결합된 제1 인코더로부터, 주어진 바퀴의 조향 축의 모션 및 배향을 나타내는 데이터를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 방법(400)은 디바이스에 의해, 견인 모터에 결합된 제2 인코더로부터, 주어진 바퀴의 롤링 축의 모션을 나타내는 데이터를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 디바이스의 복수의 바퀴를 동작시켜 디바이스가 목표 위치로 내비게이션하게 하는 단계는 인코더로부터 수신된 데이터에 기초한다. 일례에서, 롤링 인코더는 견인 모터에 결합될 수 있고, 견인 모터의 모션 및/또는 배향을 나타내는 데이터를 제공하도록 구성될 수 있다. 유사하게, 조향 인코더는 조향 모터에 결합될 수 있고, 조향 모터의 모션 및/또는 배향을 나타내는 데이터를 제공하도록 구성될 수 있다. 이러한 예들에서, 롤링 인코더 및/또는 조향 인코더는 견인 모터 및/또는 조향 모터의 배향을 나타내는 데이터를 제공할 수 있으며, 디바이스는 신호(예를 들어, 인덱스 펄스)가 롤링 인코더 및/또는 조향 인코더로부터 수신될 때까지 주어진 바퀴를 회전시키지 않는다. 또한, 일부 예들에서, 디바이스는 롤링 인코더 및/또는 조향 인코더에 의해 제공된 데이터에 기초하여 주어진 롤링 속도 및/또는 조향 속도를 결정하도록 구성될 수 있다.
본 개시는 다양한 양태들의 예시로서 의도되는, 본원에 설명된 특정 실시예들에 관하여 한정되어서는 안 된다. 관련 기술분야의 기술자에게 명백할 바와 같이, 많은 변형 및 변경이 본 개시의 사상 및 범위를 벗어나지 않고서 이루어질 수 있다. 본 명세서에 열거된 것들 이외에, 본 개시의 범위 내에 있는 기능적으로 동등한 방법들 및 장치들이, 전술한 설명으로부터 관련 기술분야의 기술자들에게 명백할 것이다. 이러한 변형 및 변경은 첨부된 청구항들의 범위 내에 속하는 것으로 의도된다.
위의 상세한 설명은 첨부된 도면을 참조하여 개시된 시스템, 디바이스 및 방법의 다양한 특징 및 기능을 설명한다. 도면에서, 유사한 기호는 문맥이 달리 지시하지 않는 한 전형적으로 유사한 컴포넌트를 식별한다. 본 명세서 및 도면에 설명된 예시적인 실시예들은 제한하려는 것이 아니다. 본 명세서에 제시된 주제의 정신 또는 범위를 벗어나지 않고서 다른 실시예들이 이용될 수 있고 다른 변경들이 이루어질 수 있다. 본 명세서에 일반적으로 설명되고 도면들에 도시된 바와 같은, 본 개시의 양태들은 매우 다양한 상이한 구성들로 배열, 대체, 조합, 분리, 및 설계될 수 있으며, 이들 모두는 본 명세서에서 명시적으로 고려된다는 것을 쉽게 이해할 것이다.
정보 처리를 나타내는 블록은 본 명세서에서 설명된 방법 또는 기술의 특정 논리 기능을 수행하도록 구성될 수 있는 회로에 대응할 수 있다. 대안으로 또는 추가로, 정보 처리를 나타내는 블록은 (관련 데이터를 포함한) 프로그램 코드의 모듈, 세그먼트 또는 일부에 대응할 수 있다. 프로그램 코드는 방법 또는 기술에서 특정 논리 기능 또는 액션을 구현하기 위해 프로세서에 의해 실행 가능한 하나 이상의 명령을 포함할 수 있다. 프로그램 코드 및/또는 관련 데이터는 디스크 또는 하드 드라이브 또는 다른 저장 매체를 포함한 저장 디바이스와 같은 임의의 타입의 컴퓨터 판독 가능 매체에 저장될 수 있다.
또한, 컴퓨터 판독 가능 매체는 레지스터 메모리, 프로세서 캐시 및 랜덤 액세스 메모리(RAM)와 같이 단기간 동안 데이터를 저장하는 컴퓨터 판독 가능 매체와 같은 비일시적인 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨터 판독 가능 매체는 예로서 판독 전용 메모리(ROM), 광학 또는 자기 디스크, CD-ROM(compact-disc read only memory)과 같은 보조 또는 영구 장기 저장소와 같은, 더 긴 기간 동안 프로그램 코드 및/또는 데이터를 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 또한 임의의 다른 휘발성 또는 비휘발성 저장 시스템일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 예를 들어, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체 또는 유형의 저장 디바이스로 간주될 수 있다.
또한, 하나 이상의 정보 전송을 나타내는 블록은 동일한 물리적 디바이스 내의 소프트웨어 및/또는 하드웨어 모듈들 간의 정보 전송에 대응할 수 있다. 그러나, 다른 정보 전송이 상이한 물리적 디바이스들 내의 소프트웨어 모듈들 및/또는 하드웨어 모듈들 사이에서 이루어질 수 있다.
도면들에 도시된 특정 배열들은 제한적인 것으로 간주되어서는 안 된다. 다른 실시예들은 주어진 도면에 도시된 각각의 요소를 더 많이 또는 더 적게 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 도시된 요소들 중 일부는 결합되거나 생략될 수 있다. 또한 추가로, 예시적인 실시예는 도면들에 도시되지 않는 요소들을 포함할 수 있다.
다양한 양태들 및 실시예들이 본 명세서에 개시되었지만, 다른 양태들 및 실시예들이 관련 기술분야의 기술자에게 명백할 것이다. 본 명세서에 개시된 다양한 양태 및 실시예는 예시의 목적을 위한 것이고, 제한하려는 것이 아니며, 진정한 범위는 다음의 청구항들에 의해 지시된다.

Claims (20)

  1. 모터 시스템으로서,
    제1 고정자 내에 배치된 제1 회전자를 포함하는 조향 모터 - 상기 조향 모터는 조향 축을 중심으로 상기 제1 회전자를 회전시키도록 구성됨 -;
    제2 회전자 내에 배치된 제2 고정자를 포함하는 견인 모터 - 상기 제2 회전자는 바퀴를 정의하는 견인 표면을 포함하고, 상기 견인 모터는 롤링 축을 중심으로 상기 제2 회전자를 회전시키도록 구성되고, 상기 견인 모터는 상기 제1 회전자 내의 개구 내에 배치됨 -; 및
    상기 조향 모터가 상기 조향 축을 중심으로 상기 제1 회전자를 회전시킬 때 상기 견인 모터가 상기 조향 축을 중심으로 회전하도록, 상기 제2 회전자에 동축으로 배치되고 상기 제1 회전자에 결합된 차축
    을 포함하는 모터 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조향 축의 모션 및 배향을 나타내는 데이터를 제공하도록 상기 조향 모터에 결합된 제1 인코더;
    상기 롤링 축의 모션을 나타내는 데이터를 제공하도록 상기 견인 모터에 결합된 제2 인코더; 및
    상기 제1 인코더에 의해 제공된 상기 데이터 및 상기 제2 인코더에 의해 제공된 상기 데이터에 기초하여 상기 조향 축의 상기 모션 및 상기 롤링 축의 상기 모션을 식별하도록 구성된 제어기
    를 더 포함하는 모터 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 인코더는 상기 조향 모터가 제1 배향에 있음을 나타내는 제1 신호를 제공하도록 구성되고, 상기 제2 인코더는 상기 견인 모터가 제2 배향에 있음을 나타내는 제2 신호를 제공하도록 구성되고, 상기 제어기는 상기 제1 인코더가 상기 제1 신호를 제공할 때까지 상기 조향 모터로 하여금 상기 바퀴를 회전시키게 하도록 구성되고, 상기 제어기는 상기 제2 인코더가 상기 제2 신호를 제공할 때까지 상기 견인 모터로 하여금 상기 바퀴를 회전시키게 하도록 구성되는 모터 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 제1 인코더로부터의 상기 데이터에 기초하여, 상기 제어기가 상기 조향 모터로 하여금 상기 바퀴를 회전시키게 하는 것에 응답하여, 상기 조향 모터의 제1 속도를 결정하도록 구성되고, 상기 제어기는, 상기 제2 인코더로부터의 상기 데이터에 기초하여, 상기 제어기가 상기 견인 모터로 하여금 상기 바퀴를 회전시키게 하는 것에 응답하여, 상기 견인 모터의 제2 속도를 결정하도록 구성되고, 상기 제어기는 상기 결정된 속도들에 또한 기초하여 상기 바퀴의 상기 조향 축의 상기 모션 및 상기 롤링 축의 상기 모션을 식별하도록 구성되는 모터 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 조향 축은 상기 롤링 축에 수직인 모터 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 조향 축과 상기 롤링 축은 상기 제1 회전자의 중심에서 교차하는 모터 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 조향 축이 오프셋 거리만큼 상기 롤링 축으로부터 분리되도록, 상기 조향 축과 상기 롤링 축은 빗나가고 교차하지 않는 모터 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    전원과 상기 제1 회전자 사이에 제1 전기 접속을 제공하도록 구성된 제1 전기 슬립 링, 및 상기 전원과 상기 제2 회전자 사이에 제2 전기 접속을 제공하도록 구성된 제2 전기 슬립 링을 더 포함하는 모터 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 조향 모터는 상기 견인 모터의 정중선에 배치되는 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 모터 시스템의 높이는 상기 바퀴의 높이를 초과하지 않는 방법.
  11. 디바이스로서,
    상면 및 하면을 포함하는 프레임;
    상기 프레임의 상기 하면에 결합된 복수의 바퀴 - 상기 복수의 바퀴 각각은,
    제1 고정자 내에 배치된 제1 회전자를 포함하는 조향 모터 - 상기 조향 모터는 조향 축을 중심으로 상기 제1 회전자를 회전시키도록 구성되고, 상기 제1 고정자는 상기 프레임의 상기 하면에 결합됨 -;
    제2 회전자 내에 배치된 제2 고정자를 포함하는 견인 모터 - 상기 제2 회전자는 견인 표면을 포함하고, 상기 견인 모터는 롤링 축을 중심으로 상기 제2 회전자를 회전시키도록 구성되고, 상기 견인 모터는 상기 제1 회전자 내의 개구 내에 배치됨 -; 및
    상기 조향 모터가 상기 조향 축을 중심으로 상기 제1 회전자를 회전시킬 때 상기 견인 모터가 상기 조향 축을 중심으로 회전하도록, 상기 제2 회전자에 동축으로 배치되고 상기 제1 회전자에 결합된 차축
    을 포함함 -; 및
    상기 디바이스가 환경 내에서 내비게이션하게 하기 위해 상기 복수의 바퀴 각각의 상기 조향 모터 및 상기 견인 모터를 동작시키도록 구성된 제어기
    를 포함하는 디바이스.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 조향 축의 모션 및 배향을 나타내는 데이터를 제공하도록 상기 조향 모터에 결합된 제1 인코더;
    상기 롤링 축의 모션을 나타내는 데이터를 제공하도록 상기 견인 모터에 결합된 제2 인코더; 및
    상기 제1 인코더에 의해 제공된 상기 데이터 및 상기 제2 인코더에 의해 제공된 상기 데이터에 기초하여 상기 조향 축의 상기 모션 및 상기 롤링 축의 상기 모션을 식별하도록 구성된 제어기
    를 더 포함하는 디바이스.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 인코더는 상기 조향 모터가 제1 배향에 있음을 나타내는 제1 신호를 제공하도록 구성되고, 상기 제2 인코더는 상기 견인 모터가 제2 배향에 있음을 나타내는 제2 신호를 제공하도록 구성되고, 상기 제어기는 상기 제1 인코더가 상기 제1 신호를 제공할 때까지 상기 조향 모터로 하여금 상기 바퀴를 회전시키게 하도록 구성되고, 상기 제어기는 상기 제2 인코더가 상기 제2 신호를 제공할 때까지 상기 견인 모터로 하여금 상기 바퀴를 회전시키게 하도록 구성되는 디바이스.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 제1 인코더로부터의 상기 데이터에 기초하여, 상기 제어기가 상기 조향 모터로 하여금 상기 바퀴를 회전시키게 하는 것에 응답하여, 상기 조향 모터의 제1 속도를 결정하도록 구성되고, 상기 제어기는, 상기 제2 인코더로부터의 상기 데이터에 기초하여, 상기 제어기가 상기 견인 모터로 하여금 상기 바퀴를 회전시키게 하는 것에 응답하여, 상기 견인 모터의 제2 속도를 결정하도록 구성되고, 상기 제어기는 상기 결정된 속도들에 또한 기초하여 상기 바퀴의 상기 조향 축의 상기 모션 및 상기 롤링 축의 상기 모션을 식별하도록 구성되는 디바이스.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 바퀴 중 주어진 바퀴의 상기 조향 축은 상기 복수의 바퀴 중 상기 주어진 바퀴의 상기 롤링 축에 수직인 디바이스.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 바퀴는 4개의 바퀴를 포함하는 디바이스.
  17. 방법으로서,
    디바이스의 제어 시스템에 의해, 상기 디바이스의 목표 위치를 결정하는 단계;
    상기 디바이스의 상기 제어 시스템에 의해, 상기 디바이스의 복수의 바퀴를 동작시켜, 상기 디바이스로 하여금 상기 목표 위치로 내비게이션하게 하는 단계
    를 포함하고,
    상기 복수의 바퀴 각각은,
    제1 고정자 내에 배치된 제1 회전자를 포함하는 조향 모터 - 상기 조향 모터는 조향 축을 중심으로 상기 제1 회전자를 회전시키도록 구성됨 -;
    제2 회전자 내에 배치된 제2 고정자를 포함하는 견인 모터 - 상기 제2 회전자는 견인 표면을 포함하고, 상기 견인 모터는 롤링 축을 중심으로 상기 제2 회전자를 회전시키도록 구성되고, 상기 견인 모터는 상기 제1 회전자 내의 개구 내에 배치됨 -; 및
    상기 조향 모터가 상기 조향 축을 중심으로 상기 제1 회전자를 회전시킬 때 상기 견인 모터가 상기 조향 축을 중심으로 회전하도록, 상기 제2 회전자에 동축으로 배치되고 상기 제1 회전자에 결합된 차축
    을 포함하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 디바이스에 의해, 상기 조향 모터에 결합된 제1 인코더로부터, 주어진 바퀴의 상기 조향 축의 모션 및 배향을 나타내는 데이터를 수신하는 단계; 및
    상기 디바이스에 의해, 상기 견인 모터에 결합된 제2 인코더로부터, 상기 주어진 바퀴의 상기 롤링 축의 모션을 나타내는 데이터를 수신하는 단계
    를 더 포함하고,
    상기 디바이스의 상기 복수의 바퀴를 동작시켜 상기 디바이스로 하여금 상기 목표 위치로 내비게이션하게 하는 단계는 상기 제1 인코더로부터 수신된 상기 데이터 및 상기 제2 인코더로부터 수신된 상기 데이터에 기초하는 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 조향 축은 상기 롤링 축에 수직인 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 조향 축이 오프셋 거리만큼 상기 롤링 축으로부터 분리되도록, 상기 조향 축과 상기 롤링 축은 빗나가고 교차하지 않는 방법.
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