WO2022045471A1 - 이동 로봇 및 그 제어방법 - Google Patents

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WO2022045471A1
WO2022045471A1 PCT/KR2020/017648 KR2020017648W WO2022045471A1 WO 2022045471 A1 WO2022045471 A1 WO 2022045471A1 KR 2020017648 W KR2020017648 W KR 2020017648W WO 2022045471 A1 WO2022045471 A1 WO 2022045471A1
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WO
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wire
mobile robot
sensor
wheel
docking device
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/017648
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English (en)
French (fr)
Inventor
이재훈
우종진
김대우
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0225—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory involving docking at a fixed facility, e.g. base station or loading bay
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/008—Manipulators for service tasks
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01D—HARVESTING; MOWING
    • A01D34/00—Mowers; Mowing apparatus of harvesters
    • A01D34/006—Control or measuring arrangements
    • A01D34/008—Control or measuring arrangements for automated or remotely controlled operation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J5/007—Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on wheels
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    • B25J9/0009—Constructional details, e.g. manipulator supports, bases
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    • B25J9/16—Programme controls
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    • B25J9/1633—Programme controls characterised by the control loop compliant, force, torque control, e.g. combined with position control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
    • B25J9/1684—Tracking a line or surface by means of sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1694—Programme controls characterised by use of sensors other than normal servo-feedback from position, speed or acceleration sensors, perception control, multi-sensor controlled systems, sensor fusion

Definitions

  • An embodiment of the present specification relates to a mobile robot and a method for controlling the same. More specifically, an embodiment of the present specification relates to a method for detecting a wire installation state by a robot moving in a work area defined through a boundary line formed according to a current flowing wire, and a mobile robot using the same.
  • robots have begun to be used in various fields.
  • the fields of use of such robots are diversified, the use of robots used at home by general users in addition to the existing industrial production robots, aerospace robots, and medical robots has also increased.
  • This increase in robot use has led to the development of sensor technology, allowing the robot to judge the situation on its own and perform the commands set by the user more effectively and precisely. It has become possible to provide robot motions with higher user satisfaction by judging them negatively, performing corresponding motions, and then performing additional learning based on the results to correct subsequent motion patterns.
  • Representative robots used at home include vacuum cleaner robots used indoors and lawn mower robots used outdoors.
  • a vacuum cleaner robot used indoors can recognize a wall in the room, identify a cleaning area through it, and perform cleaning in the area.
  • a device for separately displaying the work area is additionally provided, and the work area is identified by identifying the device and the work area is performed based on this, or the robot itself can display visual information It is possible to mow the lawn in the area by identifying the work area by using a sensor that recognizes it and a proximity sensor.
  • Prior Document 1 discloses a lawn mower robot, and the robot detects a signal emitted through a wire in a work area set through the wire, and through this, the robot can identify the work area and perform lawn mowing. .
  • Prior Document 2 discloses a technical feature of laying a wire in a place where grass is planted in order to set an area for the robot to move and setting a work area based on this, and detects a voltage value in the same area through a sensing unit that detects a magnetic field. There are technical features.
  • Prior Documents 1 and 2 both detect a preset signal emitted from a wire and disclose only a technical feature that can perform an operation based on it, detects this when the preset magnetic field signal is not emitted, and prevents malfunction It does not disclose the technical characteristics that can be done.
  • An embodiment of the present specification is proposed to solve the above-described problem, and an object of the present specification is to provide a mobile robot that detects whether a wire defining a work area is normally installed and performs an operation in response thereto, and a control method thereof.
  • Another embodiment of the present specification aims to provide a mobile robot capable of detecting whether a wire is incorrectly installed with a simple operation by having a specific movement pattern during operation, and a control method thereof.
  • Another embodiment of the present specification provides a mobile robot and a method for controlling the same to prevent a malfunction by performing an operation corresponding to the detection of a wire misinstallation, and to notify the user of such information so that the wire can be reinstalled. is intended to provide
  • a mobile robot includes a body forming an appearance; at least one wheel for moving the mobile robot; at least one motor for driving the wheel; at least one sensor for sensing a signal formed in a wire defining a work area; and controlling the at least one motor to perform a first operation of leaving the docking device and a second operation of rotating in a specific direction, and according to at least one of the first operation and the second operation, by the at least one sensor and a control unit for checking whether the wire is incorrectly installed based on the sensed information.
  • a method of controlling a mobile robot includes: defining a work area and performing a first operation of departing from a docking device connected to a wire forming a signal; performing a second operation of rotating in a specific direction; and checking whether the wire is incorrectly installed based on information sensed by at least one sensor that detects a signal formed in the wire according to at least one of the first operation and the second operation. .
  • the mobile robot detects the wire mis-installation and provides information about the wire mis-installation to the user, thereby correcting the wire mis-installation and allowing the robot to operate normally, thereby obtaining a desired result.
  • the mobile robot installed with a sensor for detecting a signal emitted from the wire to move according to a specific movement pattern, it is possible to detect the mis-installation of the wire without a separate sensor, so that it can move without an increase in cost.
  • the operation reliability of the robot can be secured.
  • FIG. 1 is a perspective view of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an elevation view in a front direction of a mobile robot according to an embodiment.
  • FIG 3 is an elevation view in the direction of the right side of the mobile robot according to the embodiment.
  • FIG 4 is an elevation view of the mobile robot according to the embodiment in the direction of the lower side.
  • FIG. 5 is a perspective view of a docking device to which a mobile robot docks according to an embodiment.
  • FIG. 6 is an elevation view in a front direction of a docking device according to an embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a function of a mobile robot according to an embodiment.
  • FIGS. 8A to 8D are diagrams for explaining a traveling direction of a mobile robot according to a current direction of a wire connected to a docking device according to an embodiment.
  • 9A to 9C are diagrams for explaining a movement pattern for a mobile robot to detect when a wire is incorrectly installed, and an operation corresponding to the detection, according to an embodiment.
  • 10A and 10B are diagrams for explaining a movement pattern for detecting a wire by a mobile robot and an operation corresponding to the detection when a wire is normally installed according to an embodiment.
  • FIG. 11 is a view for explaining a positional relationship between a sensor and a wire according to a movement pattern of a mobile robot according to an embodiment.
  • each block of the flowchart diagrams and combinations of the flowchart diagrams may be performed by computer program instructions.
  • These computer program instructions may be embodied in a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing equipment, such that the instructions performed by the processor of the computer or other programmable data processing equipment are not described in the flowchart block(s). It creates a means to perform functions.
  • These computer program instructions may also be stored in a computer-usable or computer-readable memory that may direct a computer or other programmable data processing equipment to implement a function in a particular manner, and thus the computer-usable or computer-readable memory.
  • the instructions stored in the flow chart block(s) produce an article of manufacture containing instruction means for performing the function described in the flowchart block(s).
  • the computer program instructions may also be mounted on a computer or other programmable data processing equipment, such that a series of operational steps are performed on the computer or other programmable data processing equipment to create a computer-executed process to create a computer or other programmable data processing equipment. It is also possible that instructions for performing the processing equipment provide steps for performing the functions described in the flowchart block(s).
  • each block may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing specified logical function(s). It should also be noted that in some alternative implementations it is also possible for the functions recited in blocks to occur out of order. For example, two blocks shown one after another may be performed substantially simultaneously, or the blocks may sometimes be performed in the reverse order according to a corresponding function.
  • ' ⁇ unit' used in this embodiment means software or hardware components such as FPGA or ASIC, and ' ⁇ unit' performs certain roles.
  • '-part' is not limited to software or hardware.
  • ' ⁇ ' may be configured to reside on an addressable storage medium or may be configured to refresh one or more processors. Accordingly, as an example, ' ⁇ ' indicates components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, and processes, functions, properties, and procedures. , subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables.
  • components and ' ⁇ units' may be combined into a smaller number of components and ' ⁇ units' or further separated into additional components and ' ⁇ units'.
  • components and ' ⁇ units' may be implemented to play one or more CPUs in a device or secure multimedia card.
  • each component may be exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of description.
  • the size and area of each component do not fully reflect the actual size or area, the embodiment of the present specification may be understood based on this.
  • the lawn mower robot 100 will be described as an example with reference to FIGS. 1 to 6 , but the present invention is not necessarily limited thereto.
  • the mobile robot 100 includes a body 110 that forms an exterior.
  • the body 110 forms an internal space.
  • the mobile robot 100 includes a traveling unit 120 that moves the body 110 with respect to the traveling surface.
  • the mobile robot 100 includes a work unit that performs a predetermined task.
  • the body 110 includes a frame 111 to which a driving motor module 123, which will be described later, is fixed.
  • a blade motor 132 to be described later is fixed to the frame 111 .
  • the frame 111 supports a battery to be described later.
  • the frame 111 also provides a skeletal structure for supporting various other components.
  • the frame 111 is supported by the auxiliary wheel 125 and the driving wheel 121 .
  • the body 110 includes side blocking portions 111a from both sides of the blade 131 to block the user's fingers from entering the blade 131 .
  • the side blocking portion 111a is fixed to the frame 111 .
  • the side blocking portion 111a is disposed to protrude downward compared to the lower surface of the other portion of the frame 111 .
  • the side blocking portion 111a is disposed to cover the upper portion of the space between the driving wheel 121 and the auxiliary wheel 125 .
  • a pair of side blocking portions 111a-1 and 111a-2 are disposed left and right with the blade 131 interposed therebetween.
  • the side blocking portion 111a is disposed to be spaced apart from the blade 131 by a predetermined distance.
  • the front surface 111af of the side blocking part 111a is formed to be round.
  • the front surface 111af forms a surface that is rounded and bent upward from the lower surface of the side blocking part 111a toward the front.
  • the body 110 includes a front blocking portion 111b for blocking the user's finger from entering the blade 131 from the front of the blade 131 .
  • the front blocking part 111b is fixed to the frame 111 .
  • the front blocking portion 111b is disposed to cover a portion of the upper portion of the space between the pair of auxiliary wheels 125 (L) and 125 (R).
  • the front blocking part 111b includes a protruding rib 111ba that protrudes downward compared to the lower surface of the other part of the frame 111 .
  • the protruding ribs 111ba extend in the front-rear direction.
  • the upper end of the protruding rib 111ba is fixed to the frame 111, and the lower end of the protruding rib 111ba forms a free end.
  • a plurality of protruding ribs 111ba may be disposed to be spaced apart from each other in the left and right directions.
  • a plurality of protruding ribs 111ba may be disposed parallel to each other.
  • a gap is formed between two adjacent protruding ribs 111ba.
  • the front surface of the protruding rib 111ba is formed to be round.
  • the front surface of the protruding rib 111ba forms a surface that is rounded and bent upward from the lower surface of the protruding rib 111ba toward the front.
  • the front blocking portion 111b includes an auxiliary rib 111bb that assists in rigidity.
  • An auxiliary rib 111bb for reinforcing the rigidity of the front blocking part 111b is disposed between the upper ends of the two adjacent protruding ribs 111ba.
  • the auxiliary ribs 111bb may be formed to protrude downward and extend in a grid shape.
  • a caster (not shown) for rotatably supporting the auxiliary wheel 125 is disposed on the frame 111 .
  • the caster is rotatably disposed with respect to the frame 111 .
  • the caster is rotatably provided about a vertical axis.
  • the caster is disposed on the lower side of the frame 111 .
  • a pair of casters corresponding to the pair of auxiliary wheels 125 are provided.
  • the body 110 includes a case 112 that covers the frame 111 from the upper side.
  • the case 112 forms the upper side and the front/rear/left/right side of the mobile robot 100 .
  • the body 110 may include a case connection part (not shown) for fixing the case 112 to the frame 111 . It may be fixed to the case 112 at the upper end of the case connection part.
  • the case connection part may be movably disposed on the frame 111 .
  • the case connection part may be arranged to be movable only in the vertical direction with respect to the frame 111 .
  • the case connection part may be provided to be movable only within a predetermined range.
  • the case connection part flows integrally with the case 112 . Accordingly, the case 112 is movable with respect to the frame 111 .
  • the body 110 includes a bumper 112b disposed on the front part.
  • the bumper 112b performs a function of absorbing an impact when in contact with an external obstacle.
  • a bumper groove that is depressed to the rear and formed long in the left and right direction may be formed.
  • a plurality of bumper grooves may be disposed to be spaced apart from each other in the vertical direction.
  • the lower end of the protruding rib 111ba is disposed at a lower position than the lower end of the auxiliary rib 111bb.
  • the bumper 112b is formed by connecting the front surface and the left and right side surfaces to each other.
  • the front and side surfaces of the bumper 112b are connected in a round manner.
  • the body 110 may include a bumper auxiliary part 112c disposed to surround the outer surface of the bumper 112b.
  • the auxiliary bumper 112c is coupled to the bumper 112b.
  • the auxiliary bumper 112c surrounds the lower portion of the front surface and the lower portion of the left and right sides of the bumper 112b.
  • the auxiliary bumper 112c may cover the front surface and lower halves of the left and right sides of the bumper 112b.
  • the front end surface of the auxiliary bumper 112c is disposed in front of the front end surface of the bumper 112b.
  • the bumper auxiliary portion 112c forms a surface protruding from the surface of the bumper 112b.
  • the auxiliary bumper 112c may be formed of a material advantageous to shock absorption, such as rubber.
  • the auxiliary bumper 112c may be formed of a flexible material.
  • the frame 111 may include a floating fixing unit (not shown) to which the bumper 112b is fixed.
  • the flow fixing part may be disposed to protrude upward of the frame 111 .
  • a bumper 112b may be fixed to the upper end of the flow fixing unit.
  • the bumper 112b may be disposed to be movable within a predetermined range with respect to the frame 111 .
  • the bumper 112b may be fixed to the flow fixing unit and may flow integrally with the flow fixing unit.
  • the flow fixing unit may be movably disposed on the frame 111 .
  • the flow fixing unit may be rotatably provided in a predetermined range with respect to the frame 111 with respect to the virtual rotation axis. Accordingly, the bumper 112b may be provided rotatably integrally with the flow fixing unit with respect to the frame 111 .
  • the body 110 includes a handle 113 .
  • the handle 113 may be disposed on the rear side of the case 112 .
  • the body 110 includes a battery input unit 114 for taking out the battery.
  • the battery input unit 114 may be disposed on the lower side of the frame 111 .
  • the battery input unit 114 may be disposed on the rear side of the frame 111 .
  • the body 110 includes a power switch 115 for turning on/off the power of the mobile robot 100 .
  • the power switch 115 may be disposed on the lower side of the frame 111 .
  • the body 110 includes a blade protection unit 116 that covers the lower side of the central portion of the blade 131 .
  • the blade protection part 116 is provided so that the blade of the centrifugal direction part of the blade 131 is exposed and the central part of the blade 131 is covered.
  • the body 110 includes a first opening/closing unit 117 for opening and closing a portion where the height adjustment unit 156 and the height display unit 157 are disposed.
  • the first opening and closing part 117 is hinge-coupled to the case 112, so that an opening operation and a closing operation are possible.
  • the first opening/closing part 117 is disposed on the upper surface of the case 112 .
  • the first opening and closing part 117 is formed in a plate shape, and covers upper sides of the height adjustment part 156 and the height display part 157 in the closed state.
  • the body 110 includes a second opening/closing unit 118 for opening and closing a portion where the display module 165 and the input unit 164 are disposed.
  • the second opening/closing part 118 is hinged to the case 112 so that an opening operation and a closing operation are possible.
  • the second opening and closing part 118 is disposed on the upper surface of the case 112 .
  • the second opening/closing part 118 is disposed behind the first opening/closing part 117 .
  • the second opening/closing unit 118 is formed in a plate shape, and covers the display module 165 and the input unit 164 in a closed state.
  • the openable angle of the second opening/closing unit 118 is set to be smaller than the opening possible angle of the first opening/closing unit 117 .
  • the openable angle of the first opening and closing part 117 may be provided to be about 80 to 90 degrees based on the closed state.
  • the openable angle of the second opening and closing part 118 may be provided to be about 45 to 60 degrees based on the closed state.
  • the first opening/closing unit 117 operates by lifting the rear end upwardly with the front end as the center
  • the second opening/closing unit 118 operates by lifting the rear end toward the upper side around the front end.
  • the user can open and close the first opening and closing part 117 and the second opening and closing part 118 from the rear of the lawn mower robot 100 , which is a safe area even when the lawn mower robot 100 moves forward.
  • the opening operation of the first opening/closing unit 117 and the opening operation of the second opening/closing unit 118 may not interfere with each other.
  • the first opening/closing unit 117 may be rotatably provided with respect to the case 112 about a rotation axis extending in the left and right directions from the front end of the first opening/closing unit 117 .
  • the second opening/closing unit 118 may be rotatably provided with respect to the case 112 around a rotation axis extending in the left and right directions from the front end of the second opening/closing unit 118 .
  • the body 110 includes a first motor housing 119a accommodating the first driving motor 123(L) therein, and a second motor housing 119a accommodating the second driving motor 123(R) therein. 119b).
  • the first motor housing 119a may be fixed to the left side of the frame 111
  • the second motor housing 119b may be fixed to the right side of the frame.
  • the right end of the first motor housing 119a is fixed to the frame 111 .
  • the left end of the second motor housing 119b is fixed to the frame 111 .
  • the first motor housing 119a is generally formed in a cylindrical shape forming a height left and right.
  • the second motor housing 119b is generally formed in a cylindrical shape forming a height left and right.
  • the driving unit 120 includes a driving wheel 121 that is rotated by a driving force of the driving motor module 123 .
  • the driving unit 120 may include at least one pair of driving wheels 121 that are rotated by the driving force of the driving motor module 123 .
  • the driving wheel 121 includes a first wheel 121 (L) and a second wheel 121 (R) which are respectively independently rotatably provided on the left and right.
  • the first wheel 121(L) is disposed on the left side
  • the second wheel 121(R) is disposed on the right side.
  • the first wheel 121 (L) and the second wheel 121 (R) are spaced apart from one another to the left and right.
  • the first wheel 121 (L) and the second wheel 121 (R) are disposed on the lower rear portion of the body 110 .
  • the first wheel 121 (L) and the second wheel 121 (R) are each independently rotatably provided so that the body 110 can rotate and move forward with respect to the ground.
  • the body 110 may move forward with respect to the ground.
  • the rotation speed of the first wheel 121 (L) is faster than the rotation speed of the second wheel 121 (R), or the rotation direction of the first wheel 121 (L) and the second wheel 121 ( When the rotation directions of R)) are different from each other, the body 110 may rotate with respect to the ground.
  • the first wheel 121 (L) and the second wheel 121 (R) may be formed to be larger than the auxiliary wheel 125 .
  • the shaft of the first driving motor 123(L) may be fixed to the center of the first wheel 121(L), and the second driving motor 123(R) may be fixed to the center of the second wheel 121(R). )) can be fixed.
  • the driving wheel 121 includes a wheel outer periphery 121b in contact with the ground.
  • the wheel outer peripheral portion 121b may be a tire.
  • a plurality of protrusions for increasing friction with the ground may be formed on the outer periphery of the wheel 121b.
  • the driving wheel 121 may include a wheel frame (not shown) that fixes the wheel outer periphery 121b and receives power from the motor 123 .
  • the shaft of the motor 123 is fixed to the center of the wheel frame, so that rotational force may be transmitted.
  • the wheel outer peripheral portion 121b is disposed to surround the circumference of the wheel frame.
  • the driving wheel 121 includes a wheel cover 121a that covers the outer surface of the wheel frame.
  • the wheel cover 121a is disposed in a direction opposite to the direction in which the motor 123 is disposed based on the wheel frame.
  • the wheel cover 121a is disposed at the center of the wheel outer periphery 121b.
  • the driving unit 120 includes a driving motor module 123 that generates a driving force, and includes a driving motor module 123 that provides a driving force to the driving wheel 121.
  • the driving motor module 123 includes a first wheel and a first driving motor 123(L) providing a driving force of 121(L) and a second driving motor 123(R) providing a driving force of the second wheel 121(R).
  • the first driving motor 123(L) and the second driving motor 123(R) may be disposed to be left and right apart from each other.
  • the first driving motor 123(L) is the second driving motor 123( R)) may be disposed on the left.
  • the first driving motor 123(L) and the second driving motor 123(R) may be disposed on a lower portion of the body 110 .
  • the first driving motor 123(L) and the second driving motor 123(R) may be disposed on the rear portion of the body 110 .
  • the first driving motor 123(L) is disposed on the right side of the first wheel 121(L), and the second driving motor 123(R) is disposed on the left side of the second wheel 121(R).
  • the first driving motor 123(L) and the second driving motor 123(R) are fixed to the body 110 .
  • the first driving motor 123(L) may be disposed inside the first motor housing 119a so that the motor shaft protrudes to the left.
  • the second driving motor 123(R) may be disposed inside the second motor housing 119b so that the motor shaft protrudes to the right.
  • the first wheel 121 (L) and the second wheel 121 (R) are the rotation shafts of the first driving motor 123 (L) and the rotation shafts of the second driving motor 123 (R), respectively.
  • parts such as shafts may be connected to the first wheel 121(L) and the second wheel 121(R), and the motors 123(L), 123(R) by gears or chains ) may be implemented so that the rotational force is transmitted to the wheels (121a, 120b).
  • the driving unit 120 may include an auxiliary wheel 125 supporting the body 110 together with the driving wheel 121 .
  • the auxiliary wheel 125 may be disposed in front of the blade 131 .
  • the auxiliary wheel 125 is a wheel that does not receive driving force by the motor, and serves to support the body 110 with respect to the ground.
  • the caster supporting the rotation axis of the auxiliary wheel 125 is rotatably coupled to the frame 111 with respect to a vertical axis.
  • a first auxiliary wheel 125(L) disposed on the left side and a second auxiliary wheel 125(R) disposed on the right side may be provided.
  • the work unit is provided to perform a predetermined task.
  • the working part is disposed on the body 110 .
  • the work unit may be provided to perform work such as cleaning or lawn mowing.
  • the work unit may be provided to perform a task such as transporting an object or finding an object.
  • the work unit may perform a security function to detect an external intruder or a dangerous situation in the vicinity.
  • the working unit performs lawn mowing, but there may be various examples of the type of work of the working unit, and it is not necessary to be limited to the example of the present description.
  • the working unit may include a blade 131 that is rotatably provided for mowing the lawn.
  • the working unit may include a blade motor 132 that provides rotational force of the blade 131 .
  • the blade 131 is disposed between the driving wheel 121 and the auxiliary wheel 125 .
  • the blade 131 is disposed on the lower side of the body 110 .
  • the blade 131 is provided to be exposed from the lower side of the body 110 .
  • the blade 131 rotates about a rotating shaft extending in the vertical direction to mow the lawn.
  • the blade 131 is described as a means for mowing the lawn, but the present invention is not limited thereto. Types or other well-known cutter turf mowing means may be included in the cutting device.
  • the blade motor 132 may be disposed in front of the first wheel 121 (L) and the second wheel 121 (R). The blade motor 132 is disposed below the central portion in the inner space of the body 110 .
  • the blade motor 132 may be disposed on the rear side of the auxiliary wheel 125 .
  • the blade motor 132 may be disposed on the lower side of the body 110 .
  • the rotational force of the motor shaft is transmitted to the blade 131 using a structure such as a gear.
  • the mobile robot 100 includes a battery for supplying power to the driving motor module 123 .
  • the battery provides power to the first driving motor 123(L).
  • the battery provides power to the second driving motor 123(R).
  • the battery may supply power to the blade motor 132 .
  • the battery may provide power to the control unit 190 , the azimuth sensor 176 , and the output unit 165 .
  • the battery may be disposed below the rear portion in the inner space of the body 110 .
  • the mobile robot 100 is provided so as to be able to change the height of the blade 131 with respect to the ground, so that it is possible to change the mowing height of the grass.
  • the mobile robot 100 includes a height adjustment unit 156 for a user to change the height of the blade 131 .
  • the height adjustment unit 156 may include a rotatable dial to change the height of the blade 131 by rotating the dial.
  • the mobile robot 100 includes a height display unit 157 that displays the level of the height of the blade 131 .
  • the height display unit 157 may display an expected height value of the grass after the mobile robot 100 mows the lawn with the current blade 131 height.
  • the mobile robot 100 When the mobile robot 100 is docked with the docking device 200 , the mobile robot 100 includes a docking insertion unit 158 connected to the docking device 200 .
  • the docking insertion part 158 is provided to be recessed so that the docking connection part 210 of the docking device 200 is inserted.
  • the docking insert 158 is disposed on the front portion of the body 110 .
  • the mobile robot 100 may include a charging corresponding terminal 159 disposed at a position capable of contacting a charging terminal 211, which will be described later, in a state in which the docking insertion unit 158 is inserted into the docking connection unit 210.
  • the charging-corresponding terminal 159 may include a pair of charging-corresponding terminals 159a and 159b disposed at positions corresponding to the pair of charging terminals 211 , 211a and 211b.
  • the pair of charging corresponding terminals 159a and 159b may be disposed left and right with the docking insert 158 interposed therebetween.
  • a terminal cover (not shown) for opening and closing the docking insertion unit 158 and the pair of charging terminals 211, 211a, 211b may be provided.
  • the terminal cover may cover the docking insertion unit 158 and the pair of charging terminals 211 , 211a and 211b.
  • the terminal cover may be opened to expose the docking insertion unit 158 and the pair of charging terminals 211 , 211a and 211b.
  • the docking device 200 includes a docking base 230 disposed on the floor, and a docking support 220 protruding upward from the front part of the docking base 230 .
  • the docking base 230 defines a plane parallel to the horizontal direction.
  • the docking base 230 has a plate shape on which the mobile robot 100 can be seated.
  • the docking support 220 extends in a direction crossing the horizontal direction from the docking base 230 .
  • at least a portion of the mobile robot 100 may be positioned on the docking base 230 when docking.
  • the mobile robot 100 When the mobile robot 100 is charged, it includes a docking connection unit 210 that is inserted into the docking insertion unit 158 .
  • the docking connection part 210 may protrude rearward from the docking support part 220 .
  • the docking connection part 210 may be formed to have a thickness in an up-down direction smaller than a width in a left-right direction.
  • the width in the left and right directions of the docking connection part 210 may be formed to become narrower toward the rear side.
  • the docking connection 210 is generally trapezoidal.
  • the docking connection part 210 is formed in a left-right symmetrical shape.
  • the rear portion of the docking connector 210 forms a free end, and the front portion of the docking connector 210 is fixed to the docking support 220 .
  • the rear portion of the docking connection part 210 may be formed in a rounded shape.
  • the docking device 200 includes a charging terminal 211 for charging the mobile robot 100 .
  • a charging terminal 211 for charging the mobile robot 100 .
  • power for charging may be supplied from the docking device 200 to the mobile robot 100 .
  • the charging terminal 211 includes a rear-facing contact surface, and the charging-corresponding terminal 159 includes a forward-facing contact surface.
  • the contact surface of the charging terminal 211 and the contact surface of the charging terminal 159 come into contact, the power of the docking device 200 is connected to the mobile robot 100 .
  • the charging terminal 211 may include a pair of charging terminals 211 , 211a and 211b forming a + pole and a - pole.
  • the first charging terminals 211 and 211a are provided in contact with the first charging corresponding terminal 159a
  • the second charging terminals 211 and 211b are provided in contact with the second charging corresponding terminal 159b.
  • the pair of charging terminals 211 , 211a and 211b may be disposed with the docking connection part 210 interposed therebetween.
  • the pair of charging terminals 211 , 211a and 211b may be disposed on the left and right sides of the docking connection unit 210 .
  • the docking base 230 includes a wheel guard 232 on which the driving wheel 121 and the auxiliary wheel 125 of the mobile robot 100 are mounted.
  • the wheel guard 232 includes a first wheel guard 232a for guiding the movement of the first auxiliary wheel 125 and a second wheel guard 232b for guiding the movement of the second auxiliary wheel 125 .
  • An upwardly convex central base 231 is disposed between the first wheel guard 232a and the second wheel guard 232b.
  • the docking base 230 includes a slip prevention part 234 for preventing the first wheel 121 (L) and the second wheel 121 (R) from sliding.
  • the slip prevention part 234 may include a plurality of protrusions protruding upward.
  • a boundary wire for setting a boundary of a driving area in which the mobile robot 100 travels or a work area to mow grass may be implemented.
  • the boundary wire may be referred to as a wire.
  • the boundary wire may generate a signal that the mobile robot 100 can detect, and the mobile robot 100 may detect such a signal and identify at least one of the traveling area and the work area, and based on the confirmed result can drive and work.
  • the driving area and the working area may be the same area.
  • the mobile robot 100 may detect the distance to the boundary wire through the boundary signal transmitted from the boundary wire.
  • the distance to the boundary wire may be checked, and a driving route may be determined based on this. More specifically, when adjacent to the boundary wire, the magnetic field strength of the vertical component of the ground is strong, and the further away from the wire, the lower the magnetic field strength of the vertical component. And in the case of the magnetic field component in the horizontal direction, the strength is strongest near the wire, and the strength may decrease as it goes away from the wire.
  • the mobile robot 100 may detect a magnetic field in a vertical direction and a horizontal direction, and check the distance from the wire based on this.
  • the mobile robot 100 of the embodiment may detect a signal generated from a wire through at least one sensor, and a detailed arrangement of the sensor will be described later.
  • a magnetic field may be generated around the boundary wire.
  • the generated magnetic field may be a constant of the boundary signal.
  • the magnetic field generated around the boundary wire may change with a predetermined change pattern.
  • the mobile robot 100 may sense the distance to the boundary wire by using the boundary signal detection unit 177 that detects a magnetic field, and through this, travel and work within the boundary set by the boundary wire. .
  • the boundary wire may receive current through connection with the docking device 200 .
  • the docking device 200 may include a wire terminal 250 connected to the boundary wire. Both ends of the boundary wire may be connected to the first wire terminal 250a and the second wire terminal 250b, respectively. Through the connection of the boundary wire and the wire terminal 250 , the power of the docking device 200 may supply current to the boundary wire.
  • the wire terminal 250 may be disposed on the front F of the docking device 200 . That is, the wire terminal 250 may be disposed on a side opposite to the direction in which the docking connection part 210 protrudes.
  • the wire terminal 250 may be disposed on the docking support 220 .
  • the first wire terminal 250a and the second wire terminal 250b may be disposed to be spaced apart from each other left and right.
  • the docking device 200 may include a wire terminal opening/closing unit 240 that covers the wire terminal 250 so as to be able to open and close.
  • the wire terminal opening/closing unit 240 may be disposed in the front (F) of the docking support unit 220 .
  • the wire terminal opening/closing unit 240 may be hinge-coupled to the docking support unit 220 and may be preset to open/close through a rotation operation.
  • a reference wire may be implemented in the docking device 200 in order to make the mobile robot 100 recognize the position of the docking device 200 .
  • the reference wire may generate a predetermined docking position signal.
  • the mobile robot 100 detects the docking position signal, recognizes the position of the docking device 200 by the reference wire, and returns to the recognized position of the docking device 200 when a return command or charging is required. there is.
  • the position of the docking device 200 may be a reference point for the traveling of the mobile robot 100 .
  • a magnetic field may be generated around the reference wire 270 .
  • the generated magnetic field is a docking position signal.
  • a magnetic field generated around the reference wire may change with a predetermined change pattern.
  • the mobile robot 100 may recognize that it has approached the reference wire 270 within a predetermined distance by using the boundary signal detection unit 177 that detects a magnetic field, and through this, the docking device 200 set by the reference wire. can return to the position of
  • the reference wire may generate a magnetic field in a direction distinct from the boundary wire.
  • the reference wire may extend in a direction crossing the horizontal direction.
  • the reference wire may extend in a vertical direction orthogonal to a horizontal direction.
  • the reference wire may be installed in the docking device 200 , and the reference wire may be disposed in various positions in the docking device 200 .
  • FIG. 7 is a block diagram illustrating a function of a mobile robot according to an embodiment.
  • the mobile robot 100 may include an input unit 164 capable of inputting various instructions from a user.
  • the input unit 164 may include a button, a dial, a touch-type display, and the like.
  • the input unit 164 may include a microphone (not shown) for voice recognition.
  • a plurality of buttons are disposed on the upper side of the case 112 .
  • the mobile robot 100 may include an output unit 165 for outputting various types of information to the user.
  • the output unit 165 may include a display module that outputs visual information.
  • the output unit 165 may include a speaker (not shown) for outputting auditory information.
  • the display module 165 outputs an image in an upward direction.
  • the display module 165 is disposed on the upper side of the case 112 .
  • the display module 165 may include a thin film transistor liquid-crystal display (LCD) panel.
  • the display module 165 may be implemented using various display panels such as a plasma display panel or an organic light emitting diode display panel.
  • the mobile robot 100 includes a storage unit 166 for storing various types of information.
  • the storage unit 166 records various types of information necessary for controlling the mobile robot 100 , and may include a volatile or nonvolatile recording medium.
  • the storage unit 166 may store information input from the input unit 164 or received by the communication unit 167 .
  • the storage unit 166 may store a program for controlling the mobile robot 100 .
  • the mobile robot 100 may include a communication unit 167 for communicating with an external device (such as a terminal), a server, a router, and the like.
  • the communication unit 167 may be implemented to perform wireless communication using a wireless communication technology such as IEEE 802.11 WLAN, IEEE 802.15 WPAN, UWB, Wi-Fi, Zigbee, Z-wave, Blue-Tooth, and the like.
  • the communication unit may vary according to a communication method of another device or server to communicate with.
  • the mobile robot 100 includes a sensing unit 170 that senses information related to the state of the mobile robot 100 or the environment outside the mobile robot 100 .
  • the sensing unit 170 includes a remote signal detection unit 171 , an obstacle detection unit 172 , a rain detection unit 173 , a case flow sensor 174 , a bumper sensor 175 , an azimuth sensor 176 , It may include at least one of an alert signal detector 177 , a GPS detector 178 , and a cliff detector 179 .
  • the remote signal detection unit 171 receives an external remote signal.
  • the remote signal detecting unit 171 may receive the remote signal.
  • the remote signal may be an infrared signal.
  • the signal received by the remote signal detection unit 171 may be processed by the control unit 190 .
  • the sensing unit 170 may further include various sensors other than the sensors shown in FIG. 7 .
  • a plurality of remote signal sensing units 171 may be provided.
  • the plurality of remote signal detection units 171 include a first remote signal detection unit 171a disposed on the front portion of the body 110 and a second remote signal detection unit 171b disposed on a rear portion of the body 110 . ) may be included.
  • the first remote signal detection unit 171a receives a remote signal transmitted from the front.
  • the second remote signal detection unit 171b receives a remote signal transmitted from the rear.
  • the obstacle detecting unit 172 detects an obstacle in the vicinity of the mobile robot 100 .
  • the obstacle detecting unit 172 may detect an obstacle in front.
  • a plurality of obstacle detection units 172a, 172b, and 172c may be provided.
  • the obstacle detecting unit 172 is disposed on the front surface of the body 110 .
  • the obstacle detecting unit 172 is disposed above the frame 111 .
  • the obstacle detecting unit 172 may include an infrared sensor, an ultrasonic sensor, an RF sensor, a geomagnetic sensor, a Position Sensitive Device (PSD) sensor, and the like.
  • PSD Position Sensitive Device
  • the rain detection unit 173 detects rain when it rains in an environment in which the mobile robot 100 is disposed.
  • the rain detection unit 173 may be disposed on the case 112 .
  • the case flow sensor 174 senses the flow of the case connection part.
  • the case connection part flows upward, and the case flow sensor 174 detects that the case 112 is lifted.
  • the controller 190 may control to stop the operation of the blade 131 .
  • the case flow sensor 174 may detect it.
  • the bumper sensor 175 may detect rotation of the floating fixture.
  • a magnet may be disposed on one side of the lower portion of the flow fixing unit, and a sensor for detecting a change in the magnetic field of the magnet may be disposed on the frame 111 .
  • the sensor detects a change in the magnetic field of the magnet, so that the bumper sensor 175 for detecting the rotation of the floating fixture may be implemented.
  • the bumper 112b collides with an external obstacle
  • the flow fixing unit rotates integrally with the bumper 112b.
  • the bumper sensor 175 detects the rotation of the floating fixing unit, the impact of the bumper 112b may be detected.
  • the sensing unit 20 includes an inclination information obtaining unit that obtains inclination information about the inclination of the driving surface S.
  • the inclination information acquisition unit may acquire inclination information about the inclination of the running surface S on which the body 110 is mounted by detecting the inclination of the body 110 .
  • the tilt information obtaining unit may include a gyro sensing module 176a.
  • the tilt information obtaining unit may include a processing module (not shown) that converts the detection signal of the gyro sensing module 176a into tilt information.
  • the processing module is a part of the control unit 190 and may be implemented as an algorithm or a program.
  • the inclination information obtaining unit may include the magnetic field sensing module 176c to obtain the inclination information based on sensing information about the magnetic field of the earth.
  • the gyro sensing module 176a may acquire information on the rotational angular velocity of the body 30 with respect to the horizontal plane. Specifically, the gyro sensing module 176a may sense the rotational angular velocity about the X and Y axes parallel to the horizontal plane and perpendicular to each other. Through the processing module, the angular velocity of rotation about the X-axis (roll, roll)) and the angular velocity of rotation about the Y-axis (pitch) are synthesized to calculate the angular velocity of rotation with respect to the horizontal plane. The inclination value may be calculated by integrating the rotational angular velocity through the processing module. Also, in an embodiment, the gyro sensing module 176a may detect a rotation angular velocity with respect to a yaw.
  • the gyro sensing module 176a may detect a predetermined reference direction.
  • the tilt information obtaining unit may obtain tilt information based on the reference direction.
  • the azimuth sensor (AHRS) 176 may have a gyro sensing function.
  • the azimuth sensor 176 may further include an acceleration sensing function.
  • the azimuth sensor 176 may further include a magnetic field sensing function.
  • the azimuth sensor 176 may include a gyro sensing module 176a that performs gyro sensing.
  • the gyro sensing module 176a may sense the horizontal rotation speed of the body 110 .
  • the gyro sensing module 176a may detect an inclination speed of the body 110 with respect to the horizontal plane.
  • the gyro sensing module 176a may have a gyro sensing function for three axes of a spatial coordinate system orthogonal to each other.
  • the information collected by the gyro sensing module 176a may be roll, pitch, and yaw information.
  • the processing module may calculate the direction angle by integrating the rolling, pitching, and yaw angular velocities.
  • the azimuth sensor 176 may include an acceleration sensing module 176b that performs acceleration sensing.
  • the acceleration sensing module 176b may have an acceleration sensing function for three axes of a spatial coordinate system orthogonal to each other.
  • a predetermined processing module may calculate the velocity by integrating the acceleration, and may calculate the moving distance by integrating the velocity.
  • the azimuth sensor 176 may include a magnetic field sensing module 176c that performs magnetic field sensing.
  • the magnetic field sensing module 176c may have a magnetic field sensing function for three axes of a spatial coordinate system orthogonal to each other.
  • the magnetic field sensing module 176c may sense the Earth's magnetic field.
  • the boundary signal detecting unit 177 detects a boundary signal of the boundary wire 290 and/or a docking position signal of the reference wire 270 .
  • the boundary signal detector 177 may be disposed on the front portion of the body 110 . Through this, the boundary of the driving area can be detected early while moving forward, which is the main driving direction of the mobile robot 100 .
  • the boundary signal detector 177 may be disposed in an inner space of the bumper 112b.
  • the boundary signal detection unit 177 may include a first boundary signal detection unit 177a and a second boundary signal detection unit 177b that are disposed to be left and right spaced apart.
  • the first boundary signal detection unit 177a and the second boundary signal detection unit 177b may be disposed on the front portion of the body 110 .
  • the boundary signal detection unit 177 includes a magnetic field sensor.
  • the boundary signal detection unit 177 may be implemented using a coil to detect a change in a magnetic field.
  • the boundary signal detector 177 may sense at least a horizontal magnetic field.
  • the boundary signal detector 177 may detect magnetic fields with respect to three axes orthogonal to each other in space.
  • the first boundary signal detection unit 177a may detect a magnetic field signal in a direction perpendicular to the second boundary signal detection unit 177b.
  • the first boundary signal detection unit 177a and the second boundary signal detection unit 177b detect magnetic field signals in directions orthogonal to each other, and combine the detected magnetic field signal values for three axes orthogonal to each other in space. magnetic field can be detected.
  • the boundary signal detection unit 177 senses the magnetic field with respect to three axes orthogonal to each other in space, the direction of the magnetic field is determined by the sum vector value for the three axes, and when the direction of the magnetic field is close to the horizontal direction, The docking position signal may be recognized, and if it is close to the vertical direction, it may be recognized as a boundary signal.
  • the boundary signal detecting unit 177 may distinguish the boundary signal and the docking position signal by a difference in magnetic field direction. Specifically, at least some or all of the first boundary wire corresponding to the first traveling area and the second boundary wire corresponding to the second traveling area overlap each other, and when current is applied in the same direction, each first boundary wire And a magnetic field having a greater strength than the magnetic field generated from the second boundary wire is generated, and each signal can be distinguished by a difference in the strength of the magnetic field.
  • the boundary signal detector 177 may distinguish the boundary signal between the adjacent boundary signal and the boundary signal of the first driving region and the second driving region by a difference in magnetic field distribution. Specifically, when a portion of the first boundary wire of the first traveling area and a part of the second boundary wire of the second traveling area are disposed within a predetermined distance from each other, when current is applied in the same direction or in a different direction, the boundary signal detecting unit 177 is It is possible to detect that the strength of the magnetic field has a plurality of peaks within a predetermined distance on the plane coordinates and recognize it as an adjacent boundary signal.
  • the mobile robot 100 when the mobile robot 100 is driven, it may travel based on the wire, and in this case, the path may be determined based on the information detected by the boundary signal detection unit 177 .
  • the mobile robot 100 is a center-following mode in which a wire is driven in the center, a side-following mode in which traveling is performed in an adjacent space of the wire, and a boss (both) following that travels in a position between a plurality of wires. mode can be driven.
  • the path of the mobile robot 100 corresponding to the wire may be determined based on information provided by the boundary signal detecting unit 177 by Kim Ji.
  • the magnetic field directions of vertical components of the boundary signal detection units 177a and 177b may be different from each other.
  • the directions of the vertical magnetic field components of the boundary signal detectors 177a and 177b are the same, and by detecting a magnetic field strength that satisfies a predetermined size range, a path can be set to move next to the wire.
  • the boss following mode it is possible to travel between two wires, and at this time, the magnetic fields of vertical components emitted from the two wires may be in a position to cancel each other.
  • the mobile robot 100 can determine a movement method corresponding to the wire based on the magnetic field signal detected by the boundary signal detection units 177a and 177b, and the In this case, it is possible to prevent damage to the turf by repeatedly moving the same position by performing the movement in different modes.
  • the area in which the mobile robot 100 travels may be determined based on at least one of a distance to the wire and a magnetic field signal transmitted from the wire, and the mobile robot 100 may move within the work area defined by the wire.
  • a moving method may be determined.
  • the boss following includes setting a route based on both wires located on both sides based on the moving direction of the robot, and more specifically, a driving route in at least part of the space located between the two wires. This may include setting
  • the GPS detection unit 178 may be provided to detect a Global Positioning System (GPS) signal.
  • GPS Global Positioning System
  • the GPS sensing unit 178 may be implemented on a PCB, but is not limited thereto, and may be implemented by being included in one processor included in the mobile robot 100 .
  • the cliff detection unit 179 detects whether a cliff is present on the driving surface.
  • the cliff sensing unit 179 may be disposed on the front portion of the body 110 to detect the presence of a cliff in front of the mobile robot 100 .
  • the sensing unit 170 may include an opening/closing sensing unit (not shown) that detects whether at least one of the first opening/closing unit 117 and the second opening/closing unit 118 is open/closed.
  • the opening/closing detection unit may be disposed on the case 112 .
  • the mobile robot 100 includes a controller 190 that controls autonomous driving.
  • the control unit 190 may process the signal of the sensing unit 170 .
  • the control unit 190 may process the signal of the input unit 164 .
  • the controller 190 may control driving of the first driving motor 123(L) and the second driving motor 123(R).
  • the controller 190 may control the operation of the blade motor 132 .
  • the controller 190 may control the output of the output unit 165 .
  • the control unit 190 includes a main board (not shown) disposed in the inner space of the body 110 .
  • the main board may be implemented through a PCB.
  • the controller 190 may control autonomous driving of the mobile robot 100 .
  • the controller 190 may control the driving of the driving unit 120 based on the signal received from the input unit 164 .
  • the controller 190 may control the driving of the driving unit 120 based on the signal received from the sensing unit 170 .
  • control unit 190 may process the signal of the boundary signal detection unit 177 . Specifically, when the docking position signal is detected by the boundary signal detecting unit 177 , the controller 190 may set a position at which the docking position signal is sensed as a reference point. When a return command is input to the reference point determined by the docking position signal, the controller 190 may drive the mobile robot 100 to the reference point.
  • the controller 190 may set a position where the boundary signal is detected as the boundary of the driving area.
  • the controller 190 may drive the mobile robot 100 within the boundary of the driving area.
  • the controller 190 may set a position where the adjacent boundary signal is sensed as the adjacent boundary area 295 .
  • the controller 190 may return the mobile robot 100 along the adjacent boundary area 295 .
  • FIGS. 8A to 8D are diagrams for explaining a traveling direction of a mobile robot according to a current direction of a wire connected to a docking device according to an embodiment.
  • the docking base (802a, 802b, 802c, 802d) and the docking support (804a, 804b, 804c, 804d), the wire 810 connected to the wire terminal of the docking device is shown, A moving direction in which the mobile robot travels in the work area 820 along the wire is shown.
  • the wire 810 may be connected to a wire terminal of the docking device, and current may flow through the wire through such a connection.
  • the mobile robot can detect a magnetic field formed by the flow of electricity in the wire 810 and confirm the position based on this.
  • a wire must be installed so that the magnetic field direction can be formed in a predetermined shape.
  • the mobile robot when the mobile robot is docked in the docking device, the mobile robot is positioned on the docking base (802a, 802b, 802c, 802d), and one side of the mobile robot is located on the protruding docking support (804a, 804b, 804c, 804d).
  • charging of the mobile robot can be performed together with docking.
  • it may enter the docking bases 802a, 802b, 802c, and 802d to be connected to the docking supports 804a, 804b, 804c, and 804d. If the traveling direction of the mobile robot is opposite, it cannot dock with the docking device and can hover around the wire.
  • the mobile robot recognizes the wire inner area 820 as the work area, and recognizes the outside of the wire as not the work area. Based on the magnetic field signal formed according to the connection of the wire 810 as described above, the mobile robot can move along the wire 810 in a counterclockwise direction, and thus can successfully dock the docking device.
  • the magnetic field direction is in the opposite direction, so that the mobile robot recognizes the wire inner area 820 as not the work area, and the wire outer area as the work area. .
  • the mobile robot Based on the magnetic field signal formed according to the connection of the wire 810 as described above, the mobile robot can move along the wire 810 in a clockwise direction, and it is difficult to dock and perform a normal operation.
  • the mobile robot recognizes the wire inner area 820 as the work area, and recognizes the wire outer area as not the work area. Based on the magnetic field signal formed according to the connection of the wire 810 as described above, the mobile robot may move along the wire 810 in a counterclockwise direction. However, in this case, the docking support part 804c is located in the direction of entering the docking device along the wire, so that docking cannot be performed.
  • the magnetic field direction is in the opposite direction, so that the mobile robot recognizes the wire inner area 820 as not the work area, and the wire outer area as the work area. .
  • the mobile robot may move along the wire 810 in a clockwise direction, and may perform a malfunction by determining the outside of the wire as a work area.
  • the operating environment of the mobile robot may vary according to the method of connecting the power of the wire and the arrangement of the docking device, and there is a need to identify at least one of an abnormal connection of the wire and an incorrect arrangement of the docking device to perform detection accordingly.
  • 9A to 9C are diagrams for explaining a movement pattern for a mobile robot to detect when a wire is incorrectly installed, and an operation corresponding to the detection, according to an embodiment.
  • a wire 910 connected to a wire terminal of a docking device including a docking base 902 and a docking support 904 is shown, and the operation of a mobile robot that starts from the docking device and performs an operation The method is shown.
  • the mobile robot may move out of the docking device and rotate in a specific direction. More specifically, the mobile robot moves backward from the docking device, leaves the docking base 902, and rotates in the left direction with respect to the front of the mobile robot, so that the boundary signal detection unit of the mobile robot is positioned inside the wire. It is possible to check the installation status of the wire based on the signal detected by the boundary signal detecting unit during the movement. More specifically, the mobile robot may move backward and rotate to the left, and the boundary signal detection unit may be located in the wire inner region 920 . At this time, based on the magnetic field information identified by the boundary signal detection unit, it may be determined whether the wire inner region 920 corresponds to the work area. The mobile robot may determine that the corresponding area corresponds to the work area when the detection result corresponding to the magnetic field pattern formed in the inner area of the wire is obtained by the boundary signal detecting unit when the wire is normally installed.
  • the mobile robot which has been rotated to the left by the boundary signal detection unit and detected that the corresponding area 920 is not the work area, can monitor the signal emitted from the wire while rotating in the opposite direction, According to the additional monitoring result, the signal emitted from the wire can be acquired more accurately.
  • a magnetic field pattern corresponding to the outside of the work area is detected as shown in FIG. 9A when rotating to the left based on the posture from which it has moved backward, and when rotated to the right, when the corresponding area has a magnetic field pattern corresponding to the work area, You can check if the wire is installed incorrectly.
  • the mobile robot may return to the docking device and may provide information corresponding to the confirmation of the incorrect installation to the user.
  • the user can check the wire mis-installation based on the provided information, and can respond to it.
  • the mobile robot may provide information on erroneous installation of at least one of a docking device installation and a wire installation.
  • the direction of rotation to detect wire misinstallation may vary depending on the magnetic field pattern according to the normal wire installation, and in the embodiment of the present specification, the region where the magnetic field pattern according to the normal wire installation is located is the mobile robot. It includes a feature that allows the mobile robot to check wire mis-installation based on which direction it is in.
  • 10A and 10B are diagrams for explaining a movement pattern for detecting a wire by a mobile robot and an operation corresponding to the detection when a wire is normally installed according to an embodiment.
  • the wire 1010 connected to the wire terminal of the docking device including the docking base 1002 and the docking support 1004 is shown, and the operation of the mobile robot starting from the docking device and performing the operation The method is shown.
  • the mobile robot may move out of the docking device and rotate in a specific direction. More specifically, the mobile robot moves backward from the docking device, leaves the docking base 1002, and rotates in the left direction with respect to the front of the mobile robot, so that the boundary signal sensing unit of the mobile robot is positioned inside the wire. It is possible to check the installation status of the wire based on the signal detected by the boundary signal detecting unit during the movement. More specifically, the mobile robot may move backward and rotate to the left, and the boundary signal detection unit may be located in the wire inner region 1020 . At this time, based on the magnetic field information identified by the boundary signal detection unit, it may be determined whether the wire inner region 1020 corresponds to the working region. The mobile robot may determine that the corresponding area corresponds to the work area when the detection result corresponding to the magnetic field pattern formed in the inner area of the wire is obtained by the boundary signal detecting unit when the wire is normally installed.
  • the mobile robot that has confirmed that the corresponding area 1020 is the work area as a result of rotation to the left by the boundary signal detecting unit may perform a mowing operation while moving to the work area.
  • the boundary signal detecting unit may detect whether the wire is incorrectly installed based on a magnetic field of a component in a direction perpendicular to a plane corresponding to the work area among magnetic field components formed in the wire. In the region adjacent to the wire, the magnetic field component of the vertical direction component is relatively strong compared to other regions, so that it is possible to effectively determine whether the wire is incorrectly installed based on this.
  • the mobile robot can detect and confirm the wire divergence signal according to the movement pattern, and then perform an operation according to the setting.
  • FIG. 11 is a view for explaining a positional relationship between a sensor and a wire according to a movement pattern of a mobile robot according to an embodiment.
  • the mobile robots 1030a and 1030b may include boundary detection sensors 1135la, 1135ra, 1135lb, and 1135rb, and may include additional boundary detection sensors not shown.
  • the mobile robot 1130a may move away from the docking device 1105a in response to an operation start. More specifically, the mobile robot 1130a may move backward from the docking device 1105a, and in this case, the wire 1110a may be positioned between the boundary detection sensors 1135la and 1135ra. In the embodiment, based on the magnetic field signal formed in the wire 1110a, the left side is directed to the outside of the work area, and the right side is indicated to the inside of the work area.
  • the moving robot moving backward in this way may perform backward movement while maintaining the wire 1110a positioned between the boundary detection sensors 1135la and 1135ra for a predetermined distance.
  • the boundary detection sensor 1135la on the left side and the boundary detection sensor 1135lb on the right side are located in different areas in the embodiment. Based on this, the mobile robot 1130a may detect misinstallation of the wire.
  • the mobile robot 1130b may rotate in a preset direction. More specifically, the mobile robot 1130b may rotate to the left or counterclockwise with respect to the forward direction. Also, the mobile robot 1130b may rotate so that the boundary detection sensors 1135rb and 1135rb are located in one area with respect to the wire 1110b, and in the embodiment, the boundary detection sensors 1135rb based on the wire 1110b , 1135rb) can be rotated to be located on the left.
  • the mobile robot 1130b can check the change in the magnetic field sensed by the boundary detection sensors 1135rb and 1135rb, and the area where the boundary detection sensors 1135rb and 1135rb are located based on the change in the magnetic field works If it is confirmed that it is not an area, it can be determined that the wire installation is wrong. As described above, the mobile robot 1105b detects a change pattern of the magnetic field while moving the boundary detection sensors 1135rb and 1135rb to another area based on the wire 1110b, thereby confirming that the wire is incorrectly installed.
  • FIG. 12 a control method of a mobile robot for detecting wire mis-installation is illustrated in an embodiment.
  • the mobile robot may start motion.
  • the mobile robot may be located in the docking device, and may start an operation according to a user input or a preset control method. Meanwhile, the mobile robot can perform initial movement by operating only the driving wheel without starting the cutting device.
  • the mobile robot may move in a direction away from the docking device. More specifically, the mobile robot may move backward to get out of the docking device. At this time, a wire may be positioned between both driving wheels of the mobile robot. In addition, a wire may be positioned between the two sensors included in the boundary signal detection unit when the mobile robot moves backward.
  • the mobile robot may perform rotation in a specific direction.
  • the rotation may be performed so that the two sensors included in the boundary signal detection unit are positioned on the area in the direction of rotation with respect to the wire.
  • a wire is positioned between the two driving wheels, and the two sensors may rotate to be positioned on an area in a rotational direction with respect to the wire.
  • the direction in which rotation is performed may be determined according to setting information or may be determined through communication with a docking device.
  • the mobile robot that has performed backward in the docking device may rotate in a counterclockwise direction. By performing the rotation in this way, the two sensors included in the boundary signal detection unit are positioned on the left side of the wire with respect to the wire.
  • the measurement information of the two sensors included in the boundary signal detection unit corresponds to a preset condition. For example, based on a signal generated from a wire, it may be confirmed whether the sensor measurement information of the boundary signal detector detects a magnetic field pattern corresponding to the work area.
  • the magnetic field pattern inside the work area and the magnetic field pattern outside the work area may be different depending on the signal generated by the wire, and the mobile robot uses two It can be checked whether the magnetic field pattern measured by the sensor corresponds to the pattern inside the work area.
  • the mobile robot may perform a subsequent operation. For example, the mobile robot may move to a destination within the work area and perform a mowing operation.
  • the mobile robot may return to the docking device in operation 1230 .
  • the mobile robot rotates in the opposite direction to check the information on the magnetic field pattern once again.
  • the wire can be rotated to check the magnetic field pattern of the opposite area based on the wire, and through such rotation, the two sensors included in the boundary signal detection unit can move in opposite directions over the wire.
  • wire mis-installation detection can be performed more accurately based on the measurement result of the sensor.
  • the mobile robot may provide information related to mis-installation to the user based on measurement information of two sensors included in the boundary signal detection unit. Such information may be provided after returning to the docking device, but is not limited thereto, and may be performed in response to detecting a wire misinstallation. By providing such information, the user recognizes wire mis-installation and corrects the connection between the wire and the docking device so that the mobile robot can perform its work normally.

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Abstract

본 명세서의 일 실시 예에 따르는 이동 로봇은 외관을 형성하는 바디; 상기 이동 로봇을 이동시키는 적어도 하나의 휠; 상기 휠을 구동 시키는 적어도 하나의 모터; 작업 영역을 정의하는 와이어에서 형성되는 신호를 감지하는 적어도 하나의 센서; 및 도킹 기기에서 벗어나는 제1동작 및 특정 방향으로 회전하는 제2동작을 하도록 상기 적어도 하나의 모터를 제어하고, 상기 제1동작 및 상기 제2동작 중 적어도 하나의 동작 따라 상기 적어도 하나의 센서에 의해 감지된 정보를 기반으로 상기 와이어의 오설치 여부를 확인하는 제어부;를 포함한다.

Description

이동 로봇 및 그 제어방법
본 명세서의 실시 예는 이동 로봇 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 명세서의 실시 예는 전류가 흐르는 와이어에 따라 형성되는 경계선을 통해 정의되는 작업 영역에서 이동하는 로봇이 와이어 설치 상태를 감지하는 방법 및 이를 이용한 이동 로봇에 관한 것이다.
로봇 기술이 발전함에 따라 로봇은 다양한 분야에 이용되기 시작하였다. 이와 같은 로봇의 이용 분야가 다양해짐에 따라 기존의 산업 생산용 로봇, 우주 항공 분야의 로봇 및 의료용 로봇 이외에도 일반 사용자가 가정에서 사용하는 로봇의 사용도 증가하게 되었다. 이와 같은 로봇 사용의 증가는 센서 기술의 발전으로 로봇이 스스로 상황을 판단하여 사용자가 설정한 명령을 보다 효과적이고 정밀하게 수행하게 되었으며, AI 기술의 발전에 따라 로봇이 센서를 통해 획득한 정보를 적응적으로 판단하고, 이에 대응한 동작을 수행한 뒤 그 결과를 기반으로 추가적인 학습을 하여 차후의 동작 패턴을 수정함으로써 보다 사용자 만족도가 높아진 로봇의 동작을 제공하는 것이 가능해졌다.
가정에서 사용되는 대표적인 로봇으로 실내에서 사용되는 청소기 로봇과 실외에서 사용하는 잔디 깎기 로봇이 있다. 실내에서 사용되는 청소기 로봇은 실내의 벽면을 인식하고 이를 통해 청소 영역을 확인하고, 해당 영역에서 청소를 수행할 수 있다. 잔디 깎기 로봇의 경우, 적업 영역을 표시하는 벽과 같은 지형 지물이 없어서 별도로 작업 영역을 표시하기 위한 장치를 추가적으로 구비하고, 해당 장치를 식별하여 이를 기준으로 작업 영역을 하거나, 로봇 자체적으로 시각 정보를 인식하는 센서와 근접 센서 등을 활용하여 작업 영역을 식별하여 해당 영역에서 잔디를 깎을 수 있다.
이와 같은 잔디 깎기 로봇과 관련해서 아래와 같은 선행 문헌이 있다.
선행문헌 1 : 대한민국 공개특허공보 10-2016-0128124호
선행문헌 2 : 대한민국 공개특허공보 10-2015-0125508호
선행문헌 1은 잔디 깎기 로봇에 대해서 개시하고 있으며, 와이어를 통해 설정되는 작업 영역에서 와이어를 통해 발산되는 신호를 로봇이 감지하고, 이를 통해 로봇이 해당 작업 영역을 식별하고 잔디 깎기를 수행할 수 있다.
선행문헌 2는 로봇이 이동할 영역을 설정하기 위해 잔디가 심어진 곳에 와이어를 매설하여 이를 기반으로 작업 영역을 설정하는 기술적 특징을 개시하고 있으며, 자기장을 감지하는 감지부를 통해 동일한 영역 내의 전압 값을 감지하는 기술적 특징이 있다.
선행문헌 1 및 2 모두 와이어에서 발산되는 기 설정된 신호를 감지하고 이를 기반으로 작업을 수행할 수 있는 기술적 특징에 대해서만 개시하고 있을 뿐, 기 설정된 자기장 신호가 발산되지 않을 경우 이를 감지하고, 오작동을 방지할 수 있는 기술적 특징에 대해서 개시하지 못하고 있다.
이에 따라 작업 영역을 정의하는 와이어가 특정 조건에 맞게 설치되었는지 감지하고, 오설치된 경우 이에 대한 정보를 제공할 수 있는 이동 로봇 및 그 제어 방법이 요구된다.
본 명세서의 실시 예는 상술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로 작업 영역을 정의하는 와이어의 설치가 정상적으로 되었는지 감지하고 이에 대응하여 동작을 수행하는 이동 로봇 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 명세서의 다른 실시 예는 동작 시 특정 이동 패턴을 구비함으로써 단순한 동작만으로 와이어의 오설치 여부를 감지할 수 있는 이동 로봇 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 명세서의 또 다른 실시 예는 와이어의 오설치를 감지한 경우, 이에 대응한 동작을 수행하여 오동작을 방지하고, 사용자에게 이와 같은 정보를 알림으로써 와이어를 다시 설치할 수 있도록 하는 이동 로봇 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 이동 로봇은 외관을 형성하는 바디; 상기 이동 로봇을 이동시키는 적어도 하나의 휠; 상기 휠을 구동 시키는 적어도 하나의 모터; 작업 영역을 정의하는 와이어에서 형성되는 신호를 감지하는 적어도 하나의 센서; 및 도킹 기기에서 벗어나는 제1동작 및 특정 방향으로 회전하는 제2동작을 하도록 상기 적어도 하나의 모터를 제어하고, 상기 제1동작 및 상기 제2동작 중 적어도 하나의 동작 따라 상기 적어도 하나의 센서에 의해 감지된 정보를 기반으로 상기 와이어의 오설치 여부를 확인하는 제어부;를 포함한다.
본 명세서의 다른 실시 예에 따르는 이동 로봇의 제어 방법은 작업 영역을 정의하며, 신호를 형성하는 와이어와 연결된 도킹 기기에서 벗어나는 제1동작을 수행하는 단계; 특정 방향으로 회전하는 제2동작을 수행하는 단계; 및 상기 제1동작 및 상기 제2동작 중 적어도 하나의 동작 따라 상기 와이어에서 형성되는 신호를 감지하는 적어도 하나의 센서에 의해 감지된 정보를 기반으로 상기 와이어의 오설치 여부를 확인하는 단계를 포함한다.
본 명세서의 실시 예에 따르면 작업 영역을 정의하는 와이어의 오설치를 감지하여 그에 대응한 동작을 함으로써 이동 로봇이 와이어의 오설치로 인한 오동작을 하는 것을 방지하여 사용성이 향상될 수 있는 효과가 있다.
또한 본 명세서의 실시 예에 따르면 이동 로봇이 와이어의 오설치를 감지하고 이에 대한 정보를 사용자에게 제공함으로써 와이어의 오설치를 수정하여 로봇이 정상적으로 작동하게 하여 원하는 결과를 얻을 수 있는 효과가 있다.
또한 본 명세서의 실시 예에 따르면 와이어에서 발산되는 신호를 감지하는 센서가 설치된 이동 로봇을 특정 이동 패턴에 따라 움직이도록 제어함으로써 별도의 센서 없이도 와이어의 오설치를 감지할 수 있어, 비용의 증가 없이 이동 로봇의 동작 신뢰성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동 로봇의 사시도이다.
도 2는 실시 예에 따른 이동 로봇의 정면 방향에서의 입면도이다.
도 3은 실시 예에 따른 이동 로봇의 우측면 방향에서의 입면도이다.
도 4는 실시 예에 따른 이동 로봇의 하측면 방향에서의 입면도이다.
도 5는 실시 예에 따른 이동 로봇이 도킹하는 도킹 기기의 사시도이다.
도 6은 실시 예에 따른 도킹 기기의 정면 방향에서의 입면도이다.
도 7은 실시 예에 따른 이동 로봇의 기능을 설명하기 위한 블록도이다.
도 8a 내지 도 8d는 실시 예에 따른 도킹 기기와 연결된 와이어의 전류 방향에 따라 이동 로봇의 주행 방향을 설명하기 위한 도면이다.
도 9a 내지 도 9c는 실시 예에 따라 와이어가 오설치 된 경우 이동 로봇이 이를 감지하기 위한 이동 패턴 및 감지에 대응한 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10a 및 10b는 실시 예에 따라 와이어가 정상적으로 설치된 경우 이동 로봇이 이를 감지하기 위한 이동 패턴 및 감지에 대응한 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 실시 예에서 따른 이동 로봇의 이동 패턴에 따라 센서와 와이어의 위치 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 실시 예의 로봇의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
이하에서 언급되는 “전(F)/후(R)/좌(Le)/우(Ri)/상(U)/하(D)” 등의 방향을 지칭하는 표현은 도면에 표시된 바에 따라 정의하나, 이는 어디까지나 본 발명이 명확하게 이해될 수 있도록 설명하기 위한 것이며, 기준을 어디에 두느냐에 따라 각 방향들을 다르게 정의할 수도 있음은 물론이다.
이하에서 언급되는 구성요소 앞에 ‘제1, 제2' 등의 표현이 붙는 용어 사용은, 지칭하는 구성요소의 혼동을 피하기 위한 것일 뿐, 구성요소 들 사이의 순서, 중요도 또는 주종관계 등과는 무관하다. 예를 들면, 제1구성요소 없이 제2구성요소 만을 포함하는 발명도 구현 가능하며, 제1구성요소 및 제2구성요소는 동종의 구성요소일 수도 있으며, 이종의 구성요소일 수 있다.
도면에서 각 구성의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 또한 각 구성요소의 크기와 면적은 실제크기나 면적을 전적으로 반영하는 것은 아니지만 본 명세서의 실시 예는 이를 기반으로 이해될 수 있다.
또한, 본 발명의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 각도와 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 구조에 대한 설명에서, 각도에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다.
이하 도 1 내지 도 6을 참조하여, 잔디 깎기 로봇(100)을 예로 들어 설명하나, 반드시 이에 한정될 필요는 없다.
도 1 내지 도 4를 참고하여, 이동 로봇(100)은 외관을 형성하는 바디(110)를 포함한다. 바디(110)는 내부 공간을 형성한다. 이동 로봇(100)은 주행면에 대해 바디(110)를 이동시키는 주행부(120)을 포함한다. 이동 로봇(100)은 소정의 작업을 수행하는 작업부를 포함한다.
바디(110)는 후술할 구동 모터 모듈(123)이 고정되는 프레임(111)을 포함한다. 프레임(111)에 후술할 블레이드 모터(132)가 고정된다. 프레임(111)은 후술할 배터리를 지지한다. 프레임(111)은 그 밖에도 다른 여러 부품들을 지지하는 뼈대 구조를 제공한다. 프레임(111)은 보조 휠(125)및 구동 휠(121)에 의해 지지된다.
바디(110)는 블레이드(131)의 양측방에서 사용자의 손가락이 블레이드(131)로 진입하는 것을 차단하기 위한 측방 차단부(111a)를 포함한다. 측방 차단부(111a)는 프레임(111)에 고정된다. 측방 차단부(111a)는 프레임(111)의 다른 부분의 하측면에 비해 하측으로 돌출되어 배치된다. 측방 차단부(111a)는 구동 휠(121)과 보조 휠(125)의 사이 공간의 상측부를 커버하며 배치된다.
한 쌍의 측방 차단부(111a-1, 111a-2)가 블레이드(131)를 사이에 두고 좌우로 배치된다. 측방 차단부(111a)는 블레이드(131)로부터 소정 거리 이격되어 배치된다.
측방 차단부(111a)의 전방면(111af)은 라운드지게 형성된다. 전방면(111af)은 측방 차단부(111a)의 하측면에서부터 전방으로 갈수록 라운드지게 상측으로 꺾이는 표면을 형성한다. 이러한 전방면(111af)의 형상을 이용하여, 이동 로봇(100)이 전방으로 이동할 때 측방 차단부(111a)는 소정 기준 이하의 하부 장애물을 쉽게 타고 넘어갈 수 있다.
바디(110)는 블레이드(131)의 전방에서 사용자의 손가락이 블레이드(131)로 진입하는 것을 차단하기 위한 전방 차단부(111b)를 포함한다. 전방 차단부(111b)는 프레임(111)에 고정된다. 전방 차단부(111b)는 한 쌍의 보조 휠(125(L), 125(R))의 사이 공간의 상측부의 일부를 커버하며 배치된다.
전방 차단부(111b)는 프레임(111)의 다른 부분의 하측면에 비해 하측으로 돌출되는 돌출 리브(111ba)를 포함한다. 돌출 리브(111ba)는 전후 방향으로 연장된다. 돌출 리브(111ba)의 상단부는 프레임(111)에 고정되고, 돌출 리브(111ba)의 하단부는 자유단을 형성한다.
복수의 돌출 리브(111ba)가 좌우 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 복수의 돌출 리브(111ba)가 서로 평행하게 배치될 수 있다. 인접하는 2개의 돌출 리브(111ba)사이에 틈이 형성된다.
돌출 리브(111ba)의 전방면은 라운드지게 형성된다. 돌출 리브(111ba)의 전방면은 돌출 리브(111ba)의 하측면에서부터 전방으로 갈수록 라운드지게 상측으로 꺾이는 표면을 형성한다. 이러한 돌출 리브(111ba)의 전방면의 형상을 이용하여, 이동 로봇(100)이 전방으로 이동할 때 돌출 리브(111ba)는 소정 기준 이하의 하부 장애물을 쉽게 타고 넘어갈 수 있다.
전방 차단부(111b)는 강성을 보조하는 보조 리브(111bb)를 포함한다. 인접하는 2개의 돌출 리브(111ba)의 상단부의 사이에, 전방 차단부(111b)의 강성을 보강하기 위한 보조 리브(111bb)가 배치된다. 보조 리브(111bb)는 하측으로 돌출되고 격자형으로 연장되어 형성될 수 있다.
프레임(111)에는 보조 휠(125)을 회전 가능하게 지지하는 캐스터(미도 시)가 배치된다. 캐스터는 프레임(111)에 대해 회전 가능하게 배치된다. 캐스터는 수직 축을 중심으로 회전 가능하게 구비된다. 캐스터는 프레임(111)의 하측에 배치된다. 한 쌍의 보조 휠(125)에 대응하는 한 쌍의 캐스터가 구비된다.
바디(110)는 프레임(111)을 상측에서 덮어주는 케이스(112)를 포함한다. 케이스(112)는 이동 로봇(100)의 상측면 및 전/후/좌/우 측면을 형성한다.
바디(110)는 케이스(112)를 프레임(111)에 고정시키는 케이스연결부(미도 시)를 포함할 수 있다. 케이스연결부의 상단에 케이스(112)에 고정될 수 있다. 케이스연결부는 프레임(111)에 유동 가능하게 배치될 수 있다. 케이스연결부는 프레임(111)에 대해 상하 방향으로만 유동 가능하게 배치될 수 있다. 케이스연결부는 소정 범위 내에서만 유동 가능하게 구비될 수 있다. 케이스연결부는 케이스(112)와 일체로 유동한다. 이에 따라, 케이스(112)는 프레임(111)에 대해 유동이 가능하다.
바디(110)는 전방부에 배치되는 범퍼(112b)를 포함한다. 범퍼(112b)는 외부의 장애물과 접촉 시 충격을 흡수해 주는 기능을 수행한다. 범퍼(112b) 정면부에는, 후측으로 함몰되어 좌우 방향으로 길게 형성된 범퍼홈이 형성될 수 있다. 복수의 범퍼 홈이 상하 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 돌출 리브(111ba)의 하단이 보조 리브(111bb)의 하단보다 더 낮은 위치에 배치된다.
범퍼(112b)는 전방면 및 좌우 측면이 서로 연결되어 형성된다. 범퍼(112b)의 전방면 및 측면은 라운드지게 연결된다.
바디(110)는 범퍼(112b)의 외표면을 감싸며 배치되는 범퍼 보조부(112c)를 포함할 수 있다. 범퍼 보조부(112c)는 범퍼(112b)에 결합된다. 범퍼 보조부(112c)는 범퍼(112b)의 전방면의 하부 및 좌우 측면의 하부를 감싸준다. 범퍼 보조부(112c)는 범퍼(112b)의 전방면 및 좌우 측면의 하반부를 덮어줄 수 있다.
범퍼 보조부(112c)의 전단면은 범퍼(112b)의 전단면보다 전방에 배치된다. 범퍼 보조부(112c)는 범퍼(112b)의 표면에서 돌출된 표면을 형성한다.
범퍼 보조부(112c)는 고무 등 충격 흡수에 유리한 재질로 형성될 수 있다. 범퍼 보조부(112c)는 플렉서블(flexible)한 재질로 형성될 수 있다.
프레임(111)에는, 범퍼(112b)가 고정되는 유동 고정부(미도 시)가 구비될 수 있다. 유동 고정부는 프레임(111)의 상측으로 돌출되게 배치될 수 있다. 유동 고정부의 상단부에 범퍼(112b)가 고정될 수 있다.
범퍼(112b)는 프레임(111)에 대해 소정 범위 내 유동 가능하게 배치될 수 있다. 범퍼(112b)는 유동 고정부에 고정되어 유동 고정부와 일체로 유동할 수 있다.
유동 고정부는 프레임(111)에 유동 가능하게 배치될 수 있다. 유동 고정부는 가상의 회전축을 중심으로, 유동 고정부가 프레임(111)에 대해 소정 범위 내 회전 가능하게 구비될 수 있다. 이에 따라, 범퍼(112b)는 프레임(111)에 대해 유동 고정부와 일체로 회전 가능하게 구비될 수 있다.
바디(110)는 손잡이(113)를 포함한다. 손잡이(113)는 케이스(112)의 후측부에 배치될 수 있다.
바디(110)는 배터리를 인출입하기 위한 배터리 투입부(114)를 포함한다. 배터리 투입부(114)는 프레임(111)의 하측면에 배치될 수 있다. 배터리 투입부(114)는 프레임(111)의 후측부에 배치될 수 있다.
바디(110)는 이동 로봇(100)의 전원을 On/Off하기 위한 전원 스위치(115)를 포함한다. 전원 스위치(115)는 프레임(111)의 하측면에 배치될 수 있다.
바디(110)는 블레이드(131)의 중앙부의 하측을 가려주는 블레이드 보호부(116)를 포함한다. 블레이드 보호부(116)는 블레이드(131)의 원심 방향 부분의 날이 노출되되 블레이드(131)의 중앙부가 가려지도록 구비된다.
바디(110)는 높이 조절부(156)및 높이 표시부(157)가 배치된 부분을 개폐시키는 제1개폐부(117)를 포함한다. 제1개폐부(117)는 케이스(112)에 힌지(hinge) 결합되어, 열림 동작 및 닫힘 동작이 가능하게 구비된다. 제1개폐부(117)는 케이스(112)의 상측면에 배치된다.
제1개폐부(117)는 판형으로 형성되어, 닫힘 상태에서 높이 조절부(156)및 높이 표시부(157)의 상측을 덮어준다.
바디(110)는 디스플레이 모듈(165)및 입력부(164)가 배치된 부분을 개폐시키는 제2개폐부(118)를 포함한다. 제2개폐부(118)는 케이스(112)에 힌지 결합되어, 열림 동작 및 닫힘 동작이 가능하게 구비된다. 제2개폐부(118)는 케이스(112)의 상측면에 배치된다. 제2개폐부(118)는 제1개폐부(117)의 후방에 배치된다.
제2개폐부(118)는 판형으로 형성되어, 닫힘 상태에서 디스플레이 모듈(165) 및 입력부(164)를 덮어준다.
제2개폐부(118)의 열림 가능 각도는 제1 개폐부(117)의 열림 가능 각도 에 비해 작도록, 설정된다. 이를 통해, 제2 개폐부(118)의 열림 상태에서도 사용자가 제1개폐부(117)를 쉽게 열게 해주고, 사용자가 쉽게 높이 조절부(156)를 조작할 수 있게 해준다. 또한, 제2개폐부(118)의 열림 상태에서도 사용자가 높이 표시부(157)의 내용을 시각적으로 확인할 수 있게 해준다.
예를 들어, 제1개폐부(117)의 열림 가능 각도는 닫힘 상태를 기준으로 약 80 내지 90도 정도 가 되도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 제2개폐부(118)의 열림 가능 각도는 닫힘 상태를 기준으로 약 45 내지 60도 정도 가 되도록 구비될 수 있다.
제1개폐부(117)는 전단부를 중심으로 후단부가 상측으로 들어올려져 열림 동작하고, 제2개폐부(118)는 전단부를 중심으로 후단부가 상측으로 들어올려져 열림 동작한다. 이를 통해, 잔디 깎기 로봇(100)이 전방으로 이동할 때에도 안전한 지역인 잔디 깎기 로봇(100)의 후방에서, 사용자가 제1개폐부(117)및 제2개폐부(118)를 여닫을 수 있다. 또한, 이를 통해, 제1개폐부(117)의 열림 동작과 제2개폐부(118)의 열림 동작이 서로 간섭되지 않게 할 수 있다.
제1 개폐부(117)의 전단부에서 좌우 방향으로 연장된 회전축을 중심으로, 제1 개폐부(117)가 케이스(112)에 대해 회전 동작 가능하게 구비될 수 있다. 제2 개폐부(118)의 전단부에서 좌우 방향으로 연장된 회전축을 중심으로, 제2 개폐부(118)가 케이스(112)에 대해 회전 동작 가능하게 구비될 수 있다.
바디(110)는, 제1 구동 모터(123(L))를 내부에 수용하는 제1모터 하우징(119a)과, 제2 구동 모터(123(R))를 내부에 수용하는 제2모터 하우징(119b)을 포함할 수 있다. 제1모터 하우징(119a)은 프레임(111)의 좌측에 고정되고, 제2모터 하우징(119b)은 프레임의 우측에 고정될 수 있다. 제1모터 하우징(119a)의 우단이 프레임(111)에 고정된다. 제2모터 하우징(119b)의 좌단이 프레임(111)에 고정된다.
제1모터 하우징(119a)은 전체적으로 좌우로 높이를 형성하는 원통형으로 형성된다. 제2모터 하우징(119b)은 전체적으로 좌우로 높이를 형성하는 원통형으로 형성된다.
주행부(120)는 구동 모터 모듈(123)의 구동력에 의해 회전하는 구동휠(121)을 포함한다. 주행부(120)는 구동 모터 모듈(123)의 구동력에 의해 회전하는 적어도 한 쌍의 구동휠(121)을 포함할 수 있다. 구동 휠(121)은, 각각 독립적으로 회전 가능하게 좌우에 구비되는 제1휠(121(L))및 제2휠(121(R))을 포함한다. 제1휠(121(L))는 좌측에 배치되고, 제2휠(121(R))는 우측에 배치된다. 제1휠(121(L))및 제2휠(121(R))은 좌우로 이격 배치된다. 제1휠(121(L))및 제2휠(121(R))은 바디(110)의 후측 하방부에 배치된다.
제1휠(121(L))및 제2휠(121(R))은 바디(110)가 지면에 대해 회전 운동 및 전진 운동이 가능하도록 각각 독립적으로 회전 가능하게 구비된다. 예를 들어, 제1휠(121(L))과 제2휠(121(R))이 같은 회전 속도로 회전할 때, 바디(110)는 지면에 대해 전진 운동할 수 있다. 예를 들어 제1휠(121(L))의 회전 속도 가 제2휠(121(R))의 회전 속도 보다 빠르거나 제1휠(121(L))의 회전 방향 및 제2휠(121(R))의 회전 방향이 서로 다를 때 바디(110)는 지면에 대해 회전 운동을 할 수 있다.
제1휠(121(L))및 제2휠(121(R))은 보조 휠(125)보다 크게 형성될 수 있다. 제1휠(121(L))의 중심부에 제1 구동 모터(123(L))의 축이 고정될 수 있고, 제2휠(121(R))의 중심부에 제2 구동 모터(123(R))의 축이 고정될 수 있다.
구동 휠(121)은 지면과 접촉하는 휠 외주부(121b)를 포함한다. 예를 들어, 휠 외주부(121b)는 타이어일 수 있다. 휠 외주부(121b)에는 지면과의 마찰력을 상승시키기 위한 복수의 돌기가 형성될 수 있다.
구동 휠(121)은 휠 외주부(121b)를 고정시키고 모터(123)의 동력을 전달받는 휠 프레임(미도 시)을 포함할 수 있다. 휠 프레임의 중앙부에 모터(123)의 축이 고정되어, 회전력을 전달받을 수 있다. 휠 외주부(121b)는 휠 프레임의 둘레를 감싸며 배치된다.
구동 휠(121)은 휠 프레임의 외측 표면을 덮어주는 휠 커버(121a)를 포함한다. 휠 커버(121a)는 휠 프레임을 기준으로 모터(123)가 배치된 방향의 반대 방향에 배치된다. 휠 커버(121a)는 휠 외주부(121b)의 중앙부에 배치된다.
주행부(120는 구동력을 발생시키는 구동 모터 모듈(123)을 포함한다. 구동 휠(121)에 구동력을 제공하는 구동 모터 모듈(123)을 포함한다. 구동 모터 모듈(123)은, 제1휠(121(L))의 구동력을 제공하는 제1 구동 모터(123(L))와, 제2휠(121(R))의 구동력을 제공하는 제2 구동 모터(123(R))를 포함한다. 제1 구동 모터(123(L))와 제2 구동 모터(123(R))는 좌우로 이격되어 배치될 수 있다. 제1 구동 모터(123(L))는 제2 구동 모터(123(R))의 좌측에 배치될 수 있다.
제1 구동 모터(123(L))및 제2 구동 모터(123(R))는 바디(110)의 하측부에 배치될 수 있다. 제1 구동 모터(123(L))및 제2 구동 모터(123(R))는 바디(110)의 후방부에 배치될 수 있다.
제1 구동 모터(123(L))는 제1휠(121(L))의 우측에 배치되고, 제2 구동 모터(123(R))는 제2휠(121(R))의 좌측에 배치될 수 있다. 제1 구동 모터(123(L))및 제2 구동 모터(123(R))는 바디(110)에 고정된다.
제1 구동 모터(123(L))는 제1모터 하우징(119a)의 내부에 배치되어, 좌측으로 모터축이 돌출되게 구비될 수 있다. 제2 구동 모터(123(R))는 제2모터 하우징(119b)의 내부에 배치되어, 우측으로 모터축이 돌출되게 구비될 수 있다.
본 실시예에서는 제1휠(121(L))및 제2휠(121(R))이 각각 제1 구동 모터(123(L))의 회전축 및 제2 구동 모터(123(R))의 회전축에 직접 연결되나, 제1휠(121(L))및 제2휠(121(R))에 샤프트 등의 부품이 연결될 수도 있고, 기어나 체인 등에 의해 모터(123(L), 123(R))의 회전력이 휠(121a, 120b)에 전달되게 구현될 수도 있다.
주행부(120)는, 구동 휠(121)과 함께 바디(110)를 지지하는 보조 휠(125)을 포함할 수 있다. 보조 휠(125)은 블레이드(131)의 전방에 배치될 수 있다. 보조 휠(125)은 모터에 의한 구동력을 전달받지 않는 휠로서, 바디(110)를 지면에 대해 보조적으로 지지하는 역할을 한다. 보조 휠(125)의 회전축을 지지하는 캐스터는 수직한 축에 대해 회전 가능하게 프레임(111)에 결합된다. 좌측에 배치된 제1보조 휠(125(L))과 우측에 배치된 제2보조 휠(125(R))이 구비될 수 있다.
작업부는 소정의 작업을 수행하도록 구비된다. 작업부는 바디(110)에 배치된다.
일 예로, 작업부는 청소나 잔디 깎기 등의 작업을 수행하도록 구비될 수 있다. 다른 예로, 작업부는 물건의 운반이나 물건 찾기 등의 작업을 수행하도록 구비될 수도 있다. 또 다른 예로, 작업부는 주변의 외부 침입자나 위험 상황 등을 감지하는 보안 기능을 수행할 수 있다.
본 실시예에서는 작업부가 잔디 깎기를 수행하는 것으로 설명하나, 작업부의 작업의 종류는 여러 가지 예시가 있을 수 있으며, 본 설명의 예시로 제한될 필요가 없다.
작업부는 잔디를 깎기 위해 회전 가능하게 구비된 블레이드(131)를 포함할 수 있다. 작업부는 블레이드(131)의 회전력을 제공하는 블레이드 모터(132)를 포함할 수 있다.
블레이드(131)는 구동 휠(121)과 보조 휠(125)의 사이에 배치된다. 블레이드(131)는 바디(110)의 하측부에 배치된다. 블레이드(131)는 바디(110)의 하측에서 노출되도록 구비된다. 블레이드(131)는 상하 방향으로 연장된 회전축을 중심으로 회전하여, 잔디를 깎는다. 실시 예에서 잔디를 깎기 위한 수단으로 블레이드(131)로 기재하였으나, 이에 제한되지 않으며, 원형날(Circle blade) 타입, 릴 타입(reel), 커터가 끈으로 형성된 라인(line) 또는 스트랜드(strand) 타입, 그 밖에 잘 알려진 커터 잔디를 깎기 위한 수단이 절삭 장치에 포함될 수 있다.
블레이드 모터(132)는 제1휠(121(L))및 제2휠(121(R))의 전방에 배치될 수 있다. 블레이드 모터(132)는 바디(110)의 내부 공간 내에서 중앙부의 하측에 배치된다.
블레이드 모터(132)는 보조 휠(125)의 후측에 배치될 수 있다. 블레이드 모터(132)는 바디(110)의 하측부에 배치될 수 있다. 모터축의 회전력은 기어 등의 구조를 이용하여 블레이드(131)에 전달된다.
이동 로봇(100)은 구동 모터 모듈(123)에 전원을 공급하는 배터리를 포함한다. 배터리는 제1 구동 모터(123(L))에 전원을 제공한다. 배터리는 제2 구동 모터(123(R))에 전원을 제공한다. 배터리는 블레이드 모터(132)에 전원을 공급할 수 있다. 배터리는, 제어부(190), 방위각 센서(176)및 출력부(165)에 전원을 제공할 수 있다. 배터리는 바디(110)의 내부 공간 내에서 후측부의 하측에 배치될 수 있다.
이동 로봇(100)은 지면에 대한 블레이드(131)의 높이를 변경 가능하게 구비되어, 잔디의 깎는 높이를 변경할 수 있다. 이동 로봇(100)은 사용자가 블레이드(131)의 높이를 변경하기 위한 높이 조절부(156)를 포함한다. 높이 조절부(156)는 회전 가능한 다이얼을 포함하여, 다이얼을 회전시킴으로써 블레이드(131)의 높이를 변경시킬 수 있다.
이동 로봇(100)은 블레이드(131)의 높이의 수준을 표시해주는 높이 표시부(157)를 포함한다. 높이 조절부(156)의 조작에 따라 블레이드(131)의 높이가 변경되면, 높이 표시부(157)가 표시하는 높이 수준도 같이 변경된다. 예를 들어, 높이 표시부(157)에는 현재의 블레이드(131)높이 상태로 이동 로봇(100)이 잔디 깎기를 수행한 후 예상되는 잔디의 높이 값이 표시될 수 있다.
이동 로봇(100)은 도킹 기기(200)에 도킹 시, 도킹 기기(200)와 연결되는 도킹 삽입부(158)를 포함한다. 도킹 삽입부(158)는 도킹 기기(200)의 도킹 연결부(210)가 삽입되도록 함몰되게 구비된다. 도킹 삽입부(158)는 바디(110)의 정면부에 배치된다. 도킹 삽입부(158)와 도킹 연결부(210)의 연결에 의해, 이동 로봇(100)이 충전 시 정확한 위치가 안내될 수 있다.
이동 로봇(100)은, 도킹 삽입부(158)가 도킹 연결부(210)에 삽입된 상태에서, 후술할 충전 단자(211)와 접촉 가능한 위치에 배치되는 충전 대응 단자(159)를 포함할 수 있다. 충전 대응 단자(159)는 한 쌍의 충전 단자(211)(211a, 211b)와 대응되는 위치에 배치되는 한 쌍의 충전 대응 단자(159a, 159b)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 충전 대응 단자(159a, 159b)는 도킹 삽입부(158)를 사이에 두고 좌우로 배치될 수 있다.
도킹 삽입부(158)와 한 쌍의 충전 단자(211)(211a, 211b)를 개폐 가능하게 덮어주는 단자 커버(미도 시)가 구비될 수 있다. 이동 로봇(100)의 주행 시, 단자 커버는 도킹 삽입부(158)와 한 쌍의 충전 단자(211)(211a, 211b)를 가려줄 수 있다. 이동 로봇(100)이 도킹 기기(200)와 연결 시, 단자 커버가 열려 도킹 삽입부(158)와 한 쌍의 충전 단자(211)(211a, 211b)가 노출될 수 있다.
한편, 도 5 및 도 6을 참조하면, 도킹 기기(200)는 바닥에 배치되는 도킹 베이스(230)와, 도킹 베이스(230)의 전방부에서 상측으로 돌출된 도킹 지지부(220)를 포함한다.
도킹 베이스(230)는 수평방향과 나란한 면을 정의한다. 도킹 베이스(230)는 이동 로봇(100)이 안착될 수 있는 판 형상이다. 도킹 지지부(220)는 도킹 베이스(230)에서 수평방향과 교차되는 방향으로 연장된다. 또한 이동 로봇(100)은 도킹시 도킹 베이스(230)위에 적어도 일부가 위치할 수 있다.
이동 로봇(100)의 충전시, 도킹 삽입부(158)에 삽입되는 도킹 연결부(210)를 포함한다. 도킹 연결부(210)는 도킹 지지부(220)에서 후방으로 돌출될 수 있다.
도킹 연결부(210)는 상하 방향의 두께가 좌우 방향의 폭보다 작게 형성될 수 있다. 도킹 연결부(210)의 좌우 방향 폭은 후측으로 갈수록 좁아지게 형성될 수 있다. 상측에서 바라볼 때, 도킹 연결부(210)는 전체적으로 사다리꼴이다. 도킹 연결부(210)는 좌우 대칭된 형상으로 형성된다. 도킹 연결부(210)의 후방부는 자유단을 형성하고, 도킹 연결부(210)의 전방부는 도킹 지지부(220)에 고정된다. 도킹 연결부(210)의 후방부는 라운드진 형상으로 형성될 수 있다.
도킹 연결부(210)가 도킹 삽입부(158)에 완전히 삽입되면, 이동 로봇(100)의 도킹 기기(200)에 의한 충전이 이루어질 수 있다.
도킹 기기(200)는 이동 로봇(100)을 충전시키기 위한 충전 단자(211)를 포함한다. 충전 단자(211)와 이동 로봇(100)의 충전 대응 단자(159)가 접촉하여, 도킹 기기(200)로부터 이동 로봇(100)으로 충전을 위한 전원이 공급될 수 있다.
충전 단자(211)는 후측을 바라보는 접촉면을 포함하고, 충전 대응 단자(159)는 전방을 바라보는 접촉 대응면을 포함한다. 충전 단자(211)의 접촉면과 충전 대응 단자(159)의 접촉 대응면이 접촉함으로써, 도킹 기기(200)의 전원이 이동 로봇(100) 연결된다.
충전 단자(211)는 +극 및 -극을 형성하는 한 쌍의 충전 단자(211)(211a, 211b)를 포함할 수 있다. 제1충전 단자(211)(211a)는 제1충전 대응 단자(159a)와 접촉하게 구비되고, 제2충전 단자(211)(211b)는 제2충전 대응 단자(159b)에 접촉하게 구비된다.
한 쌍의 충전 단자(211)(211a, 211b)는 도킹 연결부(210)를 사이에 두고 배치될 수 있다. 한 쌍의 충전 단자(211)(211a, 211b)는 도킹 연결부(210)의 좌우에 배치될 수 있다.
도킹 베이스(230)는 이동 로봇(100)의 구동 휠(121)및 보조 휠(125)이 올라서는 휠 가드(232)를 포함한다. 휠 가드(232)는 제1보조 휠(125)의 이동을 안내하는 제1휠 가드(232a)와, 제2보조 휠(125)의 이동을 안내하는 제2휠 가드(232b)를 포함한다. 제1휠 가드(232a)와 제2휠 가드(232b)의 사이에는 상측으로 볼록한 중앙 베이스(231)가 배치된다. 도킹 베이스(230)는 제1휠(121(L))및 제2휠(121(R))의 미끄럼을 방지하기 위한 슬립 방지부(234)를 포함한다. 슬립 방지부(234)는 상측으로 돌출된 복수의 돌기를 포함할 수 있다.
한편, 이동 로봇(100)가 주행하는 주행영역 또는 잔디를 깎을 작업영역의 경계를 설정하기 위한 경계 와이어가 구현될 수 있다. 한편 실시 예에서 경계 와이어는 와이어로 언급될 수도 있다. 경계 와이어는 이동 로봇(100)이 감지할 수 있는 신호를 발생시킬 수 있으며, 이동 로봇(100)은 이와 같은 신호를 감지하여 주행영역 및 작업영역 중 적어도 하나를 확인할 수 있고, 확인된 결과를 기반으로 주행 및 작업을 수행할 수 있다. 실시 예에서 주행영역 및 작업영역은 동일한 영역일 수 있다. 또한 이동 로봇(100)은 경계 와이어로부터 전송되는 경계 신호를 통해 경계 와이어와의 거리를 감지할 수 있다. 보다 구체적으로 경계 와이어의 전류 흐름에 따라 발생되는 자기장의 방향 및 강도를 식별하여 경계 와이어와의 거리를 확인하고, 이를 기반으로 운행 경로를 결정할 수 있다. 보다 구체적으로 경계 와이어와 인접한 경우 지면의 수직 방향 성분의 자기장 강도가 강하고, 와이어에서 멀어질수록 수직 방향 성분의 자기장 강도가 낮아진다. 그리고 수평 방향의 자기장 성분의 경우 와이어 인근에서 가장 강하고, 와이어에서 멀어질수록 그 강도가 떨어질 수 있다. 이동 로봇(100) 수직 방향과 수평 방향의 자기장을 감지하고, 이를 기반으로 와이어에서의 거리를 확인할 수 있다. 실시 예의 이동 로봇(100)은 적어도 하나의 센서를 통해 와이어로부터 생성되는 신호를 감지할 수 있으며, 구체적인 센서의 배치에 대해서는 후술하도록 한다.
예를 들어, 경계 와이어를 따라 소정의 전류가 흐르도록 하여, 경계 와이어 주변에 자기장을 발생시킬 수 있다. 여기서, 발생된 자기장이 경계 신호의 일정일 수 있다. 경계 와이어에 소정의 변화 패턴을 가진 교류가 흐르도록 하여, 경계 와이어 주변에 발생된 자기장이 소정의 변화 패턴을 가지며 변화할 수 있다. 이동 로봇(100)은 자기장을 감지하는 경계 신호 감지부(177)를 이용하여, 경계 와이어와의 거리를 감지할 수 있고, 이를 통해 경계 와이어에 의해 설정된 경계 내에서 주행 및 작업을 수행할 수 있다.
경계 와이어는 도킹 기기(200)와의 연결을 통해 전류를 공급받을 수 있다. 도킹 기기(200)는 경계 와이어와 연결되는 와이어 단자(250)를 포함할 수 있다. 경계 와이어의 양단이 각각 제1 와이어 단자(250a) 및 제2 와이어 단자(250b)에 연결될 수 있다. 경계 와이어와 와이어 단자(250)의 연결을 통해, 도킹 기기(200)의 전원이 경계 와이어에 전류를 공급할 수 있다.
와이어 단자(250)는 도킹 기기(200)의 전방(F)에 배치될 수 있다. 즉, 와이어 단자(250)는 도킹 연결부(210)가 돌출된 방향의 반대 방향 측에 배치될 수 있다. 와이어 단자(250)는 도킹 지지부(220)에 배치될 수 있다. 제1 와이어 단자(250a) 및 제2 와이어 단자(250b)는 좌우로 이격되어 배치될 수 있다.
도킹 기기(200)는 와이어 단자(250)를 개폐 가능하게 덮어주는 와이어 단자 개폐부(240)를 포함할 수 있다. 와이어 단자 개폐부(240)는 도킹 지지부(220)의 전방(F)에 배치될 수 있다. 와이어 단자 개폐부(240)는 도킹 지지부(220)에 힌지 결합되어, 회전 동작을 통해 개폐 동작을 하도록 기 설정될 수 있다.
한편, 이동 로봇(100)에게 도킹 기기(200)의 위치를 인식시키기 위해 도킹기기(200)에 기준 와이어가 구현될 수 있다. 기준 와이어는 소정의 도킹 위치 신호를 발생시킬 수 있다. 이동 로봇(100)은 도킹 위치 신호를 감지하여, 기준 와이어에 의해 도킹 기기(200)의 위치를 인식하고, 복귀 명령 또는 충전이 필요 할 때, 인식된 도킹 기기(200)의 위치로 복귀할 수 있다. 이러한, 도킹 기기(200)의 위치는 이동 로봇(100)의 주행의 기준점이 될 수도 있다.
일 예로 기준 와이어를 따라 소정의 전류가 흐르도록 하여, 기준 와이어(270) 주변에 자기장을 발생시킬 수 있다. 여기서, 발생된 자기장이 도킹 위치 신호다. 기준 와이어에 소정의 변화 패턴을 가진 교류가 흐르도록 하여, 기준 와이어 주변에 발생된 자기장이 소정의 변화 패턴을 가지며 변화할 수 있다. 이동 로봇(100)은 자기장을 감지하는 경계 신호 감지부(177)를 이용하여, 기준 와이어(270)에 소정 거리 이내로 근접하였음을 인식할 수 있고, 이를 통해 기준 와이어에 의해 설정된 도킹 기기(200)의 위치로 복귀할 수 있다.
기준 와이어는 경계 와이어와 구별되는 방향으로 자기장을 생성할 수 있다. 예를 들면, 기준 와이어는 수평방향과 교차되는 방향으로 연장될 수 있다. 바람직하게는 기준 와이어는 수평방향과 직교하는 상하 방향으로 연장될 수 있다.
기준 와이어는 도킹 기기(200)에 설치될 수 있으며, 기준 와이어는 도킹 기기(200)에서 다양한 위치에 배치될 수 있다.
도 7은 실시 예에 따른 이동 로봇의 기능을 설명하기 위한 블록도 이다.
이동 로봇(100)은 사용자의 각종 지시를 입력할 수 있는 입력부(164)를 포함할 수 있다. 입력부(164)는 버튼, 다이얼, 터치형 디스플레이 등을 포함할 수 있다. 입력부(164)는 음성 인식을 위한 마이크(미도 시)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 케이스(112)의 상측부에 다수의 버튼이 배치된다.
이동 로봇(100)은 사용자에게 각종 정보를 출력해주는 출력부(165)를 포함할 수 있다. 출력부(165)는 시각적 정보를 출력하는 디스플레이 모듈을 포함할 수 있다. 출력부(165)는 청각적 정보를 출력하는 스피커(미도 시)를 포함할 수 있다.
본 실시 예에서, 디스플레이 모듈(165)은 상측 방향으로 화상을 출력한다. 디스플레이 모듈(165)은 케이스(112)의 상측부에 배치된다. 일 예로, 디스플레이 모듈(165)은 액정 표시(LCD: Thin film transistor liquid-crystal display)패널을 포함할 수 있다. 그 밖에도 디스플레이 모듈(165)은, 플라스마 디스플레이 패널(plasma display panel)또는 유기 발광 디스플레이 패널(organic light emitting diode display panel) 등의 다양한 디스플레이 패널을 이용하여, 구현될 수 있다.
이동 로봇(100)은 각종 정보를 저장하는 저장부(166)를 포함한다. 저장부(166)는 이동 로봇(100)의 제어에 필요한 각종 정보들을 기록하는 것으로, 휘발성 또는 비휘발성 기록 매체를 포함할 수 있다. 저장부(166)는 입력부(164)로부터 입력되거나 통신부(167) 수신한 정보를 저장할 수 있다. 저장부(166)는 이동 로봇(100)의 제어를 위한 프로그램이 저장할 수 있다.
이동 로봇(100)은 외부의 기기(단말기 등), 서버, 공유기 등과 통신하기 위한 통신부(167)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 통신부(167)는 IEEE 802.11 WLAN, IEEE 802.15 WPAN, UWB, Wi-Fi, Zigbee, Z-wave, Blue-Tooth 등과 같은 무선 통신 기술로 무선 통신하게 구현될 수 있다. 통신부는 통신하고자 하는 다른 장치 또는 서버의 통신 방식이 무엇인지에 따라 달라질 수 있다.
이동 로봇(100)은 이동 로봇(100)의 상태나 이동 로봇(100)외부의 환경과 관련된 정보를 감지하는 센싱부(170)를 포함한다. 센싱부(170)는 원격 신호 감지부(171), 장애물 감지부(172), 레인(rain) 감지부(173), 케이스 유동 센서(174), 범퍼 센서(175), 방위각 센서(176), 경계 신호 감지부(177), GPS 감지부(178) 및 낭떠러지 감지부(179) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
원격 신호 감지부(171)는 외부의 원격 신호를 수신한다. 외부의 리모트 컨트롤러에 의한 원격 신호가 송신되면, 원격 신호 감지부(171)가 원격 신호를 수신할 수 있다. 예를 들어, 원격 신호는 적외선 신호일 수 있다. 원격 신호 감지부(171)에 의해 수신된 신호는 제어부(190)에 의해 처리될 수 있다. 센싱부(170)는 도 7에 표시된 센서 이외 다양한 센서를 더 포함할 수 있다.
복수의 원격 신호 감지부(171)가 구비될 수 있다. 복수의 원격 신호 감지부(171)는, 바디(110)의 전방부에 배치된 제1원격 신호 감지부(171a)와, 바디(110)의 후방부에 배치된 제2원격 신호 감지부(171b)를 포함할 수 있다. 제1원격 신호 감지부(171a)는 전방으로부터 송신되는 원격 신호를 수신한다. 제2원격 신호 감지부(171b)는 후방으로부터 송신되는 원격 신호를 수신한다.
장애물 감지부(172)는 이동 로봇(100)의 주변의 장애물을 감지한다. 장애물 감지부(172)는 전방의 장애물을 감지할 수 있다. 복수의 장애물 감지부(172a, 172b, 172c)가 구비될 수 있다. 장애물 감지부(172)는 바디(110)의 전방면에 배치된다. 장애물 감지부(172)는 프레임(111)보다 상측에 배치된다. 장애물 감지부(172)는, 적외선 센서, 초음파 센서, RF 센서, 지자기 센서, PSD(Position Sensitive Device) 센서 등을 포함할 수 있다.
레인 감지부(173)는 이동 로봇(100)이 배치된 환경에서 비가 올 경우, 비(rain)를 감지한다. 레인 감지부(173)는 케이스(112)에 배치될 수 있다.
케이스 유동 센서(174)는 케이스 연결부의 유동을 감지한다. 프레임(111)에 대해 케이스(112)가 상측으로 들어올려지면, 케이스연결부가 상측으로 유동하게 되고, 케이스 유동 센서(174)가 케이스(112)의 들어올려짐을 감지하게 된다. 케이스 유동 센서(174)가 케이스(112)의 들어올려짐을 감지하면, 제어부(190)는 블레이드(131)의 동작을 정지시키도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 케이스(112)를 들어올리거나 상당한 크기의 하부 장애물이 케이스(112)를 들어올리는 상황 발생시, 케이스 유동 센서(174)가 이를 감지할 수 있다.
범퍼 센서(175)는 유동 고정부의 회전을 감지할 수 있다. 예를 들어, 유동 고정부의 하부의 일측에 자석을 배치하고, 프레임(111)에 자석의 자기장의 변화를 감지하는 센서를 배치할 수 있다. 유동 고정부가 회전시 센서가 자석의 자기장 변화를 감지함으로써, 유동 고정부의 회전을 감지하는 범퍼 센서(175)가 구현될 수 있다. 범퍼(112b)가 외부의 장애물에 충돌하면, 범퍼(112b)와 일체로 유동 고정부가 회전한다. 범퍼 센서(175)가 유동 고정부의 회전을 감지함으로써, 범퍼(112b)의 충격을 감지할 수 있다.
센싱부(20)는 주행면(S)의 경사에 대한 기울기 정보를 획득하는 기울기 정보 획득부를 포함한다. 기울기 정보 획득부는 바디(110)의 기울기를 감지함으로써, 바디(110)가 올려진 주행면(S)의 경사에 대한 기울기 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 기울기 정보 획득부는 자이로 센싱 모듈(176a)를 포함할 수 있다. 기울기 정보 획득부는 자이로 센싱 모듈(176a)의 감지 신호를 기울기 정보로 변환하는 처리 모듈(미도 시)을 포함할 수 있다. 처리 모듈은 제어부(190)의 일부로서, 알고리즘이나 프로그램으로 구현될 수 있다. 다른 예로, 기울기 정보 획득부는 자기장 센싱 모듈(176c)를 포함하여, 지구의 자기장에 대한 감지 정보를 근거로 하여 기울기 정보를 획득할 수도 있다. 자이로 센싱 모듈(176a)는 바디(30)의 수평면에 대한 회전 각속도에 대한 정보를 획득할 수 있다. 구체적으로 자이로 센싱 모듈(176a)는 수평면에 평행하고 서로 직교하는 X축 및 Y축을 중심으로 한 회전 각속도를 감지할 수 있다. 처리 모듈을 통해 X축에 대한 회전 각속도(롤, roll))와 Y축에 대한 회전 각속도 (피치, pitch)를 합성하여, 수평면에 대한 회전 각속도를 산출할 수 있다. 처리 모듈을 통해 회전 각속도를 적분하여, 기울기 값을 산출할 수 있다. 또한 실시 예에서 자이로 센싱 모듈(176a)는 요(yaw)에 대한 회전 각속도를 감지할 수 있다.
자이로 센싱 모듈(176a)는 정해진 기준 방향을 감지할 수 있다. 기울기 정보 획득부는 기준 방향을 근거로 하여 기울기 정보를 획득할 수 있다.
방위각 센서(AHRS)(176)는 자이로(gyro) 센싱 기능을 구비할 수 있다. 방위각 센서(176)은 가속도 센싱 기능을 더 구비할 수 있다. 방위각 센서(176)는 자기장 센싱 기능을 더 구비할 수 있다.
방위각 센서(176)는 자이로(Gyro) 센싱을 수행하는 자이로 센싱 모듈(176a)를 포함할 수 있다. 자이로 센싱 모듈(176a)은 바디(110)의 수평의 회전 속도를 감지할 수 있다. 자이로 센싱 모듈(176a)은 바디(110)의 수평면에 대한 기울임 속도를 감지할 수 있다.
자이로 센싱 모듈(176a)는 서로 직교하는 공간 좌표계의 3개의 축에 대한 자이로(Gyro) 센싱 기능을 구비할 수 있다. 자이로 센싱 모듈(176a)에서 수집된 정보는 롤(Roll), 피치(Pitch) 및 요(Yaw) 정보일 수 있다. 처리 모듈은, 롤링(roll), 피칭(pitch), 요(yaw) 각속도를 적분하여 방향각의 산출이 가능하다.
방위각 센서(176)는 가속도 센싱을 수행하는 가속도 센싱 모듈(176b)을 포함할 수 있다. 가속도 센싱 모듈(176b)는 서로 직교하는 공간 좌표계의 3개의 축에 대한 가속도 센싱 기능을 구비할 수 있다. 소정의 처리 모듈이 가속도를 적분함으로써 속도를 산출하고, 속도를 적분함으로써 이동 거리를 산출할 수 있다.
방위각 센서(176)는 자기장 센싱을 수행하는 자기장 센싱 모듈(176c)을 포함할 수 있다. 자기장 센싱 모듈(176c)은 서로 직교하는 공간 좌표계의 3개의 축에 대한 자기장 센싱 기능을 구비할 수 있다. 자기장 센싱 모듈(176c)은 지구의 자기장을 감지할 수 있다.
경계 신호 감지부(177)는 경계 와이어(290)의 경계 신호 또는/및 기준 와이어(270)의 도킹 위치 신호를 감지한다.
경계 신호 감지부(177)는 바디(110)의 전방부에 배치될 수 있다. 이를 통해, 이동 로봇(100)의 주된 주행 방향인 전방으로 이동하면서, 주행 영역의 경계를 조기에 감지할 수 있다. 경계 신호 감지부(177)는 범퍼(112b)의 내측 공간에 배치될 수 있다.
경계 신호 감지부(177)는 좌우로 이격되어 배치되는 제1 경계 신호 감지부(177a) 및 제2 경계 신호 감지부(177b)를 포함할 수 있다. 제1 경계 신호 감지부(177a) 및 제2 경계 신호 감지부(177b)는 바디(110)의 전방부에 배치될 수 있다.
예를 들면, 경계 신호 감지부(177)는 자기장 센서를 포함한다. 경계 신호 감지부(177)는, 자기장의 변화를 감지하도록 코일을 이용하여 구현될 수 있다. 경계 신호 감지부(177)는 적어도 수평 방향의 자기장을 감지할 수 있다. 경계 신호 감지부(177)는 공간상 서로 직교하는 3개의 축에 대한 자기장을 감지할 수 있다.
구체적으로, 제1 경계 신호 감지부(177a)는 제2 경계 신호 감지부(177b)와 직교되는 방향의 자기장 신호를 감지할 수 있다. 제1 경계 신호 감지부(177a) 및 제2 경계 신호 감지부(177b)는 서로 직교되는 방향의 자기장 신호를 감지하고, 감지된 자기장 신호 값을 조합하여서, 공간상 서로 직교하는 3개 축에 대한 자기장을 감지할 수 있다.
경계 신호 감지부(177)는 공간상 서로 직교하는 3개 축에 대한 자기장을 감지하게 되면, 3개 축에 대한 합 벡터 값으로 자기장의 방향을 결정하고, 이러한 자기장의 방향이 수평 방향에 가까우면 도킹 위치 신호 인식하고, 수직 방향에 가까우면 경계 신호로 인식할 수 있다.
또한, 경계 신호 감지부(177)는 경계 신호와 도킹 위치 신호를 자기장 방향 차이로 구별할 수 있다. 구체적으로, 제1 주행 영역에 대응하는 제1경계 와이어와 제2 주행 영역에 대응하는 제2 경계 와이어가 적어도 일부 또는 전부가 서로 중첩되고, 서로 같은 방향으로 전류가 인가되면, 각 제1경계 와이어 및 제2경계 와이어에서 발생되는 자기장 보다 큰 세기를 가지는 자기장이 발생되게 되고, 자기장의 세기 차이로 각 신호를 구별할 수 있다.
다른 예로, 경계 신호 감지부(177)는 인접 경계 신호와 제1주행 영역 및 제2주행 영역의 경계 신호를 자기장 분포의 차이로 구별할 수 있다. 구체적으로, 제1주행 영역의 제1경계 와이어 및 제2주행 영역의 제2 경계 와이어의 일부가 서로 일정한 거리 이내에 배치되면 같은 방향 또는 다른 방향으로 전류가 인가되면, 경계 신호 감지부(177)는 평면 좌표 상의 기설정된 거리 이내에서 자기장의 세기가 복수 개의 피크를 가지는 것을 감지하여 인접 경계 신호로 인지할 수 있다.
한편 이동 로봇(100)이 주행할 때 와이어를 기준으로 주행을 수행할 수 있고, 이 경우 경계 신호 감지부(177)가 감지한 정보를 기반으로 경로를 결정할 수 있다. 일 예에 따라 이동 로봇(100)은 와이어를 가운데 두고 주행하는 센터 팔로잉 모드, 와이어의 인접한 공간 상에서 주행을 수행하는 사이드 팔로잉 모드 및 복수개의 와이어 사이의 위치에서 주행하는 보스(both) 팔로잉 모드로 주행할 수 있다. 각 팔로잉 모드에서 와이어에 대응한 이동 로봇(100)의 경로는 경계 신호 감지부(177)가 김지한 정보를 기반으로 결정될 수 있다. 일 예로 센터 팔로잉의 경우 두개의 경계 신호 감지부(177a, 177b) 사이에 와이어가 위치하게 됨으로써 각각의 경계 신호 감지부(177a, 177b)의 수직 방향 성분의 자기장 방향이 서로 다를 수 있다. 사이드 팔로잉 모드의 경우 경계 신호 감지부(177a, 177b)의 수직방향 자기장 성분의 방향이 동일하며, 일정 크기 범위를 만족하는 자기장 세기를 감지하여 경로를 설정하여 와이어의 옆에서 이동할 수 있다. 보스 팔로잉 모드의 경우 두 와이어 사이를 주행할 수 있으며, 이 때 두 와이어에서 발산되는 수직 방향 성분의 자기장이 서로 상쇄되는 위치에 있을 수 있다. 이와 같이 이동 로봇(100)은 경계 신호 감지부(177a, 177b)가 감지한 자기장 신호를 기반으로 와이어에 대응한 이동 방법을 결정할 수 있으며, 와이어를 기준으로 작업을 수행하는 이동 로봇(100)의 경우 각기 다른 모드로 이동을 수행함으로써 동일한 위치를 반복적으로 이동하여 잔디의 손상을 방지할 수 있다. 실시 예에서 이동 로봇(100)이 주행하는 영역은 와이어와의 거리 및 와이어에서 전송되는 자기장 신호 중 적어도 하나를 기반으로 결정될 수 있으며, 이동 로봇(100)은 와이어가 정의하는 작업 영역 내를 이동 할 때 동일 위치를 반복하여 이동하는 횟수를 최소화 하기 위해 이동 방법을 결정할 수 있다. 실시 예에서 보스 팔로잉은 로봇의 진행 방향을 기준으로 양측에 위치하는 와이어 두개 모두를 기반으로 경로를 설정하는 것을 포함하며, 보다 구체적으로 양 와이어의 사이에 위치하는 공간 중 적어도 일부에서 주행경로를 설정하는 것을 포함할 수 있다.
GPS 감지부(178)는 GPS(Global Positioning System) 신호를 감지하기 위해 구비될 수 있다. GPS 감지부(178)는 PCB상에서 구현될 수 있으나 이에 제한되지 않고, 이동 로봇(100)에 포함된 하나의 프로세서에 포함되어 구현될 수 있다.
낭떠러지 감지부(179)는 주행면에 낭떠러지의 존재 여부를 감지한다. 낭떠러지 감지부(179)는 바디(110)의 전방부에 배치되어, 이동 로봇(100)의 전방에 낭떠러지 유무를 감지할 수 있다.
센싱부(170)은 제1 개폐부(117) 및 제2 개폐부(118) 중 적어도 하나의 개폐 여부를 감지하는 개폐 감지부(미도 시)를 포함할 수 있다. 개폐 감지부는 케이스(112)에 배치될 수 있다.
이동 로봇(100)은 자율 주행을 제어하는 제어부(190)를 포함한다. 제어부(190)는 센싱부(170)의 신호를 처리할 수 있다. 제어부(190)는 입력부(164)의 신호를 처리할 수 있다.
제어부(190)는 제1구동 모터(123(L))및 제2구동 모터(123(R))의 구동을 제어할 수 있다. 제어부(190)는 블레이드 모터(132)의 구동을 제어할 수 있다. 제어부(190)는 출력부(165)의 출력을 제어할 수 있다.
제어부(190)는 바디(110)의 내부 공간에 배치되는 메인 보드(미도 시)를 포함한다. 메인 보드는 PCB를 통해 구현될 수 있다.
제어부(190)는 이동 로봇(100)의 자율 주행을 제어할 수 있다. 제어부(190)는 입력부(164)로부터 수신한 신호를 근거로 하여 주행부(120)의 구동을 제어할 수 있다. 제어부(190)는 센싱부(170)로부터 수신한 신호를 근거로 하여 주행부(120)의 구동을 제어할 수 있다.
또한, 제어부(190)는 경계 신호 감지부(177)의 신호를 처리할 수 있다. 구체적으로, 제어부(190)는 경계 신호 감지부(177)에서 도킹 위치 신호가 감지되는 경우, 도킹 위치 신호가 감지된 위치를 기준점으로 설정할 수 있다. 제어부(190)는 도킹 위치 신호에 의해 결정된 기준점으로 복귀 명령이 입력되면, 이동 로봇(100)을 기준점으로 주행할 수 있다.
또한, 제어부(190)는 경계 신호 감지부(177)에서 경계 신호가 감지되는 경우, 경계 신호가 감지된 위치를 주행 영역의 경계로 설정할 수 있다. 제어부(190)는 주행 영역의 경계 내에서 이동 로봇(100)을 주행시킬 수 있다.
또한, 제어부(190)는 경계 신호 감지부(177)에서 인접 경계 신호가 감지되는 경우, 인접 경계 신호가 감지된 위치를 인접 경계 영역(295)으로 설정할 수 있다. 제어부(190)는 인접 경계 영역(295)을 따라 이동 로봇(100)을 복귀시킬 수 있다.
도 8a 내지 도 8d는 실시 예에 따른 도킹 기기와 연결된 와이어의 전류 방향에 따라 이동 로봇의 주행 방향을 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 내지 도 8d를 참조하면, 도킹 베이스(802a, 802b, 802c, 802d) 및 도킹 지지부(804a, 804b, 804c, 804d)를 포함하는 도킹기기의 와이어 단자에 연결된 와이어(810)가 도시되며, 와이어를 따라 작업 영역(820)에서 이동 로봇이 주행하는 이동 방향이 도시된다. 와이어(810)는 도킹 기기의 와이어 단자에 연결될 수 있으며, 이와 같은 연결을 통해 와이어에 전류가 흐를 수 있다. 한편 와이어(810)에 전기가 흐름으로써 형성되는 자기장을 이동 로봇이 감지하여 이를 기반으로 위치를 확인할 수 있다. 이를 위해 자기장 방향이 기 설정된 형태로 형성될 수 있도록 와이어가 설치되어야 한다. 실시 예에서 도킹기기에 이동 로봇이 도킹되는 경우 도킹 베이스(802a, 802b, 802c, 802d)위에 이동 로봇이 위치하게 되고, 돌출된 도킹 지지부(804a, 804b, 804c, 804d)에 이동 로봇의 일 측면이 연결됨으로써 도킹과 함께 이동 로봇의 충전이 수행될 수 있다. 따라서 이동 로봇의 주행 방향에 따라 도킹 베이스(802a, 802b, 802c, 802d) 측으로 진입하여 도킹 지지부(804a, 804b, 804c, 804d)에 연결될 수 있다. 이동 로봇의 주행 방향이 반대일 경우 도킹 기기에 도킹하지 못하고 와이어 주변을 맴돌 수 있게 된다.
도 8a는 도킹 기기의 방향 및 전원 연결이 정상적으로 수행된 경우에 대한 예시이다. 실시 예와 같은 와이어(810)와 도킹기기의 연결에 따라 이동 로봇은 와이어 내부 영역(820)를 작업 영역으로 인식하고, 와이어 외부를 작업 영역이 아닌 것으로 인식하게 된다. 이와 같은 와이어(810)의 연결에 따라 형성되는 자기장 신호를 기반으로 이동 로봇은 반시계 방향으로 와이어(810)를 따라서 이동 할 수 있으며, 이에 따라 도킹 기기에 성공적으로 도킹을 수행할 수 있다.
도 8b는 도킹 기기의 방향은 정상적으로 수행되었으나, 전원 연결이 반대 방향으로 수행된 경우에 대한 예시이다. 실시 예와 같은 와이어(810)와 도킹기기의 연결에 따라 자기장 방향이 반대 방향이 되어 이동 로봇은 와이어 내부 영역(820)를 작업 영역이 아닌 것으로 인식하고, 와이어 외부 영역을 작업 영역으로 인식하게 된다. 이와 같은 와이어(810)의 연결에 따라 형성되는 자기장 신호를 기반으로 이동 로봇은 시계 방향으로 와이어(810)를 따라서 이동 할 수 있으며, 도킹을 수행할 수 없고 정상적인 작업을 수행하기 어렵다.
도 8c는 도킹 기기의 방향이 반대로 설치되고, 전원 연결이 정상적으로 수행된 경우에 대한 예시이다. 실시 예와 같은 와이어(810)와 도킹기기의 연결에 따라 이동 로봇은 와이어 내부 영역(820)를 작업영역으로 인식하고, 와이어 외부 영역을 작업 영역이 아닌 것으로 인식하게 된다. 이와 같은 와이어(810)의 연결에 따라 형성되는 자기장 신호를 기반으로 이동 로봇은 반시계 방향으로 와이어(810)를 따라서 이동 할 수 있다. 다만 이경우 와이어를 따라 도킹 기기에 진입하는 방향에 도킹 지지부(804c)가 위치하여 도킹을 수행하지 못하게 된다.
도 8d는 도킹 기기의 방향 및 전원 연결 모두가 반대로 수행된 경우에 대한 예시이다. 실시 예와 같은 와이어(810)와 도킹기기의 연결에 따라 자기장 방향이 반대 방향이 되어 이동 로봇은 와이어 내부 영역(820)를 작업 영역이 아닌 것으로 인식하고, 와이어 외부 영역을 작업 영역으로 인식하게 된다. 이와 같은 와이어(810)의 연결에 따라 형성되는 자기장 신호를 기반으로 이동 로봇은 시계 방향으로 와이어(810)를 따라서 이동 할 수 있으며, 와이어 외부를 작업 영역으로 판단하여 오동작을 수행할 수 있다.
이와 같이 와이어의 전원 연결 방법과 도킹 기기의 배치에 따라 이동 로봇의 동작 환경이 달라질 수 있고, 와이어의 비정상적 연결 및 도킹 기기의 잘못된 배치 중 적어도 하나를 식별하여 이에 따른 감지를 수행할 필요성이 있다.
도 9a 내지 도 9c는 실시 예에 따라 와이어가 오설치 된 경우 이동 로봇이 이를 감지하기 위한 이동 패턴 및 감지에 대응한 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9a 내지 도 9c를 참조하면, 도킹 베이스(902) 및 도킹 지지부(904)를 포함하는 도킹기기의 와이어 단자에 연결된 와이어(910)가 도시되며 도킹기기에서 출발하여 작업을 수행하는 이동 로봇의 동작 방법이 도시된다.
도 9a에서 이동 로봇은 도킹 기기에서 벗어나고, 특정 방향으로 회전을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로 이동 로봇은 도킹 기기에서 후진하여 도킹 베이스(902)를 벗어나고, 이동 로봇의 전방을 기준으로 좌측 방향으로 회전을 수행하여, 이동 로봇의 경계 신호 감지부를 와이어 안쪽으로 위치하게 할 수 있다. 이와 같은 이동 중 경계 신호 감지부가 감지한 신호를 기반으로 와이어의 설치 상황을 확인할 수 있다. 보다 구체적으로 이동 로봇이 후진하여 왼쪽으로 회전하고, 경계 신호 감지부가 와이어 내부 영역(920)에 위치할 수 있다. 이 때 경계 신호 감지부가 식별한 자기장 정보를 기반으로 와이어 내부 영역(920)이 작업 영역에 해당하는지 판단할 수 있다. 이동 로봇은 와이어가 정상적으로 설치되었을 때, 와이어 내부 영역에 형성되는 자기장 패턴에 대응하는 감지 결과가 경계 신호 감지부에 의해 획득될 경우에 해당 영역을 작업 영역에 해당한다고 판단할 수 있다.
도 9b에서 경계 신호 감지부에 의해서 왼쪽으로 회전하여 감지한 결과 해당 영역(920)이 작업 영역이 아닌 것을 확인한 이동 로봇은 반대 방향으로 회전을 수행하면서, 와이어에서 발산되는 신호를 모니터링 할 수 있고, 추가적인 모니터링 결과에 따라 와이어에서 발산되는 신호를 보다 정확하게 획득할 수 있다. 일 예로 후진해서 빠져나온 자세를 기준으로 좌측으로 회전하였을 때 도 9a와 같이 작업 영역 바깥에 대응하는 자기장 패턴이 감지되고, 우측으로 회전하였을 때 해당 영역이 작업 영역에 대응하는 자기장 패턴을 가질 경우, 와이어가 오설치 된 것을 확인할 수 있다.
도 9c에서 와이어가 오설치된 것을 확인한 이동 로봇은 도킹 기기로 복귀할 수 있으며, 오설치 확인에 대응한 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 사용자는 제공 받은 정보를 기반으로 와이어 오설치를 확인하고, 이에 대한 대응을 수행할 수 있다. 한편 실시 예에서 이동 로봇은 도킹 기기 설치 및 와이어 설치 중 적어도 하나에 대한 오설치 정보를 제공할 수 있다.
한편 실시 예에서 와이어 오설치를 감지하기 위해서 회전하는 방향은 정상 적인 와이어 설치에 따른 자기장 패턴에 따라 달라질 수 있으며, 본 명세서의 실시 예는 정상적인 와이어 설치에 따른 자기장 패턴이 위치하는 영역이 이동 로봇을 기준으로 어느 방향에 있는지 여부를 기준으로 이동 로봇이 와이어 오설치를 확인할 수 있는 특징을 포함하고 있다.
도 10a 및 10b는 실시 예에 따라 와이어가 정상적으로 설치된 경우 이동 로봇이 이를 감지하기 위한 이동 패턴 및 감지에 대응한 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 도킹 베이스(1002) 및 도킹 지지부(1004)를 포함하는 도킹기기의 와이어 단자에 연결된 와이어(1010)가 도시되며 도킹기기에서 출발하여 작업을 수행하는 이동 로봇의 동작 방법이 도시된다.
도 10a에서 이동 로봇은 도킹 기기에서 벗어나고, 특정 방향으로 회전을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로 이동 로봇은 도킹 기기에서 후진하여 도킹 베이스(1002)를 벗어나고, 이동 로봇의 전방을 기준으로 좌측 방향으로 회전을 수행하여, 이동 로봇의 경계 신호 감지부를 와이어 안쪽으로 위치하게 할 수 있다. 이와 같은 이동 중 경계 신호 감지부가 감지한 신호를 기반으로 와이어의 설치 상황을 확인할 수 있다. 보다 구체적으로 이동 로봇이 후진하여 왼쪽으로 회전하고, 경계 신호 감지부가 와이어 내부 영역(1020)에 위치할 수 있다. 이 때 경계 신호 감지부가 식별한 자기장 정보를 기반으로 와이어 내부 영역(1020)이 작업 영역에 해당하는지 판단할 수 있다. 이동 로봇은 와이어가 정상적으로 설치되었을 때, 와이어 내부 영역에 형성되는 자기장 패턴에 대응하는 감지 결과가 경계 신호 감지부에 의해 획득될 경우에 해당 영역을 작업 영역에 해당한다고 판단할 수 있다.
도 10b에서 경계 신호 감지부에 의해서 왼쪽으로 회전하여 감지한 결과 해당 영역(1020)이 작업 영역인 것을 확인한 이동 로봇은 작업 영역으로 이동하면서 모잉 동작을 수행할 수 있다. 실시 예에서 보다 정확한 감지를 위해 해당 영역에서 반대 방향으로 추가적으로 회전하면서 와이어 정상 설치 여부를 감지할 수 있다. 한편 실시 예에서 경계 신호 감지부는 와이어에서 형성되는 자기장 성분 중 작업 영역에 대응하는 평면에 수직한 방향 성분의 자기장을 기준으로 와이어 오설치 여부를 감지할 수 있다. 와이어에 인접한 영역에서 상기 수직한 방향 성분의 자기장 성분이 다른 영역에 비해 상대적으로 강하여 이를 기준으로 와이어 오설치 여부를 효과적으로 판단할 수 있다.
이와 같이 정상적으로 와이어가 설치된 경우 이동 로봇은 이동 패턴에 따라 와이어 발산 신호를 감지하여 이를 확인하고, 이후 설정에 따른 동작을 수행할 수 있다.
도 11은 실시 예에서 따른 이동 로봇의 이동 패턴에 따라 센서와 와이어의 위치 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 도킹기기(1105a, 1105b)상에 연결된 와이어(1110a, 1110b)를 기준으로 이동 로봇(1030a, 1030b)가 이동하면서 와이어 정상 설치 여부를 확인하는 이동 패턴이 도시된다. 실시 예에서 이동로봇(1030a, 1030b)은 경계 감지 센서(1135la, 1135ra, 1135lb, 1135rb)를 구비할 수 있으며, 도시되지 않은 추가의 경계 감지 센서를 포함할 수 있다.
실시 예에서 이동 로봇(1130a)은 동작 시작에 대응하여 도킹 기기(1105a)에서 벗어나도록 이동할 수 있다. 보다 구체적으로 이동 로봇(1130a)은 도킹 기기(1105a)에서 후진하여 이동할 수 있고, 이때 경계 감지 센서(1135la, 1135ra) 사이에 와이어(1110a)가 위치할 수 있다. 실시 예에서 와이어(1110a)에서 형성되는 자기장 신호를 기준으로 좌측이 작업 영역 외부, 우측을 작업 영역 내부로 지시된다.
이와 같이 후진한 이동 로봇은 일정 거리 동안 경계 감지 센서(1135la, 1135ra) 사이에 와이어(1110a)가 위치하는 것을 유지하면서 후진을 수행할 수 있다. 이때 실시 예에서 좌측의 경계 감지 센서(1135la)와 우측의 경계 감지 센서(1135lb)는 각기 다른 영역에 위치함을 식별할 수 있다. 이를 기반으로 이동 로봇(1130a)는 와이어의 오설치를 감지할 수도 있다.
실시 예에서 후진을 수행한 뒤, 이동로봇(1130b)는 기 설정된 방향으로 회전을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로 이동로봇(1130b)은 전방 방향을 기준으로 왼쪽 혹은 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 또한 이동 로봇은(1130b) 경계 감지 센서(1135rb, 1135rb)가 와이어(1110b)를 기준으로 한쪽의 영역에 모두 위치하도록 회전할 수 있으며, 실시 예에서는 와이어(1110b)를 기준으로 경계 감지 센서(1135rb, 1135rb)가 왼쪽에 위치하도록 회전할 수 있다. 이와 같은 회전을 통해 이동 로봇(1130b)는 경계 감지 센서(1135rb, 1135rb)가 감지하는 자기장의 변화를 확인할 수 있고, 자기장의 변화를 기준으로 경계 감지 센서(1135rb, 1135rb)가 위치하는 영역이 작업 영역이 아닌 것으로 확인된 경우 와이어 설치가 잘못되었다고 판단할 수 있다. 이와 같이 이동로봇(1105b)는 경계 감지 센서(1135rb, 1135rb)를 와이어(1110b)를 기준으로 다른 영역으로 옮겨 가면서 자기장의 변화 패턴을 감지함으로써 와이어가 잘못 설치된 것을 확인할 수 있다.
이와 같이 추가적인 센서의 구비 없이 자기장 신호를 감지할 수 있는 경계 감지 센서만으로 기 설정된 이동 패턴으로 이동하면서 와이어에서 발산되는 신호를 감지한 결과를 기반으로 와이어의 오설치를 감지할 수 있다.
도 12는 실시 예의 로봇의 동작을 설명하기 위한 순서도이다.
도 12를 참조하면, 실시 예에서 와이어 오설치를 감지하기 위한 이동 로봇의 제어 방법이 도시된다.
단계 1205에서 이동 로봇은 동작을 시작할 수 있다. 이동 로봇은 도킹 기기에 위치할 수 있으며, 사용자 입력 또는 기 설정된 제어 방법에 따라 동작을 시작할 수 있다. 한편 이동 로봇은 절삭 장치의 기동 없이 구동 휠만 가동하여 초기 이동을 수행할 수 있다.
단계 1210에서 이동 로봇은 도킹 기기에서 벗어나는 방향으로 이동을 수행할 수 있다. 보다 구체적으로 이동 로봇은 후진을 수행하여 도킹 기기를 벗어날 수 있다. 이 때 이동 로봇의 양쪽 구동 휠 사이에 와이어가 위치할 수 있다. 또한 이동 로봇이 후진을 수행할 때 경계 신호 감지부에 포함된 두개의 센서 사이에 와이어가 위치할 수 있다.
단계 1215에서 이동 로봇은 특정 방향으로 회전을 수행할 수 있다. 일 예로 경계 신호 감지부에 포함된 두개의 센서가 와이어를 기준으로 회전하는 방향 쪽의 영역 상에 위치하도록 회전을 수행할 수 있다. 또한 실시 예에서 두개의 구동 휠 사이에 와이어가 위치하고, 상기 두개의 센서는 와이어를 기준으로 회전하는 방향의 영역 상에 위치하도록 회전을 수행할 수 있다. 실시 예에서 회전을 수행하는 방향은 설정 정보에 따라 결정되거나 도킹 기기와의 통신을 통해서 결정될 수도 있다. 일 예에 따르면 도킹 기기에서 후진을 수행한 이동 로봇은 반시계 방향으로 회전을 수행할 수 있다. 이와 같이 회전을 수행함으로써 경계 신호 감지부에 포함된 두개의 센서가 와이어를 기준으로 좌측의 영역 상에 위치하게 된다.
단계 1220에서 경계 신호 감지부에 포함된 두개의 센서의 측정 정보가 기 설정된 조건과 대응하는지 확인할 수 있다. 일 예로 와이어에서 발생되는 신호를 기준으로 경계 신호 감지부의 센서 측정 정보가 작업 영역 내에 대응하는 자기장 패턴을 감지하였는지 확인할 수 있다. 실시 예에서 설정에 따른 와이어 설치가 이루어질 경우 와이어에 의해 생성된 신호에 따라 작업 영역 내부의 자기장 패턴과 작업 영역 외부의 자기장 패턴이 상이할 수 있고, 이동 로봇은 경계 신호 감지부에 포함된 두개의 센서가 측정한 자기장 패턴이 작업 영역 내부의 패턴에 대응하는지 확인할 수 있다.
센서에 의해 감지된 자기장 정보가 패턴에 대응하는 경우, 단계 1225에서 이동 로봇은 이후 동작을 수행할 수 있다. 일 예로 이동 로봇은 작업 영역 내의 목적지로 이동하여 모잉 동작을 수행할 수 있다.
센서에 의해 감지된 자기장 정보가 패턴에 대응하지 않는 경우, 단계 1230에서 이동 로봇은 도킹 기기로 복귀를 수행할 수 있다. 또한 실시 예에서 경계 신호 감지부에 포함된 두개의 센서의 측정 정보가 패턴에 대응하지 않는 경우, 이동 로봇은 반대 방향으로 회전하여 다시 한번 자기장 패턴에 대한 정보를 확인할 수 있다. 와이어를 기준으로 반대편 영역의 자기장 패턴을 확인할 수 있도록 회전할 수 있으며, 이와 같은 회전을 통해 경계 신호 감지부에 포함된 두개의 센서가 와이어를 넘어서 반대 방향으로 이동할 수 있다. 이와 같은 추가적 회전과 함께 센서의 측정 결과를 기반으로 와이어 오설치 감지를 보다 정확하게 할 수 있다.
단계 1235에서 이동 로봇은 경계 신호 감지부에 포함된 두개의 센서의 측정 정보를 기반으로 오설치 관련 정보를 사용자에게 제공할 수 있다. 이와 같은 정보 제공은 도킹 기기 복귀 후에 제공될 수 있으나, 이에 제한되지 않고, 와이어 오설치 감지에 대응하여 수행될 수 있다. 이와 같은 정보 제공을 통해 사용자는 와이어 오설치를 인식하고 와이어와 도킹 기기의 연결을 수정하여 이동 로봇이 정상적으로 작업을 수행할 수 있도록 한다.
명세서 전반에서 잔디 깎기 로봇을 기준으로 설명하였으나, 이는 잔디와 같은 반복적인 주행으로 손상될 수 있는 영역 위를 이동하면서 작업하는 로봇에 공통적으로 적용될 수 있다. 보다 구체적으로 작업 영역을 설정하는 장치를 기준으로 위치를 식별하고, 잔디와 같이 반복적 주행으로 손상될 수 있는 영역에서 작업하는 로봇의 경우, 작업에 따라 동을 위치를 반복적으로 이동하지 않도록 하는 명세서의 실시 예의 방법을 사용함으로써 작업 영역의 손상을 최소화할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (15)

  1. 이동 로봇에 있어서,
    외관을 형성하는 바디;
    상기 이동 로봇을 이동시키는 적어도 하나의 휠;
    상기 휠을 구동 시키는 적어도 하나의 모터;
    작업 영역을 정의하는 와이어에서 형성되는 신호를 감지하는 적어도 하나의 센서; 및
    도킹 기기에서 벗어나는 제1동작 및 특정 방향으로 회전하는 제2동작을 하도록 상기 적어도 하나의 모터를 제어하고, 상기 제1동작 및 상기 제2동작 중 적어도 하나의 동작 따라 상기 적어도 하나의 센서에 의해 감지된 정보를 기반으로 상기 와이어의 오설치 여부를 확인하는 제어부;를 포함하는 이동 로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1동작은 상기 도킹 기기에서 후진하여 상기 도킹 기기를 벗어나는 것을 포함하고,
    상기 제2동작은 상기 와이어를 기준으로 반시계 방향으로 회전하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센서는 제1센서 및 제2센서를 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 제1동작 수행시 상기 제1센서 및 상기 제2센서 사이에 정의되는 영역에 와이어가 위치하고, 상기 제2동작에 따라 상기 제1센서 및 상기 제2센서가 상기 와이어를 기준으로 상기 이동 로봇이 회전하는 방향에 위치하도록 상기 모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 휠은 좌측 휠 및 우측 휠을 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 이동을 수행할 때 상기 좌측 휠 및 상기 우측 휠 사이에 상기 와이어가 위치하도록 상기 적어도 하나의 모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 와이어의 오설치가 확인되면, 상기 도킹 기기로 복귀하도록 상기 적어도 하나의 모터를 제어하고, 상기 와이어 오설치와 관련된 정보를 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 와이어에서 형성되는 신호 성분 중 상기 작업 영역에 대응하는 평면의 수직 방향 성분에 대한 측정 정보를 기반으로 상기 와이어의 오설치 여부를 확인하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 회전에 따라 상기 와이어의 오설치가 감지된 경우, 반대 방향으로 회전하여 상기 적어도 하나의 센서가 상기 와이어를 기준으로 상기 반대 방향에 위치하도록 상기 모터를 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는
    상기 작업 영역을 기준으로 상기 특정 방향을 따라 회전하는 경로로 상기 도킹 기기에 복귀하도록 상기 적어도 하나의 모터를 제어하고,
    상기 특정 방향은 상기 와이어가 정상 설치된 경우 형성되는 신호의 패턴에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
  9. 이동 로봇의 제어 방법에 있어서,
    작업 영역을 정의하며, 신호를 형성하는 와이어와 연결된 도킹 기기에서 벗어나는 제1동작을 수행하는 단계;
    특정 방향으로 회전하는 제2동작을 수행하는 단계; 및
    상기 제1동작 및 상기 제2동작 중 적어도 하나의 동작 따라 상기 와이어에서 형성되는 신호를 감지하는 적어도 하나의 센서에 의해 감지된 정보를 기반으로 상기 와이어의 오설치 여부를 확인하는 단계를 포함하는 이동 로봇의 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1동작은 상기 도킹 기기에서 후진하여 상기 도킹 기기를 벗어나는 것을 포함하고,
    상기 제2동작은 상기 와이어를 기준으로 반시계 방향으로 회전하는 것을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 휠은 좌측 휠 및 우측 휠을 포함하고,
    상기 제1동작 및 상기 제2동작을 수행할 때 상기 와이어가 상기 좌측 휠 및 상기 우측 휠 사이에 상기 와이어가 위치하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 제어 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센서는 제1센서 및 제2센서를 포함하고,
    상기 제1동작을 수행하는 단계는
    상기 제1동작 수행시 상기 제1센서 및 상기 제2센서 사이에 정의되는 영역에 와이어가 위치하도록 이동하는 단계를 포함하고,
    상기 제2동작을 수행하는 단계는
    상기 제2동작에 따라 상기 제1센서 및 상기 제2센서가 상기 와이어를 기준으로 상기 이동 로봇이 회전하는 방향에 위치하도록 이동하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 제어 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 와이어의 오설치가 확인되면, 상기 도킹 기기로 복귀하는 단계를 더 포함하고, 상기 와이어 오설치와 관련된 정보를 사용자에게 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 제어 방법.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 와이어의 오설치 여부를 확인하는 단계는
    상기 와이어에서 형성되는 신호 성분 중 상기 작업 영역에 대응하는 평면의 수직 방향 성분에 대한 측정 정보를 기반으로 상기 와이어의 오설치 여부를 확인하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 제어 방법.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 회전에 따라 상기 와이어의 오설치가 감지된 경우, 반대 방향으로 회전하여 상기 적어도 하나의 센서가 상기 와이어를 기준으로 상기 반대 방향에 위치하도록 이동하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 제어 방법.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 작업 영역을 기준으로 상기 특정 방향을 따라 회전하는 경로로 상기 도킹 기기에 복귀하도록 이동하는 단계를 더 포함하고,
    상기 특정 방향은 상기 와이어가 정상 설치된 경우 형성되는 신호의 패턴에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 제어 방법.
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