WO2022019582A1 - 로봇 및 그 제어 방법 - Google Patents

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WO2022019582A1
WO2022019582A1 PCT/KR2021/009221 KR2021009221W WO2022019582A1 WO 2022019582 A1 WO2022019582 A1 WO 2022019582A1 KR 2021009221 W KR2021009221 W KR 2021009221W WO 2022019582 A1 WO2022019582 A1 WO 2022019582A1
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robot
point
distance
sensor
processor
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PCT/KR2021/009221
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English (en)
French (fr)
Inventor
김현우
최희승
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삼성전자주식회사
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    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
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    • G—PHYSICS
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    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/39—Robotics, robotics to robotics hand
    • G05B2219/39531—Several different sensors integrated into hand

Definitions

  • the present disclosure relates to a robot and a control method thereof, and more particularly, to a robot capable of gripping an object and a control method thereof.
  • such a robot may perform various tasks such as assembling, transferring, and welding the object.
  • the robot needs to grip the object at a point where it can most stably grip the object.
  • the present disclosure has been made by the above necessity, and an object of the present disclosure is to provide a robot capable of stably holding an object and a control method thereof.
  • the robot includes a robot arm, a robot hand connected to the robot arm, and a robot hand including first and second robot fingers, and a processor, wherein the processor is configured to grip the object During this movement, if the object is detected through an activated first sensor among the first sensor included in the first robot finger and the second sensor included in the second robot finger, the second sensor is activated, and the activation
  • the activated first and second sensors receive information on distances from objects detected at a plurality of points according to the movement of the robot from the activated first and second sensors, and based on the received information, the object It is possible to control the first and second robot fingers to grip the.
  • the processor based on information on a plurality of distances received from the activated first and second sensors, a distance between the first sensor and the object and a distance between the second sensor and the object for each of the plurality of points to determine a summed value of , determine a minimum value among a plurality of sum values corresponding to the plurality of points, and control the first and second robot fingers to grip the object at a point corresponding to the minimum value can
  • the processor when information on a distance between each of the first and second sensors and the object is received from each of the activated first and second sensors, the distance between the first sensor and the object based on the received information and at least one of the first and second fingers to determine the distance between the second sensor and the object, and such that a difference between the distance between the first sensor and the object and the distance between the second sensor and the object is less than or equal to a threshold value; It is possible to control the traveling unit of the robot, and move the robot in a direction in which the object is located in a state where the difference between the distances is less than or equal to a threshold value.
  • the processor determines a distance value corresponding to the first point based on information about the distance received from at least one of the activated first and second sensors while the robot is positioned at the first point, When the robot moves from the first point to the second point as it moves in the direction in which the object is located, based on the distance information received from at least one of the first and second sensors, the second a distance value corresponding to a point is determined, and when a distance value corresponding to the first point is smaller than a distance value corresponding to the second point, the first point is determined as a point for gripping the object, and the The first and second robot fingers may be controlled to grip the object at a first point.
  • the processor moves the robot from the second point to the third point based on the direction in which the object is located , based on the information about the distance received from at least one of the first and second sensors while the robot is located at the third point, determines a distance value corresponding to the third point, When a corresponding distance value is greater than a distance value corresponding to the second point, the second point is determined as a point for gripping the object, and the first and second points are determined to grip the object at the second point You can control the robot fingers.
  • Each of the first and second sensors includes a light emitting unit and a light receiving unit, and based on a time received by the light receiving unit as the light irradiated by the light emitting unit is reflected by the object and the moving speed of the light, the object distance can be detected.
  • the robot of the present disclosure may include a camera, and the processor may determine a position of the object based on an image obtained by the camera, and may move the robot in a direction in which the object is located.
  • the first sensor included in the first robot finger and the second sensor included in the second robot finger are activated.
  • the step of activating the second sensor the activated first and second sensors according to the movement of the robot information on the distance to the object detected at a plurality of points Receiving from the activated first and second sensors and controlling the first and second robot fingers to grip the object based on the received information.
  • the controlling may include, based on information on a plurality of distances received from the activated first and second sensors, a distance between the first sensor and the object for each of the plurality of points, and the second sensor and the object The first and second robot fingers are moved to determine the sum of the distances between can be controlled
  • the method may further include controlling the traveling unit of the robot and moving the robot in a direction in which the object is located in a state where the difference between the distances is less than or equal to a threshold value.
  • the controlling may include determining a distance value corresponding to the first point based on information about the distance received from at least one of the activated first and second sensors while the robot is positioned at the first point and when the robot is positioned at a second point as it moves from the first point in the direction in which the object is positioned, based on the distance information received from at least one of the first and second sensors, the a distance value corresponding to the second point is determined, and when a distance value corresponding to the first point is smaller than a distance value corresponding to the second point, the first point is determined as a point for gripping the object, , control the first and second robot fingers to grip the object at the first point.
  • the robot is moved from the second point to the third point based on the direction in which the object is located. moving, based on information about the distance received from at least one of the first and second sensors while the robot is positioned at the third point, determines a distance value corresponding to the third point, and the third When the distance value corresponding to the point is greater than the distance value corresponding to the second point, the second point is determined as a point for gripping the object, and the first and second points are determined to grip the object at the second point
  • the second robot finger can be controlled.
  • Each of the first and second sensors includes a light emitting unit and a light receiving unit, and based on a time received by the light receiving unit as the light irradiated by the light emitting unit is reflected by the object and the moving speed of the light, the object distance can be detected.
  • the control method of the present disclosure may further include determining a position of the object based on an image obtained by a camera, and moving the robot in a direction in which the object is located.
  • the robot may grip the object at a point where it can stably grip the object.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2A is a view for explaining an embodiment of detecting an object through a first sensor according to an embodiment of the present disclosure.
  • 2B is a diagram for explaining an embodiment of detecting a distance to an object through first and second sensors according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2C is a diagram for describing an embodiment in which a robot detects a distance to an object at a first point according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2D is a diagram for describing an embodiment in which a robot detects a distance to an object at a second point according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2E is a diagram for describing an embodiment in which a robot detects a distance to an object at a third point according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2F is a diagram for describing an embodiment in which a robot moves to a point having a minimum distance to an object according to an embodiment of the present disclosure.
  • 2G is a diagram for explaining an embodiment of gripping an object at a point having a minimum distance to the object according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a view for explaining an embodiment of detecting a minimum distance in a state in which a difference between a distance detected by a first sensor and a distance detected by a second sensor exceeds a threshold value according to an embodiment of the present disclosure; to be.
  • FIG. 4 is a view for explaining distance information stored in a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a summation distance value stored in a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method for controlling a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation of a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • a robot 100 includes a body including a processor 160 , a robot arm 110 , a robot hand 120 , and a manipulation unit including a robot finger 130 . and a driving unit 150 .
  • one end of the robot arm 110 may be connected to the body of the robot 100
  • the other end of the robot arm 110 may be connected to the robot hand 120 .
  • the robot fingers 130 may be implemented as a plurality of 131-1, 131-2, .., 131-n, and the traveling unit 150 is connected to the lower end of the body of the robot 100 to make the robot.
  • the movement of (100) can be controlled.
  • the manipulation unit of the present disclosure may further include a micro controller unit (MCU) 140 and a plurality of motors.
  • the motor includes a motor 111 for controlling the robot arm 110 , a motor 121 for controlling the robot hand 120 , and a plurality of robot fingers 131-1, 131-2, .., 131 -n) includes a plurality of motors 1, 2, .., n for each control, and each of the plurality of motors may be electrically connected to the MCU 140 .
  • the MCU 140 may be electrically connected to the processor 160 of the body unit, and may drive at least one of a plurality of motors based on a control signal received from the processor 160 .
  • the MCU 140 when a signal for controlling the movement of the robot arm 110 is received from the processor 160 , the MCU 140 outputs a driving signal to the motor 110 connected to the robot arm 110 to the robot arm 110 . can control the movement of
  • the MCU 140 when a signal for controlling the movement of the robot hand 120 is received from the processor 160 , the MCU 140 outputs a driving signal to the motor 121 connected to the robot hand 120 to control the robot hand 120 . You can control movement.
  • the MCU 140 controls the A motor driving signal for controlling the movement of the at least one robot finger may be output to the at least one motor.
  • the MCU 140 may include the first robot finger A motor driving signal for controlling the motion of 131-1 is output to the first motor 1 , and a motor driving signal for controlling the motion of the second robot finger 131-2 is outputted to the second motor 2 .
  • the movement of the first and second robot fingers 131-1 and 131-2 can be controlled.
  • the MCU 140 may be included in the robot arm 110 , but is not necessarily limited thereto, and may be included in the robot hand 120 .
  • the above-described motor may be a DC motor, but is not necessarily limited thereto, and the motor may be implemented as various motors capable of generating rotational force, such as a step motor or an RC servo motor.
  • each of the plurality of robot fingers 131-1, 131-2, .., 1-21-n may include a sensor.
  • the first robot finger 131-1 includes the first sensor 1-1
  • the second robot finger 131-2 includes the second sensor 1-2
  • the n-th robot finger 131-n may include an n-th sensor 1-n.
  • Each of the plurality of sensors may sense a distance between the sensor and the object, as will be described later.
  • information on the distance sensed by each sensor is transmitted to the MCU 140 , and the MCU 140 may transmit information on the distance received from each sensor to the processor 160 .
  • information on the distance between the sensor and the object may be used to determine a point for gripping the object. A detailed description thereof will be provided later.
  • a robot 100 equipped with a robot hand 120 including first and second robot fingers 131-1 and 131-2 will be described, but the technical idea of the present disclosure is two It will be seen that it can also be applied to a robot equipped with a robot hand including more than two robot fingers.
  • a sensor may detect a distance between the sensor and an object.
  • the sensor includes a light emitting unit and a light receiving unit, and based on a time until the light irradiated by the light emitting unit is reflected by the object and received by the light receiving unit, a time-of-toF (TOF) for detecting a distance between the sensor and the object. Flight)-based sensor.
  • TOF time-of-toF
  • Flight flight-based sensor.
  • the sensor can detect the distance between the sensor and the object based on the calculation of the moving speed of the light irradiated by the light emitting unit and the time until the light irradiated by the light emitting unit is reflected by the object and received by the light receiving unit.
  • the above-described TOF-based sensor may be an infrared sensor that detects a distance to an object based on a time when infrared rays are reflected and received by an object after irradiation of infrared rays.
  • the present invention is not necessarily limited thereto, and the sensor may be implemented as various sensors capable of detecting a distance to an object, such as an ultrasonic sensor or a lidar sensor.
  • the TOF-based sensor is an embodiment, and any sensor may be used as long as the sensor of the present disclosure is capable of detecting a distance to an object.
  • the processor 160 may move the robot 100 to grip the object. Specifically, the processor 160 controls the traveling unit 150 to move the robot 100 in the direction in which the object is located for gripping the object, or at least one of the robot arm 110 and the robot hand 120 is operated. At least one of the robot arm 110 and the robot hand 120 may be controlled to move in the direction in which the object is located.
  • the driving unit 150 of the present disclosure includes a driving unit (not shown), a motor (not shown) and an MCU (not shown) implemented as wheels or robot legs, and the processor 160 is A control signal for moving the robot 100 in the direction may be transmitted to an MCU (not shown) of the traveling unit 150 .
  • the MCU (not shown) of the driving unit may output a driving signal to a motor (not shown) connected to the driving unit (not shown) according to the control signal to move the robot 100 in the direction in which the object is located.
  • the processor 160 may transmit a control signal for moving at least one of the robot arm 110 and the robot hand 120 in the direction in which the object is located to the MCU 140 of the manipulation unit.
  • the MCU 140 of the manipulation unit is driven to at least one of the motor 111 connected to the robot arm 110 and the motor 121 connected to the robot hand 120 based on the control signal received from the processor 160 . can be output to move at least one of the robot arm 110 and the robot hand 120 in the direction in which the object is located.
  • the processor 160 may move at least one of the robot 100 , the robot arm 110 , and the robot hand 120 in a direction in which the object is located.
  • the processor 160 controls at least one of the robot 100 , the robot arm 110 , and the robot hand 120 so that the object is positioned between the first robot finger 131-1 and the second robot finger 131-2 . You can move one.
  • the processor 160 may determine the position, size, shape, type, etc. of the object through analysis of an image captured by a camera (not shown).
  • the camera (not shown) is a configuration capable of photographing objects around the robot 100 , and as an example, the camera (not shown) may be implemented as a 3D camera or a depth camera.
  • Such a camera (not shown) may be included in the body part or the head part of the robot 100 , but is not necessarily limited thereto, and may be included in various positions such as the robot arm 110 and the robot hand 120 .
  • the processor 160 determines the size, shape, type, etc. of the object by recognizing the object included in the image through an object recognition algorithm, and attaches the image to the image. The location of the object may be determined based on depth information of the included object.
  • the processor 160 is an artificial intelligence model (eg, CNN (Convolutional Neural Network)) trained to output the position, size, shape, type, etc. of an object included in the image based on the characteristic information of the image. It is also possible to determine the position, size, shape, type, etc. of an object included in the image.
  • CNN Convolutional Neural Network
  • the processor 160 moves the first sensor 1-1 and the second sensor 1- You can detect an object through one of 2).
  • the processor 160 may activate one of the first sensor 1-1 and the second sensor 1-2 until an object is detected, and may deactivate the other one. In addition, when an object is detected through the activated sensor, the processor 160 may activate the rest of the deactivated sensors.
  • both the first sensor 1-1 and the second sensor 1-2 are detected.
  • the first sensor 1-1 by the light irradiated by the second sensor 1-2, and the second sensor 1-2 by the first sensor 1 -1) takes into account that an object may be misrecognized by the light irradiated by it.
  • the processor 140 may receive information about a plurality of distances from the activated sensor while at least one of the robot 100, the robot arm 110, and the robot hand 120 moves in the direction in which the object is located. . Specifically, information on the distance detected by the activated sensor is transmitted to the MCU 140 of the control unit, and the processor 160 provides information on a plurality of distances sensed by the activated sensor from the MCU 140 of the control unit. can receive
  • the robot hand 120 moves to a first point, a second point, ..,
  • the processor 160 provides information on the distance detected by the sensor activated at the first point, information on the distance detected by the sensor activated at the second point, .., n-th Information about the distance sensed by the activated sensor at the point can be received from the activated sensor.
  • the processor 160 may determine a point at which a distance change occurs based on information on a plurality of distances received from the activated sensor, and determine the corresponding point as a point at which an object is sensed.
  • the processor 160 selects the third point as the gripping target. It can be determined as a point where an object is detected.
  • the processor 160 may activate the remaining sensors deactivated from the third point.
  • the object detected by the sensor activated at the first and second points can be viewed as a robot finger including an inactive sensor, not an object to be gripped, and detected by the sensor activated at the third point This is because the target can be viewed as an object to be grasped.
  • the processor 160 while at least one of the robot 100, the robot arm 110, and the robot hand 120 is moving in the direction in which the object is located, the distance from the activated sensor A point at which information is received and information about a distance different from an interval between the first and second robot fingers 131-1 and 131-2 is received from the sensor may be determined as a point at which the object is detected. For example, if the distance between the first and second robot fingers 131-1 and 131-2 is 10 cm, the processor 160 determines a point at which information about a distance different from 10 cm is received from the sensor at which the object is detected. point can be judged.
  • the interval between the first and second robot fingers 131-1 and 131-2 is a default interval, and information about the interval may be stored in a memory (not shown).
  • the processor 160 controls at least one of the first and second robot fingers 131-1 and 131-2 to adjust the distance between the first and second robot fingers 131-1 and 131-2. In this case, based on the positions of the first and second robot fingers 131-1 and 131-2 changed according to the control command, the distance between the first and second robot fingers 131-1 and 131-2 is may judge.
  • the processor 160 may receive distance information from each of the plurality of sensors 1-1 and 1-2 activated from the point at which the object is detected, that is, the third point.
  • the processor 160 activates the first sensor 1-1 and the second sensor 1-2 even before an object is detected, and the first sensor 1- It goes without saying that information on the distance may be received from each of 1) and the second sensor 1-2.
  • the processor 160 is the first sensor 1-1 and the second sensor 1-2 are activated, that is, in a state where the robot hand 120 is located at the above-described third point, the robot 100, At least one of the robot arm 110 and the robot hand 120 may be continuously moved in the direction in which the object is located.
  • the processor 160 moves from the first sensor 1-1 to the first sensor while at least one of the robot 100 , the robot arm 110 , and the robot hand 120 moves in the direction in which the object is located.
  • Information on the distance between the first sensor 1-1 and the object sensed by (1-1) is sequentially received, and detected by the second sensor 1-2 from the second sensor 1-2
  • Information on the distance between the second sensor 1-2 and the object may be sequentially received.
  • the robot hand 120 passes the above-described third point and the fourth point. .
  • information about the distance between the object and the first sensor 1-1 sensed by the first sensor 1-1 at the fifth point, .., the first sensor 1-1 at the nth point Information on the distance between the first sensor 1-1 and the object sensed by may be sequentially received from the first sensor 1-1.
  • the processor 160 provides information on the distance between the second sensor 1-2 sensed by the second sensor 1-2 at the fourth point and the object, and the second sensor 1-2 at the fifth point.
  • information on the distance between the second sensor 1-2 and the object detected by .., the second sensor 1-2 and the object detected by the second sensor 1-2 at the n-th point Information on the distance may be sequentially received from the second sensor 1-2.
  • the processor 160 may determine a point at which the distance between the first sensor 1-1 and the object becomes the minimum, based on information about a plurality of distances received from the first sensor 1-1. have.
  • the processor 160 may determine a point at which the distance between the second sensor 1-2 and the object becomes the minimum, based on information about a plurality of distances received from the second sensor 1-2. .
  • the processor 160 may determine at least one of a point at which the distance between the first sensor 1-1 and the object becomes the minimum and a point at which the distance between the second sensor 1-2 and the object becomes the minimum. .
  • the processor 160 calculates a distance value between the first sensor 1-1 and the object for each point based on information about a plurality of distances received from the first sensor 1-1 at different points. can judge
  • the processor 160 continuously moves at least one of the robot 100, the robot arm 110, and the robot hand 120 in the direction in which the object is located.
  • the processor 160 performs the first sensor ( The distance value detected by 1-1) may be determined. And, when the robot hand 120 is located at the fourth point as it moves from the third point in the direction in which the object is located, the processor 160 responds to the distance information received from the first sensor 1-1. Based on the distance value detected by the first sensor 1-1 at the fourth point, it may be determined. And, when the distance value detected by the first sensor 1-1 at the fourth point is smaller than the distance value detected by the first sensor 1-1 at the third point, the processor 160 100), at least one of the robot arm 110 and the robot hand 120 may be continuously moved in a direction in which the object is located. For example, the processor 160 may move the robot hand 120 from the fourth point to the fifth point.
  • the processor 160 calculates the distance detected by the first sensor 1-1 at the point before moving to the corresponding point by the first sensor 1-1. and the minimum distance between objects.
  • the processor 160 is located at the fifth point based on the information on the distance received from the first sensor 1-1 while the robot hand 120 is positioned at the fifth point. A distance value sensed by the first sensor 1-1 may be determined. Then, when the distance value detected by the first sensor 1-1 at the fifth point is greater than the distance value detected by the first sensor 1-1 at the fourth point, the processor 160 performs a fourth The distance detected by the first sensor 1-1 at the point may be determined as the minimum distance between the first sensor 1-1 and the object.
  • the processor 160 moves at least one of the robot 100 , the robot arm 110 , and the robot hand 120 in a direction opposite to the direction in which the object is located so that the robot hand 120 is located at the fourth point. can be moved
  • the processor 160 is configured to move the robot hand 120 to a point where the distance between the first sensor 1-1 and the object is minimized. at least one of them can be controlled.
  • the processor 160 includes a plurality of the plurality of received from the first sensor 1-1 while at least one of the robot 100, the robot arm 110, and the robot hand 120 moves in the direction in which the object is located. Information about distance can be stored.
  • the processor 160 receives a second from the first sensor 1-1 while at least one of the robot 100 , the robot arm 110 , and the robot hand 120 moves in a direction opposite to the direction in which the object is located. Information on the distance sensed by the first sensor 1-1 may be received, and a point at which the distance between the first sensor 1-1 and the object becomes the above-described minimum distance may be determined.
  • the processor 160 controls the first and second robot fingers 131-1, 131-1 to grip the object at the above-described fourth point, that is, at a point where the distance between the first sensor 1-1 and the object is minimized. 131-2) can be controlled.
  • the processor 160 controls the first robot by the distance from the point where the distance between the first sensor 1-1 and the object is the minimum to the object 200 sensed by the first sensor 1-1.
  • the finger 131-1 is moved in the direction in which the object is located, and the second robot finger 131-2 is moved by the distance to the object 200 sensed by the second sensor 1-2. By moving in the direction, the object can be gripped.
  • each of the first and second robot fingers 131-1 and 131-2 further includes a tactile sensor, and the processor 160 uses the tactile sensor of the first robot finger 131-1 to detect the first robot finger. It is detected that 131-1 is in contact with the object 200 , and it is detected that the second robot finger 131-2 is in contact with the object 200 by a tactile sensor of the second robot finger 131-2.
  • the object By moving each of the first and second robot fingers 131-1 and 131-2 in the direction in which the object is located, the object may be gripped until the
  • the first and second robot fingers 131-1 and 131-2 may grip the object.
  • the processor 160 controls at least one of the robot 100, the robot arm 110, and the robot hand 120 to a point where the object is no longer detected by the first sensor 1-1. moving, and based on the information about a plurality of distances received from the first sensor 1-1 between the point where the object is first detected and the point where the object is no longer detected, the first sensor 1-1 and It is also possible to determine a point at which the distance between objects becomes the minimum.
  • the processor 160 determines the distance from the first sensor 1-1 while at least one of the robot 100, the robot arm 110, and the robot hand 120 moves in the direction in which the object is located. information can be received. In addition, the processor 160 determines the distance between the first and second robot fingers 131-1 and 131-2 based on the information on the distance received from the first sensor 1-1 at one point. If it is determined to be the same as , the corresponding point may be determined as a point at which the object is no longer detected. In addition, the processor 160 determines the plurality of distances received from the first sensor 1-1 between the point at which the object is first detected by the first sensor 1-1 and the point at which the object is no longer detected.
  • a point at which the distance between the first sensor 1-1 and the object becomes the minimum may be determined. Then, the processor 160 uses the first robot finger 131-1 and the second robot finger 131-2 to grip the object at a point where the distance between the first sensor 1-1 and the object is minimized. can be controlled
  • the processor 160 is the point at which the distance between the second sensor 1-2 and the object is the minimum based on the information on the plurality of distances received from the second sensor 1-2 . can also be judged. In this case, the processor 160 grips the object through the first robot finger 131-1 and the second robot finger 131-2 at the point where the distance between the second sensor 1-2 and the object is minimized. can do. Also in this case, since a technical idea similar to the above-described technical idea is applied, a detailed description thereof will be omitted. For example, when the object to be gripped is a circular object such as a cup or tumbler, a point where the distance between the first sensor 1-1 and the object is the minimum and the second sensor 1-2 and the object The point where the distance is minimum will be the same.
  • the robot 100 of the present disclosure grips the object at a point where the distance between the first sensor 1-1 and the object becomes the minimum or at the point where the distance between the second sensor 1-2 and the object becomes the minimum. By doing so, it is possible to grip the center of the object or the thickest part of the object. Accordingly, the robot 100 of the present disclosure may stably grip the object, and may prevent the risk of falling or damage of the object that may occur due to gripping the edge of the object.
  • FIGS. 2A to 2G are diagrams for explaining an embodiment in which a robot grips an object according to an embodiment of the present disclosure
  • the processor 160 moves the first sensor 1-1 and the second sensor 1- You can detect an object through one of 2).
  • the processor 160 moves at least one of the robot 100, the robot arm 110, and the robot hand 120 in the direction in which the object is located.
  • An object may be detected through the first sensor 1-1, and the second sensor 1-2 may be deactivated until the object is detected through the first sensor 1-1.
  • an interference effect of light that may occur when an object is not positioned between the first robot finger 131-1 and the second robot finger 131-2 may be removed.
  • power consumption can be minimized and a load on the processor 160 can be prevented.
  • the processor 160 may activate the remaining inactive sensors. For example, referring to FIG. 2B , when the object 200 is detected through the activated first sensor 1-1, the processor 160 may activate the second sensor 1-2.
  • the processor 160 receives information on the distance between the first sensor 1-1 and the object sensed by the first sensor 1-1 from the first sensor 1-1, and the second Information on the distance between the second sensor 1-2 sensed by the second sensor 1-2 and the object may be received from the sensor 1-2 .
  • the processor 160 determines the distance between the first sensor 1-1 and the object based on the information on the distance between the first sensor 1-1 and the object, and the second sensor 1-2 The distance between the second sensor 1-2 and the object may be determined based on the information on the distance between the object and the object.
  • the processor 160 may determine whether a difference between the distance between the first sensor 1-1 and the object and the distance between the second sensor 1-2 and the object exceeds a threshold value. If it is determined that the difference between the distance between the first sensor 1-1 and the object and the distance between the second sensor 1-2 and the object exceeds a threshold value, the processor 160 controls the first sensor 1- 1) and at least one of the first and second robot fingers 131-1 and 131-2 can be controlled so that the difference between the distance between the and the second sensor 1-2 and the distance between the objects becomes less than or equal to a threshold value have.
  • the processor 160 sets the first and second robots so that the distance between the first sensor 1-1 and the object and the distance between the second sensor 1-2 and the object are the same. At least one of the fingers 131-1 and 131-2 may be controlled.
  • the first robot finger 131-1 and the second robot finger 131-2 simultaneously approach the object 200 at the same speed to stably hold the object 200 . in order to catch up
  • the processor 160 may continuously move at least one of the robot 100 , the robot arm 110 , and the robot hand 120 in a direction in which the object 200 is located.
  • the processor 160 moves from the first sensor 1-1 to the first sensor while at least one of the robot 100 , the robot arm 110 , and the robot hand 120 moves in the direction in which the object is located.
  • Information on the distance between the first sensor 1-1 and the object sensed by (1-1) is sequentially received, and detected by the second sensor 1-2 from the second sensor 1-2
  • Information on the distance between the second sensor 1-2 and the object may be sequentially received.
  • the processor 160 may determine a point at which the distance between the first sensor 1-1 and the object becomes the minimum, based on information about a plurality of distances received from the first sensor 1-1. have.
  • the processor 160 may determine a point at which the distance between the second sensor 1-2 and the object becomes the minimum, based on information about a plurality of distances received from the second sensor 1-2. .
  • the processor 160 calculates a distance value between the first sensor 1-1 and the object for each point based on information about a plurality of distances received from the first sensor 1-1 at different points. can judge
  • the processor 160 continuously moves at least one of the robot 100 , the robot arm 110 , and the robot hand 120 in the direction in which the object is located. can do it
  • FIG. 2c is a diagram illustrating a case where the robot hand 120 is positioned at a first point
  • FIG. 2d is a diagram illustrating a case where the robot hand 120 is positioned at a second point
  • FIG. 2e is a view showing the robot hand ( 120) is a diagram showing a case where the third point is located.
  • the processor 160 detects the first sensor 1-1 and the object detected by the first sensor 1-1 at the first point when the robot hand 120 is positioned at the first point. Information on the distance between them may be received from the first sensor 1-1.
  • the robot hand 120 moves from the first point to the second point.
  • the processor 160 transmits information on the distance between the object and the first sensor 1-1 sensed by the first sensor 1-1 at the second point to the first sensor 1-1. can be received from
  • the processor 160 determines the distance value between the first sensor 1-1 and the object detected by the first sensor 1-1 at the second point to the first sensor 1-1 at the first point. When it is smaller than the distance value between the first sensor 1-1 and the object detected by the sensor, at least one of the robot 100, the robot arm 110, and the robot hand 120 is continuously moved in the direction in which the object is located. can
  • the processor 160 may move at least one of the robot 100 , the robot arm 110 , and the robot hand 120 in the direction in which the object is located so that the robot hand 120 is located at the third point. .
  • the processor 160 may determine the point before moving to the corresponding point as the point at which the distance between the first sensor 1-1 and the object becomes the minimum. .
  • the processor 160 is located at the third point based on the information on the distance received from the first sensor 1-1 while the robot hand 120 is positioned at the third point. A distance value sensed by the first sensor 1-1 may be determined.
  • the processor 160 is configured to The point may be determined as a point at which the distance between the first sensor 1-1 and the object is the minimum.
  • the processor 160 controls at least one of the traveling unit 150 , the robot arm 110 , and the robot hand 120 so that the robot hand 120 is positioned at the second point, as shown in FIG. 2F . and, as shown in FIG. 2G , the first and second robot fingers 131-1 and 131-2 may be controlled to grip the object at the second point.
  • the processor 160 moves the robot hand 120 to a point where the distance between the first sensor 1-1 and the object is the minimum. It is possible to control at least one of the first and second robot fingers 131-1 and 131-2 to grip the object at the corresponding point.
  • the processor 160 moves the robot hand 120 to a point where the object is not detected by the first sensor 1-1, and the object is no longer detected from the point where the object is first detected.
  • a point at which the distance between the first sensor 1-1 and the object becomes the minimum may be determined based on information about a plurality of distances received from the first sensor 1-1 between points that are not.
  • the processor 160 is the point at which the distance between the second sensor 1-2 and the object is the minimum based on the information on the plurality of distances received from the second sensor 1-2 . can also be judged. In this case, the processor 160 grips the object through the first robot finger 131-1 and the second robot finger 131-2 at the point where the distance between the second sensor 1-2 and the object is minimized. can do. Also in this case, since a technical idea similar to the above-described technical idea is applied, a detailed description thereof will be omitted. For example, when the object to be gripped is a circular object such as a cup or tumbler, a point where the distance between the first sensor 1-1 and the object is the minimum and the second sensor 1-2 and the object The point where the distance is minimum will be the same.
  • the robot 100 of the present disclosure grips the object at a point at which the distance between the first sensor 1-1 and the object becomes the minimum or at the point at which the distance between the second sensor 1-1 and the object becomes the minimum. By doing so, it is possible to grip the center of the object or the thickest part of the object. Accordingly, the robot 100 of the present disclosure may stably grip the object, and may prevent the risk of falling or damage of the object that may occur due to gripping the edge of the object.
  • the first and second robot fingers 131-1 so that the difference between the distance between the first sensor 111 and the object 200 and the distance between the second sensor 121 and the object 200 is less than or equal to a threshold value.
  • 131-2 after controlling at least one of the robot 100, the robot arm 110, and the robot hand 120 has been described as moving in the direction in which the object 200 is located, but this It is only an example.
  • the processor 160 is configured in a state that the difference between the distance between the first sensor 1-1 and the object 200 and the distance between the second sensor 1-2 and the object 200 exceeds a threshold value, At least one of the robot 100 , the robot arm 110 , and the robot hand 120 may be moved in a direction in which the object 200 is located.
  • the processor 160 determines that the difference between the distance between the first sensor 1-1 and the object 200 and the distance between the second sensor 1-2 and the object 200 is critical. In a state exceeding the value, at least one of the robot 100 , the robot arm 110 , and the robot hand 120 may be moved in a direction in which the object 200 is located.
  • the processor 160 moves from the first sensor 1-1 while at least one of the robot 100 , the robot arm 110 , and the robot hand 120 moves in the direction in which the object 200 is located. Based on the received information on the plurality of distances, the minimum distance between the first sensor 1-1 and the object 200 may be determined.
  • the processor 160 is configured to move the robot hand 120 to a point where the distance between the first sensor 1-1 and the object 200 is minimized.
  • the driving unit 150, the robot arm 110, and the robot hand At least one of 120 may be controlled, and the first robot finger 131-1 and the second robot finger 131-2 may be controlled to grip the object 200 at the corresponding point.
  • the processor 160 determines the minimum distance between the second sensor 1-2 and the object 200 based on the plurality of distance information received from the second sensor 1-2, and determines the corresponding point. may control the first robot finger 131-1 and the second robot finger 131-2 to grip the object 200 .
  • FIG. 4 is a view for explaining distance information stored in a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • the processor 160 may activate one of the first sensor 1-1 and the second sensor 1-2 until an object is detected, and may deactivate the other one. Then, when an object is detected through the activated sensor, the processor 160 activates the remaining inactive sensors, and while the robot hand 120 passes a plurality of points, the activated first and second sensors 1-1 , 1-2) may receive information on a plurality of distances.
  • the processor 160 may store information on the distance received from the sensor in a memory (not shown).
  • the processor 160 is configured to provide information on the distance received from the first sensor 1-1 and information on the distance received from the second sensor 1-2 for each point where the robot hand 120 is located. At least one of them may be stored in a memory (not shown).
  • the processor 160 receives information from the activated first sensor while at least one of the robot 100 , the robot arm 110 , and the robot hand 120 moves in the direction in which the object is located. Information on the distance sensed by the first sensor may be received.
  • the distance sensed by the first sensor at points before the object is detected may be the distance between the first sensor 1-1 and the second sensor 1-2.
  • the first sensor The distance sensed by (1-1) may be 100 mm.
  • the processor 160 may match and store a distance of 100 mm to each of the first and second points.
  • the processor 160 detects the detected by the first sensor at a third point.
  • the second sensor 1-2 is activated at the third point, and the first and second sensors ( 1-1, 1-2) may receive information about the distance from each.
  • the processor 160 may match and store the distance detected by each of the first and second sensors 1-1 and 1-2 at the third point to the third point. As an example, if the distance sensed by each of the first and second sensors 1-1 and 1-2 at the third point is 97 mm, the processor 160 determines the distance to the third point as shown in FIG. 4 . It can be saved by matching 97mm.
  • the processor 160 continuously moves at least one of the robot 100, the robot arm 110, and the robot hand 120 in the direction in which the object is located, and accordingly, the first sensor 1-1 Information on the distance between the first sensor 1-1 and the object sensed by the first sensor 1-1 is sequentially received, and from the second sensor 1-2 to the second sensor 1-2 Information on the distance between the second sensor 1-2 sensed by the object and the object may be sequentially received.
  • the processor 160 may store the distance sensed by each of the first and second sensors 1-1 and 1-2 for each of the plurality of points.
  • the robot hand 120 passes the third point, the fourth point and the fifth point, and the distance detected by the first and second sensors 1-1 and 1-2 at the fourth point, respectively. is 95 mm
  • the processor 160 matches and stores the distance 95 mm at the fourth point, as shown in FIG. 4, and at the fifth point, the first and second sensors 1-1 and 1-2, respectively If the detected distance is 95 mm, the processor 160 may match and store the distance 93 mm to the fifth point.
  • the processor 160 determines at least one of the robot 100 , the robot arm 110 , and the robot hand 120 . One can continue to move in the direction the object is positioned.
  • the processor 160 calculates the distance detected by each of the first and second sensors 1-1 and 1-2 at the sixth point to the sixth point. It can be saved by matching the branch. As an example, if the distance sensed by each of the first and second sensors 1-1 and 1-2 at the sixth point is 95 mm, the processor 160 determines the distance to the sixth point as shown in FIG. 4 . It can be stored by matching 95mm.
  • the processor 160 is configured to at least one of the robot 100, the robot arm 110, and the robot hand 120. One can be moved in the opposite direction to the direction in which the object is positioned.
  • the processor 160 determines the point at which the distance between the sensor and the object is the minimum based on information matched with information on the distance sensed by the sensor for each point where the robot hand 120 is located, The robot hand 120 may be moved to the corresponding point. For example, when distance information as shown in FIG. 4 is stored in a memory (not shown), the processor 160 may move the robot hand 120 to a fifth point.
  • the processor 160 controls the first and second robot fingers 131-1, 131-1 to grip the object at the above-described fifth point, that is, at a point where the distance between the first sensor 1-1 and the object is minimized. 131-2) can be controlled.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a summation distance value stored in a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • the processor 160 selects an object at a point at which the distance sensed by the first sensor 1-1 becomes the minimum or at a point at which the distance sensed by the second sensor 1-2 becomes the minimum. can be gripped
  • the processor 160 may grip the object at a point where the sum of the distances sensed by the first and second sensors 1-1. 1-2 becomes the minimum.
  • the processor 160 sums up the distance detected by the first sensor 1-1 and the distance detected by the second sensor 1-2 for each point where the robot hand 120 is located. may be stored in a memory (not shown).
  • the processor 160 since only the first sensor 1-1 is activated at the first and second points before the object is detected, the processor 160 operates the first sensor 1-1 100 mm, which is the distance sensed by , may be stored as the sum of the first points.
  • the processor 160 detects an object at a third point as at least one of the robot 100 , the robot arm 110 , and the robot hand 120 moves in a direction in which the object is located, and the second sensor 1 -2) may be activated, and information on the distance may be received from each of the first and second sensors 1-1 and 1-2.
  • the processor 160 may match and store a value obtained by adding the distances sensed by each of the first and second sensors 1-1 and 1-2 at the third point to the third point. For example, if the sum of the distances sensed by each of the first and second sensors 1-1 and 1-2 at the third point is 194 mm, the processor 160 may It can be stored by matching the distance of 194mm to the sum of the three points.
  • the processor 160 continuously moves at least one of the robot 100, the robot arm 110, and the robot hand 120 in the direction in which the object is located, and accordingly, the first sensor 1-1 Information on the distance between the first sensor 1-1 and the object sensed by the first sensor 1-1 is sequentially received, and from the second sensor 1-2 to the second sensor 1-2 Information on the distance between the second sensor 1-2 sensed by the object and the object may be sequentially received.
  • the processor 160 may store the sum of the distances sensed by each of the first and second sensors 1-1 and 1-2 for each of the plurality of points.
  • the robot hand 120 passes the third point, the fourth point and the fifth point, and the distance detected by the first and second sensors 1-1 and 1-2 at the fourth point, respectively.
  • the processor 160 receives 190 mm, which is the sum of the distances sensed by each of the first and second sensors 1-1 and 1-2 at the fourth point, as the fourth Stored as the sum of the points, and if the distance detected by each of the first and second sensors 1-1 and 1-2 at the fifth point is 95 mm, the processor 160 controls the first and second points at the fifth point 186mm, which is the sum of the distances sensed by each of the two sensors 1-1 and 1-2, may be stored as the summed value of the fifth point.
  • the processor 160 continues to position at least one of the robot 100, the robot arm 110, and the robot hand 120 so that the object is located. direction can be moved.
  • the processor 160 sums the distances sensed by each of the first and second sensors 1-1 and 1-2 at the sixth point.
  • the value may be stored as the sum of the sixth points. For example, if the distance sensed by each of the first and second sensors 1-1 and 1-2 at the sixth point is 95 mm, the processor 160 sets 190 mm to the sixth point, as shown in FIG. 5 . can be stored as the sum of values of .
  • the processor 160 moves at least one of the robot 100, the robot arm 110, and the robot hand 120 in the direction in which the object is located. can be moved in the opposite direction.
  • the processor 160 determines a point at which the sum of the distances sensed by the sensor is matched for each point at which the robot hand 120 is located, among a plurality of points, the point at which the summation value is the minimum. and move the robot hand 120 to the corresponding point. For example, when distance information as shown in FIG. 5 is stored in a memory (not shown), the processor 160 may move the robot hand 120 to a fifth point.
  • the processor 160 controls the first and second robot fingers 131-1, 131-1 to grip the object at the above-described fifth point, that is, at a point where the distance between the first sensor 1-1 and the object is minimized. 131-2) can be controlled.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method for controlling a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • the processor 160 may be electrically connected to various components included in the robot 100 to control each component.
  • the processor 160 is electrically connected to a micro controller unit (MCU) included in the driving unit 150 , and as shown in FIG. 6 , transmits a signal 611 for driving of the driving unit 150 to the driving unit 150 . ) to the MCU.
  • the MCU of the driving unit 150 may control the motor connected to the driving unit (not shown) of the driving unit 150 according to the driving control signal 611 received from the processor 150 .
  • the driving unit (not shown) may be implemented as wheels or legs of a robot, and the MCU of the driving unit 150 controls a motor connected to the driving unit (not shown) according to the driving control signal 611 , so that the robot It is possible to control driving operations such as movement, stopping, and direction change of 100 .
  • the processor 160 is electrically connected to the MCU included in the robot arm 110, and as shown in FIG. 6, a signal 621 for controlling the robot arm, a signal 631 for controlling the robot hand, A signal 641 for controlling the robot finger and a signal 651 for controlling a sensor may be transmitted to the MCU included in the robot arm 100 .
  • the MCU included in the robot arm 110 is driven by a motor connected to the robot arm 110 according to the robot arm control signal 621 .
  • the signal is output to control the movement of the robot arm 110 (612), and when a signal 631 for controlling the robot hand is received from the processor 160, the robot hand 120 according to the robot hand control signal 631.
  • Controls 632 the movement of the robot arm 120 by outputting a driving signal to the motor connected to, and when a signal 641 for controlling the robot finger is received from the processor 160, according to the robot finger control signal 641
  • the movement of the robot finger 130 may be controlled 642 by outputting a driving signal to the motor connected to the robot finger 120 .
  • the MCU included in the robot arm 110 may activate or deactivate the sensor 1 according to the sensor control signal 651 .
  • the MCU is included in the robot arm 110 , this is an example, and the MCU may be included in the body portion of the robot 100 or the robot hand 120 .
  • the sensor 1 may detect a distance from the sensor 1 to the object. Then, the sensor 1 transmits the information 660 on the detected distance to the MCU included in the robot arm 110, and the MCU transmits the information 660 on the distance received from the sensor 1 to the processor ( 160) can be transmitted.
  • the information on the distance between the sensor and the object may be used to determine a point for gripping the object as described above.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • the robot 100 includes a robot arm 110 , a robot hand 120 , and a plurality of robot fingers 131-1, 131-2, .., 131-n. ), a driving unit 150 , a memory 170 , a display 180 , a communication unit 190 , and a processor 160 .
  • each of the plurality of robot fingers 131-1, 131-2, .., and 131-n includes a sensor 1-1, 1-2, .., 1-n for detecting the distance to the object. may include Hereinafter, parts overlapping with the above description will be omitted or abbreviated.
  • the memory 170 may store an operating system (OS) for controlling the overall operation of the components of the robot 100 and commands or data related to the components of the robot 100 .
  • OS operating system
  • the processor 160 may control a plurality of hardware or software components of the robot 100 using various commands or data stored in the memory 170 , and may control the plurality of hardware or software components received from at least one of the other components.
  • a command or data may be loaded into a volatile memory for processing, and various data may be stored in a non-volatile memory.
  • the memory 150 may store information about the distance received from the sensor for each point where the robot hand 120 is located. Also, the memory 150 may store a value obtained by adding up distances sensed by a plurality of sensors for each point where the robot hand 120 is located.
  • the display 180 may display various screens.
  • the display 180 may display information about an object around the robot 100 and a distance to the object.
  • the display 180 may be implemented in various types of displays, such as a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP), and the like.
  • the display 180 may also include a driving circuit, a backlight unit, and the like, which may be implemented in a form such as an a-si TFT, a low temperature poly silicon (LTPS) TFT, or an organic TFT (OTFT).
  • the display 180 may be implemented as a touch screen in combination with a touch sensing unit.
  • the communication unit 190 is configured to communicate with an external device.
  • the communication unit 190 communicates with various external devices through a wireless communication method such as BT (Bluetooth), BLE (Bluetooth Low Energy), WI-FI (Wireless Fidelity), Zigbee, or IR (Infrared) communication method.
  • BT Bluetooth
  • BLE Bluetooth Low Energy
  • WI-FI Wireless Fidelity
  • Zigbee Zigbee
  • IR Infrared
  • the processor 160 controls the overall operation of the electronic device 100 .
  • the processor 160 may include a central processing unit (CPU) or an application processor (AP).
  • the processor 160 may include at least one general processor, a digital signal processor, an application specific integrated circuit (ASIC), a system on chip (SoC), a microcomputer (MICOM), a driver IC, and the like. can be implemented.
  • the above-described configuration is an exemplary embodiment, and the robot 100 may be implemented by excluding some of the above-described plurality of configurations, or may be implemented by further including additional configurations in addition to the aforementioned plurality of configurations.
  • the robot 100 may further include a speaker.
  • the speaker is configured to output various audio data on which various processing operations such as decoding, amplification, and noise filtering have been performed by an audio processing unit (not shown).
  • the speaker may output a sound when the robot 100 grips an object.
  • the robot 100 may further include a microphone.
  • the microphone may receive the user's voice.
  • the user's voice may be a user's voice for task execution of the robot 100 .
  • the robot 100 may further include an input unit.
  • the input unit is a component for receiving a user input, and may be, for example, a button or a touch screen.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation of a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • the second sensor may be activated (S810).
  • the robot 100 may activate one of the first sensor and the second sensor until an object is detected, and may deactivate the other one. And, when an object is detected through the activated sensor, the robot 100 may activate the remaining inactivated sensors.
  • the robot 100 receives, from the activated first and second sensors, information on the distance to the object detected by the activated first and second sensors at a plurality of points according to the movement of the robot 100 (S820) )can do.
  • the robot 100 controls at least one of the traveling unit, the robot arm, and the robot hand so that the robot 100 moves in the direction in which the object is located, and accordingly, while the robot hand passes through a plurality of points, the second Information on a distance detected by each of the first and second sensors may be received from the first and second sensors.
  • the robot 100 may store the distance detected by the first sensor 1-1 and the distance detected by the second sensor 1-2 in the memory for each point where the robot hand 120 is located. have.
  • the robot 100 may store in the memory a value obtained by adding up the distances sensed by the first and second sensors 1-1. 1-2 for each point where the robot hand 120 is located.
  • the robot 100 may control the first and second robot fingers to grip the object based on the information received from the sensor ( S830 ).
  • the robot 100 is configured to grip the object at a point where the distance sensed by the first sensor becomes the minimum or at a point where the distance sensed by the second sensor becomes the minimum.
  • the first and second robot fingers can be controlled.
  • the robot 100 may control the first and second robot fingers to grip the object at a point where the sum of the distances sensed by the first and second sensors is the minimum.
  • a non-transitory computer readable medium in which a program for sequentially performing the robot control method according to the present disclosure is stored may be provided.
  • the non-transitory readable medium refers to a medium that stores data semi-permanently, rather than a medium that stores data for a short moment, such as a register, cache, memory, etc., and can be read by a device.
  • the various applications or programs described above may be provided by being stored in a non-transitory readable medium such as a CD, DVD, hard disk, Blu-ray disk, USB, memory card, ROM, and the like.

Landscapes

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Abstract

로봇 및 그 제어 방법이 개시된다. 본 로봇은 로봇 팔, 로봇 팔에 연결되며, 제1 및 제2 로봇 핑거를 포함하는 로봇 핸드 및 프로세서를 포함하고, 프로세서는 객체의 파지를 위해 로봇이 움직이는 동안 제1 로봇 핑거에 포함된 제1 센서 및 제2 로봇 핑거에 포함된 제2 센서 중 활성화된 제1 센서를 통해 객체가 감지되면, 제2 센서를 활성화시키고, 활성화 된 제1 및 제2 센서가 로봇의 움직임에 따라 복수의 지점에서 감지한 객체와의 거리에 대한 정보를 활성화 된 제1 및 제2 센서로부터 수신하며, 수신된 정보에 기초하여 객체를 파지하도록 제1 및 제2 로봇 핑거를 제어할 수 있다.

Description

로봇 및 그 제어 방법
본 개시는 로봇 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 객체를 파지할 수 있는 로봇 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS
본 출원은 2020년 7월 21일에 출원된 대한민국 특허출원 제 10-2020-0090404 호에 기초하여 우선권을 주장하며, 해당 출원의 모든 내용은 그 전체가 본 출원에 레퍼런스로 포함된다.
전자 기술의 발달로 다양한 전자 장치가 개발되고 있다. 특히, 최근에는 산업 현장이나, 의료, 우주, 가사 등의 분야에서 인간을 대신해 작업을 수행하는 로봇이 개발되고 있다.
이러한 로봇은 객체(또는, 물품)의 파지 후, 객체의 조립, 이송, 용접 등과 같은 다양한 작업을 수행할 수 있다.
그런데, 객체를 파지할 때, 객체의 가장자리나 끝 단을 파지할 경우, 객체의 파손, 추락 등의 위험이 있다.
따라서, 로봇은 가장 안정적으로 객체를 파지할 수 있는 지점에서 객체를 파지할 필요가 있다.
본 개시는 상술한 필요성에 의해 안출된 것으로써, 본 개시의 목적은 객체를 안정적으로 파지할 수 있는 로봇 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 로봇은, 로봇 팔, 상기 로봇 팔에 연결되며, 제1 및 제2 로봇 핑거를 포함하는 로봇 핸드 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 객체의 파지를 위해 상기 로봇이 움직이는 동안 상기 제1 로봇 핑거에 포함된 제1 센서 및 상기 제2 로봇 핑거에 포함된 제2 센서 중 활성화된 제1 센서를 통해 상기 객체가 감지되면, 상기 제2 센서를 활성화시키고, 상기 활성화 된 제1 및 제2 센서가 상기 로봇의 움직임에 따라 복수의 지점에서 감지한 객체와의 거리에 대한 정보를 상기 활성화 된 제1 및 제2 센서로부터 수신하며, 상기 수신된 정보에 기초하여 상기 객체를 파지하도록 상기 제1 및 제2 로봇 핑거를 제어할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 활성화 된 제1 및 제2 센서로부터 수신한 복수의 거리에 대한 정보에 기초하여, 상기 복수의 지점별로 상기 제1 센서 및 상기 객체간의 거리와 상기 제2 센서 및 상기 객체간의 거리를 합산한 값을 판단하고, 상기 복수의 지점에 대응되는 복수의 합산 값 중에서 최소 값을 판단하며, 상기 최소 값에 대응되는 지점에서 상기 객체를 파지하도록 상기 제1 및 제2 로봇 핑거를 제어할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 활성화 된 제1 및 제2 센서 각각으로부터 상기 제1 및 제2 센서 각각과 상기 객체간의 거리에 대한 정보가 수신되면, 상기 수신한 정보에 기초하여 상기 제1 센서 및 객체간의 거리와 상기 제2 센서 및 객체간의 거리를 판단하고, 상기 제1 센서 및 객체간의 거리와 상기 제2 센서 및 객체간의 거리간의 차이가 임계 값 이하가 되도록 상기 제1 및 제2 핑거 중 적어도 하나 또는, 상기 로봇의 주행부를 제어하고, 상기 거리간의 차이가 임계 값 이하가 된 상태에서 상기 객체가 위치하는 방향으로 상기 로봇을 이동시킬 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 로봇이 제1 지점에 위치하는 동안 상기 활성화 된 제1 및 제2 센서 중 적어도 하나로부터 수신한 거리에 대한 정보에 기초하여, 상기 제1 지점에 대응되는 거리 값을 판단하고, 상기 로봇이 상기 제1 지점에서 상기 객체가 위치하는 방향으로 이동함에 따라 제2 지점에 위치하는 경우, 상기 제1 및 제2 센서 중 적어도 하나로부터 수신한 거리에 대한 정보에 기초하여, 상기 제2 지점에 대응되는 거리 값을 판단하며, 상기 제1 지점에 대응되는 거리 값이 상기 제2 지점에 대응되는 거리 값보다 작은 경우, 상기 제1 지점을 상기 객체의 파지를 위한 지점으로 판단하고, 상기 제1 지점에서 상기 객체를 파지하도록 상기 제1 및 제2 로봇 핑거를 제어할 수 있다.
상기 프로세서는, 상기 제2 지점에 대응되는 거리 값이 상기 제1 지점에 대응되는 거리 값보다 작은 경우, 상기 객체가 위치하는 방향에 기초하여 상기 제2 지점에서 제3 지점으로 상기 로봇을 이동시키고, 상기 로봇이 제3 지점에 위치하는 동안 상기 제1 및 제2 센서 중 적어도 하나로부터 수신한 거리에 대한 정보에 기초하여, 상기 제3 지점에 대응되는 거리 값을 판단하며, 상기 제3 지점에 대응되는 거리 값이 상기 제2 지점에 대응되는 거리 값보다 큰 경우, 상기 제2 지점을 상기 객체의 파지를 위한 지점으로 판단하고, 상기 제2 지점에서 상기 객체를 파지하도록 상기 제1 및 제2 로봇 핑거를 제어할 수 있다.
상기 제1 및 제2 센서 각각은, 발광부 및 수광부를 포함하고, 상기 발광부에 의해 조사된 광이 상기 객체에 의해 반사됨에 따라 상기 수광부에 수신되는 시간 및 상기 광의 이동 속도에 기초하여 상기 객체까지의 거리를 감지할 수 있다.
본 개시의 로봇은 카메라를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 카메라에 의해 획득된 이미지에 기초하여 상기 객체의 위치를 판단하고, 상기 객체가 위치하는 방향으로 상기 로봇을 이동시킬 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시 예에 따른 로봇의 제어 방법은, 객체의 파지를 위해 상기 로봇이 움직이는 동안 제1 로봇 핑거에 포함된 제1 센서 및 제2 로봇 핑거에 포함된 제2 센서 중 활성화된 제1 센서를 통해 상기 객체가 감지되면, 상기 제2 센서를 활성화시키는 단계, 상기 활성화 된 제1 및 제2 센서가 상기 로봇의 움직임에 따라 복수의 지점에서 감지한 객체와의 거리에 대한 정보를 상기 활성화 된 제1 및 제2 센서로부터 수신하는 단계 및 상기 수신된 정보에 기초하여 상기 객체를 파지하도록 상기 제1 및 제2 로봇 핑거를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제어하는 단계는, 상기 활성화 된 제1 및 제2 센서로부터 수신한 복수의 거리에 대한 정보에 기초하여, 상기 복수의 지점별로 상기 제1 센서 및 상기 객체간의 거리와 상기 제2 센서 및 상기 객체간의 거리를 합산한 값을 판단하고, 상기 복수의 지점에 대응되는 복수의 합산 값 중에서 최소 값을 판단하며, 상기 최소 값에 대응되는 지점에서 상기 객체를 파지하도록 상기 제1 및 제2 로봇 핑거를 제어할 수 있다.
본 개시의 제어 방법은, 상기 활성화 된 제1 및 제2 센서 각각으로부터 상기 제1 및 제2 센서 각각과 상기 객체간의 거리에 대한 정보가 수신되면, 상기 수신한 정보에 기초하여 상기 제1 센서 및 객체간의 거리와 상기 제2 센서 및 객체간의 거리를 판단하고, 상기 제1 센서 및 객체간의 거리와 상기 제2 센서 및 객체간의 거리간의 차이가 임계 값 이하가 되도록 상기 제1 및 제2 핑거 중 적어도 하나 또는, 상기 로봇의 주행부를 제어하고, 상기 거리간의 차이가 임계 값 이하가 된 상태에서 상기 객체가 위치하는 방향으로 상기 로봇을 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제어하는 단계는, 상기 로봇이 제1 지점에 위치하는 동안 상기 활성화 된 제1 및 제2 센서 중 적어도 하나로부터 수신한 거리에 대한 정보에 기초하여, 상기 제1 지점에 대응되는 거리 값을 판단하고, 상기 로봇이 상기 제1 지점에서 상기 객체가 위치하는 방향으로 이동함에 따라 제2 지점에 위치하는 경우, 상기 제1 및 제2 센서 중 적어도 하나로부터 수신한 거리에 대한 정보에 기초하여, 상기 제2 지점에 대응되는 거리 값을 판단하며, 상기 제1 지점에 대응되는 거리 값이 상기 제2 지점에 대응되는 거리 값보다 작은 경우, 상기 제1 지점을 상기 객체의 파지를 위한 지점으로 판단하고, 상기 제1 지점에서 상기 객체를 파지하도록 상기 제1 및 제2 로봇 핑거를 제어할 수 있다.
상기 제어하는 단계는, 상기 제2 지점에 대응되는 거리 값이 상기 제1 지점에 대응되는 거리 값보다 작은 경우, 상기 객체가 위치하는 방향에 기초하여 상기 제2 지점에서 제3 지점으로 상기 로봇을 이동시키고, 상기 로봇이 제3 지점에 위치하는 동안 상기 제1 및 제2 센서 중 적어도 하나로부터 수신한 거리에 대한 정보에 기초하여, 상기 제3 지점에 대응되는 거리 값을 판단하며, 상기 제3 지점에 대응되는 거리 값이 상기 제2 지점에 대응되는 거리 값보다 큰 경우, 상기 제2 지점을 상기 객체의 파지를 위한 지점으로 판단하고, 상기 제2 지점에서 상기 객체를 파지하도록 상기 제1 및 제2 로봇 핑거를 제어할 수 있다.
상기 제1 및 제2 센서 각각은, 발광부 및 수광부를 포함하고, 상기 발광부에 의해 조사된 광이 상기 객체에 의해 반사됨에 따라 상기 수광부에 수신되는 시간 및 상기 광의 이동 속도에 기초하여 상기 객체까지의 거리를 감지할 수 있다.
본 개시의 제어 방법은, 카메라에 의해 획득된 이미지에 기초하여 상기 객체의 위치를 판단하고, 상기 객체가 위치하는 방향으로 상기 로봇을 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
이상과 같은 본 개시의 다양한 실시 예에 따르면, 로봇은 객체를 안정적으로 파지할 수 있는 지점에서 객체를 파지할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 로봇을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2a는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 센서를 통해 객체를 감지하는 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2b는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 및 제2 센서를 통해 객체와의 거리를 감지하는 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2c는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 지점에서 로봇이 객체와의 거리를 감지하는 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2d는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제2 지점에서 로봇이 객체와의 거리를 감지하는 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2e는 본 개시의 일 실시 예에 따른 제3 지점에서 로봇이 객체와의 거리를 감지하는 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2f는 본 개시의 일 실시 예에 따른 객체와의 거리가 최소인 지점으로 로봇이 이동하는 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2g는 본 개시의 일 실시 예에 따른 객체와의 거리가 최소인 지점에서 객체를 파지하는 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시 예에 따른 제1 센서에 의해 감지된 거리 및 제2 센서에 의해 감지된 거리간의 차이가 임계 값을 초과하는 상태에서 최소 거리를 감지하는 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 로봇에 저장되는 거리 정보를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 로봇에 저장되는 합산 거리 값을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 로봇의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 로봇을 설명하기 위한 블록도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 로봇의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
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먼저, 본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어는 본 개시의 기능을 고려하여 일반적인 용어들을 선택하였다. 하지만, 이러한 용어들은 당 분야에 종사하는 기술자의 의도나 법률적 또는 기술적 해석 및 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 일부 용어는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있다. 이러한 용어에 대해서는 본 명세서에서 정의된 의미로 해석될 수 있으며, 구체적인 용어 정의가 없으면 본 명세서의 전반적인 내용 및 당해 기술 분야의 통상적인 기술 상식을 토대로 해석될 수도 있다.
또한, 본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명은 축약하거나 생략한다.
나아가, 이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 개시의 실시 예를 상세하게 설명하지만, 본 개시가 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 개시를 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 실시 예에 따른 로봇을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 로봇(100)은 프로세서(160)를 포함하는 바디부, 로봇 팔(110), 로봇 핸드(120) 및 로봇 핑거(130)를 포함하는 조작부 및 주행부(150)를 포함할 수 있다. 여기에서, 로봇 팔(110)의 일 단은 로봇(100)의 바디부에 연결되고, 로봇 팔(110)의 타 단은 로봇 핸드(120)에 연결될 수 있다. 그리고, 로봇 핑거(130)는 복수 개(131-1, 131-2, .., 131-n)로 구현될 수 있으며, 주행부(150)는 로봇(100)의 바디부 밑단에 연결되어 로봇(100)의 움직임을 제어할 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 개시의 조작부는 MCU(Micro controller unit)(140) 및 복수의 모터를 더 포함할 수 있다. 여기에서, 모터는 로봇 팔(110)의 제어를 위한 모터(111), 로봇 핸드(120)의 제어를 위한 모터(121) 및 복수의 로봇 핑거(131-1, 131-2, .., 131-n) 각각의 제어를 위한 복수의 모터(1, 2, .., n)를 포함하고, 복수의 모터 각각은 MCU(140)와 전기적으로 연결될 수 있다.
그리고, MCU(140)는 바디부의 프로세서(160)와 전기적으로 연결되고, 프로세서(160)로부터 수신된 제어 신호에 기초하여 복수의 모터 중 적어도 하나를 구동할 수 있다. 일 예로, MCU(140)는 프로세서(160)로부터 로봇 팔(110)의 움직임 제어를 위한 신호가 수신되면, 로봇 팔(110)과 연결된 모터(110)로 구동 신호를 출력하여 로봇 팔(110)의 움직임을 제어할 수 있다. 또한, MCU(140)는 프로세서(160)로부터 로봇 핸드(120)의 움직임 제어를 위한 신호가 수신되면, 로봇 핸드(120)와 연결된 모터(121)로 구동 신호를 출력하여 로봇 핸드(120)의 움직임을 제어할 수 있다.
또한, MCU(140)는 복수의 로봇 핑거(131-1, 131-2, .., 131-n) 중 적어도 하나의 움직임 제어를 위한 신호가 프로세서(160)로부터 수신되는 경우이면, 제어 대상이 되는 적어도 하나의 로봇 핑거의 움직임 제어를 위한 모터 구동 신호를 적어도 하나의 모터로 출력할 수 있다. 일 예로, MCU(140)는 가령, 제1 로봇 핑거(131-1) 및 제2 로봇 핑거(131-2)의 움직임 제어를 위한 신호가 프로세서(160)로부터 수신되는 경우이면, 제1 로봇 핑거(131-1)의 움직임 제어를 위한 모터 구동 신호를 제1 모터(1)로 출력하고, 제2 로봇 핑거(131-2)의 움직임 제어를 위한 모터 구동 신호를 제2 모터(2)로 출력하여 제1 및 제2 로봇 핑거(131-1, 131-2)의 움직임을 제어할 수 있다.
한편, 이와 같은 MCU(140)는 로봇 팔(110)에 포함될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 로봇 핸드(120)에 포함될 수도 있다.
그리고, 상술한 모터는 DC 모터가 될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 모터는 스텝 모터 또는 RC 서보 모터 등과 같이 회전력을 발생시킬 수 있는 다양한 모터로 구현될 수 있다.
한편, 복수의 로봇 핑거(131-1, 131-2, .., 1-21-n) 각각은 센서를 포함할 수 있다. 일 예로, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 로봇 핑거(131-1)는 제1 센서(1-1)를 포함하고, 제2 로봇 핑거(131-2)는 제2 센서(1-2)를 포함하며, .., 제n 로봇 핑거(131-n)는 제n 센서(1-n)를 포함할 수 있다. 이와 같은 복수의 센서 각각은 후술하는 바와 같이, 센서 및 객체간의 거리를 감지할 수 있다. 그리고, 각 센서에 의해 감지된 거리에 대한 정보는 MCU(140)로 전송되고, MCU(140)는 각 센서로부터 수신된 거리에 대한 정보를 프로세서(160)로 전송할 수 있다. 여기에서, 센서 및 객체간의 거리에 대한 정보는 객체의 파지를 위한 지점 판단에 이용될 수 있다. 이에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다.
이하에서는, 설명의 편의 위해 제1 및 제2 로봇 핑거(131-1, 131-2)를 포함하는 로봇 핸드(120)가 장착된 로봇(100)에 대해 설명하나, 본 개시의 기술적 사상은 두 개 이상의 복수의 로봇 핑거를 포함하는 로봇 핸드가 장착된 로봇에도 적용될 수 있다고 볼 것이다.
본 개시의 일 실시 예에 따른 센서는 센서 및 객체간의 거리를 감지할 수 있다. 일 예로, 센서는 발광부 및 수광부를 포함하고, 발광부에 의해 조사된 광이 객체에 의해 반사되어 수광부에 수신되기까지의 시간에 기초하여 센서 및 객체간의 거리를 감지하는 TOF(Time-of-Flight) 기반의 센서가 될 수 있다. 이 경우, 센서는 발광부에 의해 조사되는 광의 이동 속도 및 발광부에 의해 조사된 광이 객체에 의해 반사되어 수광부에 수신되기까지의 시간의 연산에 기초하여 센서 및 객체간의 거리를 감지할 수 있다.
한편, 상술한 TOF 기반의 센서는 적외선의 조사 후, 적외선이 객체에 의해 반사되어 수신되는 시간에 기초하여 객체까지의 거리를 감지하는 적외선 센서가 될 수 있다. 다만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 센서는 초음파 센서 또는 라이다 센서 등 객체와의 거리를 감지할 수 있는 다양한 센서로 구현될 수 있다. 또한, TOF 기반의 센서는 일 실시 예로서, 본 개시의 센서는 객체와의 거리를 감지할 수 있는 센서이면 어떠한 센서라도 무방하다.
프로세서(160)는 객체의 파지를 위해 로봇(100)을 움직일 수 있다. 구체적으로, 프로세서(160)는 객체의 파지를 위해 객체가 위치하는 방향으로 로봇(100)이 이동되도록 주행부(150)를 제어하거나, 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나가 객체가 위치하는 방향으로 이동되도록 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 개시의 주행부(150)는 바퀴 또는 로봇 다리로 구현된 구동부(미도시), 모터(미도시) 및 MCU(미도시)를 포함하고, 프로세서(160)는 객체가 위치하는 방향으로 로봇(100)을 이동시키기 위한 제어 신호를 주행부(150)의 MCU(미도시)로 전송할 수 있다. 이 경우, 주행부의 MCU(미도시)는 제어 신호에 따라 구동부(미도시)에 연결된 모터(미도시)로 구동 신호를 출력하여 로봇(100)을 객체가 위치하는 방향으로 이동시킬 수 있다.
또는, 프로세서(160)는 객체가 위치하는 방향으로 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나를 이동시키기 위한 제어 신호를 조작부의 MCU(140)로 전송할 수 있다. 이 경우, 조작부의 MCU(140)는 프로세서(160)로부터 수신된 제어 신호에 기초하여 로봇 팔(110)에 연결된 모터(111) 및 로봇 핸드(120)에 연결된 모터(121) 중 적어도 하나로 구동 신호를 출력하여 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나를 객체가 위치하는 방향으로 이동시킬 수 있다.
즉, 프로세서(160)는 객체가 위치하는 방향으로 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나를 이동시킬 수 있다.
특히, 프로세서(160)는 제1 로봇 핑거(131-1) 및 제2 로봇 핑거(131-2) 사이에 객체가 위치하도록 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나를 이동시킬 수 있다.
이를 위해, 프로세서(160)는 카메라(미도시)를 통해 촬영된 영상의 분석을 통해 객체의 위치, 크기, 형태, 종류 등을 판단할 수 있다. 여기에서, 카메라(미도시)는 로봇(100) 주변의 객체를 촬영할 수 있는 구성으로써, 일 예로 카메라(미도시)는 3D 카메라 또는 뎁스 카메라로 구현될 수 있다. 이와 같은 카메라(미도시)는 로봇(100)의 바디부 또는 헤드부에 포함될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 로봇 팔(110), 로봇 핸드(120) 등의 다양한 위치에 포함될 수 있다.
구체적으로, 프로세서(160)는 카메라(미도시)를 통해 촬영된 영상이 획득되면, 객체 인식 알고리즘을 통해 영상에 포함된 객체를 인식함으로써, 객체의 크기, 형태, 종류 등을 판단하고, 영상에 포함된 객체의 깊이 정보에 기초하여 객체의 위치를 판단할 수 있다. 또는, 프로세서(160)는 영상이 입력되면 영상의 특징 정보에 기초하여 영상에 포함된 객체의 위치, 크기, 형태, 종류 등을 출력하도록 학습된 인공 지능 모델(가령, CNN (Convolutional Neural Network))을 통해 영상에 포함된 객체의 위치, 크기, 형태, 종류 등을 판단할 수도 있다.
프로세서(160)는 객체가 위치하는 방향으로 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나가 이동하는 동안, 제1 센서(1-1) 및 제2 센서(1-2) 중 하나를 통해 객체를 감지할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(160)는 객체가 감지되기 전까지는 제1 센서(1-1) 및 제2 센서(1-2) 중 하나를 활성화하고, 나머지 하나는 비활성화할 수 있다. 그리고, 프로세서(160)는 활성화 된 센서를 통해 객체가 감지되면, 비활성화 된 나머지 센서를 활성화할 수 있다.
이는, 제1 로봇 핑거(131-1) 및 제2 로봇 핑거(131-2) 사이에 객체가 위치하지 않는 상태에서, 제1 센서(1-1) 및 제2 센서(1-2) 모두를 활성화 할 경우, 광의 간섭 효과에 의해, 제1 센서(1-1)는 제2 센서(1-2)에 의해 조사된 광에 의해, 그리고 제2 센서(1-2)는 제1 센서(1-1)에 의해 조사된 광에 의해 객체를 오인식 할 수 있음을 고려한 것이다.
프로세서(140)는 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나가 객체가 위치하는 방향으로 이동하는 동안, 활성화 된 센서로부터 복수의 거리에 대한 정보를 수신할 수 있다. 구체적으로, 활성화 된 센서에 의해 감지된 거리에 대한 정보는 조작부의 MCU(140)로 전송되고, 프로세서(160)는 조작부의 MCU(140)로부터 활성화 된 센서에 의해 감지된 복수의 거리에 대한 정보를 수신할 수 있다.
일 예로, 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나가 객체가 위치하는 방향으로 이동함에 따라, 로봇 핸드(120)가 제1 지점, 제2 지점, .., 제n 지점을 이동하는 경우, 프로세서(160)는 제1 지점에서 활성화 된 센서에 의해 감지된 거리에 대한 정보, 제2 지점에서 활성화 된 센서에 의해 감지된 거리에 대한 정보, .., 제n 지점에서 활성화 된 센서에 의해 감지된 거리에 대한 정보를 활성화 된 센서로부터 수신할 수 있다.
그리고, 프로세서(160)는 활성화 된 센서로부터 수신한 복수의 거리에 대한 정보에 기초하여 거리 변화가 생긴 지점을 판단하고, 해당 지점을 객체가 감지된 지점으로 판단할 수 있다.
일 예로, 로봇 핸드(120)가 제1 지점에 위치할 때 활성화 된 센서에 의해 감지된 거리 및 로봇 핸드(120)가 제2 지점에 위치할 때 활성화 된 센서에 의해 감지된 거리는 동일하나, 로봇 핸드(120)가 제3 지점에 위치할 때 활성화 된 센서에 의해 감지된 거리는 제1 및 제2 지점에서 센서에 의해 감지된 거리와 상이한 경우, 프로세서(160)는 제3 지점을 파지 대상이 되는 객체가 감지된 지점으로 판단할 수 있다.
이 경우, 프로세서(160)는 제3 지점부터 비활성화 된 나머지 센서를 활성화할 수 있다. 이는, 제1 및 제2 지점에서 활성화 된 센서에 의해 감지되는 대상은, 파지 대상이 되는 객체가 아닌, 비활성화 된 센서를 포함하는 로봇 핑거로 볼 수 있고, 제3 지점에서 활성화 된 센서에 의해 감지되는 대상은 파지 대상이 되는 객체로 볼 수 있기 때문이다.
한편, 이는 일 실시 예로써, 프로세서(160)는 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나가 객체가 위치하는 방향으로 이동하는 동안, 활성화 된 센서로부터 거리에 대한 정보를 수신하고, 제1 및 제2 로봇 핑거(131-1, 131-2) 사이의 간격과는 상이한 거리에 대한 정보가 센서로부터 수신되는 지점을 객체가 감지된 지점으로 판단할 수도 있다. 일 예로, 제1 및 제2 로봇 핑거(131-1, 131-2) 사이의 간격이 10cm인 경우, 프로세서(160)는 10cm와는 상이한 거리에 대한 정보가 센서로부터 수신되는 지점을 객체가 감지된 지점으로 판단할 수 있다. 여기에서, 제1 및 제2 로봇 핑거(131-1, 131-2) 사이의 간격은 디폴트 된 간격으로서 이와 같은 간격에 대한 정보는 메모리(미도시)에 저장되어 있을 수 있다. 또는, 프로세서(160)는 제1 및 제2 로봇 핑거(131-1, 131-2)의 간격 조절을 위해 제1 및 제2 로봇 핑거(131-1, 131-2) 중 적어도 하나를 제어한 경우이면, 제어 명령에 따라 변경한 제1 및 제2 로봇 핑거(131-1, 131-2)의 위치에 기초하여 제1 및 제2 로봇 핑거(131-1, 131-2) 사이의 간격을 판단할 수도 있다.
이에 따라, 프로세서(160)는 객체가 감지된 지점, 즉 제3 지점부터는 활성화 된 복수의 센서(1-1, 1-2) 각각으로부터 거리에 대한 정보를 수신할 수 있다.
한편, 이는 실 실시 예로서, 실시 예에 따라 프로세서(160)는 객체가 감지되기 전이라도 제1 센서(1-1) 및 제2 센서(1-2)를 활성화하고, 제1 센서(1-1) 및 제2 센서(1-2) 각각으로부터 거리에 대한 정보를 수신할 수도 있음은 물론이다.
프로세서(160)는 제1 센서(1-1) 및 제2 센서(1-2)가 활성화 된 지점, 즉 로봇 핸드(120)가 상술한 제3 지점에 위치하는 상태에서, 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나를 객체가 위치하는 방향으로 계속해서 이동 시킬 수 있다.
이에 따라, 프로세서(160)는 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나가 객체가 위치하는 방향으로 이동하는 동안, 제1 센서(1-1)로부터 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 제1 센서(1-1)와 객체간의 거리에 대한 정보를 순차적으로 수신하고, 제2 센서(1-2)로부터 제2 센서(1-2)에 의해 감지된 제2 센서(1-2)와 객체간의 거리에 대한 정보를 순차적으로 수신할 수 있다.
일 예로, 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나가 객체가 위치하는 방향으로 이동함에 따라, 로봇 핸드(120)가 상술한 제3 지점을 지나, 제4 지점, 제5 지점, .., 제n 지점을 이동하는 경우, 프로세서(160)는 제4 지점에서 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 제1 센서(1-1)와 객체간의 거리에 대한 정보, 제5 지점에서 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 제1 센서(1-1)와 객체간의 거리에 대한 정보, .., 제n 지점에서 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 제1 센서(1-1)와 객체간의 거리에 대한 정보를 제1 센서(1-1)로부터 순차적으로 수신할 수 있다. 마찬가지로, 프로세서(160)는 제4 지점에서 제2 센서(1-2)에 의해 감지된 제2 센서(1-2)와 객체간의 거리에 대한 정보, 제5 지점에서 제2 센서(1-2)에 의해 감지된 제2 센서(1-2)와 객체간의 거리에 대한 정보, .., 제n 지점에서 제2 센서(1-2)에 의해 감지된 제2 센서(1-2)와 객체간의 거리에 대한 정보를 제2 센서(1-2)로부터 순차적으로 수신할 수 있다.
이 경우, 프로세서(160)는 제1 센서(1-1)로부터 수신한 복수의 거리에 대한 정보에 기초하여, 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점을 판단할 수 있다. 또는, 프로세서(160)는 제2 센서(1-2)로부터 수신한 복수의 거리에 대한 정보에 기초하여, 제2 센서(1-2) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점을 판단할 수도 있다.
즉, 프로세서(160)는 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점 및 제2 센서(1-2) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점 중 적어도 하나를 판단할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(160)는 서로 다른 지점에서 제1 센서(1-1)로부터 수신한 복수의 거리에 대한 정보에 기초하여, 각 지점별로 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리 값을 판단할 수 있다.
그리고, 프로세서(160)는 각 지점에서 판단한 거리 값이 순차적으로 작아질 경우, 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나를 계속해서 객체가 위치하는 방향으로 이동시킬 수 있다.
일 예로, 로봇 핸드(120)가 상술한 제3 지점에 위치하는 동안 제1 센서(1-1)로부터 수신한 거리에 대한 정보에 기초하여, 프로세서(160)는 제3 지점에서 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 거리 값을 판단할 수 있다. 그리고, 로봇 핸드(120)가 제3 지점에서 객체가 위치하는 방향으로 이동함에 따라 제4 지점에 위치하는 경우, 프로세서(160)는 제1 센서(1-1)로부터 수신한 거리에 대한 정보에 기초하여, 제4 지점에서 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 거리 값을 판단할 수 있다. 그리고, 프로세서(160)는 제4 지점에서 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 거리 값이 제3 지점에서 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 거리 값보다 작은 경우, 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나를 계속해서 객체가 위치하는 방향으로 이동시킬 수 있다. 일 예로, 프로세서(160)는 로봇 핸드(120)를 상술한 제4 지점에서 제5 지점으로 이동시킬 수 있다.
그리고, 프로세서(160)는 순차적으로 작아지던 거리 값이 일 지점에서 커지는 경우, 해당 지점으로 이동하기 전 지점에서 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 거리를 제1 센서(1-1) 및 객체간의 최소 거리로 판단할 수 있다.
일 예로, 상술한 실시 예에서, 프로세서(160)는 로봇 핸드(120)가 제5 지점에 위치하는 동안 제1 센서(1-1)로부터 수신한 거리에 대한 정보에 기초하여, 제5 지점에서 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 거리 값을 판단할 수 있다. 그리고, 프로세서(160)는 제5 지점에서 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 거리 값이 제4 지점에서 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 거리 값보다 큰 경우, 제4 지점에서 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 거리를 제1 센서(1-1) 및 객체간의 최소 거리로 판단할 수 있다.
이 경우, 프로세서(160)는 로봇 핸드(120)가 제4 지점에 위치하도록, 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나를 객체가 위치하는 방향의 반대방향으로 이동킬 수 있다.
즉, 프로세서(160)는 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점으로 로봇 핸드(120)가 이동하도록 주행부(150), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
이를 위해, 프로세서(160)는 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나가 객체가 위치하는 방향으로 이동하는 동안 제1 센서(1-1)로부터 수신한 복수의 거리에 대한 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 프로세서(160)는 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나가 객체가 위치하는 방향의 반대 방향으로 이동하는 동안, 제1 센서(1-1)로부터 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 거리에 대한 정보를 수신하고, 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리가 상술한 최소 거리가 되는 지점을 판단할 수 있다.
이후, 프로세서(160)는 상술한 제4 지점에서, 즉 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점에서, 객체를 파지하도록 제1 및 제2 로봇 핑거(131-1, 131-2)를 제어할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(160)는 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점에서, 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 객체(200)까지의 거리만큼 제1 로봇 핑거(131-1)를 객체가 위치하는 방향으로 이동시키고, 제2 센서(1-2)에 의해 감지된 객체(200)까지의 거리만큼 제2 로봇 핑거(131-2)를 객체가 위치하는 방향으로 이동시킴으로써, 객체를 파지할 수 있다.
또는, 제1 및 제2 로봇 핑거(131-1, 131-2) 각각은 촉각 센서를 더 포함하고, 프로세서(160)는 제1 로봇 핑거(131-1)의 촉각 센서에 의해 제1 로봇 핑거(131-1)가 객체(200)에 접촉된 것으로 감지되고, 제2 로봇 핑거(131-2)의 촉각 센서에 의해 제2 로봇 핑거(131-2)가 객체(200)에 접촉된 것으로 감지될 때까지, 제1 및 제2 로봇 핑거(131-1, 131-2) 각각을 객체가 위치하는 방향으로 이동시킴으로써, 객체를 파지할 수도 있다.
이에 따라, 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점에서 제1 및 제2 로봇 핑거(131-1, 131-2)는 객체를 파지할 수 있다.
한편, 실시 예에 따라 프로세서(160)는 제1 센서(1-1)에 의해 객체가 더 이상 감지되지 않는 지점까지 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나를 이동시키고, 객체가 처음 감지된 지점으로부터 객체가 더 이상 감지되지 않는 지점 사이에 제1 센서(1-1)로부터 수신한 복수의 거리에 대한 정보에 기초하여, 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점을 판단할 수도 있다.
구체적으로, 프로세서(160)는 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나가 객체가 위치하는 방향으로 이동하는 동안, 제1 센서(1-1)로부터 거리에 대한 정보를 수신할 수 있다. 그리고, 프로세서(160)는 일 지점에서 제1 센서(1-1)로부터 수신한 거리에 대한 정보에 기초하여 판단한 거리가 제1 및 제2 로봇 핑거(131-1, 131-2) 사이의 간격과 동일한 것으로 판단되면, 해당 지점을 객체가 더 이상 감지되지 않는 지점으로 판단할 수 있다. 그리고, 프로세서(160)는 제1 센서(1-1)에 의해 처음 객체가 감지된 지점으로부터 객체가 더 이상 감지되지 않는 지점 사이에 제1 센서(1-1)로부터 수신한 복수의 거리에 대한 정보에 기초하여, 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점을 판단할 수 있다. 그리고, 프로세서(160)는 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점에서 객체를 파지하기 위해 제1 로봇 핑거(131-1) 및 제2 로봇 핑거(131-2)를 제어할 수 있다.
또한, 프로세서(160)는 상술한 바와 같이, 제2 센서(1-2)로부터 수신한 복수의 거리에 대한 정보에 기초하여, 제2 센서(1-2) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점을 판단할 수도 있다. 이 경우, 프로세서(160)는 제2 센서(1-2) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점에서 제1 로봇 핑거(131-1) 및 제2 로봇 핑거(131-2)를 통해 객체를 파지할 수 있다. 이 경우에도 상술한 기술적 사상과 유사한 기술적 사상이 적용되므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 일 예로, 파지 대상이 되는 객체가 컵, 텀블러 등과 같이 원 형상의 객체인 경우, 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점과 제2 센서(1-2) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점은 동일할 것이다.
이와 같이, 본 개시의 로봇(100)은 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점 또는 제2 센서(1-2) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점에서 객체를 파지함으로써, 객체의 중심부 또는 객체의 가장 두꺼운 부위를 파지할 수 있다. 이에 따라, 본 개시의 로봇(100)은 객체를 안정적으로 파지할 수 있으며, 객체의 가장 자리를 파지함으로 인해 발생할 수 있는 객체의 추락, 파손 등의 위험을 예방할 수 있다.
도 2a 내지 도 2g는 본 개시의 일 실시 예에 따른 로봇이 객체를 파지하는 실시 예를 설명하기 위한 도면이다.
프로세서(160)는 객체가 위치하는 방향으로 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나가 이동하는 동안, 제1 센서(1-1) 및 제2 센서(1-2) 중 하나를 통해 객체를 감지할 수 있다.
일 예로, 프로세서(160)는 객체가 위치하는 방향으로 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나가 이 이동하는 동안, 도 2a에 도시된 바와 같이, 활성화 된 제1 센서(1-1)를 통해 객체를 감지하고, 제2 센서(1-2)는 제1 센서(1-1)를 통해 객체가 감지되기 전까지 비 활성화 시킬 수 있다.
이에 따라, 본 개시는 제1 로봇 핑거(131-1) 및 제2 로봇 핑거(131-2) 사이에 객체가 위치하지 않는 상태에서 발생할 수 있는 광의 간섭 효과를 제거할 수 있다. 또한, 어느 하나의 센서만 활성화 함으로써 전력 소모를 최소화할 수 있고, 프로세서(160)의 부하를 방지할 수 있다.
그리고, 프로세서(160)는 일 지점에서 객체가 감지되면, 비 활성화 된 나머지 센서를 활성화 할 수 있다. 일 예로, 도 2b를 참조하면, 활성화 된 제1 센서(1-1)를 통해 객체(200)가 감지되면, 프로세서(160)는 제2 센서(1-2)를 활성화할 수 있다.
이에 따라, 프로세서(160)는 제1 센서(1-1)로부터 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 제1 센서(1-1)와 객체간의 거리에 대한 정보를 수신하고, 제2 센서(1-2)로부터 제2 센서(1-2)에 의해 감지된 제2 센서(1-2)와 객체간의 거리에 대한 정보를 수신할 수 있다.
이 경우, 프로세서(160)는 제1 센서(1-1)와 객체간의 거리에 대한 정보에 기초하여 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리를 판단하고, 제2 센서(1-2)와 객체간의 거리에 대한 정보에 기초하여 제2 센서(1-2) 및 객체간의 거리를 판단할 수 있다.
그리고, 프로세서(160)는 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리와 제2 센서(1-2) 및 객체간의 거리간의 차이가 임계 값을 초과하는지를 판단할 수 있다. 만약, 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리와 제2 센서(1-2) 및 객체간의 거리간의 차이가 임계 값을 초과하는 것으로 판단되면, 프로세서(160)는 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리와 제2 센서(1-2) 및 객체간의 거리간의 차이가 임계 값 이하가 되도록 제1 및 제2 로봇 핑거(131-1, 131-2) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
일 예로, 임계 값이 0으로 설정된 경우, 프로세서(160)는 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리와 제2 센서(1-2) 및 객체간의 거리가 동일하도록 제1 및 제2 로봇 핑거(131-1, 131-2) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
이는, 이후 객체(200)를 파지할 때, 제1 로봇 핑거(131-1) 및 제2 로봇 핑거(131-2)를 동일한 속도로 객체(200)에 동시에 접근시켜 객체(200)를 안정적으로 파지하기 위함이다.
이후, 프로세서(160)는 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나를 객체(200)가 위치하는 방향으로 계속해서 이동 시킬 수 있다.
이에 따라, 프로세서(160)는 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나가 객체가 위치하는 방향으로 이동하는 동안, 제1 센서(1-1)로부터 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 제1 센서(1-1)와 객체간의 거리에 대한 정보를 순차적으로 수신하고, 제2 센서(1-2)로부터 제2 센서(1-2)에 의해 감지된 제2 센서(1-2)와 객체간의 거리에 대한 정보를 순차적으로 수신할 수 있다.
이 경우, 프로세서(160)는 제1 센서(1-1)로부터 수신한 복수의 거리에 대한 정보에 기초하여, 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점을 판단할 수 있다. 또는, 프로세서(160)는 제2 센서(1-2)로부터 수신한 복수의 거리에 대한 정보에 기초하여, 제2 센서(1-2) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점을 판단할 수도 있다.
구체적으로, 프로세서(160)는 서로 다른 지점에서 제1 센서(1-1)로부터 수신한 복수의 거리에 대한 정보에 기초하여, 각 지점별로 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리 값을 판단할 수 있다.
그리고, 프로세서(160)는 각 지점에서 감지된 거리 값이 순차적으로 작아질 경우, 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나를 계속해서 객체가 위치하는 방향으로 이동시킬 수 있다.
일 예로, 도 2c, 도 2d 및 도 2e를 참조하여 설명한다. 도 2c는 로봇 핸드(120)가 제1 지점에 위치하는 경우를 도시한 도면이고, 도 2d는 로봇 핸드(120)가 제2 지점에 위치하는 경우를 도시한 도면이며, 도 2e는 로봇 핸드(120)가 제3 지점에 위치하는 경우를 도시한 도면이다.
도 2c를 참조하면, 프로세서(160)는 로봇 핸드(120)가 제1 지점에 위치할 때 제1 지점에서 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 제1 센서(1-1)와 객체간의 거리에 대한 정보를 제1 센서(1-1)로부터 수신할 수 있다.
그리고, 도 2d를 참조하면, 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나가 객체가 위치하는 방향으로 이동함에 따라, 로봇 핸드(120)가 제1 지점에서 제2 지점으로 이동하면, 프로세서(160)는 제2 지점에서 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 제1 센서(1-1)와 객체간의 거리에 대한 정보를 제1 센서(1-1)로부터 수신할 수 있다.
그리고, 프로세서(160)는 제2 지점에서 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리 값이 제1 지점에서 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리 값보다 작은 경우, 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나를 계속해서 객체가 위치하는 방향으로 이동시킬 수 있다.
즉, 프로세서(160)는 로봇 핸드(120)가 제3 지점에 위치하도록, 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나를 객체가 위치하는 방향으로 이동시킬 수 있다.
그리고, 프로세서(160)는 순차적으로 작아지던 거리 값이 일 지점에서 커지는 경우, 해당 지점으로 이동하기 전 지점을 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점으로 판단할 수 있다.
일 예로, 상술한 실시 예에서, 프로세서(160)는 로봇 핸드(120)가 제3 지점에 위치하는 동안 제1 센서(1-1)로부터 수신한 거리에 대한 정보에 기초하여, 제3 지점에서 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 거리 값을 판단할 수 있다.
그리고, 프로세서(160)는 제3 지점에서 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 거리 값이 제2 지점에서 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 거리 값보다 큰 경우, 제2 지점을 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점으로 판단할 수 있다.
이 경우, 프로세서(160)는 도 2f에 도시된 바와 같이, 로봇 핸드(120)가 제2 지점에 위치하도록 주행부(150), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나를 제어하고, 도 2g에 도시된 바와 같이, 제2 지점에서 객체를 파지하도록 제1 및 제2 로봇 핑거(131-1, 131-2)를 제어할 수 있다.
즉, 프로세서(160)는 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점으로 로봇 핸드(120)가 이동되도록 주행부(150), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나를 제어하고, 해당 지점에서 객체를 파지하도록, 제1 및 제2 로봇 핑거(131-1, 131-2)를 제어할 수 있다.
한편, 실시 예에 따라 프로세서(160)는 제1 센서(1-1)에 의해 객체가 감지되지 않는 지점까지 로봇 핸드(120)를 이동시키고, 객체가 처음 감지된 지점으로부터 객체가 더 이상 감지되지 않는 지점 사이에 제1 센서(1-1)로부터 수신한 복수의 거리에 대한 정보에 기초하여, 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점을 판단할 수도 있다.
또한, 프로세서(160)는 상술한 바와 같이, 제2 센서(1-2)로부터 수신한 복수의 거리에 대한 정보에 기초하여, 제2 센서(1-2) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점을 판단할 수도 있다. 이 경우, 프로세서(160)는 제2 센서(1-2) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점에서 제1 로봇 핑거(131-1) 및 제2 로봇 핑거(131-2)를 통해 객체를 파지할 수 있다. 이 경우에도 상술한 기술적 사상과 유사한 기술적 사상이 적용되므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 일 예로, 파지 대상이 되는 객체가 컵, 텀블러 등과 같이 원 형상의 객체인 경우, 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점과 제2 센서(1-2) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점은 동일할 것이다.
이와 같이, 본 개시의 로봇(100)은 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점 또는 제2 센서(1-1) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점에서 객체를 파지함으로써, 객체의 중심부 또는 객체의 가장 두꺼운 부위를 파지할 수 있다. 이에 따라, 본 개시의 로봇(100)은 객체를 안정적으로 파지할 수 있으며, 객체의 가장 자리를 파지함으로 인해 발생할 수 있는 객체의 추락, 파손 등의 위험을 예방할 수 있다.
한편, 이상에서는 제1 센서(111) 및 객체(200)간의 거리와 제2 센서(121) 및 객체(200)간의 거리간의 차이가 임계 값 이하가 되도록 제1 및 제2 로봇 핑거(131-1, 131-2) 중 적어도 하나를 제어한 이후, 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나를 객체(200)가 위치하는 방향으로 이동시키는 것으로 설명하였으나, 이는 일 실시 예일 뿐이다.
일 예로, 프로세서(160)는 제1 센서(1-1) 및 객체(200)간의 거리와 제2 센서(1-2) 및 객체(200)간의 거리간의 차이가 임계 값을 초과하는 상태에서, 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나를 객체(200)가 위치하는 방향으로 이동시킬 수도 있다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 프로세서(160)는 제1 센서(1-1) 및 객체(200)간의 거리와 제2 센서(1-2) 및 객체(200)간의 거리간의 차이가 임계 값을 초과하는 상태에서, 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나를 객체(200)가 위치하는 방향으로 이동시킬 수 있다.
이 경우, 프로세서(160)는 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나가 객체(200)가 위치하는 방향으로 이동하는 동안, 제1 센서(1-1)로부터 수신한 복수의 거리에 대한 정보에 기초하여, 제1 센서(1-1) 및 객체(200)간의 최소 거리를 판단할 수 있다.
그리고, 프로세서(160)는 제1 센서(1-1) 및 객체(200)간의 거리가 최소가 되는 지점으로 로봇 핸드(120)가 이동되도록 주행부(150), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나를 제어하고, 해당 지점에서 객체(200)를 파지하도록 제1 로봇 핑거(131-1) 및 제2 로봇 핑거(131-2)를 제어할 수 있다.
또는, 프로세서(160)는 제2 센서(1-2)로부터 수신한 복수의 거리에 대한 정보에 기초하여, 제2 센서(1-2) 및 객체(200)간의 최소 거리를 판단하고, 해당 지점에서 객체(200)를 파지하도록 제1 로봇 핑거(131-1) 및 제2 로봇 핑거(131-2)를 제어할 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시 예에 따른 로봇에 저장되는 거리 정보를 설명하기 위한 도면이다.
상술한 바와 같이, 프로세서(160)는 객체가 감지되기 전까지는 제1 센서(1-1) 및 제2 센서(1-2) 중 하나를 활성화하고, 나머지 하나는 비활성화할 수 있다. 그리고, 프로세서(160)는 활성화 된 센서를 통해 객체가 감지되면, 비활성화 된 나머지 센서를 활성화하고, 로봇 핸드(120)가 복수의 지점을 지나는 동안, 활성화 된 제1 및 제2 센서(1-1, 1-2)로부터 복수의 거리에 대한 정보를 수신할 수 있다.
그리고, 프로세서(160)는 센서로부터 수신된 거리에 대한 정보를 메모리(미도시)에 저장할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(160)는 로봇 핸드(120)가 위치하는 지점별로, 제1 센서(1-1)로부터 수신된 거리에 대한 정보 및 제2 센서(1-2)로부터 수신된 거리에 대한 정보 중 적어도 하나를 메모리(미도시)에 저장할 수 있다.
일 예로, 도 4를 참조하면, 프로세서(160)는 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나가 객체가 위치하는 방향으로 이동하는 동안, 활성화 된 제1 센서로부터 제1 센서에 의해 감지된 거리에 대한 정보를 수신할 수 있다. 여기에서, 객체가 감지되기 전 지점들에서 제1 센서에 의해 감지된 거리는 제1 센서(1-1) 및 제2 센서(1-2)간의 거리가 될 수 있다. 일 예로, 제1 센서(1-1) 및 제2 센서(1-2)간의 거리가 100mm이면, 객체가 감지되기 전 지점인 제1 및 제2 지점에서는 도 4에 도시된 바와 같이 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 거리는 100mm가 될 수 있다. 이 경우, 프로세서(160)는 제1 및 제2 지점 각각에 거리 100mm를 매칭하여 저장할 수 있다.
그리고, 프로세서(160)는 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나가 객체가 위치하는 방향으로 계속해서 이동함에 따라 제3 지점에서, 제1 센서에 의해 감지된 거리가 제1 센서(1-1) 및 제2 센서(1-2)간의 거리와 상이해 지는 경우, 제3 지점에서 제2 센서(1-2)를 활성화하고, 제1 및 제2 센서(1-1, 1-2) 각각으로부터 거리에 대한 정보를 수신할 수 있다. 그리고, 프로세서(160)는 제3 지점에서, 제1 및 제2 센서(1-1, 1-2) 각각에 의해 감지된 거리를 제3 지점에 매칭하여 저장할 수 있다. 일 예로, 제3 지점에서 제1 및 제2 센서(1-1, 1-2) 각각에 의해 감지된 거리가 97mm이면, 프로세서(160)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제3 지점에 거리 97mm를 매칭하여 저장할 수 있다.
그리고, 프로세서(160)는 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나를 객체가 위치하는 방향으로 계속해서 이동시키고, 이에 따라 제1 센서(1-1)로부터 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 제1 센서(1-1)와 객체간의 거리에 대한 정보를 순차적으로 수신하고, 제2 센서(1-2)로부터 제2 센서(1-2)에 의해 감지된 제2 센서(1-2)와 객체간의 거리에 대한 정보를 순차적으로 수신할 수 있다. 그리고, 프로세서(160)는 복수의 지점별로, 제1 및 제2 센서(1-1, 1-2) 각각에 의해 감지된 거리를 저장할 수 있다.
일 예로, 로봇 핸드(120)가 제3 지점을 지나, 제4 지점 및 제5 지점을 지나고, 제4 지점에서 제1 및 제2 센서(1-1, 1-2) 각각에 의해 감지된 거리가 95mm이면, 프로세서(160)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제4 지점에 거리 95mm를 매칭하여 저장하고, 제5 지점에서 제1 및 제2 센서(1-1, 1-2) 각각에 의해 감지된 거리가 95mm이면, 프로세서(160)는 제5 지점에 거리 93mm를 매칭하여 저장할 수 있다.
그리고, 프로세서(160)는 제5 지점에서 센서에 의해 감지된 거리보다 제4 지점에서 센서에 의해 감지된 거리가 큰 경우, 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나를 계속해서 객체가 위치하는 방향으로 이동시킬 수 있다.
이에 따라, 로봇 핸드(120)가 제6 지점을 지나는 경우, 프로세서(160)는 제6 지점에서, 제1 및 제2 센서(1-1, 1-2) 각각에 의해 감지된 거리를 제6 지점에 매칭하여 저장할 수 있다. 일 예로, 제6 지점에서 제1 및 제2 센서(1-1, 1-2) 각각에 의해 감지된 거리가 95mm이면, 프로세서(160)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제6 지점에 거리 95mm를 매칭하여 저장할 수 있다.
그리고, 프로세서(160)는 제6 지점에서 센서에 의해 감지된 거리보다 제5 지점에서 센서에 의해 감지된 거리가 작은 경우, 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나를 객체가 위치하는 방향의 반대방향으로 이동시킬 수 있다.
구체적으로, 프로세서(160)는 로봇 핸드(120)가 위치하는 지점별로, 센서에 의해 감지된 거리에 대한 정보가 매칭된 정보에 기초하여, 센서 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점을 판단하고, 로봇 핸드(120)를 해당 지점으로 이동시킬 수 있다. 일 예로, 도 4와 같은 거리 정보가 메모리(미도시)에 저장된 경우, 프로세서(160)는 제5 지점으로 로봇 핸드(120)를 이동시킬 수 있다.
이후, 프로세서(160)는 상술한 제5 지점에서, 즉 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점에서, 객체를 파지하도록 제1 및 제2 로봇 핑거(131-1, 131-2)를 제어할 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시 예에 따른 로봇에 저장되는 합산 거리 값을 설명하기 위한 도면이다.
상술한 바와 같이, 프로세서(160)는 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 거리가 최소가 되는 지점 또는 제2 센서(1-2)에 의해 감지된 거리가 최소가 되는 지점에서 객체를 파지할 수 있다.
한편, 이는 일 실시 예로써, 프로세서(160)는 제1 및 제2 센서(1-1. 1-2)에 의해 감지된 거리를 합산한 값이 최소가 되는 지점에서 객체를 파지할 수도 있다.
이를 위해, 프로세서(160)는 로봇 핸드(120)가 위치하는 지점별로, 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 거리 및 제2 센서(1-2)에 의해 감지된 거리를 합산한 값을 메모리(미도시)에 저장할 수 있다.
일 예로, 도 5를 참조하면, 객체가 감지되기 전 지점인 제1 및 제2 지점에서는 제1 센서(1-1)만이 활성화된 경우이므로, 프로세서(160)는 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 거리인 100mm를 제1 지점의 합산 값으로 저장할 수 있다.
그리고, 프로세서(160)는 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나가 객체가 위치하는 방향으로 이동함에 따라 제3 지점에서 객체가 감지되면, 제2 센서(1-2)를 활성화하고, 제1 및 제2 센서(1-1, 1-2) 각각으로부터 거리에 대한 정보를 수신할 수 있다. 그리고, 프로세서(160)는 제3 지점에서, 제1 및 제2 센서(1-1, 1-2) 각각에 의해 감지된 거리를 합산한 값을 제3 지점에 매칭하여 저장할 수 있다. 일 예로, 제3 지점에서 제1 및 제2 센서(1-1, 1-2) 각각에 의해 감지된 거리를 합산 한 값이 194mm이면, 프로세서(160)는 도 5에 도시된 바와 같이, 제3 지점의 합산 값에 거리 194mm를 매칭하여 저장할 수 있다.
그리고, 프로세서(160)는 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나를 객체가 위치하는 방향으로 계속해서 이동시키고, 이에 따라 제1 센서(1-1)로부터 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 제1 센서(1-1)와 객체간의 거리에 대한 정보를 순차적으로 수신하고, 제2 센서(1-2)로부터 제2 센서(1-2)에 의해 감지된 제2 센서(1-2)와 객체간의 거리에 대한 정보를 순차적으로 수신할 수 있다. 그리고, 프로세서(160)는 복수의 지점별로, 제1 및 제2 센서(1-1, 1-2) 각각에 의해 감지된 거리를 합산한 값을 저장할 수 있다.
일 예로, 로봇 핸드(120)가 제3 지점을 지나, 제4 지점 및 제5 지점을 지나고, 제4 지점에서 제1 및 제2 센서(1-1, 1-2) 각각에 의해 감지된 거리가 95mm이면, 프로세서(160)는 도 5에 도시된 바와 같이, 제4 지점에서 제1 및 제2 센서(1-1, 1-2) 각각에 의해 감지된 거리를 합산 한 값인 190mm를 제4 지점의 합산 값으로 저장하고, 제5 지점에서 제1 및 제2 센서(1-1, 1-2) 각각에 의해 감지된 거리가 95mm이면, 프로세서(160)는 제5 지점에서 제1 및 제2 센서(1-1, 1-2) 각각에 의해 감지된 거리를 합산 한 값인 186mm를 제5 지점의 합산 값으로 저장할 수 있다.
그리고, 프로세서(160)는 제5 지점의 합산 값보다 제4 지점의 합산 값이 큰 경우, 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나를 계속해서 객체가 위치하는 방향으로 이동시킬 수 있다.
이에 따라, 로봇 핸드(120)가 제6 지점을 지나는 경우, 프로세서(160)는 제6 지점에서, 제1 및 제2 센서(1-1, 1-2) 각각에 의해 감지된 거리를 합산한 값을 제6 지점의 합산 값으로 저장할 수 있다. 일 예로, 제6 지점에서 제1 및 제2 센서(1-1, 1-2) 각각에 의해 감지된 거리가 95mm이면, 프로세서(160)는 도 5에 도시된 바와 같이, 190mm를 제6 지점의 합산 값으로 저장할 수 있다.
그리고, 프로세서(160)는 제6 지점의 합산 값보다 제5 지점의 합산 값이 작은 경우, 로봇(100), 로봇 팔(110) 및 로봇 핸드(120) 중 적어도 하나를 객체가 위치하는 방향의 반대방향으로 이동시킬 수 있다.
구체적으로, 프로세서(160)는 로봇 핸드(120)가 위치하는 지점별로, 센서에 의해 감지된 거리를 합산한 값이 매칭된 정보에 기초하여, 복수의 지점 중 합산 값이 최소가 되는 지점을 판단하고, 로봇 핸드(120)를 해당 지점으로 이동시킬 수 있다. 일 예로, 도 5와 같은 거리 정보가 메모리(미도시)에 저장된 경우, 프로세서(160)는 제5 지점으로 로봇 핸드(120)를 이동시킬 수 있다.
이후, 프로세서(160)는 상술한 제5 지점에서, 즉 제1 센서(1-1) 및 객체간의 거리가 최소가 되는 지점에서, 객체를 파지하도록 제1 및 제2 로봇 핑거(131-1, 131-2)를 제어할 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시 예에 따른 로봇의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
프로세서(160)는 로봇(100)에 포함되는 다양한 구성과 전기적으로 연결되어 각 구성을 제어할 수 있다.
일 예로, 프로세서(160)는 주행부(150)에 포함되는 MCU(Micro controller unit)와 전기적으로 연결되고, 도 6에 도시된 바와 같이, 주행부의 주행을 위한 신호(611)를 주행부(150)의 MCU로 전송할 수 있다. 이 경우, 주행부(150)의 MCU는 프로세서(150)로부터 수신된 주행 제어 신호(611)에 따라, 주행부(150)의 구동부(미도시)와 연결된 모터를 제어할 수 있다. 일 예로, 구동부(미도시)는 바퀴 또는 로봇의 다리 등으로 구현될 수 있고, 주행부(150)의 MCU는 주행 제어 신호(611)에 따라 구동부(미도시)에 연결된 모터를 제어함으로써, 로봇(100)의 이동, 정지, 방향 전환 등의 주행 동작을 제어할 수 있다.
또한, 프로세서(160)는 로봇 팔(110)에 포함되는 MCU와 전기적으로 연결되고, 도 6에 도시된 바와 같이, 로봇 팔 제어를 위한 신호(621), 로봇 핸드 제어를 위한 신호(631), 로봇 핑거 제어를 위한 신호(641), 센서 제어를 위한 신호(651)를 로봇 팔(100)에 포함된 MCU로 전송할 수 있다.
이 경우, 로봇 팔(110)에 포함되는 MCU는 프로세서(160)로부터 로봇 팔 제어를 위한 신호(621)가 수신되면, 로봇 팔 제어 신호(621)에 따라 로봇 팔(110)과 연결된 모터로 구동 신호를 출력하여 로봇 팔(110)의 움직임을 제어(612)하고, 프로세서(160)로부터 로봇 핸드 제어를 위한 신호(631)가 수신되면, 로봇 핸드 제어 신호(631)에 따라 로봇 핸드(120)와 연결된 모터로 구동 신호를 출력하여 로봇 팔(120)의 움직임을 제어(632)하며, 프로세서(160)로부터 로봇 핑거 제어를 위한 신호(641)가 수신되면, 로봇 핑거 제어 신호(641)에 따라 로봇 핑거(120)와 연결된 모터로 구동 신호를 출력하여 로봇 핑거(130)의 움직임을 제어(642)할 수 있다.
또한, 로봇 팔(110)에 포함되는 MCU는 프로세서(160)로부터 센서 제어를 위한 신호(651)이 수신되면, 센서 제어 신호(651)에 따라 센서(1)를 활성화 또는 비활성화 시킬 수 있다.
한편, 여기서는 MCU가 로봇 팔(110)에 포함되는 것으로 설명하였으나, 이는 일 실시 예로써, MCU는 로봇(100)의 바디부나 로봇 핸드(120)에 포함될 수도 있다.
한편, 센서(1)는 센서(1)로부터 객체까지의 거리를 감지할 수 있다. 그리고, 센서(1)는 감지된 거리에 대한 정보(660)를 로봇 팔(110)에 포함된 MCU로 전송하고, MCU)는 센서(1)로부터 수신된 거리에 대한 정보(660)를 프로세서(160)로 전송할 수 있다. 여기에서, 센서 및 객체간의 거리에 대한 정보는 상술한 바와 같이 객체의 파지를 위한 지점 판단에 이용될 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시 예에 따른 로봇을 설명하기 위한 블록도이다.
도 7을 참조하면, 본 개시의 일 실시 예에 따른 로봇(100)은 로봇 팔(110), 로봇 핸드(120), 복수의 로봇 핑거(131-1, 131-2, .., 131-n), 주행부(150), 메모리(170), 디스플레이(180), 통신부(190) 및 프로세서(160)를 포함할 수 있다. 그리고, 복수의 로봇 핑거(131-1, 131-2, .., 131-n) 각각은 객체와의 거리를 감지하기 위한 센서(1-1, 1-2, .., 1-n)을 포함할 수 있다. 이하 상술한 설명과 중복되는 부분은 생략하거나 축약하여 설명한다.
메모리(170)는 로봇(100)의 구성요소의 전반적인 동작을 제어하기 위한 운영체제(Operating System: OS) 및 로봇(100)의 구성요소와 관련된 명령 또는 데이터를 저장할 수 있다.
이에 따라, 프로세서(160)는 메모리(170)에 저장된 다양한 명령 또는 데이터 등을 이용하여 로봇(100)의 다수의 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 다른 구성요소들 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드(load)하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장(store)할 수 있다.
특히, 메모리(150)는 로봇 핸드(120)가 위치하는 지점별로, 센서로부터 수신된 거리에 대한 정보를 저장할 수 있다. 또한, 메모리(150)는 로봇 핸드(120)가 위치하는 지점별로, 복수의 센서에 의해 감지된 거리를 합산한 값을 저장할 수 있다.
디스플레이(180)는 다양한 화면을 표시할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(180)는 로봇(100) 주변의 객체 및 개체와의 거리에 대한 정보를 표시할 수 있다.
이러한 디스플레이(180)는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 등과 같은 다양한 형태의 디스플레이로 구현될 수 있다. 디스플레이(180) 내에는 a-si TFT, LTPS(low temperature poly silicon) TFT, OTFT(organic TFT) 등과 같은 형태로 구현될 수 있는 구동 회로, 백라이트 유닛 등도 함께 포함될 수 있다. 한편, 디스플레이(180)는 터치 감지부와 결합되어 터치 스크린으로 구현될 수 있다.
통신부(190)는 외부 장치와 통신을 수행하는 구성이다. 예를 들어, 통신부(190)는 BT(Bluetooth), BLE(Bluetooth Low Energy), WI-FI(Wireless Fidelity), Zigbee 등과 같은 무선 통신 방식 또는 IR(Infrared) 통신 방식을 통해 다양한 외부 장치와 통신을 수행할 수 있다. 한편, 통신부(190)는 프로세서(160)에 탑재되어 있을 수 있음은 물론, 프로세서(160)와는 별개의 구성으로 로봇(100)에 포함될 수도 있다.
프로세서(160)는 전자 장치(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 이를 위해, 프로세서(160)는 중앙처리장치(central processing unit(CPU)) 또는 어플리케이션 프로세서(application processor(AP))를 포함할 수 있다. 또는, 프로세서(160)는 적어도 하나의 범용 프로세서(general processor), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), ASIC(Application specific integrated circuit), SoC(system on chip), MICOM(Microcomputer), 드라이버 IC 등으로 구현될 수 있다.
한편, 상술한 구성들은 일 실시 예로써, 로봇(100)는 상술한 복수의 구성 중 일부의 구성을 제외하고 구현될 수도 있고, 상술한 복수의 구성 외 추가적인 구성을 더 포함하여 구현될 수도 있다.
일 예로, 로봇(100)은 스피커를 더 포함할 수 있다. 스피커는 오디오 처리부(미도시)에 의해 디코딩이나 증폭, 노이즈 필터링과 같은 다양한 처리 작업이 수행된 각종 오디오 데이터를 출력하는 구성이다. 본 개시의 일 실시 예에 따르면, 스피커는 로봇(100)이 객체를 파지할 때 사운드를 출력할 수 있다.
또한, 로봇(100)은 마이크를 더 포함할 수 있다. 마이크는 사용자 음성을 수신할 수 있다. 여기에서, 사용자 음성은 로봇(100)의 태스크 실행을 위한 사용자 음성 등이 될 수 있다.
또한, 로봇(100)은 입력부를 더 포함할 수 있다. 입력부는 사용자 입력을 수신하는 구성으로써, 일 예로 버튼, 터치 스크린이 될 수 있다.
도 8은 본 개시의 일 실시 예에 따른 로봇의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
로봇(100)은 객체의 파지를 위해 로봇(100)이 움직이는 동안 제1 로봇 핑거에 포함된 제1 센서 및 제2 로봇 핑거에 포함된 제2 센서 중 활성화된 제1 센서를 통해 객체가 감지되면 제2 센서를 활성화(S810)할 수 있다.
구체적으로, 로봇(100)은 객체가 감지되기 전까지는 제1 센서 및 제2 센서 중 하나를 활성화하고, 나머지 하나는 비활성화할 수 있다. 그리고, 로봇(100)은 활성화 된 센서를 통해 객체가 감지되면, 비활성화 된 나머지 센서를 활성화할 수 있다.
그리고, 로봇(100)은 활성화 된 제1 및 제2 센서가 로봇(100)의 움직임에 따라 복수의 지점에서 감지한 객체와의 거리에 대한 정보를 활성화 된 제1 및 제2 센서로부터 수신(S820)할 수 있다.
구체적으로, 로봇(100)은 객체가 위치하는 방향으로 로봇(100)이 이동되도록, 주행부, 로봇 팔 및 로봇 핸드 중 적어도 하나를 제어하고, 이에 따라 로봇 핸드가 복수의 지점을 지나는 동안, 제1 및 제2 센서로부터 제1 및 제2 센서 각각에 의해 감지된 거리에 대한 정보를 수신할 수 있다.
그리고, 로봇(100)은 로봇 핸드(120)가 위치하는 지점별로, 제1 센서(1-1)에 의해 감지된 거리 및 제2 센서(1-2)에 의해 감지된 거리를 메모리에 저장할 수 있다.
또는, 로봇(100)은 로봇 핸드(120)가 위치하는 지점별로, 제1 및 제2 센서(1-1. 1-2)에 의해 감지된 거리를 합산한 값을 메모리에 저장할 수 있다.
그리고, 로봇(100)은 센서로부터 수신된 정보에 기초하여 객체를 파지하도록 제1 및 제2 로봇 핑거를 제어(S830)할 수 있다.
구체적으로, 로봇(100)은 메모리에 저장된 거리 정보에 기초하여, 제1 센서에 의해 감지된 거리가 최소가 되는 지점 또는 제2 센서에 의해 감지된 거리가 최소가 되는 지점에서 객체를 파지하도록 제1 및 제2 로봇 핑거를 제어할 수 있다.
또는, 로봇(100)은 제1 및 제2 센서에 의해 감지된 거리를 합산한 값이 최소가 되는 지점에서 객체를 파지하도록 제1 및 제2 로봇 핑거를 제어할 수도 있다.
한편, 상술한 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 방법들은, 기존 로봇에 설치 가능한 소프트웨어 또는 어플리케이션 형태로 구현될 수 있다.
또한, 상술한 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 방법들은, 기존 로봇에 대한 소프트웨어 업그레이드, 또는 하드웨어 업그레이드만으로도 구현될 수 있다.
한편, 본 개시에 따른 로봇의 제어 방법을 순차적으로 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다.
한편, 비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐시, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시의 기술적 사상은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (14)

  1. 로봇에 있어서,
    로봇 팔;
    상기 로봇 팔에 연결되며, 제1 및 제2 로봇 핑거를 포함하는 로봇 핸드; 및
    프로세서;를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    객체의 파지를 위해 상기 로봇이 움직이는 동안 상기 제1 로봇 핑거에 포함된 제1 센서 및 상기 제2 로봇 핑거에 포함된 제2 센서 중 활성화된 제1 센서를 통해 상기 객체가 감지되면, 상기 제2 센서를 활성화시키고,
    상기 활성화 된 제1 및 제2 센서가 상기 로봇의 움직임에 따라 복수의 지점에서 감지한 객체와의 거리에 대한 정보를 상기 활성화 된 제1 및 제2 센서로부터 수신하며,
    상기 수신된 정보에 기초하여 상기 객체를 파지하도록 상기 제1 및 제2 로봇 핑거를 제어하는 로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 활성화 된 제1 및 제2 센서로부터 수신한 복수의 거리에 대한 정보에 기초하여, 상기 복수의 지점별로 상기 제1 센서 및 상기 객체간의 거리와 상기 제2 센서 및 상기 객체간의 거리를 합산한 값을 판단하고, 상기 복수의 지점에 대응되는 복수의 합산 값 중에서 최소 값을 판단하며, 상기 최소 값에 대응되는 지점에서 상기 객체를 파지하도록 상기 제1 및 제2 로봇 핑거를 제어하는, 로봇.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 활성화 된 제1 및 제2 센서 각각으로부터 상기 제1 및 제2 센서 각각과 상기 객체간의 거리에 대한 정보가 수신되면, 상기 수신한 정보에 기초하여 상기 제1 센서 및 객체간의 거리와 상기 제2 센서 및 객체간의 거리를 판단하고,
    상기 제1 센서 및 객체간의 거리와 상기 제2 센서 및 객체간의 거리간의 차이가 임계 값 이하가 되도록 상기 제1 및 제2 핑거 중 적어도 하나 또는, 상기 로봇의 주행부를 제어하고,
    상기 거리간의 차이가 임계 값 이하가 된 상태에서 상기 객체가 위치하는 방향으로 상기 로봇을 이동시키는, 로봇.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 로봇이 제1 지점에 위치하는 동안 상기 활성화 된 제1 및 제2 센서 중 적어도 하나로부터 수신한 거리에 대한 정보에 기초하여, 상기 제1 지점에 대응되는 거리 값을 판단하고,
    상기 로봇이 상기 제1 지점에서 상기 객체가 위치하는 방향으로 이동함에 따라 제2 지점에 위치하는 경우, 상기 제1 및 제2 센서 중 적어도 하나로부터 수신한 거리에 대한 정보에 기초하여, 상기 제2 지점에 대응되는 거리 값을 판단하며,
    상기 제1 지점에 대응되는 거리 값이 상기 제2 지점에 대응되는 거리 값보다 작은 경우, 상기 제1 지점을 상기 객체의 파지를 위한 지점으로 판단하고, 상기 제1 지점에서 상기 객체를 파지하도록 상기 제1 및 제2 로봇 핑거를 제어하는 로봇.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 제2 지점에 대응되는 거리 값이 상기 제1 지점에 대응되는 거리 값보다 작은 경우, 상기 객체가 위치하는 방향에 기초하여 상기 제2 지점에서 제3 지점으로 상기 로봇을 이동시키고,
    상기 로봇이 제3 지점에 위치하는 동안 상기 제1 및 제2 센서 중 적어도 하나로부터 수신한 거리에 대한 정보에 기초하여, 상기 제3 지점에 대응되는 거리 값을 판단하며,
    상기 제3 지점에 대응되는 거리 값이 상기 제2 지점에 대응되는 거리 값보다 큰 경우, 상기 제2 지점을 상기 객체의 파지를 위한 지점으로 판단하고, 상기 제2 지점에서 상기 객체를 파지하도록 상기 제1 및 제2 로봇 핑거를 제어하는, 로봇.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 센서 각각은,
    발광부 및 수광부를 포함하고,
    상기 발광부에 의해 조사된 광이 상기 객체에 의해 반사됨에 따라 상기 수광부에 수신되는 시간 및 상기 광의 이동 속도에 기초하여 상기 객체까지의 거리를 감지하는, 로봇.
  7. 제1항에 있어서,
    카메라;를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 카메라에 의해 획득된 이미지에 기초하여 상기 객체의 위치를 판단하고, 상기 객체가 위치하는 방향으로 상기 로봇을 이동시키는, 로봇.
  8. 로봇의 제어 방법에 있어서,
    객체의 파지를 위해 상기 로봇이 움직이는 동안 제1 로봇 핑거에 포함된 제1 센서 및 제2 로봇 핑거에 포함된 제2 센서 중 활성화된 제1 센서를 통해 상기 객체가 감지되면, 상기 제2 센서를 활성화시키는 단계;
    상기 활성화 된 제1 및 제2 센서가 상기 로봇의 움직임에 따라 복수의 지점에서 감지한 객체와의 거리에 대한 정보를 상기 활성화 된 제1 및 제2 센서로부터 수신하는 단계; 및
    상기 수신된 정보에 기초하여 상기 객체를 파지하도록 상기 제1 및 제2 로봇 핑거를 제어하는 단계;를 포함하는 로봇의 제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 활성화 된 제1 및 제2 센서로부터 수신한 복수의 거리에 대한 정보에 기초하여, 상기 복수의 지점별로 상기 제1 센서 및 상기 객체간의 거리와 상기 제2 센서 및 상기 객체간의 거리를 합산한 값을 판단하고, 상기 복수의 지점에 대응되는 복수의 합산 값 중에서 최소 값을 판단하며, 상기 최소 값에 대응되는 지점에서 상기 객체를 파지하도록 상기 제1 및 제2 로봇 핑거를 제어하는, 로봇의 제어 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 활성화 된 제1 및 제2 센서 각각으로부터 상기 제1 및 제2 센서 각각과 상기 객체간의 거리에 대한 정보가 수신되면, 상기 수신한 정보에 기초하여 상기 제1 센서 및 객체간의 거리와 상기 제2 센서 및 객체간의 거리를 판단하고,
    상기 제1 센서 및 객체간의 거리와 상기 제2 센서 및 객체간의 거리간의 차이가 임계 값 이하가 되도록 상기 제1 및 제2 핑거 중 적어도 하나 또는, 상기 로봇의 주행부를 제어하고,
    상기 거리간의 차이가 임계 값 이하가 된 상태에서 상기 객체가 위치하는 방향으로 상기 로봇을 이동시키는 단계;를 더 포함하는, 로봇의 제어 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 로봇이 제1 지점에 위치하는 동안 상기 활성화 된 제1 및 제2 센서 중 적어도 하나로부터 수신한 거리에 대한 정보에 기초하여, 상기 제1 지점에 대응되는 거리 값을 판단하고,
    상기 로봇이 상기 제1 지점에서 상기 객체가 위치하는 방향으로 이동함에 따라 제2 지점에 위치하는 경우, 상기 제1 및 제2 센서 중 적어도 하나로부터 수신한 거리에 대한 정보에 기초하여, 상기 제2 지점에 대응되는 거리 값을 판단하며,
    상기 제1 지점에 대응되는 거리 값이 상기 제2 지점에 대응되는 거리 값보다 작은 경우, 상기 제1 지점을 상기 객체의 파지를 위한 지점으로 판단하고, 상기 제1 지점에서 상기 객체를 파지하도록 상기 제1 및 제2 로봇 핑거를 제어하는 로봇의 제어 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 제2 지점에 대응되는 거리 값이 상기 제1 지점에 대응되는 거리 값보다 작은 경우, 상기 객체가 위치하는 방향에 기초하여 상기 제2 지점에서 제3 지점으로 상기 로봇을 이동시키고,
    상기 로봇이 제3 지점에 위치하는 동안 상기 제1 및 제2 센서 중 적어도 하나로부터 수신한 거리에 대한 정보에 기초하여, 상기 제3 지점에 대응되는 거리 값을 판단하며,
    상기 제3 지점에 대응되는 거리 값이 상기 제2 지점에 대응되는 거리 값보다 큰 경우, 상기 제2 지점을 상기 객체의 파지를 위한 지점으로 판단하고, 상기 제2 지점에서 상기 객체를 파지하도록 상기 제1 및 제2 로봇 핑거를 제어하는, 로봇의 제어 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 센서 각각은,
    발광부 및 수광부를 포함하고,
    상기 발광부에 의해 조사된 광이 상기 객체에 의해 반사됨에 따라 상기 수광부에 수신되는 시간 및 상기 광의 이동 속도에 기초하여 상기 객체까지의 거리를 감지하는, 로봇의 제어 방법.
  14. 제8항에 있어서,
    카메라에 의해 획득된 이미지에 기초하여 상기 객체의 위치를 판단하고, 상기 객체가 위치하는 방향으로 상기 로봇을 이동시키는 단계;를 더 포함하는, 로봇의 제어 방법.
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