KR20180063696A - 자동 이동 대차의 경로 설정 방법 - Google Patents

자동 이동 대차의 경로 설정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동 이동 대차의 이동경로 생성 및 삽입, 삭제, 변경 및 이를 기반으로 산출된 주행 경로의 시각화 방법 및 작업 결과를 이용한 검색 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일측면에 따른 실시예는 자동 이동 대차의 경로 설정 방법을 제공한다. 자동 이동 대차의 경로 설정 방법은, 복수의 노드들을 자동 이동 대차가 이동하는 주행 경로에 배치하는 단계, 상기 자동 이동 대차가 노드에서 수행할 작업에 연관된 노드 속성 및 상기 노드에 연결된 구간에서 수행할 작업에 연관된 작업 속성을 상기 복수의 노드별로 입력받는 단계 및 상기 노드 속성 및 상기 구간 속성을 포함하는 경로 시퀀스를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

자동 이동 대차의 경로 설정 방법 및 설정된 경로의 시각화 및 작업 결과에 대한 검색 방법{Method of setting path of automated guided vehicle, method of visualizing path, and method of searching work result}
본 발명은 자동 이동 대차의 이동경로 생성 및 삽입, 삭제, 변경 및 이를 기반으로 산출된 주행 경로의 시각화 방법 및 작업 결과를 이용한 검색 방법에 관한 것이다.
자동 이동 대차(Automated Guided Vehicle 또는 Mobile Robot)는 사용자가 미리 설치해둔 주행 가이드라인 경로 및 주행 가이드라인 경로 상에 설치된 식별자의 명령을 인식하여 해당 경로를 따라 자동 주행하며 작업을 수행하는 장치이다. 자동 이동 대차의 주행 경로는 지면 아래 또는 공중에 설치된 전선, 지면 또는 벽면에 설치된 광학 또는 마그네틱 테이프, 또는 레이저, GPS 등 다양한 수단에 의해 정의될 수 있다.
기존 기술의 경우, 자동 이동 대차의 주행 경로 설정은 미리 작도된 작업 공간의 레이아웃 및 실제 측정과 같은 사전 작업을 기반으로 수행되기 때문에, 상당한 작업 공수 및 비용이 수반된다. 특히, 작업 공간내 복잡한 선반들이 배치된 상황은 더욱 그러한데, 이는 상황에 따라 언제라도 재배치 또는 교체될 수 있는 선반의 배열까지 매번 현장 레이아웃에 반영하기는 어렵기 때문이다. 또한, 기존 AGV 방식의 경우, 경로상에 배치된 모든 선반이나 랙 등은 수작업에 의해 2D로 도면화하고 있으며, 특히 3D로 변환시 전문 기술자에 의해 별도로 재구성 되어야만 한다. 또한, 기존 방식은, 2D 화면상에서 자동 이동 대차의 단순한 움직임을 모니터링 할 뿐, 실질적으로 배치된 설치물의 형태나 선반의 단수, 높이, 재질등을 정확히 표현하고 있지 않으며, 특히 기 작도된 경로 및 배치도를 편집해야 할 경우, 숙련된 기술자에 의해 매번 재구성 되어야 한다. 또한, 현존하는 재고관리 기술은 아이템 레벨의 위치 검색 서비스는, 현장환경에 다양한 요구사항을 충족시키지 못한채 파일럿 단계에 머물러있고, 실험 신뢰도 결여로 인해 상용화는 이루어지지 않고 있다. 더욱이, 실제 작업 공간내에 위치한 모든 설치물이나 물품들을 시각화해주는 방식은 시도되지 않았다.
본 발명은, 자동 이동 대차의 주행 경로를 편리하고 신속하게 생성, 삽입, 삭제 또는 변경하고, 이를 토대로 생성된 경로 시퀀스를 기반으로 자동 이동 대차가 작업을 수행하여, 산출된 결과값을 검색하거나 시각화하는 방안을 제공하고자 한다. 또한, 주행 경로 설정만으로 경로 및 경로상에 배치된 설치물을 손쉽게 2D 또는 3D로 시각화하여 선반, 렉, 테이블 등 경로상에 배치된 설치물이나 진열된 물품들을 실제 이미지나 영상으로 입체적으로 시각화 하고, 또한 개별 제품의 위치 정보를 수집하여 표현하고 검색할 수 있는 방안을 제공하고자 한다. 특히, 이를 통하여, 자동 이동 대차가 도서관의 도서 관리나 물류 창고의 재고 조사 등과 같이 다양한 산업 분야에 응용될 수 있는 방안을 제공하고자 한다.
자동 이동 대차의 주행 시퀀스는 자동 이동 대차가 주행하는 경로에 배치된 복수의 노드들과 상기 복수의 노드들 중 연속하는 두 개의 노드를 연결하는 복수의 구간들로 구성할 수 있다. 예를 들어, 경로상의 노드라 함은 자동 이동 대차의 주행 경로상의 위치를 판별하고, 각 위치에서 수행되어야 할 작업을 정의하기 위해, 경로상에 임의의 간격으로 부착되는 RFID 태그, 바코드 등의 식별자를 포함할 수 있다. 복수의 노드들은 상기 자동 이동 대차가 각 노드에서 수행할 작업을 정의하는 노드 속성에 연관되고, 상기 복수의 구간들은 상기 자동 이동 대차가 각 구간에서 수행할 작업을 정의하는 구간 속성에 연관된다.
본 발명의 일측면에 따른 실시예는 자동 이동 대차의 경로 설정 방법을 제공한다. 자동 이동 대차의 경로 설정 방법은, 복수의 노드들을 자동 이동 대차가 이동하는 주행 경로에 배치하는 단계, 상기 자동 이동 대차가 노드에서 수행할 작업에 연관된 노드 속성 및 상기 노드에 연결된 구간에서 수행할 작업에 연관된 작업 속성을 상기 복수의 노드별로 입력받는 단계 및 상기 노드 속성 및 상기 구간 속성을 포함하는 경로 시퀀스를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
자동 이동 대차의 경로 설정 방법은, 상기 노드 속성 및 상기 구간 속성을 저장하는 단계 및 상기 노드 속성 및 상기 구간 속성에 따라 상기 자동 이동 대차를 구동시켜서 상기 노드 속성 및 상기 구간 속성의 무결성을 단위 경로별로 검증하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 자동 이동 대차의 경로 설정 방법은 상기 경로 시퀀스를 디스플레이에 표시하는 단계, 상기 신규 주행 경로가 삽입될 위치에 있는 노드를 표시된 경로 시퀀스에서 선택받는 단계, 상기 신규 주행 경로를 정의하는 노드별로 노드 속성 및 구간 속성을 입력받는 단계, 상기 신규 주행 경로가 반영된 경로 시퀀스를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 자동 이동 대차의 경로 설정 방법은 상기 경로 시퀀스를 디스플레이에 표시하는 단계, 상기 기존 주행 경로 중 선택된 노드를 표시된 경로 시퀀스에서 삭제하는 단계, 삭제된 노드에 연결된 노드에 대한 노드 속성 및 구간 속성을 입력받는 단계, 상기 삭제된 노드가 반영된 경로 시퀀스를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 노드 속성은 노드 유형, 상기 자동 이동 대차의 주행 방향, 회전 각도, 경로간 높이차의 조합을 포함할 수 있으며, 상기 구간 속성은 상기 자동 이동 대차의 높이, 주행 속도 및 작업 상세 정보의 조합을 포함할 수 있다.
한편, 자동 이동 대차의 경로 설정 방법은, 상기 경로 시퀀스에서 설치물을 시각화하는데 필요한 시각화 정보를 추출하는 단계 및 상기 시각화 정보에 기초하여 상기 설치물을 시각화하는 단계를 포함하되, 상기 시각화 정보는 노드 유형, 설치물 높이 및 구간 길이와 궤적을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 시각화 정보에 기초하여 상기 설치물을 시각화하는 단계는, 상기 노드의 배열 순서, 상기 노드 유형, 상기 구간 길이와 궤적을 이용하여 시각화할 설치물의 위치를 결정하는 단계 및 상기 노드 유형 및 상기 설치물 높이를 이용하여 설치물 이미지를 렌더링하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일측면에 따른 실시예는 자동 이동 대차의 작업 수행 방법을 제공한다. 자동 이동 대차의 작업 수행 방법은 경로 시퀀스를 이용하여 주행하는 자동 이동 대차가 주행 경로상에 배치된 노드를 검출하는 단계, 검출된 노드의 노드 속성에 의해 정의된 작업 또는 상기 검출된 노드에 연결된 구간의 구간 속성에 의해 정의된 작업을 상기 자동 이동 대차가 수행하는 단계 및 상기 구간 속성에 의해 정의된 작업의 수행 결과를 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 구간 속성에 의해 정의된 작업은 설치물에 수납된 물품의 물품 식별자를 리딩하는 작업일 수 있다.
한편, 구간 속성에 의해 정의된 작업을 상기 자동 이동 대차가 수행하는 단계는, 제1 판독 위치에서 동일한 물품 식별자에 대한 제1 리딩 카운트를 저장하는 단계; 제2 판독 위치에서 상기 물품 식별자에 대한 제2 리딩 카운트를 생성하는 단계; 및 상기 제1 리딩 카운트와 상기 제2 리딩 카운트 중 큰 값을 상기 물품 식별자에 대한 최대 리딩 카운트로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 자동 이동 대차의 작업 수행 방법은 결정된 최대 리딩 카운트에 연관된 위치를 이용하여 상기 물품의 위치 정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 자동 이동 대차의 작업 수행 방법은 상기 경로 시퀀스를 이용하여 상기 설치물을 시각화하는 단계 및 상기 물품의 위치 정보를 이용하여 상기 물품의 위치를 시각화된 설치물에 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 자동 이동 대차의 작업 수행 방법은 비전 카메라가 상기 설치물을 셀 단위로 촬영하여 셀 단위 이미지를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
특히, 상기 자동 이동 대차는, 상기 경로 시퀀스를 역순으로 추적하여 역방향으로 주행하면서 상기 구간 속성에 의해 정의된 작업을 수행할 수 있으며, 검출된 노드의 노드 속성에 의해 정의된 작업 또는 상기 검출된 노드에 연결된 구간의 구간 속성에 의해 정의된 작업을 상기 자동 이동 대차가 수행하는 단계는, 동일한 구간을 왕복하면서 상기 구간 속성에 의해 정의된 작업을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 자동 이동 대차의 주행 경로를 편리하고 신속하게 생성, 삽입, 삭제, 변경 등을 할 수 있다. 또한, 전체 경로를 노드 및 구간으로 구분하고, 각 작업에 필요한 다양한 명령 및 속성을 부여할 수 있기 때문에, 별도의 현장 레이아웃에 대한 측량이나 작도 없이 간편하게 경로를 설정하고 장비 구동에 반영 시킬 수 있다. 또한, 경로 설정시 이루어지는 단위 경로에 대한 작동 무결성 검사로 인해, 별도의 추가적인 검증과정을 거치치 않아도 된다. 또한, 주행 경로 설정만으로 작업 공간을 시각화할 수 있으며, 자동 이동 대차가 완성된 경로를 주행할 시에는, 생성된 경로 시퀀스를 기반으로 설치물에 진열된 물품 정보를 검출하고, 동시에 실제 진열품의 이미지를 촬영하여 설치물 내 위치를 실질적이고 입체적으로 표현할 수 있다. 특히, 예를 들어, 자동 이동 대차가 도서관에 배치된 선반에 진열된 장서를 위치별로 판별하여 장서 진열현황을 일단위로 모니터링하여 장서 검색 및 오진열 여부를 적시에 파악하고, 실제 촬영된 이미지나 영상과 대조 판별 할 수 있으며, 동일한 방법으로 물류 창고의 주기적인 위치기반 재고조사 등을 포함한 다양한 산업 응용 분야에 적용될 수 있다.
이하에서, 본 발명은 자동 이동 대차의 구조와 기능 및 이를 활용한 경로설정 작업, 이와 동시에 이루어지는 설치물 시각화 작업 등, 경로에 관련된 제반 설정 작업과, 설정이 완료된 경로를 자동 이동 대차가 실제 주행하면서 이루어지는 일련의 작업에 대한 설명, 그리고 작업을 통한 실제 결과값에 대한 위치 판별 작업, 그리고 마지막으로 이러한 결과값을 활용한 진열 물품들에 대한 시각화된 검색 기능에 대한 설명을 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명한다. 이해를 돕기 위해, 첨부된 전체 도면에 걸쳐, 동일한 구성 요소에는 동일한 도면 부호가 할당되었다. 첨부된 도면에 도시된 구성은 본 발명을 설명하기 위해 예시적으로 구현된 실시예에 불과하며, 본 발명의 범위를 이에 한정하기 위한 것은 아니다.
도 1은 경로 시퀀스에 의해 주행 경로를 따라 이동하는 자동 이동 대차의 개략적인 시스템 구성을 예시적으로 도시한 도면이다
도 2는 자동 이동 대차가 물품 식별자를 추출하기 위한 동작 메커니즘을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3 내지 도 6은 주행 경로를 생성하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 기존 주행 경로에 새로운 주행 경로를 삽입하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 기존 주행 경로에서 일부 주행 경로를 삭제하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 주행 경로 및 설치물 시각화를 설명하기 위한 예시도이다.
도 10은 자동 이동 대차가 경로 시퀀스에 따라 노드 작업 및 구간 작업을 수행하는 과정을 예시적으로 도시한 흐름도이다.
도 11은 리딩율 개선을 위한 구간 왕복 이동을 설명하기 위한 예시도이다.
도 12은 물품 식별자별 리딩 카운트를 이용하여 물품의 위치를 결정하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
도 13는 저장된 물품별 위치정보를 기반으로 시각화된 검색기능에 대해 설명하고, 실제 촬영된 이미지와 대조 판별하는 방법을 설명하기 위한 예시도이다.
발명의 개요
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
'A 및 B의 조합'과 '및/또는'은 A 또는 B 중 어느 하나만 포함하거나 A와 B를 모두 포함하는 경우를 포괄적으로 표현하기 위해 사용된다. 한편, '실질적으로', '거의', '약', 실제 구현시 적용되는 마진이나 발생가능한 오차를 고려하기 위한 표현이다. 예를 들어, '실질적으로 90도'는 90도일 때의 효과와 동일한 효과를 기대할 수 있는 각도까지 포함하는 의미로 해석되어야 한다.
본 발명에 따른 실시예는, 자동 이동 대차의 주행 경로 설정 및 시각화와, 설정 완료된 경로 상에서 자동 이동 대차의 주행 중에 수행된 작업 결과의 처리 및 활용으로 구분될 수 있다.
자동 이동 대차의 주행 경로의 설정은 경로 시퀀스의 생성, 삽입, 삭제, 변경 중 적어도 하나를 포함한다. 본 발명에 따른 실시예에 따르면, 자동 이동 대차의 주행 경로는 작업 공간에서 설정될 수 있어서, 주행 경로 설정을 위한 사전 작업, 예를 들어, 작업 공간의 레이아웃 작성, 실제 측정 등이 필요하지 않다. 즉, 자동 이동 대차가 트래킹할 수 있는 가이드라인을 작업 공간에 설치한 후 복수의 노드를 가이드라인상에 배치하여 주행 경로를 결정하고, 수행할 작업을 자동 이동 대차에 입력함으로써 주행 경로를 설정할 수 있다. 또한, 사전 작업 없이도 주행 경로 설정에 의해서 작업 공간이 2차원 또는 3차원으로 시각화될 수 있다. 시각화된 작업 공간은 설정된 주행 경로, 설치물 및 물품의 조합을 표시할 수 있다.
자동 이동 대차는 복수의 노드로 구성된 주행 경로를 경로 시퀀스에 따라 주행하면서 노드 및/또는 구간별로 설정된 작업을 수행한다. 수행된 작업의 결과는 다양하게 활용 가능하다. 예를 들어, 설치물에 수납된 물품의 수량이나 수납 위치에 관한 정보(이하 작업 결과라 함)는 재고 관리에 활용될 수 있다. 일 실시예로, 작업 결과는 사용자가 물품의 수납 위치를 검색하는데 활용될 수 있다. 다른 실시예로, 작업 결과는 이미지나 영상으로 시각화되어 사용자에게 제공될 수도 있다.
시스템 개요
도 1은 경로 시퀀스에 의해 주행 경로를 따라 이동하는 자동 이동 대차의 개략적인 구성을 예시적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 자동 이동 대차(100)가 트래킹할 수 있는 가이드라인상에는 복수의 물리적인 노드(130)가 배치되며, 경로 시퀀스는 복수의 노드 속성 및 복수의 구간 속성으로 구성된다.
노드(130)는 자동 이동 대차(100)가 트래킹할 수 있는 가이드라인상에 배치된다. 여기서, 가이드라인은 주행 경로와 실질적으로 일치 또는 평행하도록 지면 아래 또는 공중에 설치된 전선, 지면 또는 벽면에 설치된 광학 또는 마그네틱 테이프 등일 수 있으나, 반드시 유형의 형태를 가져야 하는 것은 아니며, 레이저나 GPS 등에 의해서도 설정될 수 있으며, 복수의 노드(130)만으로도 결정될 수 있다. 따라서 이하에서는 가이드라인과 주행 경로를 구분하지 않고 주행 경로라 총칭한다. 노드(130)는 자동 이동 대차(100)에 의해 검출 가능한 공간상의 위치, 예를 들어, 지면, 벽면, 또는 설치물의 전면 등에 배치될 수 있다. 노드(130)는, 예를 들어, 자동 이동 대차(100)가 이동 상태를 변경하거나 작업을 수행할 구간을 정의하기 위해서 배치된다.
고유한 노드 식별자가 주행 경로상에 배치된 물리적인 노드(130)에 할당된다. 노드(130)는, 예를 들어, RFID 태그, 1/2차원 바코드, 비콘(Beacon) 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
노드(130)의 고유한 노드 식별자는 노드 속성에 연관되어 있다. 노드 속성은, 노드 유형 및 해당 노드에서 자동 이동 대차(100)가 수행할 작업(이하 노드 작업이라 함)을 정의한다.
노드 유형은, 노드(130)가 배치된 위치에 대응하는 설치물에 대한 정보이다. 일 실시예로, 자동 이동 대차(100)를 도서 관리에 적용한 경우에, 노드 유형은, 예를 들어, 책장의 시작과 끝을 알리는 'Rack Edge', 충전대기소 'Charging Station', 테이블의 시작과 끝을 알리는 'Table Edge' 등일 수 있다. 선택적으로, 설치물이 존재하지 않는 빈 공간상의 노드이거나, 노드 유형을 정의하지 않아도 무방한 노드의 경우, 오픈 노드로 정의할 수 있다.
노드 작업은, 예를 들어, 자동 이동 대차의 주행 방향 변경 또는 회전 등일 수 있다. 따라서, 노드 속성은 주행 방향 및 회전 각도의 조합을 포함할 수 있다. 선택적으로, 자동 이동 대차(100)는, 구간(130)에서 수행할 작업(이하 구간 작업)을 위한 준비를 노드(130)에서 수행할 수 있다. 이러한 노드 작업은, 예를 들어, 자동 이동 대차(100)의 높이 조정 작업이다. 자동 이동 대차(100)의 작업부(120)의 높이는 설치물의 높이에 상응하게 설정된 높이값에 따라 조정될 수 있다. 이는 설치물의 높이와 관계없이 설치물 내에 수잡된 모든 물품들을 빠짐없이 스캔하도록 하기 위함이다.
구간(140)은 연속하는 두 개 노드를 연결하며, 예를 들어, 노드 0101과 노드 0201를 연결하는 가상의 선으로 표시될 수 있다. 노드(130)와 유사하게, 고유 식별자가 구간(140)별로 할당될 수 있으며, 첨부된 도면 전체에 걸쳐서, 연결된 두 개의 노드 식별자 조합이 구간(140)의 고유 구간 식별자의 예로 설명되어 있다. 이하에서는 구간이 시작되는 노드를 구간 시작 노드로, 구간이 종료되는 노드를 구간 종료 노드라고 한다.
구간(140)의 고유한 구간 식별자는 구간 속성에 연관되어 있다. 구간 속성은, 구간 작업을 정의하며, 연결된 구간 시작 노드에 대한 노드 속성 정의시 함께 정의될 수 있다.
구간 작업은, 예를 들어, 자동 이동 대차(100)가 구간 시작 노드에서 출발하여 구간 종료 노드에 도착할 때까지의 해당 구간에서의 설치물에 대해 수행할 작업이며, 이를 위해서, 구간 속성은 주행 속도값, 높이값 및/또는 작업 상세 정보를 포함한다. 한편, 구간 속성은, 자동 입력 설정값을 더 포함할 수 있다. 자동 입력 설정값은, 작업자의 임의의 입력이 아닌 자동 이동 대차(100)에서 자동으로 생성되며, 예를 들어, 이동한 구간의 거리 및 궤적을 포함할 수 있다. 자동 입력 설정값은 전체 주행 경로의 설정이 완료되면, 주행 경로 및 설치물의 시각화 작업에 활용된다.
일 실시예로, 자동 이동 대차(100)를 도서 관리에 적용한 경우에, 작업 상세 정보는, RFID 리더기의 출력 세기, 복수의 RFID 리더기 포트 중 활성화시킬 포트 선택, 카메라 활성화 등의 정보를 포함할 수 있다. 이외에도, 자동 이동 대차(100)가 적용된 분야에 따라 구간 속성은 다양하게 정의될 수 있다.
다음으로, 복수의 노드들로 구성된 주행 경로를 따라 주행하는 자동 이동 대차(100)의 개략적인 구성을 예시적으로 설명한다.
자동 이동 대차(100)는 본체(110)와 작업부(120)를 포함한다. 본체(100)는 노드 검출부(111), 주행부(112), 거리 및 궤적 측정부(113), 디스플레이(114), 컨트롤러(115), 저장부(116), 및 통신부(117)를 포함할 수 있다. 작업부(120)는 n개(n>=1)의 안테나(124)와 연결된 RFID 리더기(121), n개(n>=1)의 비전 카메라(125), 높이 조절부(122) 및 수직왕복 구동부(123)를 포함할 수 있다. 이하에서는, 자동 이동 대차(100)가 설치물에 수납된 물품 또는 도서에 부착된 RFID의 식별자를 수집하여 수납 위치 및/또는 수량을 파악하는 재고 관리 분야에 적용된 경우를 예를 들어 설명하지만, 작업부(120)는 자동 이동 대차(100)가 적용되는 분야에 따라 상이하게 구현될 수 있다.
노드 검출부(111)는 작업 공간상에 배치된 노드를 검출하고, 검출된 노드로부터 고유한 노드 식별자를 획득한다. 노드 검출부(111)는 예를 들어, RFID 리더, 바코드 리더, 또는 비콘 수신기 등일 수 있다. 노드의 고유한 노드 식별자는 저장부(116)에 저장된다.
주행부(112)는 주행 경로를 트래킹하면서 자동 이동 대차(100)가 이동 또는 회전하는데 필요한 구동력을 제공한다. 주행부(112)는 가이드라인을 트래킹하는 가이드 센서, 모터 및 자동 이동 대차(100)의 하부에 배치되며 모터에 의해 회전하는 복수의 바퀴로 구성될 수 있다. 복수의 바퀴는, 컨트롤러(115)에 의해 회전수 및/또는 회전 방향이 제어되어, 자동 이동 대차(100)의 주행 방향을 변경하거나 자동 이동 대차(100)를 회전시킬 수 있다.
거리 및 궤적 측정부(113)는 자동 이동 대차(100)의 실제 회전각도, 이동한 거리 및 궤적을 추적 및 모니터링 한다. 예를 들어, 거리 및 궤적 측정부(113)는 단수 또는 복수의 바퀴의 회전 회수를 카운트하여 경로의 배치방향, 구간의 길이 및 궤적을 측정할 수 있다. 노드상의 회전각도 및 구간별로 측정된 길이 및/또는 궤적은 저장부(116)에 저장된다.
디스플레이(114)는 주행 경로를 설정하거나, 주행 및 작업의 상태나 결과값을 확인하기 위한 인터페이스를 제공한다. 이를 위해서, 디스플레이(114)는 터치 스크린일 수 있다. 다른 실시예로, 디스플레이(114)는 주행 경로를 설정하거나 편집할 수 있는 화면을 제공하고, 사용자는 키보드나 마우스와 같은 입력 장치를 이용하여 정보를 입력할 수도 있다.
컨트롤러(115)는 본체(110)와 작업부(120)의 각 구성부를 제어한다. 상세하게, 컨트롤러(115)는 노드 속성 및 구간 속성을 저장부(116)에 저장하고, 저장된 노드 속성 및 구간 속성에 따라 주행부(112), RFID 리더기(121), 비전 카메라(125), 높이 조절부(122) 및 수직왕복 구동부(123)의 동작을 제어할 수 있다. 컨트롤러(115)의 제어에 의한 자동 이동 대차(100)의 동작은 이하에서 도 2 내지 13을 참조하여 상세히 설명한다.
저장부(116)는 복수의 노드들에 연관된 노드 속성 및 구간 속성을 저장한다. 또한, 저장부(116)는 구간 작업을 수행한 작업 결과를 저장할 수 있다.
통신부(117)는 유선 또는 무선을 통해 자동 이동 대차(100)가 외부와 통신할 수 있도록 한다. 통신부(117)는 예를 들어, ZigBee, 무선랜, WCDMA/LTE과 같은 무선 통신 방식을 지원할 수 있다.
도 2는, 자동 이동 대차(100)의 높이 조절부(122)와 수직왕복 구동부(125)에 의한 안테나(124)와 비전 카메라(125)의 구동 메커니즘을 예시로 보여준다.
복수의 안테나(124)와 연결된 RFID 리더기(121)는 설치물에 수납된 물품 또는 도서에 부착된 RFID의 식별자를 수집한다. 복수의 비전 카메라(125)는 설치물과 설치물 내 수납된 물품을 셀 단위 또는 구간 단위의 이미지 또는 영상으로 촬영 및 수집한다. 이를 위해서, 복수의 안테나(124) 및 복수의 비전 카메라(125)는 수직왕복 구동부(125)에 의해 상하로 왕복 이동할 수 있다. 높이 조절부(122)는 설치물의 최대 높이에 따라 복수의 안테나(124) 사이의 간격 또는 복수의 비전 카메라(125) 사이의 간격을 증가 또는 감소시킬 수 있다. 이 때, 복수의 안테나(124) 사이의 간격 또는 복수의 비전 카메라(125) 사이의 간격은 실질적으로 동일하게 유지될 수 있다. 이후, 수직왕복 구동부(125)는 복수의 RFID 리더기(121)와 비전 카메라(125)를 이 간격 내에서 상하로 왕복 이동시킴으로써, 간격 사이의 음영지역까지 골고루 스캔할 수 있도록 해준다.
작업 공간
작업 공간(200)은 자동 이동 대차(100)가 설정된 주행 경로를 따라 주행하면서 경로 시퀀스에 따른 작업을 수행하는 공간이며, 작업 공간(200)에는, 물품을 수납하기 위한 하나 이상의 설치물이 배치되어 있다. 여기서, 물품에는 RFID 태그가 부착되어 있으며, RFID 태그는 고유한 물품 식별자(즉, RFID 식별자)를 가진다. 따라서 물품 식별자를 이용하여 특정 물품의 수량이나 위치 등을 확인할 수 있다. 설치물은 물품을 수납하기 위한 공간을 제공하는 구조물로서, 예를 들어, 선반(rack), 책장(bookshelf 또는 bookcase), 수납장(cabinet), 테이블 등일 수 있다. 한편, 선반이나 책장과 같은 설치물은, 예를 들어, 둘 이상의 단으로 구성될 수 있어서, 구획된 수납 영역(이하에서는 셀이라 함)을 제공할 수 있다.
작업 공간(200)의 주행 경로상에 복수의 노드를 배치한다.
한편, 작업 공간(200)은 둘 이상의 구역으로 구획될 수 있다. 여기서, 구역은, 예를 들어, 자동 이동 대차(100)가 일방향으로 이동하면서 구간 작업을 수행할 수 있도록 결정될 수 있다.
도 3을 참조하면, 자동 이동 대차(100)가 위치한 작업 공간(200)이 예시적으로 도시되어 있다. 도 3을 기준으로 작업 공간(200) 상부에 충전대기소(260)와 4단 선반(210) 및 3단 선반(220)이 나란하게 배치되고, 우측에 3단 선반(230)이 배치되며, 하부에 2 개의 4단 선반(240, 250)과 충전 대기소(270)이 나란하게 배치되어 있다. 우측에 배치된 3단 선반(230)은 상부에 배치된 3단 선반(220) 및 하부에 배치된 4단 선반(240)과 일정 거리만큼 이격되어 있다.
도 4를 참조하면, 작업 공간(200)내 설치물 배치에 기반하여 10개의 노드가 임의의 간격으로 주행 경로상에 배치되어 있다. 작업 공간(200)은 01 구역부터 05 구역까지 구분되었으며, 각 구역에 배치된 노드는 순서대로 01, 02, 03의 일련 번호가 부여되었다. 즉, 노드 0203은 02 구역의 3번째 노드를 나타내며, '0203'은 노드의 고유한 노드 식별자로 이용될 수 있다.
도 4에서, 01 영역은 자동 이동 대차(100)가 설정된 출발시간이 되기까지 일정 시간동안 머무는 충전대기소(260)를 정의한 노드를 위치시킨 영역이고, 02 영역은 4단 선반(210)과 3단 선반(220)의 전면 영역이고, 03 영역은 3단 선반(230)의 전면 영역이며, 04 영역은 4단 선반(240)과 4단 선반(250)의 전면 영역이며, 05 영역은 자동 이동 대차가 경로 주행 완료 후 도착하여 설정된 다음 구동 시간까지 충전 대기하는 충전대기소(270)의 전면 영역이다. 다음 구동시간이 되면 충전대기소(270)은 다시 출발점이 되고, 생성된 경로 시퀀스의 역순으로 역방향 주행하게 된다.
경로 시퀀스의 생성
경로 시퀀스의 최초 생성은 복수의 물리적 노드를 작업 공간(200)의 주행 경로상에 설치한 후, 주행 경로의 첫 번째 노드에 자동 이동 대차(100)를 위치시킴으로써 시작된다. 각 노드에서는 노드 속성과 구간 속성이 자동 이동 대차(100)에 입력된다. 즉, 자동 이동 대차(100)가 위치한 구간 시작 노드의 노드 속성과 구간 시작 노드-구간 종료 노드를 연결하는 구간의 구간 속성이 함께 입력된다. 이하에서는 도 5 및 6을 참조하여 경로 시퀀스의 생성을 예를 들어 설명한다.
도 5를 참조하면, 자동 이동 대차(100)는 충전대기소(260) 전면에 위치한 구간 시작 노드 0101에서 노드 식별자를 검출하고, 경로 설정 화면(400)을 디스플레이(114)에 표시한다. 도 5에 예시적으로 도시된 경로 설정 화면(400)은 사용자가 노드 속성 및 구간 속성을 입력할 수 있는 인터페이스를 제공한다.
경로 설정 화면(400)의 가장 위쪽에 위치한 '속성정의 노드' 항목에는 검출된 노드의 고유한 노드 식별자가 표시되고 '속성정의 구간' 항목에는 구간이 표시된다. '속성정의 구간' 항목의 아래에는 노드 속성 및 구간 속성을 선택할 수 있는 '노드' 및 '구간' 입력창이 표시된다.
'노드' 입력창에서, 노드 유형이 선택될 수 있다. 구간 시작 노드 0101에서는, 노드 유형의 설정값으로 충전대기소를 나타내는 'Chg. Station'을 선택하고, 출발시의 방향, 속도, 높이, RF 설정값 등을 최초 입력하게 된다. 여기서, 출발시의 방향은 회전 방향 또는 역주행 중 어느 하나를 통해 설정될 수 있다. 또한 'Chg. Station' 버튼 클릭시, 주행 경로 양끝단에 위치하는 경로 출발 노드와 경로 종착 노드를 구분하도록 할 뿐 아니라, 충전 대기시간과 같은 충전대기소에서 작업될 다양한 설정값을 입력할 수 있다.
일 실시예로, 충전 대기소 경우와 유사한 방식으로, 경로 설정 화면(400)의 노드 유형 중 'Rack Edge'를 선택하면, 추가 정보를 입력할 수 있는 추가 입력 화면(420)이 디스플레이(114)에 표시될 수 있다. 추가 입력 화면(420)이 팝업되면, 작업자는 설치물의 형상에 상응하는 항목들, 예를 들면, 선반 구역의 시작의 시작이나 끝을 나타내는 'Rack Entry' 또는 'Rack Exit', 선반의 단 수를 뜻하는 'Tier', 색상 'Color', 선반 스타일 'Style' 등을 선택할 수 있다.
회전 방향은 시계 방향과 반시계 방향 회전 중 하나를 선택할 수 있다. 일 실시예로, 주행 경로가 교차하거나 분기(이하에서는 교차로 총칭함)하는 지점에서 시계 방향과 반시계 방향으로 몇 번 turn 할 것인지에 대한 설정이 가능한다. 예를 들어, 두 개의 주행 경로가 수직으로 교차하는 지점에서 1회 turn은 90도 회전을 의미하며, 2회 turn은 180도를 의미할 수 있지만, 교차하는 두 주행 경로 사이의 각도에 따라 1회 turn으로 회전할 수 있는 각도는 변할 수 있다. 작업자에 의해 입력된 회전 각도는 저장부(116)에 자동 저장되어, 이후 주행 경로 시각화 작업에 활용된다. 역주행은 자동 이동 대차(100)의 기존 진행 방향을 역방향으로 전환시켜 주는 설정으로서, 주로 dead end와 같은 막다른 경로를 빠져나올 때 활용될 수 있다.
'구간' 입력창에서 구간 속성이 선택될 수 있다. '높이'는 설치물의 높이이다. 여기서, 높이는 구간 속성이지만, 높이 조정은 구간에 진입하기 전에 노드상에서 미리 이루어질 수 있다. 일 실시예로, 높이는 현재 구간과 이전 구간 속성의 높이값의 차이로 조정될 수도 있다. 다른 실시예로, 높이는 현재 구간에 위치한 설치물의 높이에 실질적으로 일치하도록 조정될 수 있다. 높이 조정은 작업부(120)의 높이를 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 등간격을 유지하는 비전 카메라(125) 및 RFID 리더기(121)에 연결된 복수의 안테나(124)의 최고 높이가 설치물의 실제 최고 높이보다 낮으면, 물품들, 정확히는 물품 식별자를 리딩할 수 없는 작업 음영지역이 발생할 수 있다. 반대로 비전 카메라(125) 및 RFID 리더기(121)에 연결된 복수의 안테나(124)의 최고 높이가 설치물의 실제 최고 높이보다 높으면, 자동 이동 대차(100)의 주행 경로 및 설치물을 가로지르는 공중 구조물과의 충돌이 일어날 수도 있다. 따라서 설치물의 최대 높이 또는 공중 구조물의 제한 높이에 따라서 복수의 안테나(124) 사이 또는 복수의 비전 카메라(125) 사이 간격을 증가 또는 감소시켜 작업부(120)의 최대 또는 최소 높이를 설정해 주는 작업은 구간 시작 노드에서 수행되는 것이 바람직하다.
주행 속도는 자동 이동 대차(100)가 구간에서 이동할 때의 속도이다. 주행 속도의 'Auto' 설정은 설치물의 높이에 따른 최적화된 주행속도를 자동으로 산출하는 기능이다. 예를 들어, 최고 높이가 2m와 3m인 선반인 경우, 자동 이동 대차(100)의 경로 주행시, 주행 속도는 각각 10cm/sec, 5cm/sec로 자동 설정될 수 있다. 이는 선반의 높이가 높을수록 주행 속도를 최소화하여 단위면적당 리딩 회수를 높이기 위함이다.
RF 출력은 RFID 리더기(121)의 출력 세기이다. 포트 활성은 복수의 안테나(124) 중 활성화할 안테나를 선택하기 위한 것이다. 테이블과 같은 1단으로 구성된 설치물에는 통상적으로 1개의 포트만을 활성화해도 음영지역 없이 리딩이 가능하다.
로그 화면(410)은 현재까지 생성 및 저장된 노드 속성 및 구간 속성으로 구성된 경로 시퀀스를 표시한다. 노드 속성과 구간 속성의 입력이 노드별로 진행될 때마다 경로 시퀀스내 노드와 구간 표시가 추가된다. 선반구역의 시작과 끝에 위치한 노드의 경우, 노드 식별자 앞에 'R' (Rack Edge) 또는 'C' (Charging Station)와 같은 첨자가 표시되어 있는데, 이러한 정보는 경로 및 설치물의 시각화 단계에 활용될 수 있다. 구간의 경우, 스캔 작업이 수행되어야 할 구간의 경우에는 수직 해칭으로 표기되어 있다.
각 구간 시작 노드에서 노드 속성 및 구간 속성의 입력이 완료되면, 입력값 저장과 동시에 자동 이동 대차(100)가 입력된 노드 속성 및 구간 속성대로 동작하는지를 검증하는 단위 테스트가 수행된다. 경로 설정 화면(400)의 우측 상부에 위치한 SIMUL 버튼은, 입력된 노드 속성 및 구간 속성을 저장하고 또한 무결성을 검증을 동시에 수행한다. SIMUL 버튼을 선택하면, 자동 이동 대차(100)를 입력된 노드 속성 및 구간 속성이 저장부(116)에 저장되고, 저장된 명령값을 기반으로, 현 노드에서의 작업 및 다음 노드를 검출할 때까지의 구간 작업을 수행한다. 단위 테스트 동안 잘못된 입력으로 인해 문제가 발생된 경우에는, 'UNDO' 버튼으로 저장을 취소하고 자동 이동 대차(100)를 출발한 구간 시작 노드로 회귀시킨 후 입력값을 재설정할 수 있다.
한편, 노드 0101에서 노드 0201로 이동하는 과정에서 구간 S01010201의 길이 및 이동궤적이 자동으로 측정될 수 있다. 측정된 길이와 이동궤적은 구간 S01010201에 연관되어 자동으로 저장부(116)에 저장되므로, 작업자의 별도의 입력이 필요치 않다.
도 6을 참조하면, 노드 0101 내지 노드 0501 및 구간 S01010210 내지 구간 04030501로 구성된 주행 경로에 대한 경로 시퀀스의 생성이 완료된 상태가 도시되어 있다. 주행 경로를 설정하는 과정에서 입력된 노드 속성 및 구간 속성은 로그 화면(410)에서 각 노드 또는 구간을 클릭함으로써 개별 확인할 수 있다.
경로 시퀀스의 삽입
경로 시퀀스의 삽입, 삭제, 변경 등의 경로 편집 작업은 경로 편집 화면(700) 상에서 이루어질 수 있다. 작업 공간(200)에 대한 경로 시퀀스가 생성된 이후에, 새로운 설치물이 작업 공간(200)에 배치되는 경우가 발생할 수 있다. 이와 같은 경우, 작업 공간(200)의 모든 설치물에 대해 경로 시퀀스를 다시 설정하는 대신에, 새롭게 추가된 설치물에 대한 경로 시퀀스를 기존 경로 시퀀스에 삽입할 수 있다.
도 7을 참조하면, 새로운 선반(280)이 작업 공간(200)에 배치되어 기존에 설정된 주행 경로에 새로운 주행 경로를 추가된다. 새로운 06 영역(600)은 선반(280)의 전면에 위치한다.
기존 주행 경로상에 새로운 노드 0601가 배치되고, 06 영역에 노드 0602 및 0603가 배치되어, 노드 0601 내지 노드 0603에 의해 정의된 새로운 주행 경로가 기존 주행 경로에 추가된다. 이후, 추가될 경로에 선행하는 노드 0203 상에 자동 이동 대차(100)를 위치시킨 상태에서 경로 시퀀스 삽입을 위한 입력 작업을 시작한다. 노드 0203 상에서, 노드 0203의 노드 속성 및 구간 S02030601의 구간 속성을 부여한다. 이를 위해 경로 편집 화면(700)내 노드 0203을 클릭하면 노드 속성 및 구간 속성을 입력하기 위한 경로 설정 화면(400)이 디스플레이(114)에 표시된다. 경로 설정 화면(400)상에서, 노드 0203에 대한 노드 속성 및 구간 S02030601에 대한 구간 속성을 부여한다. 입력이 끝난 후 SIMUL 기능으로 무결성 검증을 수행하여 자동 이동 대차(100)를 노드 0601까지 이동시킨다. 이러한 과정을 노드 0602 -> 노드 0603 -> 노드 0602 -> 노드 0601 순서로 진행한다. 마지막으로 노드 0601에 대한 노드 속성 및 구간 S06010301에 대한 구간 속성을 부여하고 무결성 검증을 진행하여 자동 이동 대차(100)를 기존 주행 경로상의 노드 0301에 재진입시킴으로써 경로 시퀀스 삽입 작업이 완료된다. 경로 시퀀스 삽입 단계에서도 주행 경로와 설치물의 추적 및 시각화 작업이 수반되어, 기존 주행 경로의 랜더링 이미지에 추가 반영된다.
경로 시퀀스의 삭제
상술한 경로 시퀀스의 삽입과 동일하게, 경로 시퀀스의 삭제도 경로 편집 화면(700)상에서 이루어진다. 작업 공간(200)에 대한 경로 시퀀스가 생성된 이후에, 기존 설치물이 제거되거나, 특정 설치물에 대한 스캔 작업이 더 이상 필요 없는 경우가 발생할 수 있다. 이와 같은 경우, 전체 경로 시퀀스를 다시 설정하는 대신에, 스캔이 필요 없는 주행 구간에 해당하는 경로 시퀀스를 삭제할 수 있다.
도 8을 참조하면, 도 7에서 삽입된 06 영역의 경로를 삭제하는 방법이 예시되어 있다. 삭제할 대상 경로에 선행하는 노드 0203에 자동 이동 대차(100)을 위치시킨 상태에서, 경로 편집 화면(700) 상에서 삭제할 06 영역내의 노드(들)을 모두 선택하여 삭제한다. 여기서, 노드가 선택되면, 선택된 노드에 연결된 구간도 함께 선택되며, 노드를 삭제하면 삭제된 노드에 연결된 구간도 함께 삭제된다. 이후, 노드 0203을 선택하면 노드 속성 및 구간 속성을 입력하기 위한 경로 설정 화면이 디스플레이(114)에 표시된다. 경로 설정 화면(400)상에서, 노드 0203에 대한 노드 속성 및 구간 S02030301에 대한 구간 속성을 재부여한다. 입력이 끝난 후 SIMUL 기능으로 무결성 검증을 수행하여 자동 이동 대차(100)를 노드 0301까지 이동하면 06 영역에 대한 경로 시퀀스의 삭제가 완료된다. 경로 시퀀스 삭제 단계에서는 주행 경로와 설치물의 속성 및 추적정보가 일괄 삭제되고, 이에 연관된 랜더링 이미지도 부분 삭제 처리된다.
경로 속성의 변경
노드 속성 및/또는 구간 속성은 경로 편집 화면(700)상에서 변경될 수 있다. 그러나, 노드 및 구간의 증가나 감소 없이 속성 변경만 이루어진다는 점이 경로 시퀀스의 삽입이나 삭제와의 차이점이다. 노드 속성 및/또는 구간 속성을 변경할 노드상에 자동 이동 대차(100)를 위치시킨 상태에서, 경로 편집 화면(700)에서 해당 노드를 클릭하여 노드 속성 및/또는 구간 속성을 변경한다. 이후, SIMUL 기능으로 무결성 검증을 수행하여 자동 이동 대차(100)를 다음 노드로 이동시키면 해당 노드 및/또는 구간에 대한 경로 속성의 변경이 완료된다. 경로 속성의 변경은 자동 이동 대차(100)의 해당 노드 및/또는 구간에서의 작업을 수정하거나, 시각화 작업에 반영되지만, 경로 시퀀스 자체는 변경되지 않는다.
주행 경로 및 설치물의 시각화
복수의 노드가 배치된 주행 경로에 대한 경로 시퀀스를 이용하면 작업 공간(200) 및 주행 경로를 시각화할 수 있다. 종래에는 주행 경로를 설정하기 위해서 작업 공간의 레이아웃 및 실제 측정과 같은 사전 작업이 필요하다. 이에 반해, 본 발명의 실시예에 따르면, 주행 경로 설정만으로 작업 공간(200)과 주행 경로를 시각화할 수 있다.
도 9에 표시된 경로 시퀀스는 도 7에서 삽입이 완료된 경로 시퀀스이며, 그 아래에 예시된 표는 저장부(116)에 저장된 경로 시퀀스의 노드 속성과 구간 속성을 순차적으로 나열한 것이다. 도 9의 표에서, 단위 경로는 한 쌍으로 그룹화된 노드 및 이에 연결된 구간이며, 각 단위 경로를 구분하기 위해서 #1, #2, #3 등과 같이 표기하였다. 예를 들어, 단위 경로 #1의 경우, 노드 유형은 충전 대기소를 뜻하는 'chrg. Station'이다.
노드 속성은, 예를 들어, 노드 유형을 정의하는 'Type', 회전을 설정하는 'Rotation', 역주행을 설정하는 'Reverse'을 포함할 수 있다. 구간 속성은, 예를 들어, 높이를 설정하는 'Height', 주행 속도를 설정하는 'Speed', RFID 리더기의 출력 세기를 설정하는 'RF Power', 복수의 RFID 리더기 포트 중 활성화시킬 포트를 선택하는 'Port Activation', 카메라 활성화를 설정하는 'Camera Activation'을 포함할 수 있다.
여기서, 노드 속성에 종속되는 하나 이상의 종속 속성이 정의될 수 있다. 종속 속성이 존재함을 나타내기 위해서, 종속 속성을 가진 노드 속성은 밑줄로 표시되어 있다. 도 9의 표에서, 충전 대기소의 노드 유형이 밑줄로 표시되어 있는데, 'chrg. Station'의 종속 속성은, 예를 들어, '경로 출발 노드', '경로 종착 노드', '충전 대기시간' 등일 수 있다. 'rack edge'의 종속 속성은, 도 5의 'rack edge'에 대한 선반 유형 선택화면(420)을 통해 입력될 수 있다.
한편, 'TRACK RECORD'은 자동 입력 설정값이 기록되는 필드이다. 즉, 작업자의 입력이 아닌 자동 이동 대차(100)의 작동을 자동으로 모니터링하여 생성된 자동 입력 설정값이 기록된다. 도 9의 표에는 'Rotation Angle'과 'Length&Trace'이 예시되어 있다. 'Rotation Angle' 필드에는 자동 이동 대차(100)가 노드상에서 실질적으로 회전한 각도가 수식화되어 저장된다. 'Length&Trace' 필드에는 이동한 단위 경로의 거리와 궤적이 수식화되어 저장된다. 노드 속성의 경우와 동일하게, 밑줄로 표시된 자동 입력 설정값은 종속되는 종속 속성이 존재함을 나타낸다.
노드 속성인 'Height Adjustment' 필드에는, 도 5에서 설명한 바와 같이, 이전 단위 경로의 'Height' 속성값과 다음 단위 경로의 'Height' 속성값의 차이인 경로간 높이차가 자동으로 입력된다.
주행 경로 및 설치물은 이러한 필드들의 속성값을 종합하여 주행 경로를 표시하고, 설치물의 이미지를 랜더링하여 시각화될 수 있다.
주행 경로의 시각화 작업 중 특히 주목할 부분은, 단위 경로 #7의 구간 S06020603와 단위 경로 #8의 구간 S06010602이다. 이 단위 경로들은, 자동 이동 대차(100)가 06 영역의 스캔을 마친 후 노드 0601로 회귀하기 위한 구간이어서, 해당 단위 경로들에 대한 거리 및 궤도 추적은 생략(Ignored)된다. 따라서 'Length&Trace' 필드는 기록되지 않으며 시각화 랜더링 작업시 반영되지 않는다. TRACK RECORD 활성화 선택 기능은 경로 설정 화면(400)상에 필요에 따라 포함될 수도 있다.
특히, 설치물은 노드 속성 중 노드 유형과 RF 스캔 유무에 기초하여 시각화될 수 있다. 예를 들어, 연속하는 단위 경로 #2 내지 #4의 경우, 단위 경로 #2에서 'rack edge'가 처음으로 표시되고 '36dBm'으로 RF 출력이 표시되어 있어 선반의 시작과 RFID 스캔의 시작을 의미한다. 그리고, 단위 경로 #3에서 다시 'rack edge'와 '36dBm'으로 표기되어 있는데, 이는 단위 경로 #2에서 시작된 선반의 끝을 알리는 동시에, 단위 경로 #3에서도 RFID 스캔할 대상 선반이 존재함을 의미한다. 주목할 부분은, 단위 경로 #2와 #3에 위치한 두 선반의 높이가 속성이 상이하기 때문에, 인접한 두 선반의 시작 지점에 노드를 각각 배치하여 두 선반을 분리였다. 단위 경로 #4에서 또 다시 'rack edge'가 표기되어 있지만, 연결된 구간 S02030601의 'RF Power' 필드가 비활성화되어 있으므로 더 이상의 선반이 존재하지 않음을 의미한다. 참고로, 선반의 높이나 폭, 형상 등은 'Type', 'Height', 'Length&Trace' 및 이들의 종속 속성들에 의해 랜더링될 수 있다.
경로 및 설치물의 시각화 작업은, 단위 경로 #15에서 노드 유형을 'chrg. station'으로 설정하고, 종속 속성값을 '경로 종착 노드' 로 정의함으로써 완료된다. 단위 경로 #15는 경로 종착 노드이므로 다음 구간은 존재하지 않으며 'Speed' 속성값도 입력되지 않으므로, 구간 ID는 'null'로 자동 설정될 수 있다.
주행 경로 및 설치물의 시각화 작업에 의해 생성된 랜더링 이미지는 임의의 수정작업으로 보정될 수 있다. 예를 들어, Grid 기반의 편집툴 등을 활용하여, 주행 경로 및 개별 설치물을 정렬 또는 교정함으로써 더욱 신뢰성 있는 시각화를 달성할 수 있다.
자동 이동 대차의 경로상의 구동
자동 이동 대차(100)의 경로 시퀀스 생성이 완료되면, 자동 이동 대차(100)는 주행 경로를 따라 주행하면서 경로 곳곳에 배치된 노드의 노드 식별자를 검출한다. 자동 이동 대차(100)는 검출된 노드 식별자에 연관된 노드 속성 및 구간 속성을 경로 시퀀스에서 선택하여 노드 작업 및/또는 구간 작업을 순차적으로 수행한다. 한편, 검출된 노드 식별자가 경로 시퀀스에 위배될 경우에는 비상정지 등과 같은 예외 처리가 수행될 수 있다. 또한 주행 중 경로상에 장애물이 놓여 있거나 설치물에서 장애물이 돌출되어 있음이 자동 이동 대차(100)의 장애물 센서(미도시)에 감지되면, 비상 정지 등과 같은 예외 처리가 수행될 수 있다.
도 10을 참조하면, 단계 1000에서, 자동 이동 대차(100)가 노드 식별자를 획득한다. 여기서, 자동 이동 대차(100)가 충전대기소에서 출발한 경우, 최초로 인식하는 노드는 경로 시작 노드일 수 있다.
단계 1005에서, 자동 이동 대차(100)는 노드 식별자에 연관된 노드 속성 및 구간 속성을 확인한다. 자동 이동 대차(100)는 노드 속성 및 구간 속성에 기초하여 노드 유형 및 방향/회전 정보를 확인하고, 다음 구간-이전 구간 높이차를 산출한다. 한편, 자동 이동 대차(100)는 경로 시퀀스를 참조하여 인식된 노드가 정확한 순서대로 인식된 것인지를 확인한다. 만일, 이전 노드 및/또는 다음 노드를 참조하여 판단했을 때 인식될 수 없는 노드로부터 노드 식별자를 획득한 경우, 자동 이동 대차(100)는 비상 정지할 수 있다.
단계 1010에서, 주행 속도의 설정값이 0이고, 노드 유형이 Chg.station이면, 단계 1015가 실행되고, 그렇지 않으면 단계 1020가 실행된다. 단계 1015에서, 자동 주행 대차는 충전대기소로 진입하여 구동을 정지하고, 물품 식별자별 리딩 카운트를 포함하는 작업 결과를 외부로 전송한다.
단계 1020에서, 자동 이동 대차(100)는 높이와 방향 모두의 변경이 필요한지를 판단한다. 모두의 변경이 필요한 경우, 단계 1025 또는 단계 1030가 실행되고, 그렇지 않으면 단계 1035가 실행된다. 여기서, 높이와 방향 모두의 변경이 필요한 경우, 단계 1025는 구동 정지 후 높이를 먼저 변경한 후 방향을 변경하는 경우이고, 단계 1030은 구동 정지 후 방향을 먼저 변경한 후 높이를 변경하는 경우로서, 양 단계 중 어느 하나가 선택적으로 수행될 수 있다.
단계 1035에서, 자동 이동 대차(100)는 높이와 방향 중 어느 하나만 변경하여야 하는지를 판단한다. 둘 중 어느 하나의 변경이 필요하면, 단계 1040에서, 자동 이동 대차(100)는 구동을 정지한 후, 높이 또는 방향을 변경한다.
단계 1045에서, 자동 이동 대차(100)는 주행 속도, 역방향 주행, RF 출력/포트를 확인한다.
단계 1050에서, 역방향 주행이 필요하다고 판단되면 단계 1055를 실행하고, 역방향 주행이 필요하지 않으면 단계 1060으로 진행하여 주행을 시작한다.
단계 1055에서, 자동 이동 대차(100)는 구동을 정지한 후, 역방향 주행을 위해 가이드 센서를 전후 변환한다.
단계 1065에서, RF 출력이 설정(>0)되어 있는지 확인하여, 설정되어 있으면, 단계 1070에서, RFID 리더기(121)는 복수의 안테나(124)를 활성화하고 수직왕복 구동부(123)는 복수의 안테나(124) 및 비전 카메라(125)를 상하로 왕복하면서 스캔을 시작한다. 단계 1075에서, 물품 식별자별 수집 회수인 리딩 카운트는 디스플레이(114)에 지속적으로 갱신되어 표시된다.
단계 1080에서, 주행 경로상에서 노드가 인식되었는지를 판단하고, 인식되지 않으면 단계 1075로 되돌아가고, 인식되면 단계 1090을 실행한다.
단계 1090에서, 인식된 노드가 현재 작업중인 구간에 연관된 노드인지를 판단한다. 주행 속도에 따라 동일한 노드가 재차 인식될 수 있으므로, 단계 1085에서, 일정 시간이 경과하였는지를 판단한다.
단계 1095에서, 자동 이동 대차(100)는 다음 노드를 확정하고, RF 리더기(121)/비전 카메라(125)를 리셋하고, 디스플레이(114)를 갱신하며, 리딩 데이터를 초기화한다.
상술한 바와 같이, 설치물에 수납된 물품에 대한 스캔 작업은 노드 식별자에 연관된 구간 속성의 조합, 'RF Power' 및 'Port Activation'에 의해 수행된다. 이 때, 작업 공간(200)이 RFID 인식률을 낮추는 습한 환경 또는 할로겐이나 형광등에 의해 전파 교란이 심한 환경하에 있거나, 액체류나 금속류와 같은 RFID 인식률이 저조한 물품을 스캔하는 경우에는, RFID 인식률을 높이기 위해서 동일한 구간을 반복적으로 스캔할 필요가 있다. 반복 스캔을 위해서는, 왕복 주행의 설정이 필요하다.
도 11을 참조하면, 왕복 구간을 설정하는 과정이 도시되어 있다. 작업자는 구동 설정 화면(500)에서 일련의 동일 조건의 설치물들을 왕복 이동하도록 설정할 수 있다. 예를 들어, 작업자는 각 설치물을 최대 3회까지 스캔하도록 스캐닝 회수를 선택할 수 있다. 도 11의 구동 설정 화면(500)에서는 2회 스캐닝하도록 설정되어 있으며, 이로 인해 경로 시퀀스는, 경로 편집 화면(700)에 도시된 바와 같이, 자동으로 확장된다. 여기서, 구간 S02010202와 구간 S02020203에 배치된 설치물은 각각 높이가 상이한 별개의 선반으로 등록되어 있어서, 구간 왕복 스캐닝시에도 별도로 확장되어야 한다. 구간 S02010202의 경우, 영역당 2회 스캐닝으로 설정되었기 때문에, 1st Scan -> 2nd Scan -> Bypass 순으로 스캔이 진행된다. 따라서 각 물품 식별자에 대한 리딩 카운트는 1st Scan시와 2nd Scan 시의 리딩 카운트를 합산하여 산출할 수 있다. 이런 방식으로 전체 경로 시퀀스는 자동으로 확장되고, 자동 이동 대차(100)는 검출된 노드 식별자를 확장된 경로 시퀀스상에서 추적하여 해당 명령을 순차적으로 수행하게 된다.
자동 이동 대차(100)은 종착 노드인 0501 노드에 도착하며 전체 경로 스캐닝이 완료되고, 주행 중 검출된 물품들이 선반 어느 위치에서 검출되었는지 위치별로 판별하게 되며, 탑재된 비전 카메라(125)로 촬영된 선반내 셀 단위 이미지와 물품 식별자(또는 물품 식별자에 연관된 물품 명칭)를 육안으로 대조 판별할 수 있게 된다. 산출된 경로 시퀀스, 물품의 위치정보, 셀 단위 이미지 등은 통신부(117)를 경유하여 외부에 위치한 서버로 전송된다.
한편, 노드 0501에서 일정시간 충전 대기후, 자동 이동 대차(100)는 자동 출발 일정에 맞춰 재출발할 수 있다. 이때 경로 종착 노드였던 노드 0501은 경로 출발 노드가 되고, 경로 시작 노드였던 노드 0101은 경로 종착 노드로 자동 설정된다. 이에 의해서, 자동 이동 대차(100)는 경로 시퀀스를 역순으로 추적하여 역방향으로 주행하면서 동일한 노드 및 구간 작업을 수행하게 된다.
검색 및 작업 결과의 시각화
도 12는 자동 이동 대차(100)의 스캐닝 작업에 의해 물품의 위치를 확인하는 방식을 설명하기 위한 예시도이다. 세로 4단의 선반 3개가 연속하여 구성되어 있고, 자동 이동 대차(100)가 오른쪽 방향으로 이동 하면서 선반의 각 셀에 진열된 총 15개의 물품에 연관된 RFID 식별자를 검출하고 있다.
예를 들어, 물품 식별자가 7번인 물품의 위치를 판별하는 방법은 가운데 표에 예시되어 있다. A~B구간에서, 7번 물품의 물품 식별자는 ANT_4에 의해 총 52회 카운팅되어 초기 최대 리딩 카운트로 등록되어 있다. 다음 구간인 B~C구간에서는, ANT_4에 의해 총 54회 카운팅되어 이전 카운팅 52회 보다 더 많이 리딩되었으므로, 7번 물품의 위치는 B~C 구간, ANT_4로 갱신되었다. 다음 구간인 C~D구간에서는, 어느 안테나도 7번 물품의 물품 식별자를 기존의 최대 리딩 카운트인 54회 이상 리딩하지 못하고 자동 이동 대차(100)의 주행이 완료되었으므로, 7번 물품은 최종적으로 B~C 구간의 ANT_4 위치로 결정된다.
아래에 도시된 표는 리딩 카운트에 기초하여 결정된 1번 내지 15번 물품의 위치를 나타낸다. 여기서, 13번 물품의 경우, 실제 셀 위치 X가 아닌 VI로 최종 결정되었다. 이러한 경우를 대비해, 비전 카메라(125)에서 촬영된 셀 단위 또는 구간 단위 이미지와 대조 판별하여 재확인 과정을 거칠 수 있다.
도 13에서는 수집된 물품 식별자의 위치 정보를 기반으로 물품의 위치를 검색하는 기능을 예시하고 있다. 검색 화면(800)에서 물품 식별자, 물품 명칭에 연관된 키워드, 또는 구간 정보를 입력하여 검색을 실행하면, 검색 결과 화면(900)에서 검색 결과를 확인할 수 있다. 키워드 입력란(810)에 'Item 13'를 입력한 결과, 검색 결과 화면(900)에서는 13번 물품의 검색 결과(910)가 표시되며, 해당 물품의 위치정보를 시각화된 작업 공간(920)과 같이 3D로 표현하고 있다. 또한, 작업자는 시각화된 작업 공간(920)의 특정 영역을 확대 또는 축소하여 관찰할 수 있으며, 13번 물품이 위치한 셀을 촬영한 셀 단위 이미지(930)를 호출하여 대조 판별할 수 있다. 작업자는 셀 단위 이미지(930)를 스크롤하거나 확대/축소하며 선반의 다른 영역으로 이동하며 관찰할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (16)

  1. 복수의 노드들을 자동 이동 대차가 이동하는 주행 경로에 배치하는 단계;
    상기 자동 이동 대차가 노드에서 수행할 작업에 연관된 노드 속성 및 상기 노드에 연결된 구간에서 수행할 작업에 연관된 작업 속성을 상기 복수의 노드별로 입력받는 단계; 및
    상기 노드 속성 및 상기 구간 속성을 포함하는 경로 시퀀스를 생성하는 단계를 포함하는 자동 이동 대차의 경로 설정 방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 자동 이동 대차가 노드에서 수행할 작업에 연관된 노드 속성 및 상기 노드에 연결된 구간에서 수행할 작업에 연관된 작업 속성을 상기 복수의 노드별로 결정하는 단계 이후에,
    상기 노드 속성 및 상기 구간 속성을 저장하는 단계; 및
    상기 노드 속성 및 상기 구간 속성에 따라 상기 자동 이동 대차를 구동시켜서 상기 노드 속성 및 상기 구간 속성의 무결성을 단위 경로별로 검증하는 단계를 더 포함하는 자동 이동 대차의 경로 설정 방법.
  3. 청구항 2에 있어서, 신규 주행 경로를 삽입하기 위해서, 상기 노드 속성 및 상기 구간 속성을 포함하는 경로 시퀀스를 생성하는 단계 이후에,
    상기 경로 시퀀스를 디스플레이에 표시하는 단계;
    상기 신규 주행 경로가 삽입될 위치에 있는 노드를 표시된 경로 시퀀스에서 선택받는 단계;
    상기 신규 주행 경로를 정의하는 노드별로 노드 속성 및 구간 속성을 입력받는 단계;
    상기 신규 주행 경로가 반영된 경로 시퀀스를 생성하는 단계를 더 포함하는 자동 이동 대차의 경로 설정 방법.
  4. 청구항 2에 있어서, 기존 주행 경로의 일부를 삭제하기 위해서, 상기 노드 속성 및 상기 구간 속성을 포함하는 경로 시퀀스를 생성하는 단계 이후에,
    상기 경로 시퀀스를 디스플레이에 표시하는 단계;
    상기 기존 주행 경로 중 선택된 노드를 표시된 경로 시퀀스에서 삭제하는 단계;
    삭제된 노드에 연결된 노드에 대한 노드 속성 및 구간 속성을 입력받는 단계;
    상기 삭제된 노드가 반영된 경로 시퀀스를 생성하는 단계를 더 포함하는 자동 이동 대차의 경로 설정 방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 노드 속성은 노드 유형, 상기 자동 이동 대차의 주행 방향, 회전 각도, 경로간 높이차의 조합을 포함하는 자동 이동 대차의 경로 설정 방법.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 구간 속성은 상기 자동 이동 대차의 높이, 주행 속도 및 작업 상세 정보의 조합을 포함하는 자동 이동 대차의 경로 설정 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 경로 시퀀스에서 설치물을 시각화하는데 필요한 시각화 정보를 추출하는 단계; 및
    상기 시각화 정보에 기초하여 상기 설치물을 시각화하는 단계를 포함하되,
    상기 시각화 정보는 노드 유형, 설치물 높이 및 구간 길이와 궤적을 포함하는 자동 이동 대차의 경로 설정 방법.
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 시각화 정보에 기초하여 상기 설치물을 시각화하는 단계는,
    상기 노드의 배열 순서, 상기 노드 유형, 상기 구간 길이와 궤적을 이용하여 시각화할 설치물의 위치를 결정하는 단계; 및
    상기 노드 유형 및 상기 설치물 높이를 이용하여 설치물 이미지를 렌더링하는 단계를 포함하는 자동 이동 대차의 경로 설정 방법.
  9. 경로 시퀀스를 이용하여 주행하는 자동 이동 대차가 주행 경로상에 배치된 노드를 검출하는 단계;
    검출된 노드의 노드 속성에 의해 정의된 작업 또는 상기 검출된 노드에 연결된 구간의 구간 속성에 의해 정의된 작업을 상기 자동 이동 대차가 수행하는 단계; 및
    상기 구간 속성에 의해 정의된 작업의 수행 결과를 저장하는 단계를 포함하는 자동 이동 대차의 작업 수행 방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 구간 속성에 의해 정의된 작업은 설치물에 수납된 물품의 물품 식별자를 리딩하는 작업인 자동 이동 대차의 작업 수행 방법.
  11. 청구항 10에 있어서, 구간 속성에 의해 정의된 작업을 상기 자동 이동 대차가 수행하는 단계는,
    제1 판독 위치에서 동일한 물품 식별자에 대한 제1 리딩 카운트를 저장하는 단계;
    제2 판독 위치에서 상기 물품 식별자에 대한 제2 리딩 카운트를 생성하는 단계; 및
    상기 제1 리딩 카운트와 상기 제2 리딩 카운트 중 큰 값을 상기 물품 식별자에 대한 최대 리딩 카운트로 결정하는 단계를 포함하는 자동 이동 대차의 작업 수행 방법.
  12. 청구항 11에 있어서, 결정된 최대 리딩 카운트에 연관된 위치를 이용하여 상기 물품의 위치 정보를 생성하는 단계를 더 포함하는 자동 이동 대차의 작업 수행 방법.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 경로 시퀀스를 이용하여 상기 설치물을 시각화하는 단계; 및
    상기 물품의 위치 정보를 이용하여 상기 물품의 위치를 시각화된 설치물에 표시하는 단계를 더 포함하는 자동 이동 대차의 작업 수행 방법.
  14. 청구항 10에 있어서, 검출된 노드의 노드 속성에 의해 정의된 작업 또는 상기 검출된 노드에 연결된 구간의 구간 속성에 의해 정의된 작업을 상기 자동 이동 대차가 수행하는 단계는,
    비전 카메라가 상기 설치물을 셀 단위로 촬영하여 셀 단위 이미지를 생성하는 단계를 포함하는 자동 이동 대차의 작업 수행 방법.
  15. 청구항 9에 있어서, 상기 자동 이동 대차는, 상기 경로 시퀀스를 역순으로 추적하여 역방향으로 주행하면서 상기 구간 속성에 의해 정의된 작업을 수행하는 자동 이동 대차의 작업 수행 방법.
  16. 청구항 9에 있어서,
    검출된 노드의 노드 속성에 의해 정의된 작업 또는 상기 검출된 노드에 연결된 구간의 구간 속성에 의해 정의된 작업을 상기 자동 이동 대차가 수행하는 단계는, 동일한 구간을 왕복하면서 상기 구간 속성에 의해 정의된 작업을 수행하는 단계를 포함하는 자동 이동 대차의 작업 수행 방법.
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