KR20180080499A - 공항용 로봇 및 그의 동작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 공항용 로봇은 서버 및 주변 공항용 로봇들과 데이터 통신을 수행하는 통신부, 인체 및 사물을 센싱하는 사물 인식부, 목적지를 입력받는 디스플레이부를 포함하는 유저 인터페이스부, 물건을 수납하는 수납부 및 상기 공항용 로봇을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 사용자로부터 물건 수납 요청을 입력받고, 상기 요청에 따라 사용자 방향으로 수납부가 향하도록 회전하고, 개폐식 덮개를 열도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

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 공항에 배치되어 청소를 담당하는 공항용 청소 로봇 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.

최근 딥러닝(Deep Learning) 기술, 자율 주행 기술, 자동 제어 기술, 사물인터넷 등의 발전으로 로봇의 기능이 확대되고 있다.

각각의 기술을 구체적으로 설명하면, 딥러닝은 기계학습의 한 분야에 해당한다. 딥러닝은 프로그램에 미리 조건을 확인하고 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 기계에서 기계 상태를 검사한 계측 값을 제어 장치에 피드백하여 기계의 동작을 자동으로 제어하는 기술을 말한다. 따라서 사람의 조작 없는 제어가 가능하고, 목적하는 제어 대상을 목적하는 범위 내 즉, 목표 값에 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 알아서 정보를 주고 받으며 자율적인 소통을 하게 된다.

로봇의 응용분야는 대체로 산업용, 의료용, 우주용, 해저용으로 분류된다. 예를 들면, 자동차 생산과 같은 기계 가공 공업에서는 로봇이 반복작업을 수행할 수 있다. 즉, 사람의 팔이 하는 작업을 한 번만 가르쳐 주면 몇 시간이든 같은 동작을 반복하는 산업로봇이 이미 많이 가동되고 있다.

본 발명의 목적은 무거운 짐을 이동시키는 공항 이용객에게 편의를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 많은 짐을 이동시키는 공항 이용객에게 편의를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 공항용 로봇은 길 안내 기능 이외에 수납부를 구비하여 공항 이용객의 짐을 이동시킬 수 있는 기능을 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 공항용 로봇은 공항 이용객의 짐이 많은 경우, 주변에 다른 공항용 로봇을 호출하여 모든 짐을 싣고, 동일한 목적지로 짐들을 이동시킬 수 있다.

본 발명에 따른 공항용 로봇은 길 안내 기능 이외에 수납부를 통해 공항 이용개의 짐을 실어 나를 수 있기 때문에, 무거운 짐을 이동시키는 공항 이용객에게 편의를 제공하는 효과를 가져온다.

본 발명에 따른 공항용 로봇은 공항 이용객의 짐이 많은 경우, 주변에 다른 공항용 로봇을 호출하여 모든 짐을 싣고, 동일한 목적지로 짐들을 이동시켜, 공항 이용객에게 편의를 제공하는 효과를 가져온다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 공항 로봇의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 공항 로봇의 마이컴 및 AP의 구성을 자세하게 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 공항 로봇 시스템의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 이 실시예에 의한 공항 로봇이 수납 공간을 활용하는 일 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 공항 로봇이 사용자를 자동으로 센싱하여 수납 공간을 제공하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 공항 로봇이 수납공간을 활용하는 예시들을 설명하기 위한 도면들이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 공항 로봇들 및 공항 내 설치된 CCTV 영상을 서버가 관리하는 일 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 공항 로봇이 사물 인터넷 기술을 이용하여 쓰레기통을 정리하는 일 예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 수화물 운반 기능을 갖는 공항 로봇을 나타낸 블록도이다.

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 실시예에 의한 공항 로봇의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 공항 로봇(100)의 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. 상기 유저 인터페이스부(160)는 통신부로 명명될 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 입력 받아 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 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 의한 공항 로봇의 마이컴 및 AP의 구성을 자세하게 도시한 도면이다.

도 2에 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 1의 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 3은 본 발명의 실시 예에 따른 공항 로봇 시스템의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 공항 로봇 시스템은 이동 단말기(310), 서버(320), 공항 로봇(300) 및 카메라(330)를 포함할 수 있다.

이동 단말기(310)는 공항 내 서버(320)와 데이터를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 이동 단말기(310)는 서버(320)로부터 비행 시간 스케쥴, 공항 지도 등과 같은 공항 관련 데이터를 수신할 수 있다. 사용자는 이동 단말기(310)를 통해 공항에서 필요한 정보를 서버(320)로부터 수신하여 얻을 수 있다. 또한, 이동 단말기(310)는 서버(320)로 사진이나 동영상, 메시지 등과 같은 데이터를 전송할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 미아 사진을 서버(320)로 전송하여 미아 접수를 하거나, 공항 내 청소가 필요한 구역의 사진을 카메라로 촬영하여 서버(320)로 전송함으로써 해당 구역의 청소를 요청할 수 있다.

또한, 이동 단말기(310)는 공항 로봇(300)과 데이터를 송수신할 수 있다.

예를 들어, 이동 단말기(310)는 공항 로봇(300)을 호출하는 신호나 특정 동작을 수행하도록 명령하는 신호 또는 정보 요청 신호 등을 공항 로봇(300)으로 전송할 수 있다. 공항 로봇(300)은 이동 단말기(310)로부터 수신된 호출 신호에 응답하여 이동 단말기(310)의 위치로 이동하거나 명령 신호에 대응하는 동작을 수행할 수 있다. 또는 공항 로봇(300)은 정보 요청 신호에 대응하는 데이터를 각 사용자의 이동 단말기(310)로 전송할 수 있다.

다음으로, 공항 로봇(300)은 공항 내에서 순찰, 안내, 청소, 방역, 운반 등의 역할을 할 수 있다.

공항 로봇(300)은 이동 단말기(310) 또는 서버(320)와 신호를 송수신할 수 있다. 예를 들어, 공항 로봇(300)은 서버(320)와 공항 내 상황 정보 등을 포함한 신호를 송수신할 수 있다. 또한, 공항 로봇(300)은 공항 내 카메라(330)로부터 공항의 각 구역들을 촬영한 영상 정보를 수신할 수 있다. 따라서 공항 로봇(300)은 공항 로봇(300)이 촬영한 영상 정보 및 카메라(330)로부터 수신한 영상 정보를 종합하여 공항의 상황을 모니터링할 수 있다.

공항 로봇(300)은 사용자로부터 직접 명령을 수신할 수 있다. 예를 들어, 공항 로봇(300)에 구비된 디스플레이부를 터치하는 입력 또는 음성 입력 등을 통해 사용자로부터 명령을 직접 수신할 수 있다. 공항 로봇(300)은 사용자, 이동 단말기(310) 또는 서버(320) 등으로부터 수신된 명령에 따라 순찰, 안내, 청소 등의 동작을 수행할 수 있다.

다음으로 서버(320)는 이동 단말기(310), 공항 로봇(300), 카메라(330)로부터 정보를 수신할 수 있다. 서버(320)는 각 장치들로부터 수신된 정보들을 통합하여 저장 및 관리할 수 있다. 서버(320)는 저장된 정보들을 이동 단말기(310) 또는 공항 로봇(300)에 전송할 수 있다. 또한, 서버(320)는 공항에 배치된 복수의 공항 로봇(300)들 각각에 대한 명령 신호를 전송할 수 있다.

카메라(330)는 공항 내에 설치된 카메라를 포함할 수 있다. 예를 들어, 카메라(330)는 공항 내에 설치된 복수 개의 CCTV(closed circuit television) 카메라, 적외선 열감지 카메라 등을 모두 포함할 수 있다. 카메라(330)는 촬영된 영상을 서버(320) 또는 공항 로봇(300)에 전송할 수 있다.

도 4 내지 도 7은 본 발명의 이 실시예에 의한 공항 로봇이 수납 공간을 활용하는 일 예를 설명하기 위한 도면들이다.

도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 공항 로봇(400)은 일측에 디스플레이부(410)를 구비하고, 다른 일측에 수납부(420)를 구비할 수 있다.

전면부(410)는 공항 이용객들에게 비행기 정보, 게이트 정보, 비행 목적지 정보 등 다양한 정보를 표시하거나 공항 내 특정 목적지까지의 길 안내 지도 등을 표시할 수 있다.

또한, 수납부(420)는 개폐식 덮개(422)를 포함하고 있으며, 공항 로봇(400)은 개폐식 덮개(422)를 열고 닫는 형태를 동적으로 구현할 수 있다. 개폐식 덮개(422)를 여는 경우, 내부에 수납 공간(424)이 외부로 노출될 수 있다. 또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 공항 로봇(400)의 수납 공간(424)은 냉장 기능을 제공할 수 있고, 적어도 하나 이상의 생수 또는 음료(710)를 담아 공항 내 이용객들에게 유료 또는 무료로 제공할 수 있다. 또한, 공항 로봇(400)은 캐리어와 같은 공항 이용객들의 짐(720)을 수납 공간에 실어 운반해줄 수 있고, 수납 공간(424)을 쓰레기통으로 활용하여 공항 내 쓰레기들(730)을 담아 옮길 수 있다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 공항 로봇이 사용자를 자동으로 센싱하여 수납 공간을 제공하는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 공항 로봇(820)의 외측면에 복수 개의 적외선 센서와 같이 근접 센서를 구비할 수 있고, 일정 거리 내에 진입한 사용자(810)를 자동으로 감지할 수 있다.

또한, 공항 로봇(820)은 카메라 등을 더 포함할 수 있고, 일정 거리 내에 들어온 인체 뿐만 아니라 캐리어와 같은 물체 등을 센싱할 수 있다.

따라서, 사용자가 캐리어를 끌지 않고 공항 로봇에 가까이 오는 경우, 공항 로봇(820)은 길 안내 등의 목적을 달성하기 위하여 디스플레이부를 사용자 방향으로 향하도록 회전할 수 있다. 반면에, 사용자가 캐리어를 끌고 공항 로봇에 가까이 오는 경우, 공항 로봇(820)은 캐리어 등을 옮기기 위한 목적을 달성하기 위하여 수납부를 사용자 방향으로 향하도록 회전할 수 있다. 또한, 수납부의 개폐식 덮개를 열어 사용자가 곧바로 짐을 싣을수 있도록 할 수 있다. 나아가, 도 9에 도시된 바와 같이, 사용자는 공항 로봇(820)의 수납부에 캐리어 등의 짐을 수납하고, 디스플레이부에 공항 내 특정 목적지를 입력할 수 있다. 이러한 경우, 공항 로봇(820)은 사용자가 입력한 목적지까지 상기 수납된 캐리어를 옮길 수 있다. 이 경우, 공항 로봇(820)은 짐을 옮기는 과정에서는 개폐식 덮개를 닫은 상태로 이동할 수 있고, 목적지에 도착해서 개폐식 덮개를 열어 사용자가 곧바로 짐을 꺼낼 수 있도록 할 수 있다.

도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 공항 로봇이 수납공간을 활용하는 예시들을 설명하기 위한 도면들이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 공항 이용객(1010)은 자신의 짐을 옮기기 위하여 공항 로봇(1020)을 활용할 수 있다. 이 때, 공항 이용객(1010)은 자신의 짐이 제1 공항 로봇(1020)에 모두 싣기 어렵다고 판단할 수 있다. 이 경우 공항 이용객(1010)은 제1 공항 로봇(1020)에게 다른 공항 로봇들을 호출하도록 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 제1 공항 로봇(1020)은 서버 또는 근거리 무선 통신 기술을 활용하여 주변에 수납 공간이 비어있는 제2 공항 로봇(1030) 및 제3 공항 로봇(1040)을 탐색하여 호출할 수 있다. 또는, 제1 공항 로봇(1020)은 카메라를 구비할 수 있고, 인체 뿐만 아니라 캐리어와 같은 사물들을 디텍팅 할 수 있다. 따라서, 공항 이용객(1010) 주변에 존재하는 캐리어와 같은 사물들이 자신의 수납 공간 부피보다 크다고 판단하는 경우, 제1 공항 로봇(1020)은 서버 또는 근거리 무선 통신 기술을 활용하여 자동으로 주변에 수납 공간이 비어있는 제2 공항 로봇(1030) 및 제3 공항 로봇(1040)을 탐색하여 호출할 수 있다. 공항 이용객(1010)은 제1 공항 로봇(1020), 제2 공항 로봇(1030) 및 제3 공항 로봇(1040) 각각에 짐을 싣을 수 있다. 그리고 제1 공항 로봇(1020), 제2 공항 로봇(1030) 및 제3 공항 로봇(1040)은 서로 무선 통신으로 연결되어 있기 때문에, 공항 이용객(1010)은 제1 공항 로봇(1020), 제2 공항 로봇(1030) 및 제3 공항 로봇(1040) 중 하나의 공항 로봇에 대하여 목적지를 입력하기만 하면 제1 공항 로봇(1020), 제2 공항 로봇(1030) 및 제3 공항 로봇(1040)이 서로 목적지 정보를 공유할 수 있고, 동일한 목적지로 공항 이용객(1010)의 짐을 이동시킬 수 있다.

또한, 도 11에 도시된 바와 같이 공항 이용객(1110)은 유아(1120)을 공항 로봇(1130)의 수납 공간에 앉힐 수 있다. 따라서, 공항 로봇(1130)은 유모차의 역할을 수행할 수 있고, 목적지까지 유아(1120)를 태워서 이동시킬 수 있다.

도 12 및 도 13은 본 발명의 일 실시예에 의한 공항 로봇들 및 공항 내 설치된 CCTV 영상을 서버가 관리하는 일 예를 설명하기 위한 도면들이다.

도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 공항 내에는 복수 개의 CCTV(1211, 1212, 1213)들이 랜덤하게 배치될 수 있다. 복수 개의 CCTV(1211, 1212, 1213)들은 공항 내 상황을 실시간으로 촬영할 수 있다. 또한, 복수 개의 CCTV(1211, 1212, 1213)들은 실시간 촬영 영상 데이터를 적어도 하나 이상의 공항 로봇(1201, 1202, 1203, 1204, 1205, 1206)들에게 전송할 수 있다. 적어도 하나 이상의 공항 로봇(1201, 1202, 1203, 1204, 1205, 1206)들은 CCTV로부터 전달받은 영상 데이터를 이용하여 공항 내 다양한 곳의 청소 대상물을 탐색할 수 있다. 또한, 복수 개의 CCTV(1211, 1212, 1213)들은 실시간 촬영 영상 데이터를 서버(1220)에 전송할 수 있다. 그리고, 적어도 하나 이상의 공항 로봇(1201, 1202, 1203, 1204, 1205, 1206)들은 서버로부터 특정 CCTV가 촬영한 실시간 촬영 영상 데이터를 수신할 수 있다.

또한, 관리자는 서버(1220)로 수신되는 각종 데이터를 이용하여 복수 개의 CCTV(1211, 1212, 1213)들 및 적어도 하나 이상의 공항 로봇(1201, 1202, 1203, 1204, 1205, 1206)들을 관리할 수 있다. 예를 들어, 관리자는 특정 CCTV가 촬영하는 영상 데이터 속에서 청소 대상물을 발견할 수 있다. 그리고, 관리자는 제1 공항 로봇, 제2 공항 로봇 및 제3 공항 로봇 중 청소 대상물을 처리할 수 있는 로봇을 선택할 수 있다. 그리고, 관리자는 청소 대상물에서 가장 가까운 곳에 위치한 공항 로봇에게 해당 청소 대상물을 청소하라는 메시지를 전송할 수 있다. 또한, 관리자는 상기 특정 CCTV가 촬영하는 영상 데이터를 공항 로봇에게 전송하도록 제어할 수 있다. 서버로부터 상기 특정 CCTV가 촬영하는 영상 데이터를 수신한 공항 로봇은 특정 CCTV가 촬영하는 영상 데이터 속에서 청소 대상물을 발견할 수 있다. 그리고, 공항 로봇은 특정 CCTV가 촬영하는 장소에 대한 정보를 디텍팅할 수 있다. 그리고, 공항 로봇은 해당 장소로 이동하여 해당 청소 대상물을 청소할 수 있다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 공항 로봇이 사물 인터넷 기술을 이용하여 쓰레기통을 정리하는 일 예를 설명하기 위한 도면들이다.

본 발명의 일 실시예에 의한 청소 로봇이 배치되는 공항 시설에는 사물 인터넷 기술이 적용될 수 있다. 사물인터넷(IoT: Internet of Things)이라는 용어는 1998년 메사추세츠공과대학(MIT)의 Auto-ID 랩에서 처음등장하였다. 사물 인터넷은 생활 속 사물들을 유무선 네트워크로 연결해 정보를 공유하는 환경을 의미할 수 있다. 사물 인터넷은 기존의 유선 통신을 기반으로 한 인터넷이나 모바일 인터넷보다 진화된 단계로 인터넷에 연결된 기기가 사람의 개입없이 상호간에 알아서 정보를 주고 받아 처리할 수 있다. 사물이 인간에 의존하지 않고 통신을 주고 받는 점에서 기존의 유비쿼터스나 M2M(Machine to Machine: 사물지능통신)과 비슷하기도 하지만, 통신장비와 사람과의 통신을 주목적으로 하는 M2M의 개념을 인터넷으로 확장하여 사물은 물론이고 현실과 가상세계의 모든 정보와 상호 작용하는 개념으로 진화한 단계라고 할 수 있다. 사물 인터넷 서비스를 구현하기 위한 기술 요소로는 유형의 사물과 주위 환경으로부터 정보를 얻는 '센싱 기술', 사물이 인터넷에 연결되도록 지원하는 '유무선 통신 및 네트워크 인프라 기술', 각종 서비스 분야와 형태에 적합하게 정보를 가공하고 처리하거나 각종 기술을 융합하는 '서비스 인터페이스 기술'이 핵심이며, 대량의 데이터 등 사물 인터넷 구성 요소에 대한 해킹이나 정보 유출을 방지하기 위한 '보안 기술'이 있다.

예를 들어 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 제1 공항 로봇(1400)은 쓰레기통(1410)과 데이터를 송/수신할 수 있다. 이 때, 쓰레기통(1410)은 제1 공항 로봇(1400)에게 쓰레기통을 정리해 달라는 요청 메시지를 전송할 수 있다. 또한, 제1 공항 로봇(1400)은 쓰레기통(1410)에 가득찬 쓰레기들을 비우기 위해 다른 쓰레기통(1420)을 무선 통신을 활용하여 탐색할 수 있다. 뿐만 아니라, 쓰레기통 이외에 수납 공간을 갖는 제2 공항 로봇(1430)을 탐색할 수 있다. 따라서, 제1 공항 로봇(1400)은 제2 공항 로봇(1430)을 호출하여 쓰레기통(1410)에 담긴 쓰레기들을 제2 공항 로봇(1430)의 수납공간에 직접 담거나, 제2 공항 로봇(1430)으로 하여금 담도록 명령할 수 있다. 쓰레기통(1410)에 담긴 쓰레기를 옮겨 담은 제2 공항 로봇(1430)은 분리수거 처리장으로 스스로 이동하여 수납 공간에 담긴 쓰레기들을 정리할 수 있다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 수화물 운반 기능을 갖는 공항 로봇을 나타낸 블록도이다.

도 15를 참조하면, 수화물 운반 기능을 갖는 공항 로봇은 추적 제어부, 주행 제어부, 동력 제어부를 포함한다.

추적 제어부(1510)는, 무선 인식(radio frequency identification, RFID), 범지구 위치결정 시스템(global positioning system, GPS)등의 위치 추적 기술을 이용하여 사용자가 설정한 목표를 추적할 수 있다. 추적 가능한 장치를 특정 목표에 고정시켜두거나, 짐을 운반할 특정 위치를 지정함으로써, 공항 로봇이 특정 목표 또는 특정 위치까지 짐을 운반할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 사용자는 추적 가능한 장치를 스스로 지님으로써 공항 로봇이 사용자를 따라다니게 할 수 있다. 이 경우 추적 제어부(1510)는 공항 로봇이 사용자와 일정 거리를 유지하며 따라다닐 수 있도록 사용자의 동선을 추적하여 공항 로봇이 수화물을 싣고서 사용자를 따라다닐 수 있도록 할 수 있다.

주행 제어부는(1520), 추적 제어부(1510)와 연계하여 공항 로봇의 이동 동작을 제어할 수 있다. 공항 로봇이 이동하는 중에 마주칠 수 있는 장애물 감지 센서, 회피 알고리즘 등을 포함할 수 있다.

동력 제어부는(1530), 주행 제어부(1520)와 연계하여 공항 로봇이 원활하게 이동할 수 있도록 적절한 동력을 바퀴 등의 이동부에 전달할 수 있다.

또한, 공항 로봇은 부착/고정부와 도난 제어부를 포함할 수 있다.

부착/고정부(1540)는, 공항 로봇이 자동차 등의 다른 교통 수단에 쉽게 부착 또는 고정될 수 있도록 지원할 수 있다.

도난 제어부(1550)는, 공항 로봇이 운반하는 수화물 또는 각종 제어부에 대한 잠금 장치를 제어하여 수화물이 도난되는 것을 방지하고 각종 제어부를 위험으로부터 보호할 수 있다. 또한, 사용자의 공항 로봇 이용 중 공항 로봇이 사용자로부터 소정의 거리 이상 이격된 채로 소정의 시간이 경과하면, 사용자의 환경 설정에 따라서 사용자에게 알림을 전송하거나 경찰 등 보안 관련 기관으로 도난 신고할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 사용자는 도보로, 또는 자전거, 세그웨이(segway) 등의 개인 이동 수단으로 이동시 공항 로봇을 함께 사용할 수 있다. 또한, 자동차 등의 운송 수단으로 수화물을 운반하기 어려운 곳에서 로봇을 이용하여 용이하게 수화물을 운반할 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 (9)

1. 공항용 로봇에 있어서,
   서버 및 주변 공항용 로봇들과 데이터 통신을 수행하는 통신부;
   인체 및 사물을 센싱하는 사물 인식부;
   목적지를 입력받는 디스플레이부를 포함하는 유저 인터페이스부;
   물건을 수납하는 수납부; 및
   상기 공항용 로봇을 제어하는 제어부를 포함하고,
   상기 제어부는,
   사용자로부터 물건 수납 요청을 입력받고, 상기 요청에 따라 사용자 방향으로 수납부가 향하도록 회전하고, 개폐식 덮개를 열도록 제어하는,
   공항용 로봇.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   사용자가 상기 유저 인터페이스부를 통해 목적지를 입력하는 경우, 상기 물건을 수납한 상태로 상기 목적지까지 이동하도록 제어하는,
   공항용 로봇.
   
3. 제2 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 목적지까지 이동 중에 상기 사용자의 위치를 계속해서 센싱하여 항상 기 정해진 거리를 유지하도록 제어하는,
   공항용 로봇의 제어 방법.
   
4. 제2 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 수납부에 유아가 탑승하는 경우, 상기 유아의 안전벨트 착용이 인식되었을 때 이동을 시작하도록 제어하는,
   공항용 로봇의 제어 방법.
   
5. 제1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   수납된 물건의 높이를 판단하고, 상기 수납된 물건의 높이가 상기 수납부보다 높은 경우, 개폐식 덮개가 열린 상태를 고정하고, 상기 수납된 물건의 높이가 상기 수납부보다 낮은 경우, 개폐식 덮개가 닫힌 상태를 고정하여 이동하도록 제어하는,
   공항용 로봇.
   
6. 제2 항에 있어서,
   상기 목적지 입력은 상기 공항용 로봇의 디스플레이부에 포함된 터치 모니터를 통해 입력받는,
   공항용 로봇,
   
7. 제6 항에 있어서,
   상기 터치 모니터는 공항 내 2D 이미지의 지도 중 특정 지점을 선택하는 방식으로 목적지를 입력받는,
   공항용 로봇의 제어 방법.
   
8. 제1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 사용자로부터 요청 받은 수납 대상 물건이 기 정해진 양 이상인 경우, 주변에 수납 및 운반 기능을 제공하는 공항용 로봇을 탐색하여 호출하도록 제어하는,
   공항용 로봇,
   
9. 제1 항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 사용자로부터 요청 받은 수납 대상 물건이 기 정해진 양 이상인 경우, 서버에 추가적인 공항용 로봇의 호출을 요청하도록 제어하는,
   공항용 로봇.
   

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