KR20210094388A - Autonomous moving robot and method for controlling the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자율 이동 로봇 및 그의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to an autonomous mobile robot and a method for controlling the same.
일반적으로 로봇은 산업용으로 개발되어 공장 자동화의 일 부분을 담당하여 왔다. 최근에는 로봇을 응용한 분야가 더욱 확대되어, 일반 가정에서 사용할 수 있는 자율 이동 로봇 또한 만들어지고 있다.In general, robots have been developed for industrial use and have been responsible for a part of factory automation. Recently, the field of application of robots has been further expanded, and autonomous mobile robots that can be used in general households are also being made.
상기 자율 이동 로봇의 대표적인 예는 로봇 청소기로서, 로봇 청소기는 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 representative example of the autonomous mobile robot is a robot cleaner, which is a kind of home appliance that cleans by sucking dust or foreign substances around it while traveling on its own in a predetermined area. Such a robot vacuum cleaner generally includes a rechargeable battery and an obstacle sensor capable of avoiding obstacles while driving, so that it can clean while driving by itself.
로봇 청소기가 스스로 주행을 하기 위해서는 로봇 청소기의 위치 인식이 필수적으로 요구된다. 통상적으로, 로봇 청소기가 동작하는 환경의 맵 및 다양한 센서 데이터를 이용하여 로봇 청소기의 현재 위치가 인식될 수 있다.In order for the robot cleaner to run by itself, it is essential to recognize the position of the robot cleaner. Typically, the current position of the robot cleaner may be recognized using a map of an environment in which the robot cleaner operates and various sensor data.
그러나, 로봇 청소기의 본체에 고정되어 있는 센서부의 예기치 않은 위치 변경 등이 발생하는 경우, 로봇 청소기가 자신의 현재 위치, 상대 거리 또는 방향을 제대로 인지하지 못할 수 있다. 로봇 청소기가 자신의 현재 위치, 상대 거리 또는 방향을 정밀하게 인지하지 못하는 경우, 청소 대상 영역의 청소가 원활하지 않고, 미청소 영역이 증가되는 문제점이 있었다.However, when an unexpected position change of the sensor unit fixed to the main body of the robot cleaner occurs, the robot cleaner may not properly recognize its current position, relative distance, or direction. When the robot cleaner does not precisely recognize its current position, relative distance, or direction, the cleaning of the cleaning target area is not smooth and the number of uncleaned areas is increased.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 아래와 같은 선행기술이 제안된 바 있다.In order to solve this problem, the following prior art has been proposed.
PCT 공개공보 WO 2015/008874 Al (2013.07.15 공개)PCT Publication WO 2015/008874 Al (published on July 15, 2013)
위와 같은 선행기술에 의하면, 특징점을 추출하여 3D 센서의 진단과 자가교정을 수행할 수 있는 로봇청소기 및 자가교정 방법을 제공된다. 그러나, 종래 선행기술의 특징점을 추출하여 3D 센서를 교정하는 방법은 로봇 청소기의 실제 이동한 거리로 보정하는 것이 아니므로 여전히 오차가 생길 수 있는 문제점이 있다.According to the prior art as described above, a robot cleaner and a self-calibration method capable of performing diagnosis and self-calibration of a 3D sensor by extracting feature points are provided. However, the method of calibrating the 3D sensor by extracting the feature points of the prior art does not correct the actual moving distance of the robot cleaner, so there is a problem that an error may still occur.
본 발명의 목적은 거리 감지부의 인식 거리 오차를 자가 교정하여 로봇 본체의 위치를 정밀하게 판단할 수 있도록 하는 자율 이동 로봇 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an autonomous mobile robot capable of accurately determining the position of a robot body by self-correcting a recognition distance error of a distance sensing unit, and a control method thereof.
본 발명의 목적은 로봇 본체의 매 충전 복귀 시 거리 감지부의 오차를 보정할 수 있도록 하여 청소기 본체의 위치를 정밀하게 판단할 수 있도록 하는 자율 이동 로봇 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an autonomous mobile robot capable of accurately determining the position of a cleaner body by correcting an error of a distance sensing unit when the robot body returns to charging every time, and a method for controlling the same.
본 발명의 다른 목적은, 휠 센서가 감지하는 주행부의 회전수에 기초하여, 실제 로봇 본체의 이동 거리가 반영된 거리 감지부를 통해 위치를 파악하는 자율 이동 로봇 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an autonomous mobile robot that detects a position through a distance sensing unit in which the actual moving distance of the robot body is reflected, based on the number of rotations of the driving unit sensed by the wheel sensor, and a control method thereof.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 바닥 감지 센서를 구비하여, 상기 거리 감지부의 오차를 보다 정밀하게 보정할 수 있는 자율 이동 로봇 및 그의 제어방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide an autonomous mobile robot having a floor detection sensor and capable of more precisely correcting an error of the distance detection unit, and a method for controlling the same.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 로봇 본체의 매 충전 복귀 시 마다 상기 로봇 본체의 실제 이동한 거리에 기초해 거리 감지부의 자가 교정이 이루어지도록 하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.In order to solve the above problems, the self-calibration of the distance sensing unit based on the actual moved distance of the robot body can be performed every time the robot body returns to charge, thereby improving the reliability of the product.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 자율이동 로봇은, 주행부를 구비하는 로봇 본체; 및 상기 로봇 본체의 일면에 구비되어, 상기 로봇 본체의 주변 환경과의 거리를 측정하는 거리 감지부; 상기 주행부의 회전수를 감지하는 휠 센서; 및 상기 주행부를 제어하는 제어부가 포함한다.In order to solve the above problems, an autonomous mobile robot according to an embodiment of the present invention includes: a robot body having a traveling unit; and a distance sensing unit provided on one surface of the robot body to measure a distance of the robot body to a surrounding environment; a wheel sensor for detecting the number of revolutions of the driving unit; and a control unit for controlling the driving unit.
상기 제어부는, 제 1 위치에 상기 로봇 본체를 정렬시키고, 상기 거리 감지부를 통해 상기 제 1 위치로부터 제 2 위치까지의 측정 거리를 산출하고, 상기 휠 센서로부터 감지되는 회전수를 기초로 상기 로봇 본체의 상기 설정 위치로부터 상기 제 2 위치까지의 이동 거리를 산출하여, 상기 측정 거리 및 상기 이동 거리에 기초하여 상기 거리 감지부를 교정 여부를 결정할 수 있다.The control unit aligns the robot body to a first position, calculates a measured distance from the first position to a second position through the distance sensing unit, and based on the number of rotations detected by the wheel sensor, the robot body By calculating a moving distance from the set position to the second position, it is possible to determine whether to calibrate the distance sensor based on the measured distance and the moving distance.
또한, 상기 로봇 본체는, 충전대에 도킹하여 상기 자율 이동 로봇의 배터리를 충전할 수 있으며, 상기 제 2 위치는 상기 충전대의 일 지점의 위치일 수 있다.In addition, the robot body may be docked in a charging stand to charge the battery of the autonomous mobile robot, and the second position may be a position of one point of the charging stand.
일 실시예에서, 상기 충전대는, 충전 단자를 구비하는 충전 본체를 포함하고, 상기 제 2 위치는 상기 충전 본체의 일 지점의 위치이고, 상기 제어부는 상기 로봇 본체의 상기 충전 본체로의 도킹 여부에 기초하여 상기 로봇 본체의 상기 제 2 위치로의 도달 여부를 판단할 수 있다.In one embodiment, the charging base includes a charging body having a charging terminal, the second position is a position of one point of the charging body, and the control unit determines whether the robot body is docked to the charging body. It may be determined whether the robot body has reached the second position based on the determination.
다른 실시예에서, 상기 충전대는, 충전 본체 및 상기 충전 본체의 전방으로 일정 길이만큼 연장되는 충전 베이스를 포함하고, 상기 제 2 위치는 상기 충전 베이스의 단부의 위치이고, 상기 로봇 본체는 상기 로봇 본체의 하방 정보를 획득하는 바닥 감지 센서를 포함하고, 상기 제어부는 상기 바닥 감지 센서에서 상기 베이스의 단부를 감지한 것으로부터 상기 로봇 본체의 제 2 위치 도달 여부를 판단할 수 있다.In another embodiment, the charging base includes a charging body and a charging base extending by a predetermined length in front of the charging body, the second position is a position of an end of the charging base, and the robot body is the robot body and a floor detection sensor for obtaining downward information of , and the control unit may determine whether the robot body reaches the second position from the detection of the end of the base by the floor detection sensor.
이 때, 상기 제어부는, 상기 거리 감지부를 통해 상기 제 1 위치로부터 상기 충전 본체까지의 거리를 감지할 수 있으며, 상기 감지한 거리에서 상기 충전 베이스의 길이를 뺀 값으로 상기 측정 거리를 산출할 수 있다.In this case, the control unit may detect a distance from the first position to the charging body through the distance sensing unit, and calculate the measured distance by subtracting the length of the charging base from the sensed distance. there is.
또한, 상기 제어부는, 상기 측정 거리와 상기 이동 거리의 차이값의 절대값이 기준값 보다 큰 경우에 상기 거리 감지부를 교정할 수 있다.Also, the controller may calibrate the distance sensor when an absolute value of a difference between the measured distance and the moving distance is greater than a reference value.
일 실시예에서, 상기 로봇 본체는 상기 이동 거리에 대한 정보를 저장하는 데이터부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 데이터부에 저장된 상기 이동 거리의 평균값에 기초하여 상기 거리 감지부를 교정할 수 있다.In an embodiment, the robot body may include a data unit for storing information on the moving distance, and the controller may calibrate the distance sensing unit based on an average value of the moving distance stored in the data unit.
다른 실시예에서, 상기 제어부는 상기 이동 거리 값에 기초하여 상기 거리 감지부를 교정할 수 있다.In another embodiment, the controller may calibrate the distance sensor based on the moving distance value.
또한, 상기 제어부는 상기 로봇 본체의 상기 충전대로의 복귀 여부를 판단할 수 있다.In addition, the control unit may determine whether the robot body returns to the charging station.
이 때 상기 제어부는 상기 충전대로의 복귀를 결정한 경우, 상기 제 1 위치로 상기 로봇 본체를 정렬시킬 수 있다.At this time, when the control unit determines to return to the charging station, the control unit may align the robot body to the first position.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 자율 이동 로봇의 거리 감지부 자가 교정 방법은, 미리 설정된 제 1 위치 및 방향으로 자율 이동 로봇을 정렬하는 단계; 상기 제 1 위치로부터 제 2 위치까지의 측정 거리를 거리 감지부를 통해 측정하는 단계; 상기 자율 이동 로봇이 상기 제 2 위치를 향해 진입하는 단계; 상기 제 2 위치로의 도달 여부를 검출하는 단계; 상기 자율 이동 로봇의 주행부의 회전수에 기초하여 상기 제 1 위치로부터 상기 제 2 위치까지 이동 거리를 측정하는 단계; 상기 측정 거리 및 상기 이동 거리에 기초하여 상기 거리 감지부의 교정 필요여부를 판단하는 단계; 및 교정이 필요한 것으로 판단된 경우, 상기 거리 감지부를 교정하는 단계를 포함할 수 있다.In order to solve the above problems, a method for self-calibrating a distance sensing unit of an autonomous mobile robot according to an embodiment of the present invention includes: aligning the autonomous mobile robot to a first preset position and direction; measuring a measurement distance from the first position to a second position through a distance sensing unit; entering the autonomous mobile robot toward the second position; detecting whether the second location has been reached; measuring a moving distance from the first position to the second position based on the number of rotations of the driving unit of the autonomous mobile robot; determining whether calibration of the distance sensing unit is necessary based on the measured distance and the moving distance; and when it is determined that calibration is necessary, calibrating the distance sensing unit.
상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 의하면, 거리 감지부의 인식 거리 오차를 자가 교정하여 로봇 본체의 위치를 정밀하게 판단할 수 있도록 하는 자율 이동 로봇을 제공할 수 있다.According to the embodiment of the present invention having the above configuration, it is possible to provide an autonomous mobile robot capable of accurately determining the position of the robot body by self-correcting the recognition distance error of the distance sensing unit.
특히, 로봇 본체의 매 충전 복귀 시 거리 감지부의 오차를 보정할 수 있도록 하여 로봇 본체의 위치를 정밀하게 판단할 수 있는 이점이 있다.In particular, there is an advantage in that the position of the robot body can be precisely determined by correcting the error of the distance sensing unit when the robot body returns to charging every time.
또한, 휠 센서가 감지하는 주행부의 회전수에 기초하여, 실제 로봇 본체의 거리가 반영된 거리 감지부를 통해 위치를 이동 파악하는 자율 이동 로봇을 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide an autonomous mobile robot that detects movement through a distance sensor in which the distance of the actual robot body is reflected based on the number of rotations of the driving unit sensed by the wheel sensor.
또한, 바닥 감지 센서를 구비하여, 상기 거리 감지부의 오차를 보다 정밀하게 보정할 수 있는 이점이 있다.In addition, by providing a floor detection sensor, there is an advantage in that the error of the distance detection unit can be more precisely corrected.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 이동 로봇이 충전대의 전방의 일정 위치에 정렬한 상태를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 이동 로봇이 충전대에 도킹된 모습을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 이동 로봇과 충전대의 주요부들을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부의 구성들을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 이동 로봇의 거리 감지부의 자가 교정방법을 보여주는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자율 이동 로봇이 충전대의 전방의 일정 위치에 정렬한 상태를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 바닥 감지 센서의 충전 베이스를 감지한 모습을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자율 이동 로봇의 거리 감지부의 자가 교정방법을 보여주는 순서도이다.1 is a view showing a state in which an autonomous mobile robot according to an embodiment of the present invention is aligned at a predetermined position in front of a charging station.
2 is a diagram illustrating a state in which an autonomous mobile robot is docked on a charging stand according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating main parts of an autonomous mobile robot and a charging station according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram illustrating configurations of a sensor unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a self-calibration method of a distance sensing unit of an autonomous mobile robot according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a state in which an autonomous mobile robot is aligned at a predetermined position in front of a charging station according to another embodiment of the present invention.
7 is a view showing a state in which the charging base of the floor detection sensor is sensed according to another embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a self-calibration method of a distance sensing unit of an autonomous mobile robot according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the components from other components, and the essence, order, or order of the components are not limited by the terms.
또한, 본 발명의 사상이 제시되는 실시예에 제한된다고 할 수 없으며, 또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서, 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있다.In addition, it cannot be said that the spirit of the present invention is limited to the presented embodiment, and other embodiments included within the scope of the spirit of the present invention can be easily proposed by adding, changing, or deleting other components.
본 발명에 따른 자율 이동 로봇은, 로봇 청소기, 공항 안내 로봇 등이 있을 수 있으며, 이하에서는 로봇 청소기를 일 례로 들어 설명하기로 한다.The autonomous mobile robot according to the present invention may include a robot cleaner, an airport guide robot, and the like. Hereinafter, the robot cleaner will be described as an example.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자율 이동 로봇이 충전대의 전방의 일정 위치에 정렬한 상태를 보여주는 도면이고, 도 2는 본 실시 예의 자율 이동 로봇이 충전대에 도킹된 모습을 보여주는 도면이다.1 is a view showing a state in which an autonomous mobile robot according to an embodiment of the present invention is aligned at a predetermined position in front of a charging base, and FIG. 2 is a view showing a state in which the autonomous mobile robot of this embodiment is docked to the charging stand.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 이동 로봇인 로봇 청소기(10)는 청소구역의 바닥을 따라 이동하며 이물질을 흡입할 수 있다. 상기 로봇 청소기(10)는 충전대(20)에 도킹하여 후술할 전원부(130)의 배터리를 충전할 수 있다. Referring to FIG. 1 , a
로봇 청소기(10)는 상기 로봇 청소기(10)의 외관을 형성하며, 내측으로 로봇 청소기(10)를 구성하는 부품들이 수납되는 공간을 형성하는 로봇 본체(11)를 포함할 수 있다.The
상기 로봇 본체(11)의 내부에는, 상기 로봇 청소기(10)가 이동하며 이물질을 청소할 수 있도록, 흡입 유닛(미도시)이 구비될 수 있다. 상기 흡입 유닛은, 흡입력을 발생시키는 흡입 모터, 상기 흡입 모터에 의해 생성된 기류가 흡입되는 흡입구, 상기 흡입구를 통해 흡입된 기류 중 이물질을 분리하는 먼지 분리부 및 상기 먼지 분리부에 의해서 분리된 이물질들이 축적되는 이물질 먼지통을 포함할 수 있다. A suction unit (not shown) may be provided inside the
상기 로봇 청소기(10)는 상기 로봇 본체(11)에 회전 가능하게 구비되는 주행부(110)를 포함한다. 상기 주행부(110)는 좌측 바퀴 및 우측 바퀴를 포함할 수 있다. 상기 주행부(110)가 회전함에 따라 로봇 본체(11)가 청소구역의 바닥을 따라 이동될 수 있으며, 이 과정에서 상기 흡입 유닛을 통해 이물질이 흡입된다.The
또한, 상기 로봇 청소기(10)는, 거리 감지부(121)를 포함할 수 있다.Also, the
상기 거리 감지부(121)는, 상기 로봇 본체(11)의 전면에 배치될 수 있다. 또는, 상기 거리 감지부(121)는 상기 청소기의 본체(11)의 상면에 배치될 수 있다. The
상기 거리 감지부(121)는 상기 로봇 본체(11)에 고정적으로 설치될 수도 있고, 상기 거리 감지부(121)가 지향하는 방향이 변경 가능하도록 설치될 수도 있다.The
상기 거리 감지부(121)는 상기 로봇 청소기(10)의 이동 방향에 존재하는 물체, 특히 장애물을 감지하여 상기 물체와의 거리를 측정한 정보를 후술하는 제어부(170)에 전달할 수 있다.The
상기 거리 감지부(121)는 3D 센서부를 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 3D 센서부는 카메라 모듈과 레이저 모듈을 포함할 수 있다. 상기 카메라 모듈은 로봇 청소기와 피촬영 대상체의 원근거리를 산출하는 3차원 뎁스 카메라(3D Depth Camera)일 수 있다. 상기 레이저 모듈은 카메라 모듈에 인접하여 설치될 수 있다. 상기 레이저 모듈은 카메라 모듈에 의해 촬영되는 대상물에 레이저 라인을 조사할 수 있다. The
일 예에서 3D 센서부는 상기 레이저 모듈에서 방출되는 레이저 중 피촬영 대상체로부터 반사되는 일부를 수신하며, 수신된 레이저를 분석함으로써, 상기 로봇 본체(11)와 피촬영 대상체 사이의 거리를 측정할 수 있다. 이러한 거리 감지부(121)는 TOF(Timeof Flight) 방식을 사용할 수 있다.In one example, the 3D sensor unit receives a portion of the laser emitted from the laser module reflected from the object to be photographed, and by analyzing the received laser, it is possible to measure the distance between the
일 실시예에서, 상기 거리 감지부(121)는 LiDar, 레이저, IR, 초음파, vision depth 중 어느 하나 이상일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In an embodiment, the
또한, 상기 로봇 청소기(10)에는 전원부(130, 도 3 참고)가 구비되며, 상기 전원부(130)는 재충전이 가능한 배터리를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 로봇 청소기(10)를 구성하는 부품들은 상기 배터리로부터 전원을 공급받을 수 있으며, 따라서, 상기 배터리가 충전된 상태에서 상기 로봇 청소기(10)는 상용 전원과 전기적으로 분리된 상태에서 자력 주행이 가능하다. In addition, the
충전대(20)는 상용 전원과 연결되어, 상기 전원부(130)에 충전 전류를 공급하여 상기 배터리를 충전시킬 수 있다.The charging
상기 충전대(20)는 충전 본체(210) 및 충전 베이스(220)를 포함할 수 있다. 상기 충전 본체(210)는 충전단자(211) 및 복귀유도센서(212)를 구비할 수 있다(도 3 참고).The charging
충전단자(211)에 상기 로봇 청소기(10)의 상기 전원부(130)가 도킹 되어 상기 상용 전원에 전기적으로 연결되면, 상기 배터리의 충전이 이루어질 수 있다.When the
복귀유도센서(212)는 상기 충전 본체(210)에 구비되어, 상기 로봇 청소기 (10)가 상기 충전대(20)로 복귀 가능하도록 방향 및 거리를 지시하는 복귀 신호를 발신한다.The
충전 베이스(220)는 상기 충전대(210)의 바닥면을 형성하며, 상기 로봇 본체(11)를 지지할 수 있도록 상기 충전 본체(210)로부터 전방으로 연장되어 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 충전 베이스(220)는 상기 충전 본체(210)로부터 일정 길이(L)만큼 연장되어 형성될 수 있다.The charging
도 2를 참고하면, 상기 로봇 청소기(10)는 충전 복귀 시, 상기 충전 베이스(220)의 상면으로 주행하여 상기 충전 본체(210)에 도킹된다. 이에 따라, 상기 충전 베이스(220)는 상기 로봇 청소기(10)가 상기 충전 본체(210)에 도킹되어 충전될 때, 상기 로봇 본체(11)를 안정적으로 지지해줄 수 있다. Referring to FIG. 2 , the
상기 충전 베이스(220)의 단부는 상기 로봇 본체(11)가 상기 충전 베이스(220)의 상면으로 용이하게 주행할 수 있도록 라운드지게 형성될 수 있다.The end of the charging
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기와 충전대의 주요부들을 도시한 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부의 구성들을 도시한 블록도이다.3 is a block diagram illustrating main parts of a robot cleaner and a charging base according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a block diagram illustrating the configuration of a sensor unit according to an embodiment of the present invention.
도면에 도시된 바와 같이, 로봇 청소기(10)는 상기 주행부(110)를 구동시키는 구동부(140)를 더 포함할 수 있다. As shown in the drawing, the
상기 로봇 청소기(10)는 신호 수신부(150), 센서부(120), 데이터부(160) 및 동작 전반을 제어하는 제어부(170)를 더 포함할 수 있다. The
상기 센서부(120)는 거리 감지부(121), 바닥 감지 센서(122), 휠 센서(123) 및 보조 센서부(124) 중 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.The
구동부(140)는 상기 주행부(110)를 구동시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 구동부(140)는 상기 좌측 바퀴를 회전시키는 제1 구동모터와 상기 우측 바퀴를 회전시키는 제2 구동모터를 포함할 수 있다.The driving
이에 따라, 상기 제1 구동모터 및 상기 제2 구동모터의 독립적인 제어를 통해, 상기 로봇 청소기(10)의 직진, 후진 또는 선회가 이루어질 수 있다.Accordingly, through the independent control of the first driving motor and the second driving motor, the
예를 들어, 상기 제1 구동모터와 상기 제2 구동모터가 같은 방향으로 회전될 경우에는 상기 로봇 청소기(10)가 직진 주행할 수 있으며, 상기 제1 구동모터와 상기 제2 구동모터가 다른 속도로 회전되거나 서로 반대 방향으로 회전되는 경우에는 상기 로봇 청소기(10)의 주행 방향이 전환될 수 있다.For example, when the first driving motor and the second driving motor rotate in the same direction, the
신호 수신부(150)는 외부 신호를 감지한다. 상기 신호 수신부(150)는 예를 들어, 적외선 센서(Infrared Ray Sensor), 초음파 센서(Ultrasonic Sensor), RF 센서(Radio Frequency Sensor)를 포함할 수 있다. 상기 로봇 청소기(10)는 상기 신호 수신부(150)를 이용하여 상기 충전대(20)의 상기 복귀유도센서(212)가 발신하는 복귀 신호를 수신하여 상기 충전대(20)의 위치 및 방향을 확인할 수 있다. The
구체적으로, 상기 충전대(20)의 상기 복귀유도센서(212)는 상기 로봇 청소기(10)가 상기 충전대(20)로 복귀 가능하도록 방향 및 거리를 지시하는 복귀 신호를 발신한다. 상기 로봇 청소기(10)는 상기 신호 수신부(150)를 통해 상기 복귀 신호를 수신하여 후술하는 제어부(170)를 통해 현재의 위치를 판단하고 이동방향을 설정하여 상기 충전대(20)로 복귀할 수 있다.Specifically, the
거리 감지부(121)는 상술한 바와 같이, 상기 로봇 청소기(10)의 이동 방향에 존재하는 물체, 특히 장애물을 감지하여 획득 영상 및 검출 정보를 후술하는 제어부(170)에 전달할 수 있다.As described above, the
바닥 감지 센서(122), 다른 표현으로 클리프 센서(Cliff Sensor)는, 다양한 형태의 광센서를 이용하는데, 본 실시 예에서는 적외선 센서를 예로 들어 설명한다. 상기 바닥 감지 센서(122)는 PSD 센서와 같이 발광부와 수광부를 구비한 적외선 센서 모듈의 형태를 가질 수 있다. The
상기 바닥 감지 센서(122)는 기준 거리와 감지 범위를 가질 수 있다. 일 예로, 상기 바닥 감지 센서(122)는 삼각 측량방식을 이용하여 바닥면의 반사율, 색의 차이에 상관없이 안정적인 측정값을 얻을 수 있다. 바닥 감지 센서(122)는 발광부와 수광부를 구비한 적외선 센서, 초음파 센서, RF 센서, PSD(Position Sensitive Detector) 센서 등일 수 있다.The
상기 바닥 감지 센서(122)는 상기 로봇 청소기(10)가 이동하는 동안 연속하여 바닥을 감지한다. 일 예로써, 상기 바닥 감지 센서(122)는 상기 로봇 청소기(10)의 충전 베이스(220) 단부를 감지할 수 있다. The
휠 센서(Wheel Sensor, 123)는, 상기 주행부(110)에 연결되어 상기 주행부(110)의 회전수를 감지할 수 있다. 구체적으로, 상기 휠 센서(123)는 상기 좌측 바퀴 및 상기 우측 바퀴에 각각 연결될 수 있다. 여기서, 상기 휠 센서(123)는 로터리 엔코더(Rotary Encoder)일 수 있다.A
상기 로터리 엔코더는 상기 로봇 청소기(10)가 이동 중일 때, 상기 좌측 바퀴와 상기 우측 바퀴의 회전수를 감지하여 출력한다. 후술하는 제어부(170)는 상기 회전수를 이용하여 상기 로봇 청소기(10)의 주행 속도 및 이동거리를 연산할 수 있다.The rotary encoder detects and outputs the number of rotations of the left wheel and the right wheel when the
보조 센서부(124)는 레이저, 초음파, 적외선 중 적어도 하나를 이용하여 상기 로봇 청소기(10)의 전방, 즉 주행방향의 장애물을 감지할 수 있다. 상기 보조 센서부(124)는 송출되는 신호가 반사되어 입사되는 경우, 장애물의 존재여부 또는 장애물까지의 거리에 대한 정보를 장애물 감지 신호로써 후술하는 제어부(170)로 입력한다. 다만, 상기 보조 센서부(124)가 생략되는 구성도 가능하다. The
데이터부(160)에는 상기 센서부(120)로부터 입력되는 각종 신호가 저장된다. 예를 들어, 상기 데이터부(160)에는 후술하는 제어부(170)가 장애물을 판단하기 위한 기준데이터가 저장될 수 있으며, 감지된 장애물에 대한 거리 및 크기 등의 장애물정보가 저장될 수 있다.The
또한, 상기 데이터부(160)에는 로봇 청소기(10)의 동작을 제어하기 위한 제어 데이터 및 로봇 청소기(10)의 청소모드에 따른 데이터가 저장되며, 장애물 정보가 포함된 지도가 저장된다. In addition, control data for controlling the operation of the
상기 데이터부(160)는 HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치를 포함할 수 있다.The
제어부(170)는 상기 구동부(140)를 제어하여 상기 로봇 청소기(10)를 이동시킬 수 있다. 상기 제어부(170)를 통해 상기 구동부(140)는 상기 주행부(110)의 제1 구동모터 및 상기 제2 구동모터의 작동을 독립적으로 제어하여 상기 로봇 청소기(10)가 직진 또는 회전하여 주행할 수 있다.The
상기 제어부(170)는 상기 센서부(120)로부터 감지되는 신호를 상기 데이터부(160)에 저장하고, 상기 신호를 분석하여 상기 로봇 청소기(10)의 위치, 장애물 존재 여부 및 상기 장애물 까지의 거리 등을 판단할 수 있다.The
구체적으로, 상기 제어부(170)는 상기 거리 감지부(121)로부터 입력되는 획득영상 데이터를 시간에 따라 비교 분석하여 이동거리 및 이동방향을 산출하고, 이에 따라 상기 로봇 청소기(10)의 위치를 산출할 수 있다.Specifically, the
일 예로, 상기 제어부(170)는 상기 거리 감지부(121)로부터 입력된 획득영상 데이터로부터 특징점을 추출하고, 상기 특징점을 이용하여 상기 로봇 청소기(10)의 위치를 산출할 수 있고, 청소 영역에 대한 청소 지도를 작성할 수 있다.For example, the
또 다른 예로, 상기 제어부(170)는 상기 거리 감지부(121)로부터 수신된 레이저를 분석함으로써, 상기 로봇 청소기(10)와 피촬영 대상체 사이의 거리를 측정할 수 있다.As another example, the
상기 제어부(170)는 상기 바닥 감지 센서(122)가 지면을 향해 발광한 적외선의 발광신호와 장애물에 의해 반사되어 수신되는 반사신호 간의 적외선 각도를 측정하여, 낭떠러지를 감지하고 그 깊이를 분석할 수 있다.The
또한, 상기 제어부(170)는 상기 바닥 감지 센서(122)가 지면을 향해 발광한 적외선의 발광신호와 장애물에 의해 반사되어 수신되는 반사신호 간의 적외선 각도를 측정하여, 바닥면으로부터 돌출되어 있는 장애물을 감지할 수 있다. In addition, the
상기 제어부(170)는 상기 휠 센서(123)로부터 감지되는 상기 주행부(110)의 회전수를 통해 이동 중인 상기 로봇 청소기(10)의 주행 속도 및 상기 로봇 청소기(10)의 이동거리를 연산할 수 있다.The
또한, 상기 제어부(170)는, 상기 보조 센서부(124)를 통해 감지되는 장애물 감지 신호를 이용하여 정밀하게 상기 로봇 청소기(10)의 위치, 장애물 존재 여부 및 장애물까지의 거리를 인식할 수 있다. Also, the
상기 제어부(170)는 상기 전원부(130) 배터리의 잔량 및 충전 상태를 파악할 수 있다. 상기 제어부(170)는 상기 배터리의 전원 잔량이 부족하다고 판단되는 경우, 상기 충전대(20)로 상기 로봇 청소기(10)를 이동시킬 수 있다.The
이때, 상기 제어부(170)는 상기 신호 수신부(150)를 통해 감지된 상기 복귀유도센서(212)의 상기 복귀 신호를 통해 상기 충전대(20)의 위치를 파악할 수 있다. 상기 제어부(170)는 상기 충전대(20)의 위치 파악 후, 원활한 충전 복귀를 위해 상기 구동부(140)를 제어하여 상기 로봇 본체(11)를 미리 설정된 위치로 정렬시킨 후, 충전 복귀 시킬 수 있다.In this case, the
제어부(170)는 설정된 지정영역에 대한 청소가 완료되면, 청소기록을 상기 데이터부(160)에 저장할 수 있다.When cleaning of the set designated area is completed, the
이하에서는, 본 발명 자율 이동 로봇의 일 예인 로봇 청소기(10)의 충전 복귀 시 상기 거리 감지부(121)의 자가 교정 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a self-calibration method of the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자율 이동 로봇의 거리 감지부 자가 교정방법을 보여주는 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a method for self-calibrating a distance sensing unit of an autonomous mobile robot according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따른 자율 이동 로봇인 상기 로봇 청소기(10)는 복수의 운전 모드로 구동될 수 있다. 상기 복수의 운전 모드는, 예를 들어 청소 모드, 주행 모드, 대기 모드, 충전 복귀 모드, 충전 모드 등을 구비할 수 있다.The
상기 로봇 청소기(10)의 상기 제어부(170)는 주행 중 상기 충전대(20)로의 복귀 필요 여부를 판단한다.The
상기 충전대(20)로의 복귀가 필요한 경우는 예를 들어, 상기 배터리의 전원 잔량이 부족하다고 판단되는 경우 또는 청소가 완료된 경우일 수 있다.The need to return to the charging
상기 충전대(20)로의 복귀가 필요한 경우, 자율 이동 로봇인 상기 로봇 청소기(10)는 상기 신호 수신부(150)를 통해 상기 충전대(20)의 복귀유도센서(212)가 발신하는 복귀 신호를 수신하여 상기 충전대(20) 위치를 파악한다(S10).When it is necessary to return to the charging
상기 로봇 청소기(10)는 파악한 상기 충전대(20)의 위치를 기초로, 상기 로봇 청소기(10)를 미리 설정된 기준 위치인 제 1 위치 및 방향으로 정렬한다(S20).The
상기 제 1 위치에 정렬된 상기 로봇 청소기(10)는 상기 거리 감지부(121)를 이용해 상기 충전대(20)의 일 지점까지의 측정 거리인 제 1 거리(D1)를 측정한다(S30). 일 예로, 상기 제 1 거리는 상기 제 1 위치로부터 상기 충전 본체(210)의 일 지점까지의 거리일 수 있다.The
이 때, 상기 제어부(170)는 산출한 상기 제 1 거리를 상기 데이터부(160)에 저장할 수 있다.In this case, the
상기 제 1 거리를 산출한 후, 상기 로봇 청소기(10)는 상기 제 1 위치에서 상기 충전대(20)를 향하여 이동하면서 충전대(20)로 복귀한다(S40).After calculating the first distance, the
이 때, 상기 로봇 청소기(10)는 복귀 시작 시점을 상기 데이터부(160)에 저장할 수 있다.In this case, the
상기 로봇 청소기(10)가 상기 충전대(20)를 향해 이동하는 과정에서 상기 제어부(170)는 상기 휠 센서(123)에 의해 감지되는 상기 주행부(110)의 회전수를 파악할 수 있으며, 상기 회전수를 통해 상기 로봇 청소기(10)의 이동 거리를 산출할 수 있다.In the process of moving the
상기 제어부(170)는 상기 로봇 청소기(10)의 상기 충전대(20)의 충전단자(211)에 도킹 완료 시점을 검출할 수 있다(S50). 이 때, 상기 제어부(170)는 도킹 완료 시점을 상기 데이터부(160)에 저장할 수 있다.The
상기 제어부(170)는 상기 로봇 청소기(10)의 상기 복귀 시작 시점부터 상기 도킹 완료 시점까지의 상기 주행부(110)의 회전수에 기초하여 상기 로봇 청소기(10)가 이동한 이동 거리인 제 2 거리를 산출할 수 있다(S60). 일 예로, 상기 제 2 거리는 상기 제 1 위치로부터 상기 충전 본체(210)까지 상기 로봇 청소기(10)의 이동 거리일 수 있다.The
이 때, 상기 제어부(170)는 산출한 상기 제 2 거리를 상기 데이터부(160)에 저장할 수 있다. 상기 데이터부(160)에는, 상기 로봇 청소기(10)의 충전 복귀 시마다 입력된 복수의 제 2 거리 데이터가 저장될 수 있다. 또한 상기 데이터부(160)에는, 상기 복수의 제 2 거리 데이터로부터 연산된 제 2 거리 평균값이 저장될 수 있다.In this case, the
상기 제어부(170)는 상기 제 1 거리 및 상기 제 2 거리의 차이의 절대 값과 기준 값과 비교하여 상기 거리 감지부(121)의 교정 필요 여부를 판단할 수 있다(S70).The
보다 구체적으로, 상기 데이터부(160)에는 상기 측정 거리 및 상기 이동 거리의 차이의 허용 수치인 상기 기준 값이 저장되어 있을 수 있다. 상기 제어부(170)는 상기 제 1 거리 및 상기 제 2 거리의 차이의 절대 값이 상기 기준 값보다 작은 경우, 상기 거리 감지부(121)의 교정이 필요하다고 판단할 수 있다.More specifically, the reference value, which is an allowable value of a difference between the measured distance and the moving distance, may be stored in the
상기 제어부(170)의 판단 결과, 상기 거리 감지부(121)의 교정이 필요한 경우, 상기 제어부(170)는 상기 거리 감지부(121)를 교정할 수 있다(S80).As a result of the determination of the
일 실시예에서, 상기 제어부(170)는 상기 데이터부(160)에 저장된 상기 제 2 거리 평균값에 기초하여 상기 거리 감지부(121)를 교정할 수 있다. 보다 자세하게는, 상기 제어부(170)는 상기 로봇 청소기(10)의 매 충전 복귀 시마다 계산된 상기 복수의 제 2 거리 데이터의 평균값인 제 2 거리 평균값에 기초하여 상기 거리 감지부(121)를 교정할 수 있다.In an embodiment, the
예를 들어, 상기 거리 감지부(121)에서 감지된 제 1 거리와 상기 제 2 거리 평균값의 차이값 만큼에 대응하는 보정 계수를 산출하고, 추후 상기 거리 감지부(121)에서 감지된 제 1 거리에 보정 계수를 적용하여 최종적으로 보정된 제 1 거리를 획득할 수 있다. 따라서, 매 충전 복귀 시마다 상기 보정 계수가 산출될 수 있다. For example, a correction coefficient corresponding to the difference between the first distance sensed by the
다른 실시예에서, 상기 제어부(170)는 상기 제 2 거리에 기초하여 상기 거리 감지부(121)를 교정할 수 있다. In another embodiment, the
예를 들어, 상기 거리 감지부(121)에서 감지된 제 1 거리와 상기 제 2 거리의 차이값 만큼에 대응하는 보정 계수를 산출하고, 추후 상기 거리 감지부(121)에서 감지된 제 1 거리에 보정 계수를 적용하여 최종적으로 보정된 제 1 거리를 획득할 수 있다. 따라서, 매 충전 복귀 시마다 상기 보정 계수가 산출될 수 있다. For example, a correction coefficient corresponding to the difference between the first distance and the second distance sensed by the
이에 따라, 상기 로봇 청소기(10)의 매 충전 복귀 시 마다 상기 거리 감지부(121)의 거리 감지 정확도 및 신뢰도를 개선할 수 있다.Accordingly, it is possible to improve the distance sensing accuracy and reliability of the
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 다른 실시예는 상기한 실시예와 비교하여, 상기 로봇 청소기 (10)의 상기 충전 베이스(210) 단부까지의 거리를 측정하여 상기 거리 감지부(121)를 교정하는 것에 차이가 있다.Another embodiment of the present invention is different from the above-described embodiment in measuring the distance to the end of the charging
또한, 본 발명의 다른 실시예에서는 상기한 실시예의 도면 및 도면부호를 원용한다.In addition, in another embodiment of the present invention, the drawings and reference numerals of the above embodiments are referred to.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자율 이동 로봇이 충전대의 전방의 일정 위치에 정렬한 상태를 보여주는 도면이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 바닥 감지 센서의 충전 베이스를 감지한 모습을 보여주는 도면이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자율 이동 로봇의 거리 감지부의 자가 교정방법을 보여주는 순서도이다.6 is a view showing a state in which the autonomous mobile robot is aligned at a predetermined position in front of the charging station according to another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a view showing the charging base of the floor sensor according to another embodiment of the present invention. 8 is a flowchart illustrating a self-calibration method of a distance sensing unit of an autonomous mobile robot according to another embodiment of the present invention.
상기 로봇 청소기(10)의 상기 제어부(170)는 주행 중 상기 충전대(20)로의 복귀 필요 여부를 판단한다.The
상기 충전대(20)로의 복귀가 필요한 경우는 예를 들어, 상기 배터리의 전원 잔량이 부족하다고 판단되는 경우 또는 청소가 완료된 경우일 수 있다.The need to return to the charging
상기 충전대(20)로의 복귀가 필요한 경우, 상기 로봇 청소기(10)는 상기 신호 수신부(150)를 통해 상기 충전대(20)의 복귀유도센서(212)가 발신하는 복귀 신호를 수신하여 상기 충전대(20) 위치를 파악한다(S10).When it is necessary to return to the charging
상기 로봇 청소기(10)는 파악한 상기 충전대(20)의 위치를 기초로, 상기 로봇 청소기(10)를 미리 설정된 제 1 위치 및 방향으로 정렬한다(S20).The
상기 제 1 위치에 정렬된 상기 로봇 청소기(10)는 상기 거리 감지부(121)를 이용해 상기 충전 베이스(220)의 단부까지의 거리를 측정하고, 상기 측정된 거리를 이용하여 상기 제 1 위치로부터 상기 충전 베이스(220)의 단부까지의 수평거리(제 3 거리)를 측정할 수 있다(S30a).The
즉, 상기 로봇 청소기(10)는 상기 거리 감지부(121)를 통해 상기 제 1 위치로부터 상기 충전 베이스(220)의 단부까지의 수평거리에 해당하는 측정 거리인 제 3 거리를 산출할 수 있다.That is, the
이 때, 상기 제어부(170)는 산출한 상기 제 3 거리를 상기 데이터부(160)에 저장할 수 있다.In this case, the
상기 제 3 거리를 산출한 후, 상기 로봇 청소기(10)는 상기 충전대(20)를 향해 복귀한다(S40).After calculating the third distance, the
이 때, 상기 로봇 청소기(10)는 복귀 시작 시점을 상기 데이터부(160)에 저장할 수 있다.In this case, the
상기 로봇 청소기(10)가 상기 충전대(20)를 향해 이동하는 과정에서 상기 제어부(170)는 상기 휠 센서(123)에 의해 감지되는 상기 주행부(110)의 회전수를 파악할 수 있으며, 상기 회전수를 통해 상기 로봇 청소기(10)의 이동 거리를 산출할 수 있다.In the process of moving the
상기 제어부(170)는 상기 바닥 감지 센서(122)를 통해 상기 로봇 청소기(10)의 상기 충전 베이스(210) 단부로의 도달 완료 시점을 검출할 수 있다(S50a).The
이 때, 상기 제어부(170)는 상기 충전 베이스(210) 단부 도달 완료 시점을 상기 데이터부(160)에 저장할 수 있다.In this case, the
상기 제어부(170)는 상기 로봇 청소기(10)의 상기 복귀 시작 시점부터 상기 충전 베이스(210) 단부 도달 완료 시점까지의 상기 주행부(110)의 회전수에 기초하여 상기 로봇 청소기(10)가 이동한 이동 거리인 제 4 거리를 산출할 수 있다(S60a). The
일 예로, 상기 제 4 거리는 상기 제 1 위치로부터 상기 충전 베이스(220)의 단부까지 상기 로봇 청소기(10)의 이동 거리일 수 있다.For example, the fourth distance may be a moving distance of the robot cleaner 10 from the first position to the end of the charging
이 때, 상기 제어부(170)는 산출한 상기 제 4 거리를 상기 데이터부(160)에 저장할 수 있다. In this case, the
상기 데이터부(160)에는, 상기 로봇 청소기(10)의 충전 복귀 시마다 입력된 복수의 제 4 거리 데이터가 저장될 수 있다. 또한 상기 데이터부(160)에는, 상기 복수의 제 4 거리 데이터로부터 연산된 제 4 거리 평균값이 저장될 수 있다.A plurality of fourth distance data input each time the
상기 제어부(170)는 상기 제 3 거리 및 상기 제 4 거리의 차이의 절대 값과 기준 값과 비교하여 상기 거리 감지부(121)의 교정 필요 여부를 판단할 수 있다(S70a).The
보다 구체적으로, 상기 데이터부(160)에는 상기 측정 거리 및 상기 이동 거리의 차이의 허용 수치인 상기 기준 값이 저장되어 있을 수 있다. 상기 제어부(170)는 상기 제 3 거리 및 상기 제 4 거리의 차이의 절대 값이 상기 기준 값보다 작은 경우, 상기 거리 감지부(121)의 교정이 필요하다고 판단할 수 있다.More specifically, the reference value, which is an allowable value of a difference between the measured distance and the moving distance, may be stored in the
상기 제어부(170)의 판단 결과, 상기 거리 감지부(121)의 교정이 필요한 경우, 상기 제어부(170)는 상기 거리 감지부(121)를 교정할 수 있다(S80).As a result of the determination of the
일 실시예에서, 상기 제어부(170)는 상기 데이터부(160)에 저장된 상기 제 4 거리 평균값에 기초하여 상기 거리 감지부(121)를 교정할 수 있다. 보다 자세하게는, 상기 제어부(170)는 상기 로봇 청소기(10)의 매 충전 복귀 시마다 계산된 상기 복수의 제 4 거리 데이터의 평균값인 4 거리 평균값에 기초하여 상기 거리 감지부(121)를 교정할 수 있다.In an embodiment, the
예를 들어, 상기 거리 감지부(121)에서 감지된 제 3 거리와 상기 제 4 거리 평균값의 차이값 만큼에 대응하는 보정 계수를 산출하고, 추후 상기 거리 감지부(121)에서 감지된 제 3 거리에 보정 계수를 적용하여 최종적으로 보정된 제 3 거리를 획득할 수 있다. 따라서, 매 충전 복귀 시마다 상기 보정 계수가 산출될 수 있다.For example, a correction coefficient corresponding to the difference between the third distance sensed by the
다른 실시예에서, 상기 제어부(170)는 상기 제 4 거리에 기초하여 상기 거리 감지부(121)를 교정할 수 있다. 예를 들어, 상기 거리 감지부(121)에서 감지된 제 3 거리와 상기 제 4 거리의 차이값 만큼에 대응하는 보정 계수를 산출하고, 추후 상기 거리 감지부(121)에서 감지된 제 3 거리에 보정 계수를 적용하여 최종적으로 보정된 제 3 거리를 획득할 수 있다. 따라서, 매 충전 복귀 시마다 상기 보정 계수가 산출될 수 있다. In another embodiment, the
이에 따라, 상기 로봇 청소기(10)의 보다 정밀하게 매 충전 복귀 시 마다 상기 거리 감지부(121)의 거리 감지 정확도 및 신뢰도를 개선할 수 있다.Accordingly, it is possible to improve the accuracy and reliability of the distance detection of the
이하에서는 본 발명의 또 다른 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described.
본 발명의 또 다른 실시예는 상기한 다른 실시예와 비교하여, 상기 거리 감지부(121)를 통해 로봇 청소기(10)의 상기 충전대(20)의 일 지점까지의 거리를 측정하여 상기 거리 감지부(121)를 교정하는 것에 차이가 있다.Another embodiment of the present invention measures the distance to a point of the charging
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에서는 상기한 다른 실시예의 도면 및 도면부호를 원용한다.In addition, in another embodiment of the present invention, the drawings and reference numerals of the other embodiments described above are used.
본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 제 1 위치에 정렬된 상기 로봇 청소기(10)는 상기 거리 감지부(121)를 이용해 상기 충전대(20)의 일 지점까지의 거리(D1, 도 1 참고)를 측정하고, 상기 측정한 값에서 상기 데이터부(160)에 저장된 상기 충전 베이스(220)의 길이(L, 도 1 참고)를 뺀 값인 제 5 거리를 산출한다In another embodiment of the present invention, the
이에 따라, 상기 제 5 거리는 상기 제 1 위치로부터 상기 충전 베이스(220)의 단부까지의 거리일 수 있다.Accordingly, the fifth distance may be a distance from the first position to the end of the charging
이 때, 상기 제어부(170)는 산출한 상기 제 5 거리를 상기 데이터부(160)에 저장할 수 있다.In this case, the
상기 제어부(170)는 상기 제 5 거리 및 상기 제 4 거리의 차이의 절대 값과 기준 값과 비교하여 상기 거리 감지부(121)의 교정 필요 여부를 판단할 수 있다(S70a).The
보다 구체적으로, 상기 데이터부(160)에는 상기 측정 거리 및 상기 이동 거리의 차이의 허용 수치인 상기 기준 값이 저장되어 있을 수 있다. 상기 제어부(170)는 상기 제 5 거리 및 상기 제 4 거리의 차이의 절대 값이 상기 기준 값보다 작은 경우, 상기 거리 감지부(121)의 교정이 필요하다고 판단할 수 있다.More specifically, the reference value, which is an allowable value of a difference between the measured distance and the moving distance, may be stored in the
상기 제어부(170)의 판단 결과, 상기 거리 감지부(121)의 교정이 필요한 경우, 상기 제어부(170)는 상기 거리 감지부(121)를 교정할 수 있다(S80).As a result of the determination of the
일 실시예에서, 상기 제어부(170)는 상기 거리 감지부(121)에서 감지된 제 5 거리와 상기 제 4 거리 평균값의 차이값 만큼에 대응하는 보정 계수를 산출하고, 추후 상기 거리 감지부(121)에서 감지된 제 5 거리에 보정 계수를 적용하여 최종적으로 보정된 제 5 거리를 획득할 수 있다. 따라서, 매 충전 복귀 시마다 상기 보정 계수가 산출될 수 있다.In an embodiment, the
다른 실시예에서, 상기 제어부(170)는 상기 제 4 거리에 기초하여 상기 거리 감지부(121)를 교정할 수 있다. 예를 들어, 상기 거리 감지부(121)에서 감지된 제 5 거리와 상기 제 4 거리의 차이값 만큼에 대응하는 보정 계수를 산출하고, 추후 상기 거리 감지부(121)에서 감지된 제 5 거리에 보정 계수를 적용하여 최종적으로 보정된 제 5 거리를 획득할 수 있다. 따라서, 매 충전 복귀 시마다 상기 보정 계수가 산출될 수 있다. In another embodiment, the
전술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허 청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 후술될 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론, 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all respects and not restrictive, and the scope of the present invention will be indicated by the appended claims rather than the foregoing detailed description. And all changes and modifications derived from the meaning and scope of the claims to be described later as well as equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.
10 로봇 청소기
110 주행부
120 센서부
130 전원부
140 구동부
150 신호 수신부
160 데이터부
170 제어부
20 충전대10 robot vacuum cleaner
110 drive
120 sensor unit
130 power supply
140 drive
150 signal receiver
160 data part
170 control
20 charging stand
Claims (16)
상기 로봇 본체의 일면에 구비되어, 상기 로봇 본체의 주변 환경과의 거리를 측정하는 거리 감지부;
상기 주행부의 회전수를 감지하는 휠 센서; 및
상기 주행부를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는, 제 1 위치에 상기 로봇 본체를 정렬시키고, 상기 거리 감지부를 통해 상기 제 1 위치로부터 제 2 위치까지의 측정 거리를 산출하고,
상기 휠 센서로부터 감지되는 회전수를 기초로 상기 로봇 본체의 상기 제 1 위치로부터 상기 제 2 위치까지의 이동 거리를 산출하여,
상기 측정 거리 및 상기 이동 거리에 기초하여 상기 거리 감지부의 교정 여부를 결정하는 자율 이동 로봇.a robot body having a power supply unit having a battery and a battery charging terminal and a driving unit;
a distance sensing unit provided on one surface of the robot body to measure a distance of the robot body to the surrounding environment;
a wheel sensor for detecting the number of revolutions of the driving unit; and
A control unit for controlling the driving unit,
The control unit aligns the robot body to a first position, and calculates a measurement distance from the first position to the second position through the distance sensing unit,
Calculating the moving distance from the first position to the second position of the robot body based on the number of revolutions detected by the wheel sensor,
An autonomous mobile robot that determines whether to calibrate the distance sensing unit based on the measured distance and the moving distance.
상기 로봇 본체는, 충전대에 도킹하여 상기 배터리를 충전할 수 있으며,
상기 제 2 위치는 상기 충전대의 일 지점의 위치인 것을 특징으로 하는 자율 이동 로봇.The method of claim 1,
The robot body can be docked in a charging stand to charge the battery,
The second position is an autonomous mobile robot, characterized in that it is a position of one point of the charging station.
상기 충전대는, 충전 단자를 구비하는 충전 본체를 포함하고,
상기 제 2 위치는 상기 충전 본체의 일 지점의 위치이고,
상기 제어부는 상기 로봇 본체의 상기 충전 본체로의 도킹 여부에 기초하여 상기 로봇 본체의 상기 제 2 위치로의 도달 여부를 판단하는 자율 이동 로봇.3. The method of claim 2,
The charging stand includes a charging body having a charging terminal,
The second position is a position of one point of the charging body,
The control unit is an autonomous mobile robot that determines whether the robot body has reached the second position based on whether the robot body is docked to the charging body.
상기 충전대는, 충전 본체 및 상기 충전 본체의 전방으로 연장되는 충전 베이스를 포함하고,
상기 제 2 위치는 상기 충전 베이스의 단부의 위치이고,
상기 로봇 본체는 상기 로봇 본체의 하방 정보를 획득하는 바닥 감지 센서를 포함하고,
상기 제어부는 상기 바닥 감지 센서에서 상기 베이스의 단부를 감지한 것으로부터 상기 로봇 본체의 제 2 위치 도달 여부를 판단하는 자율 이동 로봇.3. The method of claim 2,
The charging stand includes a charging body and a charging base extending in front of the charging body,
the second position is the position of the end of the charging base;
The robot body includes a floor detection sensor that acquires downward information of the robot body,
The control unit is an autonomous mobile robot that determines whether the second position of the robot body has been reached based on the detection of the end of the base by the floor detection sensor.
상기 제어부는, 상기 거리 감지부로부터 획득한 정보를 기초로 상기 제 1 위치로부터 상기 충전 본체까지의 거리를 감지하고,
감지한 거리에서 상기 충전 베이스의 길이를 뺀 값으로 상기 측정 거리를 산출하는 자율 이동 로봇. 5. The method of claim 4,
The control unit detects a distance from the first position to the charging body based on the information obtained from the distance sensing unit,
An autonomous mobile robot that calculates the measured distance by subtracting the length of the charging base from the detected distance.
상기 제어부는, 상기 측정 거리와 상기 이동 거리의 차이값의 절대값이 기준값 보다 큰 경우에 상기 거리 감지부를 교정하는 자율 이동 로봇.The method of claim 1,
The control unit may be configured to calibrate the distance sensing unit when an absolute value of a difference between the measured distance and the moving distance is greater than a reference value.
상기 로봇 본체는 상기 이동 거리에 대한 정보를 저장하는 데이터부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 데이터부에 저장된 상기 이동 거리의 평균값에 기초하여 상기 거리 감지부를 교정하는 자율 이동 로봇.7. The method of claim 6,
The robot body includes a data unit for storing information on the moving distance,
The control unit is an autonomous mobile robot that calibrates the distance sensing unit based on an average value of the moving distances stored in the data unit.
상기 제어부는 상기 이동 거리 값에 기초하여 상기 거리 감지부를 교정하는 자율 이동 로봇.7. The method of claim 6,
The control unit is an autonomous mobile robot that calibrates the distance sensing unit based on the moving distance value.
상기 제어부는 상기 로봇 본체의 상기 충전대로의 복귀 필요여부를 판단하고,
상기 제어부는 상기 충전대로의 복귀를 결정한 경우, 상기 제 1 위치로 상기 로봇 본체를 정렬시키는 자율 이동 로봇.3. The method of claim 2,
The control unit determines whether the robot body needs to return to the charging station,
When the control unit determines to return to the charging station, the autonomous mobile robot aligns the robot body to the first position.
상기 거리 감지부는 LiDar, 레이저, IR, 초음파 및 vision depth 중 어느 하나 이상인 자율 이동 로봇.The method of claim 1,
The distance sensing unit is an autonomous mobile robot that is at least one of LiDar, laser, IR, ultrasound, and vision depth.
상기 자율 이동 로봇은 로봇 청소기인 자율 이동 로봇.11. The method according to any one of claims 1 to 10,
The autonomous mobile robot is an autonomous mobile robot that is a robot cleaner.
상기 제 1 위치로부터 제 2 위치까지의 측정 거리를 거리 감지부를 통해 측정하는 단계;
상기 자율 이동 로봇이 상기 제 2 위치를 향해 진입하는 단계;
상기 제 2 위치로의 도달 여부를 검출하는 단계;
상기 자율 이동 로봇의 주행부의 회전수에 기초하여 상기 제 1 위치로부터 상기 제 2 위치까지 이동 거리를 측정하는 단계;
상기 측정 거리 및 상기 이동 거리에 기초하여 상기 거리 감지부의 교정 필요여부를 판단하는 단계; 및
교정이 필요한 것으로 판단된 경우, 상기 거리 감지부를 교정하는 단계를 포함하는 자율 이동 로봇의 제어방법.aligning the autonomous mobile robot to a preset first position;
measuring a measurement distance from the first position to a second position through a distance sensing unit;
entering the autonomous mobile robot toward the second position;
detecting whether the second location has been reached;
measuring a moving distance from the first position to the second position based on the number of rotations of the driving unit of the autonomous mobile robot;
determining whether calibration of the distance sensing unit is necessary based on the measured distance and the moving distance; and
When it is determined that calibration is necessary, the method of controlling an autonomous mobile robot comprising the step of calibrating the distance sensing unit.
상기 자율 이동 로봇은, 충전대에 도킹하여 상기 로봇청소기의 배터리를 충전할 수 있으며,
상기 제 2 위치는 상기 충전대에 형성되는 충전 본체 일 지점의 위치이고,
상기 제 2 위치로의 도달 여부는 상기 자율 이동 로봇의 상기 충전대로의 도킹 여부에 기초하여 판단하는 자율 이동 로봇의 제어방법.13. The method of claim 12,
The autonomous mobile robot may be docked on a charging stand to charge the battery of the robot cleaner,
The second position is a position of one point of the charging body formed on the charging stand,
A control method of an autonomous mobile robot for determining whether to reach the second position based on whether the autonomous mobile robot is docked with the charging station.
상기 자율 이동 로봇은, 충전대에 도킹하여 상기 자율 이동 로봇의 배터리를 충전할 수 있으며,
상기 충전대는 충전 본체 및 상기 충전 본체로부터 전방으로 연장되는 충전 베이스 단부를 포함하고,
상기 제 2 위치는 상기 충전 베이스 단부의 위치이고,
상기 제 2 위치로의 도달 여부는 상기 자율 이동 로봇에 구비되는 바닥 감지 센서의 상기 충전 베이스 단부의 감지에 기초하여 판단하는 자율 이동 로봇의 제어방법.13. The method of claim 12,
The autonomous mobile robot may be docked on a charging stand to charge the battery of the autonomous mobile robot,
The charging station includes a charging body and a charging base end extending forwardly from the charging body,
the second position is a position of the charging base end;
A control method of an autonomous mobile robot for determining whether to arrive at the second position based on detection of the charging base end of a floor detection sensor provided in the autonomous mobile robot.
상기 제 2 위치까지 이동 거리를 측정하는 단계는,
상기 제 1 위치로부터 상기 충전 본체의 일 지점까지의 거리를 상기 거리 감지부를 통해 감지하는 단계; 및
상기 감지한 거리에서 상기 충전 베이스의 길이를 감하여 상기 측정 거리를 산출하는 단계를 포함하는 자율 이동 로봇의 제어방법.15. The method of claim 14,
Measuring the moving distance to the second position comprises:
detecting a distance from the first position to a point of the charging body through the distance sensing unit; and
and calculating the measured distance by subtracting the length of the charging base from the sensed distance.
상기 교정 필요여부를 판단하는 단계에서는, 상기 측정 거리와 상기 이동 거리의 차이값의 절대값이 기준값 보다 큰 경우 상기 거리 감지부의 교정이 필요하다고 판단하고,
상기 거리 감지부 교정 단계에서는, 상기 이동 거리 또는 데이터부에 저장된 상기 이동 거리의 평균값에 기초하여 상기 거리 감지부를 교정하는 자율 이동 로봇의 제어방법.14. The method of claim 13,
In the step of determining whether the calibration is necessary, if the absolute value of the difference between the measured distance and the moving distance is greater than a reference value, it is determined that calibration of the distance sensing unit is necessary,
In the step of calibrating the distance sensing unit, the control method of the autonomous mobile robot for calibrating the distance sensing unit based on the moving distance or an average value of the moving distance stored in the data unit.
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