KR20190039407A - 설정 디바이스를 이용해 현장 디바이스를 설정하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

설정 디바이스를 이용해 현장 디바이스를 설정하기 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20190039407A
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파블로 카라스코 자니니
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Abstract

설정 디바이스(HMI)를 이용해 이동형 현장 디바이스 그룹을 설정하기 위한 시스템 및 방법이 개시된다. 구체적으로, HMI는 설정 파라미터를 형성하고 유선 및/또는 무선 통신을 통해 디바이스로 제공함으로써 적용분야 종속적 대형으로 임의로 배열된 동일하게 프로그램된 현장 디바이스를 설정하도록 프로그램된다. 특히, HMI는 고유 식별자를 대형 또는 환경의 레이아웃 내 로봇의 위치를 토대로 각자의 로봇에게 할당한다. 따라서 초기 배치 동안 로봇이 특정 위치에 배치될 필요 없이, 각각의 로봇은 독립적으로 그러나 그룹의 협동하는 구성원으로서 동작하도록 HMI에 의해 효율적으로 설정될 수 있다. 이는 중앙 제어기에 의한 각각의 로봇에 대한 상시적인 독립 제어 명령어에 대한 필요성 또는 배치 동안 각각의 로봇으로 커스텀화된 제어 프로그램을 제공할 필요성을 없앤다.

Description

설정 디바이스를 이용해 현장 디바이스를 설정하기 위한 시스템 및 방법
본 발명은 현장 디바이스와 관련되며, 구체적으로 설정 디바이스를 이용해 현장 디바이스의 그룹을 설정하기 위한 시스템과 관련된다.
자율적 및 반자율적(semi-autonomous) 배치 가능한 현장 디바이스(가령, 로봇)가 산업, 상업 및 일상 응용분야에서 빈번하게 사용된다. 흔히, 이동형 로봇 시스템, 특히 산업 및 상업 규모의 로봇 시스템은 복수의 로봇으로 구성되고, 응용분야는 종종 개별 로봇이 독립적으로 그리고 로봇 그룹의 협동하는 구성원으로서 동작할 것을 요구한다. 복수의 솔라 패널 어레이를 청소하기 위한 로봇 청소 솔루션이 일반적으로 현장에 복수의 로봇을 배치하고 로봇의 협동 동작(coordinated operation)이 최적으로 수행될 것을 필요로 하는 예시적 시스템이다.
종래에는 로봇 그룹의 협동 동작이 각각의 로봇이 고유의 식별자를 가짐으로써, 중앙 제어국이 로봇을 고유하게 식별할 수 있을 것을 필요로 한다. 종래에는, 이들 고유 식별자가 정적(static)이며, 중앙 제어국이 각각의 고유 로봇을 개별적으로 제어하고 이와 통신할 수 있도록 하는 다른 정보, 가령, 로봇의 상대 위치 및/또는 시스템 내 기능과 링크될 수 있다. 타깃 방식으로 개별 액터와 통신하고 이를 제어할 수 있는 기능은 전체 그룹의 협동을 위해 필수적이다. 대부분의 모든 경우에서, 이러한 설정되는 그룹 내 로봇은 더 큰 그룹 내에서 각자의 작업을 수행하도록 개별적으로 프로그램되고, 각각의 로봇이 유형과 기능에서 동일할 수 있더라도, 각각의 로봇에 특정 로봇, 그룹 내 상기 로봇의 업무 및/또는 동작 환경에 특정하게 맞춤 구성된 제어 프로그램이 제공된다.
현재, 컴퓨터를 통해 로봇을 프로그래밍하는 것은, 심지어 이의 내부 설정도, 로봇 상의 모든 메모리가 현장에서 쉽게 프로그램될 수 있는 것은 아니기 때문에, 제조/연구실 환경에 대해 종종 지정된 복잡한 셋업 프로세스를 필요로 할 수 있다. 그 밖의 다른 방법이 고속 프로그래밍 커넥터, 가령, USB 케이블을 통해 로봇에 연결된 전용 컴퓨터를 이용해 현장의 각각의 로봇을 프로그래밍하는 것 및/또는 각각의 로봇에 제공되는 기내 HMI를 이용해 각각의 로봇을 프로그래밍하는 것을 포함한다. 각각의 방법은 실질적 단점을 보인다. 예를 들어, 로봇이 공장에서 사전-프로그래밍된 경우, 각각의 개별 로봇은 공장에서부터 배치 사이트에서의 디바이스 어레이 내 자신의 특정 대응하는 위치까지 추적될 필요가 있고, 어느 특정 로봇이라도 어레이 내 이의 올바른 위치로 배치하지 못하면 예상치 못한/바람직하지 않은 행동이 초래될 수 있다. 덧붙여, 중앙 제어국은 수동으로 입력되고 특정 기능과 연관된 디바이스의 사전 프로그램된 ID를 가질 필요가 있다. 또는, 각각의 로봇 기내에서 HMI를 이용해 각각의 로봇을 프로그래밍하는 것이 디바이스 비용 상승을 야기한다. 덧붙여, 로봇 기내에 있는 통상의 HMI는 최소한의 기능을 갖기 때문에 각각의 디바이스의 개별 셋업이 길어지고 비효율적이게 될 수 있다. 마지막으로 로봇이 현장에서 프로그램되는 경우, 통상의 셋업은 데이터 통신 포트가 로봇의 외부에 제공될 것을 필요로 할 것이며, 컴퓨터는 현장으로 가져가질 필요가 있고 모든 로봇과 물리적으로 연결될 필요가 있을 것이다. 이는 배치 동안 시간 소모적일 뿐 아니라, 연결을 위해 노출된 포트를 필요로 할 수 있으며, 이로 인해 전자 박스의 복잡도가 증가된다. 로봇에 대해 높은 입구 보호 등급이 요구될 때, 이러한 노출된 포트는 주요한 단점이 될 수 있다. 덧붙여서, 노출된 포트가 시스템의 설정 상세사항을 남용/의도적 오용에 추가로 노출할 수 있다.
본 발명은 그룹의 구성원이 독립적이며 협동적으로 동작하도록 이동형 현장 디바이스의 그룹을 설정하기 위한 기존 시스템 및 방법의 효율과 연관된 이러한 그리고 그 밖의 다른 단점을 해결한다. 이들 및 그 밖의 다른 고려사항과 관련하여, 이하의 기재가 제공된다.
본 발명의 하나의 양태에 따르면, 동일하지 않은 동작을 협동 방식으로 수행하도록, 솔라 패널의 어레이를 청소하기 위한 이동형 로봇 그룹을 설정하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 이동형 로봇을 어레이 내 각자의 솔라 패널과 물리적으로 연관시켜, 로봇의 적용분야 종속적 대형을 형성하는 단계를 포함한다. 각각의 로봇은 제어 프로그램을 저장하는 비-일시적(non-transitory) 컴퓨터 판독형 메모리, 통신 인터페이스 및 상기 제어 프로그램에 따라 로봇의 동작을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함한다. 상기 방법은 HMI에 의해 어레이 내 제1 솔라 패널과 연관된 제1 로봇을 설정하는 단계를 포함한다. 특히, HMI는 실행 명령이 저장된 컴퓨터 판독형 저장 매체, 통신 인터페이스 및 명령을 실행함으로써 설정된 프로세서를 포함하는 휴대용 컴퓨팅 디바이스이다. 제1 로봇을 설정하는 단계는, HMI에 의해 통신 인터페이스를 이용해, 제1 로봇과의 통신을 확립하는 단계를 포함한다. 덧붙여, 제1 로봇을 설정하는 단계는 HMI에 의해, 제1 로봇에 대한 대형 내 각자의 시작 위치를 결정하는 단계, 및 HMI에 의해 적어도 각자의 디바이스 식별자(ID)를 포함하는 제1 로봇에 대한 각자의 설정 셋팅을 자동으로 형성하는 단계를 더 포함한다. 특히, 각자의 디바이스 ID는 결정된 각자의 시작 위치를 토대로 할당되고 제1 로봇에 할당된 임의의 기존 고유 식별자와 무관하게 형성된다. 상기 방법은 HMI에 의해 통신 인터페이스를 이용하여, 설정 셋팅을 제1 로봇으로 전송하는 단계를 더 포함한다. 그 후 설정 단계가 대형 내 나머지 로봇에 대해 반복되고, 방법에 따라서, HMI는 각자의 시작 위치를 토대로 하며 적용분야 종속적 대형에 대응하는 지정 시퀀스에 따라 증분되는 고유의 디바이스 ID를 각각의 로봇에 할당한다. 마지막으로, 방법은 제어 프로그램 및 각자의 설정 셋팅에 따라 로봇 그룹의 협동 동작을 개시하는 단계를 포함한다.
본 발명의 추가 양태에 따라, 제어 프로그램에 따라 동일하지 않은 동작을 협동 방식으로 수행하도록 복수의 이동형 현장 디바이스를 설정하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 복수의 현장 디바이스를 동작 환경에서 배열하는 단계를 포함한다. 현장 디바이스들은 서로 동일한 제어 프로그램으로 프로그램되고, 어느 특정 현장 디바이스가 대형 내 어느 시작 위치를 차지하는지와 무관하게 적용분야 종속적 대형 내 각자의 시작 위치를 차지하도록 배열된다. 덧붙여, 각각의 현장 디바이스는 코드의 형태로 명령을 포함하는 제어 프로그램을 저장하는 비-일시적 컴퓨터 판독형 메모리, 무선 트랜시버 및 명령을 실행함으로써 설정되는 프로세서를 포함한다. 상기 방법은 실행 명령이 저장된 컴퓨터 판독형 저장 매체, 하나 이상의 위치 센서, 무선 트랜시버 및 명령을 실행함으로써 설정되는 프로세서를 포함하는 휴대용 컴퓨팅 디바이스인 HMI를 이용해 복수의 현장 디바이스의 각각의 현장 디바이스를 설정하는 단계를 더 포함한다. 특히, 특정 현장 디바이스의 설정은 HMI를 특정 현장 디바이스에 근접하게 위치시키는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 HMI에 의해 트랜시버를 이용하여, HMI와 특정 현장 디바이스 간 무선 통신을 확립하는 단계, 및 특정 현장 디바이스가 차지하는 대형 내 각자의 시작 위치를 결정하는 단계를 더 포함한다. 상기 방법은 HMI에 의해 적어도 각자의 디바이스 식별자(ID)를 포함하는 특정 현장 디바이스에 대한 설정 셋팅을 자동으로 형성하는 단계를 더 포함한다. 상기 디바이스 ID는 증분적으로 그리고 대형 내 각자의 시작 위치를 토대로 형성된다. 덧붙여, 상기 방법은, HMI에 의해 무선 트랜시버를 이용해, 설정 셋팅을 특정 로봇으로 전송하여 상기 특정 로봇을 설정하는 단계를 포함한다. 덧붙여, 앞서 기재된 바와 같이 모든 현장 디바이스를 설정한 후, 방법은 제어 프로그램 및 각자의 설정 셋팅에 따라 복수의 현장 디바이스의 협동 동작을 개시하는 단계를 포함한다.
이들 및 그 밖의 다른 양태, 특징, 및 이점이 본 발명의 특정 실시예에 대한 설명, 도면, 청구항으로부터 명확해질 수 있다.
도 1은 현장 디바이스를 설정하기 위한 시스템의 예시적 설정을 도시하는 하이-레벨 도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따르는 무선 인간-기계-인터페이스 디바이스의 예시적 설정을 도시하는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따르는 현장 디바이스를 설정하기 위한 시스템 및 방법을 나타내는 루틴을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 설정된 현장 디바이스의 예시적 설정을 도시하는 하이-레벨 도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 현장 디바이스를 설정하기 위한 시스템 및 방법을 나타내는 루틴을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 현장 디바이스를 설정하기 위한 시스템 및 방법을 나타내는 루틴을 나타내는 흐름도이다.
도 7a는 본 발명의 실시예에 따라 설정되는 현장 디바이스의 예시적 설정을 나타내는 하이-레벨 도이다.
도 7b는 도 7a에서 도시된 현장 디바이스 그룹에 대한 예시적 동작 계획을 나타내는 하이-레벨 도이다.
도 7c는 도 7a에 도시된 현장 디바이스 그룹에 대한 적응 동작 계획을 도시하는 하이-레벨 도이다.
도 7d는 본 발명의 실시예에 따라 현장 디바이스를 설정하기 위한 시스템 및 방법을 도시하는 루틴을 나타내는 흐름도이다.
도 8a는 본 발명의 실시예에 따라 설정되는 현장 디바이스의 예시적 설정을 나타내는 하이-레벨 도이다.
도 8b는 도 7a에 도시된 현장 디바이스의 그룹에 대한 예시적 동작 계획을 나타내는 하이-레벨 도이다.
도 8c는 도 7a에 도시된 현장 디바이스 그룹에 대한 적응된 동작 계획을 나타내는 하이-레벨 도이다.
도 8d는 도 7a에 도시된 현장 디바이스 그룹에 대한 예시적 동작 계획을 나타내는 하이-레벨 도이다.
도 8e는 도 7a에 도시된 현장 디바이스 그룹에 대한 적응된 동작 계획을 나타내는 하이-레벨 도이다.
개관과 소개로서, 현장 디바이스 그룹을 무선으로 설정하기 위한 시스템 및 방법이 개시된다. 상기 시스템은 바람직하게는, 현장 디바이스가 현장에서 배치되는 중일 때 현장 디바이스의 그룹을 설정하도록 프로그램된 휴대용 사용자-동작형 디바이스인 인간-기계 인터페이스(HMI)라고 지칭되는 설정 디바이스를 포함한다. 바람직하게는, 현장 디바이스는 동일한 유형의 디바이스이다(가령, 공통 제어 프로그램으로 동일하게 프로그램됨).
HMI는 하나 이상의 중앙 시스템 제어국(들) 상에서 통신 프로토콜(라디오, 무선 등) 및 그 밖의 다른 파라미터를 셋업하도록 및 또는 이러한 시스템으로부터 사전 정의된 셋팅을 읽어 오도록 사용될 수 있다. 그 후 동일한 HMI가 이들 셋팅을 현장 디바이스 각각과 공유하도록 사용될 수 있다. 추가 양태에 따르면, HMI는 설정 동안 각각의 현장 디바이스에 대한 고유 ID 및 필요에 따라 동작 파라미터를 형성하도록 구성된다. 각각의 현장 디바이스에 대한 고유 ID는 배치 동안 현장에서 HMI에 의해 자동으로 형성된다. 일부 구현예에서, 설정 프로세스가 끝날 때, 현장 디바이스의 설정의 레코드(가령, 디바이스 특정 또는 대형(formation) 데이터)가 HMI에 의해 컴퓨터로 전송되어, 마스터 제어 프로그램으로 통합되도록 그리고 필요에 따라 네트워킹된 디바이스와 공유되게 할 수 있다. 일부 구현예에서, HMI는 또한 배치 후 및 동작 동안 현장 디바이스의 동작을 가이드하는 중앙 제어국으로서 역할 할 수 있다.
핵심 양태에 따르면, 설정 프로세스는 HMI가 현장 디바이스에 근접부로 가져가 질 때, HMI에 의해 각각의 현장 디바이스로 고유 식별자를 자동으로 할당 및 제공하는 것을 포함한다. 고유 식별자를 디바이스로 할당하는 것은, 자립형 제어기 컴퓨터가 정적 디바이스 ID에 따라 특정하게 주소 지정된 제어 명령을 현장 디바이스로 전송하거나 현장 디바이스에게 상기 현장 디바이스에 특정하게 적응된 제어 프로그램을 제공할 수 있도록 자립형 제어기 컴퓨터 상에서 판독 및 기록될 필요가 있었던 각각의 현장 디바이스 상의 기존 ID(가령, MAC 주소)를 이용할 필요를 없앤다. 오히려, 현장 디바이스의 설정을 위한 개시된 방법에 따라, 각각의 현장 디바이스는 제어 프로그램으로 동일하게 프로그램될 수 있고, HMI는 현장 디바이스의 대형(formation) 내 현장 디바이스의 위치 또는 환경의 레이아웃을 기초로 고유 식별자를 각자의 현장 디바이스로 할당함으로써, 현장 설정 프로세스를 간소화하도록 구성된다. 따라서 초기 배치 동안 특정 현장 디바이스가 특정 위치에 배치될 필요 없이 각각의 현장 디바이스는 독립적으로, 그러나 현장 디바이스 그룹의 협동 구성원으로서 동작하도록 효율적으로 구성될 수 있다. 이는 중앙 제어기에 의한 각각의 현장 디바이스에 대한 지속되는 독립적인 제어 명령어에 대한 필요성 또는 각각의 현장 디바이스에 현장 배치 동안 커스텀화된 제어 프로그램을 제공할 필요성을 추가로 없앤다.
덧붙여, 현장 디바이스의 그룹의 설정은, HMI가 대형 내 다음 디바이스 상에 태핑될 때, 근거리장 통신 범위 내로 이동될 때, 또는 HMI 상의 입력이 사용자에 의해 활성화될 때 디바이스 ID를 자동으로 증분시키도록 구성된 HMI에 의해 더 최적화될 수 있다. 위치 종속적 방식으로, 협동 그룹 내 각각의 디바이스로 디바이스 식별자를 증분적으로 할당하는 것은 그룹 내 협동하는 구성원으로서 동작하는 각각의 디바이스의 능력을 향상시킬 수 있다. 추가 결과로, 각각의 현장 디바이스에 대한 비싼 커스텀화 프로그래밍 없이 HMI는 현장 디바이스 그룹을 빠르고 효율적인 방식으로 설정하는 데 사용될 수 있다. 덧붙여, 특정 공통 변수(가령, 행 길이)가 대형 내 한 위치와 또 다른 위치에서 변경되지 않을 것임을 가정함으로써 HMI는 각각의 현장 디바이스에 대한 모든 정보 및 셋팅을 수동으로 입력할 필요성을 최소화하도록 더 구성될 수 있음으로써, 현장 디바이스의 더 빠른 셋업이 가능하다.
또 다른 양태에 따르면, HMI는 단거리 무선 통신을 이용해 다양한 유형의 현장 디바이스와 대화하도록 구성된 휴대 전자 프로그램 가능 디바이스, 가령, 종래의 스마트폰, 또는 태블릿 디바이스를 포함할 수 있다. 따라서 이 배열은 각각의 현장 디바이스 상의 유선 연결 및 노출되는 데이터-포트에 대한 필요성 또는 각각의 현장 디바이스에 HMI가 포함될 필요성을 없앤다. 따라서 HMI는 (가령, 벽/장벽을 통한) 직접 접촉 없이 현장 디바이스와 대화할 수 있다. 덧붙여, 유도성 NFC의 상대적으로 짧은 유효 범위가, 데이터 교환을 직접 근접한 디바이스로 국지화시키고, 설정 데이터는 지정 타깃으로만 전송됨을 보장함으로써 보안을 강화시킨다. 이 특정 양태는 고유의 사전 공유된 신원을 아직 갖지 않는 디바이스의 무선 설정에 따른 주요한 문제를 해결한다. 본 발명의 시스템 및 방법은 원격 사용자가 무선 네트워크에 대한 패스워드 또는 그 밖의 다른 핵심 정보가 공유될 수 있는 설정 정보를 획득하지 못하게 함으로써 또한 보안을 증가시킨다.
또 다른 양태에 따르면, 상이한 유형의 현장 디바이스 및/또는 상이한 유형의 현장 디바이스로 구성된 그룹을 나타내는 복수의 그룹이 또한 HMI를 이용해 공통 제어 프로그램에 따라 동일하지 않은 동작을 협동 방식으로 수행하도록 설정될 수 있다.
현장 디바이스의 그룹을 무선으로 설정하기 위한 예시적 시스템 및 방법이 특정 실시 구현예(가령, 솔라 어레이 청소 솔루션을 제공하도록 구성된 로봇)의 맥락에서 더 기재되지만, 본 발명은 이러한 예시적 구현예에 한정됨이 아님이 이해될 것이다. 본 발명은 적용분야 종속적 대형으로 배치되고 협동적이며 동일하지 않은 방식으로 동작하도록 의도된 복수의 현장 디바이스, 예를 들면 조명 디스플레이를 제공하기 위한 2-D 조명 어레이, 지상에서 협동 작전을 수행하도록 구성된 로봇 그룹, 또는 대형 지어 또는 비행 계획에 따라 비행하도록 구성된 드론들의 그룹을 포함하는 그 밖의 다른 시스템에 유사하게 적용될 수 있다. 덧붙여, 일부 실시예가 동일한 유형의 현장 디바이스의 그룹을 설정하도록 기재되었지만, 본 명세서에 개시되는 시스템 및 방법은 다양한 현장 디바이스가 공통 제어 프로그램의 각자의 버전에 따라 동작한다고 가정하면, 상이한 복수의 현장 디바이스 그룹이 협동 방식으로 비-동일 동작을 수행하도록 설정하도록 유사하게 적용될 수 있다.
현장 디바이스(100)를 설정하기 위한 예시적 시스템이 도 1에 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 시스템(100)은 솔라 패널(125)의 어레이를 청소하도록 배열된 먼지 완화 솔루션으로서 구현된다. 본 명세서에서 더 기재될 "솔라 패널의 어레이"는 개시된 실시예의 범위 내에서 다양한 형태를 취할 수 있는데, 비제한적 예를 들면, 솔라 패널의 어레이는 어레이로 배열되거나 복수의 행으로 배열된 복수의 개별 솔라 패널 - 각각의 행은 각각 하나 이상의 솔라 패널로 구성되고 행들이 어레이로 배열됨 - 로 구성될 수 있다. 시스템(100)은 복수의 현장 디바이스, 이 특정 예시의 경우, 제어 프로그램에 따라 솔라 패널을 청소하도록 구성된 이동형 로봇(120A-D) 및 적어도 하나의 인간-기계-인터페이스 컴퓨팅 디바이스(HMI)(105)를 포함한다. 본 명세서에서 더 기재될 바와 같이 HMI(105)는 배치 동안 로봇을 설정하도록 사용된다. 중간-크기 솔라 발전 방치에 먼지 완화 로봇을 배치하는 것은 일반적으로, 솔라 패널의 각각의 행에 적어도 하나씩, 수 백개의 로봇 유닛을 필요로 할 것이다. 그러나 간단히, 솔라 패널의 예시적 어레이는 4개의 개별 솔라 패널 행을 포함하고, 각각의 패널 당 적어도 하나의 로봇(120A-120D)을 포함하는 것으로 도시된다. 현장 디바이스를 설정하는 데 사용되는 디바이스는 "HMI", 가령, 그래픽 사용자 인터페이스를 갖고 정보를 로봇으로 전송하도록 구성된 태블릿 컴퓨터로 기재되지만, HMI는 이 구성에 한정되지 않는다. HMI는 본 명세서에 더 기재될 바와 같이 현장 디바이스를 설정하는 기능을 수행할 수 있는 다양한 형태의 컴퓨팅 디바이스를 취할 수 있다. 비제한적 예를 들면, HMI는 현장 설정을 수행하도록 특히 프로그램되고 작은 스크린(선택사항) 및 설정 프로세스 및 설정과 관련된 그 밖의 다른 사용자 입력을 개시하기 위한 제한된 사용자-입력 기능을 제공하는 버튼을 갖는 휴대용 토큰 디바이스일 수 있다. 추가 예를 들면, HMI는 반드시 핸드-헬드 디바이스일 필요는 없고, 디바이스를 현장으로 수송 중인 차량에 고정되어, 디바이스가 차량으로부터 이동되어 위치로 배치될 때 디바이스를 자동으로 설정할 수 있다. 또 다른 예를 들면, 일부 구현예에서, HMI는 배치 동안 각각의 현장 디바이스에 의해 읽히며, 본 명세서에서 더 설명되겠지만, 다음 현장 디바이스의 설정을 활성화하도록 디바이스 ID를 자동으로 증분시키도록 구성된 읽기/쓰기 태그를 포함할 수 있다(가령, 짧은 시간 주기 동안, 가령 1초 동안, 태그/토큰 디바이스를 각각의 로봇의 범위 내로 가져가는 것외에 어떠한 사용자 대화도 필요하지 않다).
로봇 분야의 통상의 기술자라면, 각각의 로봇이 몸체와 동작 동안 로봇을 이동시키기 위한 모션 시스템을 포함하는 이동형 로봇 디바이스임을 알 것이다. 로봇은, 예를 들어, 태양 전지, 배터리, 또는 그 밖의 다른 임의의 적절한 전원에 의해 전원 공급될 수 있다. 상기 로봇은 작업 임무 수행을 촉진시키도록 특히 설계된 기능 하드웨어 구성요소, 가령, 솔라 패널을 청소하기 위한 브러쉬, 카메라 또는 그 밖의 다른 이러한 패널을 검사, 위치, 배향 등을 검출하기 위한 센서를 포함할 수 있다. 로봇은 또한, 전력을 제공, 데이터를 전송 및/또는 동작 명령어를 수신하기 위한 테더(tether) 또는 그 밖의 다른 유선 연결 필요 없이, 무선 또는 자족적일 수 있다. 상기 로봇은 몸체 내에 로봇의 동작과 관련된 정보, 가령, 설정 셋팅 및 하나 이상의 제어 프로그램을 저장하도록 구성된 메모리 및/또는 컴퓨터 판독형 저장 매체를 포함하는 전자 회로를 포함할 수 있다.
제어 프로그램은 제어 프로그램에 따라 로봇의 동작을 제어하도록 프로세서를 설정하기 위해 로봇의 프로세서에 의해 실행 가능한 기계 판독형 명령을 포함할 수 있다. 본 명세서에 더 기재되겠지만, 제어 프로그램은 로봇이 각각의 로봇의 할당된 식별자를 기초로 지정된 방식으로 동작하도록 설정하며, 이때 식별자는 그룹 대형 내 로봇의 위치를 토대로 배치 동안 할당된다. 따라서, 제어 프로그램에 의해 각각의 로봇은 자율적으로 그리고 또한 로봇 그룹의 협동하는 구성원으로 동작할 수 있다. 예를 들어, 제어 프로그램은 바람이 특정 방향으로 부는 중인 경우, 제1 패널 행에 대응하는 로봇 1이 특정 시점에서 청소를 시작하고, 제2 패널 상의 로봇 2가 로봇 1이 청소를 완료한 후 청소를 시작하고, 이런 식으로 계속되도록 할 수 있다. 로봇 그룹 내 각각의 로봇은 이들이 동일한 유형의 로봇이거나 적어도 동일하게 프로그램되고 따라서 기능적으로 서로 대체 가능하다는 의미에서 동일할 수 있다. 그러나 제어 프로그램은 복수의 서브-프로그램/루틴 또는 상이한 제어 프로그램의 군을 포함할 수 있고 따라서 개별 로봇 그룹이 각자의 제어 프로그램에 따라 협동 방식으로 동작하도록 구성될 수 있음이 자명하다.
또한 로봇은 하나 이상의 통신 인터페이스, 가령, 근접한 디바이스, 가령, HMI와 정보를 송신 또는 수신하기 위해 무선 트랜시버를 포함할 수 있다. 하나의 예시적 구성에서, 무선 트랜시버는 로봇의 몸체의 상부 표면 상에 놓이거나 근처에 놓이는 안테나를 통해 적어도 HMI와 통신하기 위한 단거리 무선-주파수 RF 트랜시버(가령, NFC 가능형)를 포함할 수 있다. 덧붙여, 무선 트랜시버는 더 많은 원격 디바이스, 가령, 제어 컴퓨터(110), 기상 관측소(weather station)(115), 그 밖의 다른 로봇, HMI 등과 무선 통신하기 위한 더 긴 전송 범위를 갖는 유형을 가질 수 있다.
시스템(100)은 동작 솔루션의 일부일 수 있는 하나 이상의 추가 컴퓨팅 디바이스, 가령, 제어 컴퓨터(110) 및 기상 관측소(115)를 더 포함할 수 있다. 그러나 이러한 추가 컴퓨팅 디바이스는 필수가 아님이 자명할 수 있다. 제어 컴퓨터(110)는 다양한 유형의 컴퓨팅 디바이스, 가령, 랩톱, 데스크톱, 워크스테이션, 서버, 및 그 밖의 다른 적절한 제어기 및/또는 네트워킹된 컴퓨팅 시스템 및 HMI(105), 로봇(120A-D)을 모니터링하고 이와 통신할 수 있고, 본 명세서에서 더 설명될 바와 같이 제어 프로그램에 따라 로봇의 동작을 촉진시키는 그 밖의 다른 이러한 데이터 처리 장치를 나타내도록 의도된다. 마찬가지로, 기상 관측소(115)는 제어 프로그램에 따라 로봇의 동작을 촉진시키도록 환경 정보를 모니터링하고 하나 이상의 로봇(120A-D) 및/또는 HMI(105)로 제공하도록 구성된 다양한 형태의 컴퓨팅 디바이스를 나타내도록 의도된다.
로봇이 각각의 로봇 상에서 실행되는 공통 제어 프로그램에 따라 기재되었지만, 이에 추가로 또는 대안으로, 로봇은 동작 동안 원격 컴퓨팅 디바이스로부터 수신된 정보를 기초로 동작할 수 있다. 예를 들어, 제어 컴퓨팅 디바이스로부터 수신된 특정 제어 명령 또는 기상 관측소(115)로부터 수신된 환경 정보에 의해 로봇이 자신의 동작 행동을 수정할 수 있다. 따라서 예시적 청소 솔루션이 제어 프로그램에 따라 협동하는 자율적 청소 로봇과 로봇의 동작을 (가령, 국지적 현장 조건을 기초로) 수정할 수 있는 제어 디바이스의 조합을 이용할 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 추가 컴퓨팅 디바이스, 가령, 제어 컴퓨터(110) 및 기상 관측소(115)는 로봇으로 정보를 제공하고 그룹의 동작을 촉진시키는 동작 솔루션의 일부일 수 있다. 특정 구현예에서, 추가 컴퓨팅 디바이스에 의해 수행되는 일부 또는 모든 기능이 HMI에 의해 수행될 수 있다. 마찬가지로, 일부 또는 모든 제어 컴퓨터 기능이 그룹 내 하나 이상의 로봇(가령, 로봇(120A))에 의해, 가령, 로봇에 대한 할당된 고유 ID에 의해 지정된 로봇의 네트워크 내 마스터 노드로서 수행될 수 있다.
도 2를 참조하여, 현장 로봇(100)의 그룹을 설정하기 위한 시스템의 예시적 HMI(105)가 더 기재된다. HMI(105)는 시스템의 동작을 활성화하도록 역할 하는 다양한 하드웨어 및 소프트웨어 구성요소, 가령, 프로세서(210), 메모리(220), 디스플레이(235), 사용자 인터페이스(225), 하나 이상의 위치 센서(240), 통신 인터페이스(250) 및 컴퓨터 판독형 저장 매체(290)와 함께 배열될 수 있다.
프로세서(210)는 메모리(220)에 로딩될 수 있는 소프트웨어 명령을 실행하도록 역할한다. 프로세서(210)는 특정 구현예에 따라 복수의 프로세서, 멀티-프로세서 코어, 또는 그 밖의 다른 임의의 유형의 프로세서일 수 있다. 디스플레이는 입력 디바이스(도시되지 않음)에 동작 가능하게 연결된 터치스크린 또는 그 밖의 다른 디스플레이 상에 디스플레이될 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 개시된 실시예에 따라, 유도성 통신 기법을 이용하는 무선 HMI가 현장/산업 로봇 시스템과 대화하도록 구성된다. 유도 결합 기반 통신은 고유의 이점을 제공하는데, (이를 보안되고 특정적으로 만드는) 단거리 통신이고, 데이터와 함께 유용한 전력량을 전달하는 데 사용될 수 있고, 로봇 몸체/케이스, 벽, 또는 그 밖의 다른 비금속성 물체를 통과할 수 있다는 것이다. 바람직하게도, 예시적 상용화된 태블릿-디바이스 HMI 설정이 로봇-특정적 폼 팩터에 의존하지 않아서, 이를 공통 프로그래밍 및 동작 표준에 관련된 여러 다른 제조업체로부터의 현장 로봇을 설정할 수 있는 보편적인 HMI 디바이스로 만든다.
본 명세서에 더 기재되겠지만, HMI는 로봇을 접촉하도록, 즉, 로봇의 상부 상에 안착되어, 통신 다리(communication bridge)를 형성하고, 그 후 모든 관련 설정 데이터를 보안되고 신속한 방식으로 로봇으로 할당하도록 구성된다. 이러한 셋업은 디바이스 ID가 자동으로 증분되도록 최적화될 수 있는데, 이는 각각의 다음 로봇 상의 단순한 탭(또는 통신 링크를 확립하기 위한 그 밖의 다른 수단)이 디바이스 ID를 고유하게 할당하는 데 충분하고 이에 의해 할당된 디바이스 ID에 특정된 제어 프로그램의 양태를 실행하도록 각각의 로봇을 설정할 수 있음을 의미한다.
덧붙여, 예시적 HMI가 HMI 기내의 프로세서 및/또는 센서로부터 데이터를 모니터링하여, 각각의 로봇 기내의 중복 HMI 또는 센서 없이 또는 시스템(100)을 포함하는 다양한 디바이스에 대한 가용 대역폭에 영향을 미칠 수 있는 완전한 무선 통신 기능 없이, 현장에서 새로운 제어 스킴 또는 변수를 구현 및/또는 정의할 수 있다.
바람직하게는, 메모리(220) 및/또는 스토리지(290)가 프로세서(210)에 의해 액세스 가능함으로써, 프로세서(210)가 메모리(220) 및/또는 스토리지(290)에 저장된 명령을 수신 및 실행할 수 있다. 메모리(220)는, 예를 들어, 랜덤 액세스 메모리(RAM) 또는 그 밖의 다른 임의의 적합한 휘발성 또는 비휘발성 컴퓨터 판독형 저장 매체일 수 있다. 덧붙여, 메모리(220)는 고정형 또는 탈착형일 수 있다. 스토리지(290)는 특정 구현예에 따라, 다양한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 스토리지(290)는 하나 이상의 구성요소 또는 디바이스, 가령, 하드 드라이브, 플래시 메모리, 다시 쓰기 가능한 광학 디스크, 다시 쓰기 가능한 자기 테이프, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 스토리지(290)는 또한 고정식이거나 탈착식이거나, 클라우드 기반 데이터 저장 시스템처럼 원격지에 있을 수 있다.
하나 이상의 소프트웨어 모듈(230)이 스토리지(290)에 및/또는 메모리(220)에 인코딩된다. 상기 소프트웨어 모듈(230)은 컴퓨터 프로그램 코드 또는 명령의 세트를 갖는 프로세서(210)에서 실행되는 하나 이상의 소프트웨어 프로그램 또는 애플리케이션을 포함할 수 있다. 본 명세서에 개시된 시스템 및 방법의 동작을 수행하고 양태를 구현하기 위한 이러한 컴퓨터 프로그램 코드 또는 명령이 하나 이상의 프로그래밍 언어의 임의의 조합으로 써질 수 있다. 프로그램 코드는 HMI(105) 상에서 전적으로, 자립형 소프트웨어 패키지로서 HMI 상에서 부분적으로, 그리고 원격 컴퓨터/디바이스(가령, 제어 컴퓨터(110)) 상에서 부분적으로 또는 이러한 원격 컴퓨터/디바이스 상에서 전적으로 실행될 수 있다. 후자의 시나리오에서, 원격 컴퓨터 시스템은 임의의 유형의 네트워크, 가령, 로컬 영역 네트워크(LAN) 또는 광역 네트워크(WAN)을 통해 HMI(105)에 연결되거나 외부 컴퓨터를 통해 (가령, 인터넷 서비스 제공자를 이용해 인터넷을 통해) 연결이 이뤄질 수 있다.
바람직하게는, 소프트웨어 모듈(230)에, 프로세서(210)에 의해 실행되는 데이터베이스 모듈(270), 설정 모듈(272), 위치 모듈(274), 센서 모듈(276), 통신 모듈(278) 및 사용자-인터페이스 모듈(280) 등이 포함된다. 소프트웨어 모듈(230)의 실행 동안, 프로세서(210)는 로봇의 설정과 관련된 다양한 동작을 수행하도록 구성되며, 이는 이하에서 더 상세히 기재될 것이다.
해당 분야의 통상의 기술자라면 알듯이, 소프트웨어 모듈(230)의 프로그램 코드 및 비일시적(non-transitory) 컴퓨터 판독형 저장 디바이스(가령, 메모리(220) 및/또는 스토리지(290)) 중 하나 이상이 본 발명에 따라 제조 및/또는 배포될 수 있는 컴퓨터 프로그램 프로덕트를 형성한다고 할 수 있다.
일부 실시예에서 소프트웨어 모듈(230) 중 하나 이상이 다른 디바이스로부터 네트워크를 통해 스토리지(290)로 또는 통신 인터페이스(250)를 통해 시스템으로 다운로드되어 현장 로봇(100)을 설정하기 위해 시스템 내에서 사용될 수 있다.
덧붙여, 본 발명의 시스템 및 방법의 동작과 관련된 그 밖의 다른 정보 및/또는 데이터, 가령, 사용 동안 배치 및 제어 전에 현장 로봇의 설정에서 사용되는 다양한 제어 프로그램(288)이 스토리지(290)에 저장될 수 있으며, 이는 이하에서 더 상세히 설명될 것이다.
데이터베이스(285)가 또한 스토리지(290)에 저장될 수 있다. 데이터베이스(285)는 현장 로봇(100)을 설정하기 위한 시스템의 다양한 동작을 통해 이용되는 다양한 데이터 아이템 및 요소를 보관 및/또는 유지할 수 있다. 바람직하게는, 데이터베이스(285) 내 저장된 정보의 일부 또는 전부가 로봇이 임의의 특정 애플리케이션을 구현하는 프로그램이 요구하는 대로 동작을 취할 수 있도록 하는 형태를 갖거나 이러한 형태로 변환될 수 있는 액셔너블 데이터(actionable data)일 수 있다. 데이터베이스(185)에 저장된 정보의 비제한적 예를 들면, 하나 이상의 동작 환경과 관련된 정보, 가령, 다양한 솔라 어레이 장치의 특정 레이아웃, 로봇이 동작 중인 지형 맵, 및 배치 후 디바이스의 특정 대형이 있을 수 있다. 데이터베이스에 저장되는 정보가 또한 현장의 컴퓨팅 인프라구조와 관련된 설정 데이터(가령, 무선 라우터 또는 리피터, 제어 컴퓨터(110) 또는 기장 관측소(115) 등을 위한 위치 및 네트워킹 정보)를 포함할 수 있다. 또한 데이터베이스는 프로세서(210)에 의해 실행될 때 프로세스로 하여금, 시스템(100)을 포함하는 다양한 유형의 디바이스와 통신하고 이를 셋업하게 하는 디바이스-특정 애플리케이션을 포함할 수 있다. 마찬가지로, 데이터베이스가 다양한 디바이스에 특정적인 그 밖의 다른 동작 파라미터를 저장할 수 있다.
데이터베이스(285)는 HMI(105)의 스토리지에 로컬하게 설정된 것으로 도시되지만, 특정 구현예에서 데이터베이스(285) 및/또는 여기에 저장된 다양한 데이터 요소는 원격지에 위치할 수 있고(가령, 제어기 컴퓨터(110) 또는 또 다른 원격 서버-도시되지 않음- 상에 위치) 해당 분야의 통상의 기술자라면 알 방식으로, 네트워크를 통해 HMI(105)에 연결될 수 있다.
통신 인터페이스(250)는 또한 프로세서(210)에 동작 가능하게 연결되며 HMI(205)와 외부 디바이스, 기계 및/또는 요소, 가령, 제어 컴퓨터(110) 및/또는 기상 관측소(115)와의 통신을 가능하게 하는 임의의 인터페이스일 수 있다. 바람직하게는, 통신 인터페이스(250)의 비제한적 예를 들면, 모뎀, 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 통해 네트워크 인터페이스, 라디오 주파수 송신기/수신기(가령, 블루투쓰, 셀룰러, NFC), 위성 통신 송신기/수신기, 적외선 포트, USB 연결 및/또는 HMI(105)를 그 밖의 다른 컴퓨팅 디바이스 및/또는 통신 네트워크, 가령, 사설 네트워크 및 인터넷으로 연결하기 위한 그 밖의 다른 임의의 이러한 인터페이스가 있을 수 있다. 이러한 연결은 유선 연결 또는 무선 연결(가령, IEEE 802.11 표준을 이용)을 포함할 수 있지만, 통신 인터페이스(250)는 HMI(205)와의 통신을 가능하게 하는 사실상 임의의 인터페이스일 수 있다.
NFC는 단거리에 걸쳐, 일반적으로 약 4cm 미만에서 무선으로 동작한다. NFC 연결은 적어도 2개의 디바이스, 즉, 개시자(가령, HMI)와 타깃(가령, 로봇)을 포함한다. 개시자는 연결 요청의 형태로 타깃 디바이스 쪽으로 변조되는 라디오 주파수(RF) 장을 발생시킴으로써 NFC 연결을 시작하는 디바이스이다. 그 후 타깃이 개시자 요청에 응답하고 통신이 시작된다. NFC 연결은 타깃 디바이스에 따라, 2개의 모드, 즉, 능동 통신 모드(Active communication mode)와 수동 통신 모드(Passive communication mode)에서 확립될 수 있다. 개시자가 항상 RF 장을 발생시킬 수 있는 권한 있는 디바이스라면, 타깃은 자신의 고유 RF 장을 발생시킬 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 능동 모드에서, 개시자와 타깃 모두 통신을 위해 자신의 RF 장을 발생시킬 권한이 있고 할 수 있다. 개시자가 통신을 시작하며, 타깃은 자신의 RF 장을 개시자 쪽으로 변조함으로써 응답한다. 수동 모드에서, 개시자는 통신을 시작하고 타깃은 개시자의 RF 장을 다시 개시자 쪽으로 변조함으로써 응답한다. 이들 NFC 모드 중 하나를 채용함으로써, HMI와 로봇 간 보안 연결이 확립될 수 있다.
일부 구현예에서, HMI는 현장 디바이스로 정보를 전송/쓰거나, 이로부터 정보를 읽도록 구성될 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 현장 디바이스는 HMI로부터 정보를 읽거나, 및/또는 HMI에 정보를 쓰도록 구성될 수 있다.
현장 디바이스(100) 및 앞서 기재된 다양한 요소 및 구성요소를 무선으로 설정하기 위한 시스템의 동작이 도 3을 참조하여 더 설명될 것이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따라 현장 디바이스를 설정하기 위한 방법(300)의 요소를 도시하는 하이-레벨 흐름도이다. 루틴(300)이 현장 디바이스가 대형 내 각자의 시작 위치로 상기 대형으로 물리적으로 배열될 때 단계(305)에서 시작한다. 예를 들어, 예시적 솔라-패널 청소 적용분야에서, 로봇은 복수의 솔라 패널 행의 각자의 행 상에 위치할 수 있다. 둘 이상의 로봇이 하나의 특정 패널 상에 배치될 수 있고, 로봇의 특정 대형이 특정 적용분야에 따라, 가령, 솔라 설치 및 로봇 그룹의 의도된 기능에 따라 달라질 수 있다. 로봇을 각자의 시작 위치로 물리적으로 배열하는 것이 적용분야 종속적 패턴 또는 대형을 형성하고, 각각의 로봇은 설정 전에는 실질적으로 동일하기 때문에, 로봇은 어느 특정 로봇이 대형 내 어느 위치를 차지하는지에 관계 없이 배열될 수 있다.
그 후 단계(310)에서, HMI는 대형 내 각자의 위치(가령, 특정 행)에 배치되는 특정 현장 디바이스에 근접하게 위치되고 HMI와 특정 로봇 간 통신이 확립된다. 더 구체적으로는, 소프트웨어 모듈(230) 중 하나 이상, 가령, 바람직하게는 센서 모듈(276) 및 통신 모듈(278)을 실행시킴으로써 HMI 프로세서(210)가 HMI가 특정 로봇에 근접하게 위치하는 것에 대응하는 이벤트를 검출할 수 있다. 예를 들어, HMI 프로세서는 기내 가속도계 센서로부터의 물체로의 HMI의 물리적 탭을 감지하고 로봇-신원-할당 기능을 개시하도록 구성될 수 있다. 또 다른 예를 들면, 사용자-인터페이스 모듈(280)을 실행시킴으로써 설정되는 HMI 프로세서(201)가 운영자로부터 사용자 인터페이스(225)를 통해 사용자 입력을 수신하고 로봇-신원-할당 기능을 개시할 수 있다. 추가로 또는 대안으로, NFC 트랜시버(250)를 이용하는 HMI 프로세서는 로봇 기내의 NFC 트랜시버가 통신 범위 내에 있음을 자동으로 검출할 수 있다.
단계(315)에서, HMI는 특정 현장 디바이스에 대한 각자의 위치를 결정한다. 더 구체적으로, 소프트웨어 모듈(230) 중 하나 이상, 가령, 바람직하게는, 센서 모듈(276) 및 설정 모듈(272)을 실행함으로써 설정되는 HMI 프로세서(210)는 대형 내 특정 로봇의 위치를 자동으로 검출할 수 있다.
일부 구현예에서, HMI 프로세서는, 디스플레이(235)를 이용해, HMI의 운영자에게 대형 내 제1 위치에서 설정을 시작하고 지정 순서에 따라 순차적으로 다른 로봇을 설정하도록 명령할 수 있다. 특정 설정 순서/시퀀스는 특정 적용분야/대형에 대해 지정되거나(가령, 행 1, 2, 3 그 다음 4), 일반적인 설정 시퀀스(가령, 대형의 상단 좌측 모서리에서 시작하여 오른쪽으로 각각의 로봇 설정을 진행하고 다음 로봇 행으로 내려와 다시 왼쪽에서 동작)일 수 있다. 예를 들어, 운영자는 솔라 패널의 첫 번째 행의 한 끝에서 시작하고, 여기에 배치되는 로봇을 설정하며, 그 후 다음 행에 대해 설정 프로세스를 반복할 수 있다. 따라서 HMI 프로세서는 이전 로봇 설정의 기록 및 특정 대형에 대한 지정 순서를 기초로 특정 로봇의 위치를 그때 자동으로 결정하도록 구성될 수 있다(운영자가 지정 시퀀스에 따라 디바이스를 설정하는 중이라고 가정). 일부 구현예에서, 예를 들어, GPS 센서 또는 그 밖의 다른 위치 감지 디바이스(가령, wifi 또는 그 밖의 다른 위치 감지 기법)를 이용해 HMI의 현재 위치를 검출하고 솔라 패널의 어레이의 저장된 레이아웃과 위치를 상호-참조함으로써 HMI 프로세서는 대형 내 특정 위치를 자동으로 식별하도록 설정될 수 있다. 또 다른 예를 들면, HMI는 각각의 솔라 패널 행에 대해 고유 식별자를 스캔(가령, 카메라를 이용해 바코드를 판독)하고 식별자를 저장된 레이아웃 및 대응하는 로봇 대형과 상호-참조시키고 따라서 연관된 로봇의 특정 위치를 결정하도록 구성될 수 있다. 일부 구현예에서, 위치 센서(들)는 현장 디바이스 기내에 있을 수 있으며 따라서 HMI는 위치 센서에 의해 제공되는 위치를 질의 또는 읽으며, 개별 디바이스에 의해 제공되는 위치 데이터를 가치로 각각의 현장 디바이스의 각자의 위치를 결정하도록 구성될 수 있다.
그 후 단계(320)에서, HMI는 결정된 위치를 기초로 특정 현장 디바이스에 대한 설정 셋팅을 자동으로 생성한다. 특히, 소프트웨어 모듈(230) 중 하나 이상, 가령, 바람직하게는, 설정 모듈(272)을 실행하는 HMI 프로세서(210)가 로봇에 대한 설정 파라미터를 자동으로 형성할 수 있다. 설정 파라미터는 대형 내 특정 로봇의 위치를 기초로 할당되는 적어도 고유한 신원을 포함한다. 예를 들어, 대형 내 제1 위치에 배치되는 로봇에 대응하는 ID(가령, 로봇 1)가 자동으로 할당될 수 있다. 마찬가지로, 제2 위치에 배치되는 로봇에 제2 위치를 의미하는 식별자(가령, 로봇 2)가 할당될 수 있고, 이런 식으로 계속될 수 있다. 자동 설정 셋팅이 위치 정보를 이용하여, 예를 들어, 어레이 내 로봇의 위치를 고려하기 위해 셋팅을 인덱싱할 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 그룹 내 각각의 현장 디바이스는, 이들이 동일한 제어 프로그램에 따라 동작하도록 구성된다는 점에서 서로 동일하다. 다시 말하면, 로봇은 배치 동안 HMI로부터 고유의 설정 셋팅을 수신하기 전에 동일하게 프로그램된다. 따라서 배치 전에, 동일한 제어 프로그램이 각각의 로봇의 메모리로 다운로드됨으로써, 그룹 내 각각의 로봇이 제어 프로그램에 의해 정의된 다양한 로봇 역할 중 임의의 것을 수행할 수 있다. 그러나 고급 로봇 행동을 이루기 위해, 가령, 청소된 패널 상에 먼지가 다시 쌓이는 것을 최소화하도록 바람 방향에 따라 개별 로봇의 청소 스케줄을 맞추기 위해, 각각의 로봇이 개별적으로 행동하고 또한 청소 솔루션의 협동하는 구성원으로서 동작하는 것이 바람직하다. 이를 달성하기 위해, 각각의 로봇에 (그룹 내에서) 고유한 ID가 할당되고, 핵심 양태에 따르면, 이는 대형 내 로봇의 위치를 토대로 할당된다. 덧붙여, ID는 특정 로봇의 임의의 기존 식별자(가령, MAC 주소 또는 제조사에 의해 할당된 식별자)에 독립적으로 할당된다. 로봇에 로봇이 자신의 위치, 타 로봇과의 관계를 알게 하거나 및/또는 중앙 제어국이 시스템 내에서 로봇의 상대 위치를 식별할 수 있게 하기 때문에 특정 제어 프로그램 측면에서 기능적으로 유의미한 고유의 신원이 할당되는 것이 바람직하다.
대형 내 위치를 토대로 범용 식별자(generic identifier)를 로봇에 할당하는 것을 포함하는 예시적 설정 방법이, 각각의 현장 디바이스로부터 기존 ID를 읽을 필요를 없애거나 특정 사전 프로그램된 현장 디바이스를 특정 위치에 둠으로써, 설정 프로세스를 간소화하고 현장에 있는 로봇으로 전달되는 정보의 양을 더 최소화한다. 덧붙여, 본 명세서에서 앞서 언급되고 더 기재될 바와 같이, 사전 계획된 적용분야에 특정적인 순서에 따라, 대형 내 다음 디바이스가 설정될 때 디바이스 ID의 값을 자동으로 증분시킴으로써 HMI는 설정 프로세스를 더 간소화하도록 구성될 수 있다.
덧붙여, 설정 파라미터는 또한 적용분야 종속적 대형 상세사항을 기초로 형성될 수 있다. 예를 들어, 적용분야 종속적 대형 상세사항은 측위 데이터(localization data), 가령, 현장 디바이스의 배향, 현장 디바이스의 절대 위치, 및 현장 디바이스의 타 현장 디바이스에 대한 위치, 동작 환경 내 디바이스 또는 기준점/랜드마크를 포함할 수 있다. 이동형 로봇에서, 측위 데이터는 기준계(기준 프레임)에 대한 물체의 위치 및 배향을 결정하는 데이터로서 이해되고 적절한 내비게이션, 경로 계획하기, 매핑 및 제어 프로그램에 따라 로봇에 의해 수행되는 그 밖의 다른 동작을 위해 사용될 수 있다. 더 구체적으로, HMI를 로봇에 근접하게 그리고 로봇의 몸체의 배향과 정합하여 배치시킴으로써, HMI 프로세서가 위치(position/location) 및 그 밖의 다른 센서 정보를 자동으로 감지하고 로봇의 위치, 로봇의 특정 배향(가령, 시작 위치 또는 방향) 및 상대 위치를 자동으로 결정하도록 구성될 수 있다. 제어 프로그램에 의해 정의된 현장 디바이스의 위치 정보 및 특정 역할을 기초로, HMI는 특정 현장 디바이스에 대해 적절한 설정 파라미터를 생성(가령, 위치, 배향, 타 현장 디바이스로부터의 거리 등을 할당)할 수 있다. 또 다른 예를 들면, 적용분야 종속적 상세사항은 대형 내 특정 위치와 관련된 파라미터, 가령, 로봇이 배치되는 솔라 패널의 특정 행의 저장된 치수, 배향, 레이아웃을 포함할 수 있다.
이들 적용분야 종속적 대형 상세사항은 로봇으로 제공되어, 본 명세서에서 추가로 기재될 바와 같이, 로봇이 위치 종속적 요건에 따라 동작하도록 설정할 수 있다. 상기 내용을 고려하면, HMI에 의해 수집되는 위치 정보가 활용되어, 각각의 로봇 상의 이러한 하드웨어 및 기능을 필요로 하지 않고, 로봇을 설정할 수 있다.
설정 파라미터는 또한 그룹 내 복수의 로봇으로 분산되는 셋팅, 예를 들어, 하나 이상의 로봇과 특정 제어 컴퓨터(110) 또는 기상 관측소(115)(가령, 가장 가까운 기상 관측소) 간 통신을 가능하게 하도록 역할 하는 무선 연결성 셋팅을 포함하여, 로봇의 서브세트가 동작 동안 기상-관련 정보 또는 명령어를 무선으로 수신하거나 그 밖의 다른 방식으로 원격 컴퓨팅 디바이스와 통신할 수 있다.
추가 양태에 따르면, 설정 셋팅을 생성하는 것은 또한 HMI에 의해, 예를 들어, NFC 트랜시버를 이용함으로써, 현장 디바이스로부터 데이터를 읽는 것을 포함할 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, HMI는 로봇 유형을 제공하는 정보를 읽고 로봇의 특정 요건(가령, 로봇 유형 특정 능력 및 기능)을 기초로 하고 적용분야 종속적 요건을 더 고려하여, HMI가 로봇과 통신하고 이를 설정할 수 있게 하는 적절한 설정 소프트웨어 애플리케이션을 자동으로 런칭(launch)하도록 프로그램될 수 있다. 추가로 또는 대안으로, HMI는 로봇으로부터 반-정적 데이터(semi-static data)(가령, 청소 횟수, 서비스 히스토리, 배터리 레벨, 다른 운영자로부터의 노트 등)뿐 아니라 로봇으로부터의 라이브-데이터(live-data)(가령, 전력 소비량, 로봇 상태, 타 로봇으로부터의 정보/전체 무리 건강, 인코더 판독치 등)까지 획득할 수 있다. 이러한 정보는 HMI에 의해 판독되고 감동 제어기, 가령, 제어 컴퓨터(110)로 제공될 수 있고, 제어 컴퓨터(110)에 의한 동작 동안 제어 프로그램 또는 로봇의 실시간 제어에 따라 특정 로봇의 설정을 수정하도록 사용될 수 있다.
덧붙여, 로봇으로부터 판독된 데이터 및 로봇에 대한 그 밖의 다른 셋팅이 HMI에 의해 디스플레이를 이용하여 사용자에게 디스플레이될 수 있음으로써, 운영자에게 필요에 따라 디폴트 셋팅을 달리 변경하고 업데이트된 셋팅을 HMI를 이용해 디바이스로 전송할 능력을 제공할 수 있다.
그 후 단계(325)에서, HMI는 특정 로봇으로 상기 특정 로봇에 대해 생성된 설정 셋팅을 무선으로 전송한다. 하나의 구현예에서, 설정 셋팅의 전송은 HMI 및 로봇 기내의 NFC 트랜시버를 이용해 실시될 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 상기의 방법 및 NFC 트랜시버의 사용은 a) 각각 로봇 상에서 비싸고 전력 소모적인 무선 송신기를 필요로 하지 않고, b) 현장에서 요구되는 설정 파라미터만 전송하고 상기 현장에서 로봇을 설정하는 데 요구되는 대역폭을 최소화하며, c) 로봇 또는 HMI 상에서의 유선 연결 및 노출된 포트를 제거함으로써, 로봇의 효과적인 설정을 촉진시킨다.
단계(330)에서, 앞서 기재된 단계(310-325)가 대형 내 나머지 로봇에 대해 반복될 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, NFC를 이용한, 각각의 동작적으로 동일한 로봇으로의 로봇의 협동 설정, 가령, 디바이스 ID 및 설정 파라미터의 HMI를 통한 위치 종속적 할당에 의해, 배치 동안 각각의 로봇에 대한 대규모 커스텀화된 프로그래밍 없이, 각각의 로봇에 각자의 그룹 내 역할이 "그때 그때(on the fly)" 빠르고 효율적으로 할당될 수 있다. 마찬가지로, 단계(345)에서 나타나는 바와 같이, 로봇은, 타 로봇에 의해 이전에 점유된 위치를 채우거나, 임의의 빈 곳을 채우거나, 가령, 사라진, 파괴된, 또는 또 다른 목적으로 재배치된 로봇을 대체하기 위해, 단계(310-335)에 따라 설정되고 디바이스 ID를 할당받을 수 있다. 예를 들어, 새 디바이스에 더는 동작하지 않는 디바이스가 이전에 차지한 대형 내 위치와 연관된 디바이스 ID가 할당될 수 있다. 마찬가지로, 기존 적용분야 종속적 대형을 보강하기 위해, 새로운 로봇이 그룹에 도입될 수 있다.
그 후 단계(335)에서, 로봇 그룹은 로봇 사전-로딩된 제어 프로그램 및 할당된 설정 셋팅에 따라 동작을 시작할 것을 명령받을 수 있다. 예를 들어, 제어기 컴퓨터(110)가 로봇 디바이스가 동작을 시작하도록 명령할 수 있을 때, HMI는 설정 프로세스의 완료를 제어기 컴퓨터(110)로 보고할 수 있다. 또 다른 예를 들면, HMI는 로봇에게 시작하도록 무선으로 명령을 내리거나 그 밖의 다른 방식으로 제어 프로그램에 따라 동작을 촉진하기 위해 명령어 및 정보를 로봇에게 발행하는 컴퓨터 제어기로서 역할 할 수 있다.
배치 동안 현장 디바이스(가령, 로봇)로의 필요에 따른 ID 할당 때문에, 디바이스는 특정 디바이스 ID 또는 위치에 무관하게 배치 후 소집되고 쉽게 새로운 위치로 전송되며 새 위치에서 동작하도록 재설정될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 루틴(300)은 단계(340)를 더 포함할 수 있으며, 이때, 설정 단계가 새 적용분야에 대해 반복된다. 예를 들어, 제어 프로그램에 따라 동작을 수행한 후, 앞서 기재된 바와 같이 상기 제어 프로그램 또는 또 다른 제어 프로그램에 따라 동작하도록, 로봇은 새 장소에 위치되고 재설정될 수 있다.
도 1-3과 관련하여 기재된 시스템 및 방법이 현장 디바이스(100)를 설정하기 위한 시스템의 다음의 예시적 구현예의 관점에서 더 이해될 것이다. 예시적 구현예에서, 시스템(100)은 로봇 그룹이 지상에서 협동적인 행군 작전, 비제한적 예를 들면, 기수단에 의해 수행되는 작전을 수행하도록 설정하도록 구현될 수 있다. 각각의 로봇에는 기수단 대형의 각각의 구성원이 움직이는 방식을 정의하는 명령을 포함하는 제어 프로그램이 사전-로딩될 수 있다. 4개의 로봇이 시작 대형으로 지상에 배치될 수 있고, HMI(105)가 시퀀스로 각각의 로봇에 "탭(tap)"되어, 단계(310-325)에서 기재된 바와 같이, 각각의 로봇에 그룹 내 각자의 위치를 제공할 수 있다. 개시된 방법에 의해 4개의 로봇 중 임의의 로봇이 임의의 그룹 위치로 배치될 수 있으며, HMI를 순차적으로 각각의 로봇의 상부 상에 '탭'함으로써 이뤄지는 로봇으로의 신원(가령, 그룹' 내 위치)의 효과적인 할당이 가능하다. 로봇이 트리거링 입력, 예를 들어, 또 다른 디바이스(가령, 제어 컴퓨터(110)), 타이머, 또는 그 밖의 다른 유형의 기내 센서 신호로부터의 무선 전송을 감지할 때, 로봇은 제어 프로그램 및 각자의 디바이스 ID에 따라 동작을 시작한다. 따라서 각각의 로봇의 프로그래밍이 정확히 동일할지라도 각각의 로봇은 적어도 일부 측면에서, 타 로봇과 상이하게 작전을 자율적으로 실행하도록 구성된다. 유일한 차이점은 각각의 로봇이 현장에서 할당되었고 각각의 로봇에게 이들이 그룹 내 어느 요소인지를 통지하는 추가 기능적으로 관련된 식별자를 포함한다는 것이다. 추가 데이터, 가령, 현재 시각, 작전을 시작할 때, 그 밖의 다른 이러한 제어 파라미터 및 현장에서 획득된 정보가 HMI의 탭에 의해 전달될 수 있음이 자명할 수 있다.
또 다른 예를 들면, 현장 로봇을 설정하기 위한 예시적 시스템 및 방법이 고정된 디바이스의 대형의 협동 동작을 설정하도록 더 구성될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에 개시되는 시스템 및 방법은 협동 조명 쇼를 제공하는 데 사용되는 발광 디바이스의 어레이를 설정하도록 사용될 수 있다. 더 구체적으로, 무선으로 (가령, NFC 또는 wifi 등을 통해) 통신하고 공통 제어 프로그램을 실행하도록 구성되는 개별 발광 패널(즉, LED 현장 디바이스)이 적용분야 종속적 대형을 형성하는 행들로 배열될 수 있다. 도 4는 11 유닛 길이 x 2 유닛 높이 어레이(400)로 배열된 22개의 개별 LED 현장 디바이스(410)의 예시적 어레이를 도시한다. 각각의 LED 패널(가령, LED 패널(410))이 LED 전구(415)의 4x4 어레이를 포함한다. 초기에 LED 디바이스는 어느 특정 LED 디바이스가 대형 내 어느 위치에 있는지와 무관하게 배열될 수 있다. 설정 동안, 무선 HMI(105)는 각각의 LED 디바이스를 특정 시퀀스로(가령, 상단 좌측 모서리에서 시작해서 LED 디바이스의 첫 번째 행을 진행하고, LED 디바이스의 다음 행으로 내려오며, 가장 우측 LED 디바이스로부터 가장 좌측 LED로 이동하는 등) 통과한다. 각각의 LED 디바이스에 대해, HMI는 고유의 ID(가령, 각각의 설정에 따라 증분되는 순차 번호)를 해당 디바이스에 할당할 수 있고 각각의 개별 디바이스와 관련된 위치 정보를 수집할 수 있다. ID 할당을 완료한 후, HMI는 어레이 정보(가령, 각각의 행에서의 LED 디바이스의 폭, 높이, 개수, 공백 등)를 각각의 LED 디바이스로 브로드캐스팅하여, 완성 대형의 기준 프레임을 제공할 수 있다. 그 후 사용자는, HMI 또는 그 밖의 다른 제어 디바이스를 이용해, 제어 명령어, 가령, 어레이에 의해 디스플레이될 문자열(text string)을 무선으로 브로드캐스팅할 수 있다. 따라서, 제어 프로그램을 실행하는 각각의 LED 디바이스는, 각자의 디바이스 ID(가령, 위치) 및 픽셀 어레이의 특정 배열을 기초로, 조명을 켤건지 여부를 결정할 수 있다. 완료 어레이의 적용분야 종속적 대형(즉, 기준 프레임)을 디바이스 ID 할당 프로세스를 토대로 동적으로 식별하는 것에 추가로 또는 대안으로, 적용분야 종속적 대형 및 관련 정보가 배치 전에 유사하게 사전 정의될 수 있음이 자명할 수 있다.
도 4의 LED 어레이를 배치하고 설정하기 위한 예시적 방법(500)이 도 5를 참조하여 기재된다. 단계(505)에서, 디스플레이가 LED, 라디오 수신기, 마이크로제어기, 및 배터리/솔라 패널의 4x4 그리드와 함께 형성되는 것으로 구축된다. 단계(510)에서, 각각의 디스플레이는 동작 동안 라디오 통신을 통해 텍스트 데이터를 수신하고, LED 패널의 위치 및 전체 어레이의 크기 및 배열을 토대로, 상기 텍스트 데이터를 LED를 이용해 시각적 출력으로 변환하는 LED 패널 디바이스를 설정하는 제어 프로그램으로 프로그램된다. 따라서 특정 디스플레이에 대한 제어 프로그램의 출력은, 어레이의 전체 설정 및 어레이 내 LED 디바이스의 위치에 따라 달라진다는 점에서 배치 특정적이다. 단계(515)에서 LED 디바이스는 LED 디바이스의 어레이로서 배치된다. 구체적으로, 배치 동안 각각의 LED 디바이스가 배달 트럭에서 가져와 질 때, 단계(515A)에서 이들은 각각의 디바이스에게 고유의 디바이스 ID를 할당하도록 구성된 설정 디바이스(가령, HMI)를 통과할 수 있다. 앞서 설명된 바와 같이, 할당된 디바이스 ID는 대형뿐 아니라 어레이의 크기를 기초로 증분적으로 할당될 수 있다. 현장 디바이스의 특정 배열을 기초로 각각의 디바이스 동작을 적응시키는 디바이스 및 공통 제어 프로그램의 모듈 속성 때문에, 디바이스는 다양한 그리드 크기로 배치될 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 최종 대형이 규정되거나 디바이스의 배치 후 제공되는 경우, 최종 대형이 불확실한 경우, 어레이 상세사항이 배치 동안 각각의 디바이스로 전송될 수 있다. 이 특정 LED 디스플레이 예시에서, 개별 디바이스의 배열이 메시지 길이 또는 텍스트 크기 요건 및 그 밖의 다른 이러한 실질적 고려사항에 따라 규정될 수 있다. 일부 구현예에서, 제어 프로그램과 관련된 특수 소프트웨어가 적절한 설정을 추천하기 위해, HMI 또는 어레이를 배치하는 개인에 의해 사용되는 또 다른 컴퓨팅 디바이스 상에서 실행될 수 있다. 예를 들어, 적용 요건, 가령, 적용분야에 대한 예상 메시지 길이/복잡도 요건을 기초로, 제어 프로그램은 이상적인 어레이 대형을 추천할 수 있다. 배치 동안, NFC가 저 데이터 속도, 디바이스 특정적 정보 전송을 이루는 데 효과적이기 때문에, 설정 디바이스/HMI가 무선 통신, 가령, NFC를 이용해 설정 파라미터, 가령, 디바이스 ID를 LED 디바이스로 통신할 수 있다.
단계(520)에서, LED 디바이스의 대형이 셋업된 후, 라디오 송신기가 메시지(가령, "20분 딜레이")를 LED 디바이스로 전송하는 데 사용될 수 있다. 단계(525)에서, 메시지가 모든 LED 디바이스에 의해 수신된다. 메시지를 수신한 후, 단계(530)에서, 디바이스는 개별적으로 그리고 제어 프로그램에 따라 메시지의 어느 부분이 디스플레이되어야 하는지 그리고 할당된 디바이스 ID, 어레이 크기 및 어레이 내 위치를 기초로 어떻게 디스플레이되어야 하는지를 결정한다. 단계(535)에서, 디스플레이되는 메시지가 변경되거나 그 밖의 다른 셋팅이 조절될 필요가 있는 경우, 이러한 업데이트를 포함하는 라디오 신호가 원격지에서 라디오 주파수 전송을 통해 LED 디스플레이로 브로드캐스팅될 수 있다. 더는 필요하지 않을 때, LED 디스플레이의 어레이는 분해되고 보관(가령, 쌓아서 보관, 트럭으로 다시 회수, 필요에 따라 충전되도록 설정)될 수 있다.
도 6은 핸드-헬드 디바이스를 이용한 현장 디바이스의 배치 및 디바이스 ID 할당을 수행하기 위한 예시적 방법(600)을 도시한다. 프로세스는 특수 제어 소프트웨어가 현장 디바이스에 설치되는 단계(605)에서 시작된다. 앞서 기재된 바와 같이, 제어 소프트웨어는 동작 동안 현장 디바이스의 동작을 제어하기 위해 적용분야 종속적 대형 내 상대적 위치와 특정하게 관련된 고유 디바이스 ID를 이용한다. 앞서 언급된 바와 같이, 제어 소프트웨어는 "공장에서" 한번 설치되거나 그 후 특정 유형의 적용분야에 대해 재프로그램될 수 있다.
단계(610)에서, 현장 디바이스가 현장에 배치된다. 예를 들어, 배치는 지정 패턴, 가령, 디바이스가 동작될 환경의 특정 레이아웃(가령, 솔라 패널 어레이의 적용분야 특정 레이아웃)에 의해 가이드될 수 있다. 이 예시적 구현예에서, 디바이스는 동일하게 구축되고 프로그램된다. 따라서 배치 동안 특정 디바이스를 특정 장소로 가져가거나 그 밖의 다른 방식으로 고유 하드웨어 ID를 추적할 필요성이 없기 때문에 디바이스는 교환될 수 있다. 단계(615)에서, 앞서 기재된 바와 같이 핸드-헬드 HMI 디바이스가 설정 셋팅, 가령, 적어도 고유 디바이스 ID를 각각의 디바이스로 할당 및 전달하도록 사용된다. 앞서 설명된 바와 같이, 디바이스 ID 및 그 밖의 다른 설정 셋팅의 할당이 지정 배치 패턴(가령, 1, 2, 3 ...)에 따라 설정된 특정 시퀀스를 기초로 이뤄질 수 있다. 이에 추가로 또는 대안으로, HMI는 HMI 내(또는 현장 디바이스 기내에 위치하는) 위치 센서를 이용하여 절대 또는 상대 위치를 기초로 각각의 디바이스의 고유 디바이스 ID를 할당할 수 있다. 유선 연결 또는 무선 연결, 가령, NFC 또는 이들의 조합을 이용해, 설정 데이터의 전송을 위한 연결이 이뤄질 수 있다. 예를 들어, 초기 디바이스 설정 데이터 및 디바이스 ID 할당이 보안을 위해 NFC를 이용해 수행될 수 있다. 디바이스 ID 할당이 완료되면, 현장 디바이스와 또 다른 디바이스, 가령, HMI 또는 제어 컴퓨터 디바이스 간 추가 데이터 전송을 실시하기 위해 더 높은 대역폭 통신 연결이 이뤄질 수 있다. 동작 동안 현자 디바이스를 더 설정하고, 일부 구현예에서, 제어하는 것을 보조하기 위해 더 높은 대역폭 통신 채널이 사용될 수 있음이 자명할 수 있다. 현장 디바이스 설정을 완료 및/또는 동작 동안 데이터, 명령어 등이 현장 디바이스로 무선으로 전송되게 하기 위해 추가 하이브리드 통신 방식이 채용될 수 있다. 일부 구현예에서, HMI는 설정 동안 디바이스로 전송될 수 있는 그 밖의 다른 적용분야 특정 정보(가령, 청소 빈도, 지형 맵 등)을 더 유지할 수 있다.
각각의 디바이스가 배치될 때 NFC 전송을 이용해 디바이스 ID 및 설정 파라미터를 할당하는 것에 추가로 또는 대안으로, 단계(615)와 관련하여 기재될 때, 물리적 배치 후 장거리 무선 통신을 이용해 디바이스 ID 할당이 무선으로 실시될 수 있다. 더 특정하게, 제어 디바이스(가령, 핸드-헬드 HMI, 정지상태 HMI, 중앙 제어 컴퓨터 등)가 각각의 디바이스로부터 위치를 요청하는 명령어를 브로드캐스팅할 수 있다. 요청은 MAC 주소 또는 이와 유사한 ID를 이용해 주소 지정되거나 디바이스 비특정(device agnostic)일 수 있다. 요청에 응답하여, 각각의 현장 디바이스는 적어도 각자의 위치로 응답할 수 있다. 각각의 현장 디바이스는 배치 동안 기내 위치 센서로부터 자신의 위치를 결정하거나, HMI에 의해 위치를 제공받을 수 있다. 수신된 위치 정보를 기초로, 제어 디바이스는 디바이스의 대형을 결정하고 이에 따라 대형 내 각자의 위치를 기초로 고유의 디바이스 ID를 각각의 디바이스로 할당하며, 그 후 고유 ID를 현장 디바이스로 전송할 수 있다. 예를 들어, 제어 디바이스는 각각의 디바이스의 MAC 주소를 이용해 고유 디바이스 ID의 전송을 주소 지정하여, 정보를 관련 현장 디바이스로만 전송할 수 있다. 설정 동안 각각의 디바이스와 제어 컴퓨터 간 교환되는 브로드캐스팅 정보는 디바이스를 설정하고 제어 프로그램에 따라 디바이스의 동작을 제어하는 데 사용될 수 있는 적용분야 특정적 정보(가령, 청소 빈도, 지형 맵 등)을 포함함이 자명할 수 있다.
그 후 단계(620)에서, 디바이스는 동작 상태가 되고 제어 프로그램의 각각 각자의 디바이스 ID-특정적 해석을 기초로 동작한다. 제어 프로그램의 실행은 현장 디바이스에서 수신되는 외부 신호(가령, 더 긴 거리 무선 명령어, 소리, 빛 등)에 의해 개시될 수 있다. 일부 구현예에서, 그룹 동작은 로봇 중 하나에 의해 개시될 수 있다(가령, 로봇 1은 제어 역할을 하고 타 로봇으로 명령어를 발행한다). 일부 구현예에서, 그룹 동작은 디바이스의 설정을 위해 사용되는 HMI에 의해 개시될 수 있다. 예를 들어, HMI는 단기 배치(가령, 정찰 임무를 갖는 드론) 및/또는 장기 배치(가령, 솔라 청소 로봇)를 위한 동작을 개시하기 위한 명령어를 발행하도록 구성될 수 있다. 현장 디바이스가 동작을 시작하라는 긍정적 명령(가령, "동작 시작" 명령어)을 요구하는 경우, 이러한 명령어는 HMI 또는 제어 컴퓨터 또는 그 밖의 다른 원격지에 위치하는 제어 디바이스에 의해 브로드캐스팅될 수 있다. 외부 디바이스가 그룹의 동작을 가이드하는 특정 명령어를 발생할 수 있더라도, 배치 동안 할당된 디바이스 ID를 기초로 각각의 로봇이 동일한 명령어에 따라 서로 상이하게 행동하도록 설정될 수 있음이 자명할 수 있다. 할당된 디바이스 ID는 또한 디바이스 특정적 명령어(가령, "#4 지금 시작")를 특정 디바이스로 전송하는 데 사용될 수 있다. 그러나 전통적인 시스템은 정적 식별자(가령, MAC 주소)를 이용해 명령어를 디바이스로 주소지정하지만, 개시된 실시예에 따르면, 특정 명령어가 대형 로직을 이용해 주소지정됨이 자명할 수 있다.
앞서 언급되고 단계(625)에서 나타나듯이, 적절한 디바이스 ID를 단순히 할당하고 현장에 배치함으로써, 새 디바이스가 대형에 추가될 수 있고 다른 디바이스를 대체하도록 사용될 수 있다. 단계(630)에서 나타난 바와 같이, 배치가 완료될 때, 디바이스는 디바이스 ID를 유지하는 것과 무관하게 소집될 수 있다. 덧붙여, 단계(635)에서 나타나는 바와 같이, 디바이스는 동작 동안 상이한 기능을 동적으로 수행하도록 또는 새 환경에서의 배치와 관련하여 재프로그램될 수 있다. 배치/설정 정보가 디바이스로 앞서 기재된 방식으로 제공될 수 있지만, 일부 구현예에서, (가령, WIFI, 셀룰러 통신 등을 통한) 공중 프로그래밍(over-the-air programming)이 디바이스의 기존 설정 셋팅을 업데이트하는 데 사용될 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 현장 디바이스가 협동 방식으로 비-동일한 동작을 수행하도록 다양한 유형의 현장 디바이스의 그룹을 설정 및/또는 제어하는 데 본 발명의 예시적 실시예가 유사하게 적용될 수 있다. 개시된 실시예의 이들 및 그 밖의 다른 양태가 도 7-10과 관련하여 본 명세서에 더 기재된다. 예시적 구현예에서, 현장 디바이스를 설정하기 위한 시스템 및 방법이 드론(즉, 현장 디바이스)의 하나 이상의 그룹을 설정하는 데 사용될 수 있다.
도 7a는 드론 항공기의 예시적 그룹(700)을 도시하는 하이 레벨 도이다. 나타난 바와 같이, 그룹(700)은 2개의 서브-그룹, 즉, 정찰기(scout)와 추적기(tracker)로 구성되며, 이때, 정찰기 서브그룹은 3개의 드론, S1, S2 및 S3으로 구성되며, 추적기 서브그룹은 2개의 드론, T1 및 T2으로 구성된다. 각각의 서브그룹 내 드론이 동일한 유형인 것이 바람직한데, 즉, 이들이 하드웨어 및/또는 역할 기반으로 동일하게 프로그램됨을 의미한다. 따라서 전체 그룹(700)이 다양한 유형의 드론으로 구성된다. 디바이스의 상이한 메이커/모델이 사용될 수 있으며, 그룹 내 현장 디바이스가 동일한 제어 프로그램에 따라 동작하도록 프로그램된다고 가정할 때 동작적으로 동일한 "유형"으로 간주됨이 자명할 수 있다. 상이한 메이커/모델은, 이들이 제어 프로그램의 각자 버전(가령, 제어 프로그램의 메이커/모델 특정적 버전)으로 프로그램된 경우라도 동일한 유형이라고(가령, 공통 제어 프로그램에 따라 동작한다고) 간주될 수 있다.
개시된 실시예 중 하나 이상에 따라 드론의 그룹(700)의 배치, 설정 및 동작을 위해 예시적 루틴(750)을 도시하는 도 7d를 다시 참조할 수 있다. 단계(755)에서, 두 가지 유형의 드론, 즉, 정찰기(가령, S1-S3) 및 추적기(가령, T1-T2)가 제공된다. 단계(760)에서, 각각의 드론이 하드웨어 역할(정찰기/추적기)을 기초로 하는 제어 프로그램으로 프로그램된다. 앞서 언급된 바와 같이, 동일한 유형의 드론이 동일한 제어 프로그램으로 동일하게 프로그램된다. 상이한 유형의 드론에 각자의 버전의 제어 프로그램, 즉, 드론의 각자의 유형/동작/기능에 맞춤된 제어 프로그램이 제공되는 것이 바람직하다. 그러나 상이한 유형의 드론이 협동 방식으로 동작하기 위해, 각자의 제어 프로그램들이 관련되어야 함이 자명할 수 있다.
단계(765)에서, 드론이 현장에 배치될 수 있다. 배치 동안 앞서 기재된 바와 같이 HMI를 이용해, 각각의 드론에 고유 디바이스 ID 및 그 밖의 다른 설정 파라미터가 할당될 수 있다. 예를 들어, 배치 동안, HMI는 설정되는 드론의 유형을 검출하고 유형을 기초로 ID 및 설정 파라미터를 할당할 수 있다. 디바이스 ID는 또한 대형 내 위치를 기초로, 가령, 왼쪽에서 오른쪽으로 할당될 수 있다(시작 위치가 중요하지 않는 경우, 이는 임의로 이뤄질 수도 있다). 또한 설정 파라미터는, 그룹(700) 및 서브 그룹의 구성(가령, 2개의 추적기와 2개의 정찰기를 포함해 총 5개의 드론)을 토대로 결정되고 드론으로 제공되어, 제어 프로그램에 따라 그리고 그룹의 설정 및 그룹 내 다른 디바이스와 관련된 대형 내 디바이스의 위치를 고려하여 각각의 디바이스가 동작할 수 있다.
단계(770)에서, 임무를 시작하도록 명령 받을 때(가령, 제어 프로그램을 실행할 때), 드론은 런칭되고 제어 프로그램에 의해 정의된 대형으로 확산되며 제어 프로그램에 의해 정의되는 계획된 비행 경로를 실행한다. 예를 들어, 대형 및 대형 내 각각의 드론의 위치가 적어도 할당된 디바이스 ID를 기초로 제어 프로그램에 의해 정의될 수 있다. 덧붙여 대형 내 드론의 위치 및 동작이 동일한 유형을 갖는 드론의 총 개수 및/또는 그룹 내 드론의 총 개수 및/또는 그룹 내 드론의 그 밖의 다른 유형의 총 개수를 기초로 할 수 있다. 임무에 대한 특정 비행 경로 및 그 밖의 다른 적용분야 특정적 파라미터가, 일부 구현예에서, 배치 동안 제공될 수 있다. 따라서 각각의 임무에 대한 파라미터가 배치 동안 그리고 사전 프로그램을 요구하지 않고, 제공될 수 있으며, 반면에 특정 임부를 수행하기 위해 각각의 디바이스가 개별적으로 그리고 협동 방식으로 동작하는 방식을 정의하는 복잡한 제어 프로그램은 배치 전에 사전-로딩된다. 예시적 계획된 비행 경로(720) 및 대형 내 각각의 드론(가령, S1-S3, T1-T2)의 위치가 도 7b에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 드론은 위치(710)에서 배치되고 각자의 비행 경로를 따라 대형을 이루면 비행하기 시작한다.
각각의 드론에 제공되는 디바이스 ID 및 설정 정보가 또한 동작 동안의 드론의 독립적인 동작과 동일한 유형의 드론과 상이한 유형의 드론이 어떻게 협동 방식으로 동작하는지를 알리는 역할을 한다. 도 7c는 드론의 실제 비행 경로(730)를 도시하고 제어 프로그램에 따라 그리고 동작 동안 발생하는 이벤트를 고려하여 이뤄지는 그룹의 비행 경로의 동적 조절을 도시한다. 예를 들어, 도 7d의 단계(775)에서, 정찰기 S1가 경로 1 상의 이벤트를 검출하는 경우, S1은 (가령, 무선 통신 트랜시버를 이용해) 하나 이상의 타 디바이스에게 메시지를 브로드캐스팅할 수 있다. 메시지는 이벤트 및 공통 제어 프로그램에 따라 하나 이상의 타 드론이 동작을 조절하게 할 수 있다. 예를 들어, 도 7c에 도시된 바와 같이, 추적기 T1가, 가령, 추적기 드론에 가장 가까이에 있기 때문에, 이벤트를 보조하고 수사하도록 이동할 수 있다. 덧붙여, 제어 프로그램 및 동작 및 이벤트의 특정 환경에 의해 동적으로 조절되도록 타 드론이 또한 설정될 수 있다. 예를 들어, 도 7c에 도시된 바와 같이, 이벤트의 검출 및 추적기 T1의 방향 전환을 기초로, 추적기 T1이 배치된 후 추적기 T2가 자신의 경로를 재-센터링(re-center)할 수 있다. 이는 상이한 유형의 복수의 현장 디바이스의 동작을 협동적으로 그리고 동적으로 조절하는 하나의 예시에 불과하고 임의의 개수의 유형의 디바이스에 걸친 그 밖의 다른 다양한 동적 조절 및 협동 작전이 수행될 수 있음이 이해될 것이다. 마지막으로 단계(780)에서, 임무가 완료될 때, 드론은 할당된 ID와 무관하게 정지된다.
도 8a-8c는 특히, 동작 동안 하나 이상의 현장 디바이스를 동적으로 업데이트하는 것과 관련하여 시스템 및 방법을 설명하는 실시예의 추가 구현을 도시하도록 제공된다. 도 8a는 동일한 제어 프로그램으로 동일하게 프로그램된 동일하게 구축된 드론 항공기의 예시적 그룹(800)을 도시한다. 도시된 바와 같이, 그룹(800)의 5개의 드론이 본래는 제어 프로그램에 따라 "정찰기" 드론으로서 특정 역할/기능을 수행하도록 할당되었다. 정찰기 드론이 배치되고 앞서 기재된 바와 같이 각자의 디바이스 ID를 할당 받을 수 있으며, 예를 들어, 디바이스에 5 드론 그룹 내 각자의 위치를 반영하는 고유 디바이스 ID 1-5가 할당될 수 있다. 따라서 도 8a에서 드론은 S1A-S5A로 라벨링된다. 덧붙여, 배치 동안 드론에 특정 임무와 관련된 설정 파라미터가 제공될 수 있다. 예를 들어, 드론 모두 특정 역할, 가령, "정찰기"을 갖는 것으로 지정될 수 있다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 할당된 디바이스 ID 및 설정 파라미터를 기초로, 드론은 제어 프로그램에 따라 특정 임무를 시작하고 계획된 비행 경로(820)를 따르도록 설정될 수 있다.
앞서 언급된 바와 같이, 모든 5개의 (가령, 동일한) 드론이 (개별적으로 넘버링되는 것과 달리) 1 내지 5로 넘버링될 수 있고, 이들 모두 "정찰기" 역할에서 임무를 시작할 수 있다. 고유 ID가 고유하게 생성되는 비행 경로/방향에 대응한다. 제어 프로그램 및 초기 설정에 따라, 디바이스는 또한 계획된 경로로부터 벗어나고 이들을 재-설정하도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 정찰기 S1A에 의한 이벤트의 검출 시, 해당 드론은 제어 프로그램에 따라 자신의 행동을 동적으로 변경하도록 구성될 수 있다. 따라서 정찰기 S1A는 자신의 역할을 "정찰기"에서 "추적기" 역할로 동적으로 변경할 수 있다. 덧붙여, 이러한 변경은 그룹의 추가 적응을 위해 그룹 내 나머지 드론으로 브로드캐스팅될 수 있다. 예를 들어, 브로드캐스팅에 의해, 정찰기 S2A-S5A가, S1A가 마치 더는 존재하지 않는 것처럼 나머지 "정찰기" 간에 적절하게 환경의 커버리지(가령, 본래의 수색 지역)를 재분배할 수 있다. 앞서 기재된 드론의 적응된 비행 경로(830)의 예시가 도 8c에 도시되어 있다. 드론의 적응적 행동이 또한 다른 이벤트, 예를 들어, 그룹 내 하나 이상의 타 드론과의 접속 해제를 기초로 수행될 수 있음이 자명할 수 있다. 동일하고, 고유하게 넘버링된 디바이스를 이용해, 이 특정 예시는 고유 디바이스 ID 할당 방법에 의해 가능해지는 디바이스의 적응적 능력 및 전체 대형 제어를 설명한다. 특히, 개시된 실시예에 따르는 디바이스 ID 할당에 의해, 현장 디바이스는, 각각의 디바이스를 개별적으로 넘버링하는 것(즉, 대형 내 각자의 위치에 무관하게 할당되는 디바이스 ID를 이용하는 것)에 비해 증가된 유연성을 갖고, 협동 작전을 적응시키고 수행할 수 있다.
드론 그룹(800)의 적응적 거동의 추가 예시가 이하에서 더 설명되고 도 8d-8e에 도시된다. 도 8d는 "비행 금지" 구역(880)을 포함하는 또 다른 예시적 계획된 비행 경로(825)를 도시한다. 도 8e는 도 8d의 비행 경로를 기초로 또 다른 예시적 적응된 비행 경로(835)를 도시한다. 이 특정 예시적 시나리오는 도 8a-8c와 관련하여 기재되는 시나리오의 확장이지만, 설정 파라미터는 비행 금지 구역(880)을 식별하는 사전-배치된 정보를 더 포함한다. 즉, 설정 파라미터는 특정 지역을 피하라고 드론에게 명령하는 적용분야 특정적 정보를 더 제공한다. 따라서 대형 내 위치와 관련된 할당된 디바이스 ID를 기초로, 비행 금지 구역에 의해 영향 받는 위치를 갖는 드론이 제어 프로그램을 이용해 계획된 비행 경로를 자동으로 적응시킬 수 있다. 덧붙여, 드론은 비행 경로의 초기 분배를 정의하는 특정 설정 파라미터에 이미 적응된 후라도, (가령, 앞서 도 8a-8c와 관련하여 기재된 바와 같이) 이벤트의 검출을 기초로 비행 금지 구역을 피하도록 비행 경로를 동적으로 수정하도록 더 구성된다.
이 시점에서, 상기의 기재 중 다수가 로봇 현장 디바이스를 무선으로 설정하기 위한 시스템 및 방법과 관련되었더라도, 본 명세서에 개시된 시스템 및 방법은 마찬가지로 참조된 시나리오에서 벗어난 시나리오, 상황, 및 셋팅으로 배치 및/또는 구현될 수 있다.
도면에 도시되고 기재된 것보다 더 많거나 더 적은 동작이 수행될 수 있음이 자명할 것이다. 이들 동작은 기재된 것과 상이한 순서로 수행될 수도 있다. 도면의 유산한 번호가 복수의 도면 전체에서 유사한 요소를 나타내고 모든 실시예 또는 배열에서 도면을 참조하여 기재되고 도시된 모든 구성요소 및/또는 단계가 필요한 것은 아니다.
따라서 본 발명의 시스템 및 방법의 예시적 실시예 및 배열이 현장 디바이스를 무선으로 설정하기 위한 시스템 및 컴퓨터로 구현되는 방법, 컴퓨터 시스템 및 컴퓨터 프로그램 프로덕트를 제공한다. 도면의 흐름도 및 블록도가 다양한 실시예 및 배열에 따르는 시스템, 방법 및 컴퓨터 프로그램 프로덕트의 가능한 구현예의 아키텍처, 기능 및 동작을 도시한다. 이와 관련하여, 흐름도 또는 블록도의 각각의 블록이 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부분을 나타낼 수 있으며, 이는 특정된 논리 기능(들)을 구현하기 위한 하나 이상의 실행 명령을 포함한다. 일부 대안적 구현예에서, 블록에서 나타난 기능이 도면에서 나타난 순서와 다르게 발생할 수 있음을 알 것이다. 예를 들어, 관련 기능에 따라, 연속으로 나타난 2개의 블록이 실질적으로 동시에 실행될 수 있거나, 블록이 때때로 반대 순서로 실행될 수 있다. 블록도 및/또는 흐름도의 각각의 블록, 및 블록도 및/또는 흐름도의 블록들의 조합이 특정 기능 또는 동작을 수행하는 특수 하드웨어 기반 시스템 또는 특수 하드웨어와 컴퓨터 명령의 조합에 의해 구현될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 특정 실시예를 설명하기 위한 것에 불과하며 본 발명의 한정으로 의도되지 않는다. 본 명세서에 사용될 때, 문맥상 명확히 달리 지시되지 않는 한, 단수형 "a", "an" 및 "the"은 복수형까지 포함하는 것으로 의도된다. 용어 "포함하다" 및/또는 "포함하는"은 본 명세서에서 사용될 때, 서술된 특징부, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 구성요소의 존재를 특정하지만, 하나 이상의 그 밖의 다른 특징부, 정수, 단계, 동작, 요소, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
또한 본 명세서에서 사용되는 구문 및 용어가 설명 목적을 가지며 한정으로 간주되지 않는다. "포함하는(including)", "포함하는(comprising)", 또는 "갖는(having)", "포함하는(containing)", "포함하는(involving)" 및 이들의 변형이 앞서 나열된 아이템 및 이들의 균등물뿐 아니라 추가 아이템까지 포함하는 것을 의미한다.
앞서 기재된 주제 사항은 예시로만 제공되며 한정으로 해석되지 않아야 한다. 도시되고 기재된 예시적 실시예 및 적용예를 따르지 않고 그리고 이하의 청구항에서 제공되는 본 발명의 진정한 사상 및 범위를 벗어나지 않고, 다양한 수정 및 변경이 본 명세서에 기재된 주제 사항에 이뤄질 수 있다.

Claims (33)

  1. 동일하지 않은 동작을 협동 방식으로 수행하도록 솔라 패널의 어레이를 청소하기 위한 이동형 로봇 그룹을 설정하기 위한 방법으로서,
    상기 이동형 로봇을 어레이의 각자의 솔라 패널과 물리적으로 연관시켜, 로봇의 적용분야 종속적 대형(적용분야 종속적 대형)을 형성하는 단계 - 각각의 로봇은 제어 프로그램을 저장하는 비-일시적 컴퓨터 판독형 메모리, 통신 인터페이스 및 상기 제어 프로그램에 따라 로봇의 동작을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함함 - ,
    HMI에 의해, 어레이의 제1 솔라 패널과 연관된 제1 로봇을 설정하는 단계 - HMI는 실행 명령이 저장된 컴퓨터 판독형 저장 매체, 통신 인터페이스, 및 상기 명령을 실행하도록 구성된 프로세서를 포함하는 핸드-헬드 컴퓨팅 디바이스이고, 상기 설정하는 단계는
    HMI에 의해, 통신 인터페이스를 이용해 제1 로봇과의 통신을 확립하는 단계,
    HMI에 의해, 제1 로봇에 대한 대형 내 각자의 시작 위치를 결정하는 단계 - 상기 각자의 시작 위치는 대형 내 상대 위치임 - ,
    HMI에 의해, 적어도 각자의 디바이스 식별자(ID)를 포함하는 제1 로봇에 대한 설정 셋팅을 자동으로 형성하는 단계 - 각자의 디바이스 ID는 결정된 시작 위치를 토대로 할당되고 제1 로봇에 할당된 임의의 기존 고유 식별자와 무관하게 형성됨 - ,
    HMI에 의해, 통신 인터페이스를 이용해, 설정 셋팅을 제1 로봇으로 전송하는 단계를 포함함 - , 및
    대형의 나머지 로봇에 대해 설정 단계를 반복하는 단계 - HMI는 각자의 시작 위치를 토대로 각각의 로봇에게 고유 디바이스 ID를 할당하고, 상기 디바이스 ID는 적용분야 종속적 대형에 따라 순차적으로 할당됨 - ,
    제어 프로그램 및 각자의 설정 셋팅에 따라 로봇 그룹의 협동 동작을 개시하는 단계
    를 포함하는, 이동형 로봇 그룹을 설정하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, HMI 통신 인터페이스는 무선 트랜시버이고, 상기 방법은
    HMI를 제1 로봇에 근접하게 위치시키는 단계를 더 포함하는, 이동형 로봇 그룹을 설정하기 위한 방법.
  3. 제2항에 있어서, HMI 무선 트랜시버는 단거리 유도성 무선 통신을 위해 구성된 라디오 주파수 트랜시버이고, 대형의 나머지 로봇에 대해 설정 단계를 반복하는 단계는 HMI를 나머지 로봇 각각에 근접하게 위치시키는 단계를 포함하는, 이동형 로봇 그룹을 설정하기 위한 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    HMI에서, 적용분야에 대한 적용분야 셋팅을 제공하는 단계를 더 포함하고,
    설정 셋팅은 결정된 시작 위치 및 적용분야 셋팅에 따라 형성되는, 이동형 로봇 그룹이 동일하지 않은 동작을 협동 방식으로 수행하도록 설정하기 위한 방법.
  5. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 위치 센서가 HMI 및 각각의 로봇 중 하나 이상에 포함되며,
    HMI에 의해, 현재 위치를 결정하는 단계 - 현재 위치는 적어도 하나의 위치 센서에 의해 검출됨 - 를 더 포함하고,
    제1 로봇에 대한 각자의 시작 위치가 적어도 하나의 위치 센서에 의해 검출된 현재 위치를 기초로 결정되는, 이동형 로봇 그룹을 설정하기 위한 방법.
  6. 제5항에 있어서, 적어도 하나의 위치 센서는 제1 로봇 기내에 있고,
    HMI가 제1 로봇에게 적어도 하나의 위치 센서에 의해 검출된 현재 위치에 대해 질의하고, 각자의 시작 위치는 현재 위치를 기초로 결정되는, 이동형 로봇 그룹을 설정하기 위한 방법.
  7. 제4항에 있어서, HMI에 의해 솔라 패널 어레이와 연관된 기지국으로부터 적용분야 셋팅을 수신하는 단계, 및 설정 셋팅은 각자의 시작 위치 및 기지국 셋팅에 따라 형성되는, 이동형 로봇 그룹을 설정하기 위한 방법.
  8. 제1항에 있어서, 제어 프로그램은 복수의 로봇의 각각의 로봇에 대해 동일하며, 각자의 디바이스 ID는 고유해서, 제어 프로그램에 따른 동작 동안, 각자의 디바이스 ID가 대형 내 각자의 시작 위치를 토대로 임의의 하나의 특정 로봇의 독립적인 동작을 가능하게 하고, 복수의 로봇의 하나 이상의 타 로봇의 동작 대한 상기 특정 로봇의 협동 동작을 가능하게 하고, HMI는 적용분야 종속적 대형에 대응하는 지정 시퀀스에 따라 디바이스 ID를 증분적으로 할당하는, 이동형 로봇 그룹을 설정하기 위한 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    HMI가 지정 시퀀스 및 하나 이상의 타 로봇의 임의의 선행한 설정을 토대로, 대형 내 각자의 시작 위치를 결정하는 것을 더 포함하는, 이동형 로봇 그룹을 설정하기 위한 방법.
  10. 제5항에 있어서, 적어도 하나의 위치 센서는, GPS 수신기, 가속도계, 및 중력 자기력계로 구성된 군 중에서 선택되고, 각자의 시작 위치를 결정하는 단계는
    프로세서에 의해, 현재 위치를 대형 및 동작 환경 중 하나 이상의 기준 레이아웃에 비교하는 단계, 및
    HMI에 의해, 비교를 기초로, 각자의 시작 위치를 식별하는 단계
    를 포함하는, 이동형 로봇 그룹을 설정하기 위한 방법.
  11. 제6항에 있어서, 검출된 현재 위치 및 할당된 디바이스 ID에 따라 메모리에 기준 레이아웃을 업데이트하는 단계를 더 포함하는, 이동형 로봇 그룹을 설정하기 위한 방법.
  12. 제6항에 있어서, 설정 셋팅을 형성하는 단계는
    HMI에 의해 하나 이상의 위치 센서를 이용함으로써, HMI에 대한 위치 데이터를 결정하는 단계, 및
    위치 데이터를 특정 현장 디바이스를 위한 측위 데이터로 변환하여 현장 디바이스로 전송하는 단계 - 상기 측위 데이터는 배향, 절대 위치, 방향, 및 기준 레이아웃 내 하나 이상의 타 디바이스 또는 랜드마크에 대한 상대 위치 중 하나 이상을 포함함 - 를 더 포함하는, 이동형 로봇 그룹을 설정하기 위한 방법.
  13. 제어 프로그램에 따라 동일하지 않은 동작을 협동 방식으로 수행하도록 복수의 이동형 현장 디바이스를 설정하기 위한 방법으로서, 상기 방법은
    동작 환경에서, 적용분야 종속적 대형 내 각자의 시작 위치를 차지하도록 복수의 현장 디바이스를 배열하는 단계 - 현장 디바이스들은 동일한 제어 프로그램으로 프로그램되고 어느 특정 현장 디바이스가 대형 내 어느 시작 위치를 차지하는지에 무관하게 배열되고, 각각의 현장 디바이스 상의 제어 프로그램은 현장-할당되는 각자의 디바이스 식별자(ID)를 이용하여 각자의 현장 디바이스에 의한 동일하지 않은 동작을 협동시키며, 복수의 현장 디바이스에 의한 적용분야 종속적, 대형 기반 동작을 협동시키도록 구성됨 - ,
    복수의 현장 디바이스의 각각의 현장 디바이스를 설정하는 단계 - 각각의 현장 디바이스는 제어 프로그램을 저장하는 비-일시적 컴퓨터 판독형 메모리, 무선 트랜시버 및 제어 프로그램을 실행함으로써 설정되는 프로세서를 포함하며, 복수의 현장 디바이스의 각각의 현장 디바이스에 대해, 설정하는 단계는
    인간-기계 인터페이스(HMI)와 특정 현장 디바이스를 근접하게 위치시키는 단계 - HMI는 실행 명령이 저장된 컴퓨터 판독형 저장 매체, 하나 이상의 위치 센서, 무선 트랜시버, 및 명령을 실행함으로써 설정되는 프로세서를 포함하는 휴대용 컴퓨팅 디바이스임 - ,
    HMI에 의해 트랜시버를 이용함으로써 HMI와 특정 현장 디바이스 간 무선 통신을 확립하는 단계,
    HMI에 의해 대형 내 특정 현장 디바이스가 차지하는 각자의 시작 위치를 결정하는 단계 - 각자의 시작 위치는 대형 내 상대 위치임 - ,
    HMI에 의해 적어도 각자의 디바이스 식별자(ID)를 포함하는 특정 현장 디바이스에 대한 설정 셋팅을 자동으로 형성하는 단계 - 디바이스 ID는 증분적으로 그리고 대형 내 각자의 시작 위치를 토대로 형성됨 - , 및
    HMI에 의해 무선 트랜시버를 이용함으로써 특정 로봇으로 설정 셋팅을 전송하여 상기 특정 로봇을 설정하는 단계를 포함함 - , 및
    제어 프로그램 및 각자의 설정 셋팅에 따라 복수의 현장 디바이스의 협동 동작을 개시하는 단계
    를 포함하는, 복수의 이동형 현장 디바이스를 설정하기 위한 방법.
  14. 제13항에 있어서, HMI 무선 트랜시버는 단거리 유도성 무선 통신을 위해 구성된 라디오 주파수 트랜시버인, 복수의 이동형 현장 디바이스를 설정하기 위한 방법.
  15. 제13항에 있어서, 설정 셋팅은 대형 내 현장 디바이스의 개수, 복수의 현장 디바이스의 상대 위치, 대형의 레이아웃, 환경의 레이아웃 중 하나 이상을 포함하는 대형과 관련된 정보를 더 포함하는, 복수의 이동형 현장 디바이스를 설정하기 위한 방법.
  16. 제13항에 있어서, 각자의 디바이스 ID는 특정 현장 디바이스에 할당된 임의의 기존 고유 식별자와 무관하게 형성되는, 복수의 이동형 현장 디바이스를 설정하기 위한 방법.
  17. 제13항에 있어서, 제어 프로그램은 복수의 현장 디바이스의 각각의 현장 디바이스에 대해 동일하고, 각자의 디바이스 ID는 고유하여, 제어 프로그램을 기초로 하는 동작 동안, 각자의 디바이스 ID가 대형 내 특정 위치를 토대로, 각자의 현장 디바이스의 고유 동작을 가능하게 하고 하나 이상의 타 현장 디바이스의 동작에 대한 상기 각자의 현장 디바이스의 협동 동작을 가능하게 하는, 복수의 이동형 현장 디바이스를 설정하기 위한 방법.
  18. 제13항에 있어서,
    HMI에 의해 연관된 디스플레이를 이용해, 대형 내 제1 시작 위치에서 시작하는 지정된 대형 종속적 순서에 따라 복수의 로봇을 순차적으로 설정하도록 운영자에게 프롬프트하는 단계를 더 포함하며,
    HMI는 지정 대형 종속적 순서 및 복수의 현장 디바이스 중 하나 이상의 현장 디바이스의 임의의 이전 설정의 기록을 토대로, 특정 현장 디바이스가 차지하는 각자의 시작 위치를 결정하고, 디바이스 ID는 각각의 현장 디바이스가 설정될 때 HMI에 의해 증분되는, 복수의 이동형 현장 디바이스를 설정하기 위한 방법.
  19. 제13항에 있어서, 하나 이상의 위치 센서가, GPS 수신기, 가속도계, 및 중력 자기력계로 구성된 군 중에서 선택되며, 각자의 시작 위치를 결정하는 단계는
    HMI에 의해 위치 센서를 이용하여, HMI의 현재 위치를 검출하는 단계,
    프로세서에 의해 현재 위치를 대형 및 동작 환경 중 하나 이상의 기준 레이아웃에 비교하는 단계, 및
    HMI에 의해, 비교를 기초로 각자의 시작 위치를 식별하는 단계
    를 포함하는, 복수의 이동형 현장 디바이스를 설정하기 위한 방법.
  20. 제19항에 있어서, 검출된 현재 위치 및 할당된 디바이스 ID에 따라 메모리에 기준 레이아웃을 업데이트하는 단계를 더 포함하는, 복수의 이동형 현장 디바이스를 설정하기 위한 방법.
  21. 제19항에 있어서, 설정 셋팅을 형성하는 단계는
    HMI에 의해 하나 이상의 위치 센서를 이용해, HMI에 대한 위치 데이터를 결정하는 단계, 및
    위치 데이터를 특정 현장 디바이스에 대한 측위 데이터로 변환하여 현장 디바이스로 전송하는 단계 - 상기 측위 데이터는 배향, 절대 위치, 방향, 및 기준 레이아웃 내 하나 이상의 타 디바이스 또는 랜드마크에 대한 상대 위치 중 하나 이상을 포함함 - 를 더 포함하는, 복수의 이동형 현장 디바이스를 설정하기 위한 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    HMI에서, 대형 내 특정 현장 디바이스의 특정 위치와 관련된 적용분야 종속적 파라미터를 결정하는 단계 - 상기 파라미터는 동작 환경의 적어도 일부분의 레이아웃 및 동작 환경 내 특정 현장 디바이스와 타 디바이스 간 통신을 가능하게 하도록 역할 하는 제어 셋팅 중 하나 이상을 포함함 - , 및
    HMI에 의해 무선 트랜시버를 이용해, 특정 현장 디바이스로 적용분야 종속적 파라미터를 전송하는 단계
    를 더 포함하는, 복수의 이동형 현장 디바이스를 설정하기 위한 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 타 디바이스는 제어 프로그램에 따라 복수의 로봇의 동작을 보조하도록 구성된 하나 이상의 자립형 제어 컴퓨터를 포함하고, 상기 방법은
    HMI에 의해 무선 트랜시버를 이용해, 하나 이상의 자립형 제어 컴퓨터와의 통산을 확립하는 단계,
    HMI에 의해 상기 하나 이상의 자립형 제어 컴퓨터로부터 제어 셋팅을 수신하는 단계
    를 더 포함하는, 복수의 이동형 현장 디바이스를 설정하기 위한 방법.
  24. 제13항에 있어서,
    프로세서에 의해, 각자의 현장 디바이스로부터 현장 디바이스의 유형을 식별하는 데이터를 수신하는 단계, 및
    HMI 프로세서에 의해, 식별된 로봇 유형에 특정된 설정 애플리케이션을 런칭하는 단계를 더 포함하며, 설정 셋팅은 상기 설정 애플리케이션에 따라, 그리고 하나 이상의 현장 디바이스의 임의의 선행하는 설정을 토대로, 형성되는, 복수의 이동형 현장 디바이스를 설정하기 위한 방법.
  25. 제13항에 있어서,
    HMI에 의해 각자의 현장 디바이스로부터, 동작 히스토리, 전력 소모 레벨, 동작 상태, 및 센서 판독치 중 하나 이상을 포함하는 동작 데이터를 획득하는 단계,
    HMI에 의해 획득된 동작 데이터를 저장소에 기록하는 단계,
    HMI에 의해 획득된 동작 데이터에 따라 설정 셋팅을 수정하는 단계, 및
    HMI에 의해 무선 트랜시버를 이용해 동작 데이터를 자립형 제어 컴퓨터 및 현장 디바이스 중 하나 이상으로 제공하는 단계
    를 더 포함하는, 복수의 이동형 현장 디바이스를 설정하기 위한 방법.
  26. 제13항에 있어서, 현장 디바이스들은 서로 동일한 이동형 로봇 디바이스인, 복수의 이동형 현장 디바이스를 설정하기 위한 방법.
  27. 제13항에 있어서, 현장 디바이스는 상이한 유형의 복수의 현장 디바이스 그룹이며, 각각의 현장 디바이스 그룹은 동일한 유형의 복수의 로봇으로 구성되며,
    복수의 현장 디바이스 그룹의 각각의 그룹에 대해 설정 단계를 수행하는 단계를 더 포함하며, 제어 프로그램은 할당된 디바이스 ID 및 현장 디바이스의 각자의 유형을 기초로 복수의 현장 디바이스 그룹에 의한 적용분야 종속적 대형 기반 동작을 협동시키는, 복수의 이동형 현장 디바이스를 설정하기 위한 방법.
  28. 제13항에 있어서, HMI는 설정이 완료되면 하나 이상의 현장 디바이스에 대한 제어국으로서 역할하는, 복수의 이동형 현장 디바이스를 설정하기 위한 방법.
  29. 제13항에 있어서, 제어 프로그램은, 배치 특정적 설정 데이터, 센서 데이터, 각자의 현장 디바이스 기내의 센서로부터 검출된 데이터, 및 각자의 현장 디바이스가 동작 동안 타 디바이스로부터 수신한 명령어 중 하나 이상을 토대로, 각자의 현장 디바이스에 의한 동일하지 않은 동작을 협동시키고, 현장 디바이스 그룹에 의한 적용분야 종속적, 대형 기반 동작을 협동시키는, 복수의 이동형 현장 디바이스를 설정하기 위한 방법.
  30. 제13항에 있어서, 대형 내 특정 현장 디바이스가 차지하는 각자의 시작 위치를 결정하는 단계는 사용자 입력을 토대로 결정되는, 복수의 이동형 현장 디바이스를 설정하기 위한 방법.
  31. 제29항에 있어서, 상기 HMI는 동작 명령어를 각자의 할당된 디바이스 ID를 이용해 주소 지정되는 특정 현장 디바이스로 전송하는, 복수의 이동형 현장 디바이스를 설정하기 위한 방법.
  32. 제13항에 있어서,
    HMI에 의해 복수의 이동형 디바이스 중 하나 이상으로부터 동작 데이터를 수신하는 단계,
    HMI에 의해 연관된 디스플레이를 이용하여 동작 데이터를 디스플레이하는 단계
    를 더 포함하는, 복수의 이동형 현장 디바이스를 설정하기 위한 방법.
  33. 제13항에 있어서,
    복수의 현장 디바이스 중 특정 현장 디바이스를 대체 현장 디바이스로 대체하는 단계,
    HMI에 의해, 대체되는 특정 현장 디바이스에 할당되는 특정 각자의 디바이스 ID를 결정하는 단계, 및
    HMI와 대체 현장 디바이스를 근접하게 위치시키는 단계,
    HMI에 의해 트랜시버를 이용해 HMI와 대체 현장 디바이스 간 무선 통신을 확립하는 단계,
    HMI에 의해 적어도 특정 각자의 디바이스 ID를 포함하는 대체 현장 디바이스에 대한 설정 셋팅을 자동으로 형성하는 단계, 및
    HMI에 의해 무선 트랜시버를 이용해, 대체 현장 디바이스로 설정 셋팅을 전송하여 대체 현장 디바이스를 설정하는 단계
    를 반복하는 단계
    를 더 포함하는, 복수의 이동형 현장 디바이스를 설정하기 위한 방법.
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