KR20200030476A - Straight device in mobile robot and thereof method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 노지 환경에서 자율주행으로 작업을 수행하는 이동로봇에 관한 것으로, 이동로봇의 직진성 유지장치 및 이의 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile robot that performs work by autonomous driving in a road environment, and relates to a straightness maintenance device and method for the mobile robot.
노지 환경에서 농사 작업을 수행하는 이동로봇 중 자율주행을 수행하는 이동로봇은 정해진 작업 영역에서 일정한 작업을 수행하기 위해서 직진성이 유지되어야 한다. Of the mobile robots performing farming work in the open field environment, the mobile robots performing autonomous driving must maintain straightness in order to perform certain tasks in a predetermined work area.
만약, 직진성이 유지되지 못하면 정해진 작업 영역을 벗어나게 되거나 계획된 작업을 수행하지 못하게 된다.If the straightness is not maintained, it is out of a predetermined work area or a planned work cannot be performed.
따라서, 노지 환경에서 자율주행으로 작업을 수행하는 이동로봇에 대한 직진성을 보장하는 기술이 요구된다.Therefore, there is a need for a technology that guarantees straightness for a mobile robot that performs work by autonomous driving in a road environment.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 노지 환경의 작업 영역에서 이동로봇이 직진을 유지하면서 작업을 할 수 있게 하는 이동로봇의 직진성 유지장치 및 이의 방법을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a mobile robot straightness maintenance device and a method thereof, which enables a mobile robot to work while maintaining a straight line in a working area of a road environment.
상기 과제 이외에도 구체적으로 언급되지 않은 다른 과제를 달성하는 데 본 발명에 따른 실시 예가 사용될 수 있다.In addition to the above problems, embodiments according to the present invention may be used to achieve other problems not specifically mentioned.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 이동로봇의 직진성 유지장치는 제1 두둑의 길이방향 연장선상에 광원이 설치되고, 상기 광원이 상기 제1 두둑의 길이방향으로 육안으로 식별 가능한 제1 광을 조사하는 상태에서, 상기 제1 두둑 상을 이동하는 이동로봇의 주행방향측을 촬영하는 촬영부, 상기 촬영부에서 촬영한 영상 내에 상기 제1 광에 의해 형성된 직선의 가이드라인(이하 "현재 가이드라인"이라 함)의 위치를 파악하고 상기 현재 가이드라인의 위치와 기 저장된 기준 가이드라인의 위치 간의 오차값을 파악하는 추적부, 상기 제1 두둑 상을 이동하는 이동로봇의 자세 변화를 감지하고, 감지한 자세변화값을 생성하는 자세 감지부, 상기 자세변화값에 대응하는 자세 유지 동작을 수행하고, 상기 위치 오차값 또는, 위치 오차값 및 상기 자세변화값을 이용하여 상기 이동로봇이 초기 진행 방향으로 계속 직진하도록 하는 조향 제어신호를 생성하는 자세 유지부, 그리고 상기 자세 유지부의 조향 제어신호에 따라 조향휠의 조향을 제어하는 조향부를 포함할 수 있다.In order to solve the above-described problem, the linearity maintaining device of the mobile robot according to an embodiment of the present invention is provided with a light source installed on a longitudinal extension line of the first dug, and the light source can be visually identified in the longitudinal direction of the first dug. 1 In the state of irradiating light, the photographing unit photographing the driving direction side of the mobile robot moving the first head image, the guideline of the straight line formed by the first light in the image photographed by the photographing unit (hereinafter " Tracking unit that detects the position of the current guideline and the error value between the position of the current guideline and the position of the pre-stored reference guideline, and detects a change in the attitude of the mobile robot moving the first bank. And a posture detecting unit generating a sensed posture change value, performing a posture maintenance operation corresponding to the posture change value, and the position error value or the position error value and phase It may include a posture maintaining unit for generating a steering control signal for the mobile robot to continue to move in the initial progress direction using a posture change value, and a steering unit for controlling the steering of the steering wheel according to the steering control signal of the posture maintaining unit have.
상기 자세 유지부는 상기 자세 감지부로부터 자세변화값을 수신하면 자세변화값에 대응하는 동작을 수행하여 이동로봇의 몸체 틀어짐을 보상하고, 상기 추적부로부터 수신된 위치 오차값을 분석하여 이동로봇이 초기 진행 방향으로 계속 직진하도록 하는 조향 제어신호를 출력할 수 있다.When the posture maintaining unit receives the posture change value from the posture detecting unit, it compensates for the displacement of the body of the mobile robot by performing an operation corresponding to the posture change value, and analyzes the position error value received from the tracking unit to initiate the mobile robot. It is possible to output a steering control signal to keep going straight in the direction of travel.
상기 자세 유지부는 상기 자세 감지부로부터 자세변화값을 수신하면 자세변화값에 대응하는 동작을 수행하여 이동로봇의 몸체 틀어짐을 보상하고, 상기 추적부로부터 수신된 위치 오차값을 유효하지 않는 정보로 처리할 수 있다.When the posture maintaining unit receives the posture change value from the posture detecting unit, it compensates for the displacement of the body of the mobile robot by performing an operation corresponding to the posture change value, and processes the position error value received from the tracking unit as invalid information. can do.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 이동로봇의 직진성 유지방법은 육안으로 식별이 가능하고 직진하는 제1 광을 조사하는 광원이 제1 두둑에 대해 적어도 하나가 설치되고, 두둑의 길이방향 연장선상에 위치한 상태에서, 이동로봇이 상기 제1 두둑 상의 초기작업 위치에 서서 전방을 촬영하는 단계, 촬영된 영상에서 상기 제1 광에 의해 형성된 직선의 가이드라인의 위치를 기준 가이드라인의 위치로 설정하는 단계, 상기 이동로봇의 이동에 따라 전방향을 촬영하고, 촬영된 영상에서 상기 제1 광에 의해 형성된 직선의 가이드라인(이하 "현재 가이드라인"이라 함)의 위치를 파악하는 단계, 상기 현재 가이드라인의 위치와 상기 기준위치간의 오차값을 생성하는 단계, 상기 이동로봇의 이동에 따라 상기 이동로봇의 자세 변화를 감지하고, 감지한 자세변화에 대한 자세변화값을 생성하는 단계, 상기 자세변화값에 대응하는 자세 유지 동작을 수행하는 단계, 그리고 상기 위치 오차값 또는, 위치 오차값 및 상기 자세변화값을 이용하여 상기 이동로봇이 초기 진행 방향으로 계속 직진하도록 하는 조향 제어신호를 출력하여 이동로봇의 직진성을 유지시키는 단계를 포함할 수 있다.The method for maintaining the straightness of the mobile robot according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is visually identifiable and at least one light source irradiating the first light going straight is installed for the first dud, and the length of the dud Positioning on the extension line, the mobile robot standing at the initial working position on the first bank and photographing the front, the position of the reference guideline based on the position of the guideline of the straight line formed by the first light in the captured image Step of setting to, taking the omni-directional in accordance with the movement of the mobile robot, and grasping the position of the guideline (hereinafter referred to as "current guideline") of the straight line formed by the first light in the captured image, Generating an error value between the position of the current guideline and the reference position, detecting a change in attitude of the mobile robot according to the movement of the mobile robot, Generating a posture change value for the detected posture change, performing a posture maintenance operation corresponding to the posture change value, and using the position error value or the position error value and the posture change value to move the robot And outputting a steering control signal to keep going straight in the initial progress direction to maintain the straightness of the mobile robot.
본 발명의 실시 예에 따르면, 이동로봇이 육안으로 식별 가능한 레이저광의 가이드라인을 기준으로 직진 이동하게 하여, 자율주행하는 이동로봇이 원하는 작업을 가능하게 한다.According to an embodiment of the present invention, the mobile robot moves straight ahead based on the guideline of the laser light that can be visually identified, so that the autonomous mobile robot can perform a desired operation.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이동로봇의 직진성 유지를 위한 작업 환경을 보인 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이동로봇의 예를 보인 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 직진성 유지장치의 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 촬영부에서 촬영한 영상을 통해 파악되는 가이드라인의 오차 파악을 보인 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 이동로봇의 직진성 유지 방법에 대한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 이동로봇의 직진성 유지 방법에 대한 순서도이다.1 is a view showing a working environment for maintaining the straightness of the mobile robot according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing an example of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a straightness maintaining device according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing the error of the guideline grasped through the image taken by the imaging unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart of a method for maintaining straightness of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart of a method for maintaining straightness of a mobile robot according to a second embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며 명세서 전체에서 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용되었다. 또한, 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains may easily practice. The present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts not related to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and the same reference numerals are used for the same or similar elements throughout the specification. In addition, in the case of a well-known technology, a detailed description thereof is omitted.
본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. In the present specification, when a part “includes” a certain component, it means that the component may further include other components, not to exclude other components, unless otherwise stated.
이하에서는 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시 예에 따른 이동로봇의 직진성 유지장치 및 이의 방법을 설명한다. Hereinafter, an apparatus for maintaining straightness of a mobile robot and a method thereof will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이동로봇의 직진성 유지를 위한 작업 환경을 보인 도면이다. 도 1에서는 밭농사를 수행하는 이동로봇을 일 예로 한 것이다.1 is a view showing a working environment for maintaining the straightness of the mobile robot according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a mobile robot performing field farming is taken as an example.
도 1을 참고하면, 이동로봇(10)은 밭의 두둑 상에 위치한다. 구체적으로 이동로봇(10)의 일측면에 설치된 두 개의 바퀴는 하나의 골에 위치하고, 이동로봇(10)의 타측면에 설치된 두 개의 바퀴는 이웃하는 다른 하나의 골에 위치한다. 이에 따라, 이동로봇(10)의 본체는 하나의 두둑 상에 위치한다.Referring to Figure 1, the
광원(200)은 육안으로 식별이 가능하고 직진하는 광, 예컨대 레이저광을 조사하는 장치이다. 광원(200)은 하나의 두둑에 대해 적어도 하나가 설치되고, 두둑의 길이방향 연장선상에 위치한다. 즉, 광원(200)은 두둑의 외부에 위치한다. The
광원(200)은 두둑의 길이방향으로 가운데 부분에 맞춰서 설치되는 것이 양호하나, 그렇지 않아도 무방하다. 광원(200)은 이동로봇(10)에 설치된 촬영부보다 낮은(높이 기준) 위치에 위치되는 것이 양호하다.It is preferable that the
광원(200)은 고정수단(b)에 의해 고정된다. 고정수단(b)는 사물이나 사람일 수 있다. 사람의 경우에는 작업자(b)가 광원(200)을 잡고 서 있게 되고, 사물인 경우에 고정 설치된 기구물(b)에 광원(200)이 설치된다.The
따라서, 이동로봇(10)은 두둑(a1, a2, a3) 이동시에 촬영부를 이용하여 전방을 촬영하고, 촬영된 영상에서 광원(200)에서 조사한 광의 직선(이하 "가이드라인"이라 함)을 파악하여 가이드라인을 추적하여 직진한다.Therefore, the
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 이동로봇의 예를 보인 도면이다. 도 2를 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 이동로봇은 4개의 바퀴를 가지고 자율주행하는 농업용 로봇이다. 여기서 이동로봇의 바퀴는 4개가 아닌 양측면에 하나씩 구비된, 즉 2개의 바퀴일 수 있다. 물론 본 발명의 실시 예에 따른 이동로봇은 이외에 다양한 형태를 가진 자율주행 로봇일 수 있다.2 is a view showing an example of a mobile robot according to an embodiment of the present invention. 2, the mobile robot according to an embodiment of the present invention is an agricultural robot for autonomous driving with four wheels. Here, the wheels of the mobile robot may be provided on one side on each side instead of four, that is, two wheels. Of course, the mobile robot according to the embodiment of the present invention may be an autonomous driving robot having various forms.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 직진성 유지장치의 블록 구성도이다. 도 3을 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 직진성 유지장치(100)는 촬영부(110), 추적부(120), 자세 감지부(130), 자세 유지부(140) 및 조향부(150)를 포함한다.3 is a block diagram of a straightness maintaining device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the
촬영부(110)는 이동로봇(10)의 몸체(미도시)에 설치되고 이동로봇(10)의 주행방향측을 촬영하여 촬영한 영상을 추적부(120)에 제공한다. 여기서 몸체는 마주보는 이동로봇(10)의 바퀴 사이에 설치되는 부분이다. 촬영부(110)는 광원(200)에서 조사되는 광(이하에서는 '레이저광'이라 한다)을 촬영할 수 있도록 조사되는 광의 상측에 위치하도록 설치된다. 양호하게는, 레이저광이 촬영부(110)의 아래쪽으로 조사되기 때문에, 촬영부(110)는 아래방향으로 기울어져 촬영을 수행한다.The photographing
추적부(120)는 촬영부(110)에서 촬영한 영상을 분석하여 광원(200)에서 조사된 직선의 레이저광 즉, 레이저광 가이드라인을 식별하고, 영상내 가이드라인의 위치를 파악한다. 추적부(120)는 해당 두둑에서의 작업시작지점(즉, 이동로봇의 초기위치)에서 촬영부(110)가 촬영한 영상으로부터 파악한 레이저광 가이드라인을 기준 가이드라인으로 설정하고 있다. 이에, 추적부(120)는 이동로봇(10)이 이동하면서 촬영된 영상에서 얻은 레이저광 가이드라인 즉 현재 가이드라인을 기준 가이드라인과 비교하여 위치 오차 발생 여부 및 위치오차 발생시 오차값(위치오차 정도)를 파악한다.The
레이저광 가이드라인에 대한 위치 오차에 대하여 도 4를 참조로 하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 에서 촬영한 영상을 통해 파악되는 가이드라인의 오차 파악을 보인 도면이다.The position error for the laser light guideline will be described with reference to FIG. 4. 4 is a view showing the error of the guideline grasped through the image captured in the in accordance with an embodiment of the present invention.
도 4를 참고하면, 전체 화면(A)은 촬영부(110)에 의해 촬영된 영상 화면이다. 영상 화면(A)에는 작업중인 두둑(a1 또는 a2 또는 a3)가 촬영되고, 레이저광 가이드라인이 촬영된다. 이동로봇(10)의 작업시작지점을 레이저광 가이드라인이 화면의 중앙에 오도록 한 경우이면, 도 4와 같이 화면의 중앙에 위치한 직선이 기준 가이드라인(L1)이 된다.Referring to FIG. 4, the entire screen A is a video screen photographed by the photographing
만약, 촬영된 영상에서 레이저광 가이드라인(L2)와 같이 현재 가이드라인(L2)이 화면의 중앙에서 좌측에 위치하면, 추적부(120)는 위치 오차가 발생하였다고 판단하고, 레이저광 가이드라인(L2)와 기준 가이드라인(L1)간의 픽셀 간격(화면상의 x축 및 y축 간격을 파악하고 픽셀 간격을 위치 오차값(e1)으로 자세 유지부(140)에 제공한다.If the current guide line L2 is located on the left side of the center of the screen, such as the laser light guide line L2 in the captured image, the
이때 위치 오차값(e1)은 현재 가이드라인(L2)이 기준 가이드라인(L1)에 비해 어느 정도 거리(거리차이)로 떨어져 있는지, 또한 기준 가이드라인(L1)에 대해 현재 가이드라인(L2)의 방향과 기준 가이드 라인(L1)에 대한 차이각이 얼마인지를 알 수 있다. 여기서, 거리차이는 이동로봇(10)이 기준 가이드라인(L1)으로 복귀해야할 이동로봇(10)의 이동거리를 나타내고, 현재 가이드라인의 방향은 기준 가이드 라인(L1)으로 복귀해야할 이동로봇(10)의 조향방향(예, 왼쪽 또는 오른쪽)을 파악할 수 있게 하고며, 차이각은 기준 가이드라인(L1)으로 복귀해야할 이동로봇(10)의 조향 정도를 나타낸다.At this time, the position error value e1 is a distance (distance difference) from the current guideline L2 compared to the reference guideline L1, and also the current guideline L2 relative to the reference guideline L1. It can be seen how much the difference angle between the direction and the reference guide line L1 is. Here, the distance difference represents the moving distance of the
한편, 추적부(120)는 픽셀 간격 이외에 픽셀 간격에 대응하는 별도의 오차값을 생성하여 자세 유지부(140)에 제공할 수 있다.Meanwhile, the
다른 예로, 촬영된 영상에서 레이저광 가이드라인(L3)와 같이 화면의 중앙에서 우측에 위치하면 추적부(120)는 위치 오차가 발생하였다고 판단하고, 레이저광 가이드라인(L3)와 기준 가이드라인(L1)간의 픽셀 간격(화면상의 x축 및 y축 간격)을 파악하고 픽셀 간격을 위치 오차값(e2)으로 자세 유지부(140)에 제공한다.As another example, in the photographed image, when the laser light guide line L3 is located in the center of the screen to the right, the
자세 감지부(130)는 이동로봇(10)의 자세 변화 즉, 이동로봇(10)의 몸체가 상,하,좌,우로 틀어진 정도을 감지하고, 감지한 자세변화에 대응하는 자세변화값을 생성하여 자세 유지부(140)에 제공한다. 자세 감지부(130)는 자이로센서로 구성되거나 IMU(Initial Measurement Unit, 관성측정장치)로 구성되거나, 그 밖에 자세변화를 감지할 수 있는 모든 종류의 센서가 이용될 수 있다. The
자세 유지부(140)는 자세 감지부(130)로부터 자세변화값을 수신하면 자세변화값에 대응하는 동작을 수행하여 이동로봇(10)의 몸체 틀어짐을 보상한다. 또한 자세 유지부(140)는 추적부(120)로부터 수신된 위치 오차값을 분석하여 이동로봇(10)이 초기 진행 방향으로 계속 직진하도록 하는 자세 제어를 수행한다.The
한편, 자세 유지부(140)는 자세 감지부(130)로부터 자세변화값을 수신하면 추적부(120)로부터 수신된 위치 오차값을 유효하지 않는 정보로 판단하고, 자세 감지부(130)로부터 자세변화값이 수신되지 않는 경우에 추적부(120)로부터 수신된 위치 오차값을 유효한 정보로 판단하여 위치 오차값에 대응한 자세 제어를 수행할 수 있다. 이러한 이유는, 자세변화값이 발생되었다는 것은 이동로봇(10)의 몸체가 틀어졌다는 것을 의미하고, 이는 몸체에 설치된 촬영부(110)가 틀어진 상태에서 촬영이 되었다는 것을 의미한다. 즉, 자세변화값이 발생되었을 때에 촬영부(110)에서 촬영한 영상은 이동로봇(10)이 초기 진행방향으로 진행하더라도 위치 오차값이 발생되게 한다.On the other hand, when the
또 한편, 자세 유지부(140)는 자세 감지부(130)로부터 자세변화값을 수신하면 자세변화값에 대응하는 동작을 완료하기 전까지 추적부(120)의 동작을 중지시킬 수 있다.On the other hand, when receiving the posture change value from the
조향부(150)는 자세 유지부(140)의 제어에 따라 동작하여 이동로봇(10)의 진행 방향을 조절한다.The
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 이동로봇의 직진성 유지 방법에 대한 순서도이다. 도 5를 참고하면, 이동로봇(10)을 이용하여 두둑(a1)에서의 작업을 하기 위해 우선 이동로봇(10)을 두둑(a1)의 초기작업 위치에 위치시킨다(S501) 초기작업 위치는 해당 두둑(a1)의 광원(200)에 반대편 위치이다.5 is a flowchart of a method for maintaining straightness of a mobile robot according to a first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, in order to work on the weir (a1) using the
이동로봇(10)이 두둑 상의 초기작업 위치에 서면, 광원(200)은 두둑 상으로 레이저광을 조사하고, 이동로봇(10)의 촬영부(110)는 전방을 촬영한다(S502). 촬영부(110)에 의해 촬영된 영상은 추적부(120)에 의해 분석되는데, 추적부(120)는 촬영 영상에서 직선의 레이저광 가이드라인을 파악하고, 레이저광 가이드라인의 영상 내 위치(직선 위치)를 파악(산출)한다(S503). 그런 다음 추적부(120)는 파악한 레이저광 가이드라인을 기준 가이드라인으로 설정하고 기준 가이드라인의 영상 내 위치를 기준위치로 설정한다(S504).When the
이러한 기준위치의 설정을 완료하면, 이동로봇(10)은 광원(200)측으로 직선 이동을 하고, 동시에 촬영부(110)가 전방 촬영을 한다(S505).When the setting of the reference position is completed, the
이동로봇(10)이 이동하면, 추적부(120)에서는 촬영부(110)에서 촬영한 영상을 수신하고 촬영 영상에서 레이저광 가이드라인의 위치를 파악한다(S506). 그리고 추적부(120)는 파악한 레이저광 가이드라인의 위치와 기준위치를 비교하여 레이저광 가이드라인의 위치와 기준위치가 일치하는지를 판단한다(S507).When the
상기 S507 판단과정에서, 추적부(120)는 레이저광 가이드라인의 위치와 기준위치가 일치하지 않으면 레이저광 가이드라인의 위치와 기준위치 간의 위치 오차값을 생성하고 위치 오차값을 자세 유지부(140)에 제공한다(S508).In the process of determining S507, the
또한, 이동로봇(10)이 이동하면 자세 감지부(130)에서는 이동로봇(10)의 자세 변화 즉, 몸체의 틀어짐을 감지하고(S509), 감지한 자세변화에 대한 자세변화값을 생성하여 자세 유지부(140)에 제공한다(S510). 한편 자세 감지부(130)는 이동로봇(10)이 직진 방향으로 진행하여 x축, y축, z축으로의 변화가 없으면 자세변화값을 제공하지 않거나 자세변화가 없음을 알리는 값을 알리도록 할 수 있다.In addition, when the
자세 유지부(140)는 자세 감지부(130)로부터 수신된 자세변화값에 대응하는 자세 유지 제어 동작을 수행하여 몸체의 틀어짐을 보상하고, 추적부(120)로부터 수신된 위치 오차값에 대응하는 조향 제어신호를 조향부(150)에 제공하여, 조향부(150)가 조향 제어신호에 따라 조향휠을 조향하여 이동로봇(10)의 진행 방향이 초기 진향 방향이 되도록 한다(S511).The
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 이동로봇의 직진성 유지 방법에 대한 순서도이다. 설명에 앞서, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 이동로봇의 직진성 유지방법은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 이동로봇의 직진성 유지 방법에서 S501 과정 내지 S504 과정이 동일하므로 설명을 생략한다.6 is a flowchart of a method for maintaining straightness of a mobile robot according to a second embodiment of the present invention. Prior to the description, the method for maintaining the straightness of the mobile robot according to the second embodiment of the present invention is the same as steps S501 to S504 in the method for maintaining the straightness of the mobile robot according to the first embodiment of the present invention, so the description is omitted.
도 6을 참조하면, 이동로봇(10)은 광원(200)측으로 직선 이동을 하고, 동시에 촬영부(110)가 전방 촬영을 한다(S601). Referring to FIG. 6, the
이동로봇(10)이 이동하면, 자세 감지부(130)에서는 이동로봇(10)의 자세 변화 즉, 몸체의 틀어짐을 감지하고(S602), 자세변화가 감지되면 감지한 자세변화에 대한 자세변화값을 생성하여 자세 유지부(140)에 제공한다(S603). 한편 자세 감지부(130)는 이동로봇(10)이 직진 방향으로 진행하여 x축, y축, z축으로의 변화가 없으면 자세변화값을 제공하지 않거나 자세변화가 없음을 자세 유지부(140)에 알리도록 할 수 있다.When the
자세 감지부(130)의 동작과 더불어, 추적부(120)에서는 촬영부(110)에서 촬영한 영상을 수신하고 촬영 영상에서 레이저광 가이드라인의 위치를 파악하고, 파악한 레이저광 가이드라인의 위치와 기준위치를 비교하며, 이를 통해 레이저광 가이드라인의 위치와 기준위치가 일치하지 않는 위치 오차가 발생하였는지를 감지한다(S605). In addition to the operation of the
이러한 감지를 통해 추적부(120)는 레이저광 가이드라인의 위치와 기준위치가 일치하지 않으면 레이저광 가이드라인의 위치와 기준위치 간의 위치 오차값을생성하고 위치 오차값을 자세 유지부(140)에 제공한다(S606).Through this detection, if the position of the laser light guideline and the reference position do not match, the
자세 유지부(140)는 자세 감지부(130)로부터 수신된 자세변화값에 대응하는 자세 유지 제어 동작을 수행하여 몸체의 틀어짐을 보상하는 동작을 수행한다. 그러나 자세 유지부(140)는 몸체에 대한 자세 변화가 발생되었으므로 추적부(120)로부터 수신된 위치 오차값을 유효하지 않는 정보로 판단하여 위치 오차값에 대응하는 동작을 수행하지 않는다(S607).The
한편, 몸체의 자세 변화가 없는 상태에서 추적부(120)가 위치 오차값을 발생하여 자세 유지부(140)에 제공하면(S608), 자세 유지부(140)는 위치 오차값에 대응하는 조향 제어신호를 생성하여 조향부(150)에 제공하고(S609), 조향부(150)는 수신된 조향 제어신호에 따라 조향휠을 조향하여 이동로봇(10)의 진행 방향이 초기진향 방향이 되도록 한다(S611).On the other hand, if the
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 자세 유지부(140)는 S604 과정을 통해서 자세 감지부(130)로부터 수신된 자세변화값을 수신하면 추적부(120)로 동작 비활성화 신호를 출력하여 추적부(120)가 동작하지 않게 하고, 자세 감지부(130)로부터 수신된 자세변화값을 수신되지 않거나 자세변화값에 대응하는 보상 동작을 완료하면 추적부(120)로 동작 활성화 신호를 출력하도록 할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the
이상에서 본 발명의 실시에에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지로 변형 및 개량한 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.In the above, the implementation of the present invention has been described in detail, but the scope of the present invention is not limited to this, and various modifications and improvements made by those skilled in the art to which the present invention pertains also include the rights of the present invention. Belongs to the scope.
10 : 이동로봇
100 : 이동로봇의 직진성 유지장치
200 : 광원
110 : 촬영부
120 : 추적부
130 : 자세 감지부
140 : 자세 유지부
150 : 조향부10: mobile robot 100: mobile robot straightness maintenance device
200: light source 110: photographing unit
120: tracking unit 130: posture detection unit
140: posture maintaining unit 150: steering unit
Claims (4)
상기 제1 두둑 상을 이동하는 이동로봇의 주행방향측을 촬영하는 촬영부,
상기 촬영부에서 촬영한 영상 내에 상기 제1 광에 의해 형성된 직선의 가이드라인(이하 "현재 가이드라인"이라 함)의 위치를 파악하고 상기 현재 가이드라인의 위치와 기 저장된 기준 가이드라인의 위치 간의 오차값을 파악하는 추적부,
상기 제1 두둑 상을 이동하는 이동로봇의 자세 변화를 감지하고, 감지한 자세변화값을 생성하는 자세 감지부,
상기 자세변화값에 대응하는 자세 유지 동작을 수행하고, 상기 위치 오차값또는, 위치 오차값 및 상기 자세변화값을 이용하여 상기 이동로봇이 초기 진행 방향으로 계속 직진하도록 하는 조향 제어신호를 생성하는 자세 유지부, 그리고
상기 자세 유지부의 조향 제어신호에 따라 조향휠의 조향을 제어하는 조향부를 포함하는,
이동로봇의 직진성 유지장치.In a state in which a light source is installed on a longitudinal extension line of the first ridge, and the light source irradiates a first light identifiable with the naked eye in the longitudinal direction of the first ridge,
The photographing unit for photographing the driving direction side of the mobile robot moving the first duo image,
The position of the guideline (hereinafter referred to as "current guideline") of a straight line formed by the first light in the image captured by the photographing unit is grasped, and an error between the position of the current guideline and a previously stored reference guideline Tracking unit to grasp the value,
A posture detection unit that detects a posture change of the mobile robot moving the first dug, and generates a sensed posture change value,
A posture for performing a posture maintenance operation corresponding to the posture change value, and generating a steering control signal to continuously move the mobile robot in the initial direction of travel by using the position error value or the position error value and the posture change value Maintenance, and
A steering unit for controlling the steering of the steering wheel according to the steering control signal of the posture maintaining unit,
Mobile robot straightness maintenance device.
상기 자세 유지부는 상기 자세 감지부로부터 자세변화값을 수신하면 자세변화값에 대응하는 동작을 수행하여 이동로봇의 몸체 틀어짐을 보상하고, 상기 추적부로부터 수신된 위치 오차값을 분석하여 이동로봇이 초기 진행 방향으로 계속 직진하도록 하는 조향 제어신호를 출력하는 이동로봇의 직진성 유지장치.In claim 1,
When the posture maintaining unit receives the posture change value from the posture detecting unit, it compensates for the displacement of the body of the mobile robot by performing an operation corresponding to the posture change value, and analyzes the position error value received from the tracking unit to initiate the mobile robot A device for maintaining the straightness of a mobile robot that outputs a steering control signal to keep going straight in the direction of travel.
상기 자세 유지부는 상기 자세 감지부로부터 자세변화값을 수신하면 자세변화값에 대응하는 동작을 수행하여 이동로봇의 몸체 틀어짐을 보상하고, 상기 추적부로부터 수신된 위치 오차값을 유효하지 않는 정보로 처리하는 이동로봇의 직진성유지장치.In claim 2,
When the posture maintaining unit receives the posture change value from the posture detecting unit, it compensates for the displacement of the body of the mobile robot by performing an operation corresponding to the posture change value, and processes the position error value received from the tracking unit as invalid information. Mobile robot's straightness maintenance device.
이동로봇이 상기 제1 두둑 상의 초기작업 위치에 서서 전방을 촬영하는 단계,
촬영된 영상에서 상기 제1 광에 의해 형성된 직선의 가이드라인의 위치를 기준위치로 설정하는 단계,
상기 이동로봇의 이동에 따라 전진방향을 촬영하고, 촬영된 영상에서 상기 제1 광에 의해 형성된 직선의 가이드라인(이하 "현재 가이드라인"이라 함)의 위치를 파악하는 단계,
상기 현재 가이드라인의 위치와 상기 기준위치간의 오차값을 생성하는 단계,
상기 이동로봇의 이동에 따라 상기 이동로봇의 자세 변화를 감지하고, 감지한 자세변화에 대한 자세변화값을 생성하는 단계,
상기 자세변화값에 대응하는 자세 유지 동작을 수행하는 단계, 그리고
상기 위치 오차값 또는, 위치 오차값 및 상기 자세변화값을 이용하여 상기
이동로봇이 초기 진행 방향으로 계속 직진하도록 하는 조향 제어신호를 출력하여 이동로봇의 직진성을 유지시키는 단계를 포함하는 이동로봇의 직진성 유지방법.With at least one light source irradiating the first light that is identifiable by the naked eye and irradiating straight, is installed on the first dud and positioned on the longitudinal extension line of the dud,
The mobile robot standing in the initial working position on the first bank and photographing the front,
Setting a position of a guideline of a straight line formed by the first light as a reference position in the captured image,
Photographing a forward direction according to the movement of the mobile robot, and grasping the position of a straight line guideline (hereinafter referred to as "current guideline") formed by the first light in the captured image,
Generating an error value between the position of the current guideline and the reference position,
Detecting a posture change of the mobile robot according to the movement of the mobile robot, and generating a posture change value for the detected posture change,
Performing a posture maintenance operation corresponding to the posture change value, and
The position error value, or using the position error value and the attitude change value
And maintaining the straightness of the mobile robot by outputting a steering control signal that causes the mobile robot to continue to move in the initial progress direction.
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- 2019-09-11 KR KR1020190112873A patent/KR102262844B1/en active IP Right Grant
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