KR20210004453A - Cleaner and controlling method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 청소기 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 장애물을 인식할 수 있고, 자율 주행을 수행하는 청소기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cleaner and a control method thereof, and more particularly, to a cleaner capable of recognizing an obstacle and performing autonomous driving, and a control method thereof.
일반적으로 로봇은 산업용으로 개발되어 공장 자동화의 일 부분을 담당하여 왔다. 최근에는 로봇을 응용한 분야가 더욱 확대되어, 의료용 로봇, 우주 항공 로봇 등이 개발되고, 일반 가정에서 사용할 수 있는 가정용 로봇도 만들어지고 있다.In general, robots have been developed for industrial use and have been responsible for a part of factory automation. In recent years, the field of application of robots has been further expanded, medical robots, aerospace robots, etc. are being developed, and home robots that can be used in general homes are also being made.
상기 가정용 로봇의 대표적인 예는 로봇 청소기로서, 일정 영역을 스스로 주행하면서 주변의 먼지 또는 이물질을 흡입하여 청소하는 가전기기의 일종이다. 이러한 로봇 청소기는 일반적으로 충전 가능한 배터리를 구비하고, 주행 중 장애물을 피할 수 있는 장애물 센서를 구비하여 스스로 주행하며 청소할 수 있다.A typical example of the household robot is a robot cleaner, which is a kind of home appliance that sucks and cleans surrounding dust or foreign matter while traveling in a certain area. Such a robot cleaner generally includes a rechargeable battery, and includes an obstacle sensor capable of avoiding obstacles while driving, so that it can be cleaned while driving by itself.
최근에는, 장애물의 크기에 따라, 그에 적합한 주행을 수행하도록 다양한 운전모드를 탑재하는 로봇 청소기가 개발되고 있다.In recent years, robot cleaners equipped with various driving modes have been developed to perform driving suitable for the size of obstacles.
그러나, 운전모드를 선택하는 장애물 기준이 고정적으로 설계되므로, 사용자가 제품의 요구조건에 맞게 청소 영역의 물건을 옮겨야하는 불편함이 야기되었다.However, since the obstacle criterion for selecting the driving mode is designed to be fixed, the inconvenience caused the user to move the object in the cleaning area to meet the requirements of the product.
한국등록특허 제10-0619749호에는 장애물에 대응하여 회피 운전을 수행하는 기술이 개시되고 있으나, 상기 기술에서는 회피 운전의 기준이 고정적으로 설정되므로 상술한 문제점이 해결될 수 없다.Korean Patent Registration No. 10-0619749 discloses a technology for performing an avoidance driving in response to an obstacle, but in the technology, the above-described problem cannot be solved because the standard of the avoidance driving is fixedly set.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 청소 환경에 따라 능동적으로 대처하는 청소를 수행하는 이동 로봇 및 그의 제어 방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a mobile robot that actively responds to cleaning environments and a control method thereof.
또한, 본 발명의 목적은, 장애물 회피 조건을 청소 영역에 따라 가변적으로 설정하는 청소를 수행하는 이동 로봇 및 그의 제어 방법을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a mobile robot and a control method for performing cleaning in which an obstacle avoidance condition is variably set according to a cleaning area.
위와 같은 본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 청소 기능을 탑재한 이동 로봇은, 본체, 복수의 청소 영역 내에서 상기 본체를 이동시키는 구동부, 상기 본체로부터 미리 설정된 거리 내에 존재하는 장애물과 관련된 장애물 정보를 검출하는 감지부 및 상기 장애물 정보를 이용하여 상기 장애물의 크기를 검출하고, 검출된 장애물의 크기와 기준 장애물 크기를 비교하고, 비교결과에 따라 복수의 운전모드 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 어느 하나의 운전모드를 이용하여 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 기준 장애물 크기는, 각 청소 영역마다 개별적으로 설정되는 것을 특징으로 한다.In order to solve the technical problem of the present invention as described above, a mobile robot equipped with a cleaning function according to the present invention includes a main body, a driving unit that moves the main body within a plurality of cleaning areas, and an obstacle existing within a preset distance from the main body. A detection unit that detects obstacle information related to the obstacle and the obstacle information are used to detect the size of the obstacle, compare the size of the detected obstacle with the reference obstacle size, and select any one of a plurality of driving modes according to the comparison result. And a control unit for controlling the driving unit by using any one selected driving mode, wherein the reference obstacle size is individually set for each cleaning area.
일 실시예에 있어서, 장애물의 높이, 너비 및 깊이 중 적어도 하나를 선택하는 사용자 입력을 인가받는 입력부를 더 포함하고, 제어부는 입력부에 의해 인가된 사용자 입력에 근거하여, 각 청소 영역 별로 기준 장애물 크기를 설정하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, further comprising an input unit receiving a user input for selecting at least one of a height, a width, and a depth of the obstacle, and the control unit is based on a user input applied by the input unit, the reference obstacle size for each cleaning area It characterized in that to set.
일 실시예에 있어서, 상기 입력부는 터치 스크린으로 형성되고, 상기 터치 스크린은 복수의 청소 영역과 관련된 맵을 포함하는 화면을 출력하며, 상기 제어부는 상기 화면 상에 인가되는 터치입력에 근거하여, 상기 복수의 청소 영역 중 어느 하나의 영역에 대응되는 기준 장애물 크기를 설정하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the input unit is formed as a touch screen, the touch screen outputs a screen including a map related to a plurality of cleaning areas, and the controller is based on a touch input applied to the screen, It is characterized in that a reference obstacle size corresponding to any one of the plurality of cleaning areas is set.
일 실시예에 있어서, 외부 단말기와 통신을 수행하는 통신부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 외부 단말기로부터 전달된 사용자 입력에 근거하여, 각 청소 영역 별로 대응되는 기준 장애물 크기를 설정하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, further comprising a communication unit for performing communication with the external terminal, the control unit is characterized in that based on the user input transmitted from the external terminal, set a reference obstacle size corresponding to each cleaning area. .
일 실시예에 있어서, 각 청소 영역의 바닥면 면적, 바닥면 형상 및 타입(Type) 중 적어도 하나를 포함하는 맵을 저장하는 메모리를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 메모리에 저장된 맵에 근거하여, 각 청소 영역 별로 상기 기준 장애물 크기를 설정하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, further comprising a memory for storing a map including at least one of a floor area, a floor surface shape, and a type of each cleaning area, wherein the controller is based on the map stored in the memory, It characterized in that the reference obstacle size is set for each cleaning area.
일 실시예에 있어서, 상기 감지부는 상기 본체의 위치 정보를 검출하는 위치검출센서를 포함하고, 상기 제어부는 상기 위치 정보를 이용하여, 상기 본체와 상기 본체가 위치하는 청소 영역의 벽 사이의 거리를 산출하고, 산출된 거리에 근거하여 상기 기준 장애물 크기를 가변적으로 설정하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the sensing unit includes a position detection sensor for detecting position information of the main body, and the control unit uses the position information to determine a distance between the main body and a wall of a cleaning area in which the main body is located. It is characterized in that the calculated and variably set the reference obstacle size based on the calculated distance.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 본체가 제1 청소 영역에 존재하는 경우, 상기 제1 청소 영역에 대응되어 설정된 제1 기준 장애물 크기를 이용하여, 상기 장애물에 대한 회피 운전 여부를 결정하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the control unit is configured to determine whether to drive to avoid the obstacle by using a first reference obstacle size set corresponding to the first cleaning area when the main body is in the first cleaning area. It is characterized.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 본체가 상기 제1 청소 영역에서 제2 청소 영역으로 이동하면, 상기 제2 청소 영역에 대응되어 설정된 제2 기준 장애물 크기를 이용하여, 상기 장애물에 대한 회피 운전 여부를 결정하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, when the main body moves from the first cleaning area to the second cleaning area, the control unit operates to avoid the obstacle by using a second reference obstacle size set corresponding to the second cleaning area. Characterized in determining whether or not.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 기준 장애물 크기를 설정함에 있어서, 장애물의 높이, 장애물의 폭 및 장애물의 바닥 면적 중 적어도 하나와 관련된 기준 정보를 설정하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, in setting the reference obstacle size, the control unit is characterized in that it sets reference information related to at least one of a height of an obstacle, a width of the obstacle, and a floor area of the obstacle.
일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 각 청소 영역 별로 청소 목표 값을 설정하고, 상기 본체가 상기 복수의 청소 영역 중 일 청소 영역에 진입하면, 상기 일 청소 영역에 대응되어 설정된 청소 목표 값에 근거하여 상기 기준 장애물 크기를 가변적으로 설정하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the control unit sets a cleaning target value for each cleaning area, and when the main body enters one cleaning area among the plurality of cleaning areas, the control unit is based on a cleaning target value set corresponding to the one cleaning area. It characterized in that the reference obstacle size is variably set.
본 발명에 따른 이동 로봇을 포함하는 시스템은, 복수의 청소 영역 내에서 청소를 수행하는 이동 로봇 및 상기 이동 로봇과 통신을 수행하는 단말기를 포함한다.A system including a mobile robot according to the present invention includes a mobile robot that performs cleaning within a plurality of cleaning areas, and a terminal that performs communication with the mobile robot.
구체적으로, 단말기는 각 청소 영역 별로 기준 장애물 크기를 설정받는 단계와, 설정된 기준 장애물 크기를 포함하는 기준 정보를 상기 이동 로봇으로 전송하는 단계를 수행한다.Specifically, the terminal performs steps of receiving a reference obstacle size for each cleaning area and transmitting reference information including the set reference obstacle size to the mobile robot.
또한, 이동 로봇은 기 복수의 청소 영역 중 상기 이동 로봇의 본체가 위치하는 영역을 식별하는 단계와, 상기 단말기로부터 수신한 기준 정보 중 식별된 영역에 대응되는 어느 하나를 검출하는 단계와, 상기 본체로부터 소정의 거리 내에 존재하는 장애물을 감지하는 단계와, 검출된 기준 정보를 이용하여, 상기 장애물에 대한 회피 운전 수행 여부를 결정하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the mobile robot includes the steps of identifying an area in which the main body of the mobile robot is located among the plurality of cleaning areas, detecting any one corresponding to the identified area among the reference information received from the terminal, and the main body It characterized in that the step of detecting an obstacle existing within a predetermined distance from and determining whether to perform an avoidance driving for the obstacle by using the detected reference information.
일 실시예에 있어서, 단말기는, 각 청소 영역의 맵을 포함하는 화면을 출력하는 출력모듈과, 각 청소 영역 별로 기준 장애물 크기를 설정 받는 입력모듈과, 설정된 기준 장애물 크기와, 그에 대응되는 청소 영역의 식별 정보를 상기 이동 로봇으로 전송하는 통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the terminal includes an output module that outputs a screen including a map of each cleaning area, an input module that receives a reference obstacle size for each cleaning area, a set reference obstacle size, and a cleaning area corresponding thereto. It characterized in that it comprises a communication module for transmitting the identification information of the mobile robot.
일 실시예에 있어서, 단말기의 입력모듈은, 상기 복수의 청소 영역 중 어느 하나를 선택하기 위한 제1 사용자 입력과, 선택된 어느 하나의 청소 영역에 대응되는 기준 장애물 크기를 설정하기 위한 제2 사용자 입력을 인가받는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the input module of the terminal comprises: a first user input for selecting one of the plurality of cleaning areas and a second user input for setting a reference obstacle size corresponding to the selected one of the cleaning areas It is characterized in that it is authorized.
일 실시예에 있어서, 상기 단말기의 입력모듈이 인가받는 제2 사용자 입력은, 장애물의 높이 기준 값과, 장애물의 폭 기준 값 및 장애물의 바닥면적 기준 값 중 적어도 하나와 관련된 사용자 입력을 포함하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the second user input to which the input module of the terminal is applied includes a user input related to at least one of a height reference value of an obstacle, a width reference value of the obstacle, and a floor area reference value of the obstacle. It is characterized.
일 실시예에 있어서, 상기 이동 로봇은, 상기 단말기로부터 기준 장애물 크기와 관련된 정보를 전송받는 통신부와, 복수의 청소 영역 내에서 상기 이동 로봇을 이동시키는 구동부와, 상기 이동 로봇으로부터 미리 설정된 거리 내에 존재하는 장애물과 관련된 장애물 정보를 검출하는 감지부와, 상기 장애물 정보를 이용하여 상기 장애물의 크기를 검출하고, 검출된 장애물의 크기와 상기 기준 장애물 크기를 비교하고, 비교결과에 따라 복수의 운전모드 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 어느 하나의 운전모드를 이용하여 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the mobile robot includes a communication unit that receives information related to a reference obstacle size from the terminal, a driving unit that moves the mobile robot within a plurality of cleaning areas, and exists within a preset distance from the mobile robot. A detection unit that detects obstacle information related to an obstacle to be set, detects the size of the obstacle using the obstacle information, compares the size of the detected obstacle with the reference obstacle size, and among a plurality of driving modes according to the comparison result. And a control unit that selects any one and controls the driving unit by using any one of the selected operation modes.
본 발명에 따르면, 장애물 회피 운전과 관련된 복수의 기준을 설정함으로써, 청소 환경 변화에 따라 능동적으로 대처할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, by setting a plurality of standards related to obstacle avoidance driving, there is an advantage of being able to actively cope with changes in the cleaning environment.
또한, 본 발명에 따르면 이동 로봇에 고성능의 프로세서나, 별도의 서버를 구축하지 않아도, 다양한 청소 환경에서 적합한 주행을 수행할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to perform suitable driving in various cleaning environments without having to build a high-performance processor or a separate server in the mobile robot.
도 1은 본 발명에 따른 청소 기능을 탑재한 이동 로봇의 일 예를 보인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 기능을 탑재한 이동 로봇의 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 3은 이동 로봇과 외부 단말기 사이의 통신 연결을 나타내는 개념도이다.
도 4는 장애물의 크기를 검출하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 5는 청소 영역 별로 기준 장애물 크기가 설정되는 것을 보이는 개념도이다.
도 6은 본 발명에 따른 이동 로봇의 터치 스크린을 나타내는 개념도이다.
도 7은 본 발명에 따른 이동 로봇의 터치 스크린을 나타내는 개념도이다.
도 8은 본 발명에 따른 이동 로봇과 통신을 수행하는 외부 단말기를 나타내는 개념도이다.
도 9는 본 발명에 따른 이동 로봇과 통신을 수행하는 외부 단말기를 나타내는 개념도이다.
도 10은 본 발명에 따른 이동 로봇의 제어 방법을 나타내는 흐름도이다.1 is a perspective view showing an example of a mobile robot equipped with a cleaning function according to the present invention.
2 is a block diagram showing components of a mobile robot equipped with a cleaning function according to an embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram showing a communication connection between a mobile robot and an external terminal.
4 is a conceptual diagram illustrating a method of detecting the size of an obstacle.
5 is a conceptual diagram showing that a reference obstacle size is set for each cleaning area.
6 is a conceptual diagram showing a touch screen of a mobile robot according to the present invention.
7 is a conceptual diagram showing a touch screen of a mobile robot according to the present invention.
8 is a conceptual diagram illustrating an external terminal performing communication with a mobile robot according to the present invention.
9 is a conceptual diagram illustrating an external terminal performing communication with a mobile robot according to the present invention.
10 is a flowchart illustrating a method of controlling a mobile robot according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다.Hereinafter, embodiments disclosed in the present specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the technical terms used in this specification are used only to describe specific embodiments, and are intended to limit the spirit of the technology disclosed in the present specification. It should be noted that it is not.
도 1은 본 발명에 따른 이동 로봇(100)의 일 예를 보인 사시도이다.1 is a perspective view showing an example of a
참고로, 본 명세서에서는 이동 로봇, 로봇 청소기 및 자율 주행을 수행하는 청소기가 동일한 의미로 사용될 수 있다.For reference, in this specification, a mobile robot, a robot cleaner, and a vacuum cleaner that performs autonomous driving may be used as the same meaning.
도 1을 참조하면, 이동 로봇(100)은 일정 영역을 스스로 주행하면서 바닥을 청소하는 기능을 수행한다. 여기서 말하는 바닥의 청소에는, 바닥의 먼지(이물질을 포함한다)를 흡입하거나 바닥을 걸레질하는 것이 포함된다.Referring to FIG. 1, the
이동 로봇(100)은 로봇 본체(110), 흡입 유닛(120), 센싱 유닛(130) 및 먼지통(140)을 포함한다.The
로봇 본체(110)에는 이동 로봇(100)의 제어를 위한 제어부(미도시) 및 이동 로봇(100)의 주행을 위한 휠 유닛(111)이 구비된다. 휠 유닛(111)에 의해 이동 로봇(100)은 전후좌우로 이동되거나 회전될 수 있다.The
휠 유닛(111)은 메인 휠 및 서브 휠을 포함한다.The
메인 휠은 로봇 본체(110)의 양측에 각각 구비되어, 제어부의 제어 신호에 따라 일 방향 또는 타 방향으로 회전 가능하게 구성된다. 각각의 메인 휠은 서로 독립적으로 구동 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 각각의 메인 휠은 서로 다른 모터에 의해서 구동될 수 있다.The main wheels are provided on both sides of the
서브 휠은 메인 휠과 함께 로봇 본체(110)를 지지하며, 메인 휠에 의한 이동 로봇(100)의 주행을 보조하도록 이루어진다. 이러한 서브 휠은 후술하는 흡입 유닛(120)에도 구비될 수 있다.The sub wheel supports the
살펴본 바와 같이, 제어부가 휠 유닛(111)의 구동을 제어함으로써, 이동 로봇(100)은 바닥을 자율 주행하도록 이루어진다.As described above, by controlling the driving of the
한편, 로봇 본체(110)에는 이동 로봇(100)에 전원을 공급하는 배터리(미도시)가 장착된다. 배터리는 충전 가능하게 구성되며, 로봇 본체(110)의 저면부에 착탈 가능하게 구성될 수 있다.Meanwhile, a battery (not shown) that supplies power to the
흡입 유닛(120)은 로봇 본체(110)의 일측으로부터 돌출된 형태로 배치되어, 먼지가 포함된 공기를 흡입하도록 이루어진다. 상기 일측은 상기 로봇 본체(110)가 정방향(F)으로 주행하는 측, 즉 로봇 본체(110)의 앞쪽이 될 수 있다.The
본 도면에서는, 흡입 유닛(120)이 로봇 본체(110)의 일측에서 전방 및 좌우 양측면으로 모두 돌출된 형태를 가지는 것을 보이고 있다. 구체적으로, 흡입 유닛(120)의 전단부는 로봇 본체(110)의 일측으로부터 전방으로 이격된 위치에 배치되고, 흡입 유닛(120)의 좌우 양단부는 로봇 본체(110)의 일측으로부터 좌우 양측으로 각각 이격된 위치에 배치된다.In this drawing, it is shown that the
로봇 본체(110)가 원형으로 형성되고, 흡입 유닛(120)의 후단부 양측이 로봇 본체(110)로부터 좌우 양측으로 각각 돌출 형성됨에 따라, 로봇 본체(110)와 흡입 유닛(120) 사이에는 빈 공간, 즉 틈이 형성될 수 있다. 상기 빈 공간은 로봇 본체(110)의 좌우 양단부와 흡입 유닛(120)의 좌우 양단부 사이의 공간으로서, 이동 로봇(100)의 내측으로 리세스된 형태를 가진다.As the
상기 빈 공간에 장애물이 끼이는 경우, 이동 로봇(100)가 장애물에 걸려 움직이지 못하는 문제가 초래될 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 커버부재(129)가 상기 빈 공간의 적어도 일부를 덮도록 배치될 수 있다. 커버부재(129)는 로봇 본체(110) 또는 흡입 유닛(120)에 구비될 수 있다. 본 실시예에서는, 흡입 유닛(120)의 후단부 양측에 각각 커버부재(129)가 돌출 형성되어, 로봇 본체(110)의 외주면을 덮도록 배치된 것을 보이고 있다.When an obstacle is caught in the empty space, a problem in which the
커버부재(129)는 상기 빈 공간, 즉 로봇 본체(110)와 흡입 유닛(120) 간의 빈 공간의 적어도 일부를 메우도록 배치된다. 따라서, 상기 빈 공간에 장애물이 끼이는 것이 방지되거나, 상기 빈 공간에 장애물이 끼이더라도 장애물로부터 용이하게 이탈 가능한 구조가 구현될 수 있다.The
흡입 유닛(120)에서 돌출 형성된 커버부재(129)는 로봇 본체(110)의 외주면에 지지될 수 있다. 만일, 커버부재(129)가 로봇 본체(110)에서 돌출 형성되는 경우라면, 커버부재(129)는 흡입 유닛(120)의 후면부에 지지될 수 있다. 상기 구조에 따르면, 흡입 유닛(120)이 장애물과 부딪혀 충격을 받았을 때, 그 충격의 일부가 로봇 본체(110)로 전달되어 충격이 분산될 수 있다.The
흡입 유닛(120)은 로봇 본체(110)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 흡입 유닛(120)이 로봇 본체(110)로 분리되면, 분리된 흡입 유닛(120)을 대체하여 걸레 모듈(미도시)이 로봇 본체(110)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 사용자는 바닥의 먼지를 제거하고자 하는 경우에는 로봇 본체(110)에 흡입 유닛(120)을 장착하고, 바닥을 닦고자 하는 경우에는 로봇 본체(110)에 걸레 모듈을 장착할 수 있다.The
흡입 유닛(120)이 로봇 본체(110)에 장착시, 상술한 커버부재(129)에 의해 상기 장착이 가이드될 수 있다. 즉, 커버부재(129)가 로봇 본체(110)의 외주면을 덮도록 배치됨으로써, 로봇 본체(110)에 대한 흡입 유닛(120)의 상대적 위치가 결정될 수 있다.When the
로봇 본체(110)에는 센싱 유닛(130)이 배치된다. 도시된 바와 같이, 센싱 유닛(130)은 흡입 유닛(120)이 위치하는 로봇 본체(110)의 일측, 즉 로봇 본체(110)의 앞쪽에 배치될 수 있다.A
센싱 유닛(130)은 로봇 본체(110)의 상하 방향으로 흡입 유닛(120)과 오버랩되도록 배치될 수 있다. 센싱 유닛(130)은 흡입 유닛(120)의 상부에 배치되어, 이동 로봇(100)의 가장 앞쪽에 위치하는 흡입 유닛(120)이 장애물과 부딪히지 않도록 전방의 장애물이나 지형지물 등을 감지하도록 이루어진다.The
센싱 유닛(130)은 이러한 감지 기능 외의 다른 센싱 기능을 추가로 수행하도록 구성된다. 이에 대하여는 뒤에서 자세히 설명하기로 한다.The
로봇 본체(110)에는 먼지통 수용부가 구비되며, 먼지통 수용부에는 흡입된 공기 중의 먼지를 분리하여 집진하는 먼지통(140)이 착탈 가능하게 결합된다. 도시된 바와 같이, 먼지통 수용부는 로봇 본체(110)의 타측, 즉 로봇 본체(110)의 뒤쪽에 형성될 수 있다.The robot
먼지통(140)의 일부는 먼지통 수용부에 수용되되, 먼지통(140)의 다른 일부는 로봇 본체(110)의 후방[즉, 정방향(F)에 반대되는 역방향(R)]을 향하여 돌출되게 형성될 수 있다.A part of the
먼지통(140)에는 먼지가 포함된 공기가 유입되는 입구와 먼지가 분리된 공기가 배출되는 출구가 형성되며, 먼지통 수용부에 먼지통(140)이 장착시 입구와 출구는 먼지통 수용부의 내측벽에 형성된 제1 및 제2 개구와 각각 연통되도록 구성된다.The
로봇 본체(110) 내부의 흡기유로는 연통부와 연통되는 유입구(미도시)부터 제1 개구까지의 유로에 해당하며, 배기유로는 제2 개구부터 배기구까지의 유로에 해당한다.The intake passage inside the
이러한 연결관계에 따라, 흡입 유닛(120)을 통하여 유입된 먼지가 포함된 공기는 로봇 본체(110) 내부의 흡기유로를 거쳐, 먼지통(140)으로 유입되고, 먼지통(140)의 필터 내지는 사이클론을 거치면서 공기와 먼지가 상호 분리된다. 먼지는 먼지통(140)에 집진되며, 공기는 먼지통(140)에서 배출된 후 로봇 본체(110) 내부의 배기유로를 거쳐 최종적으로 배기구를 통하여 외부로 배출된다.According to this connection relationship, the air containing dust introduced through the
이하의 도 2에서는 이동 로봇(100)의 구성요소와 관련된 일 실시예가 설명된다.In FIG. 2 below, an embodiment related to the components of the
본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 로봇(100) 또는 이동 로봇은, 통신부(1100), 입력부(1200), 구동부(1300), 센싱부(1400), 출력부(1500), 전원부(1600), 메모리(1700), 제어부(1800) 및 청소부(1900) 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.The
이때, 도 2에 도시한 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 로봇 청소기가 구현될 수 있음은 물론이다. 이하, 각 구성요소들에 대해 살펴보기로 한다.At this time, since the components shown in FIG. 2 are not essential, a robot cleaner having more components or fewer components than that can be implemented. Hereinafter, each component will be described.
우선, 전원부(1600)는 외부 상용 전원에 의해 충전 가능한 배터리를 구비하여 이동 로봇 내로 전원을 공급한다. 전원부(1600)는 이동 로봇에 포함된 각 구성들에 구동 전원을 공급하여, 이동 로봇이 주행하거나 특정 기능을 수행하는데 요구되는 동작 전원을 공급할 수 있다.First, the
이때, 제어부(1800)는 배터리의 전원 잔량을 감지하고, 전원 잔량이 부족하면 외부 상용 전원과 연결된 충전대로 이동하도록 제어하여, 충전대로부터 충전 전류를 공급받아 배터리를 충전할 수 있다. 배터리는 배터리 감지부와 연결되어 배터리 잔량 및 충전 상태가 제어부(1800)에 전달될 수 있다. 출력부(1500)은 제어부에 의해 상기 배터리 잔량을 화면에 표시할 수 있다.In this case, the
배터리는 로봇 청소기 중앙의 하부에 위치할 수도 있고, 좌, 우측 중 어느 한쪽에 위치할 수도 있다. 후자의 경우, 이동 로봇은 배터리의 무게 편중을 해소하기 위해 균형추를 더 구비할 수 있다.The battery may be located in the lower part of the center of the robot cleaner, or may be located in either the left or the right. In the latter case, the mobile robot may further include a counterweight to relieve the weight of the battery.
한편, 구동부(1300)는 모터를 구비하여, 상기 모터를 구동함으로써, 좌, 우측 주바퀴를 양 방향으로 회전시켜 본체를 회전 또는 이동시킬 수 있다. 구동부(1300)는 이동 로봇의 본체를 전후좌우로 진행시키거나, 곡선주행시키거나, 제자리 회전시킬 수 있다.Meanwhile, the
한편, 입력부(1200)는 사용자로부터 로봇 청소기에 대한 각종 제어 명령을 입력받는다. 입력부(1200)는 하나 이상의 버튼을 포함할 수 있고, 예를 들어, 입력부(1200)는 확인버튼, 설정버튼 등을 포함할 수 있다. 확인버튼은 감지 정보, 장애물 정보, 위치 정보, 맵 정보를 확인하는 명령을 사용자로부터 입력받기 위한 버튼이고, 설정버튼은 상기 정보들을 설정하는 명령을 사용자로부터 입력받기 위한 버튼이다. Meanwhile, the
또한, 입력부(1200)는 이전 사용자 입력을 취소하고 다시 사용자 입력을 받기 위한 입력재설정버튼, 기 설정된 사용자 입력을 삭제하기 위한 삭제버튼, 작동 모드를 설정하거나 변경하는 버튼, 충전대로 복귀하도록 하는 명령을 입력받는 버튼 등을 포함할 수 있다.In addition, the
또한, 입력부(1200)는 하드 키나 소프트 키, 터치패드 등으로 이동 로봇의 상부에 설치될 수 있다. 또, 입력부(1200)는 출력부(1500)와 함께 터치 스크린의 형태를 가질 수 있다. In addition, the
한편, 출력부(1500)는, 이동 로봇의 상부에 설치될 수 있다. 물론 설치 위치나 설치 형태는 달라질 수 있다. 예를 들어, 출력부(1500)는 배터리 상태 또는 주행 방식 등을 화면에 표시할 수 있다.Meanwhile, the
또한, 출력부(1500)는, 센싱부(1400)가 검출한 이동 로봇 내부의 상태 정보, 예를 들어 이동 로봇에 포함된 각 구성들의 현재 상태를 출력할 수 있다. 또, 출력부(1500)는 센싱부(1400)가 검출한 외부의 상태 정보, 장애물 정보, 위치 정보, 지도 정보 등을 화면에 디스플레이할 수 있다. 출력부(1500)는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 중 어느 하나의 소자로 형성될 수 있다.In addition, the
출력부(1500)는, 제어부(1800)에 의해 수행되는 이동 로봇의 동작 과정 또는 동작 결과를 청각적으로 출력하는 음향 출력 수단을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 출력부(1500)는 제어부(1800)에 의해 생성된 경고 신호에 따라 외부에 경고음을 출력할 수 있다.The
이때, 음향 출력 수단은 비퍼(beeper), 스피커 등의 음향을 출력하는 수단일 수 있고, 출력부(1500)는 메모리(1700)에 저장된 소정의 패턴을 가진 오디오 데이터 또는 메시지 데이터 등을 이용하여 음향 출력 수단을 통해 외부로 출력할 수 있다.In this case, the sound output means may be a means for outputting sound such as a beeper or a speaker, and the
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇은, 출력부(1500)를 통해 주행 영역에 대한 환경 정보를 화면에 출력하거나 음향으로 출력할 수 있다. 또 다른 실시예에 따라, 이동 로봇은 출력부(1500)를 통해 출력할 화면이나 음향을 단말 장치가 출력하도록, 지도 정보 또는 환경 정보를 통신부(1100)릍 통해 단말 장치에 전송할 수 있다.Accordingly, the mobile robot according to an exemplary embodiment of the present invention may output environmental information on a driving area on a screen through the
한편, 통신부(1100)는 단말 장치 및/또는 특정 영역 내 위치한 타 기기(본 명세서에서는 "가전 기기"라는 용어와 혼용하기로 한다)와 유선, 무선, 위성 통신 방식들 중 하나의 통신 방식으로 연결되어 신호와 데이터를 송수신한다.Meanwhile, the
통신부(1100)는 특정 영역 내에 위치한 타 기기와 데이터를 송수신할 수 있다. 이때, 타 기기는 네트워크에 연결하여 데이터를 송수신할 수 있는 장치이면 어느 것이어도 무방하며, 일 예로, 공기 조화 장치, 난방 장치, 공기 정화 장치, 전등, TV, 자동차 등과 같은 장치일 수 있다. 또한, 상기 타 기기는, 문, 창문, 수도 밸브, 가스 밸브 등을 제어하는 장치 등일 수 있다. 또한, 상기 타 기기는, 온도, 습도, 기압, 가스 등을 감지하는 센서 등일 수 있다.The
한편, 메모리(1700)는 로봇 청소기를 제어 또는 구동하는 제어 프로그램 및 그에 따른 데이터를 저장한다. 메모리(1700)는 오디오 정보, 영상 정보, 장애물 정보, 위치 정보, 지도 정보 등을 저장할 수 있다. 또, 메모리(1700)는 주행 패턴과 관련된 정보를 저장할 수 있다.Meanwhile, the
상기 메모리(1700)는 비휘발성 메모리를 주로 사용한다. 여기서, 상기 비휘발성 메모리(Non-Volatile Memory, NVM, NVRAM)는 전원이 공급되지 않아도 저장된 정보를 계속 유지할 수 있는 저장 장치로서, 일 예로, 롬(ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 마그네틱 컴퓨터 기억 장치(예를 들어, 하드 디스크, 디스켓 드라이브, 마그네틱 테이프), 광디스크 드라이브, 마그네틱 RAM, PRAM 등일 수 있다.The
한편, 센싱부(1400)는, 충격 센서, 외부 신호 감지 센서, 전방 감지 센서, 낭떠러지 감지 센서, 하부 카메라 센서, 상부 카메라 센서 및 3차원 카메라 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Meanwhile, the
충격 센서는 본체의 외면 중 적어도 하나의 지점에 설치될 수 있으며, 상기 지점에 인가되는 물리력을 감지할 수 있다.The impact sensor may be installed at at least one point on the outer surface of the main body, and may sense a physical force applied to the point.
일 예에서, 충격 센서는 본체의 외면에 배치되어, 상기 본체의 전방을 지향할 수 있다. 또 다른 예에서, 충격 센서는 본체의 외면에 배치되어, 상기 본체의 후방을 지향할 수 있다. 또 다른 예에서, 충격 센서는 본체의 외면에 배치되어, 상기 본체의 좌측 또는 우측을 지향할 수 있다. In one example, the impact sensor may be disposed on an outer surface of the main body and may be directed toward the front of the main body. In yet another example, the impact sensor may be disposed on the outer surface of the main body and directed to the rear of the main body. In another example, the impact sensor may be disposed on the outer surface of the body, and may be directed to the left or right side of the body.
외부 신호 감지 센서는 이동 로봇의 외부 신호를 감지할 수 있다. 외부 신호 감지 센서는, 일 예로, 적외선 센서(Infrared Ray Sensor), 초음파 센서(Ultra Sonic Sensor), RF 센서(Radio Frequency Sensor) 등일 수 있다.The external signal detection sensor may detect an external signal of the mobile robot. The external signal detection sensor may be, for example, an infrared ray sensor, an ultra sonic sensor, or a radio frequency sensor.
이동 로봇은 외부 신호 감지 센서를 이용하여 충전대가 발생하는 안내 신호를 수신하여 충전대의 위치 및 방향을 확인할 수 있다. 이때, 충전대는 이동 로봇이 복귀 가능하도록 방향 및 거리를 지시하는 안내 신호를 발신할 수 있다. 즉, 이동 로봇은 충전대로부터 발신되는 신호를 수신하여 현재의 위치를 판단하고 이동 방향을 설정하여 충전대로 복귀할 수 있다.The mobile robot can check the location and direction of the charging station by receiving a guide signal generated by the charging station using an external signal detection sensor. At this time, the charging station may transmit a guide signal indicating a direction and a distance so that the mobile robot can return. That is, the mobile robot may receive a signal transmitted from the charging station, determine a current position, set a moving direction, and return to the charging station.
한편, 전방 감지 센서는, 이동 로봇의 전방, 구체적으로 이동 로봇의 측면 외주면을 따라 일정 간격으로 설치될 수 있다. 전방 감지 센서는 이동 로봇의 적어도 일 측면에 위치하여, 전방의 장애물을 감지하기 위한 것으로서, 전방 감지 센서는 이동 로봇의 이동 방향에 존재하는 물체, 특히 장애물을 감지하여 검출 정보를 제어부(1800)에 전달할 수 있다. 즉, 전방 감지 센서는, 이동 로봇의 이동 경로 상에 존재하는 돌출물, 집안의 집기, 가구, 벽면, 벽 모서리 등을 감지하여 그 정보를 제어부(1800)에 전달할 수 있다.Meanwhile, the front detection sensor may be installed at a predetermined interval in front of the mobile robot, specifically along the lateral outer peripheral surface of the mobile robot. The front detection sensor is located on at least one side of the mobile robot to detect an obstacle in front, and the front detection sensor detects an object, particularly an obstacle, in the moving direction of the mobile robot, and transmits detection information to the
전방 감지 센서는, 일 예로, 적외선 센서, 초음파 센서, RF 센서, 지자기 센서 등일 수 있고, 이동 로봇은 전방 감지 센서로 한 가지 종류의 센서를 사용하거나 필요에 따라 두 가지 종류 이상의 센서를 함께 사용할 수 있다.The forward detection sensor may be, for example, an infrared sensor, an ultrasonic sensor, an RF sensor, a geomagnetic sensor, and the like, and the mobile robot may use one type of sensor as the forward detection sensor or use two or more types of sensors together as necessary. have.
일 예로, 초음파 센서는 일반적으로 원거리의 장애물을 감지하는 데에 주로 사용될 수 있다. 초음파 센서는 발신부와 수신부를 구비하여, 제어부(1800)는 발신부를 통해 방사된 초음파가 장애물 등에 의해 반사되어 수신부에 수신되는 지의 여부로 장애물의 존부를 판단하고, 초음파 방사 시간과 초음파 수신 시간을 이용하여 장애물과의 거리를 산출할 수 있다.As an example, the ultrasonic sensor may be mainly used to detect a distant obstacle in general. The ultrasonic sensor includes a transmitter and a receiver, and the
또한, 제어부(1800)는 발신부에서 방사된 초음파와, 수신부에 수신되는 초음파를 비교하여, 장애물의 크기와 관련된 정보를 검출할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1800)는 수신부에 더 많은 초음파가 수신될수록, 장애물의 크기가 큰 것으로 판단할 수 있다.Also, the
일 실시 예에서, 복수(일 예로, 5개)의 초음파 센서가 이동 로봇의 전방 측면에 외주면을 따라 설치될 수 있다. 이때, 바람직하게 초음파 센서는 발신부와 수신부가 교대로 이동 로봇의 전면에 설치될 수 있다.In one embodiment, a plurality of (for example, five) ultrasonic sensors may be installed along the outer peripheral surface on the front side of the mobile robot. In this case, preferably, the ultrasonic sensor may be installed on the front of the mobile robot by alternating the transmitter and receiver.
즉, 발신부는 본체의 전면 중앙으로부터 좌, 우측에 이격되도록 배치될 수 있고, 수신부의 사이에 하나 또는 둘 이상의 발신부가 배치되어 장애물 등으로부터 반사된 초음파 신호의 수신 영역을 형성할 수 있다. 이와 같은 배치로 센서의 수를 줄이면서 수신 영역을 확장할 수 있다. 초음파의 발신 각도는 크로스토크(crosstalk) 현상을 방지하도록 서로 다른 신호에 영향을 미치지 아니하는 범위의 각을 유지할 수 있다. 또한, 수신부들의 수신 감도는 서로 다르게 설정될 수 있다.That is, the transmitter may be disposed to be spaced apart from the front center of the main body to the left and right, and one or more transmitters may be disposed between the receiver to form a receiving area of an ultrasonic signal reflected from an obstacle. With this arrangement, it is possible to expand the receiving area while reducing the number of sensors. The transmission angle of the ultrasonic waves may maintain an angle within a range that does not affect different signals to prevent crosstalk. Also, the reception sensitivity of the reception units may be set differently.
또한, 초음파 센서에서 발신되는 초음파가 상향으로 출력되도록 초음파 센서는 일정 각도만큼 상향으로 설치될 수 있고, 이때, 초음파가 하향으로 방사되는 것을 방지하기 위해 소정의 차단 부재를 더 포함할 수 있다.In addition, the ultrasonic sensor may be installed upward by a certain angle so that the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic sensor is output upward, and at this time, a predetermined blocking member may be further included to prevent the ultrasonic wave from being radiated downward.
한편, 전방 감지 센서는, 전술한 바와 같이, 두 가지 종류 이상의 센서를 함께 사용할 수 있고, 이에 따라, 전방 감지 센서는 적외선 센서, 초음파 센서, RF 센서 등 중 어느 한 가지 종류의 센서를 사용할 수 있다.Meanwhile, as for the front sensor, as described above, two or more types of sensors may be used together, and accordingly, the front sensor may use any one of an infrared sensor, an ultrasonic sensor, and an RF sensor. .
일 예로, 전방 감지 센서는 초음파 센서 이외에 다른 종류의 센서로 적외선 센서를 포함할 수 있다.For example, the front detection sensor may include an infrared sensor as other types of sensors other than an ultrasonic sensor.
적외선 센서는 초음파 센서와 함께 이동 로봇의 외주면에 설치될 수 있다. 적외선 센서 역시, 전방이나 측면에 존재하는 장애물을 감지하여 장애물 정보를 제어부(1800)에 전달할 수 있다. 즉, 적외선 센서는, 이동 로봇의 이동 경로 상에 존재하는 돌출물, 집안의 집기, 가구, 벽면, 벽 모서리 등을 감지하여 그 정보를 제어부(1800)에 전달한다. 따라서, 이동 로봇은 본체가 장애물과의 충돌없이 특정 영역 내에서 이동할 수 있다.The infrared sensor may be installed on the outer peripheral surface of the mobile robot together with the ultrasonic sensor. The infrared sensor may also detect an obstacle existing in the front or side and transmit the obstacle information to the
한편, 낭떠러지 감지 센서(또는 클리프 센서(Cliff Sensor))는, 다양한 형태의 광 센서를 주로 이용하여, 이동 로봇의 본체를 지지하는 바닥의 장애물을 감지할 수 있다.On the other hand, the cliff detection sensor (or Cliff Sensor) can detect obstacles on the floor supporting the main body of the mobile robot by mainly using various types of optical sensors.
즉, 낭떠러지 감지 센서는, 바닥의 이동 로봇의 배면에 설치되되, 이동 로봇의 종류에 따라 다른 위치에 설치될 수 있음은 물론이다. 낭떠러지 감지 센서는 이동 로봇의 배면에 위치하여, 바닥의 장애물을 감지하기 위한 것으로서, 낭떠러지 감지 센서는 상기 장애물 감지 센서와 같이 발광부와 수광부를 구비한 적외선 센서, 초음파 센서, RF 센서, PSD(Position Sensitive Detector) 센서 등일 수 있다.That is, the cliff detection sensor is installed on the rear surface of the mobile robot on the floor, but may be installed at different locations depending on the type of the mobile robot. The cliff detection sensor is located at the rear of the mobile robot to detect obstacles on the floor, and the cliff detection sensor is an infrared sensor having a light emitting part and a light receiving part like the obstacle detection sensor, ultrasonic sensor, RF sensor, PSD (Position Sensitive Detector) sensor, etc.
일 예로, 낭떠러지 감지 센서 중 어느 하나는 이동 로봇의 전방에 설치되고, 다른 두 개의 낭떠러지 감지 센서는 상대적으로 뒤쪽에 설치될 수 있다.For example, one of the cliff detection sensors may be installed in front of the mobile robot, and the other two cliff detection sensors may be installed relatively behind the mobile robot.
예를 들어, 낭떠러지 감지 센서는 PSD 센서일 수 있으나, 복수의 서로 다른 종류의 센서로 구성될 수도 있다.For example, the cliff detection sensor may be a PSD sensor, but may be composed of a plurality of different types of sensors.
PSD 센서는 반도체 표면저항을 이용해서 1개의 p-n접합으로 입사광의 단장거리 위치를 검출한다. PSD 센서에는 일축 방향만의 광을 검출하는 1차원 PSD 센서와, 평면상의 광위치를 검출할 수 있는 2차원 PSD 센서가 있으며, 모두 pin 포토 다이오드 구조를 가질 수 있다. PSD 센서는 적외선 센서의 일종으로서, 적외선을 이용하여, 적외선을 송신한 후 장애물에서 반사되어 돌아오는 적외선의 각도를 측정하여 거리를 측정한다. 즉, PSD 센서는 삼각측량방식을 이용하여, 장애물과의 거리를 산출한다. The PSD sensor detects the short and long distance position of incident light with one p-n junction using semiconductor surface resistance. The PSD sensor includes a one-dimensional PSD sensor that detects light in only one axis direction, and a two-dimensional PSD sensor that detects a light position on a plane, and both may have a pin photodiode structure. The PSD sensor is a kind of infrared sensor and measures the distance by measuring the angle of infrared rays reflected from obstacles after transmitting infrared rays using infrared rays. That is, the PSD sensor calculates the distance to the obstacle by using a triangulation method.
PSD 센서는 장애물에 적외선을 발광하는 발광부와, 장애물로부터 반사되어 돌아오는 적외선을 수광하는 수광부를 구비하되, 일반적으로 모듈 형태로 구성된다. PSD 센서를 이용하여, 장애물을 감지하는 경우, 장애물의 반사율, 색의 차이에 상관없이 안정적인 측정값을 얻을 수 있다.The PSD sensor includes a light-emitting unit that emits infrared rays to an obstacle and a light-receiving unit that receives infrared rays reflected from the obstacle and returns, and is generally configured in a module shape. When an obstacle is detected using a PSD sensor, stable measurement values can be obtained regardless of differences in reflectance and color of the obstacle.
제어부(1800)는 낭떠러지 감지 센서가 지면을 향해 발광한 적외선의 발광신호와 장애물에 의해 반사되어 수신되는 반사신호 간의 적외선 각도를 측정하여, 낭떠러지를 감지하고 그 깊이를 분석할 수 있다.The
한편, 제어부(1800)는 낭떠러지 감지 센서를 이용하여 감지한 낭떠러지의 지면 상태에 따라 통과 여부를 판단할 수 있고, 판단 결과에 따라 낭떠러지의 통과 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1800)은 낭떠러지 감지 센서를 통해 낭떠러지의 존재 여부 및 낭떠러지 깊이를 판단한 다음, 낭떠러지 감지 센서를 통해 반사 신호를 감지한 경우에만 낭떠러지를 통과하도록 한다.Meanwhile, the
다른 예로, 제어부(1800)은 낭떠러지 감지 센서를 이용하여 이동 로봇의 들림 현상을 판단할 수도 있다.As another example, the
한편, 하부 카메라 센서는, 이동 로봇의 배면에 구비되어, 이동 중 하방, 즉, 바닥면(또는 피청소면)에 대한 이미지 정보를 획득한다. 하부 카메라 센서는, 다른 말로 옵티컬 플로우 센서(Optical Flow Sensor)라 칭하기도 한다. 하부 카메라 센서는, 센서 내에 구비된 이미지 센서로부터 입력되는 하방 영상을 변환하여 소정 형식의 영상 데이터를 생성한다. 생성된 영상 데이터는 메모리(1700)에 저장될 수 있다.On the other hand, the lower camera sensor is provided on the rear surface of the mobile robot to obtain image information on the lower side during movement, that is, the floor surface (or the surface to be cleaned). The lower camera sensor is also referred to as an optical flow sensor in other words. The lower camera sensor converts a downward image input from an image sensor provided in the sensor to generate image data in a predetermined format. The generated image data may be stored in the
또한, 하나 이상의 광원이 이미지 센서에 인접하여 설치될 수 있다. 하나 이상의 광원은, 이미지 센서에 의해 촬영되는 바닥면의 소정 영역에 빛을 조사한다. 즉, 이동 로봇이 바닥면을 따라 특정 영역을 이동하는 경우에, 바닥면이 평탄하면 이미지 센서와 바닥면 사이에는 일정한 거리가 유지된다. 반면, 이동 로봇이 불균일한 표면의 바닥면을 이동하는 경우에는 바닥면의 요철 및 장애물에 의해 일정 거리 이상 멀어지게 된다. 이때 하나 이상의 광원은 조사되는 빛의 양을 조절하도록 제어부(1800)에 의해 제어될 수 있다. 상기 광원은 광량 조절이 가능한 발광 소자, 예를 들어 LED(Light Emitting Diode) 등일 수 있다.In addition, one or more light sources may be installed adjacent to the image sensor. At least one light source irradiates light onto a predetermined area of the floor surface photographed by the image sensor. That is, when the mobile robot moves a specific area along the floor surface, if the floor surface is flat, a certain distance is maintained between the image sensor and the floor surface. On the other hand, when the mobile robot moves the floor surface of the non-uniform surface, it is separated by a certain distance or more due to irregularities and obstacles on the floor surface. At this time, one or more light sources may be controlled by the
하부 카메라 센서를 이용하여, 제어부(1800)는 이동 로봇의 미끄러짐과 무관하게 이동 로봇의 위치를 검출할 수 있다. 제어부(1800)은 하부 카메라 센서에 의해 촬영된 영상 데이터를 시간에 따라 비교 분석하여 이동 거리 및 이동 방향을 산출하고, 이를 근거로 이동 로봇의 위치를 산출할 수 있다. 하부 카메라 센서를 이용하여 이동 로봇의 하방에 대한 이미지 정보를 이용함으로써, 제어부(1800)는 다른 수단에 의해 산출한 이동 로봇의 위치에 대하여 미끄러짐에 강인한 보정을 할 수 있다.Using the lower camera sensor, the
한편, 상부 카메라 센서는 이동 로봇의 상방이나 전방을 향하도록 설치되어 이동 로봇 주변을 촬영할 수 있다. 이동 로봇이 복수의 상부 카메라 센서들을 구비하는 경우, 카메라 센서들은 일정 거리 또는 일정 각도로 이동 로봇의 상부나 옆면에 형성될 수 있다.On the other hand, the upper camera sensor is installed so as to face upward or forward of the mobile robot to take pictures around the mobile robot. When the mobile robot includes a plurality of upper camera sensors, the camera sensors may be formed on the upper or side surfaces of the mobile robot at a predetermined distance or angle.
3차원 카메라 센서는 이동 로봇의 본체 일면 또는 일부분에 부착되어, 상기 본체의 주위와 관련된 3차원 좌표 정보를 생성할 수 있다.The 3D camera sensor may be attached to one surface or a part of the body of the mobile robot to generate 3D coordinate information related to the surroundings of the body.
즉, 3차원 카메라 센서는 이동 로봇과 피촬영 대상체의 원근거리를 산출하는 3차원 뎁스 카메라(3D Depth Camera)일 수 있다.That is, the 3D camera sensor may be a 3D depth camera that calculates a far-field distance between the moving robot and the object to be photographed.
구체적으로, 3차원 카메라 센서는 본체의 주위와 관련된 2차원 영상을 촬영할 수 있으며, 촬영된 2차원 영상에 대응되는 복수의 3차원 좌표 정보를 생성할 수 있다.Specifically, the 3D camera sensor may capture a 2D image related to the circumference of the main body, and may generate a plurality of 3D coordinate information corresponding to the captured 2D image.
일 실시예에서 3차원 카메라 센서는 기존의 2차원 영상을 획득하는 카메라를 2개 이상 구비하여, 상기 2개 이상의 카메라에서 획득되는 2개 이상의 영상을 조합하여, 3차원 좌표 정보를 생성하는 스테레오 비전 방식으로 형성될 수 있다.In one embodiment, the 3D camera sensor includes two or more cameras for acquiring a conventional two-dimensional image, and a stereo vision for generating three-dimensional coordinate information by combining two or more images obtained from the two or more cameras. It can be formed in a way.
구체적으로, 상기 실시예에 따른 3차원 카메라 센서는 본체의 전방을 향해 하측으로 제1 패턴의 광을 조사하는 제1 패턴 조사부와, 상기 본체의 전방을 향해 상측으로 제2 패턴의 광을 조사하는 제2 패턴 조사부 및 본체의 전방의 영상을 획득하는 영상 획득부를 포함할 수 있다. 이로써, 상기 영상 획득부는 상기 제1 패턴의 광과 상기 제2 패턴의 광이 입사된 영역의 영상을 획득할 수 있다.Specifically, the 3D camera sensor according to the embodiment includes a first pattern irradiation unit that irradiates a first pattern of light downward toward the front of the main body, and a second pattern irradiation unit upwardly toward the front of the main body. It may include a second pattern irradiation unit and an image acquisition unit for obtaining an image of the front of the body. Accordingly, the image acquisition unit may acquire an image of a region to which the light of the first pattern and the light of the second pattern are incident.
또 다른 실시예에서 3차원 카메라 센서는 단일 카메라와 함께 적외선 패턴을 조사하는 적외선 패턴 방출부를 구비하고, 적외선 패턴 방출부에서 조사된 적외선 패턴이 피촬영 대상체에 투영된 모양을 캡쳐함으로써, 3차원 카메라 센서와 피촬영 대상체 사이의 거리를 측정할 수 있다. 이러한 3차원 카메라 센서는 IR(Infra Red) 방식의 3차원 카메라 센서일 수 있다.In another embodiment, the 3D camera sensor includes an infrared pattern emitting unit for irradiating an infrared pattern together with a single camera, and capturing the shape of the infrared pattern irradiated from the infrared pattern emitting unit projected onto the object to be photographed, The distance between the sensor and the object to be photographed can be measured. Such a 3D camera sensor may be an IR (Infra Red) type 3D camera sensor.
또 다른 실시예에서 3차원 카메라 센서는 단일 카메라와 함께 빛을 방출하는 발광부를 구비하고, 발광부에서 방출되는 레이저 중 피촬영 대상체로부터 반사되는 일부를 수신하며, 수신된 레이저를 분석함으로써, 3차원 카메라 센서와 피촬영 대상체 사이의 거리를 측정할 수 있다. 이러한 3차원 카메라 센서는 TOF(Time of Flight) 방식의 3차원 카메라 센서일 수 있다.In another embodiment, the 3D camera sensor includes a light emitting unit that emits light together with a single camera, receives a part of the laser emitted from the light emitting unit that is reflected from the object to be photographed, and analyzes the received laser, The distance between the camera sensor and the object to be photographed can be measured. This 3D camera sensor may be a 3D camera sensor of a TOF (Time of Flight) method.
구체적으로, 위와 같은 3차원 카메라 센서의 레이저는 적어도 일방향으로 연장된 형태의 레이저를 조사하도록 구성된다. 일 예에서, 상기 3차원 카메라 센서는 제1 및 제2 레이저를 구비할 수 있으며, 상기 제1 레이저는 서로 교차하는 직선 형태의 레이저를 조사하고, 제2 레이저는 단일의 직선 형태의 레이저를 조사할 수 있다. 이에 따르면, 최하단 레이저는 바닥 부분의 장애물을 감지하는 데에 이용되고, 최상단 레이저는 상부의 장애물을 감지하는 데에 이용되며, 최하단 레이저와 최상단 레이저 사이의 중간 레이저는 중간 부분의 장애물을 감지하는 데에 이용된다.Specifically, the laser of the 3D camera sensor as described above is configured to irradiate a laser extending in at least one direction. In one example, the 3D camera sensor may include first and second lasers, the first laser irradiating a linear laser intersecting each other, and the second laser irradiating a single linear laser can do. According to this, the lowermost laser is used to detect obstacles in the bottom part, the uppermost laser is used to detect obstacles in the upper part, and the intermediate laser between the lowest laser and the uppermost laser is used to detect obstacles in the middle part. Used for
도 4에서는 도 1 내지 도 3에서 설명한 이동 로봇(100)이, 주변의 장애물을 감지하는 방법과 관련된 일 실시예가 설명된다.In FIG. 4, an embodiment related to a method of detecting an obstacle in the vicinity of the
도 4를 참조하면, 이동 로봇(100)은, 센싱부(1400)에 의해 감지된 장애물 정보를 이용하여, 장애물의 크기와 관련된 정보를 검출할 수 있다.Referring to FIG. 4, the
구체적으로, 센싱부(1400)는 로봇 본체로부터 소정의 거리 이내에 존재하는 물체 또는 장애물과 관련된 장애물 정보를 감지할 수 있다. 또한, 제어부(1800)는 센싱부(1400)에 의해 감지된 장애물 정보를 이용하여, 장애물의 크기를 검출할 수 있다.Specifically, the
이때, 장애물 정보는, 장애물의 높이(H), 장애물의 너비(W), 장애물의 바닥면 면적(S) 중 적어도 하나와 관련된 정보를 포함할 수 있다. 또한, 장애물 정보는, 장애물과 로봇 본체 사이의 거리와 관련된 정보를 포함할 수 있다.In this case, the obstacle information may include information related to at least one of the height (H) of the obstacle, the width of the obstacle (W), and the floor area (S) of the obstacle. In addition, the obstacle information may include information related to a distance between the obstacle and the robot body.
위와 같은 장애물 정보를 감지하기 위해, 센싱부(1400)는 다양한 종류의 센서를 이용하여 상기 장애물과 관련된 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(1400)의 카메라는 장애물과 관련된 이미지를 촬영할 수 있다. 또 다른 예에서, 센싱부(1400)의 3차원 센서는 장애물의 외면 중 일 지점의 3차원 좌표를 생성할 획득할 수 있다. 또 다른 예에서, 센싱부(1400)의 초음파 센서는 본체로부터 방사된 초음파가 장애물에서 반사되어 다시 본체로 돌아오는데까지 소요되는 시간 값을 획득할 수 있다.In order to detect the obstacle information as described above, the
도 4에서는 장애물의 형상을 직육면체로 도시하였으나, 본 발명의 센싱부(1400)는 장애물의 형상에 제한되지 않고 장애물의 크기와 관련된 수치를 검출할 수 있다.In FIG. 4, the shape of the obstacle is shown as a rectangular parallelepiped, but the
제어부(1800)는 검출된 장애물의 크기와 기준 장애물 크기를 비교하고, 비교결과에 따라 복수의 운전모드 중 어느 하나를 선택할 수 있다.The
예를 들어, 제어부(1800)는 상기 비교결과에 근거하여, 검출된 장애물을 회피하도록 복수의 운전모드 중 제1 운전모드를 선택할 수 있다.For example, the
이때, 제1 운전모드는 장애물과 로봇 본체(110)의 충돌을 방지하기 위한 것이다. 구체적으로, 제어부(1800)는 제1 운전모드의 이동 경로를, 검출된 장애물로부터 소정의 거리 이상 이격되도록 설정할 수 있다.In this case, the first operation mode is for preventing a collision between an obstacle and the
다른 예에서, 제어부(1800)는 상기 비교결과에 근거하여, 검출된 장애물과 근접한 위치까지 로봇 본체(110)가 접근하도록, 복수의 운전모드 중 제2 운전모드를 선택할 수 있다.In another example, the
이때, 제2 운전모드는 이동 로봇(100)이 장애물이 존재하는 위치로부터 소정의 거리 이하로 이격된 지점까지 청소를 수행하기 위한 것이다. 구체적으로, 제어부(1800)는 제2 운전모드의 이동 경로를, 검출된 장애물로부터 소정의 거리 이하로 진입하도록 설정할 수 있다. 또한, 제2 운전모드가 선택된 경우, 제어부(1800)는 로봇 본체(110)가 장애물과 접촉할때까지, 상기 로봇 본체(110)를 장애물 쪽으로 접근하도록 구동부(1300)를 제어할 수 있다.In this case, the second operation mode is for the
다른 예에서, 제어부(1800)는 상기 비교결과에 근거하여, 로봇 본체(110)가 충전대로 복귀하도록, 복수의 운전모드 중 제3 운전모드를 선택할 수 있다.In another example, the
다른 예에서, 제어부(1800)는 상기 비교결과에 근거하여, 로봇 본체(110)의 운전을 정지하도록, 복수의 운전모드 중 제4 운전모드를 선택할 수 있다.In another example, the
다른 예에서, 제어부(1800)는 상기 비교결과에 근거하여, 청소 영역과 관련된 정보가 외부 단말기로 전송되도록, 복수의 운전모드 중 제5 운전모드를 선택할 수 있다.In another example, the
이때, 제5 운전모드는 이동 로봇(100)이 존재하는 청소 영역과 관련된 음성 및 영상 중 적어도 하나와 관련된 정보를 외부 단말기로 전송하기 위한 것이다.In this case, the fifth operation mode is for transmitting information related to at least one of audio and video related to the cleaning area in which the
상술한 것과 같이, 제어부(1800)는 장애물 크기에 따라 이동 로봇이 수행할 운전 모드를 선택할 수 있다. 제어부(1800)는 제1 내지 제5 운전모드에 각각 대응되는 장애물 크기 범위를 설정할 수 있다.As described above, the
구체적으로, 제어부(1800)는 제1 운전모드가 수행되기 위한 조건으로서 제1 장애물 크기 범위를 설정할 수 있고, 제2 운전모드가 수행되기 위한 조건으로서 제2 장애물 크기 범위를 설정할 수 있다.Specifically, the
제어부(1800)는 장애물의 높이, 너비 및 바닥면 면적에 각각 대응되는 복수의 수치범위를 설정할 수 있으며, 이와 같이 설정된 복수의 수치범위는 장애물 크기 범위를 구성할 수 있다.The
따라서, 검출된 장애물 크기와 기준 장애물 크기를 비교하는 방법은, 검출된 장애물 크기가 미리 설정된 복수의 장애물 크기 범위 중 어느 하나에 포함되는지 여부를 판단하는 과정을 포함할 수 있다.Accordingly, the method of comparing the detected obstacle size and the reference obstacle size may include determining whether the detected obstacle size is included in any one of a plurality of preset obstacle size ranges.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 이동 로봇(100)의 제어부(1800)는 각 청소영역마다 개별적으로 기준 장애물 크기를 설정할 수 있다.Referring to FIG. 5, the
본 발명의 이동 로봇(100)은 사용자 요청에 근거하여, 각 청소 영역별로 장애물로 인식하기 위한 장애물 크기를 서로 다르게 설정할 수 있다.The
예를 들어, 사용자는 이동 로봇(100)을 이용하여 청소를 하고자 할 때, 각 청소 영역별로 장애물로 인식하는 물체의 높이를 다르게 설정하거나, 장애물로 인식하는 물체의 너비를 다르게 설정하기를 원할 수 있다. 즉, 사용자는 각 청소 영역별로 이동 로봇(100)이 장애물로 인식하기 위한 기준 장애물 크기를 서로 다르게 설정할 수 있다.For example, when the user wants to clean using the
기준 장애물 크기를 다르게 설정해야 하는 예는 다음과 같은 것들이 있을 수 있다.Examples in which the reference obstacle size should be set differently may be as follows.
예를 들어, 유아용 매트가 배치된 제1 청소 영역에서, 사용자는, 이동 로봇(100)이 유아용 매트 위로 올라가지 않기를 원할 수 있다. 이 경우, 사용자는 제1 청소 영역에서, 상기 유아용 매트의 높이에 해당하는 높이값을 기준으로 기준 장애물 크기의 높이값으로 설정할 수 있다. For example, in the first cleaning area in which the infant mat is disposed, the user may want the
예를 들어, 이동 로봇(100)의 제어부(1800)는, 상기 유아용 매트가 장애물로 인식되도록, 상기 유아용 매트의 높이에 해당하는 높이값보다 낮은 높이값을 기준 장애물 크기(또는 기준 장애물 높이)로 설정할 수 있다.For example, the
이 경우, 이동 로봇(100)의 제어부(1800)는, 상기 제1 청소 영역에서, 상기 유아용 매트의 높이에 해당하는 물체가 인식되면, 상기 유아용 매트를 장애물로 인식하고, 상기 유아용 매트 위로 올라가지 않도록 이동 로봇(100)을 주행시킬 수 있다.In this case, when an object corresponding to the height of the infant mat is recognized in the first cleaning area, the
다른 예로, 제2 청소 영역 내에 문턱이 존재하거나, 각 청소 영역의 경계 상에 문턱이 존재하는 경우, 사용자는, 이동 로봇(100)이 문턱을 넘어서 지나가기를 원한다. 이 경우, 이동 로봇(100)의 제어부(1800)는, 사용자 요청에 근거하여, 상기 문턱의 높이를 기준으로, 상기 문턱이 존재하는 영역에서의 기준 장애물 높이를 설정할 수 있다.As another example, when a threshold exists in the second cleaning area or a threshold exists on the boundary of each cleaning area, the user wants the
예를 들어, 이동 로봇(100)의 제어부(1800)는, 상기 문턱이 존재하는 영역에서는, 사용자 입력에 근거하여, 상기 문턱이 장애물로 인식되지 않도록, 상기 문턱이 높이보다 높은 높이값을 기준 장애물 크기(또는 기준 장애물 높이)로 설정할 수 있다.For example, in an area where the threshold is present, the
이 경우, 이동 로봇(100)의 제어부(1800)는, 상기 문턱이 존재하는 영역에서, 상기 문턱의 높이에 해당하는 물체가 인식되더라도, 상기 문턱의 높이가 기준 장애물 크기보다 낮게 되므로, 상기 문턱을 장애물로 인식하지 않을 수 있다. 이 에 따라, 상기 이동 로봇(100)은, 상기 문턱을 장애물로 인식하지 않아, 문턱을 넘어갈 수 있다.In this case, even if an object corresponding to the height of the threshold is recognized in the region where the threshold is present, the
기준 장애물 크기에서 장애물 높이 뿐만 아니라, 장애물 너비도 청소 영역별로 서로 다르게 설정될 필요가 있다.In the reference obstacle size, not only the height of the obstacle, but also the width of the obstacle needs to be set differently for each cleaning area.
예를 들어, 어느 영역에서, 사용자는, 움직이는 것이 가능한 작은 물건(예를 들어, 장난감 등) 같은 경우, 청소기가 밀고 다시면서 청소를 원할 수 있다. 이 경우, 이동 로봇(100)의 제어부(1800)는, 사용자 요청에 근거하여, 상기 어느 영역에서의 기준 장애물 너비를 일정값보다 크도록 설정할 수 있다. 이 경우, 이동 로봇(100)의 제어부(1800)는, 상기 일정값보다 작은 물체가 감지되더라도 장애물로 인식하지 않고, 상기 장애물을 밀면서 청소를 수행할 수 있다.For example, in a certain area, in the case of a small object (for example, a toy, etc.) that can be moved, the user may want to clean while the vacuum cleaner is pushed back. In this case, the
다른 예로, 다른 영역에서는, 사용자가 이동 로봇(100)이 청소기에 부딪히는 것을 원하지 않을 수 있다.As another example, in another area, the user may not want the
이 경우, 이동 로봇(100)의 제어부(1800)는, 사용자 요청에 근거하여, 상기 다른 영역에서의 기준 장애물 너비를 특정값보다 작도록 설정할 수 있다. 이 경우, 이동 로봇(100)의 제어부(1800)는, 상기 특정값보다 큰 물체가 감지되는 경우, 상기 특정값보다 큰 물체를 장애물로 인식하여, 상기 물체에 부딪히지 않도록 이동 로봇(100)을 주행시킬 수 있다.In this case, the
이러한 필요해 의해, 본 발명의 이동 로봇(100)은, 각 청소 영역별로 기준 장애물 크기(높이 또는 너비)를 각각 서로 다르게 설정할 수 있다.Due to this necessity, the
도 5에 도시된 것과 같이, 제어부(1800)는 제1 청소 영역(A1), 제2 청소 영역(A2), 제3 청소 영역(A3) 및 제4 청소 영역(A4)에 대해, 각각 제1 내지 제4 기준 장애물 크기를 설정할 수 있다.As shown in FIG. 5, the
구체적으로, 제어부(1800)는 각 청소 영역마다 대응되는 장애물 높이(H), 장애물 너비(W) 및 장애물 바닥면 면적(S) 중 적어도 하나를 설정할 수 있다.Specifically, the
예를 들어, 제어부(1800)는 제1 청소 영역(A1)에 대응되는 제1 장애물 높이 값을 20으로 설정하고, 상기 제1 청소 영역(A1)에 대응되는 제1 장애물 너비를 100으로 설정할 수 있다.For example, the
다른 예에서, 제어부(1800)는 제2 청소 영역(A2)에 대응되는 제2 장애물 높이 값을 10으로 설정하고, 상기 제2 청소 영역(A2)에 대응되는 제2 장애물 너비를 300으로 설정하며, 상기 제2 청소 영역(A2)에 대응되는 제2 장애물 바닥면 면적을 15000으로 설정할 수 있다.In another example, the
일 실시예에서, 제어부(1800)는 본체가 제1 청소 영역(A1)에 존재하는 경우, 상기 제1 청소 영역에 대응되어 설정된 제1 기준 장애물 크기를 이용하여, 장애물에 대한 회피 운전 여부를 결정할 수 있다.In one embodiment, when the main body is in the first cleaning area A1, the
또한, 제어부(1800)는 본체가 제1 청소 영역(A1)에서 제2 청소 영역(A2)으로 이동하면, 상기 제2 청소 영역(A2)에 대응되어 설정된 제2 기준 장애물 크기를 이용하여, 장애물에 대한 회피 운전 여부를 결정할 수 있다.In addition, when the main body moves from the first cleaning area A1 to the second cleaning area A2, the
도 5에 도시된 것과 같이, 제어부(1800)는 사용자 입력에 근거하여 청소 영역별로 기준 장애물 크기를 상이하게 설정할 수 있다. 제어부(1800)는 기준 장애물 크기와 관련된 수치를 상이하게 설정할 뿐만 아니라, 상기 기준 장애물 크기를 구성하는 파라미터의 종류를 다르게 설정할 수 있다.As illustrated in FIG. 5, the
도 5에 도시된 실시예에 따르면, 각 청소 영역별로 설정된 장애물 높이, 장애물 너비 및 장애물 바닥면 면적은 모두 정수(Integer)이나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.According to the embodiment illustrated in FIG. 5, the height of the obstacle, the width of the obstacle, and the area of the floor of the obstacle set for each cleaning area are integers, but the present invention is not limited thereto.
즉, 기준 장애물 크기는 높이 범위, 너비 범위 및 바닥면 면적 범위 중 적어도 하나로 구성될 수도 있다.That is, the reference obstacle size may be composed of at least one of a height range, a width range, and a floor area range.
일 실시예에서, 본 발명에 따른 이동 로봇(100)의 입력부(1200)는 장애물의 높이, 너비 및 바닥면 면적 중 적어도 하나를 설정하기 위한 사용자 입력을 인가받을 수 있다.In one embodiment, the
아울러, 제어부(1800)는 입력부(1100)에 의해 인가된 사용자 입력에 근거하여, 각 청소 영역 별로 기준 장애물 크기를 설정할 수 있다.In addition, the
도 6을 참조하면, 복수의 청소 영역에 대해, 기준 장애물 크기를 설정하는 방법과 관련된 일 실시예가 도시된다.Referring to FIG. 6, an embodiment related to a method of setting a reference obstacle size for a plurality of cleaning areas is illustrated.
이동 로봇(100)의 입력부(1200)가 터치 스크린으로 형성된 경우, 상기 터치 스크린은 복수의 청소 영역과 관련된 맵을 포함하는 화면(600)을 출력할 수 있다.When the
제어부(1800)는 화면(600) 상에 인가되는 터치입력에 근거하여, 복수의 청소 영역 중 어느 하나의 영역에 대응되는 기준 장애물 크기를 설정할 수 있다.The
예를 들어, 제어부(1800)는 화면(600)이 출력된 상태에서 인가되는 사용자 입력에 근거하여, 복수의 청소 영역 중 어느 하나를 선택할 수 있다.For example, the
도 7을 참조하면, 제어부(1800)는 청소 영역이 선택된 후, 상기 화면(600) 상에 기준 장애물 크기를 설정하기 위한 윈도우(700)가 출력되도록 상기 터치 스크린을 제어할 수 있다.Referring to FIG. 7, after a cleaning area is selected, the
구체적으로, 제어부(1800)는 화면(600) 상에 사용자 입력이 인가된 지점을 검출하고, 검출된 지점에 근거하여 복수의 청소 영역 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 아울러, 제어부(1800)는 선택된 청소 영역에 대응되는 기준 장애물 크기를 설정하기 위한 윈도우(700)를 출력시킬 수 있다.Specifically, the
도 7에 도시된 예에 따르면, 제어부(1800)는 제1 청소 영역에 대응되는 제1 기준 장애물 크기를 설정하기 위한 윈도우(700)가 화면(600) 상에 출력되도록 터치 스크린을 제어할 수 있다.According to the example shown in FIG. 7, the
예를 들어, 기준 장애물 크기를 설정하기 위한 윈도우(700)는 높이(H), 너비(W) 및 바닥면 면적(S) 중 적어도 하나와 관련된 기준 정보를 입력받는 소정의 버튼(701)을 포함할 수 있다.For example, the
보다 상세하게, 상기 윈도우(700)는, 기준 장애물 크기에 높이, 너비 및 바닥면 면적 중 적어도 하나의 적용 여부를 결정하기 위한 제1 버튼(710)과, 기준 수치를 조절하기 위한 제2 버튼(720)을 포함할 수 있다.In more detail, the
제어부(1800)는 상기 윈도우(700)에 인가되는 사용자 입력에 근거하여, 선택된 청소 영역에 대응되는 기준 장애물 크기를 설정할 수 있다.The
한편, 이동 로봇(100)의 통신부(1100)는 외부 단말기와 통신을 수행할 수 있다. 아울러, 제어부(1800)는 통신부(1100)와 통신을 수행하는 외부 단말기로부터 전달된 사용자 입력에 근거하여, 각 청소 영역 별로 대응되는 기준 장애물 크기를 설정할 수 있다.Meanwhile, the
도 8에서는, 외부 단말기(1000)를 이용하여 기준 장애물 크기를 설정하는 방법과 관련된 일 실시예가 도시된다.In FIG. 8, an embodiment related to a method of setting a reference obstacle size using the
도 8을 참조하면 이동 로봇(100)과 통신을 수행하는 외부 단말기(1000)의 디스플레이는 복수의 청소 영역과 관련된 맵을 포함하는 앱 화면(800)을 출력할 수 있다.Referring to FIG. 8, the display of the
도 9를 참조하면, 외부 단말기(1000)는, 상기 디스플레이 상에 인가되는 사용자 입력에 근거하여, 상기 앱 화면(800)을 복수의 청소 영역 중 어느 하나에 대응되는 기준 장애물 크기를 설정하기 위한 설정 화면(900)으로 전환시킬 수 있다.Referring to FIG. 9, the external terminal 1000 sets the
구체적으로, 외부 단말기(1000)의 제어부(미도시)는, 디스플레이에 출력되는 설정 화면(900)의 일부분(910)에 인가되는 사용자 입력에 근거하여, 높이, 너비 및 바닥면 면적 중 적어도 하나로 구성되는 기준 장애물 크기를 설정할 수 있다.Specifically, the controller (not shown) of the
아울러, 설정 화면(900)은 전송 버튼(920)을 포함하며, 상기 전송 버튼(920) 상에 터치 입력이 인가되는 경우, 외부 단말기(1000)는, 상기 설정 화면(900) 상에서 인가된 사용자 입력에 의해 설정된 기준 장애물 크기를 이동 로봇(100)으로 전송할 수 있다.In addition, the setting screen 900 includes a transfer button 920, and when a touch input is applied to the transfer button 920, the
상술한 것과 같이, 기준 장애물 크기는 이동 로봇(100)에 인가되는 사용자 입력이나, 이동 로봇(100)과 통신을 수행하는 외부 단말기(1000)에 인가되는 사용자 입력에 의해 설정될 수 있다.As described above, the reference obstacle size may be set by a user input applied to the
외부 단말기(1000)는 각 청소 영역의 맵을 포함하는 화면을 출력하는 출력모듈(디스플레이)과, 각 청소 영역 별로 기준 장애물 크기를 설정 받는 입력모듈를 포함할 수 있다.The
또한, 외부 단말기(1000)는 설정된 기준 장애물 크기와, 그에 대응되는 청소 영역의 식별 정보를 이동 로봇으로 전송하는 통신모듈을 포함할 수 있다.In addition, the
구체적으로, 외부 단말기(1000)의 입력모듈은, 복수의 청소 영역 중 어느 하나를 선택하기 위한 제1 사용자 입력과, 선택된 어느 하나의 청소 영역에 대응되는 기준 장애물 크기를 설정하기 위한 제2 사용자 입력을 인가받을 수 있다.Specifically, the input module of the
외부 단말기(1000)의 입력모듈이 인가받는 제2 사용자 입력은, 장애물의 높이 기준 값과, 장애물의 폭 기준 값 및 장애물의 바닥면적 기준 값 중 적어도 하나와 관련된 사용자 입력을 포함할 수 있다.The second user input to which the input module of the
한편, 본 발명에 따른 이동 로봇(100)은 별도의 사용자 입력이 인가되지 않는 경우에도, 청소 영역의 다양한 속성에 근거하여, 각 청소 영역에 대응되는 기준 장애물 크기를 설정할 수 있다.Meanwhile, even when a separate user input is not applied, the
일 실시예에서, 메모리(1700)는 각 청소 영역의 바닥 면적, 바닥 형상 및 타입(Type) 중 적어도 하나를 포함하는 맵을 저장할 수 있다. 이때, 청소 영역의 타입은, 방 타입, 거실 타입, 부엌 타입으로 구분될 수 있다.In an embodiment, the
제어부(1800)는 메모리(1700)에 저장된 맵에 근거하여, 각 청소 영역 별로 기준 장애물 크기를 설정할 수 있다.The
구체적으로, 제어부(1800)는 제1 청소 영역에서 제2 청소 영역으로 이동하는 경우, 상기 제1 청소 영역과 제2 청소 영역 사이의 바닥 면적, 바닥 형상 및 타입 차이에 근거하여, 기준 장애물 크기를 변경시킬 수 있다.Specifically, when moving from the first cleaning area to the second cleaning area, the
다른 실시예에서, 이동 로봇(100)의 센싱부(1400)는 본체의 위치 정보를 검출하는 위치검출센서를 포함할 수 있다. 이 경우, 제어부(1800)는 위치검출센서가 검출한 위치 정보를 이용하여, 본체와 상기 본체가 존재하는 청소 영역의 벽 사이의 거리를 산출할 수 있다.In another embodiment, the
아울러, 제어부(1800)는 위와 같이 산출된 본체와 벽 사이의 거리에 근거하여 기준 장애물 크기를 가변적으로 설정할 수 있다In addition, the
다른 실시예에서, 제어부(1800)는 각 청소 영역 별로 청소 목표 값을 설정하고, 본체가 상기 복수의 청소 영역 중 일 청소 영역에 진입하면, 일 청소 영역에 대응되어 설정된 청소 목표 값에 근거하여 기준 장애물 크기를 가변적으로 설정할 수 있다.In another embodiment, the
구체적으로, 제어부(1800)는 청소 목표 값이 낮을 수록 장애물을 회피하기 위한 제1 운전모드에 대응되는 기준 장애물의 범위를 확장시킬 수 있다. 반대로, 제어부(1800)는 청소 목표 값이 낮을 수록 제2 운전모드에 대응되는 기준 장애물의 범위를 축소시킬 수 있다.Specifically, as the cleaning target value is lower, the
이하의 도 10에서는, 본 발명에 따른 이동 로봇(100)의 제어 방법과 관련된 일 실시예가 설명된다.In FIG. 10 below, an embodiment related to a method of controlling the
제어부(1800)는 각 청소 영역 별 기준 장애물 크기를 설정할 수 있다(S1001).The
청소 영역 진입 후, 제어부(1800)는 본체의 위치를 검출할 수 있다(S1002).After entering the cleaning area, the
아울러, 제어부(1800)는 검출된 위치에 대응되는 청소 영역을 식별할 수 있다(S1003).In addition, the
또한, 제어부(1800)는 센싱부(1400)를 이용하여, 본체 주변의 장애물과 관련된 정보를 감지할 수 있다(S1004).In addition, the
제어부(1800)는 감지된 장애물과 기준 장애물 크기를 비교할 수 있다(S1005). 제어부(1800)는 비교단계(S1005)에 근거하여 운전모드를 선택할 수 있다(S1006).The
한편, 본 발명에 따른 이동 로봇을 포함하는 시스템은 복수의 청소 영역 내에서 청소를 수행하는 이동 로봇(100)과, 상기 이동 로봇(100)과 통신을 수행하는 단말기(1000)를 포함할 수 있다.Meanwhile, a system including a mobile robot according to the present invention may include a
상기 단말기(1000)는, 각 청소 영역 별로 기준 장애물 크기를 설정받는 단계와, 설정된 기준 장애물 크기를 포함하는 기준 정보를 상기 이동 로봇으로 전송하는 단계를 수행할 수 있다.The terminal 1000 may perform the steps of setting a reference obstacle size for each cleaning area and transmitting reference information including the set reference obstacle size to the mobile robot.
상기 이동 로봇(100)은, 복수의 청소 영역 중 이동 로봇의 본체가 위치하는 영역을 식별하는 단계와, 상기 단말기로부터 수신한 기준 정보 중 식별된 영역에 대응되는 어느 하나를 검출하는 단계와, 상기 본체로부터 소정의 거리 내에 존재하는 장애물을 감지하는 단계와, 검출된 기준 정보를 이용하여, 상기 장애물에 대한 회피 운전 수행 여부를 결정하는 단계를 수행할 수 있다.The
본 발명에 따르면, 복수의 계층으로 형성된 인식기를 이용하여 영상에 포함된 장애물의 종류를 보다 정확하게 판별할 수 있으므로, 자율 주행 청소기의 성능이 향상되는 이점이 있다.According to the present invention, since it is possible to more accurately determine the type of an obstacle included in an image using a recognizer formed of a plurality of layers, there is an advantage in that the performance of the autonomous driving cleaner is improved.
또한, 본 발명에 따르면, 복수의 장애물 종류에 공통적으로 적용되는 1차 인식기의 결과를 이용하여, 어느 하나의 장애물 종류에 특화된 2차 인식기가 다시 한번 인식 결과를 검증함으로써, 자율 주행 청소기의 장애물 인식 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, by using the result of the primary recognizer commonly applied to a plurality of obstacle types, the secondary recognizer specialized for any one obstacle type again verifies the recognition result, thereby recognizing obstacles of the autonomous driving cleaner. Can improve performance.
Claims (15)
복수의 청소 영역 내에서 상기 본체를 이동시키는 구동부;
상기 본체로부터 미리 설정된 거리 내에 존재하는 장애물과 관련된 장애물 정보를 검출하는 감지부; 및
상기 장애물 정보를 이용하여 상기 장애물의 크기를 검출하고,
검출된 장애물의 크기와 기준 장애물 크기를 비교하고, 비교결과에 따라 복수의 운전모드 중 어느 하나를 선택하고,
선택된 어느 하나의 운전모드를 이용하여 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 기준 장애물 크기는, 각 청소 영역마다 개별적으로 설정되는 것을 특징으로 하는 청소 기능을 탑재한 이동 로봇.main body;
A driving unit for moving the main body within a plurality of cleaning areas;
A sensing unit for detecting obstacle information related to an obstacle existing within a preset distance from the main body; And
Detecting the size of the obstacle using the obstacle information,
Compare the detected obstacle size with the reference obstacle size, and select any one of a plurality of driving modes according to the comparison result,
It includes a control unit for controlling the driving unit using any one selected operation mode,
A mobile robot equipped with a cleaning function, wherein the reference obstacle size is individually set for each cleaning area.
상기 장애물의 높이, 너비 및 깊이 중 적어도 하나를 선택하는 사용자 입력을 인가받는 입력부를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 입력부에 의해 인가된 사용자 입력에 근거하여, 각 청소 영역 별로 기준 장애물 크기를 설정하는 것을 특징으로 하는 청소 기능을 탑재한 이동 로봇.The method of claim 1,
Further comprising an input unit receiving a user input for selecting at least one of the height, width, and depth of the obstacle,
The control unit,
A mobile robot equipped with a cleaning function, characterized in that, based on a user input applied by the input unit, a reference obstacle size is set for each cleaning area.
상기 입력부는 터치 스크린으로 형성되고,
상기 터치 스크린은 복수의 청소 영역과 관련된 맵을 포함하는 화면을 출력하며,
상기 제어부는,
상기 화면 상에 인가되는 터치입력에 근거하여, 상기 복수의 청소 영역 중 어느 하나의 영역에 대응되는 기준 장애물 크기를 설정하는 것을 특징으로 하는 청소 기능을 탑재한 이동 로봇.The method of claim 2,
The input unit is formed as a touch screen,
The touch screen outputs a screen including maps related to a plurality of cleaning areas,
The control unit,
A mobile robot equipped with a cleaning function, wherein a reference obstacle size corresponding to any one of the plurality of cleaning areas is set based on a touch input applied to the screen.
외부 단말기와 통신을 수행하는 통신부를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 외부 단말기로부터 전달된 사용자 입력에 근거하여, 각 청소 영역 별로 대응되는 기준 장애물 크기를 설정하는 것을 특징으로 하는 청소 기능을 탑재한 이동 로봇.The method of claim 1,
Further comprising a communication unit for performing communication with an external terminal,
The control unit,
A mobile robot equipped with a cleaning function, characterized in that, based on a user input transmitted from the external terminal, a reference obstacle size corresponding to each cleaning area is set.
각 청소 영역의 바닥면 면적, 바닥면 형상 및 타입(Type) 중 적어도 하나를 포함하는 맵을 저장하는 메모리를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 메모리에 저장된 맵에 근거하여, 각 청소 영역 별로 상기 기준 장애물 크기를 설정하는 것을 특징으로 하는 청소 기능을 탑재한 이동 로봇.The method of claim 1,
Further comprising a memory for storing a map including at least one of a floor area, a floor shape, and a type of each cleaning area,
The control unit,
A mobile robot equipped with a cleaning function, characterized in that the reference obstacle size is set for each cleaning area based on the map stored in the memory.
상기 감지부는 상기 본체의 위치 정보를 검출하는 위치검출센서를 포함하고,
상기 제어부는,
상기 위치 정보를 이용하여, 상기 본체와 상기 본체가 위치하는 청소 영역의 벽 사이의 거리를 산출하고,
산출된 거리에 근거하여 상기 기준 장애물 크기를 가변적으로 설정하는 것을 특징으로 하는 청소 기능을 탑재한 이동 로봇.The method of claim 1,
The sensing unit includes a position detection sensor for detecting position information of the main body,
The control unit,
Using the location information, a distance between the main body and the wall of the cleaning area in which the main body is located is calculated,
A mobile robot equipped with a cleaning function, characterized in that the reference obstacle size is variably set based on the calculated distance.
상기 제어부는,
상기 본체가 제1 청소 영역에 존재하는 경우, 상기 제1 청소 영역에 대응되어 설정된 제1 기준 장애물 크기를 이용하여, 상기 장애물에 대한 회피 운전 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 청소 기능을 탑재한 이동 로봇.The method of claim 1,
The control unit,
When the main body exists in the first cleaning area, the movement with a cleaning function, characterized in that it determines whether or not to drive to avoid the obstacle using a first reference obstacle size set corresponding to the first cleaning area robot.
상기 제어부는,
상기 본체가 상기 제1 청소 영역에서 제2 청소 영역으로 이동하면, 상기 제2 청소 영역에 대응되어 설정된 제2 기준 장애물 크기를 이용하여, 상기 장애물에 대한 회피 운전 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 청소 기능을 탑재한 이동 로봇.The method of claim 7,
The control unit,
When the main body moves from the first cleaning area to the second cleaning area, it is determined whether or not to drive to avoid the obstacle by using a second reference obstacle size set corresponding to the second cleaning area. A mobile robot equipped with functions.
상기 제어부는,
상기 기준 장애물 크기를 설정함에 있어서, 장애물의 높이, 장애물의 폭 및 장애물의 바닥 면적 중 적어도 하나와 관련된 기준 정보를 설정하는 것을 특징으로 하는 청소 기능을 탑재한 이동 로봇.The method of claim 1,
The control unit,
In setting the reference obstacle size, a mobile robot equipped with a cleaning function, wherein reference information related to at least one of a height of an obstacle, a width of the obstacle, and a floor area of the obstacle is set.
상기 제어부는,
각 청소 영역 별로 청소 목표 값을 설정하고, 상기 본체가 상기 복수의 청소 영역 중 일 청소 영역에 진입하면, 상기 일 청소 영역에 대응되어 설정된 청소 목표 값에 근거하여 상기 기준 장애물 크기를 가변적으로 설정하는 것을 특징으로 하는 청소 기능을 탑재한 이동 로봇.The method of claim 1,
The control unit,
A cleaning target value is set for each cleaning area, and when the main body enters one of the plurality of cleaning areas, the reference obstacle size is variably set based on a set cleaning target value corresponding to the one cleaning area. A mobile robot equipped with a cleaning function, characterized in that.
상기 이동 로봇과 통신을 수행하는 단말기를 포함하고,
상기 단말기는,
각 청소 영역 별로 기준 장애물 크기를 설정받는 단계와,
설정된 기준 장애물 크기를 포함하는 기준 정보를 상기 이동 로봇으로 전송하는 단계를 수행하고,
상기 이동 로봇은,
상기 복수의 청소 영역 중 상기 이동 로봇의 본체가 위치하는 영역을 식별하는 단계와,
상기 단말기로부터 수신한 기준 정보 중 식별된 영역에 대응되는 어느 하나를 검출하는 단계와,
상기 본체로부터 소정의 거리 내에 존재하는 장애물을 감지하는 단계와,
검출된 기준 정보를 이용하여, 상기 장애물에 대한 회피 운전 수행 여부를 결정하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 청소 기능을 탑재한 이동 로봇을 포함하는 시스템.A mobile robot that performs cleaning within a plurality of cleaning areas; And
Including a terminal for performing communication with the mobile robot,
The terminal,
The step of setting a standard obstacle size for each cleaning area, and
Transmitting reference information including a set reference obstacle size to the mobile robot,
The mobile robot,
Identifying an area in which the main body of the mobile robot is located among the plurality of cleaning areas,
Detecting any one of the reference information received from the terminal corresponding to the identified area,
Detecting an obstacle existing within a predetermined distance from the main body,
A system including a mobile robot equipped with a cleaning function, characterized in that performing the step of determining whether to perform an avoidance driving for the obstacle using the detected reference information.
상기 단말기는,
각 청소 영역의 맵을 포함하는 화면을 출력하는 출력모듈과,
각 청소 영역 별로 기준 장애물 크기를 설정 받는 입력모듈과,
설정된 기준 장애물 크기와, 그에 대응되는 청소 영역의 식별 정보를 상기 이동 로봇으로 전송하는 통신모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 청소 기능을 탑재한 이동 로봇을 포함하는 시스템.The method of claim 11,
The terminal,
An output module that outputs a screen including a map of each cleaning area;
An input module that sets a standard obstacle size for each cleaning area,
A system comprising a mobile robot equipped with a cleaning function, characterized in that it comprises a communication module that transmits a set reference obstacle size and identification information of a cleaning area corresponding thereto to the mobile robot.
상기 단말기의 입력모듈은,
상기 복수의 청소 영역 중 어느 하나를 선택하기 위한 제1 사용자 입력과,
선택된 어느 하나의 청소 영역에 대응되는 기준 장애물 크기를 설정하기 위한 제2 사용자 입력을 인가받는 것을 특징으로 하는 청소 기능을 탑재한 이동 로봇을 포함하는 시스템.The method of claim 12,
The input module of the terminal,
A first user input for selecting any one of the plurality of cleaning areas;
A system including a mobile robot equipped with a cleaning function, characterized in that receiving a second user input for setting a reference obstacle size corresponding to any one selected cleaning area.
상기 단말기의 입력모듈이 인가받는 제2 사용자 입력은,
장애물의 높이 기준 값과, 장애물의 폭 기준 값 및 장애물의 바닥면적 기준 값 중 적어도 하나와 관련된 사용자 입력을 포함하는 것을 특징으로 하는 청소 기능을 탑재한 이동 로봇을 포함하는 시스템.The method of claim 13,
The second user input to which the input module of the terminal is applied,
A system including a mobile robot equipped with a cleaning function, comprising a user input related to at least one of a height reference value of an obstacle, a width reference value of the obstacle, and a floor area reference value of the obstacle.
상기 이동 로봇은,
상기 단말기로부터 기준 장애물 크기와 관련된 정보를 전송받는 통신부와,
복수의 청소 영역 내에서 상기 이동 로봇을 이동시키는 구동부와,
상기 이동 로봇으로부터 미리 설정된 거리 내에 존재하는 장애물과 관련된 장애물 정보를 검출하는 감지부와,
상기 장애물 정보를 이용하여 상기 장애물의 크기를 검출하고, 검출된 장애물의 크기와 상기 기준 장애물 크기를 비교하고, 비교결과에 따라 복수의 운전모드 중 어느 하나를 선택하고, 선택된 어느 하나의 운전모드를 이용하여 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소 기능을 탑재한 이동 로봇을 포함하는 시스템.The method of claim 12,
The mobile robot,
A communication unit that receives information related to a reference obstacle size from the terminal;
A driving unit for moving the mobile robot within a plurality of cleaning areas,
A sensing unit that detects obstacle information related to an obstacle existing within a preset distance from the mobile robot,
Detecting the size of the obstacle using the obstacle information, comparing the size of the detected obstacle with the reference obstacle size, selecting any one of a plurality of driving modes according to the comparison result, and selecting any one selected driving mode. A system including a mobile robot equipped with a cleaning function, characterized in that it comprises a control unit for controlling the driving unit by using.
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CN114253255A (en) * | 2021-11-05 | 2022-03-29 | 深圳拓邦股份有限公司 | Indoor robot barrier treatment strategy and indoor robot |
KR102666112B1 (en) * | 2023-11-29 | 2024-05-16 | 주식회사 알지티 | Method, apparatus and program for collision detection braking control in serving robots |
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KR20180085309A (en) * | 2017-01-18 | 2018-07-26 | 엘지전자 주식회사 | Moving Robot and controlling method |
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2019
- 2019-07-04 KR KR1020190080905A patent/KR102294815B1/en active IP Right Grant
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CN114253255A (en) * | 2021-11-05 | 2022-03-29 | 深圳拓邦股份有限公司 | Indoor robot barrier treatment strategy and indoor robot |
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