WO2016076467A1 - System and method for moving robot by using pointer - Google Patents

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WO2016076467A1
WO2016076467A1 PCT/KR2014/011070 KR2014011070W WO2016076467A1 WO 2016076467 A1 WO2016076467 A1 WO 2016076467A1 KR 2014011070 W KR2014011070 W KR 2014011070W WO 2016076467 A1 WO2016076467 A1 WO 2016076467A1
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WO
WIPO (PCT)
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pointer
robot
pointed
current
unit
Prior art date
Application number
PCT/KR2014/011070
Other languages
French (fr)
Korean (ko)
Inventor
정창현
김승진
Original Assignee
한화테크윈 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0234Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons
    • G05D1/0236Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons in combination with a laser
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00Controls for manipulators
    • B25J13/08Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices

Definitions

  • the present invention relates to a traveling system and method of a robot using a pointer, and more particularly, to display a desired position on a ceiling using a pointer, and a robot recognizes the display to correct a current position of the robot. It relates to a traveling system and method of the robot.
  • Robots have been developed for industrial use and play an important part in factory automation, and robot applications are gradually expanding. For example, robots in the medical field and robots in the aerospace field are being developed, and home robots that can be used in general homes are also being made. Representative robot cleaners are gradually being used in homes recently.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and provides a system and method for driving a robot using a pointer that displays a desired position on the ceiling using a pointer, and the robot recognizes the display to correct the current position of the robot. do.
  • the traveling method of a robot using a pointer in the moving method of the robot using a pointer, the desired position on the ceiling with a laser beam irradiated from the pointer (pointing) step; Confirming the pointed position with a camera of the robot; Receiving a location of a current pointer from the pointer; And correcting the position of the robot.
  • a method of driving a robot using a pointer the method of driving a robot using a plurality of pointers, the method including: checking a pointed position at a first pointer with a camera of the robot; step; Receiving a current position of a first pointer from the first pointer; Correcting the position of the robot; Confirming the pointed position at the second pointer with the camera of the robot; Receiving a location of a current second pointer from the second pointer; And correcting the position of the robot.
  • FIG. 1 is a view showing a schematic implementation state of a traveling system of a robot using a pointer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram of a traveling system of a robot using a pointer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a view illustrating a schematic appearance of a pointer in a traveling system of a robot using a pointer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating that the pointer of FIG. 3 checks its position indoors.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating that the pointer of FIG. 3 points to a desired position indoors.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a position of a robot pointed by a pointer in a robot driving system using a pointer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a robot correcting a current position based on a position pointed by a pointer in a robot driving system using a pointer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a scanning position of a robot by a pointer in a robot driving system using a pointer according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a robot correcting a moving direction based on a position pointed by a pointer in a robot driving system using a pointer according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a driving method of a robot using a pointer according to an embodiment of the present invention.
  • the pointer is used to mark the desired position on the ceiling, and the robot recognizes the mark to correct the current position of the robot.
  • FIG. 1 is a view showing a schematic implementation state of a traveling system of a robot using a pointer according to an embodiment of the present invention.
  • a driving system of a robot using a pointer includes a pointer 100 and a robot 200, and uses the pointer 100 in an indoor space S. Correct the position of the robot 200. Specifically, the pointer 100 points to a desired position on the ceiling of the indoor space S, checks the pointed position P in the robot 200, and the robot 200 The position of the current pointer 100 is received from the pointer 100 to correct the position. That is, the position of the robot may be displayed on the ceiling using the pointer 100, and the robot 200 may recognize the display using a camera or the like to correct the current position and / or direction.
  • FIG. 2 is a block diagram of a traveling system of a robot using a pointer according to an embodiment of the present invention.
  • the pointer 100 includes a laser irradiation unit 110 and a pointer pan that irradiate a laser for pointing. Controls the pointing position of the laser by controlling the pan driver 120 to move, the tilt driver 130 to tilt the pointer 100, and the fan driver 120 and the tilt driver 130. It includes a pointer controller 140.
  • the pointer 100 measures the height of the pointer 100 to the ceiling and the distance from the pointer 100 to the side wall by using the laser irradiated from the laser irradiation unit 110.
  • the apparatus further includes a pointer position recognizer 160 that recognizes a current position of the pointer 100 in a three-dimensional space based on height and distance, and a pointer communicator 170 that communicates with the robot 200.
  • the pointer 100 may display a pointing position by irradiating a laser and may be pan / tilt driven.
  • the direction of irradiation of the laser can be adjusted by the pan / tilt driving of the pointer 100, and thus the laser can be pointed at a desired position of the ceiling.
  • the pointer 100 may be installed on a table where the ceiling is easily visible, and after installation, the pointer 100 may measure its current height and position to recognize its position on a map. Of course, it is also possible to recognize the installation position of the pointer 100 using another measuring device.
  • the location of the pointer 100 may communicate with the robot 200 to exchange information.
  • not only one pointer 100 may be installed in one room, for example, each room, but also a plurality of pointers may be installed.
  • the pointer 100 may be provided for each reference area.
  • the pointer 100 may be installed in each floor and each room, and as the robot 200 moves.
  • An area capable of correcting the position of the robot 200 may be expanded.
  • the pointer 100 may be positioned at each position of a limit area that can be covered by one pointer 100, that is, a preset reference area.
  • the robot 200 may be expanded to expand an area for correcting the position as the robot 200 moves.
  • the pointer 100 may be installed on a table where the ceiling is easily seen, and after installation, the pointer 100 may measure its current height and position to recognize its position on the map.
  • the location of each pointer 100 may exchange information by communicating with each pointer 100 or with the robot 200.
  • the robot 200 provides a driving force to the photographing unit 210 and the robot 200 to photograph the pointed position of the ceiling, the robot 200.
  • the robot driver 220 for moving the robot
  • the robot position recognition unit 230 for recognizing the current position according to the movement of the robot 200
  • the robot communication unit 240 for communicating with the pointer 100
  • the photographing unit 210, the robot driver 220, the robot position recognizer 230, and the robot controller 250 that controls the robot communicator 240.
  • the photographing unit 210 In the robot 200 moving the indoor space S, the photographing unit 210 always photographs the ceiling.
  • the upper part of the robot 200 has a camera module serving as the photographing unit 210, and the camera module always faces the ceiling even if the robot 200 moves.
  • the robot position recognition unit 230 of the robot 200 may recognize its position in real time using a driving recorder (eg, an encoder or a speedometer) installed in the robot driver 220.
  • the robot communication unit 240 may communicate with the pointer 100 to receive the position of the pointer 100, and periodically inform the pointer 100 of the current estimated position of the robot. Since the pointer 100 points to the estimated position of the received robot 200, the position pointed by the pointer 100 can be easily confirmed by the robot 200. However, the robot 200 may generate an error due to slipping over an obstacle that is not on a map or slipping on a wheel, and corrects the error using a pointed position displayed at a desired position of the ceiling.
  • FIG. 3 is a view illustrating a schematic appearance of a pointer in a traveling system of a robot using a pointer according to an embodiment of the present invention.
  • 4 is a diagram illustrating that the pointer of FIG. 3 checks its position indoors.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating that the pointer of FIG. 3 points to a desired position indoors.
  • the pointer 100 irradiates a laser beam from a laser irradiation unit 110 that displays a desired pointing position to the robot 200, and moves the laser irradiation unit 110 to a fan driver 120 and a tilt driver. 130 pan / tilt drive.
  • the laser irradiator 110, the tilt driver 130 and the fan driver 120 are disposed at the top, but the design position can be changed.
  • the pointer controller 140, the measurement unit 150, the pointer position recognition unit 160, the pointer communication unit 170, and the like may be implemented as one module or may be implemented as separate modules.
  • the pointer 100 is installed on a table (T) or a TV (not shown) where the ceiling can be easily seen. Recognize and recognize his position on the indoor space (S).
  • the indoor space S may be represented by a map, and the position may be represented by coordinates on a two-dimensional plane. Therefore, the height (h) from the pointer 100 and the distance (x, y) from the side wall can be measured and displayed on the map, and the position of the pointer 100 in the three-dimensional interior space can be accurately represented. You can check it.
  • the installation position may be displayed on the map by using another measuring device.
  • the pointer 100 knows the position (x, y) in its plane coordinates and the height h up to the ceiling C on the interior space S represented by the map. Therefore, it is possible to precisely point the desired position by controlling the Pan / Tilt angle.
  • L denotes a starting point at which the laser of the laser irradiation unit 110 is irradiated
  • P denotes an ending point at which the laser arrives, that is, a pointed position.
  • the position P pointed by the pointer 100 is transmitted to the robot 200 and used to correct the position of the robot 200.
  • the shape formed at the location pointed by the pointer 100 may be a shape having various characteristics, and may allow the robot 200 to perform more precise position correction, or to intuitively move the position and perform a specific mission. It may be a shape having a meaning to enable.
  • the shape formed on the ceiling by the pointer 100 may have an arrow shape, and the direction of the arrow may indicate the direction in which the robot 200 intends to move.
  • the shape formed on the ceiling by the pointer 100 displays a specific symbol, a character, or the like, thereby instructing the position movement of the robot 200, or commanding a mission to be performed by the robot 200. )can do.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a position of a robot pointed by a pointer in a robot driving system using a pointer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a robot correcting a current position based on a position pointed by a pointer in a robot driving system using a pointer according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a robot scanning a position pointed by a pointer in a robot driving system using a pointer according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 9 is a diagram illustrating a robot correcting a moving direction based on a position pointed by a pointer in a robot driving system using a pointer according to an embodiment of the present invention.
  • an imaging unit 210 for capturing the ceiling C is disposed on an upper portion of the robot 200 moving in an indoor space, even when the robot 200 is moved by the robot driving unit 220.
  • the unit 210 may always acquire an image by photographing the ceiling (C). That is, regardless of the posture of the robot 200, the photographing unit 210 is always facing the ceiling (C).
  • the robot 200 may generate an error due to the current expected position due to the obstacle that is not on the map indicating the indoor space or the slip of the wheel. For example, as shown in FIG. 6, the current expected position should be the same as the position P pointed by the pointer 100, but the actual position R and the pointed position P may be different. This error is corrected by moving the robot 200.
  • the robot controller 250 controls the robot driver 220 to control the robot ( The error may be corrected by moving 200 to the pointed position P.
  • the pointer 100 may point to an expected position R of the robot 200 received from the robot 200. Accordingly, the pointed position P of the laser emitted from the pointer 100 can be easily confirmed through the image I in the robot 200.
  • the surrounding area is scanned until it is caught by the image of the robot.
  • the robot 200 receives the position of the current pointer 100 from the pointer 100 and corrects the position.
  • the robot 200 receives a direction to change the direction of the robot 200. It is also possible to correct. As shown in FIG. 9, when the position correction is completed from the first image I1 of the robot 200 to the position P1 pointed at the current position R, the rotation direction of the robot 200 is corrected. At this time, as shown in the second image I2, the robot 200 in the direction in which the robot 200 rotates on the pointer 100 performs pointing, and the robot 200 rotates toward the second pointed position P2. Thereafter, as shown in the third image I3, the robot 200 moves to the pointed position P2. Accordingly, not only the position correction of the robot 200 but also the direction correction is possible.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a driving method of a robot using a pointer according to an embodiment of the present invention.
  • the laser is irradiated from the pointer 100.
  • the robot 200 may be driven using the plurality of pointers 100, and the robot 200 may be positioned at the first pointer.
  • Check with a camera and receives the current position of the first pointer from the first pointer, and corrects the position of the robot (200). Thereafter, the position pointed at the second pointer is confirmed by the camera of the robot 200, the position of the current second pointer is transmitted from the second pointer, and the position of the robot 200 is corrected.
  • the robot driving method using a pointer it is not necessary to attach other marks other than the pointer 100 in the moving space of the robot 200, and the pointing position of the pointer 100 and the robot ( Since the position correction is performed only when the robot 200 moves in the direction of reducing the error of the current position of the 200, a complicated image processing algorithm is not required.
  • the robot 200 may move by tracking a pointing position of the laser beam emitted from the pointer 100.

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Abstract

A system and a method for moving a robot by using a pointer are provided. The system for moving a robot by using a pointer, according to one embodiment of the present invention, comprises: the pointer for pointing to a desired location on a ceiling; and the robot for confirming the pointed-to location and correcting a location by receiving the current location of the pointer from the pointer.

Description

포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템 및 방법Robot Navigation System and Method
본 발명은 포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 포인터를 이용하여 원하는 위치를 천정에 표시하고 로봇은 그 표시를 인식하여 현재 로봇의 위치를 보정할 수 있는 포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a traveling system and method of a robot using a pointer, and more particularly, to display a desired position on a ceiling using a pointer, and a robot recognizes the display to correct a current position of the robot. It relates to a traveling system and method of the robot.
로봇은 산업용으로 개발되어 공장 자동화의 중요 부분을 담당하고 있으며, 로봇을 응용한 분야가 점차 확대되고 있다. 예를 들어, 의료 분야의 로봇, 우주 항공 분야의 로봇 등이 개발되고 있으며, 일반 가정에서 사용할 수 있는 가정용 로봇도 만들어지고 있다. 최근 가정에 점차적으로 보급되고 있는 로봇 청소기가 대표적이다.Robots have been developed for industrial use and play an important part in factory automation, and robot applications are gradually expanding. For example, robots in the medical field and robots in the aerospace field are being developed, and home robots that can be used in general homes are also being made. Representative robot cleaners are gradually being used in homes recently.
이러한 로봇의 원활한 이동을 위해 위치를 인식할 수 있어야 하며, 실외에서는 GPS를 기반으로 한 위치 인식이 보편적으로 사용되고 있다. 그러나, 실내에서는 GPS의 신호 수신이 불가능하므로 적외선, 초음파, RF(Radio Frequency) 신호, UWB(Ultra Wideband), 영상 정보 등을 기반으로 한 실내 위치 인식 방법들이 사용되고 있다.In order to move the robot smoothly, it must be able to recognize the location, and GPS-based location recognition is widely used outdoors. However, since indoor GPS reception is impossible, indoor location recognition methods based on infrared rays, ultrasonic waves, radio frequency (RF) signals, ultra wideband (UWB), and image information are used.
그런데, 실내에서 위치를 인식하기 위해, 이동하는 범위 내 곳곳에 실내 환경의 사물 및 위치 식별을 위한 특정 표지의 설치가 필요하거나, 고가의 센서 또는 카메라 등을 필요로 한다.However, in order to recognize a location in a room, installation of a specific sign for identifying objects and locations in an indoor environment is required in various places within a moving range, or requires an expensive sensor or a camera.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 포인터를 이용하여 원하는 위치를 천정에 표시해 주고, 로봇이 그 표시를 인식하여 현재 로봇의 위치를 보정할 수 있는 포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템 및 방법을 제공한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides a system and method for driving a robot using a pointer that displays a desired position on the ceiling using a pointer, and the robot recognizes the display to correct the current position of the robot. do.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템은, 천장에 원하는 위치를 포인팅(pointing)하는 포인터; 및 상기 포인팅된 위치를 확인하고, 상기 포인터로부터 현재 포인터의 위치를 전송 받아 위치를 보정하는 로봇을 포함한다.Traveling system of a robot using a pointer according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, a pointer for pointing (pointing) a desired position on the ceiling; And a robot that checks the pointed position and corrects the position by receiving the position of the current pointer from the pointer.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 포인터를 이용한 로봇의 주행 방법은, 포인터를 이용한 로봇의 주행 방법에 있어서, 상기 포인터에서 조사되는 레이저로 천장에 원하는 위치를 포인팅(pointing)하는 단계; 상기 포인팅된 위치를 상기 로봇의 카메라로 확인하는 단계; 상기 포인터로부터 현재 포인터의 위치를 전송 받는 단계; 및 상기 로봇의 위치를 보정하는 단계를 포함한다.In the traveling method of a robot using a pointer according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, in the moving method of the robot using a pointer, the desired position on the ceiling with a laser beam irradiated from the pointer (pointing) step; Confirming the pointed position with a camera of the robot; Receiving a location of a current pointer from the pointer; And correcting the position of the robot.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 포인터를 이용한 로봇의 주행 방법은, 복수의 포인터를 이용한 로봇의 주행 방법에 있어서, 제 1포인터에서 포인팅된 위치를 상기 로봇의 카메라로 확인하는 단계; 상기 제1 포인터로부터 현재 제1 포인터의 위치를 전송 받는 단계; 상기 로봇의 위치를 보정하는 단계; 제 2포인터에서 포인팅된 위치를 상기 로봇의 카메라로 확인하는 단계; 상기 제2 포인터로부터 현재 제2 포인터의 위치를 전송 받는 단계; 및 상기 로봇의 위치를 보정하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of driving a robot using a pointer, the method of driving a robot using a plurality of pointers, the method including: checking a pointed position at a first pointer with a camera of the robot; step; Receiving a current position of a first pointer from the first pointer; Correcting the position of the robot; Confirming the pointed position at the second pointer with the camera of the robot; Receiving a location of a current second pointer from the second pointer; And correcting the position of the robot.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.
본 발명에 따르면, 로봇의 이동 공간 내에 포인터 장치 외에 다른 표식을 부착할 필요가 없다.According to the present invention, it is not necessary to attach other marks other than the pointer device in the moving space of the robot.
또한, 포인터에 의해 포인팅된 위치와 로봇의 현재 위치의 오차를 줄이는 방향으로 로봇이 이동만 하면 로봇의 위치가 보정이 되므로, 복잡한 영상 처리 알고리즘 등이 불필요하다.In addition, since the position of the robot is corrected as long as the robot moves in a direction of reducing the error between the position pointed by the pointer and the current position of the robot, complicated image processing algorithms and the like are unnecessary.
그리고, 로봇의 속도에 맞춰 포인터를 움직여서 로봇이 포인팅된 위치를 추적(Tracking)하는 것이 가능하다.In addition, it is possible to track the position where the robot is pointing by moving the pointer at the speed of the robot.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템의 개략적인 실시 상태를 도시한 도면이다.1 is a view showing a schematic implementation state of a traveling system of a robot using a pointer according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템의 블록 구성도이다.2 is a block diagram of a traveling system of a robot using a pointer according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템에서 포인터의 개략적인 외관을 도시한 도면이다.3 is a view illustrating a schematic appearance of a pointer in a traveling system of a robot using a pointer according to an embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 포인터가 실내에서 자신의 위치를 확인하는 것을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating that the pointer of FIG. 3 checks its position indoors.
도 5는 도 3의 포인터가 실내에서 원하는 위치를 포인팅하는 것을 도시한 도면이다.FIG. 5 is a diagram illustrating that the pointer of FIG. 3 points to a desired position indoors.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템에서 로봇이 포인터에 의해 포인팅된 위치를 확인하는 것을 도시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a position of a robot pointed by a pointer in a robot driving system using a pointer according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템에서 포인터에 의해 포인팅된 위치를 기초로 로봇이 현재의 위치를 보정하는 것을 도시한 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a robot correcting a current position based on a position pointed by a pointer in a robot driving system using a pointer according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템에서 로봇이 포인터에 의해 포인팅된 위치를 스캐닝(scanning)하는 것을 도시한 도면이다.FIG. 8 is a diagram illustrating a scanning position of a robot by a pointer in a robot driving system using a pointer according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템에서 포인터에 의해 포인팅된 위치를 기초로 로봇이 이동 방향을 보정하는 것을 도시한 도면이다.9 is a diagram illustrating a robot correcting a moving direction based on a position pointed by a pointer in a robot driving system using a pointer according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 포인터를 이용한 로봇의 주행 방법의 순서도이다.10 is a flowchart illustrating a driving method of a robot using a pointer according to an embodiment of the present invention.
포인터를 이용하여 원하는 위치를 천정에 표시해 주고, 로봇이 그 표시를 인식하여 현재 로봇의 위치를 보정한다.The pointer is used to mark the desired position on the ceiling, and the robot recognizes the mark to correct the current position of the robot.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various forms. The embodiments of the present invention make the posting of the present invention complete and the general knowledge in the technical field to which the present invention belongs. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used in a sense that can be commonly understood by those skilled in the art. In addition, the terms defined in the commonly used dictionaries are not ideally or excessively interpreted unless they are specifically defined clearly.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템의 개략적인 실시 상태를 도시한 도면이다.1 is a view showing a schematic implementation state of a traveling system of a robot using a pointer according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템은, 포인터(100) 및 로봇(200)을 포함하며, 상기 포인터(100)를 이용하여 실내 공간(S)에서 로봇(200)의 위치를 보정한다. 구체적으로, 포인터(100)가 실내 공간(S)의 천장(ceiling)에 원하는 위치를 포인팅(pointing)하고, 상기 포인팅된 위치(P)를 로봇(200)에서 확인하고, 상기 로봇(200)이 상기 포인터(100)로부터 현재 포인터(100)의 위치를 전송 받아 위치를 보정하게 된다. 즉, 포인터(100)를 이용하여 로봇의 위치를 천정에 표시하고, 로봇(200)은 카메라 등을 이용하여 그 표시를 인식하여 현재의 위치 및/또는 방향 등을 보정할 수 있다.Referring to FIG. 1, a driving system of a robot using a pointer according to an embodiment of the present invention includes a pointer 100 and a robot 200, and uses the pointer 100 in an indoor space S. Correct the position of the robot 200. Specifically, the pointer 100 points to a desired position on the ceiling of the indoor space S, checks the pointed position P in the robot 200, and the robot 200 The position of the current pointer 100 is received from the pointer 100 to correct the position. That is, the position of the robot may be displayed on the ceiling using the pointer 100, and the robot 200 may recognize the display using a camera or the like to correct the current position and / or direction.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템의 블록 구성도이다.2 is a block diagram of a traveling system of a robot using a pointer according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템에서, 포인터(100)는 포인팅을 위한 레이저를 조사하는 레이저 조사부(110), 포인터(100)를 팬(pan) 운동시키는 팬 구동부(120), 상기 포인터(100)를 틸트(tilt) 운동시키는 틸트 구동부(130), 및 상기 팬 구동부(120) 및 틸트 구동부(130)를 제어하여 상기 레이저의 포인팅 위치를 제어하는 포인터 제어부(140)를 포함한다. 또한, 포인터(100)는 레이저 조사부(110)에서 조사되는 레이저를 이용하여 포인터(100)부터 천장까지의 높이와, 포인터(100)부터 측면 벽까지의 거리를 측정하는 측정부(150), 상기 높이 및 거리를 기초로 3차원 공간 상에서 상기 포인터(100)의 현재 위치를 인식하는 포인터 위치 인식부(160), 및 로봇(200)과 통신하는 포인터 통신부(170)를 더 포함한다.Referring to FIG. 2, in the navigation system of a robot using a pointer according to an embodiment of the present invention, the pointer 100 includes a laser irradiation unit 110 and a pointer pan that irradiate a laser for pointing. Controls the pointing position of the laser by controlling the pan driver 120 to move, the tilt driver 130 to tilt the pointer 100, and the fan driver 120 and the tilt driver 130. It includes a pointer controller 140. In addition, the pointer 100 measures the height of the pointer 100 to the ceiling and the distance from the pointer 100 to the side wall by using the laser irradiated from the laser irradiation unit 110. The apparatus further includes a pointer position recognizer 160 that recognizes a current position of the pointer 100 in a three-dimensional space based on height and distance, and a pointer communicator 170 that communicates with the robot 200.
포인터(100)는 레이저를 조사하여 포인팅 위치를 표시할 수 있으며, 팬/틸트(Pan/Tilt) 구동이 가능하다. 포인터(100)의 팬/틸트 구동에 의해 레이저의 조사 방향을 조정할 수 있고, 이에 따라 천장의 원하는 위치에 레이저를 포인팅할 수 있다. 또한, 포인터(100)는 천장이 잘 보이는 테이블 등에 설치하며, 설치 후 레이저를 이용하여 현재의 높이와 위치를 측정하여 맵(Map) 상에 자신의 위치를 인식할 수 있다. 물론, 다른 측정 장치를 이용하여 포인터(100)의 설치 위치를 인식할 수도 있다. 이러한 포인터(100)의 위치는 로봇(200)과 통신하여 정보 교환이 가능하다.The pointer 100 may display a pointing position by irradiating a laser and may be pan / tilt driven. The direction of irradiation of the laser can be adjusted by the pan / tilt driving of the pointer 100, and thus the laser can be pointed at a desired position of the ceiling. In addition, the pointer 100 may be installed on a table where the ceiling is easily visible, and after installation, the pointer 100 may measure its current height and position to recognize its position on a map. Of course, it is also possible to recognize the installation position of the pointer 100 using another measuring device. The location of the pointer 100 may communicate with the robot 200 to exchange information.
또한, 포인터(100)는 구분 가능한 하나의 실내, 일례로 각 방마다 하나씩 설치할 수 있을 뿐만 아니라, 복수개가 설치될 수도 있다. 구체적으로, 로봇(200)이 이동하는 영역이 미리 설정된 기준 영역을 초과하는 경우, 포인터(100)가 상기 기준 영역별로 각각 설치될 수 있다. 예를 들어, 복수개의 층 또는 복수개의 방으로 이루어지거나, 상기 복수개의 층 및 복수개의 방으로 이루어진 실내에서는 각 층, 각 방마다 각각 포인터(100)를 설치할 수 있고, 로봇(200)이 이동함에 따라 상기 로봇(200)의 위치를 보정할 수 있는 영역을 확장시킬 수 있다. 또한, 넓은 실내의 경우, 1개의 포인터(100)가 전 영역을 커버하지 못할 경우, 1개의 포인터(100)가 최대한 커버할 수 있는 한계 영역, 즉 미리 설정된 기준 영역의 위치마다 포인터(100)를 추가로 설치하여 로봇(200)이 이동함에 따라 위치를 보정할 수 있는 영역을 확장시킬 수 있다. 이 경우에도, 포인터(100)는 천장이 잘 보이는 테이블 등에 설치하며, 설치 후 레이저를 이용하여 현재의 높이와 위치를 측정하여 맵(Map) 상에 자신의 위치를 인식할 수 있다. 물론, 다른 측정 장치를 이용하여 포인터(100)의 설치 위치를 인식할 수도 있다. 각각의 포인터(100)의 위치는 각 포인터(100)간, 또는 로봇(200)과 통신하여 정보 교환이 가능하다.In addition, not only one pointer 100 may be installed in one room, for example, each room, but also a plurality of pointers may be installed. Specifically, when the area where the robot 200 moves exceeds the preset reference area, the pointer 100 may be provided for each reference area. For example, in a room consisting of a plurality of floors or a plurality of rooms, or in a room consisting of the plurality of floors and a plurality of rooms, the pointer 100 may be installed in each floor and each room, and as the robot 200 moves. An area capable of correcting the position of the robot 200 may be expanded. Also, in a large room, when one pointer 100 does not cover the entire area, the pointer 100 may be positioned at each position of a limit area that can be covered by one pointer 100, that is, a preset reference area. In addition, the robot 200 may be expanded to expand an area for correcting the position as the robot 200 moves. Even in this case, the pointer 100 may be installed on a table where the ceiling is easily seen, and after installation, the pointer 100 may measure its current height and position to recognize its position on the map. Of course, it is also possible to recognize the installation position of the pointer 100 using another measuring device. The location of each pointer 100 may exchange information by communicating with each pointer 100 or with the robot 200.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템에서, 로봇(200)은 천장의 포인팅된 위치를 촬영하는 촬영부(210), 로봇(200)에 구동력을 제공하여 로봇(200)을 이동시키는 로봇 구동부(220), 상기 로봇(200)의 이동에 따른 현재 위치를 인식하는 로봇 위치 인식부(230), 포인터(100)와 통신하는 로봇 통신부(240), 및 상기 촬영부(210), 상기 로봇 구동부(220), 상기 로봇 위치 인식부(230), 상기 로봇 통신부(240)를 제어하는 로봇 제어부(250)를 포함한다. In addition, in the navigation system of the robot using a pointer according to an embodiment of the present invention, the robot 200 provides a driving force to the photographing unit 210 and the robot 200 to photograph the pointed position of the ceiling, the robot 200. The robot driver 220 for moving the robot, the robot position recognition unit 230 for recognizing the current position according to the movement of the robot 200, the robot communication unit 240 for communicating with the pointer 100, and the photographing unit ( 210, the robot driver 220, the robot position recognizer 230, and the robot controller 250 that controls the robot communicator 240.
실내 공간(S)을 이동하는 로봇(200)에는 촬영부(210)가 항상 천장을 촬영하고 있다. 예를 들어, 로봇(200)의 상부에는 촬영부(210)의 역할을 하는 카메라 모듈이 있고, 상기 카메라 모듈이 로봇(200)이 이동하더라도 항상 천장을 향하고 있도록 한다. 또한, 로봇(200)의 로봇 위치 인식부(230)는 로봇 구동부(220)에 설치된 주행기록장치(예를 들어, 엔코더, 속도계 등)를 이용하여 실시간으로 자신의 위치를 인식할 수 있다. 그리고, 로봇 통신부(240)는 포인터(100)와 통신하여 포인터(100)의 위치를 전송 받을 수 있고, 주기적으로 포인터(100)에 로봇의 현재 예상 위치를 알려 줄 수 있다. 포인터(100)는 전송 받은 로봇(200)의 예상 위치로 포인팅하기 때문에 포인터(100)에 의해 포인팅된 위치는 로봇(200)에서 쉽게 확인할 수 있다. 그런데, 로봇(200)은 맵(Map) 상에 없는 장애물을 넘어가거나 바퀴에 슬립 등으로 인하여 오차가 발생할 수 있으며, 이 오차를 천장의 원하는 위치에 표시되는 포인팅된 위치를 이용하여 보정한다.In the robot 200 moving the indoor space S, the photographing unit 210 always photographs the ceiling. For example, the upper part of the robot 200 has a camera module serving as the photographing unit 210, and the camera module always faces the ceiling even if the robot 200 moves. In addition, the robot position recognition unit 230 of the robot 200 may recognize its position in real time using a driving recorder (eg, an encoder or a speedometer) installed in the robot driver 220. In addition, the robot communication unit 240 may communicate with the pointer 100 to receive the position of the pointer 100, and periodically inform the pointer 100 of the current estimated position of the robot. Since the pointer 100 points to the estimated position of the received robot 200, the position pointed by the pointer 100 can be easily confirmed by the robot 200. However, the robot 200 may generate an error due to slipping over an obstacle that is not on a map or slipping on a wheel, and corrects the error using a pointed position displayed at a desired position of the ceiling.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템에서 포인터의 개략적인 외관을 도시한 도면이다. 또한, 도 4는 도 3의 포인터가 실내에서 자신의 위치를 확인하는 것을 도시한 도면이다. 그리고, 도 5는 도 3의 포인터가 실내에서 원하는 위치를 포인팅하는 것을 도시한 도면이다.3 is a view illustrating a schematic appearance of a pointer in a traveling system of a robot using a pointer according to an embodiment of the present invention. 4 is a diagram illustrating that the pointer of FIG. 3 checks its position indoors. FIG. 5 is a diagram illustrating that the pointer of FIG. 3 points to a desired position indoors.
도 3을 참조하면, 포인터(100)는 로봇(200)에게 원하는 포인팅 위치를 표시해 주는 레이저 조사부(110)가 상부에서 레이저를 조사하며, 상기 레이저 조사부(110)를 팬 구동부(120) 및 틸트 구동부(130)가 팬/틸트 구동한다. 여기에서, 최상부에 레이저 조사부(110), 그 아래에 틸트 구동부(130) 및 팬 구동부(120)가 배치되어 있으나, 그 설계 위치를 변경할 수 있음은 물론이다. 또한, 포인터 제어부(140), 측정부(150), 포인터 위치 인식부(160), 포인터 통신부(170) 등은 하나의 모듈로 구현할 수도 있고, 별개의 모듈로 구현할 수도 있다.Referring to FIG. 3, the pointer 100 irradiates a laser beam from a laser irradiation unit 110 that displays a desired pointing position to the robot 200, and moves the laser irradiation unit 110 to a fan driver 120 and a tilt driver. 130 pan / tilt drive. Here, the laser irradiator 110, the tilt driver 130 and the fan driver 120 are disposed at the top, but the design position can be changed. In addition, the pointer controller 140, the measurement unit 150, the pointer position recognition unit 160, the pointer communication unit 170, and the like may be implemented as one module or may be implemented as separate modules.
도 4를 참조하면, 포인터(100)는 천장이 잘 보이는 테이블(T) 위나 TV(미도시) 위 등에 설치하며, 설치 후 레이저를 이용하여 현재의 높이(h)와 위치(x, y)를 인식하여 실내 공간(S) 상에 자신의 위치를 인식한다. 여기에서, 실내 공간(S)은 맵(map)으로 표현될 수 있고, 위치는 2차원 평면 상의 좌표로 표현될 수 있다. 그러므로, 포인터(100)에서 높이(h) 및 측면 벽까지의 거리(x, y)를 측정하여 맵(map)에 표시할 수 있으며, 3차원인 실내 공간에서의 포인터(100)의 위치를 정확히 확인할 수 있다. 또한, 포인터(100)의 설치 시 다른 측정 장치를 이용하여 설치 위치를 Map 상에 표시할 수도 있다.Referring to FIG. 4, the pointer 100 is installed on a table (T) or a TV (not shown) where the ceiling can be easily seen. Recognize and recognize his position on the indoor space (S). Here, the indoor space S may be represented by a map, and the position may be represented by coordinates on a two-dimensional plane. Therefore, the height (h) from the pointer 100 and the distance (x, y) from the side wall can be measured and displayed on the map, and the position of the pointer 100 in the three-dimensional interior space can be accurately represented. You can check it. In addition, when the pointer 100 is installed, the installation position may be displayed on the map by using another measuring device.
도 5를 참조하면, 포인터(100)가 맵(map)으로 표현되는 실내 공간(S) 상에서 자신의 평면 좌표에서의 위치(x, y)와 천장(C)까지의 높이(h)를 알고 있기 때문에 Pan/Tilt 각도를 제어하여 원하는 위치를 정확히 포인팅 하는 것이 가능하다. 이때, L은 레이저 조사부(110)의 레이저가 조사되는 시작점을 의미하며, P는 레이저가 도달하는 종료점, 즉 포인팅된 위치를 의미한다, 여기에서, Pan/Tilt 각도는 팬 구동부(120) 및 틸트 구동부(130)의 패닝(Panning) 및 틸팅(Tilting) 동작에 의해 제어 가능하다. 포인터(100)에 의해 포인팅된 위치(P)는 로봇(200)에 전송되어 로봇(200)의 위치 보정에 사용된다.Referring to FIG. 5, the pointer 100 knows the position (x, y) in its plane coordinates and the height h up to the ceiling C on the interior space S represented by the map. Therefore, it is possible to precisely point the desired position by controlling the Pan / Tilt angle. In this case, L denotes a starting point at which the laser of the laser irradiation unit 110 is irradiated, and P denotes an ending point at which the laser arrives, that is, a pointed position. Control by the panning and tilting operation of the driving unit 130. The position P pointed by the pointer 100 is transmitted to the robot 200 and used to correct the position of the robot 200.
또한, 포인터(100)에 의해 포인팅된 위치에 형성되는 형상은 다양한 특징을 가지는 형상일 수 있으며, 로봇(200)이 보다 정밀한 위치 보정을 할 수 있게 하거나, 직관적인 위치 이동 및 특정 미션을 수행할 수 있도록 하는 의미를 가지는 형상일 수 있다. 예를 들어, 포인터(100)에 의해 천장에 맺히는 형상이 화살표 형상을 가질 수 있고, 화살표의 방향이 로봇(200)이 이동하려는 방향을 지시할 수 있다. 또다른 예로, 포인터(100)에 의해 천장에 맺히는 형상이 특정 기호, 문자 등을 표시함으로써, 로봇(200)의 위치 이동 등을 지시하거나, 로봇(200)이 수행하여야 할 미션 등을 명령(command)할 수 있다.In addition, the shape formed at the location pointed by the pointer 100 may be a shape having various characteristics, and may allow the robot 200 to perform more precise position correction, or to intuitively move the position and perform a specific mission. It may be a shape having a meaning to enable. For example, the shape formed on the ceiling by the pointer 100 may have an arrow shape, and the direction of the arrow may indicate the direction in which the robot 200 intends to move. As another example, the shape formed on the ceiling by the pointer 100 displays a specific symbol, a character, or the like, thereby instructing the position movement of the robot 200, or commanding a mission to be performed by the robot 200. )can do.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템에서 로봇이 포인터에 의해 포인팅된 위치를 확인하는 것을 도시한 도면이다. 또한, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템에서 포인터에 의해 포인팅된 위치를 기초로 로봇이 현재의 위치를 보정하는 것을 도시한 도면이다. 또한, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템에서 로봇이 포인터에 의해 포인팅된 위치를 스캐닝(scanning)하는 것을 도시한 도면이다. 그리고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템에서 포인터에 의해 포인팅된 위치를 기초로 로봇이 이동 방향을 보정하는 것을 도시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a position of a robot pointed by a pointer in a robot driving system using a pointer according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is a diagram illustrating a robot correcting a current position based on a position pointed by a pointer in a robot driving system using a pointer according to an embodiment of the present invention. FIG. 8 is a diagram illustrating a robot scanning a position pointed by a pointer in a robot driving system using a pointer according to an exemplary embodiment of the present invention. 9 is a diagram illustrating a robot correcting a moving direction based on a position pointed by a pointer in a robot driving system using a pointer according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 실내 공간 상에서 이동하는 로봇(200)의 상부에는 천장(C)을 촬영하는 촬영부(210)가 배치되며, 로봇 구동부(220)에 의해 로봇(200)이 움직이더라도 상기 촬영부(210)는 항상 천장(C)을 촬영하여 영상으 획득할 수 있다. 즉, 로봇(200)의 자세와 상관 없이 촬영부(210)가 항상 천장(C)을 향하도록 되어있다. 그런데, 로봇(200)은 실내 공간을 표시하는 맵(Map) 상에 없는 장애물을 넘어가거나 바퀴에 슬립 등으로 인하여 현재 예상 위치와 오차가 발생할 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시한 바와 같이, 현재 예상 위치는 포인터(100)에 의해 포인팅된 위치(P)와 동일하여야 하나, 실제 위치(R)와 포인팅된 위치(P)가 상이할 수 있고, 이러한 오차를 로봇(200)이 이동하여 보정하게 된다.Referring to FIG. 6, an imaging unit 210 for capturing the ceiling C is disposed on an upper portion of the robot 200 moving in an indoor space, even when the robot 200 is moved by the robot driving unit 220. The unit 210 may always acquire an image by photographing the ceiling (C). That is, regardless of the posture of the robot 200, the photographing unit 210 is always facing the ceiling (C). However, the robot 200 may generate an error due to the current expected position due to the obstacle that is not on the map indicating the indoor space or the slip of the wheel. For example, as shown in FIG. 6, the current expected position should be the same as the position P pointed by the pointer 100, but the actual position R and the pointed position P may be different. This error is corrected by moving the robot 200.
도 7을 참조하면, 로봇(200)이 획득한 영상(I)에서 실제 위치(R)가 포인팅된 위치(P)와 상이하므로, 로봇 제어부(250)가 로봇 구동부(220)를 제어하여 로봇(200)을 포인팅된 위치(P)로 이동시켜 그 오차를 보정할 수 있다.Referring to FIG. 7, since the actual position R is different from the pointed position P in the image I acquired by the robot 200, the robot controller 250 controls the robot driver 220 to control the robot ( The error may be corrected by moving 200 to the pointed position P. FIG.
도 8을 참조하면, 포인터(100)는 로봇(200)에서 전송 받은 로봇(200)의 예상 위치(R)로 포인팅할 수 있다. 이에 따라, 포인터(100)에서 조사된 레이저의 포인팅된 위치(P)는 로봇(200)에서 영상(I)을 통해 쉽게 확인할 수 있다. 영상(I)에서 포인터(100)에 의해 포인팅된 위치(P')가 벗어나 로봇(200)에서 포인팅된 위치(P')를 찾지 못할 경우 로봇의 영상에 잡힐 때까지 주변을 스캐닝한다. 로봇(200)은 영상(I)에 포인터(100)의 포이팅 위치가 잡히면 포인터(100)로부터 현재 포인터(100)의 위치를 전송 받아 위치를 보정한다.Referring to FIG. 8, the pointer 100 may point to an expected position R of the robot 200 received from the robot 200. Accordingly, the pointed position P of the laser emitted from the pointer 100 can be easily confirmed through the image I in the robot 200. When the position P ′ pointed by the pointer 100 in the image I is not found and the position P ′ pointed by the robot 200 is not found, the surrounding area is scanned until it is caught by the image of the robot. When the pointing position of the pointer 100 is caught in the image I, the robot 200 receives the position of the current pointer 100 from the pointer 100 and corrects the position.
로봇(200)의 이동 방식이 제자리 회전이 가능한 캐터필러(Caterpillar) 구동이나 디퍼런셜(Differential) 구동 방식 등인 경우, 포인터(100)를 이용한 위치 보정이 끝난 후, 방향을 포인팅 받아서 로봇(200)의 방향을 보정하는 것도 가능하다. 도 9에 도시한 바와 같이, 로봇(200)의 첫번째 영상(I1)에서 현재 위치(R)에서 포인팅된 위치(P1)로 위치 보정이 완료되면, 로봇(200)의 회전 방향을 보정한다. 이때, 두번째 영상(I2)에서와 같이 포인터(100)에서 로봇(200)이 회전하여할 방향으로 레이저를 조사하여 포인팅을 하고, 상기 2번째 포인팅된 위치(P2)를 향하여 로봇(200)이 회전한 후, 세번째 영상(I3)에 도시한 바와 같이 로봇(200)이 포인팅된 위치(P2)로 이동하게 된다. 이에 따라, 로봇(200)의 위치 보정뿐만 아니라 방향 보정이 가능하다.When the movement method of the robot 200 is a caterpillar drive or a differential drive method that can rotate in place, after the position correction using the pointer 100 is finished, the robot 200 receives a direction to change the direction of the robot 200. It is also possible to correct. As shown in FIG. 9, when the position correction is completed from the first image I1 of the robot 200 to the position P1 pointed at the current position R, the rotation direction of the robot 200 is corrected. At this time, as shown in the second image I2, the robot 200 in the direction in which the robot 200 rotates on the pointer 100 performs pointing, and the robot 200 rotates toward the second pointed position P2. Thereafter, as shown in the third image I3, the robot 200 moves to the pointed position P2. Accordingly, not only the position correction of the robot 200 but also the direction correction is possible.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 포인터를 이용한 로봇의 주행 방법의 순서도이다.10 is a flowchart illustrating a driving method of a robot using a pointer according to an embodiment of the present invention.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 포인터를 이용한 로봇의 주행 방법은, 포인터(100)를 이용하여 로봇(200)을 주행시킴에 있어서, 상기 포인터(100)에서 조사되는 레이저로 천장에 원하는 위치를 포인팅(pointing)하고(S10), 상기 포인팅된 위치를 상기 로봇(200)의 카메라로 확인하고(S20), 상기 포인터(100)로부터 현재 포인터의 위치를 전송 받고(S30), 상기 로봇(200)의 위치를 보정한다(S40).Referring to FIG. 10, in the driving method of the robot using the pointer according to an embodiment of the present invention, in driving the robot 200 by using the pointer 100, the laser is irradiated from the pointer 100. Pointing to a desired position on the ceiling (S10), and confirming the pointed position with the camera of the robot 200 (S20), receiving the position of the current pointer from the pointer 100 (S30), Correct the position of the robot 200 (S40).
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 포인터를 이용한 로봇의 주행 방법은, 복수의 포인터(100)를 이용하여 로봇(200)을 주행시킬 수 있으며, 제 1포인터에서 포인팅된 위치를 로봇(200)의 카메라로 확인하고, 상기 제1 포인터로부터 현재 제1 포인터의 위치를 전송 받고, 상기 로봇(200)의 위치를 보정한다. 그런 후에, 제 2포인터에서 포인팅된 위치를 상기 로봇(200)의 카메라로 확인하고, 상기 제2 포인터로부터 현재 제2 포인터의 위치를 전송 받고, 상기 로봇(200)의 위치를 보정한다.In addition, in the robot driving method using the pointer according to another embodiment of the present invention, the robot 200 may be driven using the plurality of pointers 100, and the robot 200 may be positioned at the first pointer. Check with a camera, and receives the current position of the first pointer from the first pointer, and corrects the position of the robot (200). Thereafter, the position pointed at the second pointer is confirmed by the camera of the robot 200, the position of the current second pointer is transmitted from the second pointer, and the position of the robot 200 is corrected.
본 발명의 여러 실시예에 따른 포인터를 이용한 로봇의 주행 방법을 통해, 로봇(200)의 이동 공간 내에 포인터(100) 외에 다른 표식을 부착할 필요가 없으며, 포인터(100)의 포인팅 위치와 로봇(200)의 현재 위치의 오차를 줄이는 방향으로 로봇(200)이 이동만 하면 위치 보정이 되기 때문에 복잡한 영상처리 알고리즘 등도 불필요하다. 또한, 로봇(200)의 속도에 맞춰 포인터(100)를 움직여서 로봇(200)이 포인터(100)에서 조사되는 레이저의 포인팅 위치를 트랙킹(tracking)하여 이동할 수 있다.Through the robot driving method using a pointer according to various embodiments of the present disclosure, it is not necessary to attach other marks other than the pointer 100 in the moving space of the robot 200, and the pointing position of the pointer 100 and the robot ( Since the position correction is performed only when the robot 200 moves in the direction of reducing the error of the current position of the 200, a complicated image processing algorithm is not required. In addition, by moving the pointer 100 according to the speed of the robot 200, the robot 200 may move by tracking a pointing position of the laser beam emitted from the pointer 100.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

Claims (9)

  1. 천장에 원하는 위치를 포인팅(pointing)하는 포인터; 및A pointer pointing to a desired location on the ceiling; And
    상기 포인팅된 위치를 확인하고, 상기 포인터로부터 현재 포인터의 위치를 전송 받아 위치를 보정하는 로봇을 포함하는, 포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템.And a robot that checks the pointed position and corrects the position by receiving the position of the current pointer from the pointer.
  2. 제 1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 포인터는,The pointer is
    포인팅을 위한 레이저를 조사하는 레이저 조사부;A laser irradiation unit for irradiating a laser for pointing;
    상기 포인터를 팬(pan) 운동시키는 팬 구동부;A fan driver configured to pan the pointer;
    상기 포인터를 틸트(tilt) 운동시키는 틸트 구동부; 및A tilt driver for tilting the pointer; And
    상기 팬 구동부 및 틸트 구동부를 제어하여 상기 레이저의 포인팅 위치를 제어하는 포인터 제어부를 포함하는, 포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템.And a pointer controller for controlling the pointing position of the laser by controlling the fan driver and the tilt driver.
  3. 제 2항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 포인터는,The pointer is
    상기 레이저 조사부에서 조사되는 레이저를 이용하여 상기 포인터부터 상기 천장까지의 높이와, 상기 포인터부터 측면 벽까지의 거리를 측정하는 측정부; A measuring unit measuring a height from the pointer to the ceiling and a distance from the pointer to the side wall by using the laser irradiated from the laser irradiation unit;
    상기 높이 및 거리를 기초로 3차원 공간 상에서 상기 포인터의 현재 위치를 인식하는 포인터 위치 인식부; 및A pointer position recognizing unit recognizing a current position of the pointer on a three-dimensional space based on the height and distance; And
    상기 로봇과 통신하는 포인터 통신부를 더 포함하는, 포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템.Further comprising a pointer communication unit for communicating with the robot, the robot navigation system using a pointer.
  4. 제 1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 로봇은,The robot,
    상기 포인팅된 위치를 촬영하는 촬영부;A photographing unit photographing the pointed position;
    상기 로봇에 구동력을 제공하여 로봇을 이동시키는 로봇 구동부;A robot driver to move the robot by providing a driving force to the robot;
    상기 로봇의 이동에 따른 현재 위치를 인식하는 로봇 위치 인식부;A robot position recognition unit recognizing a current position according to the movement of the robot;
    상기 포인터와 통신하는 로봇 통신부; 및A robot communication unit communicating with the pointer; And
    상기 촬영부, 상기 로봇 구동부, 상기 로봇 위치 인식부, 상기 로봇 통신부를 제어하는 로봇 제어부를 포함하는, 포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템.And a robot controller configured to control the photographing unit, the robot driver, the robot position recognition unit, and the robot communication unit.
  5. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 로봇은,The robot,
    상기 촬영부가 항상 상기 천장을 촬영하는, 포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템.A traveling system of a robot using a pointer, wherein the photographing unit always photographs the ceiling.
  6. 제 1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 로봇이 이동하는 영역이 미리 설정된 기준 영역을 초과하는 경우, 상기 포인터가 상기 기준 영역별로 각각 설치되는, 포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템.And a pointer is provided for each of the reference areas when the area in which the robot moves exceeds a preset reference area.
  7. 제 6항에 있어서,The method of claim 6,
    상기 포인터가 복수 개인 경우, 상기 각 포인터의 위치가 각각의 포인터 간에 통신하거나, 또는 로봇과 통신하여 정보 교환이 가능한, 포인터를 이용한 로봇의 주행 시스템.And a plurality of the pointers, the position of each pointer can be communicated between the respective pointers, or communicate with the robot to exchange information.
  8. 포인터를 이용한 로봇의 주행 방법에 있어서,In the robot driving method using a pointer,
    상기 포인터에서 조사되는 레이저로 천장에 원하는 위치를 포인팅(pointing)하는 단계;Pointing a desired position to a ceiling with a laser irradiated from the pointer;
    상기 포인팅된 위치를 상기 로봇의 카메라로 확인하는 단계;Confirming the pointed position with a camera of the robot;
    상기 포인터로부터 현재 포인터의 위치를 전송 받는 단계; 및Receiving a location of a current pointer from the pointer; And
    상기 로봇의 위치를 보정하는 단계를 포함하는, 포인터를 이용한 로봇의 주행 방법.Comprising the step of correcting the position of the robot, the robot driving method using a pointer.
  9. 복수의 포인터를 이용한 로봇의 주행 방법에 있어서,In the traveling method of a robot using a plurality of pointers,
    제 1포인터에서 포인팅된 위치를 상기 로봇의 카메라로 확인하는 단계;Confirming a position pointed at the first pointer with a camera of the robot;
    상기 제1 포인터로부터 현재 제1 포인터의 위치를 전송 받는 단계;Receiving a current position of a first pointer from the first pointer;
    상기 로봇의 위치를 보정하는 단계;Correcting the position of the robot;
    제 2포인터에서 포인팅된 위치를 상기 로봇의 카메라로 확인하는 단계;Confirming the pointed position at the second pointer with the camera of the robot;
    상기 제2 포인터로부터 현재 제2 포인터의 위치를 전송 받는 단계; 및Receiving a location of a current second pointer from the second pointer; And
    상기 로봇의 위치를 보정하는 단계를 포함하는, 포인터를 이용한 로봇의 주행 방법.Comprising the step of correcting the position of the robot, the robot driving method using a pointer.
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