WO2023068759A1 - 건물을 주행하는 로봇 제어 방법 및 시스템 - Google Patents

건물을 주행하는 로봇 제어 방법 및 시스템 Download PDF

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WO2023068759A1
WO2023068759A1 PCT/KR2022/015865 KR2022015865W WO2023068759A1 WO 2023068759 A1 WO2023068759 A1 WO 2023068759A1 KR 2022015865 W KR2022015865 W KR 2022015865W WO 2023068759 A1 WO2023068759 A1 WO 2023068759A1
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robot
control command
control
building
obstacle
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윤영환
박경식
김정은
차승인
최우영
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네이버랩스 주식회사
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    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions

Definitions

  • the present invention relates to a control method and system for a robot traveling in a building. More specifically, the present invention relates to a building in which robots and humans coexist in the same space and provide useful services to humans.
  • robots have reached a level where they can safely coexist with humans in an indoor space.
  • robots have been replacing human tasks or tasks, and in particular, various methods for robots to directly provide services to people in indoor spaces are being actively researched.
  • robots provide route guidance services in public places such as airports, stations, and department stores, and robots provide serving services in restaurants. Furthermore, robots are providing a delivery service in which mails and couriers are delivered in office spaces, co-living spaces, and the like. In addition, robots provide various services such as cleaning services, crime prevention services, and logistics handling services. The type and range of services provided by robots will increase exponentially in the future, and the level of service provision is expected to continue to evolve.
  • robots provide various services not only in outdoor spaces but also in indoor spaces of buildings (or buildings) such as offices, apartments, department stores, schools, hospitals, amusement facilities, etc. In this case, robots provide It is controlled to provide various services while moving through the indoor space.
  • a robot drives based on a path generated by a server, but corrects the path received from the server based on sensing information detected by the robot. was performed.
  • the conventional method is to switch from robot control by a server to robot self-control when an obstacle is suddenly detected, and its utilization may be reduced in a robot equipped with only a minimal control device.
  • robots In order for robots to provide various services or live in an indoor space, robots must freely move or pass through the indoor space of a building, and in some cases, various facility infrastructures (eg, elevators, There is a need to use escalators, access control gates, etc.).
  • facility infrastructures eg, elevators, There is a need to use escalators, access control gates, etc.
  • the present invention provides a control method and system for a robot traveling in a building. More specifically, the present invention is to provide a robot control method and system that allows the robot to flexibly cope with unexpected situations that may occur in a building.
  • the present invention is to provide a robot control method and system capable of effectively coping with obstacles while minimizing computational resources in a cloud server and a robot.
  • the present invention is to provide a robot-friendly building in which robots and humans coexist and provide useful services to humans.
  • the robot-friendly building according to the present invention can expand the types and ranges of services that can be provided by robots by providing various robot-friendly facility infrastructures that can be used by robots.
  • the robot-friendly building according to the present invention can manage the driving of robots providing services more systematically by organically controlling a plurality of robots and facility infrastructure using a cloud system that works in conjunction with a plurality of robots. .
  • the robot-friendly building according to the present invention can provide various services to people more safely, quickly, and accurately.
  • the robot applied to the building according to the present invention can be implemented in a brainless form controlled by a cloud server, and according to this, a plurality of robots disposed in the building can be inexpensively manufactured without expensive sensors. In addition, it can be controlled with high performance/high precision.
  • the present invention may provide a method for controlling the movement of a robot traveling in space.
  • the present invention includes receiving a first control command related to driving of the robot from a server, performing sensing of the space while the robot is traveling in the space, sensing in the robot, and in the robot. Generating a second control command related to avoidance of the obstacle based on information related to an obstacle located in the space among the sensed information, and based on the first and second control commands, an avoidance control command for the obstacle It is possible to provide a robot control method comprising generating and controlling the robot to move according to the avoidance control command.
  • the present invention can provide a system for controlling the driving of a robot traveling in space.
  • a communication unit receiving a first control command related to driving of the robot from a server and performing sensing of the space while the robot is traveling in the space, and performing sensing of the sensing information sensed by the robot Based on information related to an obstacle located in space, a second control command related to avoidance of the obstacle is generated, based on the first and second control commands, an avoidance control command for the obstacle is generated, and the avoidance It is possible to provide a robot control system including a control unit for performing control on the robot to move according to the control command.
  • the building in which the robot driven by the cloud server according to the present invention includes a communication unit for receiving a first control command related to driving of the robot from the cloud server and transmitting the first control command to the robot, and the cloud server includes: While the robot is traveling in the space within the building, sensing of the space is performed, and based on information related to an obstacle located in the space among sensing information sensed by the robot, a first object related to avoiding the obstacle is detected. 2 Generates a control command, generates an avoidance control command for the obstacle based on the first and second control commands, and controls the robot to move according to the avoidance control command. .
  • the present invention when an unexpected situation (for example, when an obstacle suddenly appears) occurs while the robot is driving, a control command not considering the unexpected situation previously received from the server and a method for avoiding the obstacle detected by the robot.
  • the present invention may set different weights for the control command generated by the server and the control command generated by the robot in consideration of the time available to cope with the obstacle.
  • the robot controlled by the present invention prioritizes quick avoidance of the obstacle when the response time to the obstacle is insufficient, and minimizes deviation from the preset driving path when the response time to the obstacle is sufficient.
  • the present invention creates only a short return path that allows the robot to return to the existing driving path to the robot's destination after avoiding an obstacle that suddenly appears, so that a new driving path to the destination is created each time the robot avoids an obstacle. do not create Through this, the present invention can prevent unnecessary consumption of computational resources of the server.
  • the robot-friendly building according to the present invention uses a technological convergence in which robots, autonomous driving, AI, and cloud technologies are converged and connected, and these technologies, robots, and facility infrastructure provided in the building are organically can provide a new space that is combined with
  • the robot-friendly building according to the present invention can systematically manage the driving of robots that provide services more systematically by organically controlling a plurality of robots and facility infrastructure using a cloud server that works in conjunction with a plurality of robots. can Through this, the robot-friendly building according to the present invention can provide various services to people more safely, quickly, and accurately.
  • the robot applied to the building according to the present invention can be implemented in a brainless form controlled by a cloud server, and according to this, a plurality of robots disposed in the building can be inexpensively manufactured without expensive sensors. In addition, it can be controlled with high performance/high precision.
  • robots and humans can naturally coexist in the same space by taking into account the tasks and movement situations assigned to a plurality of robots arranged in the building, as well as driving to be considerate of people.
  • 1, 2 and 3 are conceptual diagrams for explaining a robot-friendly building according to the present invention.
  • FIG 4, 5 and 6 are conceptual diagrams for explaining a robot driving a robot-friendly building and a system for controlling various facilities provided in the robot-friendly building according to the present invention.
  • FIG. 7 and 8 are conceptual diagrams for explaining facility infrastructure provided in a robot-friendly building according to the present invention.
  • 9 to 11 are conceptual diagrams for explaining a method of estimating the position of a robot traveling in a robot-friendly building according to the present invention.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram for explaining a robot included in the robot system according to the present invention.
  • FIG. 13 is a flowchart for explaining a robot control method according to the present invention.
  • 14 and 15 are conceptual diagrams illustrating a robot control method according to the present invention.
  • 16 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of avoiding an obstacle by utilizing a control command modified by a server and a control command generated in a robot.
  • 17 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of avoiding an obstacle by selecting one of a control command modified by a server and a control command generated in a robot.
  • FIG. 18 is a conceptual diagram illustrating a state in which a robot returns to an existing path after avoiding a failure event.
  • 19 is a conceptual diagram illustrating an embodiment in which an obstacle is tracked and reflected in a robot driving path.
  • the present invention relates to a robot-friendly building, and proposes a robot-friendly building in which humans and robots safely coexist and in which robots can provide beneficial services in a building.
  • the present invention provides a method of providing useful services to humans using robots, robot-friendly infrastructure, and various systems for controlling them.
  • humans and a plurality of robots can coexist, and various infrastructures (or facility infrastructures) that allow a plurality of robots to move freely within the building can be provided.
  • a building is a structure made for continuous residence, life, work, etc., and may have various forms such as commercial buildings, industrial buildings, institutional buildings, and residential buildings. Also, the building may be a multi-story building having a plurality of floors and a single-story building as opposed to a multi-story building. However, in the present invention, for convenience of description, infrastructure or facility infrastructure applied to a multi-story building will be described as an example.
  • infrastructure or facility infrastructure is a facility provided in a building for service provision, robot movement, function maintenance, cleanliness maintenance, and the like, and its types and forms can be very diverse.
  • infrastructure provided in a building may be diverse, such as mobile facilities (eg, robot moving passages, elevators, escalators, etc.), charging facilities, communication facilities, cleaning facilities, structures (eg, stairs, etc.), and the like. there is.
  • mobile facilities eg, robot moving passages, elevators, escalators, etc.
  • charging facilities communication facilities
  • cleaning facilities eg, stairs, etc.
  • structures eg, stairs, etc.
  • these facilities are referred to as facilities, infrastructure, facility infrastructure, or facility infrastructure, and in some cases, the terms are used interchangeably.
  • At least one of the building, various facility infrastructures, and robots provided in the building are controlled in conjunction with each other, so that the robot can safely and accurately provide various services within the building.
  • the building according to the present invention includes i) a building equipped with robot-used infrastructure, ii) a building equipped with robot-friendly infrastructure, iii) a robot-friendly building, iv) a building where robots and humans live together, v) It can be expressed in various ways, such as a building that provides various services using robots.
  • robot-friendly is for a building where robots coexist, and more specifically, allows robots to run, robots provide services, or facility infrastructure in which robots can be used is built. , it can mean that facility infrastructure that provides necessary functions for robots (ex: charging, repairing, washing, etc.) is established.
  • robot friendliness in the present invention can be used to mean having an integrated solution for the coexistence of robots and humans.
  • FIGS. 1, 2, and 3 are conceptual diagrams for explaining a robot-friendly building according to the present invention
  • FIGS. 4, 5, and 6 are a robot driving the robot-friendly building and a robot-friendly building according to the present invention.
  • FIGS. 7 and 8 are conceptual diagrams for explaining facility infrastructure provided in a robot-friendly building according to the present invention.
  • a building is given a reference numeral “1000”, and a space (indoor space or indoor area) of the building 1000 is given a reference numeral “10” (see FIG. 8).
  • reference numerals 10a, 10b, and 10c are assigned to indoor spaces respectively corresponding to a plurality of floors constituting the indoor space of the building 1000 (see FIG. 8).
  • an indoor space or an indoor area is a concept opposite to the exterior of a building, and refers to the interior of a building protected by an exterior wall, and is not limited to meaning a space.
  • a robot is assigned a reference numeral “R”, and even if a reference numeral is not written for a robot in the drawings or specifications, all robots can be understood as robots (R).
  • a person or human is given a reference numeral “U”, and a person or human can be named as a dynamic object.
  • the dynamic object does not necessarily mean only a person, but an animal such as a dog or cat, or at least one other robot (eg, a user's personal robot, a robot providing other services, etc.), a drone, a vacuum cleaner (eg, a user's personal robot, a robot that provides other services, etc.)
  • a vacuum cleaner eg, a user's personal robot, a robot that provides other services, etc.
  • it can be taken as a meaning including objects capable of movement, such as a robot vacuum cleaner.
  • the building ( ⁇ , building, structure, edifice, 1000) described in the present invention is not limited to a particular type, and is a structure built for people to live in, work, breed animals, or put things. can mean
  • the building 1000 may be offices, offices, officetels, apartments, residential/commercial apartments, houses, schools, hospitals, restaurants, government offices, etc., and the present invention may be applied to these various types of buildings.
  • a robot may run and provide various services.
  • a plurality of robots of one or more different types may be located in the building 1000, and these robots run in the building 1000 under the control of the server 20, provide services, and provide services to the building ( 1000) can use various facility infrastructures.
  • the location of the server 20 may exist in various ways.
  • the server 20 may be located in at least one of an interior of the building 1000 and an exterior of the building 1000 . That is, at least a part of the server 20 may be located inside the building 1000 and the other part may be located outside the building 1000 .
  • the server 20 may be located entirely inside the building 1000 or located only outside the building 1000 . Therefore, in the present invention, the specific location of the server 20 is not particularly limited.
  • the server 20 is made to use at least one of a cloud computing server (cloud server 21) and an edge computing server (edge server 22).
  • cloud server 21 a cloud computing server
  • edge server 22 an edge computing server
  • the server 20 can be applied to the present invention as long as it is a method capable of controlling a robot in addition to a cloud computing or edge computing method.
  • the server 20 according to the present invention, in some cases, by mixing the server 21 of the cloud computing method and the edge computing method, among the facility infrastructure provided in the robot and the building 1000 Control of at least one can be performed.
  • the edge server 22 is an electronic device and may operate as a brain of the robot R. That is, each edge server 22 may wirelessly control at least one robot R. At this time, the edge server 22 may control the robot R based on the determined control period. The control period may be determined as the sum of time given to process data related to the robot R and time given to provide control commands to the robot R.
  • the cloud server 21 may manage at least one of the robot R or the edge server 22 . At this time, the edge server 22 may operate as a server corresponding to the robot R, and may operate as a client corresponding to the cloud server 21.
  • the robot R and the edge server 22 may communicate wirelessly, and the edge server 22 and the cloud server 21 may communicate wired or wirelessly. At this time, the robot R and the edge server 22 may communicate through a wireless network capable of ultra-reliable and low latency communications (URLLC).
  • the wireless network may include at least one of a 5G network and WiFi-6 (WiFi ad/ay).
  • the 5G network may have features capable of ultra-reliable low-latency communication, as well as enhanced mobile broadband (eMBB) and massive machine type communications (mMTC).
  • the edge server 22 includes a mobile edge computing, multi-access edge computing (MEC) server and may be disposed in a base station.
  • MEC multi-access edge computing
  • the edge server 22 may communicate through a wireless network such as the Internet.
  • a plurality of edge servers may be connected through a wireless mesh network, and functions of the cloud server 21 may be distributed to the plurality of edge servers.
  • one of the edge servers operates as an edge server 22 for the robot R, and at least another one of the edge servers cooperates with any one of the edge servers. , can operate as a cloud server 21 for the robot R.
  • the network or communication network formed in the building 1000 according to the present invention includes at least one robot R configured to collect data, at least one edge server 22 configured to wirelessly control the robot R, and It may include communication between the cloud server 21 connected to the edge server 22 and configured to manage the robot R and the edge server 22 .
  • the edge server 22 may be configured to wirelessly receive the data from the robot R, determine a control command based on the data, and wirelessly transmit the control command to the robot R.
  • the edge server 22 determines whether to cooperate with the cloud server 21 based on the data, and if it is determined that there is no need to cooperate with the cloud server 21, the edge server 22 controls the predetermined within a period, it may be configured to determine the control command and transmit the control command.
  • the edge server 22 may be configured to determine the control command by communicating with the cloud server 21 based on the data when it is determined that cooperation with the cloud server 21 is required. there is.
  • the robot R may be driven according to a control command.
  • the robot R may move a location or change a posture by changing a movement, and may perform a software update.
  • the server 20 is uniformly named as a “cloud server” and reference numeral “20” is given.
  • a cloud server 20 can also be replaced with the term edge server 22 of edge computing.
  • cloud server may be variously changed to terms such as a cloud robot system, a cloud system, a cloud robot control system, and a cloud control system.
  • the cloud server 20 can perform integrated control of a plurality of robots traveling in the building 1000 . That is, the cloud server 20 performs monitoring on i) a plurality of robots (R) located in the building 1000, ii) assigns a mission (or task) to the plurality of robots, and iii) a plurality of robots (R) may directly control facility infrastructure provided in the building 1000 to successfully perform its mission, or iv) facility infrastructure may be controlled through communication with a control system that controls facility infrastructure.
  • the cloud server 20 performs monitoring on i) a plurality of robots (R) located in the building 1000, ii) assigns a mission (or task) to the plurality of robots, and iii) a plurality of robots (R) may directly control facility infrastructure provided in the building 1000 to successfully perform its mission, or iv) facility infrastructure may be controlled through communication with a control system that controls facility infrastructure.
  • the cloud server 20 may check state information of robots located in the building and provide (or support) various functions required for the robots.
  • various functions may include a charging function for robots, a washing function for contaminated robots, a standby function for robots whose missions have been completed, and the like.
  • the cloud server 20 may control the robots so that the robots use various facility infrastructures provided in the building 1000 to provide various functions to the robots. Furthermore, in order to provide various functions to the robots, the cloud server can directly control the facility infrastructure provided in the building 1000 or control the facility infrastructure through communication with a control system that controls the facility infrastructure. there is.
  • robots controlled by the cloud server 20 may drive the building 1000 and provide various services.
  • the cloud server 20 may perform various controls based on information stored in the database, and in the present invention, the type and location of the database are not particularly limited.
  • the terms of such a database can be freely modified and used as long as they refer to a means for storing information, such as a memory, a storage unit, a storage unit, a cloud storage unit, an external storage unit, and an external server.
  • the term “database” will be unified and explained.
  • the cloud server 20 may perform distributed control of robots based on various criteria such as the type of service provided by robots and the type of control for robots.
  • the cloud server 20 may have subordinate sub-servers of sub-concepts.
  • the cloud server 20 may control the robot traveling in the building 1000 based on various artificial intelligence algorithms.
  • the cloud server 20 performs artificial intelligence-based learning that utilizes data collected in the process of controlling the robot as learning data, and utilizes this to control the robot. It can be operated accurately and efficiently. That is, the cloud server 20 may be configured to perform deep learning or machine learning. In addition, the cloud server 20 may perform deep learning or machine learning through simulation, etc., and control the robot using an artificial intelligence model built as a result.
  • the building 1000 may be equipped with various facility infrastructures for robot driving, providing robot functions, maintaining robot functions, performing missions of robots, or coexistence of robots and humans.
  • various facility infrastructures 1 and 2 capable of supporting driving (or movement) of the robot R may be provided in the building 1000 .
  • These facility infrastructures 1 and 2 support movement of the robot R in the horizontal direction within a floor of the building 1000, or move the robot R vertically between different floors of the building 1000. can support movement.
  • the facility infrastructures 1 and 2 may have a transport system that supports movement of the robot.
  • the cloud server 20 controls the robot R to use these various facility infrastructures 1 and 2, and as shown in FIG. 1 (b), the robot R provides a building ( 1000) can be moved.
  • the robots according to the present invention may be controlled based on at least one of the cloud server 20 and a control unit provided in the robot itself, so as to travel within the building 1000 or provide services corresponding to assigned tasks. there is.
  • the building according to the present invention is a building in which robots and people coexist, and the robots are people (U) and objects used by people (for example, strollers, carts, etc.) , It is made to drive avoiding obstacles such as animals, and in some cases, it can be made to output notification information (3) related to the robot's driving.
  • the driving of the robot may be made to avoid an obstacle based on at least one of the cloud server 20 and a control unit provided in the robot.
  • the cloud server 20 allows the robot to avoid obstacles and enter the building 1000 based on information received through various sensors (eg, a camera (image sensor), proximity sensor, infrared sensor, etc.) provided in the robot. You can control the robot to move.
  • the robot traveling in the building through the process of FIG. 1 (a) to (c) is configured to provide services to people or target objects present in the building, as shown in FIG. 1 (d).
  • the type of service provided by the robot may be different for each robot. That is, various types of robots may exist depending on the purpose, the robot may have a different structure for each purpose, and a program suitable for the purpose may be installed in the robot.
  • the building 1000 includes delivery, logistics work, guidance, interpretation, parking assistance, security, crime prevention, security, public order, cleaning, quarantine, disinfection, laundry, beverage preparation, food preparation, serving, fire suppression, and medical assistance.
  • robots providing at least one of entertainment services may be disposed. Services provided by robots may be various other than the examples listed above.
  • the cloud server 20 may assign an appropriate task to the robots in consideration of the purpose of each robot, and control the robots to perform the assigned task.
  • At least some of the robots described in the present invention may drive or perform missions under the control of the cloud server 20, and in this case, the amount of data processed by the robot itself to drive or perform missions may be minimized. there is.
  • a robot may be referred to as a brainless robot.
  • These brainless robots may depend on the control of the cloud server 20 for at least some control in performing actions such as driving, performing missions, performing charging, waiting, and washing within the building 1000 .
  • the building 1000 may be equipped with various facility infrastructures that can be used by robots, and as shown in FIGS. 2, 3 and 4, the facility infrastructure is disposed within the building 1000.
  • the facility infrastructure is disposed within the building 1000.
  • movement (or driving) of the robot may be supported or various functions may be provided to the robot.
  • the facility infrastructure may include facilities for supporting movement of the robot within a building.
  • Facilities supporting the movement of the robot may have any one of a robot-specific facility exclusively used by the robot and a common facility used jointly with humans.
  • facilities supporting movement of the robot may support movement of the robot in a horizontal direction or support movement of the robot in a vertical direction.
  • the robots may move horizontally or vertically using facilities within the building 1000 . Movement in the horizontal direction may mean movement within the same floor, and movement in the vertical direction may mean movement between different floors. Therefore, in the present invention, moving up and down within the same layer may be referred to as horizontal movement.
  • FIGS. 2 and 3 Facilities supporting the movement of the robot may be various, and for example, as shown in FIGS. 2 and 3 , the building 1000 includes a robot passage (robot road, 201) supporting the movement of the robot in the horizontal direction. , 202, 203) may be provided.
  • a robot passage may include a robot-only passage exclusively used by the robot.
  • the passage dedicated to the robot can be formed so that human access is fundamentally blocked, but may not necessarily be limited thereto. That is, the passage dedicated to the robot may have a structure that allows people to pass through or approach it.
  • the passage dedicated to the robot may include at least one of a first exclusive passage (or first type passage 201 ) and a second exclusive passage (or second type passage 202 ).
  • the first exclusive passage and the second exclusive passage 201, 202 may be provided together on the same floor or may be provided on different floors.
  • the building 1000 may be provided with moving means 204 and 205 that support movement of the robot in a vertical direction.
  • These moving means (204, 205) may include at least one of an elevator (elevator) or an escalator (escalator).
  • the robot may move between different floors using an elevator 204 or an escalator 205 provided in the building 1000 .
  • an elevator 204 or escalator 205 may be made exclusively for robots, or may be made for common use with people.
  • the building 1000 may include at least one of a robot-only elevator and a shared elevator. Similarly, furthermore, at least one of a robot-only escalator and a shared escalator may be included in the building 1000 .
  • the building 1000 may be equipped with a type of movement means that can be used for both vertical and horizontal movement.
  • a moving means in the form of a moving walkway may support a robot to move in a horizontal direction within a floor or to move in a vertical direction between floors.
  • the robot may move within the building 1000 horizontally or vertically under its own control or under the control of the cloud server 20. can move me
  • the building 1000 may include at least one of an entrance door 206 (or automatic door) and an access control gate 207 that control access to the building 1000 or a specific area within the building 1000 .
  • At least one of the door 206 and the access control gate 207 may be made usable by a robot.
  • the robot may pass through an entrance door (or automatic door, 206) or an access control gate 207 under the control of the cloud server 20.
  • the access control gate 207 may be named in various ways, such as a speed gate.
  • the building 1000 may further include a waiting space facility 208 corresponding to a waiting space where the robot waits, a charging facility 209 for charging the robot, and a washing facility 210 for cleaning the robot. .
  • the building 1000 may include a facility 211 specialized for a specific service provided by the robot, and may include, for example, a facility for delivery service.
  • the building 1000 may include facilities for monitoring the robot (refer to reference numeral 212), and various sensors (eg, cameras (or image sensors, 121)) may be present as examples of such facilities.
  • various sensors eg, cameras (or image sensors, 121)
  • the building 1000 according to the present invention may be provided with various facilities for service provision, robot movement, driving, function maintenance, cleanliness maintenance, and the like.
  • the building 1000 according to the present invention is interconnected with the cloud server 20, the robot R, and the facility infrastructure 200, so that the robots within the building 1000 provide various services.
  • the facility infrastructure 200 so that the robots within the building 1000 provide various services.
  • interconnected means that various data and control commands related to services provided in a building, robot movement, driving, function maintenance, cleanliness maintenance, etc. are transmitted from at least one subject to another through a network (or communication network). It may mean unidirectional or bidirectional transmission and reception to at least one subject.
  • the subject may be the building 1000, the cloud server 20, the robot R, the facility infrastructure 200, and the like.
  • the facility infrastructure 200 includes at least one of the various facilities (refer to reference numerals 201 to 213) and control systems 201a, 202a, 203a, 204a, ... that control the various facilities reviewed together with FIGS. 2 and 3. can do.
  • the robot R traveling in the building 1000 is made to communicate with the cloud server 20 through the network 40, and can provide services within the building 1000 under the control of the cloud server 20. .
  • the building 1000 may include a building system 1000a for communicating with or directly controlling various facilities provided in the building 1000 .
  • the building system 1000a may include a communication unit 110 , a sensing unit 120 , an output unit 130 , a storage unit 140 and a control unit 150 .
  • the communication unit 110 forms at least one of a wired communication network and a wireless communication network within the building 1000, i) between the cloud server 20 and the robot R, ii) between the cloud server 20 and the building 1000 , iii) between the cloud server 20 and the facility infrastructure 200, iv) between the facility infrastructure 200 and the robot R, and v) between the facility infrastructure 200 and the building 1000. That is, the communication unit 110 may serve as a medium of communication between different entities.
  • the communication unit 110 may also be named a base station, a router, and the like, and the communication unit 110 allows the robot R, the cloud server 20, and the facility infrastructure 200 to communicate with each other within the building 1000. It is possible to form a communication network or network so that
  • being connected to the building 1000 through a communication network may mean being connected to at least one of the components included in the building system 1000a.
  • the plurality of robots R disposed in the building 1000 communicate with the cloud server 20 through at least one of a wired communication network and a wireless communication network formed through the communication unit 110. By performing, it can be made to be remotely controlled by the cloud server 20 .
  • a communication network such as a wired communication network or a wireless communication network may be understood as a network 40 .
  • the building 1000, the cloud server 20, the robot R, and the facility infrastructure 200 may form the network 40 based on the communication network formed within the building 1000. Based on this network, the robot R may provide services corresponding to assigned tasks using various facilities provided in the building 1000 under the control of the cloud server 20 .
  • the facility infrastructure 200 includes at least one of the various facilities (see reference numerals 201 to 213) and control systems 201a, 202a, 203a, 204a, ... that control them, respectively, as reviewed with FIGS. 2 and 3 (Such a control system may also be termed a “control server”).
  • control systems 201a and 202a for independently controlling the robot passages 201, 202 and 203 respectively , 203a exists, and in the case of an elevator (or a robot-only elevator, 204), a control system 204 for controlling the elevator 204 may exist.
  • the sensing units 201b, 202b, 203b, 204b, ... included in each of the facility control systems 201a, 202a, 203a, 204a, ... are provided in the facility itself to sense various information related to the facility. It can be done.
  • controllers 201c, 202c, 203c, 204c, ... included in each facility control system 201a, 202a, 203a, 204a, ... perform control for driving each facility, and the cloud server 20 ), it is possible to perform appropriate control so that the robot R uses the facility.
  • the control system 204b of the elevator 204 through communication with the cloud server 20, allows the robot R to board the elevator 204 at the floor where the robot R is located, the elevator 204 ) can control the elevator 204 to stop.
  • the facilities included in the building 1000 according to the present invention are controlled by the cloud server 20 or the control unit 150 of the building 1000 .
  • the facility may not have a separate facility control system.
  • each facility will be described as having its own control system, but as mentioned above, the role of the control system for controlling the facility is that of the cloud server 20 or building 1000.
  • the control unit 150 can be replaced by the control unit 150.
  • the terms of the controllers 201c, 202c, 203c, 204c, ... of the facility control system described herein are replaced with terms of the cloud server 20 or the controller 150 or the controller 150 of the building.
  • it can be expressed as
  • each facility control system 201a, 202a, 203a, 204a, ... in FIG. 4 are for an example, and various components may be added or excluded according to the characteristics of each facility.
  • the robot R, the cloud server 20, and the facility control systems 201a, 202a, 203a, 204a, ... provide various services within the building 1000 using the facility infrastructure.
  • the robot R mainly travels in a building to provide various services.
  • the robot R may include at least one of a body unit, a driving unit, a sensing unit, a communication unit, an interface unit, and a power supply unit.
  • the body part includes a case (casing, housing, cover, etc.) constituting the exterior.
  • the case may be divided into a plurality of parts, and various electronic components are embedded in the space formed by the case.
  • the body part may be formed in different shapes according to various services exemplified in the present invention.
  • a container for storing goods may be provided on the upper part of the body part.
  • a suction port for sucking in dust using a vacuum may be provided at the lower part of the body.
  • the driving unit is configured to perform a specific operation according to a control command transmitted from the cloud server 20 .
  • the driving unit provides a means for moving the body of the robot within a specific space in relation to driving. More specifically, the drive unit includes a motor and a plurality of wheels, which are combined to perform functions of driving, changing direction, and rotating the robot R. As another example, the driving unit may include at least one of an end effector, a manipulator, and an actuator to perform an operation other than driving, such as pickup.
  • the sensing unit may include one or more sensors for sensing at least one of information within the robot (particularly, a driving state of the robot), environment information surrounding the robot, location information of the robot, and user information.
  • the sensing unit may include a camera (image sensor), a proximity sensor, an infrared sensor, a laser scanner (lidar sensor), an RGBD sensor, a geomagnetic sensor, an ultrasonic sensor, an inertial sensor, a UWB sensor, and the like.
  • the communication unit of the robot transmits and receives wireless signals from the robot to perform wireless communication between the robot R and the communication unit of the building, between the robot R and other robots, or between the robot R and the control system of the facility.
  • the communication unit may include a wireless Internet module, a short-distance communication module, a location information module, and the like.
  • the interface unit may be provided as a passage through which the robot R may be connected to an external device.
  • the interface unit may be a terminal (charging terminal, connection terminal, power terminal), port, or connector.
  • the power supply unit may be a device that supplies power to each component included in the robot R by receiving external power and internal power.
  • the power supply unit may be a device that generates electric energy inside the robot R and supplies it to each component.
  • the robot R has been described based on mainly traveling inside a building, but the present invention is not necessarily limited thereto.
  • the robot of the present invention may be in the form of a robot flying in a building, such as a drone. More specifically, a robot providing a guidance service may provide guidance about a building to a person while flying around a person in a building.
  • the robot may have a separate control unit as a lower controller of the cloud server 20 .
  • the control unit of the robot receives a driving control command from the cloud server 20 and controls the driving unit of the robot.
  • the control unit may calculate the torque or current to be applied to the motor using data sensed by the sensing unit of the robot. Using the calculated result, a motor, etc. is driven by a position controller, speed controller, current controller, etc., and through this, the robot performs control commands of the cloud server 20.
  • the building 1000 may include a building system 1000a for communicating with or directly controlling various facilities provided in the building 1000 .
  • the building system 1000a may include at least one of a communication unit 110, a sensing unit 120, an output unit 130, a storage unit 140, and a control unit 150.
  • the communication unit 110 forms at least one of a wired communication network and a wireless communication network within the building 1000, i) between the cloud server 20 and the robot R, ii) between the cloud server 20 and the building 1000 , iii) between the cloud server 20 and the facility infrastructure 200, iv) between the facility infrastructure 200 and the robot R, and v) between the facility infrastructure 200 and the building 1000. That is, the communication unit 110 may serve as a medium of communication between different entities.
  • the communication unit 110 is configured to include at least one of a mobile communication module 111, a wired Internet module 112, a wireless Internet module 113, and a short-distance communication module 114.
  • a mobile communication module 111 a wireless communication module 112
  • a wireless Internet module 113 a wireless Internet module 113
  • a short-distance communication module 114 a short-distance communication module 114.
  • the communication unit 110 may support various communication methods based on the communication modules listed above.
  • the mobile communication module 111 complies with technical standards or communication schemes for mobile communications (eg, 5G, 4G, GSM (Global System for Mobile communication), CDMA (Code Division Multi Access) ), CDMA2000 (Code Division Multi Access 2000), EV-DO (Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA (Wideband CDMA), HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), HSUPA (High Speed Uplink Packet Access) ), LTE (Long Term Evolution), LTE-A (Long Term Evolution-Advanced), etc.) building system (1000a), cloud server 20, robot (R) and facility infrastructure (200) on a mobile communication network built according to It may be made to transmit and receive at least one of the wireless signals.
  • the robot R may transmit and receive radio signals with the mobile communication module 111 using the communication unit of the robot R described above.
  • the wired Internet module 112 is a method of providing communication in a wired manner, and transmits and receives signals with at least one of the cloud server 20, the robot R, and the facility infrastructure 200 via a physical communication line as a medium. It can be done.
  • the wireless Internet module 113 is a concept including the mobile communication module 111 and may mean a module capable of accessing the wireless Internet.
  • the wireless Internet module 113 is disposed in the building 1000 and wirelessly communicates with at least one of the building system 1000a, the cloud server 20, the robot R, and the facility infrastructure 200 in a communication network according to wireless Internet technologies. made to transmit and receive signals.
  • Wireless Internet technologies can be very diverse, and in addition to the communication technology of the mobile communication module 111 described above, WLAN (Wireless LAN), Wi-Fi, Wi-Fi Direct, DLNA (Digital Living Network Alliance), WiBro ( Wireless Broadband) and WiMAX (World Interoperability for Microwave Access). Furthermore, in the present invention, the wireless Internet module 113 transmits and receives data according to at least one wireless Internet technology within a range including Internet technologies not listed above.
  • the short-range communication module 114 is for short-range communication, and includes BluetoothTM, Radio Frequency Identification (RFID), Infrared Data Association (IrDA), Ultra Wideband (UWB), and ZigBee. , Near Field Communication (NFC), Wi-Fi, Wi-Fi Direct, Wireless USB (Wireless Universal Serial Bus) using at least one technology, building system (1000a), cloud server 20, robot (R) and Short-range communication may be performed with at least one of the facility infrastructure 200 .
  • RFID Radio Frequency Identification
  • IrDA Infrared Data Association
  • UWB Ultra Wideband
  • ZigBee ZigBee.
  • NFC Near Field Communication
  • Wi-Fi Wi-Fi Direct
  • Wireless USB Wireless Universal Serial Bus
  • the communication unit 110 may include at least one of the communication modules described above, and these communication modules may be disposed in various spaces inside the building 1000 to form a communication network.
  • this communication network i) cloud server 20 and robot (R), ii) cloud server 20 and building 1000, iii) cloud server 20 and facility infrastructure (200, iv) facility infrastructure (200 ) and the robot (R), v) the facility infrastructure 200 and the building 1000 may be made to communicate with each other.
  • the building 1000 may include a sensing unit 120, and this sensing unit 120 may include various sensors. At least some of the information sensed through the sensing unit 120 of the building 1000 is transferred to at least one of the cloud server 20, the robot R, and the facility infrastructure 200 through a communication network formed through the communication unit 110. can be sent as one. At least one of the cloud server 20, the robot R, and the facility infrastructure 200 controls the robot R or the facility infrastructure 200 using information sensed through the sensing unit 120. can
  • the types of sensors included in the sensing unit 120 may be very diverse.
  • the sensing unit 120 may be provided in the building 1000 to sense various pieces of information about the building 1000 .
  • the information sensed by the sensing unit 120 may be information about the robot R traveling the building 1000, people located in the building 1000, obstacles, etc., and various environmental information related to the building (eg, For example, temperature, humidity, etc.).
  • the sensing unit 120 includes an image sensor 121, a microphone 122, a bio sensor 123, a proximity sensor 124, an illuminance sensor 125, an infrared sensor 126, a temperature At least one of the sensor 127 and the humidity sensor 128 may be included.
  • the image sensor 121 may correspond to a camera. As reviewed in FIG. 3 , a camera corresponding to the image sensor 121 may be disposed in the building 1000 . In this specification, the same reference numeral “121” as that of the image sensor 121 is assigned to the camera.
  • the number of cameras 121 disposed in the building 1000 is not limited.
  • the types of cameras 121 disposed in the building 1000 may vary, and as an example, the camera 121 disposed in the building 1000 may be a closed circuit television (CCTV). Meanwhile, that the camera 121 is disposed in the building 1000 may mean that the camera 121 is disposed in the indoor space 10 of the building 1000 .
  • CCTV closed circuit television
  • the microphone 122 may be configured to sense various sound information generated in the building 1000 .
  • the biosensor 123 is for sensing biometric information and may sense biometric information (eg, fingerprint information, face information, iris information, etc.) of a person or animal located in the building 1000 .
  • biometric information eg, fingerprint information, face information, iris information, etc.
  • the proximity sensor 124 may be configured to sense an object (such as a robot or a person) approaching the proximity sensor 124 or located around the proximity sensor 124 .
  • the illuminance sensor 125 is configured to sense the illuminance around the illuminance sensor 125, and the infrared sensor 126 has a built-in infrared sensor and uses it to take pictures of the building 1000 in a dark room or at night. can do.
  • the temperature sensor 127 may sense the temperature around the temperature sensor 127
  • the humidity sensor 128 may sense the temperature around the humidity sensor 128 .
  • the types of sensors constituting the sensing unit 120 there is no particular limitation on the types of sensors constituting the sensing unit 120, and it is sufficient as long as the functions defined by each sensor are implemented.
  • the output unit 130 is a means for outputting at least one of visual, auditory and tactile information to a person or robot R in the building 1000, and includes a display unit 131 and an audio output unit ( 132) and at least one of the lighting unit 133.
  • Such an output unit 130 may be disposed at an appropriate location on the indoor space of the building 1000 according to needs or circumstances.
  • the storage unit 140 may be configured to store various information related to at least one of the building 1000, robots, and facility infrastructure.
  • the storage unit 140 may be provided in the building 1000 itself.
  • at least a part of the storage unit 140 may mean at least one of the cloud server 20 and an external database. That is, it can be understood that the storage unit 140 suffices as long as it is a space where various information according to the present invention is stored, and there is no restriction on physical space.
  • the controller 150 is a means for performing overall control of the building 1000, and can control at least one of the communication unit 110, the sensing unit 120, the output unit 130, and the storage unit 140. there is.
  • the controller 150 may perform control of the robot by interworking with the cloud server 20 .
  • the control unit 150 may exist in the form of a cloud server 20 .
  • the building 1000 can be controlled together by the cloud server 20, which is the control unit of the robot R.
  • the cloud server controlling the building 1000 is the cloud controlling the robot R. It may exist separately from the server 20.
  • the cloud server 20 controlling the building 1000 and the cloud server 20 controlling the robot R communicate with each other to provide services by the robot R, move the robot, or maintain functions.
  • control unit of the building 1000 may also be referred to as a “processor”, and the processor may be configured to process various commands by performing basic arithmetic, logic, and input/output operations.
  • At least one of the building 1000, the robot R, the cloud server 20, and the facility infrastructure 200 forms a network 40 based on a communication network, and within the building 1000 Various services using robots may be provided.
  • the robot R, the facility infrastructure 200 provided in the building, and the cloud server 20 can be organically connected so that various services are provided by the robot. there is. At least some of the robot R, the facility infrastructure 200, and the cloud server 20 may exist in the form of a platform for constructing a robot-friendly building.
  • the process of the robot R using the facility infrastructure 200 is described in more detail.
  • the robot R travels the indoor space 10 of the building 1000 or uses the facility infrastructure 200 for purposes such as performing missions (or providing services), driving, charging, maintaining cleanliness, and waiting. and move, and furthermore, the facility infrastructure 200 can be used.
  • the robot R travels in the indoor space of the building 1000 or moves using the facility infrastructure 200 to achieve the “purpose” based on a certain “purpose”, and furthermore, the facility infrastructure (200) can be used.
  • the purpose to be achieved by the robot may be specified based on various causes.
  • the purpose to be achieved by the robot there may be a first type of purpose and a second type of purpose.
  • the purpose of the first type may be for the robot to perform its original mission
  • the purpose of the second type may be for the robot to perform a mission or function other than the robot's original mission.
  • the purpose to be achieved by the robot according to the first type may be to perform the original mission of the robot. This purpose can also be understood as the “task” of the robot.
  • the robot travels in the indoor space of the building 1000 or moves using the facility infrastructure 200 to achieve the purpose or task of providing the serving service.
  • the facility infrastructure 200 may be used.
  • the robot travels in the indoor space of the building 1000 or moves using the facility infrastructure 200 to achieve the purpose or task of providing the road guidance service.
  • the facility infrastructure 200 may be used.
  • a plurality of robots operated for different purposes may be located in the building according to the present invention. That is, different robots capable of performing different tasks may be deployed in the building, and different types of robots may be deployed in the building according to the needs of the manager of the building and various subjects who have moved into the building.
  • the building includes delivery, logistics, guidance, interpretation, parking assistance, security, crime prevention, security, policing, cleaning, quarantine, disinfection, laundry, beverage preparation, food preparation, serving, fire suppression, medical assistance, and entertainment services.
  • Robots providing at least one of the services may be deployed. Services provided by robots may be various other than the examples listed above.
  • the purpose of the second type is for the robot to perform a mission or function other than the robot's original mission, which may be a purpose unrelated to the robot's original mission.
  • the purpose of the second type is not directly related to the robot performing its original mission, but may be an indirectly necessary mission or function.
  • the robot in order to achieve the second type of purpose, can drive in the indoor space of the building 1000, move using the facility infrastructure 200, and furthermore, use the facility infrastructure 200. there is.
  • the robot may use a charging facility infrastructure to achieve a purpose according to a charging function, and may use a washing facility infrastructure to achieve a purpose according to a washing function.
  • the robot may drive in the indoor space of the building 1000, move using the facility infrastructure 200, and furthermore, use the facility infrastructure 200 in order to achieve a certain purpose.
  • the cloud server 20 may appropriately control each of the robots located in the building based on information corresponding to each of the plurality of robots located in the building stored in the database.
  • various information on each of a plurality of robots located in a building may be stored on the database, and information on the robot R may be very diverse.
  • identification information for identifying the robot R disposed in the space 10 eg, serial number, TAG information, QR code information, etc.
  • task assigned to the robot R Information eg, type of mission, operation according to the mission, target user information for the target of the mission, mission location, scheduled mission time, etc.
  • iv) robot (R) location information, v) robot (R) status information eg, power status, failure status, cleaning status, battery status, etc.
  • image information received from a camera installed in the robot (R) e.g, vii) motion information related to the motion of the robot R may exist.
  • appropriate control of the robots may be related to control for operating the robots according to the first type of purpose or the second type of purpose described above.
  • the operation of the robot may refer to control allowing the robot to drive in the indoor space of the building 1000, move using the facility infrastructure 200, and furthermore, use the facility infrastructure 200.
  • Movement of the robot may be referred to as driving of the robot, and therefore, in the present invention, the movement path and the travel path may be used interchangeably.
  • the cloud server 20 Based on the information about each robot stored in the database, the cloud server 20 assigns an appropriate task to the robots according to the purpose (or original task) of each robot, and performs the assigned task. control can be performed. At this time, the assigned task may be a task for achieving the first type of purpose described above.
  • the cloud server 20 may perform control to achieve the second type of purpose for each robot based on information about each robot stored in the database.
  • the robot that has received the control command for achieving the second type of purpose from the cloud server 20 moves to the charging facility infrastructure or washing facility infrastructure based on the control command, purpose can be achieved.
  • the terms “purpose” or “mission” will be used without distinguishing between the first type and the second type of purpose.
  • the purpose described below may be either a first type purpose or a second type purpose.
  • the mission described below may also be a mission to achieve a first type of objective or a second type of objective.
  • the cloud server 20 allows the robot to perform a task corresponding to serving to the target user, You can control the robot.
  • the cloud server 20 may control the robot to move to the charging facility infrastructure so that the robot performs a task corresponding to charging.
  • a method for the robot to perform a purpose or mission using the facility infrastructure 200 under the control of the cloud server 20 without distinction between the first type purpose and the second type purpose is described in more detail.
  • a robot controlled by the cloud server 20 to perform a mission may also be named a “target robot”.
  • the server 20 in the cloud may specify at least one robot to perform the mission upon request or under its own judgment.
  • the cloud server may receive requests from various entities such as visitors, managers, residents, workers, etc. located in the building in various ways (eg, user input through an electronic device or user input using a gesture method).
  • the request may be a service request for providing a specific service (or specific task) by the robot.
  • the cloud server 20 may specify a robot capable of performing the corresponding service among a plurality of robots located in the building 1000 .
  • the cloud server 20 is i) the type of service that the robot can perform, ii) the task previously assigned to the robot, iii) the current location of the robot, iv) the state of the robot (ex: power state, cleanliness state, battery state, etc.) Based on this, it is possible to specify a robot capable of responding to the request.
  • various information on each robot exists in the database, and the cloud server 20 may specify a robot to perform the mission based on the request based on the database.
  • the cloud server 20 may specify at least one robot to perform the mission based on its own judgment.
  • the cloud server 20 may perform its own determination based on various causes.
  • the cloud server 20 may determine whether a service needs to be provided to a specific user or a specific space existing in the building 1000 .
  • the cloud server 20 senses and receives data from at least one of a sensing unit 120 (see FIGS. 4 to 6) existing in the building 1000, a sensing unit included in the facility infrastructure 200, and a sensing unit provided in a robot. Based on the received information, it is possible to extract a specific target for which service needs to be provided.
  • the specific object may include at least one of a person, space, or object.
  • Objects may refer to facilities, objects, and the like located in the building 1000 .
  • the cloud server 20 may specify the type of service required for the extracted specific target and control the robot to provide the specific service to the specific target.
  • the cloud server 20 may specify at least one robot to provide a specific service to a specific target.
  • the cloud server 20 may determine an object for which a service needs to be provided based on various determination algorithms.
  • the cloud server 20 may include at least one of a sensing unit 120 present in the building 1000 (see FIGS. 4 to 6), a sensing unit included in the facility infrastructure 200, and a sensing unit provided in a robot. Based on the information sensed and received from , the type of service such as road guidance, serving, stair movement, etc. may be specified. And, the cloud server 20 may specify a target for which the corresponding service is required. Furthermore, the cloud server 20 may specify a robot capable of providing a specified service so that the service is provided by the robot.
  • the cloud server 20 may determine a specific space in which a service needs to be provided based on various determination algorithms.
  • the cloud server 20 may include at least one of a sensing unit 120 present in the building 1000 (see FIGS. 4 to 6), a sensing unit included in the facility infrastructure 200, and a sensing unit provided in a robot. Based on the information sensed and received from, extracting a specific space or object requiring service provision, such as a target user for delivery, a guest requiring guidance, a contaminated space, a contaminated facility, a fire zone, etc., and the specific space or object A robot capable of providing the corresponding service can be specified so that the service is provided by the robot.
  • the cloud server 20 may assign a mission to the robot and perform a series of controls necessary for the robot to perform the mission.
  • a series of controls are i) setting the movement path of the robot, ii) specifying the facility infrastructure to be used to move to the destination where the mission is to be performed, iii) communication with the specified facility infrastructure, iv) control of the specified facility infrastructure , v) monitoring the robot performing the mission, vi) evaluating the driving of the robot, and vii) monitoring whether or not the robot has completed the mission.
  • the cloud server 20 may specify a destination where the robot's mission is to be performed, and set a movement path for the robot to reach the destination.
  • the robot R may be controlled to move to a corresponding destination in order to perform a mission.
  • the cloud server 20 may set a movement path for reaching a destination from a location where the robot starts (starts) performing the mission (hereinafter referred to as “mission performance start location”).
  • the position where the robot starts to perform the mission may be the current position of the robot or the position of the robot at the time when the robot starts to perform the mission.
  • the cloud server 20 may generate a movement path of a robot to perform a mission based on a map (or map information) corresponding to the indoor space 10 of the building 1000 .
  • the map may include map information for each space of the plurality of floors 10a, 10b, 10c, ... constituting the indoor space of the building.
  • the movement route may be a movement route from a mission performance start location to a destination where the mission is performed.
  • map information and moving routes are described as being related to an indoor space, but the present invention is not necessarily limited thereto.
  • the map information may include information on an outdoor space, and the movement path may be a path leading from an indoor space to an outdoor space.
  • the indoor space 10 of the building 1000 may be composed of a plurality of different floors 10a, 10b, 10c, 10d, ..., and the mission start location and destination are the same. It can be located on a floor or on different floors.
  • the cloud server 20 may use map information on the plurality of floors 10a, 10b, 10c, 10d, ..., to create a movement path of a robot to perform a service within the building 1000.
  • the cloud server 20 may specify at least one facility that the robot must use or pass through to move to a destination among facility infrastructures (a plurality of facilities) disposed in the building 1000 .
  • the cloud server 20 specifies at least one facility 204, 205 to assist the robot in moving between floors, and It is possible to create a movement route including the point where the equipment is located.
  • the facility for assisting the robot to move between floors may be at least one of a robot-only elevator 204, a common elevator 213, and an escalator 205.
  • various types of facilities assisting the robot to move between floors may exist.
  • the cloud server 20 checks a specific floor corresponding to the destination among the plurality of floors 10a, 10b, 10c, ... of the indoor space 10, and the robot's mission start position (ex: service Based on the position of the robot at the time of starting the corresponding task), it may be determined whether the robot needs to move between floors to perform the service.
  • the cloud server 20 may include a facility (means) for assisting the robot to move between floors on the movement path based on the determination result.
  • the facility for assisting the robot to move between floors may be at least one of a robot-only elevator 204, a shared elevator 213, and an escalator 205.
  • the cloud server 20 may create a movement path so that a facility assisting the robot to move between floors is included in the movement path of the robot.
  • the cloud server 20 when the robot-only passages 201 and 202 are located on the movement path of the robot, uses the robot-only passages 201 and 202 to move the robot.
  • a movement path can be created including the point where (201, 202) is located.
  • the robot passage may be formed of at least one of a first passage (or first type passage) 201 and a second passage (or second type passage) 202 .
  • the first exclusive passage and the second exclusive passage 201, 202 may be provided together on the same floor or may be provided on different floors.
  • the first exclusive passage 201 and the second exclusive passage 202 may have different heights relative to the floor of the building.
  • the cloud server 20 may control the driving characteristics of the robot on the robot-only passage to be changed based on the type of the robot-only passage used by the robot and the degree of congestion around the robot-only passage. As shown in FIGS. 3 and 8 , when the robot travels in the second exclusive passage, the cloud server 20 may change the driving characteristics of the robot based on the degree of congestion around the exclusive passage for the robot. Since the second exclusive passage is a passage accessible to humans or animals, safety and movement efficiency are considered together.
  • the driving characteristics of the robot may be related to the driving speed of the robot.
  • the degree of congestion may be calculated based on an image received from at least one of a camera (or image sensor) 121 disposed in the building 1000 and a camera disposed in the robot. Based on these images, the cloud server 20 may control the traveling speed of the robot to be less than or equal to a predetermined speed when the path where the robot is located and the passage dedicated to the robot in the direction of travel is congested.
  • the cloud server 20 uses the map information for the plurality of floors 10a, 10b, 10c, 10d, ..., to generate a movement path of a robot to perform a service within the building 1000, and at this time , At least one facility that the robot must use or pass through to move to a destination among facility infrastructures (a plurality of facilities) disposed in the building 1000 may be specified. And, it is possible to create a movement route that includes at least one specified facility on the movement route.
  • a robot traveling in the indoor space 10 to perform a service may sequentially use or pass through at least one facility along a movement path received from the cloud server 20 and drive to a destination.
  • the order of facilities to be used by the robot may be determined under the control of the cloud server 20 . Furthermore, the order of facilities to be used by the robot may be included in the information on the movement path received from the cloud server 20 .
  • robot-specific facilities (201, 202, 204, 208, 209, 211) exclusively used by robots and shared facilities (205, 206) jointly used by humans , 207, 213) may be included.
  • Robot-exclusive facilities exclusively used by robots include facilities (208, 209) that provide functions necessary for robots (ex: charging function, washing function, standby function) and facilities used for robot movement (201, 202, 204 , 211).
  • the cloud server 20 When the robot creates a movement path, the cloud server 20 causes the robot to move (or pass) using the robot-exclusive facility when there is a robot-exclusive facility on the path from the mission start position to the destination. You can create a movement path that That is, the cloud server 20 may create a movement path by giving priority to facilities dedicated to the robot. This is to increase the efficiency of the movement of the robot. For example, the cloud server 20 may create a movement path including the robot-specific elevator 204 when both the robot-specific elevator 204 and the common elevator 213 exist on the movement path to the destination. there is.
  • the robot traveling in the building 1000 according to the present invention can travel in the indoor space of the building 1000 to perform its duties using various facilities provided in the building 1000.
  • the cloud server 20 may communicate with a control system (or control server) of at least one facility used or scheduled to be used by the robot for smooth movement of the robot.
  • a control system or control server
  • the unique control systems for controlling the facilities communicate with at least one of the cloud server 20, the robot R, and the building 1000 so that the robot R uses the facilities. Appropriate control can be performed for each facility to
  • the cloud server 200 may monitor the location of robots traveling in the building 1000 in real time or at preset time intervals.
  • the cloud server 1000 provides location information on all of the plurality of robots traveling in the building 1000. or, if necessary, selectively monitoring the location information of only a specific robot.
  • the location information of the robot being monitored can be stored on a database in which the information of the robot is stored, and the location information of the robot changes over time. can be continuously updated.
  • Methods for estimating the positional information of the robot located in the building 1000 can be very diverse. Hereinafter, an embodiment of estimating the positional information of the robot will be described.
  • 9 to 11 are conceptual diagrams for explaining a method of estimating the position of a robot traveling in a robot-friendly building according to the present invention.
  • the cloud server 20 receives an image of the space 10 using a camera (not shown) provided in the robot R, and receives It is made to perform visual localization to estimate the position of the robot from the image.
  • the camera is configured to capture (or sense) an image of the space 10, that is, an image of the robot R's surroundings.
  • robot image an image acquired using a camera provided in the robot R
  • space image the image acquired through the camera disposed in the space 10
  • the cloud server 20 is configured to acquire a robot image 910 through a camera (not shown) provided in the robot R. Also, the cloud server 20 may estimate the current location of the robot R using the obtained robot image 910 .
  • the cloud server 20 compares the robot image 910 with the map information stored in the database, and as shown in (b) of FIG. 9, the location information corresponding to the current location of the robot R (eg, “3rd floor A area (3, 1, 1)”) can be extracted.
  • the map of the space 10 may be a map prepared based on Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) by at least one robot moving the space 10 in advance.
  • SLAM Simultaneous Localization and Mapping
  • the map of the space 10 may be a map generated based on image information.
  • the map of the space 10 may be a map generated by vision (or visual) based SLAM technology.
  • the cloud server 20 provides coordinate information (for example, (3rd floor, area A (3, 1)) as shown in (b) of FIG. , 1,))
  • the specified coordinate information may soon be the current location information of the robot (R).
  • the cloud server 20 compares the robot image 910 obtained from the robot R with a map generated by the vision (or visual) based SLAM technology to estimate the current location of the robot R.
  • the cloud server 20 i) specifies an image most similar to the robot image 910 by using an image comparison between the robot image 910 and images constituting a pre-generated map, and ii) the specified
  • the location information of the robot R may be specified by acquiring location information matched to the image.
  • the cloud server 20 uses the acquired robot image 910 to determine the current location of the robot. can be specified.
  • the cloud server 20 provides location information (eg, coordinates) corresponding to the robot image 910 from map information previously stored in a database (eg, it can also be named “reference map”). information) can be extracted.
  • the position estimation of the robot R may be performed by the robot R itself. . That is, the robot R may estimate the current position based on the image received from the robot R itself in the manner described above. Then, the robot R may transmit the estimated location information to the cloud server 20 . In this case, the cloud server 20 may perform a series of controls based on location information received from the robot.
  • the cloud server 20 can specify at least one camera 121 disposed in the indoor space 10 corresponding to the location information.
  • the cloud server 20 may specify the camera 121 disposed in the indoor space 10 corresponding to the location information from matching information related to the camera 121 stored in the database.
  • the cloud server 20 obtains a robot image 910 obtained from the robot R itself and a camera 121 disposed in a space where the robot R is located for control of the robot R.
  • the image can be output together with the display unit of the control system. Therefore, a manager who remotely manages and controls the robot R from inside or outside the building 1000 can obtain not only the robot image 910 obtained from the robot R, but also the image of the space where the robot R is located. In consideration of, it is possible to perform remote control on the robot (R).
  • position estimation of a robot traveling in the indoor space 10 may be performed based on a tag 1010 provided in the indoor space 10, as shown in FIG. 10(a).
  • location information corresponding to a point to which the tag 1010 is attached may match and exist in the tag 1010 , as shown in (b) of FIG. 10 . That is, tags 1010 having different identification information may be respectively provided at a plurality of different points in the indoor space 10 of the building 1000 . Identification information of each tag and location information of a point where the tag is attached may match each other and exist in a database.
  • the tag 1010 may include location information matched to each tag 1010 .
  • the robot R may recognize the tag 1010 provided in the space 10 by using a sensor provided in the robot R. Through this recognition, the robot R can determine the current location of the robot R by extracting location information included in the tag 1010 . Such extracted location information may be transmitted from the robot R to the cloud server 20 through the communication unit 110 . Accordingly, the cloud server 20 may monitor the locations of the robots traveling in the building 20 based on the location information received from the robot R that has sensed the tags.
  • the robot R may transmit identification information of the recognized tag 1010 to the cloud server 20 .
  • the cloud server 20 may monitor the location of the robot within the building 1000 by extracting location information matched to the identification information of the tag 1010 from the database.
  • the term of the tag 1010 described above may be variously named.
  • this tag 1010 can be variously named as a QR code, a barcode, an identification mark, and the like.
  • the term of the tag reviewed above can be used by replacing it with “marker”.
  • Various information about the robot R can be stored in the database.
  • Various information about the robot R may include identification information (eg, serial number, TAG information, QR code information, etc.) for identifying the robot R located in the indoor space 10.
  • identification information of the robot R may be included in an identification mark (or identification mark) provided to the robot R, as shown in FIG. 11 .
  • This identification mark can be sensed or scanned by the building control system 1000a or the facility infrastructure 200 .
  • identification marks 1101, 1102, and 1103 of the robot R may include identification information of the robot.
  • the identification mark (1101, 1102, 1103) is a barcode (barcode, 1101), serial information (or serial information, 1102), QR code (1103), RFID tag (not shown) or NFC tag (not shown) ) and so on. Barcode (1101), serial information (or serial information, 1102), QR code (1103), RFID tag (not shown) or NFC tag (not shown) is provided (or attached) with an identification mark It may be made to include identification information of the robot.
  • the robot identification information is information for distinguishing each robot, and may have different identification information even if the robots are of the same type. Meanwhile, the information constituting the identification mark may be configured in various ways other than the barcode, serial information, QR code, RFID tag (not shown) or NFC tag (not shown) discussed above.
  • the cloud server 20 extracts identification information of the robot R from an image received from a camera installed in the indoor space 10, a camera installed in another robot, or a camera provided in facility infrastructure, and ), the location of the robot can be identified and monitored.
  • a means for sensing the identification mark is not necessarily limited to a camera, and a sensing unit (eg, a scanning unit) may be used according to the shape of the identification mark.
  • a sensing unit may be provided in at least one of the indoor space 10 , robots, and facility infrastructure 200 .
  • the cloud server 20 may determine the position of the robot R from an image received from the camera. At this time, the cloud server 20 is based on at least one of location information where the camera is placed and location information of the robot in the image (precisely, location information of a graphic object corresponding to the robot in an image taken with the robot as a subject) Thus, the position of the robot R can be grasped.
  • identification information on cameras disposed in the indoor space 10 may be matched with location information on locations where cameras are disposed. Accordingly, the cloud server 20 may extract location information of the robot R by extracting the location information matched with the identification information of the camera that has taken the image from the database.
  • the cloud server 20 may determine the location of the robot R from scan information sensed by the scan unit. On the database, identification information on the scan unit disposed in the indoor space 10 may be matched with location information on a place where the scan unit is disposed. Accordingly, the cloud server 20 may extract location information of the robot R by extracting location information matched to the scanning unit that has scanned the identification mark provided in the robot from the database.
  • the cloud server 20 can efficiently and accurately control the robot within the building by monitoring the position of the robot.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram for explaining a robot included in the robot system according to the present invention.
  • the robot may include a communication unit 1201, a storage unit 1202, a driving unit 1203, a control unit 1204, and a sensor unit. Since the communication unit 1201 and the storage unit 1202 have been described above, a detailed description thereof will be omitted.
  • the driving unit 1203 is configured to move the robot in space.
  • the driving unit 1203 is configured to control at least one of a moving direction and a moving speed of the robot, and the controller 1204 controls the driving unit 1203 so that the robot can travel according to a set movement path.
  • the driving unit 1203 may be controlled by the control unit 1204 included in the robot and the cloud server 20. Unless otherwise limited in this specification, control of the robot by any one of the control unit 1204 and the cloud server 20 included in the robot is also possible by the other one.
  • control unit 1204 may be configured to control the overall operation of the robot related to the present invention.
  • the control unit 1204 may process input or output signals, data, information, etc. through the components described above, or provide or process appropriate information or functions to the user.
  • control unit 1204 means a control unit provided in the robot.
  • control unit 1204 generates a control command based on the occurrence of an obstacle related to the obstacle in the present invention, and utilizes at least one of the control command received from the server and the control command generated in the robot to avoid the path. generate Unless otherwise limited in this specification, the second control command and creation of the avoidance path are performed by the control unit 1204 provided in the robot.
  • each robot may include at least one sensor, and the at least one sensor periodically senses the surrounding environment to generate sensing information.
  • the robot transmits the generated sensing information to the server.
  • FIGS. 14 and 15 are conceptual diagrams showing a robot control method according to the present invention.
  • a step of receiving a first control command from the server proceeds (S110).
  • the server means the cloud server 20.
  • the map means map information stored in the cloud server 20 .
  • the server transmits control commands related to driving of the robot to the robot.
  • the server generates a first control command allowing the robot to travel in a space within a building. For example, when a task is assigned to a robot, the server generates a first control command allowing the robot to reach a destination in a building for performing the task.
  • a control command related to driving of the robot may include a driving path.
  • the driving route may include information related to at least one of route information defining a space within a building that the robot must pass through to reach a destination, and information related to at least one of a driving direction, a driving speed, a rotating direction, and a rotating speed of the robot.
  • the server when a task is assigned to a robot, the server specifies a destination in a building for the robot to perform the task, and sets a route for the robot to move to the destination.
  • at least one of a traveling direction, a traveling speed, a rotational direction, and a rotational speed of the robot is set according to the position of the robot.
  • At least one of the driving direction, driving speed, rotation direction, and rotation speed of the robot may vary according to the location of the robot in a building.
  • the server may also set the driving direction, driving speed, rotation direction, and rotation speed for each position of the robot.
  • the server may prioritize setting only the route for the robot to move to the destination, and then set the driving direction, driving speed, rotation direction, and rotation speed of the robot in real time according to the location of the robot, and transmit it to the robot.
  • control command of the robot includes path information defining the space within the building through which the robot must pass in order to reach the destination within the building, driving direction information, driving speed information, rotation direction information, and At least one of rotational speed information may be included.
  • the first control command refers to a control command generated by the server and transmitted to the robot, and may include a driving path for the robot to reach a destination.
  • the first control command may include all command information related to driving of the robot generated by the server and transmitted to the robot.
  • the robot After receiving the first control command from the server, the robot travels in space based on the first control command.
  • a step of sensing the space may be performed while the specific robot is traveling in the space. Based on this, a step of determining whether an obstacle event related to an obstacle located in the space has occurred based on the sensing information sensed by the specific robot is performed (S120).
  • the specific robot may travel in the space according to the first control command or an avoidance control command to be described later. That is, the control command for the specific robot to travel in the space may be a control command received from a server or a control command generated by the robot.
  • At least one sensor is provided in the specific robot, and the at least one sensor can collect environmental information around the robot.
  • the control unit included in the robot may determine whether or not a failure event related to an obstacle has occurred based on sensing information generated by a sensor unit included in the robot.
  • Robots and humans coexist in the space within the building according to the present invention. Accordingly, from the perspective of the robot, various obstacles exist in the space within the building. Specifically, a person moving in a building, a cargo carried by a person, a structure installed by a person, and the like are obstacles that hinder the driving of the robot. In this specification, the types of obstacles are not specifically limited, and all objects obstructing the driving of the robot are referred to as obstacles.
  • the server may store structural information within the building and environmental information defining the location and size of infrastructure deployed within the building.
  • An object defined by the environment information is not defined as an obstacle.
  • other robots in motion are not defined as obstacles because they are objects that can be controlled by the server.
  • the robot transmits sensing information generated by a sensor unit included in the robot to a server, and the server may determine whether a failure event has occurred based on the received sensing information.
  • an obstacle-related failure event refers to a situation in which a robot cannot drive according to the first control command due to an obstacle disposed in a space.
  • the failure event may mean a situation in which a collision between the robot and an obstacle is expected when an obstacle is detected on the robot's movement path and the robot travels along the robot's movement path.
  • the obstacle event may indicate a situation in which a collision between the robot and an obstacle is expected when the obstacle moves in the direction where the robot is located and the robot does not avoid the moving obstacle.
  • an obstacle-related failure event refers to any situation in which the robot cannot perform control according to the first control command received from the server due to the obstacle.
  • a step of generating a second control command related to the failure event proceeds (S130).
  • the second control command refers to a control command generated by a controller included in the robot. That is, when a failure event occurs, the robot may generate a new control command different from the first control command in a control unit included in the robot.
  • the second control command may be a control command for driving the robot differently from at least one of a traveling direction, a traveling speed, a rotating direction, and a rotating speed according to the first control command.
  • the second control command may include a driving path, and the driving path included in the second control command is path information defining a space within a building through which the robot must pass in order to reach a destination within the building. , at least one of driving direction information, driving speed information, rotation direction information, and rotation speed information.
  • the first control command may be a control command for driving the robot in the first direction for 3 seconds.
  • the second control command may be a control command for driving the robot in a second direction opposite to the first direction for 1 second.
  • a destination included in a driving route corresponding to the first control command may be different from a destination included in a driving route corresponding to the second control command.
  • the destination included in the driving route corresponding to the first control command may be a point in a building to which the robot must move to perform a mission
  • the destination included in the driving route corresponding to the second control command may be to overcome obstacles. It may be a point in a building that can be completely avoided.
  • the second control command generated within the robot may be a control command generated through a simple algorithm.
  • the control unit included in the robot may generate a simple control command for avoiding the obstacle when an obstacle event related to the obstacle occurs.
  • a control unit included in the robot may generate a control command allowing the robot to travel in a direction opposite to a direction in which an obstacle is sensed.
  • the controller included in the robot may generate a control command to stop the robot for a predetermined time when an obstacle is detected.
  • the controller included in the robot may generate a control command to reduce the driving speed by 50% when an obstacle is detected.
  • control unit included in the robot may create a driving path capable of avoiding the failure event. Accordingly, the second control command may include information related to the driving route.
  • the control unit included in the robot may generate a control command to quickly avoid the failure event by minimizing an amount of calculation.
  • a step of generating an avoidance path for the failure event proceeds, and a step of controlling the specific robot to move along the avoidance path. (S150) is performed.
  • the control unit included in the robot generates an avoidance path based on at least one of driving paths corresponding to each of the first and second control commands.
  • the avoidance path can be generated in two ways.
  • the control unit included in the robot may generate an avoidance control command by combining the first control command received from the server and the second control command generated in the robot.
  • the first and second control commands may include information related to at least one of a traveling speed, a traveling direction, a traveling distance, and a traveling path of the robot.
  • the server may control at least one of a traveling speed, a traveling direction, a traveling distance, and a traveling path of the robot by transmitting a control command to the robot.
  • an avoidance control command generated by combining the first and second control commands is It may include a driving speed and a driving route combining the driving speed and driving direction included in each of the first and second control commands.
  • each of the first and second control commands includes information related to a driving path of the robot
  • the control unit included in the robot selects among the driving paths corresponding to the first and second control commands, respectively.
  • An avoidance path can be created based on at least one.
  • the control unit included in the robot may combine the first and second control commands to generate an avoidance control command including at least one of a driving speed, a traveling direction, a traveling distance, and a traveling path of the robot.
  • 'the control unit included in the robot generates an avoidance control command'
  • 'the control unit included in the robot creates an avoidance path' may be interchanged in the same meaning. Accordingly, the expression 'the control unit included in the robot creates an avoidance path' can be interpreted as 'the control unit included in the robot generates an avoidance control command'.
  • the control unit included in the robot R moves in a second direction 1423 different from the first direction 1421 in which the robot was traveling. ) may generate a second control command to drive.
  • the control unit included in the robot may generate an avoidance path 1411 by considering both the driving path 1410 of the existing robot and the second control command.
  • the avoidance path 1411 is not generated by the control unit, but may be a trajectory of the robot as a result of avoidance control for avoiding the obstacle 1401 .
  • the control unit included in the robot R travels in a second direction 1423 different from the first direction 1421 in which the robot was traveling. A second control command to do so may be generated.
  • the control unit included in the robot may generate an avoidance control command including a traveling speed and a traveling direction of the robot for obstacle avoidance by considering both the existing robot traveling path 1410 and the second control command.
  • the control unit included in the robot may perform control to return to the existing driving path 1410 of the robot. Accordingly, the driving trajectory of the robot may be formed as shown in 1411 .
  • control unit included in the robot combines information related to at least one of the driving direction, driving speed, rotational direction, and rotational speed corresponding to the first and second control commands, respectively, and travels corresponding to the first and second control commands. You can create a driving route that combines routes.
  • the first control command is composed of the first vector 1521a defining the traveling direction and traveling speed of the robot
  • the second control command is the traveling direction and traveling speed of the robot.
  • the avoidance path may be defined as a composite vector 1523a of the first and second vectors.
  • each of the first and second control commands is weighted based on sensing information generated by a sensor unit included in the robot. can be set. Accordingly, the avoidance path may be generated in consideration of weights set for each of the first and second control commands.
  • Weights assigned to each of the first and second control commands include a position related to the failure event, a distance between the specific robot and a position related to the failure event, a time at which the specific robot reaches the position associated with the failure event, the It may be set based on at least one of the type of failure event, the moving speed of the object related to the failure event, the moving direction of the object related to the failure event, and whether the first control command is generated in consideration of the failure event. .
  • the controller included in the robot may calculate a distance between the robot and an obstacle based on the sensing information, and set weights for each of the first and second control commands based on the distance. Specifically, as the distance between the robot and the obstacle increases, the control unit may set a larger weight for the first control command and a smaller weight for the second control command. Furthermore, when the distance between the robot and the obstacle exceeds a predetermined distance, the controller may control the robot according to the first control command without generating the second control command.
  • the weight of the vector 1522b corresponding to the second control command corresponds to the first control command. It is set larger than the weight of the corresponding vector 1521b. Accordingly, the synthesized vector 1523b is generated similarly to the vector 1522b corresponding to the second control command.
  • the weight of the vector 1522c corresponding to the second control command is It is set greater than the weight of the vector 1521c corresponding to 1 control command. Accordingly, the synthesized vector 1523c is generated similarly to the vector 1521c corresponding to the first control command.
  • control unit included in the robot may set weights for each of the first and second control commands based on the speed at which the obstacle moves in the direction of the robot. Specifically, the control unit may set a smaller weight for the first control command and a larger weight for the second control command as the speed of the obstacle increases.
  • control unit included in the robot calculates the expected collision time between the robot and the obstacle based on the speed of the robot, the speed of the obstacle, and the distance between the obstacle and the robot, and the expected collision time Weights may be set for each of the first and second control commands based on Specifically, the control unit may set a smaller weight for the first control command and a larger weight for the second control command as the predicted collision time is shorter.
  • avoidance of the failure event may be performed based on the second control command.
  • the control unit included in the robot determines at least one of a traveling path, a traveling direction, a traveling speed, a rotating direction, and a rotating speed included in the second control command. Obstacle avoidance can be performed using related information.
  • avoidance may be performed with only the second control command.
  • control unit included in the robot calculates the expected collision time between the robot and the obstacle based on the speed of the robot, the speed of the obstacle, and the distance between the obstacle and the robot, and the expected collision time is If it is less than the reference time, avoidance may be performed only with the second control command.
  • the present invention when an unexpected situation (for example, when an obstacle suddenly appears) occurs while the robot is driving, a control command not considering the unexpected situation previously received from the server and a method for avoiding the obstacle detected by the robot.
  • the present invention may set different weights for the control command generated by the server and the control command generated by the robot in consideration of the time available to cope with the obstacle.
  • the robot controlled by the present invention prioritizes quick avoidance of the obstacle when the response time to the obstacle is insufficient, and minimizes deviation from the preset driving path when the response time to the obstacle is sufficient.
  • the server may modify the first control command based on the occurrence of the failure event and transmit the modified first control command to the robot.
  • the avoidance route may be generated by combining a driving route corresponding to the modified first control command and a driving route corresponding to the second control command.
  • 16 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of avoiding an obstacle by utilizing a control command modified by a server and a control command generated in a robot.
  • the weight assigned to the first control command before modification is higher than the weight assigned to the modified first control command, and the weight assigned to the modified first control command is greater than the weight assigned to the second control command.
  • the control unit included in the robot may create an avoidance path by considering the modified control command received from the server as the highest priority.
  • the server when a failure event occurs, the server generates a correction vector 1624 by correcting the driving speed and driving direction included in the vector 1621 defining the conventional driving speed and driving direction.
  • the control unit may generate a synthesized vector 1623 by synthesizing the correction vector 1624 and the vector 1622 corresponding to the second control command.
  • the present invention can perform avoidance of failure events by utilizing both the control command generated from the server and the control command generated within the robot.
  • the present invention may generate an avoidance path by utilizing only one of a control command generated from a server and a control command generated within a robot.
  • 17 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of avoiding an obstacle by selecting one of a control command modified by a server and a control command generated in a robot.
  • control unit included in the robot sets priorities to each of the first and second control commands, and the avoidance path is set according to the priority set to each of the first and second control commands, One of the driving paths corresponding to each of the 2 control commands may be selected.
  • a controller included in a robot calculates a distance between the robot and an obstacle based on the sensing information, and controls the first and second controls based on the distance. You can set a priority for each command. Specifically, when the distance d1 between the robot R and the obstacle 1601 is within the reference distance, the control unit prioritizes the second control command 1622b with respect to the first control command 1621a. You can set it higher than the priority. On the other hand, referring to (b) of FIG. 17, the control unit prioritizes the first control command 1621b when the distance d2 between the robot R and the obstacle 1601 exceeds the reference distance. may be set higher than the priority of the second control command 1622b.
  • the controller included in the robot may set priorities for each of the first and second control commands based on the current speed of the robot or the speed at which the obstacle moves in the direction of the robot. Specifically, the control unit may set a higher priority for the first control command than a priority for the second control command when any one of the speed of the robot and the speed of the obstacle is within the reference speed. Alternatively, the control unit may set the priority of the second control command higher than the priority of the first control command when one of the speed of the robot and the speed of the obstacle exceeds the reference speed. .
  • the control unit included in the robot calculates the expected collision time between the robot and the obstacle based on the speed of the robot, the speed of the obstacle, and the distance between the obstacle and the robot, and the expected collision time Priorities may be set for each of the first and second control commands based on. Specifically, the control unit may set a higher priority for the first control command than a priority for the second control command when the expected collision time is within the reference time. In contrast, when the predicted collision time exceeds the reference time, the control unit may set a higher priority for the first control command than a priority for the second control command.
  • the controller When the priority corresponding to the first control command among the priorities of each of the first and second control commands is set high, the controller maintains a driving route according to the first control command, and when the server detects the error Receives a new control command related to event avoidance. Thereafter, the control unit may perform control related to avoiding the failure event based on the new control command.
  • the obstacle when an obstacle suddenly appears while the robot is driving, the obstacle is detected based on any one of the control command generated by the server and the control command generated by the robot in consideration of the time available to cope with the obstacle. avoid Through this, if the response time to the obstacle is insufficient, the highest priority is given to quick avoidance of the obstacle, and if the response time to the obstacle is sufficient, the preset driving path is maintained and a new control command is received from the server to prevent an obstacle. Enable event avoidance.
  • the present invention allows the robot to return to the original path after controlling the robot to move along the avoidance path.
  • FIG. 18 is a conceptual diagram illustrating a state in which a robot returns to an existing path after avoiding a failure event.
  • the control unit or server generates a return path for returning to a travel path corresponding to the first control command after the specific robot travels along the avoidance path, and the specific robot follows the return path to the first control command.
  • Control related to the specific robot may be performed to return to a driving path corresponding to a command.
  • the control unit or server may create a return path through which the robot can return to an existing driving path.
  • Path 1825 can be created.
  • the present invention creates only a short return path that allows the robot to return to the existing driving path to the robot's destination after avoiding an obstacle that suddenly appears, so that a new path to the destination is created each time the robot avoids an obstacle. Avoid creating driving routes.
  • the present invention can prevent unnecessary consumption of computational resources of the server, enhance the stability of the robot, and improve the performance of the robot.
  • the present invention may track a specific obstacle in a space and set a driving path in preparation for the specific obstacle. In this case, an avoidance path related to a specific obstacle is not created.
  • 19 is a conceptual diagram illustrating an embodiment in which an obstacle is tracked and reflected in a robot driving path.
  • the server specifies an obstacle to be tracked based on sensing information received from the robot, and generates the first control command based on information related to the obstacle to be tracked. That is, the server may continuously track a specific obstacle and generate a driving path of the robot in consideration of the obstacle being tracked.
  • the tracking of the obstacle may be performed using infrastructure disposed in the building as well as sensors provided in at least one robot disposed in the building.
  • the server may detect an obstacle from image information collected through CCTVs installed on the inner wall of a building and continuously track the location of the detected obstacle.
  • the present invention can utilize the infrastructure within the building to prevent obstacles that the server does not recognize from suddenly interfering with the robot's driving.
  • control unit or server determines whether a failure event occurs based on information related to obstacles other than the obstacle to be tracked. That is, the controller or server may not create an avoidance path for the obstacle being tracked.
  • the robot R After the robot R travels along a path path 1911 different from the existing path 1910a to avoid the first obstacle 1901, it returns to the conventional driving path 1910b. come back
  • the server performs tracking of the second obstacle 1902 based on the sensing information received from the robot R.
  • the server sets the driving paths 1910a and 1910b in consideration of the obstacle being tracked, and does not create a separate avoidance path for the second obstacle 1902 .
  • the present invention can minimize the sudden change of the robot's driving path to avoid the obstacle by tracking a specific obstacle and setting the robot's driving path considering the obstacle being tracked.
  • the present invention described above is executed by one or more processes in a computer and can be implemented as a program that can be stored in a computer-readable medium.
  • the present invention described above can be implemented as computer readable codes or instructions in a medium on which a program is recorded. That is, various control methods according to the present invention may be integrated or individually provided in the form of a program.
  • the computer-readable medium includes all types of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored.
  • Examples of computer-readable media include Hard Disk Drive (HDD), Solid State Disk (SSD), Silicon Disk Drive (SDD), ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc. there is
  • the computer-readable medium may be a server or cloud storage that includes storage and can be accessed by electronic devices through communication.
  • the computer may download the program according to the present invention from a server or cloud storage through wired or wireless communication.
  • the above-described computer is an electronic device equipped with a processor, that is, a CPU (Central Processing Unit), and there is no particular limitation on its type.
  • a processor that is, a CPU (Central Processing Unit)
  • CPU Central Processing Unit

Abstract

본 발명은 건물을 주행하는 로봇의 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 같은 공간 속에서 로봇과 사람이 함께 공존하며 사람에게 유용한 서비스를 제공하는 건물에 관한 것이다. 본 발명은 공간을 주행하는 로봇의 주행을 제어하는 방법을 제공할 수 있다. 본 발명은 서버로부터 상기 로봇의 주행과 관련된 제1 제어 명령을 수신하는 단계, 상기 제1제어 명령에 기반하여 상기 로봇이 상기 공간을 주행하고 있는 상태에서, 상기 로봇에서 센싱된 센싱 정보에 기반하여 상기 공간에 위치한 장애물과 관련된 장애 이벤트의 발생 여부를 판단하는 단계, 상기 로봇에서, 상기 장애 이벤트의 발생에 근거하여, 상기 장애물의 회피와 관련된 제2제어 명령을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

건물을 주행하는 로봇 제어 방법 및 시스템
본 발명은 건물을 주행하는 로봇의 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 같은 공간 속에서 로봇과 사람이 함께 공존하며 사람에게 유용한 서비스를 제공하는 건물에 관한 것이다.
기술이 발전함에 따라, 다양한 서비스 디바이스들이 나타나고 있으며, 특히 최근에는 다양한 작업 또는 서비스를 수행하는 로봇에 대한 기술 개발이 활발하게 이루어지고 있다.
나아가 최근에는, 인공 지능 기술, 클라우드 기술 등이 발전함에 따라, 로봇을 보다 정밀하고, 안전하게 제어하는 것이 가능해지고 있으며, 이에 따라 로봇의 활용도가 점차적으로 높아지고 있다. 특히, 기술의 발전으로 인하여, 로봇은 실내 공간에서 인간과 안전하게 공존할 수 있을 정도의 수준에 이르렀다.
이에, 최근에는 로봇이 인간의 업무 또는 작업을 대체하고 있으며, 특히 실내 공간에서 사람을 대상으로 로봇이 직접 서비스를 제공하는 다양한 방법들이 활발하게 연구되고 있다.
예를 들어, 공항, 역사, 백화점 등 공공 장소에서는 로봇들이 길안내 서비스를 제공하고 있으며, 음식점에서는 로봇들이 서빙 서비스를 제공하고 있다. 나아가, 오피스 공간, 공동 주거 공간 등에서는 로봇들이 우편물, 택배 등을 배송하는 배송 서비스를 제공하고 있다. 이 밖에도 로봇들은 청소 서비스, 방범 서비스, 물류 처리 서비스 등 다양한 서비스들을 제공하고 있으며, 로봇이 제공하는 서비스의 종류 및 범위는 앞으로도 기하급수적으로 늘어날 것이며, 서비스 제공 수준 또한 계속적으로 발전할 것으로 기대된다.
이러한, 로봇들은 실외 공간 뿐만 아니라, 사무실, 아파트, 백화점, 학교, 병원, 놀이시설 등과 같은 건물(또는 빌딩(building))의 실내 공간 내에서 다양한 서비스를 제공하고 있으며, 이 경우, 로봇들은 건물의 실내 공간을 이동하며 다양한 서비스들을 제공하도록 제어되고 있다.
한편, 서비스 로봇의 발달에 따라, 자유롭게 이동하는 로봇 서비스들이 출현하고 있다. 종래 네트워크 중심의 로봇들은, 중앙 서버에서 수신된 경로 정보에 근거하여, 제어되는 것이 일반적이기에, 로봇에서 센싱되는 실시간의 환경 정보를 반영하여 즉각적인 대응이 어려운 문제가 존재한다.
한국공개특허 제10-2020-0099611(2020.08.28)호와 같이, 종래에는 서버에서 생성된 경로를 기반으로 로봇이 주행하되, 로봇에서 감지된 센싱 정보에 기반하여 서버로부터 수신된 경로에 대한 정정을 수행하였다. 하지만, 종래 방법은 갑작스러운 장애물 검출 시 서버에 의한 로봇 제어에서 로봇 자체 제어로 전환하는 것으로, 최소한의 제어 장치만 내장된 로봇에서는 그 활용도가 떨어질 수 있다.
이에, 로봇이 갑작스러운 장애 상황에 대처할 수 있도록 하는 로봇 제어 기술에 대한 니즈가 여전히 존재한다.
한편, 로봇들이 실내 공간에서 다양한 서비스를 제공하거나, 생활하기 위해서는 로봇들은, 건물의 실내 공간을 자유롭게 이동하거나, 통과해야 하며, 경우에 따라 건물에 구비된 다양한 설비 인프라들(예를 들어, 엘리베이터, 에스컬레이터, 출입 통제 게이트 등)을 이용해야 하는 니즈가 존재한다.
이에, 건물 내에서 로봇을 이용한 보다 수준 높은 서비스를 제공하기 위해서는 서비스 단위(예를 들어, 길안내 서비스, 배송 서비스, 서빙 서비스 등)의 로봇 제어 기술에 대한 연구 뿐만 아니라, 로봇이 서비스를 제공하는 건물 자체에서, 로봇에 필요한 다양한 인프라를 지원할 수 있는 본질적인 연구가 필요하다.
본 발명은 건물에서 주행하는 로봇에 대한 제어 방법 및 시스템을 제공하는 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 건물에서 발생할 수 있는 돌발 상황에 대하여 로봇이 유연하게 대처할 수 있도록 하는 로봇 제어 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 클라우드 서버 및 로봇 내 연산 자원을 최소한으로 활용하면서 장애물에 효과적으로 대처할 수 있도록 하는 로봇 제어 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.
나아가, 본 발명은 로봇과 사람이 함께 공존하며, 사람에게 유용한 서비스를 제공하는 로봇 친화형 건물을 제공하기 위한 것이다.
나아가, 본 발명에 따른 로봇 친화형 건물은, 로봇이 이용 가능한 로봇 친화형의 다양한 설비 인프라를 제공함으로써, 로봇이 제공할 수 있는 서비스의 종류 및 범위를 확장할 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 로봇 친화형 건물은 다수의 로봇과 연동하는 클라우드 시스템을 이용하여, 다수의 로봇 및 설비 인프라를 유기적으로 제어함으로써, 보다 체계적으로 서비스를 제공하는 로봇의 주행을 관리할 수 있다. 이를 통해, 본 발명에 따른 로봇 친화형 건물은, 보다 안전하고, 신속하게, 그리고 정확하게 사람들에게 다양한 서비스를 제공할 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 건물에 적용된 로봇은 클라우드 서버에 의해 제어되는 브레인리스(brainless) 형식으로 구현될 수 있으며, 이에 의하면, 건물에 배치되는 다수의 로봇을 값비싼 센서 없이 저렴하게 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 고성능/고정밀로 제어할 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 공간을 주행하는 로봇의 주행을 제어하는 방법을 제공할 수 있다. 본 발명은 서버로부터 상기 로봇의 주행과 관련된 제1 제어 명령을 수신하는 단계, 상기 로봇이 상기 공간을 주행하고 있는 상태에서, 상기 공간에 대한 센싱을 수행하는 단계, 상기 로봇에서, 상기 로봇에서 센싱된 센싱 정보 중 상기 공간에 위치한 장애물과 관련된 정보에 기반하여, 상기 장애물의 회피와 관련된 제2제어 명령을 생성하는 단계, 상기 제1 및 제2 제어 명령에 기반하여, 상기 장애물에 대한 회피 제어 명령을 생성하는 단계 및 상기 회피 제어 명령을 따라 이동하도록 상기 로봇에 대한 제어를 수행하는 단계를 포함하는 로봇 제어 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 공간을 주행하는 로봇의 주행을 제어하는 시스템을 제공할 수 있다. 본 발명은 서버로부터 상기 로봇의 주행과 관련된 제1 제어 명령을 수신하는 통신부 및 상기 로봇이 상기 공간을 주행하고 있는 상태에서, 상기 공간에 대한 센싱을 수행하고, 상기 로봇에서 센싱된 센싱 정보 중 상기 공간에 위치한 장애물과 관련된 정보에 기반하여, 상기 장애물의 회피와 관련된 제2제어 명령을 생성하고, 상기 제1 및 제2 제어 명령에 기반하여, 상기 장애물에 대한 회피 제어 명령을 생성하고, 상기 회피 제어 명령을 따라 이동하도록 상기 로봇에 대한 제어를 수행하는 제어부를 포함하는 로봇 제어 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 클라우드 서버에 의해 제어되는 로봇이 주행하는 건물은, 상기 클라우드 서버로부터 상기 로봇의 주행과 관련된 제1 제어 명령을 수신하여, 상기 로봇으로 전송하는 통신부를 포함하고, 상기 클라우드 서버는, 상기 로봇이 상기 건물 내 공간을 주행하고 있는 상태에서, 상기 공간에 대한 센싱을 수행하고, 상기 로봇에서 센싱된 센싱 정보 중 상기 공간에 위치한 장애물과 관련된 정보에 기반하여, 상기 장애물의 회피와 관련된 제2제어 명령을 생성하며, 상기 제1 및 제2 제어 명령에 기반하여, 상기 장애물에 대한 회피 제어 명령을 생성하여, 상기 회피 제어 명령을 따라 이동하도록 상기 로봇에 대한 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 로봇이 주행 중 돌발 상황(예를 들어, 갑작스럽게 장애물이 나타나는 경우)이 발생하는 경우, 서버로부터 미리 수신된 돌발 상황이 고려되지 않은 제어 명령 및 로봇에서 감지된 장애물을 회피하기 위한 제어 명령을 모두 고려하는 방법을 제안함으로써, 로봇에서 다양한 돌발상황에 따른 장애 이벤트를 회피할 수 있도록 한다. 이때, 본 발명은 장애물에 대한 대처 가능 시간을 고려하여 서버에서 생성된 제어 명령 및 로봇에서 생성된 제어 명령의 가중치를 다르게 설정할 수 있다. 이를 통해, 본 발명에 의해 제어되는 로봇은 장애물에 대한 대처시간이 충분하지 않은 경우, 장애물에 대한 빠른 회피를 최우선으로 하고, 장애물에 대한 대처시간이 충분한 경우, 기 설정된 주행 경로에서 벗어나는 것을 최소화 하면서 장애물에 대처할 수 있도록 함으로써, 로봇의 상황에 맞는 적절한 대처가 가능하다.
또한, 본 발명은 로봇이 갑작스럽게 나타난 장애물 회피 후, 로봇의 목적지까지의 기존 주행 경로로 복귀할 수 있도록 하는 짧은 복귀 경로만을 생성함으로써, 로봇이 장애물을 회피할 때마다 목적지까지의 새로운 주행 경로를 생성하지 않도록 한다. 이를 통해, 본 발명은 서버의 연산 자원이 불필요하게 소모되는 것을 방지할 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 로봇 친화형 건물은 로봇, 자율주행, AI, 클라우드 기술이 융합되고, 연결되는 테크 컨버전스(Technological Convergence)를 이용하며, 이러한 기술과, 로봇 그리고 건물내 구비되는 설비 인프라가 유기적으로 결합되는 새로운 공간을 제공할 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 로봇 친화형 건물은 다수의 로봇과 연동하는 클라우드 서버를 이용하여, 다수의 로봇 및 설비 인프라를 유기적으로 제어함으로써, 보다 체계적으로 서비스를 제공하는 로봇의 주행을 체계적으로 관리할 수 있다. 이를 통해, 본 발명에 따른 로봇 친화형 건물은, 보다 안전하고, 신속하게, 그리고 정확하게 사람들에게 다양한 서비스를 제공할 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 건물에 적용된 로봇은 클라우드 서버에 의해 제어되는 브레인리스(brainless) 형식으로 구현될 수 있으며, 이에 의하면, 건물에 배치되는 다수의 로봇을 값비싼 센서 없이 저렴하게 제조할 수 있을 뿐만 아니라, 고성능/고정밀로 제어할 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 건물에서는 건물에 배치된 다수의 로봇에 할당된 임무와 이동 상황을 고려함은 물론, 사람을 배려하도록 주행이 제어됨으로써, 같은 공간 속에서 자연스럽게 로봇과 사람이 공존 할 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 건물에서는 로봇에 의한 사고 방지 및 예기치 못한 상황에 대응할 수 있도록 다양한 제어를 수행함으로써, 사람들에게 로봇이 위험한 것이 아닌, 친근하고 안전하다는 인식을 심어줄 수 있다.
도 1, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 로봇 친화형 건물을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 4, 도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 로봇 친화형 건물을 주행하는 로봇 및 로봇 친화형 건물에 구비된 다양한 설비를 제어하는 시스템을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 로봇 친화형 건물에 구비된 설비 인프라를 설명하기 위한 개념도들이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 로봇 친화형 건물을 주행하는 로봇의 위치를 추정하는 방법을 설명하기 위한 개념도들이다.
도 12는 본 발명에 따른 로봇 시스템에 포함된 로봇을 설명하기 위한 개념도이다.
도 13은 본 발명에 따른 로봇 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 14 및 15는 본 발명에 따른 로봇 제어 방법을 나타내는 개념도이다.
도 16은 서버에 의해 수정된 제어 명령과 로봇 내에서 생성된 제어 명령을 활용하여 장애물을 회피하는 일 실시 예를 나타내는 개념도이다.
도 17은 서버에 의해 수정된 제어 명령과 로봇 내에서 생성된 제어 명령 중 어느 하나을 선택하여 장애물을 회피하는 일 실시 예를 나타내는 개념도이다.
도 18은 로봇이 장애 이벤트를 회피한 후 기존 경로로 복귀하는 모습을 나타내는 개념도이다.
도 19는 장애물을 추적하여 로봇 주행 경로에 반영하는 실시 예를 나타내는 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 로봇 친화형 건물에 관한 것으로서, 사람과 로봇이 안전하게 공존하고, 나아가 건물 내에서 로봇이 유익한 서비스를 제공할 수 있는 로봇 친화형 건물을 제안한다.
보다 구체적으로, 본 발명은 로봇, 로봇 친화 인프라 및 이를 제어하는 다양한 시스템을 이용하여, 사람에게 유용한 서비스를 제공하는 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 건물에서는 사람과 다수의 로봇이 공존할 수 있으며, 다수의 로봇이 건물 내에서 자유롭게 이동할 수 있는 다양한 인프라(또는 설비 인프라)가 제공될 수 있다.
본 발명에서, 건물은 지속적인 거주, 생활, 업무 등을 위하여 만들어진 구조물로서, 상업용 건물, 산업용 건물, 기관용 건물, 거주용 건물 등과 같이 다양한 형태를 가질 수 있다. 또한, 상기 건물은 복수의 층을 가진 다층 건물과 이에 반대되는 단층 건물이 될 수 있다. 다만, 본 발명에서는 설명의 편의상 다층 건물에 적용되는 인프라 또는 설비 인프라를 예시로서 설명한다.
본 발명에서, 인프라 또는 설비 인프라는, 서비스 제공, 로봇의 이동, 기능 유지, 청결 유지 등을 위하여 건물에 구비되는 시설로서, 그 종류 및 형태는 매우 다양할 수 있다. 예를 들어, 건물에 구비되는 인프라는 이동 설비(예를 들어, 로봇 이동 통로, 엘리베이터, 에스컬레이터 등), 충전 설비, 통신 설비, 세척 설비, 구조물(예를 들어, 계단 등) 등과 같이 다양할 수 있다. 본 명세서에서는 이러한 설비들은 시설, 인프라, 시설 인프라 또는 설비 인프라로 명명하도록 하며, 경우에 따라 용어를 혼용하여 사용하도록 한다.
나아가, 본 발명에 따른 건물에서는 건물, 건물에 구비된 다양한 설비 인프라 및 로봇 중 적어도 하나가 서로 연동하여 제어됨으로써, 로봇이 안전하고, 정확하게 건물 내에서 다양한 서비스를 제공하도록 이루어질 수 있다.
본 발명은 다수의 로봇이 건물 내에서 주행하고, 임무(또는 업무)에 따른 서비스를 제공하며, 필요에 따라 대기 또는 충전 기능, 나아가 로봇에 대한 수리 및 세척 기능을 지원할 수 있는 다양한 설비 인프라가 구비된 건물을 제안한다. 이러한 건물은 로봇에 대한 통합 솔루션(또는 시스템)을 제공하며, 본 발명에 따른 건물은 다양한 수식어로서 명명될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 건물은, i)로봇이 이용하는 인프라를 구비하는 건물, ii)로봇 친화 인프라를 구비하는 건물, iii)로봇 친화형 건물, iv) 로봇과 사람이 함께 생활하는 건물, v)로봇을 이용한 다양한 서비스를 제공하는 건물과 등과 같이, 다양하게 표현될 수 있다.
한편, 본 발명에서 “로봇 친화”의 의미는, 로봇이 공존하는 건물에 대한 것으로서, 보다 구체적으로, 로봇의 주행을 허용하거나, 로봇이 서비스를 제공하거나, 로봇이 이용 가능한 설비 인프라가 구축되어 있거나, 로봇에게 필요한 기능(ex: 충전, 수리, 세척 등)을 제공하는 설비 인프라가 구축되어 있음을 의미할 수 있다. 이 경우에, 본 발명에서 “로봇 친화”는 로봇과 사람의 공존을 위한 통합 솔루션을 가지고 있다는 의미로 사용될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면과 함께, 본 발명에 대해 보다 구체적으로 살펴본다.
도 1, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 로봇 친화형 건물을 설명하기 위한 개념도들이고, 도 4, 도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 로봇 친화형 건물을 주행하는 로봇 및 로봇 친화형 건물에 구비된 다양한 설비를 제어하는 시스템을 설명하기 위한 개념도들이다. 나아가, 도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 로봇 친화형 건물에 구비된 설비 인프라를 설명하기 위한 개념도들이다.
먼저, 설명의 편의를 위하여, 대표적인 도면 부호를 정의하기로 한다.
본 발명에서, 건물은 도면 부호 “1000”을 부여하며, 건물(1000)의 공간(실내 공간 또는 실내 영역)은 도면 부호 “10”을 부여한다(도 8 참조). 나아가, 건물(1000)의 실내 공간을 구성하는 복수의 층들(floors)에 각각 해당하는 실내 공간은 도면 부호 10a, 10b, 10c등을 부여한다(도 8 참조). 본 발명에서 실내 공간 또는 실내 영역은 건물의 외부와 반대되는 개념으로 외벽에 의하여 보호되는 건물의 내부를 의미하는 것으로서, 공간을 의미하는 것으로 한정되지 않는다.
나아가, 본 발명에서 로봇은 도면 부호 “R”을 부여하며, 도면 또는 명세서에서는 로봇에 대하여 도면 부호를 기입하지 않더라도, 모두 로봇(R)으로 이해되어질 수 있다.
나아가, 본 발명에서 사람 또는 인간은 도면 부호 “U”를 부여하며, 사람 또는 인간은 동적인 객체로서 명명이 가능하다. 이때 동적인 객체는 반드시 사람만을 의미하는 것이 아니라, 강아지, 고양이와 같은 동물 또는 다른 적어도 하나의 로봇(예를 들어, 사용자의 개인 로봇, 다른 서비스를 제공하는 로봇 등), 드론, 청소기(예를 들어, 로봇 청소기)와 같이 움직임이 가능한 사물을 포함하는 의미로 받아들여질 수 있다.
한편, 본 발명에서 설명되는 건물(建物, building, structure, edifice, 1000)은 특별한 종류에 제한을 두지 않으며, 사람이 들어 살거나, 일을 하거나, 동물을 사육하거나, 또는 물건을 넣어 두기 위하여 지은 구조물을 의미할 수 있다.
예를 들어, 건물(1000)은 사무실, 오피스, 오피스텔, 아파트, 주상복합 아파트, 주택, 학교, 병원, 음식점, 관공서 등이 될 수 있으며, 본 발명은 이러한 다양한 종류의 건물들에 적용될 수 있다.
도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 건물(1000)에서는 로봇이 주행하며 다양한 서비스를 제공할 수 있다.
건물(1000)내에는 하나 또는 그 이상의 서로 다른 종류의 복수의 로봇들이 위치할 수 있으며, 이러한 로봇들은 서버(20)의 제어 하에, 건물(1000) 내를 주행하고, 서비스를 제공하며, 건물(1000)에 구비된 다양한 설비 인프라를 이용할 수 있다.
본 발명에서 서버(20)의 위치는 다양하게 존재할 수 있다. 예를 들어, 서버(20)는 건물(1000)의 내부 및 건물(1000)의 외부 중 적어도 하나에 위치할 수 있다. 즉, 서버(20)의 적어도 일부는 건물(1000)의 내부에 위치하고, 나머지 일부는 건물(1000)의 외부에 위치할 수 있다. 또는, 서버(20)는 건물(1000) 내부에 모두 위치하거나, 건물(1000) 외부에만 위치할 수 있다. 이에, 본 발명에서는, 서버(20)의 구체적인 위치에 대해서는 특별한 한정을 두지 않기로 한다.
나아가, 본 발명에서 서버(20)는 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing) 방식의 서버(클라우드 서버, 21) 및 엣지 컴퓨팅(Edge computing) 방식의 서버(엣지 서버, 22) 중 적어도 하나의 방식을 이용하도록 이루어질 수 있다. 나아가, 서버(20)는 클라우드 컴퓨팅 또는 엣지 컴퓨팅 방식 외에도, 로봇을 제어 가능한 방식이기만 하면 본 발명에 적용될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 서버(20)는 경우에 따라, 클라우드 컴퓨팅(Cloud Computing) 방식의 서버(21) 및 엣지 컴퓨팅(Edge computing) 방식을 혼합하여 로봇 및 건물(1000)내 구비된 설비 인프라 중 적어도 하나에 대한 제어를 수행할 수 있다.
한편, 클라우드 서버(21)와 엣지 서버(22)에 대해서 보다 구체적으로 살펴보면, 엣지 서버(22)는 전자 장치로서, 로봇(R)의 브레인(brain)으로 동작할 수 있다. 즉 각각의 엣지 서버(22)는 적어도 하나의 로봇(R)을 무선으로 제어할 수 있다. 이 때 엣지 서버(22)는 정해지는 제어 주기에 기반하여, 로봇(R)을 제어할 수 있다. 제어 주기는 로봇(R)과 관련된 데이터를 처리(processing)하도록 주어지는 시간과 로봇(R)에 제어 명령을 제공하도록 주어지는 시간의 합으로 결정될 수 있다. 클라우드 서버(21)는 로봇(R) 또는 엣지 서버(22) 중 적어도 어느 하나를 관리할 수 있다. 이 때 엣지 서버(22)는 로봇(R)에 대응하여 서버로서 동작하고, 클라우드 서버(21)에 대응하여 클라이언트로 동작할 수 있다.
로봇(R)과 엣지 서버(22)는 무선으로 통신할 수 있으며, 엣지 서버(22)와 클라우드 서버(21)는 유선 또는 무선으로 통신할 수 있다. 이 때 로봇(R)과 엣지 서버(22)는, 초고신뢰 저지연 통신(ultra-reliable and low latency communications; URLLC)이 가능한 무선 네트워크를 통하여, 통신할 수 있다. 예를 들면, 무선 네트워크는 5G 네트워크 또는 WiFi-6(WiFi ad/ay) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 5G 네트워크는, 초고신뢰 저지연 통신이 가능할 뿐 아니라, 초광대역 이동 통신(enhanced mobile broadband; eMBB) 및 대규모 사물 통신(massive machine type communications; mMTC)이 가능한 특징들을 가질 수 있다. 일 예로, 엣지 서버(22)는 MEC(mobile edge computing, multi-access edge computing) 서버를 포함하며, 기지국에 배치될 수 있다. 이를 통해, 로봇(R)과 엣지 서버(22) 간 통신에 따른 지연(latency) 시간이 단축될 수 있다. 이 때 엣지 서버(22)의 제어 주기에서, 로봇(R)으로 제어 명령을 제공하도록 주어지는 시간이 단축됨에 따라, 데이터를 처리하도록 주어지는 시간이 확대될 수 있다. 한편, 엣지 서버(22)와 클라우드 서버(21)는, 예컨대 인터넷(internet)과 같은 무선 네트워크를 통하여, 통신할 수 있다.
한편, 경우에 따라, 복수 개의 엣지 서버들은 무선 메시 네트워크(mesh network)를 통하여 연결될 수 있으며, 클라우드 서버(21)의 기능은 복수 개의 엣지 서버들에 분산될 수 있다. 이러한 경우, 어떤 로봇(R)에 대하여, 엣지 서버들 중 어느 하나가 로봇(R)을 위한 엣지 서버(22)로서 동작하고, 엣지 서버들 중 적어도 다른 하나가 엣지 서버들 중 어느 하나와 협력 하에, 로봇(R)을 위한 클라우드 서버(21)로서 동작할 수 있다.
본 발명에 따른 건물(1000)에 형성되는 네트워크 또는 통신망은 데이터를 수집하도록 구성되는 적어도 하나의 로봇(R), 로봇(R)을 무선으로 제어하도록 구성되는 적어도 하나의 엣지 서버(22), 및 엣지 서버(22)와 연결되고, 로봇(R)과 엣지 서버(22)를 관리하도록 구성되는 클라우드 서버(21) 간의 통신을 포함할 수 있다.
엣지 서버(22)는, 로봇(R)으로부터 상기 데이터를 무선으로 수신하고, 상기 데이터를 기반으로 제어 명령을 결정하고, 로봇(R)에 상기 제어 명령을 무선으로 전송하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 엣지 서버(22)는, 상기 데이터에 기반하여, 클라우드 서버(21)와 협력할 지의 여부를 판단하고, 클라우드 서버(21)와 협력하지 않아도 되는 것으로 판단되면, 정해진 제어 주기 내에서, 상기 제어 명령을 결정하고 상기 제어 명령을 전송하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 엣지 서버(22)는, 클라우드 서버(21)와 협력해야 하는 것으로 판단되면, 상기 데이터를 기반으로 클라우드 서버(21)와 통신하여, 상기 제어 명령을 결정하도록 구성될 수 있다.
한편, 로봇(R)은 제어 명령에 따라 구동될 수 있다. 예를 들면, 로봇(R)은 움직임을 변경함으로써 위치를 이동하거나 자세를 변경할 수 있으며, 소프트웨어 업데이트를 수행할 수 있다.
본 발명에서는, 설명의 편의를 위하여, 서버(20)를 “클라우드 서버”로 통일하여 명명하도록 하며, 도면 부호 “20”을 부여하도록 한다. 한편, 이러한 클라우드 서버(20)는 엣지 컴퓨팅의 엣지 서버(22)의 용어로도 대체될 수 있음은 물론이다.
나아가, “클라우드 서버”의 용어는 클라우드 로봇 시스템, 클라우드 시스템, 클라우드 로봇 제어 시스템, 클라우드 제어 시스템 등의 용어로 다양하게 변경될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 클라우드 서버(20)는 건물(1000)을 주행하는 복수의 로봇에 대한 통합 제어를 수행하는 것이 가능하다. 즉, 클라우드 서버(20)는 건물(1000)내 위치한 i)복수의 로봇(R)에 대한 모니터링을 수행하고, ii)복수의 로봇에 대해 임무(또는 업무)를 할당하며, iii)복수의 로봇(R)이 임무를 성공적으로 수행하도록 건물(1000)내 구비된 설비 인프라를 직접적으로 제어하거나, iv)설비 인프라를 제어하는 제어 시스템과 통신을 통하여 설비 인프라가 제어되도록 할 수 있다.
나아가, 클라우드 서버(20)는 건물에 위치한 로봇들의 상태 정보를 확인하고, 로봇들에 필요한 다양한 기능을 제공(또는 지원)할 수 있다. 여기에서, 다양한 기능은, 로봇들에 대한 충전 기능, 오염된 로봇에 대한 세척 기능, 임무가 완료된 로봇들에 대한 대기 기능 등이 존재할 수 있다.
클라우드 서버(20)는 로봇들에 대해 다양한 기능을 제공하기 위하여, 로봇들이 건물(1000)에 구비된 다양한 설비 인프라를 이용하도록, 로봇들을 제어할 수 있다. 나아가, 클라우드 서버는, 로봇들에 대해 다양한 기능을 제공하기 위하여, 건물(1000)내 구비된 설비 인프라를 직접적으로 제어하거나, 설비 인프라를 제어하는 제어 시스템과 통신을 통하여 설비 인프라가 제어되도록 할 수 있다.
이와 같이, 클라우드 서버(20)에 의해 제어되는 로봇들은 건물(1000)을 주행하며, 다양한 서비스를 제공할 수 있다.
한편, 클라우드 서버(20)는 데이터베이스에 저장된 정보를 근거로, 다양한 제어를 수행할 수 있으며, 본 발명에서 데이터베이스의 종류 및 위치에는 특별한 한정을 두지 않는다. 이러한 데이터베이스의 용어는 메모리, 저장부, 저장소, 클라우드 저장소, 외부 저장소, 외부 서버 등, 정보가 저장되는 수단을 의미하는 용어이면 자유롭게 변형되어 사용되어질 수 있다. 이하에서는 “데이터베이스”의 용어로 통일하여 설명하도록 한다.
한편, 본 발명에 따른 클라우드 서버(20)는 로봇들이 제공하는 서비스의 종류, 로봇에 대한 제어의 종류 등 다양한 기준에 근거하여 로봇에 대한 분산 제어를 수행할 수 있으며, 이 경우, 클라우드 서버(20)에는 하위 개념의 종속적인 서브 서버들이 존재할 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 클라우드 서버(20)는 다양한 인공지능 알고리즘에 근거하여, 건물(1000)을 주행하는 로봇을 제어할 수 있다.
나아가, 클라우드 서버(20)는 로봇을 제어하는 과정에서 수집되는 데이터들을 학습 데이터로서 활용하는 인공지능 기반의 학습을 수행하고, 이를 로봇의 제어에 활용함으로써, 로봇에 대한 제어가 이루어질수록 로봇을 보다 정확하고, 효율적으로 운용할 수 있다. 즉, 클라우드 서버(20)는 딥러닝 또는 머신 러닝을 수행하도록 이루어질 수 있다. 또한, 클라우드 서버(20)는 시뮬레이션 등을 통하여 딥러닝 또는 머신 러닝을 수행하고, 그 결과로서 구축된 인공지능 모델을 이용하여 로봇에 대한 제어를 수행할 수 있다.
한편, 건물(1000)에는 로봇의 주행, 로봇의 기능 제공, 로봇의 기능 유지, 로봇의 임무 수행 또는 로봇과 사람의 공존을 위하여 다양한 설비 인프라가 구비될 수 있다.
예를 들어, 도 1의 (a)에 도시된 것과 같이, 건물(1000) 내에는 로봇(R)의 주행(또는 이동)을 지원할 수 있는 다양한 설비 인프라(1, 2)가 구비될 수 있다. 이러한 설비 인프라(1, 2)는 건물(1000)의 층 내에서 로봇(R)의 수평 방향으로의 이동을 지원하거나, 건물(1000)의 서로 다른 층 사이를 로봇(R)이 이동하도록 수직 방향으로의 이동을 지원할 수 있다. 이와 같이, 상기 설비 인프라(1, 2)는 로봇의 이동을 지원하는 운송체계를 구비할 수 있다. 클라우드 서버(20)는 이러한 다양한 설비 인프라(1, 2)를 이용하도록 로봇(R)을 제어하여, 도 1의 (b)에 도시된 것과 같이, 로봇(R)이 서비스를 제공하기 위하여 건물(1000) 내를 이동하도록 할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 로봇들은 클라우드 서버(20) 및 로봇 자체에 구비된 제어부 중 적어도 하나에 근거하여 제어되어, 건물(1000) 내를 주행하거나, 부여된 임무에 해당하는 서비스를 제공하도록 이루어질 수 있다.
나아가, 도 1의 (c)에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 건물은 로봇과 사람들이 공존하는 건물로서, 로봇들은 사람(U), 사람이 사용하는 물건(예를 들어 유모차, 카트 등), 동물과 같은 장애물을 피하여 주행하도록 이루어지며, 경우에 따라 로봇의 주행과 관련된 알림 정보(3)를 출력하도록 이루어질 수 있다. 이러한 로봇의 주행은 클라우드 서버(20) 및 로봇에 구비된 제어부 중 적어도 하나의 근거 하에 장애물을 피하도록 이루어질 수 있다. 클라우드 서버(20)는 로봇에 구비된 다양한 센서(예를 들어, 카메라(이미지 센서), 근접 센서, 적외선 센서 등)를 통해 수신되는 정보에 근거하여, 로봇이 장애물을 피하여 건물(1000) 내를 이동하도록 로봇에 대한 제어를 수행할 수 있다.
또한, 도 1의 (a) 내지 (c)의 과정을 거쳐 건물 내를 주행하는 로봇은, 도 1의 (d)에 도시된 것과 같이, 건물 내에 존재하는 사람 또는 타겟 객체에게 서비스를 제공하도록 이루어질 수 있다.
로봇이 제공하는 서비스의 종류는, 로봇 마다 상이할 수 있다. 즉, 로봇은 용도에 따라 다양한 종류가 존재할 수 있으며, 로봇은 용도 마다 상이한 구조를 가지고, 로봇에는 용도에 적합한 프로그램이 탑재될 수 있다.
예를 들어, 건물(1000)에는 배송, 물류 작업, 안내, 통역, 주차지원, 보안, 방범, 경비, 치안, 청소, 방역, 소독, 세탁, 음료 제조, 음식 제조, 서빙, 화재 진압, 의료 지원 및 엔터테인먼트 서비스 중 적어도 하나의 서비스를 제공하는 로봇들이 배치될 수 있다. 로봇들이 제공하는 서비스는 위에서 열거된 예들 외에도 다양할 수 있다.
한편, 클라우드 서버(20)는 로봇들 각각의 용도를 고려하여, 로봇들에게 적절한 임무를 할당하고, 할당된 임무가 수행되도록 로봇들에 대한 제어를 수행할 수 있다.
본 발명에서 설명되는 로봇들 중 적어도 일부는 클라우드 서버(20)의 제어 하에 주행하거나, 임무를 수행할 수 있으며, 이 경우, 로봇 자체에서 주행 또는 임무를 수행하기 위하여 처리되는 데이터의 양은 최소화될 수 있다. 본 발명에서는 이러한 로봇을 브레인리스(brainless) 로봇이라고 명명할 수 있다. 이러한 브레인리스 로봇은, 건물(1000) 내에서 주행, 임무 수행, 충전 수행, 대기, 세척 등의 행위를 하는데 있어서, 적어도 일부의 제어를 클라우드 서버(20)의 제어에 의존할 수 있다.
다만, 본 명세서에서는 브레인리스 로봇을 구분하여 명명하지 않고, 모두 “로봇”으로 통일하여 명명하도록 한다.
앞서 설명한 것과 같이, 본 발명에 따른 건물(1000)은 로봇이 이용 가능한 다양한 설비 인프라가 구비될 수 있으며, 도 2, 도 3 및 도 4에 도시된 것과 같이, 설비 인프라는 건물(1000)내에 배치되어, 건물(1000) 및 클라우드 서버(20)와의 연동을 통해, 로봇의 이동(또는 주행)을 지원하거나, 로봇에게 다양한 기능을 제공할 수 있다.
보다 구체적으로, 설비 인프라는 건물 내에서 로봇의 이동을 지원하기 위한 설비들을 포함할 수 있다.
로봇의 이동을 지원하는 설비들은, 로봇이 전용으로 사용하는 로봇 전용 설비 및 사람과 공동으로 사용하는 공용 설비 중 어느 하나의 타입을 가질 수 있다.
나아가, 로봇의 이동을 지원하는 설비들은 로봇의 수평 방향으로의 이동을 지원하거나, 로봇의 수직 방향으로의 이동을 지원할 수 있다. 로봇들은 건물(1000)내에서 설비들을 이용하여, 수평 또는 수직 방향으로 이동할 수 있다. 수평 방향으로의 이동은, 동일 층 내에서의 이동을 의미하며, 수직 방향으로의 이동은 서로 다른 층간 사이를 이동하는 것을 의미할 수 있다. 따라서 본 발명에서는 동일 층 내에서 상하로 이동하는 것은 수평 방향의 이동으로 지칭할 수 있다.
로봇의 이동을 지원하는 설비들은 다양할 수 있으며, 예를 들어, 도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 건물(1000)에는 로봇의 수평 방향으로의 이동을 지원하는 로봇 통로(로봇 도로, 201, 202, 203)가 구비될 수 있다. 이러한 로봇 통로는, 로봇이 전용으로 이용하는 로봇 전용 통로를 포함할 수 있다. 한편, 로봇 전용 통로는 사람의 접근이 원천적으로 차단되도록 이루어지는 것이 가능하나, 반드시 이에 한정되지 않을 수 있다. 즉, 로봇 전용 통로는 사람이 통행하거나, 접근할 수 있는 구조로 이루어질 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 것과 같이, 로봇 전용 통로는 제1 전용 통로(또는 제1 타입 통로, 201) 및 제2 전용 통로(또는 제2 타입 통로, 202) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 제1 전용 통로 및 제2 전용 통로(201, 202)는 동일 층에 함께 구비되거나, 서로 다른 층에 구비될 수 있다.
또 다른 예로서, 도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 건물(1000)에는 로봇의 수직 방향으로의 이동을 지원하는 이동 수단(204, 205)이 구비될 수 있다. 이러한 이동 수단(204, 205)은 엘리베이터(elevator) 또는 에스컬레이터(escalator) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 로봇은 건물(1000)에 구비된 엘리베이터(204) 또는 에스컬레이터(205)를 이용하여, 서로 다른 층 사이를 이동할 수 있다.
한편, 이러한 엘리베이터(204) 또는 에스컬레이터(205)는 로봇 전용으로 이루어지거나, 사람과 함께 이용하는 공용으로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 건물(1000)에는 로봇 전용 엘리베이터 또는 공용 엘리베이터 중 적어도 하나가 포함될 수 있다. 마찬가지로, 나아가, 건물(1000)에는 로봇 전용 에스컬레이터 또는 공용 에스컬레이터 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
한편, 건물(1000)은 수직 방향 이동과 수평 방향 이동에 모두 활용될 수 있는 형태의 이동 수단이 구비될 수 있다. 예를 들어, 무빙워크(moving walkway) 형태의 이동 수단이 로봇에게 층 내에서 수평 방향 이동을 지원하거나, 층 간에서 수직 방향 이동을 지원할 수 있다.
로봇은 자체적인 제어 또는 클라우드 서버(20)에 의한 제어 하에, 수평 방향 또는 수직 방향으로 건물(1000) 내를 이동할 수 있으며, 이때, 로봇의 이동을 지원하는 다양한 설비를 이용하여, 건물(1000) 내를 이동할 수 있다.
나아가, 건물(1000)에는 건물(1000) 또는 건물(1000)내 특정 영역으로의 출입을 제어하는 출입문(206, 또는 자동문) 및 출입 통제 게이트(gate, 207) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 출입문(206) 및 출입 통제 게이트(207) 중 적어도 하나는 로봇이 이용 가능하도록 이루어질 수 있다. 로봇은 클라우드 서버(20)의 제어 하에 출입문(또는 자동문, 206) 또는 출입 통제 게이트(207)를 통과하도록 이루어질 수 있다.
한편, 출입 통제 게이트(207)는 다양하게 명명될 수 있으며, 스피드 게이트(speed gate)등으로 명명될 수 있다.
나아가, 건물(1000)에는, 로봇이 대기하는 대기 공간에 해당하는 대기 공간 설비(208), 로봇의 충전을 위한 충전 설비(209), 로봇의 세척을 위한 세척 설비(210)가 더 포함될 수 있다.
나아가, 건물(1000)에는 로봇이 제공하는 특정 서비스에 특화된 설비(211)가 포함될 수 있으며, 예를 들어 배송 서비스를 위한 설비가 포함될 수 있다.
또한, 건물(1000)에는 로봇을 모니터링하기 위한 설비가 포함될 수 있으며(도면부호 212 참조), 이러한 설비의 예로는 다양한 센서들(예를 들어, 카메라(또는 이미지 센서, 121)가 존재할 수 있다.
도 2 및 도 3과 함께 살펴본 것과 같이, 본 발명에 따른 건물(1000)에는 서비스 제공, 로봇의 이동, 주행, 기능 유지, 청결 유지 등을 위한 다양한 설비들이 구비될 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 건물(1000)은 클라우드 서버(20), 로봇(R), 설비 인프라(200)와 상호 연결되어, 건물(1000) 내에서 로봇들이 다양한 서비스를 제공함은 물론, 이를 위하여 설비들을 적절하게 이용하도록 할 수 있다.
여기에서, “상호 연결”된다고 함은, 건물 내에서 제공되는 서비스, 로봇의 이동, 주행, 기능 유지, 청결 유지 등과 관련된 다양한 데이터, 제어명령이 네트워크(또는 통신망)을 통하여 적어도 하나의 주체에서 다른 적어도 하나의 주체로 단방향 또는 쌍방향으로 송수신되는 것을 의미할 수 있다.
여기에서, 주체는, 건물(1000), 클라우드 서버(20), 로봇(R), 설비 인프라(200) 등이 될 수 있다.
나아가, 설비 인프라(200)는 도 2 및 도 3과 함께 살펴본 다양한 설비들(도면부호 201 내지 213 참조) 각각 및 이들을 제어하는 제어 시스템(201a, 202a, 203a, 204a, …) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
건물(1000)을 주행하는 로봇(R)은 네트워크(40)를 통하여, 클라우드 서버(20)와 통신하도록 이루어지며, 클라우드 서버(20)와의 제어 하에 건물(1000) 내에서 서비스를 제공할 수 있다.
보다 구체적으로, 건물(1000)은 건물(1000)에 구비된 다양한 설비들과 통신하거나, 설비들을 직접적으로 제어하기 위한 건물 시스템(1000a)을 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 것과 같이, 건물 시스템(1000a)은 통신부(110), 센싱부(120), 출력부(130), 저장부(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.
통신부(110)는 건물(1000) 내에서 유선 통신망 및 무선 통신망 중 적어도 하나를 형성함으로써, i)클라우드 서버(20)와 로봇(R) 사이, ii)클라우드 서버(20)와 건물(1000) 사이, iii)클라우드 서버(20)와 설비 인프라(200) 사이, iv)설비 인프라(200)와 로봇(R) 사이, v)설비 인프라(200)와 건물(1000) 사이를 연결할 수 있다. 즉, 통신부(110)는 서로 다른 주체 간에 통신의 매개체 역할을 수행할 수 있다. 이러한 통신부(110)는 기지국, 공유기 등으로도 명명될 수 있으며, 통신부(110)는 건물(1000) 내에서, 로봇(R), 클라우드 서버(20), 설비 인프라(200)가 상호 통신할 수 있도록 통신망 또는 네트워크를 형성할 수 있다.
한편, 본 명세서에서, 건물(1000)과 통신망을 통해 연결된다고 함은, 건물 시스템(1000a)에 포함된 구성요소 중 적어도 하나와 연결됨을 의미할 수 있다.
도 5에 도시된 것과 같이, 건물(1000)에 배치되는 복수의 로봇들(R)은 통신부(110)를 통해 형성되는 유선 통신망 및 무선 통신망 중 적어도 하나를 통하여, 클라우드 서버(20)와 통신을 수행함으로써, 클라우드 서버(20)에 의해 원격 제어되도록 이루어질 수 있다. 이러한 유선 통신망 또는 무선 통신망과 같은 통신망은 네트워크(40)라고 이해되어질 수 있다.
이와 같이, 건물(1000), 클라우드 서버(20), 로봇(R) 및 설비 인프라(200)는 건물(1000)내에 형성되는 통신망에 근거하여 네트워크(40)를 형성할 수 있다. 로봇(R)은 이러한 네트워크에 기반하여, 클라우드 서버(20)의 제어 하에 건물(1000)내에 구비된 다양한 설비를 이용하여, 할당된 임무에 해당하는 서비스를 제공할 수 있다.
한편, 설비 인프라(200)는 도 2 및 도 3과 함께 살펴본 다양한 설비들(도면부호 201 내지 213 참조) 각각 및 이들을 제어하는 제어 시스템(201a, 202a, 203a, 204a, …) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다(이러한 제어 시스템은 “제어 서버”로도 명명될 수 있다).
도 4에 도시된 것과 같이, 서로 다른 종류의 설비들은 고유의 제어 시스템을 구비할 수 있다. 예를 들어, 로봇 통로(또는 로봇 전용 통로, 로봇 도로, 로봇 전용 도로, 201, 202, 203)의 경우, 로봇 통로(201, 202, 203)를 각각 독립적으로 제어하기 위한 제어 시스템(201a, 202a, 203a)이 존재하고, 엘리베이터(또는 로봇 전용 엘리베이터, 204)의 경우, 엘리베이터(204)를 제어하기 위한 제어 시스템(204)이 존재할 수 있다.
이러한, 설비들을 제어하기 위한 고유의 제어 시스템들은 클라우드 서버(20), 로봇(R), 건물(1000) 중 적어도 하나와 통신하여, 로봇(R)이 설비를 이용하도록 각각의 설비에 대한 적절한 제어를 수행할 수 있다.
한편, 각각의 설비 제어 시스템(201a, 202a, 203a, 204a, …)에 포함된 센싱부(201b, 202b, 203b, 204b, …)는, 설비 자체에 구비되어, 설비와 관련된 다양한 정보를 센싱하도록 이루어질 수 있다.
나아가, 각각의 설비 제어 시스템(201a, 202a, 203a, 204a, …)에 포함된 제어부(201c, 202c, 203c, 204c, …)는 각각의 설비의 구동을 위한 제어를 수행하며, 클라우드 서버(20)와의 통신을 통하여, 로봇(R)이 설비를 이용하도록 적절한 제어를 수행할 수 있다. 예를 들어, 엘리베이터(204)의 제어 시스템(204b)은, 클라우드 서버(20)와의 통신을 통해, 로봇(R)이 엘리베이터(204)에 탑승하도록 로봇(R)이 위치한 층에, 엘리베이터(204)가 정차하도록 엘리베이터(204)를 제어할 수 있다.
각각의 설비 제어 시스템(201a, 202a, 203a, 204a, …)에 포함된 제어부(201c, 202c, 203c, 204c, …) 중 적어도 일부는 각각의 설비(201, 202, 203, 204, …)와 함께 건물(1000)내에 위치하거나, 건물(1000)의 외부에 위치할 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 건물(1000)에 포함된 설비들 중 적어도 일부는, 클라우드 서버(20)에 의해 제어되거나, 건물(1000)의 제어부(150)에 의하여 제어되는 것 또한 가능하다. 이 경우, 설비는 별도의 설비 제어 시스템을 구비하지 않을 수 있다.
이하의 설명에서는 각각의 설비가 고유의 제어 시스템을 구비하는 것을 예를 들어 설명하도록 하나, 위에서 언급한 것과 같이, 설비를 제어하기 위한 제어 시스템의 역할은 클라우드 서버(20) 또는 건물(1000)의 제어부(150)에 의해 대체될 수 있음은 물론이다. 이 경우, 본 명세서에서 설명되는 설비 제어 시스템의 제어부(201c, 202c, 203c, 204c, …)의 용어는, 클라우드 서버(20) 또는 제어부(150, 또는 건물의 제어부(150))의 용어로 대체되어 표현될 수 있음은 물론이다.
한편, 도 4에서 각각의 설비 제어 시스템(201a, 202a, 203a, 204a, …)의 구성요소들은 일 예에 대한 것으로서, 각각의 설비 특성에 따라 다양한 구성요소들이 추가되거나, 제외될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 로봇(R), 클라우드 서버(20) 및 설비 제어 시스템(201a, 202a, 203a, 204a, …)이 설비 인프라를 이용하여 건물(1000) 내에서 다양한 서비스를 제공한다.
이 경우에, 로봇(R)은 주로 건물 내를 주행하여 다양한 서비스를 제공하게 된다. 이를 위하여, 로봇(R)은 바디부, 구동부, 센싱부, 통신부, 인터페이스부 및 전원공급부 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.
바디부는 외관을 이루는 케이스(케이싱, 하우징, 커버 등)를 포함한다. 본 실시예에서, 케이스는 복수의 파트로 구분될 수 있으며, 케이스에 의하여 형성된 공간에는 각종 전자부품들이 내장된다. 이 경우에, 바디부는 본 발명에서 예시하는 다양한 서비스에 따라 서로 다른 형태로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 배송 서비스를 제공하는 로봇의 경우에, 바디부의 상부에 물건을 보관하는 수용함이 구비될 수 있다. 다른 예로서, 청소 서비스를 제공하는 로봇의 경우에 바디부의 하부에 진공을 이용하여 먼지를 흡입하는 흡입구가 구비될 수 있다.
구동부는 클라우드 서버(20)에서 전송하는 제어 명령에 따른 특정 동작을 수행하도록 이루어진다.
구동부는 주행과 관련하여 로봇의 바디부가 특정 공간 내를 이동할 수 있는 수단을 제공한다. 보다 구체적으로, 구동부는 모터 및 복수의 바퀴를 포함하며, 이들이 조합되어, 로봇(R)을 주행, 방향 전환, 회전시키는 기능을 수행한다. 다른 예로서, 구동부는 주행 외의 다른 동작, 예를 들어 픽업 등의 수행을 위하여 엔드 이펙터, 매니퓰레이터, 액추에이터 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.
센싱부는 로봇 내 정보(특히, 로봇의 구동상태), 로봇을 둘러싼 주변 환경 정보, 로봇의 위치 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.
예를 들어, 센싱부는 카메라(이미지 센서), 근접 센서, 적외선 센서, 레이저 스캐너(라이다 센서), RGBD 센서, 지자기 센서, 초음파 센서, 관성 센서, UWB 센서 등을 구비할 수 있다.
로봇의 통신부는 로봇(R)과 건물의 통신부 사이, 로봇(R)과 다른 로봇의 사이, 또는 로봇(R)과 설비의 제어 시스템의 사이에서 무선 통신을 수행하기 위하여, 로봇에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다. 이러한 예로서, 통신부는 무선 인터넷 모듈, 근거리 통신 모듈, 위치정보 모듈 등을 구비할 수 있다.
인터페이스부는 로봇(R)을 외부기기와 연결시킬 수 있는 통로로서 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 인터페이스부는 단자(충전단자, 접속단자, 전원단자), 포트 또는 커넥터 등이 될 수 있다. 전원공급부는 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 로봇(R)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급하는 장치가 될 수 있다. 다른 예로서, 전원공급부는 로봇(R)의 내부에서 전기에너지를 생성하여 각 구성요소에 공급하는 장치가 될 수 있다.
이상에서, 로봇(R)은 주로 건물 내를 주행하는 것을 기준으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명의 로봇은 드론 등과 같이 건물 내를 비행하는 로봇의 형태도 가능하다. 보다 구체적으로, 안내 서비스를 제공하는 로봇이 건물 내에서 사람의 주변을 비행하면서 사람에게 건물에 대한 안내를 제공할 수 있다.
한편, 본 발명의 로봇의 전반적인 동작은 클라우드 서버(20)에 의하여 제어된다. 이에 더하여, 로봇은 클라우드 서버(20)의 하위 제어기로서, 제어부를 별도로 구비할 수 있다. 예를 들어, 로봇의 제어부는 클라우드 서버(20)로부터 주행에 대한 제어 명령을 수신하여 로봇의 구동부를 제어한다. 이 경우에, 제어부는 로봇의 센싱부에서 센싱한 데이터를 이용하여, 모터에 인가할 토크 또는 전류를 계산할 수 있다. 계산된 결과를 이용하여 위치 제어기, 속도 제어기, 전류 제어기 등에 의하여 모터 등을 구동하게 되며, 이를 통하여 클라우드 서버(20)의 제어명령을 로봇이 수행하게 된다.
한편, 본 발명에서 건물(1000)은 건물(1000)에 구비된 다양한 설비들과 통신하거나, 설비들을 직접적으로 제어하기 위한 건물 시스템(1000a)을 포함할 수 있다. 도 4 및 도 5에 도시된 것과 같이, 건물 시스템(1000a)은 통신부(110), 센싱부(120), 출력부(130), 저장부(140) 및 제어부(150) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
통신부(110)는 건물(1000) 내에서 유선 통신망 및 무선 통신망 중 적어도 하나를 형성함으로써, i)클라우드 서버(20)와 로봇(R) 사이, ii)클라우드 서버(20)와 건물(1000) 사이, iii)클라우드 서버(20)와 설비 인프라(200) 사이, iv)설비 인프라(200)와 로봇(R) 사이, v)설비 인프라(200)와 건물(1000) 사이를 연결할 수 있다. 즉, 통신부(110)는 서로 다른 주체 간에 통신의 매개체 역할을 수행할 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 것과 같이, 통신부(110)는 이동통신 모듈(111), 유선 인터넷 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113) 및 근거리 통신 모듈(114) 중 적어도 하나를 포함하도록 이루어질 수 있다.
통신부(110)는 위에서 열거된 통신 모듈들에 근거하여, 다양한 통신 방식을 지원할 수 있다.
예를 들어, 이동 통신 모듈(111)은, 이동 통신(Mobile Communications)을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, 5G, 4G, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 건물 시스템(1000a), 클라우드 서버(20), 로봇(R) 및 설비 인프라(200) 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신하도록 이루어질 수 있다. 이 때에, 보다 구체적인 예로서, 로봇(R)은 전술한 로봇(R)의 통신부를 이용하여 이동 통신 모듈(111)과 무선 신호를 송수신할 수 있다.
다음으로, 유선 인터넷 모듈(112)은 유선 방식으로 통신을 제공하는 방식으로서, 물리적인 통신선을 매개체로 클라우드 서버(20), 로봇(R) 및 설비 인프라(200) 중 적어도 하나와 신호를 송수신 하도록 이루어질 수 있다.
나아가, 무선 인터넷 모듈(113)은 이동 통신 모듈(111)을 포함하는 개념으로서, 무선 인터넷 접속이 가능한 모듈을 의미할 수 있다. 무선 인터넷 모듈(113)은 건물(1000) 내에 배치되어, 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 건물 시스템(1000a), 클라우드 서버(20), 로봇(R) 및 설비 인프라(200) 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.
무선 인터넷 기술은 매우 다양할 수 있으며, 앞서 살펴본 이동 통신 모듈(111)의 통신 기술을뿐만 아니라, WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi, Wi-Fi Direct, DLNA(Digital Living Network Alliance), WiBro(Wireless Broadband), WiMAX(World Interoperability for Microwave Access) 등이 있다. 나아가, 본 발명에서는, 상기 무선 인터넷 모듈(113)은 상기에서 나열되지 않은 인터넷 기술까지 포함한 범위에서 적어도 하나의 무선 인터넷 기술에 따라 데이터를 송수신하게 된다.
다음으로 근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신(Short range communication)을 위한 것으로서, 블루투스(Bluetooth™), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi, Wi-Fi Direct, Wireless USB(Wireless Universal Serial Bus) 기술 중 적어도 하나를 이용하여, 건물 시스템(1000a), 클라우드 서버(20), 로봇(R) 및 설비 인프라(200) 중 적어도 하나와 근거리 통신을 수행할 수 있다.
통신부(110)는 위에서 살펴본 통신 모듈들 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이러한 통신 모듈들은 건물(1000) 내부의 다양한 공간에 배치되어, 통신망을 형성할 수 있다. 이러한 통신망을 통해, i)클라우드 서버(20)와 로봇(R), ii)클라우드 서버(20)와 건물(1000), iii)클라우드 서버(20)와 설비 인프라(200, iv)설비 인프라(200)와 로봇(R), v)설비 인프라(200)와 건물(1000)은 상호 통신하도록 이루어질 수 있다.
다음으로, 건물(1000)은 센싱부(120)를 포함할 수 있으며, 이러한 센싱부(120)는 다양한 센서들을 포함하도록 이루어질 수 있다. 건물(1000)의 센싱부(120)를 통해 센싱된 정보 중 적어도 일부는, 통신부(110)를 통해 형성되는 통신망을 통해, 클라우드 서버(20), 로봇(R) 및 설비 인프라(200) 중 적어도 하나로 전송될 수 있다. 클라우드 서버(20), 로봇(R) 및 설비 인프라(200) 중 적어도 하나는, 센싱부(120)를 통해 센싱된 정보를 이용하여, 로봇(R)을 제어하거나 설비 인프라(200)를 제어할 수 있다.
센싱부(120)에 포함된 센서들의 종류는 매우 다양할 수 있다. 센싱부(120)는 건물(1000)에 구비되어, 건물(1000)에 대한 다양한 정보들을 센싱하도록 이루어질 수 있다. 센싱부(120)에 의해 센싱되는 정보는, 건물(1000)을 주행하는 로봇(R), 건물(1000)에 위치한 사람, 장애물, 등에 대한 정보일 수 있으며, 건물과 관련된 다양한 환경 정보(예를 들어, 온도, 습도 등)를 포함할 수 있다.
도 5에 도시된 것과 같이, 센싱부(120)는 이미지 센서(121), 마이크(122), 바이오 센서(123), 근접센서(124), 조도센서(125), 적외선 센서(126), 온도 센서(127) 및 습도 센서(128) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기에서, 이미지 센서(121)는 카메라에 해당할 수 있다. 도 3에서 살펴본 것과 같이, 건물(1000)에는 이미지 센서(121)에 해당하는 카메라가 배치될 수 있다. 본 명세서에서는 카메라에 대하여 이미지 센서(121)와 동일한 도면 부호 “121”를 부여하기로 한다.
한편, 건물(1000)에 배치되는 카메라(121)의 수는 그 제한이 없다. 건물(1000)에 배치된 카메라(121)의 종류는 다양할 수 있으며, 일 예로서, 건물(1000)에 배치된 카메라(121)는 CCTV(closed circuit television)일 수 있다. 한편, 카메라(121)가 건물(1000)에 배치되었다 함은, 건물(1000)의 실내 공간(10)에 카메라(121)가 배치됨을 의미할 수 있다.
다음으로, 마이크(122)는 건물(1000)에서 발생하는 다양한 소리 정보를 센싱하도록 이루어질 수 있다.
바이오 센서(123)는 생체 정보를 센싱하기 위한 것으로서, 건물(1000)에 위치한 사람 또는 동물에 대한 생체 정보(예를 들어, 지문 정보, 얼굴 정보, 홍채 정보 등)를 센싱할 수 있다.
근접 센서(124)는 근접 센서(124)에 대해 접근하거나 근접 센서(124) 주변에 위치한 대상(로봇 또는 사람 등)을 센싱하도록 이루어질 수 있다.
나아가, 조도 센서(125)는 조도 센서(125) 센서 주변의 조도를 센싱하도록 이루어지며, 적외선 센서(126)는 적외선 센서가 내장되어 이를 이용해 어두운 실내나 야간에 건물(1000)에 대한 촬영을 수행할 수 있다.
나아가, 온도 센서(127)는 온도 센서(127) 주변의 온도를 센싱하며, 습도 센서(128)는 습도 센서(128) 주변의 온도를 센싱할 수 있다.
한편, 본 발명에서 센싱부(120)를 구성하는 센서의 종류에는 특별한 제한이 없으며, 각각의 센서에 의해 정의되는 기능이 구현되기만 하면 족하다.
다음으로, 출력부(130)는 건물(1000)에서 사람 또는 로봇(R)에게, 시각적, 청각적 및 촉각적 정보 중 적어도 하나를 출력하기 위한 수단으로서, 디스플레이부(131), 음향 출력부(132) 및 조명부(133) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이러한 출력부(130)는 필요 또는 상황에 따라 건물(1000)의 실내 공간 상에 적절한 위치에 배치될 수 있다.
다음으로, 저장부(140)는 건물(1000), 로봇 및 설비 인프라 중 적어도 하나와 관련된 다양한 정보를 저장하도록 이루어질 수 있다. 본 발명에서 저장부(140)는 건물(1000) 자체에 구비될 수 있다. 이와 다르게, 이와 다르게, 저장부(140)의 적어도 일부는, 클라우드 서버(20) 또는 외부 데이터베이스 중 적어도 하나를 의미할 수 있다. 즉, 저장부(140)는 본 발명에 따른 다양한 정보가 저장되는 공간이면 충분하며, 물리적인 공간에 대한 제약은 없는 것으로 이해될 수 있다.
다음으로 제어부(150)는 건물(1000)에 대한 전반적인 제어를 수행하는 수단으로서, 통신부(110), 센싱부(120), 출력부(130) 및 저장부(140) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 제어부(150)는 클라우드 서버(20)와 연동하여, 로봇에 대한 제어를 수행할 수 있다. 나아가, 제어부(150)는 클라우드 서버(20)의 형태로 존재할 수 있다. 이 경우, 건물(1000)은 로봇(R)의 제어 수단인 클라우드 서버(20)에 의해 함께 제어될 수 있다, 이와 다르게, 건물(1000)을 제어하는 클라우드 서버는 로봇(R)을 제어하는 클라우드 서버(20)와 별개로 존재할 수 있다. 이 경우, 건물(1000)을 제어하는 클라우드 서버와 로봇(R)을 제어하는 클라우드 서버(20)는 상호 통신을 통하여, 로봇(R)에 의해 서비스 제공되도록 서로 연동하거나, 로봇의 이동, 기능 유지, 청결 유지 등을 위하여 서로 연동될 수 있다. 한편, 건물(1000)의 제어부는 “프로세서(processor)”로도 명명될 수 있으며, 프로세서는 기본적인 산술, 로직 및 입출력 연산을 수행함으로써, 다양한 명령을 처리하도록 구성될 수 있다
이상에서 살펴본 것과 같이, 건물(1000), 로봇(R), 클라우드 서버(20) 및 설비 인프라(200)는 중 적어도 하나는 통신망을 기반으로 네트워크(40)를 형성하여, 건물(1000)내에서 로봇을 이용한 다양한 서비스가 제공되도록 이루어질 수 있다.
이상에서 살펴본 것과 같이, 본 발명에 따른 건물(1000)에서는, 로봇에 의해 다양한 서비스가 제공되도록, 로봇(R), 건물 내 구비되는 설비 인프라(200) 및 클라우드 서버(20)가 유기적으로 연결될 수 있다. 이러한 로봇(R), 설비 인프라(200) 및 클라우드 서버(20) 중 적어도 일부는 로봇 친화형 건물을 구축하기 위한 플랫폼 형태로 존재할 수 있다.
이하에서는, 위에서 살펴본 건물(1000), 건물 시스템(1000a), 설비 인프라(200), 클라우드 서버(20)의 내용을 참고하여, 로봇(R)이 설비 인프라(200)를 이용하는 과정에 대하여 보다 구체적으로 살펴본다. 이때, 로봇(R)은, 임무 수행(또는 서비스 제공), 주행, 충전, 청결 유지, 대기 등의 목적으로, 건물(1000)의 실내 공간(10)을 주행거나, 설비 인프라(200)를 이용하여 이동하고, 나아가, 설비 인프라(200)를 이용할 수 있다.
이와 같이, 로봇(R)은 어떠한 “목적”에 근거하여, “목적”을 달성하기 위하여, 건물(1000)의 실내 공간을 주행하거나, 설비 인프라(200)를 이용하여 이동하고, 나아가, 설비 인프라(200)를 이용할 수 있다.
이때, 로봇이 달성해야할 목적은 다양한 원인에 근거하여 특정될 수 있다. 로봇이 달성해야 할 목적은, 제1 타입의 목적과 제2 타입의 목적이 존재할 수 있다.
여기에서, 제1 타입의 목적은 로봇이 로봇 본연의 임무를 수행하기 위한 것이고, 제2 타입의 목적은 로봇이 로봇 본연의 임무 외의 임무 또는 기능을 수행하기 위한 것일 수 있다.
즉, 제1 타입에 따른 로봇이 달성해야하는 목적은, 로봇 본연의 임무를 수행하기 위한 목적일 수 있다. 이러한 목적은, 로봇의 “임무(task)”라고도 이해되어질 수 있다.
예를 들어, 로봇이 서빙 서비스를 제공하는 로봇인 경우, 로봇은 서빙 서비스를 제공하기 위한 목적 또는 임무을 달성하기 위하여, 건물(1000)의 실내 공간을 주행하거나, 설비 인프라(200)를 이용하여 이동하고, 나아가, 설비 인프라(200)를 이용할 수 있다. 또한, 로봇이 길 안내 서비스를 제공하는 로봇인 경우, 로봇은 길 안내 서비스를 제공하기 위한 목적 또는 임무을 달성하기 위하여, 건물(1000)의 실내 공간을 주행하거나, 설비 인프라(200)를 이용하여 이동하고, 나아가, 설비 인프라(200)를 이용할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 건물에는 서로 다른 목적에 따른 운용되는 복수의 로봇이 위치할 수 있다. 즉, 건물에는 서로 다른 임무를 수행가능한 서로 다른 로봇들이 배치될 수 있으며, 이는 건물의 관리자, 건물에 입주한 다양한 주체들의 필요에 의하여, 건물에는 서로 다른 종류의 로봇들이 배치될 수 있다.
예를 들어, 건물에는 배송, 물류 작업, 안내, 통역, 주차지원, 보안, 방범, 경비, 치안, 청소, 방역, 소독, 세탁, 음료 제조, 음식 제조, 서빙, 화재 진압, 의료 지원 및 엔터테인먼트 서비스 중 적어도 하나의 서비스를 제공하는 로봇들이 배치될 수 있다. 로봇들이 제공하는 서비스는 위에서 열거된 예들 외에도 다양할 수 있다.
한편, 제2 타입의 목적은 로봇이 로봇 본연의 임무 외의 임무 또는 기능을 수행하기 위한 것으로서, 이는, 로봇 본연의 임무와 관련 없는 목적일 수 있다. 이러한 제2 타입의 목적은, 로봇이 로봇 본연의 임무를 수행하는 것과 직접적으로 연관되지는 않으나, 간접적으로 필요한 임무 또는 기능일 수 있다.
예를 들어, 로봇이 본연의 임무 수행을 위해서는, 동작에 필요한 충분한 전원이 필요하고, 로봇이 사람들에게 쾌적한 서비스를 제공하기 위해서는 청결을 유지해야 한다. 나아가, 복수의 로봇이 건물 내에서 효율적으로 운용되기 위해서는, 때로는 일정한 공간에서 대기하는 상황이 존재할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서 로봇은 제2 타입의 목적을 달성하기 위하여, 건물(1000)의 실내 공간을 주행하거나, 설비 인프라(200)를 이용하여 이동하고, 나아가, 설비 인프라(200)를 이용할 수 있다.
예를 들어, 로봇은 충전 기능에 따른 목적을 달성하기 위하여, 충전 설비 인프라를 이용할 수 있고, 세척 기능에 따른 목적을 달성하기 위하여 세척 설비 인프라를 이용할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서 로봇은 어떠한 목적을 달성하기 위하여, 건물(1000)의 실내 공간을 주행하거나, 설비 인프라(200)를 이용하여 이동하고, 나아가, 설비 인프라(200)를 이용할 수 있다.
한편, 클라우드 서버(20)는 데이터베이스(database) 상에 저장된 건물에 위치한 복수의 로봇들 각각에 대응되는 정보에 근거하여, 건물 내 위치한 로봇들 각각에 대한 적절한 제어를 수행할 수 있다.
한편, 데이터베이스 상에는 건물 내 위치한 복수의 로봇 각각에 대한 다양한 정보가 저장될 수 있으며, 로봇(R)에 대한 정보는 매우 다양할 수 있다. 일 예로서, i)공간(10)에 배치된 로봇(R)을 식별하기 위한 식별 정보(예를 들어, 일련번호, TAG 정보, QR코드 정보 등), ii)로봇(R)에 부여된 임무 정보(예를 들어, 임무의 종류, 임무에 따른 동작, 임무의 대상이 되는 타겟 유저 정보, 임무 수행 장소, 임무 수행 예정 시간 등), iii)로봇(R)에 설정된 주행 경로 정보, iv)로봇(R)의 위치 정보, v)로봇(R)의 상태 정보(예를 들어, 전원 상태, 고장 유무, 세척 상태, 배터리 상태 등), vi)로봇(R)에 구비된 카메라로부터 수신된 영상 정보, vii) 로봇(R)의 동작과 관련된 동작 정보 등이 존재할 수 있다.
한편, 로봇들에 대한 적절한 제어는, 앞서 살펴본 제1 타입의 목적 또는 제2 타입의 목적에 따라 로봇을 운용하는 제어와 관련된 것일 수 있다.
여기에서, 로봇의 운용은 로봇이 건물(1000)의 실내 공간을 주행하거나, 설비 인프라(200)를 이용하여 이동하고, 나아가, 설비 인프라(200)를 이용하도록 하는 제어를 의미할 수 있다.
로봇의 이동은 로봇의 주행으로 지칭될 수 있으며, 따라서 본 발명에서 이동 경로와 주행 경로는 혼용되어 사용될 수 있다.
클라우드 서버(20)는 데이터베이스에 저장된 로봇 각각에 대한 정보에 근거하여, 로봇들 각각의 용도(또는 본연의 임무)에 따라 로봇들에게 적절한 임무를 할당하고, 할당된 임무가 수행되도록 로봇들에 대한 제어를 수행할 수 있다. 이때 할당되는 임무는 앞서 살펴본 제1 타입의 목적을 달성하기 위한 임무일 수 있다.
나아가, 클라우드 서버(20)는 데이터베이스에 저장된 로봇 각각에 대한 정보에 근거하여, 로봇들 각각에 제2 타입의 목적을 달성하기 위한 제어를 수행할 수 있다.
이때, 클라우드 서버(20)로부터 제2 타입의 목적을 달성하기 위한 제어명령을 수신한 로봇은, 제어 명령에 근거하여, 충전 설비 인프라로 이동하거나, 세척 설비 인프라 등으로 이동하여, 제2 타입의 목적을 달성할 수 있다.
한편, 이하에서는, 제1 타입 또는 제2 타입의 목적을 구분하지 않고, “목적” 또는 “임무”의 용어를 사용하도록 한다. 이하에서 설명되는 목적은, 제1 타입의 목적 또는 제2 타입의 목적 중 어느 하나일 수 있다.
마찬가지로, 이하에서 설명되는 임무 역시, 제1 타입의 목적을 달성하기 위한 임무 또는 제2 타입의 목적을 달성하기 위한 임무일 수 있다.
예를 들어, 서빙 서비스 제공이 가능한 로봇이 존재하고, 서빙할 대상(타겟 유저(target user))이 존재하는 경우, 클라우드 서버(20)는 로봇이 타겟 유저에게 서빙에 대응하는 임무를 수행하도록, 로봇에 대한 제어를 수행할 수 있다.
또 다른 예를 들어, 충전이 필요한 로봇이 존재하는 경우, 클라우드 서버(20)는 로봇이 충전에 해당하는 임무를 수행하도록, 충전 설비 인프라로 로봇이 이동하도록 하는 제어를 수행할 수 있다.
이에, 이하에서는, 제1 타입의 목적 또는 제2 타입의 목적에 대한 구분 없이, 클라우드 서버(20)의 제어 하에, 로봇이 설비 인프라(200)를 이용하여 목적 또는 임무을 수행하는 방법에 대하여 보다 구체적으로 살펴본다. 한편, 본 명세서에서 클라우드 서버(20)는 임무를 수행하기 위하여 클라우드 서버(20)에 의해 제어 되는 로봇은 “타겟 로봇”으로 명명되는 것 또한 가능하다.
클라우드서 서버(20)는 요청 또는 자체적인 판단하에, 임무를 수행할 적어도 하나의 로봇을 특정할 수 있다.
여기에서, 요청은 다양한 주체로부터 수신되는 것이 가능하다. 예를 들어, 클라우드 서버는 건물에 위치한 방문객, 관리자, 입주민, 근로자 등과 같은 다양한 주체로부터 다양한 방식(예를 들어, 전자기기를 통한 사용자 입력, 제스처 방식의 사용자 입력)으로 요청을 수신할 수 있다. 여기에서, 요청은 로봇에 의해 특정 서비스(또는 특정 임무)가 제공되도록 하는 서비스 요청일 수 있다.
클라우드 서버(20)는 이러한 요청에 기반하여, 건물(1000)내 위치한 복수의 로봇 중 해당 서비스를 수행 가능한 로봇을 특정할 수 있다. 클라우드 서버(20)는 i)로봇이 수행 가능한 서비스 종류, ii)로봇이 기 할당받은 임무, iii)로봇의 현재 위치, iv)로봇의 상태(ex: 전원 상태, 청결 상태, 배터리 상태 등)에 근거하여, 상기 요청에 대응 가능한 로봇을 특정할 수 있다. 앞서 살펴본 것과 같이, 데이터베이스 상에는 로봇 각각에 대한 다양한 정보 존재하며, 클라우드 서버(20)는 이러한 데이터베이스에 근거하여, 상기 요청에 기반하여 임무를 수행할 로봇을 특정할 수 있다.
나아가, 클라우드 서버(20)는 자체적인 판단에 근거하여, 임무를 수행할 적어도 하나의 로봇을 특정할 수 있다.
여기에서, 클라우드 서버(20)는 다양한 원인에 근거하여 자체적인 판단을 수행할 수 있다.
일 예로서, 클라우드 서버(20)는, 건물(1000)내에 존재하는 특정 사용자 또는 특정 공간에 서비스의 제공이 필요한지를 판단할 수 있다. 클라우드 서버(20)는 건물(1000)에 존재하는 센싱부(120, 도 4 내지 도 6 참조), 설비 인프라(200)에 포함된 센싱부 및 로봇에 구비된 센싱부 중 적어도 하나로부터 센싱 및 수신된 정보에 기반하여, 서비스의 제공이 필요한 특정 대상을 추출할 수 있다.
여기에서, 특정 대상은, 사람, 공간 또는 객체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 객체는, 건물(1000)내 위치하는 시설물, 물체 등을 의미할 수 있다. 그리고, 클라우드 서버(20)는 추출된 특정 대상에게 필요한 서비스의 종류를 특정하고, 특정 대상에게 특정 서비스가 제공되도록 로봇을 제어할 수 있다.
이를 위하여, 클라우드 서버(20)는 특정 대상에게 특정 서비스를 제공할 적어도 하나의 로봇을 특정할 수 있다.
클라우드 서버(20)는 다양한 판단 알고리즘에 근거하여, 서비스의 제공이 필요한 대상을 판단할 수 있다. 예를 들어, 클라우드 서버(20)는 건물(1000)에 존재하는 센싱부(120, 도 4 내지 도 6 참조), 설비 인프라(200)에 포함된 센싱부 및 로봇에 구비된 센싱부 중 적어도 하나로부터 센싱 및 수신된 정보에 근거하여, 길 안내, 서빙, 계단 이동 등과 같이 서비스의 종류를 특정할 수 있다. 그리고, 클라우드 서버(20)는 해당 서비스가 필요한 대상을 특정할 수 있다. 나아가, 클라우드 서버(20)는 로봇에 의한 서비스가 제공이 제공되도록, 특정된 서비스의 제공이 가능한 로봇을 특정할 수 있다.
나아가, 클라우드 서버(20)는 다양한 판단 알고리즘에 근거하여, 서비스의 제공이 필요한 특정 공간을 판단할 수 있다. 예를 들어, 클라우드 서버(20)는 건물(1000)에 존재하는 센싱부(120, 도 4 내지 도 6 참조), 설비 인프라(200)에 포함된 센싱부 및 로봇에 구비된 센싱부 중 적어도 하나로부터 센싱 및 수신된 정보에 근거하여, 배송의 타겟 유저, 안내가 필요한 게스트, 오염된 공간, 오염된 시설물, 화재 구역 등과 같이 서비스의 제공이 필요한 특정 공간 또는 객체를 추출하고, 해당 특정 공간 또는 객체에 로봇에 의한 서비스가 제공되도록, 해당 서비스 제공이 가능한 로봇을 특정할 수 있다.
이와 같이, 특정 임무(또는 서비스)를 수행할 로봇이 특정되면, 클라우드 서버(20)는 로봇에 임무를 할당하고, 로봇이 임무를 수행하기 위하여 필요한 일련의 제어를 수행할 수 있다.
이때, 일련의 제어는 i)로봇의 이동 경로 설정, ii)임무가 수행될 목적지까지 이동하는데 이용되어야 할 설비 인프라 특정, iii)특정된 설비 인프라와의 통신, iv)특정된 설비 인프라에 대한 제어, v)임무를 수행하는 로봇 모니터링, vi)로봇의 주행에 대한 평가, vii)로봇의 임무 수행 완료여부 모니터링 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
클라우드 서버(20)는 로봇의 임무가 수행될 목적지를 특정하고, 로봇이 해당 목적지에 도달하기 위한 이동 경로를 설정할 수 있다. 로봇(R)은 클라우드 서버(20)에 의해 이동 경로가 설정되면, 임무의 수행을 위하여, 해당 목적지까지 이동하도록 제어될 수 있다.
한편, 클라우드 서버(20)는 로봇이 임무 수행을 시작(개시)하는 위치(이하, “임무 수행 시작 위치”로 명명함)부터 목적지까지 도달하기 위한 이동 경로를 설정할 수 있다. 여기에서, 로봇이 임무 수행을 시작하는 위치는 로봇의 현재 위치이거나, 로봇이 임무 수행을 시작하는 시점에서의 로봇의 위치일 수 있다.
클라우드 서버(20)는, 건물(1000)의 실내 공간(10)에 대응되는 지도(map, 또는 지도 정보))에 근거하여, 임무를 수행할 로봇의 이동 경로를 생성할 수 있다.
여기에서, 지도는, 건물의 실내 공간을 구성하는 복수의 층(10a, 10b, 10c, …) 각각의 공간에 대한 지도 정보를 포함할 수 있다.
나아가, 이동 경로는, 임무 수행 시작 위치로부터, 임무가 수행되는 목적지까지의 이동 경로 일 수 있다.
본 발명에서는 이러한 지도 정보와 이동 경로에 대하여, 실내 공간에 대한 것으로 설명하나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 지도 정보는 실외 공간의 정보를 포함할 수 있으며, 이동 경로는 실내 공간에서 실외 공간까지 이어지는 경로가 될 수 있다.
도 8에 도시된 것과 같이, 건물(1000)의 실내 공간(10)은 서로 다른 복수의 층들(10a, 10b, 10c, 10d, …)로 구성될 수 있으며, 임무 수행 시작 위치와 목적지는 서로 동일한 층에 위치하거나, 서로 다른 층에 위치할 수 있다.
클라우드 서버(20)는 복수의 층들(10a, 10b, 10c, 10d, …)에 대한 지도 정보를 이용하여, 건물(1000) 내에서 서비스를 수행할 로봇의 이동 경로를 생성할 수 있다.
클라우드 서버(20)는 건물(1000)에 배치된 설비 인프라(복수의 설비) 중 로봇이 목적지까지 이동하기 위하여 이용 또는 통과해야 하는 적어도 하나의 설비를 특정할 수 있다.
예를 들어, 클라우드 서버(20)는 로봇이 1층(10a)에서 2층(10b)으로 이동해야 하는 경우, 로봇의 층간 이동을 보조할 적어도 하나의 설비(204, 205)를 특정하고, 특정된 설비가 위치한 지점을 포함하여 이동 경로를 생성할 수 있다. 여기에서, 로봇의 층간 이동을 보조하는 설비는 로봇 전용 엘리베이터(204), 공용 엘리베이터(213), 에스컬레이터(205) 중 적어도 하나일 수 있다. 이 밖에도, 로봇의 층간 이동을 보조하는 설비는 다양한 종류가 존재할 수 있다.
일 예로서, 클라우드 서버(20)는 실내 공간(10)의 복수의 층들(10a, 10b, 10c, …) 중 목적지에 해당하는 특정 층을 확인하고, 로봇의 임무 수행 시작 위치(ex: 서비스에 대응되는 임무를 개시하는 시점에서의 로봇의 위치)를 기준으로, 로봇이 서비스를 수행하기 위하여 층간 이동이 필요한지 판단할 수 있다.
그리고, 클라우드 서버(20)는 판단 결과에 근거하여, 상기 이동 경로 상에 로봇의 층간 이동을 보조하는 설비(수단)를 포함할 수 있다. 이때, 로봇의 층간 이동을 보조하는 설비는 로봇 전용 엘리베이터(204), 공용 엘리베이터(213), 에스컬레이터(205) 중 적어도 하나일 수 있다. 예를 들어, 클라우드 서버(20)는 로봇의 층간 이동이 필요한 경우, 로봇의 층간 이동을 보조하는 설비가 로봇의 이동 경로 상에 포함되도록, 이동 경로를 생성할 수 있다.
또 다른 예를 들어, 클라우드 서버(20)는 로봇의 이동 경로 상에 로봇 전용 통로(201, 202)가 위치하는 경우, 로봇 전용 통로(201, 202)를 이용하여 로봇이 이동하도록, 로봇 전용 통로(201, 202)가 위치한 지점을 포함하여 이동 경로를 생성할 수 있다. 앞서 도 3과 함께 살펴본 것과 같이, 로봇 전용 통로는 제1 전용 통로(또는 제1 타입 통로, 201) 및 제2 전용 통로(또는 제2 타입 통로, 202) 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 제1 전용 통로 및 제2 전용 통로(201, 202)는 동일 층에 함께 구비되거나, 서로 다른 층에 구비될 수 있다. 제1 전용 통로(201) 및 상기 제2 전용 통로(202)는 건물의 바닥면을 기준으로 서로 다른 높이를 가질 수 있다.
한편, 클라우드 서버(20)는 로봇이 이용하는 로봇 전용 통로의 타입 및 로봇 전용 통로 주변의 혼잡도에 근거하여, 로봇 전용 통로 상에서의 로봇의 주행 특성이 달라지도록 제어할 수 있다. 클라우드 서버(20)는 도 3 및 도 8에 도시된 것과 같이, 제2 전용 통로를 로봇이 주행하는 경우, 로봇 전용 통로 주변의 혼잡도에 근거하여, 로봇의 주행 특성이 달라지도록 할 수 있다. 제2 전용 통로는, 사람 또는 동물이 접근 가능한 통로이기 때문에, 안전성 및 이동 효율성을 함께 고려하기 위함이다.
여기에서, 로봇의 주행 특성은, 로봇의 주행 속도와 관련될 수 있다. 나아가, 혼잡도는, 건물(1000)에 배치된 카메라(또는 이미지 센서, 121) 및 로봇에 배치된 카메라 중 적어도 하나로부터 수신되는 영상에 근거하여 산출될 수 있다. 클라우드 서버(20)는 이러한 영상에 근거하여, 로봇이 위치하는 지점 및 진행방향 측의 로봇 전용 통로가 혼잡한 경우, 로봇의 주행 속도를 기 설정된 속도 이하(또는 미만)으로 제어할 수 있다.
이와 같이, 클라우드 서버(20)는 복수의 층들(10a, 10b, 10c, 10d, …)에 대한 지도 정보를 이용하여, 건물(1000) 내에서 서비스를 수행할 로봇의 이동 경로를 생성하며, 이때, 건물(1000)에 배치된 설비 인프라(복수의 설비) 중 로봇이 목적지까지 이동하기 위하여 이용 또는 통과해야 하는 적어도 하나의 설비를 특정할 수 있다. 그리고, 특정된 적어도 하나의 설비가 이동 경로 상에 포함되도록 하는 이동 경로를 생성할 수 있다.
한편, 서비스를 수행하기 위하여 실내 공간(10)을 주행하는 로봇은 클라우드 서버(20)로부터 수신되는 이동 경로를 따라 상기 적어도 하나의 설비를 순차적으로 이용 또는 통과하며 목적지까지 주행을 수행할 수 있다.
한편, 로봇이 이용해야 하는 설비의 순서는, 클라우드 서버(20)의 제어 하에 결정될 수 있다. 나아가, 로봇이 이용해야 하는 설비의 순서는, 클라우드 서버(20)로부터 수신되는 이동 경로에 대한 정보에 포함될 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 것과 같이, 건물(1000)에는 로봇이 전용하여 사용하는 로봇 전용 설비(201, 202, 204, 208, 209, 211)와 사람과 공동으로 사용하는 공용 설비(205, 206, 207, 213) 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
로봇이 전용하여 사용하는 로봇 전용 설비는, 로봇에 필요한 기능(ex: 충전 기능, 세척 기능, 대기 기능)을 제공하는 설비(208. 209)와 로봇의 이동에 이용되는 설비(201, 202, 204, 211)를 포함할 수 있다.
클라우드 서버(20)는, 로봇이 이동 경로를 생성함에 있어, 임무 수행 시작 위치로부터 목적지까지의 경로 상에, 로봇 전용 설비가 존재하는 경우, 로봇이 로봇 전용 설비를 이용하여 이동(또는 통과)하도록 하는 이동 경로를 생성할 수 있따. 즉, 클라우드 서버(20)는 로봇 전용 설비를 우선하여 이동 경로를 생성할 수 있다. 이는 로봇의 이동의 효율성을 높이기 위함이다. 예를 들어, 클라우드 서버(20)는 목적지까지의 이동 경로 상에 로봇 전용 엘리베이터(204)와 공용 엘리베이터(213)가 모두 존재하는 경우, 로봇 전용 엘리베이터(204)가 포함된 이동 경로를 생성할 수 있다.
위에서 살펴본 것과 같이, 본 발명에 따른 건물(1000)을 주행하는 로봇은, 건물(1000)에 구비된 다양한 설비를 이용하여, 임무 수행을 위하여 건물(1000)이 실내 공간을 주행할 수 있다.
클라우드 서버(20)는 로봇의 원활한 이동을 위하여, 로봇이 이용하는 또는 이용이 예정된 적어도 하나의 설비의 제어 시스템(또는 제어 서버)와 통신하도록 이루어질 수 있다. 앞서, 도 4와 함께 살펴본 것과 같이, 설비들을 제어하기 위한 고유의 제어 시스템들은 클라우드 서버(20), 로봇(R), 건물(1000) 중 적어도 하나와 통신하여, 로봇(R)이 설비를 이용하도록 각각의 설비에 대한 적절한 제어를 수행할 수 있다.
한편, 클라우드 서버(20)는 건물(1000) 내에서 로봇의 위치 정보를 확보해야 하는 니즈가 존재한다. 즉, 클라우드 서버(200은 실시간 또는 기 설정된 시간 간격으로 건물(1000)을 주행하는 로봇의 위치를 모니터링할 수 있다. 클라우드 서버(1000은 건물(1000)을 주행하는 복수의 로봇 모두에 대한 위치 정보를 모니터링하거나, 필요에 따라 선택적으로 특정 로봇에 대해서만 위치 정보를 모니터링할 수 있다. 모니터링 되는 로봇의 위치 정보는 로봇의 정보가 저장된 데이터베이스 상에 저장될 수 있으며, 로봇의 위치 정보는 시간의 흐름에 따라 연속적으로 업데이트될 수 있다.
건물(1000)에 위치한 로봇의 위치 정보를 추정하는 방법은 매우 다양할 수 있으며, 이하에서는 로봇의 위치 정보를 추정하는 실시 예에 대하여 살펴보도록 한다.
도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 로봇 친화형 건물을 주행하는 로봇의 위치를 추정하는 방법을 설명하기 위한 개념도들이다.
일 예로서, 도 9에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 클라우드 서버(20)는 로봇(R)에 구비된 카메라(미도시됨)를 이용하여 공간(10)에 대한 영상을 수신하고, 수신된 영상으로부터 로봇의 위치를 추정하는 Visual Localization을 수행하도록 이루어진다. 이때, 카메라는 공간(10)에 대한 영상, 즉, 로봇(R) 주변에 대한 영상을 촬영(또는 센싱)하도록 이루어진다. 이하에서는, 설명의 편의를 위하여, 로봇(R)에 구비된 카메라를 이용하여 획득된 영상을 “로봇 영상”이라고 명명하기로 한다. 그리고, 공간(10)에 배치된 카메라를 통하여 획득된 영상을 “공간 영상”이라고 명명하기로 한다.
클라우드 서버(20)는 도 9의 (a)에 도시된 것과 같이, 로봇(R)에 구비된 카메라(미도시)를 통하여 로봇 영상(910)을 획득하도록 이루어진다. 그리고, 클라우드 서버(20)는 획득된 로봇 영상(910)을 이용하여, 로봇(R)의 현재 위치를 추정할 수 있다.
클라우드 서버(20)는 로봇 영상(910)과 데이터베이스에 저장된 지도 정보를 비교하여, 도 9의 (b)에 도시된 것과 같이, 로봇(R)의 현재 위치에 대응하는 위치 정보(예를 들어, “3층 A구역 (3, 1, 1)”)를 추출할 수 있다.
앞서 살펴본 것과 같이, 본 발명에서 공간(10)에 대한 지도는 사전에 공간(10)을 이동하는 적어도 하나의 로봇에 의해, SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)에 기반하여 작성된 지도일 수 있다. 특히, 공간(10)에 대한 지도는, 영상 정보를 기반으로 생성된 지도일 수 있다.
즉, 공간(10)에 대한 지도는 vision(또는 visual)기반의 SLAM기술에 의하여 생성된 지도일 수 있다.
따라서, 클라우드 서버(20)는 로봇(R)에서 획득된 로봇 영상(910)에 대해 도 9의 (b)에 도시된 것과 같이 좌표 정보(예를 들어, (3층, A구역(3, 1,1,))를 특정할 수 있다. 이와 같이, 특정된 좌표 정보는 곧, 로봇(R)의 현재 위치 정보가 될 수 있다.
이때, 클라우드 서버(20)는, 로봇(R)에서 획득된 로봇 영상(910)과 vision(또는 visual)기반의 SLAM 기술에 의하여 생성된 지도를 비교함으로써, 로봇(R)의 현재 위치를 추정할 수 있다. 이 경우, 클라우드 서버(20)는 i)로봇 영상(910)과 기 생성된 지도를 구성하는 이미지들 간의 이미지 비교를 이용하여, 로봇 영상(910)과 가장 비슷한 이미지를 특정하고, ii)특정된 이미지에 매칭된 위치 정보를 획득하는 방식으로 로봇(R)의 위치 정보를 특정할 수 있다.
이와 같이, 클라우드 서버(20)는 도 9의 (a)에 도시된 것과 같이, 로봇(R)에서 로봇 영상(910)이 획득되면, 획득된 로봇 영상(910)을 이용하여, 로봇의 현재 위치를 특정할 수 있다. 앞서 살펴본 것과 같이, 클라우드 서버(20)는 데이터베이스에 기 저장된 지도 정보(예를 들어, “참조 맵”으로도 명명 가능)로부터, 상기 로봇 영상(910)에 대응되는 위치 정보(예를 들어, 좌표 정보)를 추출할 수 있다.
한편, 위의 설명에서는, 클라우드 서버(20)에서 로봇(R)의 위치를 추정하는 예에 대하여 설명하였으나, 앞서 살펴본 것과 같이, 로봇(R)의 위치 추정은 로봇(R) 자체에서 이루어질 수 있다. 즉, 로봇(R)은 로봇(R) 자체에서 수신되는 영상에 근거하여, 앞서 살펴본 방식으로 현재 위치를 추정할 수 있다. 그리고, 로봇(R)은, 추정된 위치 정보를 클라우드 서버(20)에 전송할 수 있다. 이 경우, 클라우드 서버(20)는 로봇으로부터 수신되는 위치 정보에 기반하여, 일련의 제어를 수행할 수 있다.
이와 같이, 로봇 영상(910)으로부터 로봇(R)의 위치 정보가 추출되면, 클라우드 서버(20)는 상기 위치 정보와 대응되는 실내 공간(10)에 배치된 적어도 하나의 카메라(121)를 특정할 수 있다. 클라우드 서버(20)는 데이터베이스에 저장된 카메라(121)와 관련된 매칭 정보로부터, 상기 위치 정보에 대응되는 실내 공간(10)에 배치된 카메라(121)를 특정할 수 있다.
이러한 영상들은, 로봇의 위치 추정 뿐만 아니라, 로봇에 대한 관제에도 활용될 수 있다. 예를 들어, 클라우드 서버(20)는, 로봇(R)의 관제를 위하여, 로봇(R) 자체에서 획득되는 로봇 영상(910) 및 로봇(R)이 위치한 공간에 배치된 카메라(121)로부터 획득된 영상을 관제 시스템의 디스플레이부에 함께 출력시킬 수 있다. 따라서, 건물(1000) 내에서 또는 외부에서 로봇(R)을 원격으로 관리 및 제어하는 관리자가, 로봇(R)에서 획득되는 로봇 영상(910) 뿐만 아니라, 로봇(R)이 위치한 공간에 대한 영상을 고려하여 로봇(R)에 대한 원격 제어를 수행하도록 할 수 있다.
다른 예로서, 실내 공간(10)을 주행하는 로봇의 위치 추정은, 도 10의 (a)에 도시된 것과 같이, 실내 공간(10)에 구비된 태그(1010)에 기반하여 이루어질 수 있다.
도 10을 참조하면, 태그(1010)에는 도 10의 (b)에 도시된 것과 같이, 태그(1010)가 부착된 지점에 대응되는 위치 정보가 매칭되어 존재할 수 있다. 즉, 건물(1000)의 실내 공간(10)의 서로 다른 복수의 지점에는 서로 다른 식별 정보를 갖는 태그(1010)들이 각각 구비될 수 있다. 태그 각각의 식별 정보 및 태그가 부착된 지점의 위치 정보는 서로 매칭되어, 데이터베이스 상에 존재할 수 있다.
나아가, 태그(1010)에는, 각각의 태그(1010)에 매칭된 위치 정보를 포함하도록 이루어질 수 있다.
로봇(R)은 로봇(R)에 구비된 센서를 이용하여, 공간(10)에 구비된 태그(1010)를 인식할 수 있다. 이러한 인식을 통해, 로봇(R)은 태그(1010)에 포함된 위치 정보를 추출함으로써, 로봇(R)의 현재 위치를 파악할 수 있다. 이러한 추출된 위치 정보는 통신부(110)를 통해, 로봇(R)에서 클라우드 서버(20)로 전송될 수 있다. 따라서, 클라우드 서버(20)는 태그를 센싱한 로봇(R)으로부터 수신된 위치 정보에 근거하여, 건물(20)을 주행하는 로봇들의 위치를 모니터링할 수 있다.
나아가, 로봇(R)은 인식된 태그(1010)의 식별 정보를, 클라우드 서버(20)로 전송할 수 있다. 클라우드 서버(20)는 데이터베이스로부터, 태그(1010)의 식별 정보에 매칭된 위치 정보를 추출하여, 건물(1000) 내에서 로봇의 위치를 모니터링할 수 있다.
한편, 위에서 설명한 태그(1010)의 용어는 다양하게 명명될 수 있다. 예를 들어, 이러한 태그(1010)는 QR코드, 바코드, 식별 표지 등으로 다양하게 명명되는 것이 가능하다. 한편, 위에서 살펴본 태그의 용어는 “마커(marker)”로 대체되어 사용되어질 수 있다.
이하에서는, 건물(1000)의 실내 공간(10)에 위치한 로봇(R)의 위치를 모니터링 하는 방법 중 로봇(R)에 구비된 식별 표지를 이용하여, 로봇(R)을 모니터링 하는 방법에 대하여 살펴본다.
앞서, 데이터베이스에는, 로봇(R)에 대한 다양한 정보가 저장될 수 있음을 살펴보았다. 로봇(R)에 대한 다양한 정보는 실내 공간(10)에 위치한 로봇(R)을 식별하기 위한 식별 정보(예를 들어, 일련번호, TAG 정보, QR코드 정보 등),를 포함할 수 있다.
한편, 로봇(R)의 식별 정보는 도 11에 도시된 것과 같이, 로봇(R)에 구비된 식별 표지(또는 식별 마크)에 포함될 수 있다. 이러한 식별 표지는 건물 제어 시스템(1000a), 설비 인프라(200)에 의하여 센싱되거나, 스캔되는 것이 가능하다. 도 11의 (a), (b) 및 (c)에 도시된 것과 같이, 로봇(R)의 식별 표지(1101. 1102. 1103)는 로봇의 식별 정보를 포함할 수 있다. 도시와 같이, 식별 표지(1101. 1102. 1103)는 바코드 (barcode, 1101), 일련 정보(또는 시리얼 정보, 1102), QR코드(1103), RFID태그(미도시됨) 또는 NFC 태그(미도시됨) 등으로 나타내어 질 수 있다. 바코드 (barcode, 1101), 일련 정보(또는 시리얼 정보, 1102), QR코드(1103), RFID태그(미도시됨) 또는 NFC 태그(미도시됨) 등은 식별 표지가 구비된(또는 부착된) 로봇의 식별 정보를 포함하도록 이루어질 수 있다.
로봇의 식별 정보는, 로봇 각각을 구분하기 위한 정보로서, 동일한 종류의 로봇이더라도, 서로 다른 식별 정보를 가질 수 있다. 한편, 식별 표지를 구성하는 정보는, 위에서 살펴본 바코드, 일련 정보, QR코드, RFID태그(미도시됨) 또는 NFC 태그(미도시됨) 외에도 다양하게 구성될 수 있다.
클라우드 서버(20)는 실내 공간(10)에 배치된 카메라, 다른 로봇에 구비된 카메라, 또는 설비 인프라에 구비된 카메라로부터 수신되는 영상으로부터 로봇(R)의 식별 정보를 추출하여, 실내 공간(10)에서 로봇의 위치를 파악하고, 모니터링할 수 있다. 한편, 식별 표지를 센싱하는 수단은 반드시 카메라에 한정될 필요 없으며, 식별 표지의 형태에 따라 센싱부(예를 들어, 스캔부)가 이용될 수 있다. 이러한 센싱부는, 실내 공간(10), 로봇들 및 설비 인프라(200) 중 적어도 하나에 구비될 수 있다.
일 예로서, 카메라에서 촬영된 영상으로부터 식별 표지가 센싱된 경우, 클라우드 서버(20)는 카메라로부터 수신되는 영상으로부터 로봇(R)의 위치를 파악할 수 있다. 이때, 클라우드 서버(20)는 카메라가 배치된 위치 정보 및 영상에서의 로봇의 위치 정보(정확하게는, 로봇를 피사체로 하여 촬영된 영상에서, 로봇에 대응되는 그래픽 객체의 위치 정보) 중 적어도 하나에 근거하여, 로봇(R)의 위치를 파악할 수 있다.
데이터베이스 상에는, 실내 공간(10)에 배치된 카메라에 대한 식별 정보와 함께, 카메라가 배치된 장소에 대한 위치 정보가 매칭되어 존재할 수 있다. 따라서, 클라우드 서버(20)는 영상을 촬영한 카메라의 식별정보와 매칭된 위치 정보를 데이터베이스로부터 추출하여, 로봇(R)의 위치정보를 추출할 수 있다.
다른 예로서, 스캔부에 의해 식별 표지가 센싱된 경우, 클라우드 서버(20)는 스캔부로터 센싱된 스캔 정보로부터 로봇(R)위 위치를 파악할 수 있다. 데이터베이스 상에는, 실내 공간(10)에 배치된 스캔부에 대한 식별 정보와 함께, 스캔부가 배치된 장소에 대한 위치 정보가 매칭되어 존재할 수 있다. 따라서, 클라우드 서버(20)는 로봇에 구비된 식별 표지를 스캔한 스캔부에 매칭된 위치 정보를 데이터베이스로부터 추출하여, 로봇(R)의 위치정보를 추출할 수 있다.
위에서 살펴본 것과 같이, 본 발명에 따른 건물에서는, 건물에 구비된 다양한 인프라를 이용하여, 로봇의 위치를 추출하고, 모니터링하는 것이 가능하다. 나아가, 클라우드 서버(20)는 이러한 로봇의 위치를 모니터링 함으로써, 건물 내에서 로봇을 효율적이고, 정확하게 제어하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 로봇 제어 방법에 대하여 설명하기에 앞서, 본 발명에 따른 로봇 시스템에 포함된 로봇에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 12는 본 발명에 따른 로봇 시스템에 포함된 로봇을 설명하기 위한 개념도이다.
도 12를 참조하면, 로봇은 통신부(1201), 저장부(1202), 주행부(1203), 제어부(1204) 및 센서부를 포함할 수 있다. 통신부(1201) 및 저장부(1202)는 앞서 설명하였는 바, 구체적인 설명은 생략한다.
주행부(1203)는 로봇을 공간 내에서 이동할 수 있도록 이루어진다. 주행부(1203)는 로봇의 이동 방향 및 이동 속도 중 적어도 하나를 제어할 수 있도록 이루어지며, 제어부(1204)는 주행부(1203)를 제어하여 로봇이 설정된 이동 경로대로 주행할 수 있도록 한다.
주행부(1203)는 로봇에 포함된 제어부(1204) 및 클라우드 서버(20)에 의해 제어될 수 있다. 본 명세서에서 별도로 한정하지 않는 한, 로봇에 포함된 제어부(1204) 및 클라우드 서버(20) 중 어느 하나에 의한 로봇 제어는 다른 하나에 의해서도 가능하다.
다음으로, 제어부(1204)는 본 발명과 관련된 로봇의 전반적인 동작을 제어하도록 이루어질 수 있다. 제어부(1204)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다. 본 명세서에서 별도로 한정하지 않는 한, 제어부(1204)는 로봇에 구비된 제어부를 의미 한다.
한편, 제어부(1204)는 본 발명에 장애물과 관련된 장애 이벤트가 발생되는 것에 근거하여, 제어 명령을 생성하고, 서버로부터 수신된 제어 명령 및 로봇 내에서 생성된 제어 명령 중 적어도 하나를 활용하여 회피 경로를 생성한다. 본 명세서에서 별도의 한정이 없는 한, 제2제어 명령 및 회피 경로 생성은 로봇 내에 구비된 제어부(1204)에 의해 수행된다.
한편, 로봇 각각에는 적어도 하나의 센서가 포함될 수 있으며, 상기 적어도 하나의 센서는 주기적으로 주변 환경을 센싱하여 센싱 정보를 생성한다. 로봇은 생성된 센싱 정보를 서버로 전송한다.
본 발명에서는 로봇의 주행과 관련된 제어를 수행함에 있어서, 로봇이 장애물에 대하여 효과적으로 대처할 수 있도록 하는 로봇 제어 방법 및 시스템을 제공할 수 있다. 이하에서는, 이에 대하여 첨부된 도면과 함께 보다 구체적으로 살펴본다. 도 13은 본 발명에 따른 로봇 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 14 및 15는 본 발명에 따른 로봇 제어 방법을 나타내는 개념도이다.
먼저, 서버로부터 제1제어 명령을 수신하는 단계가 진행된다(S110).
본 명세서에서 별도의 한정이 없는 한, 서버는 클라우드 서버(20)를 의미한다. 한편, 상기 지도는 클라우드 서버(20)에 저장된 지도 정보를 의미한다. 서버는 로봇의 주행과 관련된 제어 명령을 로봇으로 전송한다.
서버는 로봇이 건물 내 공간을 주행할 수 있도록 하는 제1제어 명령을 생성한다. 예를 들어, 로봇에 임무가 할당되는 경우, 서버는 상기 로봇이 임무 수행을 위한 건물 내 목적지에 도달할 수 있도록하는 제1제어 명령을 생성한다.
로봇의 주행과 관련된 제어 명령은 주행 경로를 포함할 수 있다. 주행 경로는 목적지까지 도달하기 위해 로봇이 경유해야 하는 건물 내 공간을 정의하는 경로 정보, 로봇의 주행 방향, 주행 속도, 회전 방향 및 회전 속도 중 적어도 하나와 관련된 정보를 포함할 수 있다.
예를 들어, 서버는 로봇에 임무가 할당되는 경우, 로봇 임무 수행을 위한 건물 내 목적지를 특정하고, 로봇이 상기 목적지까지 이동하기 위한 경로를 설정한다. 또한, 로봇이 상기 경로를 따라 주행하는 중 로봇의 위치에 따른 로봇의 주행 방향, 주행 속도, 회전 방향 및 회전 속도 중 적어도 하나를 설정한다. 로봇의 주행 방향, 주행 속도, 회전 방향 및 회전 속도 중 적어도 하나는 로봇의 건물 내 위치에 따라 달라질 수 있다. 서버는 로봇이 상기 목적지까지 이동하기 위한 경로를 설정 할 때, 로봇의 위치별 주행 방향, 주행 속도, 회전 방향 및 회전 속도를 함께 설정할 수 있다. 이와 달리, 서버는 로봇이 상기 목적지까지 이동하기 위한 경로만 우선하여 설정한 후, 로봇의 위치에 따라 실시간으로 로봇의 주행 방향, 주행 속도, 회전 방향 및 회전 속도를 설정하여 로봇으로 전송할 수 있다.
본 명세서에서 별도의 한정이 없는 한, 로봇의 제어 명령은 로봇이 건물 내 목적지까지 도달하기 위해 로봇이 경유해야 하는 건물 내 공간을 정의하는 경로 정보, 주행 방향 정보, 주행 속도 정보, 회전 방향 정보 및 회전 속도 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 제1제어 명령은 서버에서 생성되어 로봇으로 전송되는 제어 명령을 의미하며, 로봇이 목적지까지 도달하도록 하기 위한 주행 경로를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 제1제어 명령은 서버에서 생성되어 로봇으로 전송되는, 로봇의 주행과 관련된 모든 명령 정보를 포함할 수 있다.
로봇은 서버로부터 제1제어 명령을 수신한 후, 상기 제1제어 명령에 기반하여 공간을 주행한다. 특정 로봇이 상기 공간을 주행하는 중, 상기 공간에 대한 센싱을 수행하는 단계가 수행될 수 있다. 이를 기반으로, 상기 특정 로봇에서 센싱된 센싱 정보에 기반하여 상기 공간에 위치한 장애물과 관련된 장애 이벤트의 발생 여부를 판단하는 단계가 수행된다(S120).
상기 특정 로봇은 상기 제1제어 명령 또는 후술할 회피 제어 명령에 따라 상기 공간을 주행할 수 있다. 즉, 상기 특정 로봇이 상기 공간을 주행하도록 하는 제어 명령은 서버로부터 수신된 제어 명령이거나, 로봇에서 생성된 제어 명령일 수 있다.
상기 특정 로봇에는 적어도 하나에 센서가 구비되며, 상기 적어도 하나의 센서는 로봇 주변의 환경 정보를 수집할 수 있다. 로봇에 포함된 제어부는 로봇에 포함된 센서부에서 생성된 센싱 정보에 기반하여 장애물과 관련된 장애 이벤트 발생 여부를 판단할 수 있다.
본 발명에 따른 건물 내 공간에는 로봇과 사람이 공존한다. 이에 따라, 로봇 관점에서 건물 내 공간에는 다양한 장애물이 존재하게 된다. 구체적으로, 건물 내에서 이동하는 사람, 사람에 의해 옮겨지는 화물, 사람이 설치한 구조물 등은 로봇의 주행을 방해하는 장애물이다. 본 명세서에서 장애물의 종류는 별도로 한정하지 않으며, 로봇의 주행을 방해하는 모든 객체를 장애물이라 한다.
다만, 서버에 관련 정보가 등록되어 있거나, 서버에 의해 제어 가능한 물체의 경우, 장애물로 정의하지 않는다. 예를 들어, 서버는 건물 내 구조 정보, 건물 내 배치된 인프라의 위치 및 크기를 정의하는 환경 정보를 저장할 수 있다. 상기 환경 정보가 정의하는 객체는 장애물로 정의되지 않는다. 한편, 주행 중인 다른 로봇의 경우, 서버에 의해 제어될 수 있는 객체이므로 장애물로 정의되지 않는다.
한편, 상기 장애물과 관련된 장애 이벤트의 발생 여부는 서버에 의해 판단될 수 있다. 구체적으로, 로봇은 로봇에 포함된 센서부에서 생성된 센싱 정보를 서버로 전송하고, 서버는 수신된 센싱 정보에 기반하여 장애 이벤트의 발생 여부를 판단할 수 있다.
본 명세서에서, 장애물과 관련된 장애 이벤트는 로봇이 공간 내 배치된 장애물로 인하여 상기 제1제어 명령에 따른 주행을 할 수 없는 상황을 의미한다.
예를 들어, 상기 장애 이벤트는 로봇의 이동 경로 상에서 장애물이 감지되어 로봇이 로봇의 이동 경로에 따라 주행할 경우, 로봇과 장애물 간 충돌이 예상되는 상황을 의미할 수 있다.
다른 예를 들어, 상기 장애 이벤트는 장애물이 로봇이 위치한 방향으로 이동하여 로봇이 상기 이동 중인 장애물을 회피하지 않을 경우, 로봇과 장애물 간 충돌이 예상되는 상황을 의미할 수 있다.
다만, 이에 한정되지 않고, 장애물과 관련된 장애 이벤트는 로봇이 장애물로 인하여 서버로부터 수신한 제1제어 명령에 따른 제어를 수행할 수 없는 모든 상황을 의미한다.
상기 장애 이벤트의 발생에 근거하여, 상기 장애 이벤트와 관련된 제2제어 명령을 생성하는 단계가 진행된다(S130).
상기 제2제어 명령은 로봇 내에 포함된 제어부에 의해 생성되는 제어 명령을 의미한다. 즉, 로봇은 장애 이벤트가 발생되는 경우, 로봇 내에 포함된 제어부에서 상기 제1제어 명령과 다른 새로운 제어 명령을 생성할 수 있다.
제2제어 명령은 상기 로봇이 상기 제1제어 명령에 따른 주행 방향, 주행 속도, 회전 방향 및 회전 속도 중 적어도 하나와 다르게 구동되도록 하는 제어 명령일 수 있다. 제2제어 명령은 주행 경로를 포함할 수 있고, 제2제어 명령에 포함된 주행 경로는 로봇의 주행 경로는 로봇이 건물 내 목적지까지 도달하기 위해 로봇이 경유해야 하는 건물 내 공간을 정의하는 경로 정보, 주행 방향 정보, 주행 속도 정보, 회전 방향 정보 및 회전 속도 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1제어 명령은 로봇이 제1방향으로 3초간 주행하도록 하는 제어 명령일 수 있다. 제2제어 명령은 로봇이 상기 제1방향과 반대 방향인 제2방향으로 1초간 주행하도록 하는 제어 명령일 수 있다.
한편, 제1제어 명령에 대응되는 주행 경로에 포함된 목적지와 제2제어 명령에 대응되는 주행 경로에 포함된 목적지는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 제1제어 명령에 대응되는 주행 경로에 포함된 목적지는 로봇이 임무 수행을 위해 이동해야하는 건물 내 일 지점일 수 있고, 제2제어 명령에 대응되는 주행 경로에 포함된 목적지는 장애물을 완전히 회피할 수 있는 건물 내 일 지점일 수 있다.
상기 로봇 내에서 생성되는 제2제어 명령은 간단한 알고리즘을 통해 생성되는 제어 명령일 수 있다. 구체적으로, 로봇 내에 포함된 제어부는 장애물과 관련된 장애 이벤트가 발생되는 경우, 장애물을 회피할 수 있도록 하는 단순한 제어 명령을 생성할 수 있다.
예를 들어, 로봇 내에 포함된 제어부는 장애물이 감지되는 방향과 반대 방향으로 로봇이 주행할 수 있도록 하는 제어 명령을 생성할 수 있다.
다른 예를 들어, 로봇 내에 포함된 제어부는 장애물이 감지되는 경우, 로봇을 기설정된 시간 동안 정지하도록 하는 제어 명령을 생성할 수 있다.
다른 예를 들어, 로봇 내에 포함된 제어부는 장애물이 감지되는 경우, 주행속도를 50% 감속하도록 하는 제어 명령을 생성할 수 있다.
한편, 로봇에 포함된 제어부는 상기 장애 이벤트를 회피할 수 있는 주행 경로를 생성할 수 있다. 이에 따라, 상기 제2제어 명령은 주행 경로와 관련된 정보를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 장애 이벤트가 발생되는 경우, 로봇에 포함된 제어부는 연산량을 최소화하여 빠른 속도로 장애 이벤트를 회피할 수 있도록 하는 제어 명령을 생성할 수 있다.
다음으로, 상기 제1 및 제2제어 명령에 기반하여, 상기 장애 이벤트에 대한 회피 경로를 생성하는 단계(S140)가 진행되며, 상기 회피 경로를 따라 이동하도록 상기 특정 로봇에 대한 제어를 수행하는 단계(S150)가 수행된다.
로봇에 포함된 제어부는 상기 제1 및 제2제어 명령 각각에 대응되는 주행 경로 중 적어도 하나에 기반하여 회피 경로를 생성한다.
여기서, 회피 경로는 크게 두 가지 방식으로 생성될 수 있다.
첫 번째, 상기 제1 및 제2제어 명령을 조합함으로써, 생성될 수 있다. 구체적으로, 로봇에 포함된 제어부는 상기 서버로부터 수신된 제1제어 명령 및 로봇 내에서 생성된 제2제어 명령을 결합하여 회피 제어 명령을 생성할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 및 제2제어 명령은 로봇의 주행 속도, 주행 방향, 주행 거리 및 주행 경로 중 적어로 하나와 관련된 정보를 포함할 수 있다. 서버는 로봇으로 제어 명령을 전송함으로써, 로봇의 주행 속도, 주행 방향, 주행 거리 및 주행 경로 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 및 제2제어 명령 각각이 로봇의 주행 속도 및 주행 방향과 관련된 정보를 포함하는 경우, 상기 제1 및 제2제어 명령을 결합하여 생성된 회피 제어 명령은 상기 제1 및 제2제어 명령 각각에 포함된 주행 속도 및 주행 방향을 결합한 주행 속도 및 주행 경로를 포함할 수 있다.
다른 일 실시 예에 있어서, 상기 제1 및 제2제어 명령 각각이 로봇의 주행 경로와 관련된 정보를 포함하는 경우, 로봇에 포함된 제어부는 상기 제1 및 제2제어 명령 각각에 대응되는 주행 경로 중 적어도 하나에 기반하여 회피 경로를 생성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 로봇에 포함된 제어부는 상기 제1 및 제2제어 명령을 결합하여, 로봇의 주행 속도, 주행 방향, 주행 거리 및 주행 경로 중 적어도 하나를 포함하는 회피 제어 명령을 생성할 수 있다. 설명의 편의상, 본 명세서에서는 ‘로봇에 포함된 제어부가 회피 제어 명령을 생성’하는 것과 ‘로봇에 포함된 제어부가 회피 경로를 생성’하는 것은 같은 의미로 혼용될 수 있다. 이에 따라, ‘로봇에 포함된 제어부가 회피 경로를 생성’하는 표현은 ‘로봇에 포함된 제어부가 회피 제어 명령을 생성’하는 것으로 해석될 수 있다.
도 14를 참조하면, 로봇(R)이 로봇 주변에 나타난 장애물(1401)을 감지하는 경우, 로봇(R) 내에 포함된 제어부는 로봇이 주행 중이던 제1방향(1421)과 다른 제2방향(1423)으로 주행하도록 하는 제2제어 명령을 생성할 수 있다. 로봇에 포함된 제어부는 기존 로봇의 주행 경로(1410) 및 상기 제2제어 명령을 모두 고려하여, 회피 경로(1411)를 생성할 수 있다.
다만, 이에 한정되지 않고, 회피 경로(1411)는 제어부에 의해 생성되는 것이 아니라, 장애물(1401)을 회피하기 위한 회피 제어의 결과 로봇의 주행 궤적일 수 있다. 구체적으로, 로봇(R)이 로봇 주변에 나타난 장애물(1401)을 감지하는 경우, 로봇(R) 내에 포함된 제어부는 로봇이 주행 중이던 제1방향(1421)과 다른 제2방향(1423)으로 주행하도록 하는 제2제어 명령을 생성할 수 있다. 로봇에 포함된 제어부는 기존 로봇의 주행 경로(1410) 및 상기 제2제어 명령을 모두 고려하여, 장애물 회피를 위한 로봇의 주행 속도 및 주행 방향을 포함하는 회피 제어 명령을 생성할 수 있다. 로봇이 장애물을 완전히 회피 한 후, 로봇에 포함된 제어부는 기존 로봇의 주행 경로(1410)로 복귀하도록 하는 제어를 수행할 수 있다. 이에 따라, 로봇의 주행 궤적은 1411와 같이 형성될 수 있다.
한편, 로봇에 포함된 제어부는 제1 및 제2제어 명령 각각에 대응되는 주행 방향, 주행 속도, 회전 방향, 회전 속도 중 적어도 하나와 관련된 정보를 조합하여 제1 및 제2제어 명령에 대응되는 주행 경로를 결합한 주행 경로를 생성할 수 있다.
보다 구체적으로, 도 15의 (a)를 참조하면, 제1제어 명령이 로봇의 주행 방향 및 주행 속도를 정의하는 제1벡터(1521a)로 이루어지고, 제2제어 명령이 로봇의 주행 방향 및 주행 속도를 정의하는 제2벡터(1522a)로 이루어지는 경우, 상기 회피 경로는 상기 제1 및 제2벡터의 합성 벡터(1523a)로 정의될 수 있다.
한편, 로봇에 포함된 제어부는 제1 및 제2제어 명령을 결합하여 회피 경로를 생성함에 있어서, 로봇에 포함된 센서부에서 생성된 센싱 정보에 기반하여 상기 제1 및 제2제어 명령 각각에 가중치를 설정할 수 있다. 이에 따라, 상기 회피 경로는 상기 제1 및 제2제어 명령 각각에 설정된 가중치를 고려하여 생성될 수 있다.
상기 제1 및 제2제어 명령 각각에 부여되는 가중치는 상기 장애 이벤트와 관련된 위치, 상기 특정 로봇과 상기 장애 이벤트와 관련된 위치 간 거리, 상기 특정 로봇이 상기 장애 이벤트와 관련된 위치에 도달하는 시간, 상기 장애 이벤트의 종류, 상기 장애 이벤트와 관련된 물체의 이동 속도, 상기 장애 이벤트와 관련된 물체의 이동 방향 및 상기 제1제어 명령이 상기 장애 이벤트를 고려하여 생성되었는지 여부 중 적어도 하나에 기반하여 설정될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 로봇에 포함된 제어부는 상기 센싱 정보에 기반하여 상기 로봇과 장애물 간의 거리를 산출하고, 상기 거리에 기반하여 상기 제1 및 제2제어 명령 각각에 가중치를 설정할 수 있다. 구체적으로, 제어부는 상기 로봇과 장애물 간의 거리가 멀수록 상기 제1제어 명령에 대한 가중치를 크게 설정하고, 상기 제2제어 명령에 대한 가중치를 작게 설정할 수 있다. 나아가, 제어부는 상기 로봇과 장애물 간의 거리가 소정 거리를 초과하는 경우, 상기 제2제어 명령을 생성하지 않고, 상기 제1제어 명령에 따라 로봇을 제어할 수 있다.
도 15의 (b)를 참조하면, 로봇(R)과 장애물(1501)간의 거리(d2)가 기준 거리 이내인 경우, 제2제어 명령에 대응되는 벡터(1522b)의 가중치가 제1제어 명령에 대응되는 벡터(1521b)의 가중치보다 크게 설정된다. 이에 따라, 합성 벡터(1523b)는 제2제어 명령에 대응되는 벡터(1522b)와 유사하게 생성된다.
이와 달리, 도 15의 (c)를 참조하면, 로봇(R)과 장애물(1501)간의 거리(d3)가 기준 거리를 초과하는 경우, 제2제어 명령에 대응되는 벡터(1522c)의 가중치가 제1제어 명령에 대응되는 벡터(1521c)의 가중치보다 크게 설정된다. 이에 따라, 합성 벡터(1523c)는 제1제어 명령에 대응되는 벡터(1521c)와 유사하게 생성된다.
다른 일 실시 예에 있어서, 로봇에 포함된 제어부는 상기 장애물이 상기 로봇 방향으로 이동하는 속도에 기반하여 상기 제1 및 제2제어 명령 각각에 가중치를 설정할 수 있다. 구체적으로, 제어부는 상기 장애물의 속도가 빠를수록 상기 제1제어 명령에 대한 가중치를 작게 설정하고, 상기 제2제어 명령에 대한 가중치를 크게 설정할 수 있다.
다른 일 실시 예에 있어서, 로봇에 포함된 제어부는 상기 로봇의 속도, 상기 장애물의 속도 및 상기 장애물과 상기 로봇 간의 거리에 기반하여 상기 로봇과 상기 장애물간의 충돌 예상 시간을 산출하고, 상기 충돌 예상 시간에 기반하여 상기 제1 및 제2제어 명령 각각에 가중치를 설정할 수 있다. 구체적으로, 제어부는 상기 상기 충돌 예상 시간이 짧을 수록 상기 제1제어 명령에 대한 가중치를 작게 설정하고, 상기 제2제어 명령에 대한 가중치를 크게 설정할 수 있다.
한편, 상기 센싱 정보가 기 설정된 조건을 만족하는 경우, 상기 제2제어 명령에 기반하여 상기 장애 이벤트에 대한 회피를 수행할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 로봇과 장애물 간의 거리가 기설정된 범위 이내 인 경우, 로봇에 포함된 제어부는 제2제어 명령에 포함된 주행 경로, 주행 방향, 주행 속도, 회전 방향 및 회전 속도 중 적어도 하나와 관련된 정보를 이용하여 장애물에 대한 회피를 수행할 수 있다.
다른 일 실시 예에 있어서, 상기 로봇의 속도 및 상기 장애물의 속도 중 적어도 하나가 기준 속도보다 빠르게 이동하는 경우, 제2제어 명령만으로 회피를 수행할 수 있다.
다른 일 실시 예에 있어서, 로봇에 포함된 제어부는 상기 로봇의 속도, 상기 장애물의 속도 및 상기 장애물과 상기 로봇 간의 거리에 기반하여 상기 로봇과 상기 장애물간의 충돌 예상 시간을 산출하고, 충돌 예상 시간이 기준 시간보다 작은 경우, 제2제어 명령만으로 회피를 수행할 수 있다.
본 발명에 따르면 로봇이 주행 중 돌발 상황(예를 들어, 갑작스럽게 장애물이 나타나는 경우)이 발생하는 경우, 서버로부터 미리 수신된 돌발 상황이 고려되지 않은 제어 명령 및 로봇에서 감지된 장애물을 회피하기 위한 제어 명령을 모두 고려하는 방법을 제안함으로써, 로봇에서 다양한 돌발상황에 따른 장애 이벤트를 회피할 수 있도록 한다. 이때, 본 발명은 장애물에 대한 대처 가능 시간을 고려하여 서버에서 생성된 제어 명령 및 로봇에서 생성된 제어 명령의 가중치를 다르게 설정할 수 있다. 이를 통해, 본 발명에 의해 제어되는 로봇은 장애물에 대한 대처시간이 충분하지 않은 경우, 장애물에 대한 빠른 회피를 최우선으로 하고, 장애물에 대한 대처시간이 충분한 경우, 기 설정된 주행 경로에서 벗어나는 것을 최소화 하면서 장애물에 대처할 수 있도록 함으로써, 로봇의 상황에 맞는 적절한 대처가 가능하다.
한편, 서버는 상기 장애 이벤트의 발생에 근거하여 상기 제1제어 명령을 수정하고, 수정된 제1제어 명령을 로봇을 전송할 수 있다. 이 경우, 상기 회피 경로는 상기 수정된 제1제어 명령에 대응되는 주행 경로 및 상기 제2제어 명령에 대응되는 주행 경로를 결합하여 생성될 수 있다.
도 16은 서버에 의해 수정된 제어 명령과 로봇 내에서 생성된 제어 명령을 활용하여 장애물을 회피하는 일 실시 예를 나타내는 개념도이다.
이 때, 상기 수정전 제1제어 명령에 부여되는 가중치는 상기 수정된 제1제어 명령에 부여되는 가중치보다 높고, 상기 수정된 제1제어 명령에 부여되는 가중치는 상기 제2제어 명령에 부여되는 가중치보다 높을 수 있다. 즉, 로봇에 포함된 제어부는 서버로부터 수신된 수정된 제어 명령을 최우선적으로 고려하여 회피 경로를 생성할 수 있다.
도 16을 참조하면, 서버는 장애 이벤트가 발생되는 경우, 종래 주행 속도 및 주행 방향을 정의하는 벡터(1621)에 포함된 주행 속도 및 주행 방향을 수정하여 수정 벡터(1624)를 생성한다. 제어부는 수정 벡터(1624)와 제2제어 명령에 대응되는 벡터(1622)를 합성하여 합성 벡터(1623)를 생성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 서버로부터 생성된 제어 명령 및 로봇 내에서 생성된 제어 명령을 모두 활용하여 장애 이벤트에 대한 회피를 수행할 수 있다.
한편, 회피 경로를 생성하는 두 번째 방식으로, 본 발명은 서버로부터 생성된 제어 명령 및 로봇 내에서 생성된 제어 명령 중 어느 하나만을 활용하여 회피 경로를 생성할 수 있다.
도 17은 서버에 의해 수정된 제어 명령과 로봇 내에서 생성된 제어 명령 중 어느 하나을 선택하여 장애물을 회피하는 일 실시 예를 나타내는 개념도이다.
구체적으로, 로봇 내에 포함된 제어부는 상기 제1 및 제2제어 명령 각각에 우선 순위를 설정하고, 상기 회피 경로는 상기 제1 및 제2제어 명령 각각에 설정된 우선 순위에 따라, 상기 제1 및 제2제어 명령 각각에 대응되는 주행 경로 중 어느 하나로 선택될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 도 17의 (a)를 참조하면, 로봇에 포함된 제어부는 상기 센싱 정보에 기반하여 상기 로봇과 장애물 간의 거리를 산출하고, 상기 거리에 기반하여 상기 제1 및 제2제어 명령 각각에 우선 순위를 설정할 수 있다. 구체적으로, 제어부는 상기 로봇(R)과 장애물(1601) 간의 거리(d1)가 기준 거리 이내인 경우, 상기 제2제어 명령(1622b)에 대한 우선 순위를 상기 제1제어 명령(1621a)에 대한 우선 순위보다 높게 설정할 수 있다. 이와 달리, 도 17의 (b)를 참조하면, 제어부는 상기 로봇(R)과 장애물(1601) 간의 거리(d2)가 기준 거리를 초과하는 경우, 상기 제1제어 명령(1621b)에 대한 우선 순위를 상기 제2제어 명령(1622b)에 대한 우선 순위보다 높게 설정할 수 있다.
다른 일 실시 예에 있어서, 로봇에 포함된 제어부는 상기 로봇의 현재 속도 또는 상기 장애물이 상기 로봇 방향으로 이동하는 속도에 기반하여 상기 제1 및 제2제어 명령 각각에 우선 순위를 설정할 수 있다. 구체적으로, 제어부는 상기 로봇의 속도 및 상기 장애물의 속도 기준 중 어느 하나가 기준 속도 이내인 경우, 상기 제1제어 명령에 대한 우선 순위를 상기 제2제어 명령에 대한 우선 순위보다 높게 설정할 수 있다. 이와 달리, 제어부는 상기 로봇의 속도 및 상기 장애물의 속도 기준 중 어느 하나가 기준 속도를 초과하는 경우, 상기 제2제어 명령에 대한 우선 순위를 상기 제1제어 명령에 대한 우선 순위보다 높게 설정할 수 있다.
다른 일 실시 예에 있어서, 로봇에 포함된 제어부는 상기 로봇의 속도, 상기 장애물의 속도 및 상기 장애물과 상기 로봇 간의 거리에 기반하여 상기 로봇과 상기 장애물간의 충돌 예상 시간을 산출하고, 상기 충돌 예상 시간에 기반하여 상기 제1 및 제2제어 명령 각각에 우선 순위를 설정할 수 있다. 구체적으로, 제어부는 충돌 예상 시간이 기준 시간 이내인 경우, 상기 제1제어 명령에 대한 우선 순위를 상기 제2제어 명령에 대한 우선 순위보다 높게 설정할 수 있다. 이와 달리, 제어부는 충돌 예상 시간이 기준 시간을 초과하는 경우, 상기 제1제어 명령에 대한 우선 순위를 상기 제2제어 명령에 대한 우선 순위보다 높게 설정할 수 있다.
상기 제1 및 제2제어 명령 각각에 우선 순위 중 상기 제1제어 명령에 대응되는 우선 순위가 높게 설정되는 경우, 상기 제어부는 상기 제1제어 명령에 따른 주행 경로를 유지하고 경우, 서버로부터 상기 장애 이벤트 회피와 관련된 새로운 제어 명령을 수신한다. 이후, 제어부는 상기 새로운 제어 명령에 기반하여, 상기 장애 이벤트의 회피와 관련된 제어를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 로봇이 주행 중 갑작스럽게 장애물이 나타나는 경우, 장애물에 대한 대처 가능 시간을 고려하여 서버에서 생성된 제어 명령 및 로봇에서 생성된 제어 명령 중 어느 하나에 기반하여 장애물을 회피한다. 이를 통해, 장애물에 대한 대처시간이 충분하지 않은 경우, 장애물에 대한 빠른 회피를 최우선으로 하고, 장애물에 대한 대처시간이 충분한 경우, 기 설정된 주행 경로를 유지함과 동시에 서버로부터 새로운 제어 명령을 수신하여 장애 이벤트를 회피할 수 있도록 한다.
한편, 본 발명은 상기 회피 경로를 따라 이동하도록 로봇에 대한 제어를 수행한 후, 로봇이 기존 경로로 복귀할 수 있도록 한다.
도 18은 로봇이 장애 이벤트를 회피한 후 기존 경로로 복귀하는 모습을 나타내는 개념도이다.
제어부 또는 서버는 상기 특정 로봇이 상기 회피 경로를 따라 주행한 후, 상기 제1제어 명령에 대응되는 주행 경로로 복귀하도록 하는 복귀 경로를 생성하고, 상기 특정 로봇이 상기 복귀 경로를 따라 상기 제1제어 명령에 대응되는 주행 경로 복귀하도록 상기 특정 로봇과 관련된 제어를 수행할 수 있다.
상기 제1제어 명령 및 제2제어 명령을 결합하여 회피 경로를 생성하거나, 상기 제2제어 명령에 기반하여 장애 이벤트를 회피하는 경우, 기존 로봇이 주행 중이던 주행 경로를 벗어나게 된다. 제어부 또는 서버는 로봇이 기존 주행 경로로 복귀할 수 있도록 하는 복귀 경로를 생성할 수 있다.
예를 들어, 도 18을 참조하면, 로봇(R)이 장애물(1801)을 회피하기 위해 회피 경로(1823)를 따라 주행한 후, 서버는 로봇(R)의 기존 경로(1810)로 복귀하기 복귀 경로(1825)를 생성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 로봇이 갑작스럽게 나타난 장애물 회피 후, 로봇의 목적지까지의 기존 주행 경로로 복귀할 수 있도록 하는 짧은 복귀 경로만을 생성함으로써, 로봇이 장애물을 회피할 때마다 목적지까지의 새로운 주행 경로를 생성하지 않도록 한다. 이를 통해, 본 발명은 서버의 연산 자원이 불필요하게 소모되는 것을 방지할 수 있고, 로봇의 안정성을 강화시키며, 로봇의 성능을 개선시킬 수 있다.
한편, 본 발명은 공간 내 특정 장애물을 추적하여, 특정 장애물에 대비한 주행 경로를 설정할 수 있다. 이 경우, 특정 장애물과 관련된 회피 경로를 생성되지 않도록 한다.
도 19는 장애물을 추적하여 로봇 주행 경로에 반영하는 실시 예를 나타내는 개념도이다.
구체적으로, 서버는 상기 로봇으로부터 수신된 센싱 정보에 기반하여, 추적 대상 장애물을 특정하고, 상기 추적 대상 장애물과 관련된 정보에 기반하여 상기 제1제어 명령을 생성한다. 즉, 서버는 특정 장애물을 지속적으로 추적하고, 추적 중인 장애물을 고려하여 로봇의 주행 경로를 생성할 수 있다.
이때, 장애물의 추적은 건물 내 배치된 적어도 하나의 로봇에 구비된 센서 뿐 아니라, 건물 내에 배치된 인프라를 활용하여 수행될 수 있다. 예를 들어, 서버는 건물 내벽에 배치된 CCTV를 통해 수집되는 영상 정보에서 장애물을 감지하고, 감지된 장애물의 위치를 지속적으로 추적할 수 있다. 이를 통해, 본 발명은 건물 내 인프라를 활용하여 서버가 인식하지 못하는 장애물이 로봇의 주행을 갑작스럽게 방해하는 것을 방지할 수 있다.
이 경우, 제어부 또는 서버는 상기 추적 대상 장애물을 제외한 다른 장애물과 관련된 정보에 기반하여 장애 이벤트 발생 여부를 판단한다. 즉, 제어부 또는 서버는 추적 중인 장애물에 대한 회피 경로를 생성하지 않을 수 있다.
예를 들어, 도 19을 참조하면, 로봇(R)이 제1장애물(1901)을 회피하기 위해 기존 경로(1910a)와 다른 경로 경로(1911)를 따라 주행한 후, 종래 주행 경로(1910b)로 복귀한다. 서버는 로봇(R)으로부터 수신된 센싱 정보에 기반하여 제2장애물(1902)에 대한 추적을 수행한다. 서버는 추적 중인 장애물을 고려하여 주행 경로(1910a 및 1910b)를 설정하고, 제2장애물(1902)에 대한 별도의 회피 경로를 생성하지 않는다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 특정 장애물을 추적하고, 추적 중인 장애물을 고려한 로봇의 주행 경로를 설정함으로써, 장애물 회피를 위하여 갑작스럽게 로봇의 주행 경로를 변경하는 것을 최소화 할 수 있다.
한편, 위에서 살펴본 본 발명은, 컴퓨터에서 하나 이상의 프로세스에 의하여 실행되며, 이러한 컴퓨터로 판독될 수 있는 매체에 저장 가능한 프로그램으로서 구현될 수 있다.
나아가, 위에서 살펴본 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드 또는 명령어로서 구현하는 것이 가능하다. 즉, 본 발명에 따른 다양한 제어방법은 통합하여 또는 개별적으로 프로그램의 형태로 제공될 수 있다.
한편, 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다.
나아가, 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 저장소를 포함하며 전자기기가 통신을 통하여 접근할 수 있는 서버 또는 클라우드 저장소일 수 있다. 이 경우, 컴퓨터는 유선 또는 무선 통신을 통하여, 서버 또는 클라우드 저장소로부터 본 발명에 따른 프로그램을 다운로드 받을 수 있다.
나아가, 본 발명에서는 위에서 설명한 컴퓨터는 프로세서, 즉 CPU(Central Processing Unit, 중앙처리장치)가 탑재된 전자기기로서, 그 종류에 대하여 특별한 한정을 두지 않는다.
한편, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (18)

  1. 공간을 주행하는 로봇의 주행을 제어하는 방법에 있어서,
    서버로부터 상기 로봇의 주행과 관련된 제1 제어 명령을 수신하는 단계;
    상기 로봇이 상기 공간을 주행하고 있는 상태에서, 상기 공간에 대한 센싱을 수행하는 단계;
    상기 로봇에서, 상기 로봇에서 센싱된 센싱 정보 중 상기 공간에 위치한 장애물과 관련된 정보에 기반하여, 상기 장애물의 회피와 관련된 제2제어 명령을 생성하는 단계;
    상기 제1 및 제2 제어 명령에 기반하여, 상기 장애물에 대한 회피 제어 명령을 생성하는 단계; 및
    상기 회피 제어 명령을 따라 이동하도록 상기 로봇에 대한 제어를 수행하는 단계를 포함하는 로봇 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로봇에서 센싱된 센싱 정보에 기반하여 상기 장애물과 관련된 장애 이벤트를의 발생 여부를 판단하는 단계를 더 포함하고,
    상기 장애 이벤트에 대한 회피 제어 명령을 생성하는 단계는,
    상기 제1 및 제2제어 명령 중 적어도 하나에 기반하여 수행되는 것을 특징으로 하는 로봇 제어 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 회피 제어 명령은,
    상기 제1 및 제2제어 명령을 결합하여 생성되고,
    상기 회피 제어 명령은,
    제1 및 제2제어 명령 각각에 대응되는 주행 방향, 주행 속도, 회전 방향, 회전 속도 중 적어도 하나와 관련된 정보를 조합하여 생성되는 것을 특징으로 하는 로봇 제어 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 센싱 정보에 기반하여, 상기 제1 및 제2제어 명령 각각에 가중치를 설정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 회피 제어 명령은,
    상기 제1 및 제2제어 명령 각각에 설정된 가중치를 고려하여 생성되는 것을 특징으로 하는 로봇 제어 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 및 제2제어 명령 각각에 부여되는 가중치는 상기 장애 이벤트와 관련된 위치, 상기 로봇과 상기 장애 이벤트와 관련된 위치 간 거리, 상기 로봇이 상기 장애 이벤트와 관련된 위치에 도달하는 시간, 상기 장애 이벤트의 종류, 상기 장애 이벤트와 관련된 물체의 이동 속도, 상기 장애 이벤트와 관련된 물체의 이동 방향 및 상기 제1제어 명령이 상기 장애 이벤트를 고려하여 생성되었는지 여부 중 적어도 하나에 기반하여 설정되는 것을 특징으로 하는 로봇 제어 방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 센싱 정보에 기반하여 상기 로봇과 상기 장애물 간의 예상 충돌 시간을 산출하는 단계를 더 포함하고,
    상기 예상 충돌 시간이 기 설정된 조건을 만족하는 경우, 상기 제2제어 명령에 기반하여 상기 장애 이벤트에 대한 회피를 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇 제어 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 장애 이벤트의 발생에 근거하여, 상기 서버로부터, 수정된 제1제어 명령을 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 회피 제어 명령은,
    상기 수정된 제1제어 명령에 대응되는 주행 경로 및 제2제어 명령에 대응되는 주행 경로를 결합하여 생성되는 것을 특징으로 하는 로봇 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 수정전 제1제어 명령에 부여되는 가중치는 상기 수정된 제1제어 명령에 부여되는 가중치보다 높고,
    상기 수정된 제1제어 명령에 부여되는 가중치는 상기 제2제어 명령에 부여되는 가중치보다 높은 것을 특징으로 하는 로봇 제어 방법.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2제어 명령 각각에 우선 순위를 설정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 회피 제어 명령은,
    상기 제1 및 제2제어 명령 각각에 설정된 우선 순위에 따라, 상기 제1 및 제2제어 명령 각각에 대응되는 주행 경로 중 어느 하나로 선택되는 것을 특징으로 하는 로봇 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 우선 순위는,
    상기 장애 이벤트와 관련된 위치, 상기 로봇과 상기 장애 이벤트와 관련된 위치 간 거리, 상기 로봇이 상기 장애 이벤트와 관련된 위치에 도달하는 시간, 상기 장애 이벤트의 종류, 상기 장애 이벤트와 관련된 물체의 이동 속도, 상기 장애 이벤트와 관련된 물체의 이동 방향 및 상기 제1제어 명령이 상기 장애 이벤트를 고려하여 생성되었는지 여부 중 적어도 하나에 기반하여 설정되는 것을 특징으로 하는 로봇 제어 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 및 제2제어 명령 각각에 우선 순위 중 상기 제1제어 명령에 대응되는 우선 순위가 높게 설정되는 경우, 서버로부터 상기 장애 이벤트 회피와 관련된 새로운 제어 명령을 수신하는 단계; 및
    상기 새로운 제어 명령에 기반하여, 상기 장애 이벤트의 회피와 관련된 제어를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 제어 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 로봇이 상기 회피 제어 명령을 따라 주행한 후, 상기 제1제어 명령에 대응되는 주행 경로로 복귀하도록 하는 복귀 경로를 생성하는 단계; 및
    상기 로봇이 상기 복귀 경로를 따라 상기 제1제어 명령에 대응되는 주행 경로로 복귀하도록 상기 로봇과 관련된 제어를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 제어 방법.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 로봇으로부터 수신된 센싱 정보에 기반하여, 추적 대상 장애물을 특정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제1제어 명령은 상기 추적 대상 장애물과 관련된 정보에 기반하여 생성되고,
    상기 제1제어 명령에 기반하여 로봇이 주행하는 중, 상기 로봇에서 센싱된 센싱 정보에 기반하여 장애 이벤트의 발생 여부를 판단하는 단계는,
    상기 추적 대상 장애물을 제외한 다른 장애물과 관련된 정보에 기반하여 수행되는 것을 특징으로 하는 로봇 제어 방법.
  14. 공간을 주행하는 로봇의 주행을 제어하는 시스템에 있어서,
    서버로부터 상기 로봇의 주행과 관련된 제1 제어 명령을 수신하는 통신부; 및
    상기 로봇이 상기 공간을 주행하고 있는 상태에서, 상기 공간에 대한 센싱을 수행하고,
    상기 로봇에서 센싱된 센싱 정보 중 상기 공간에 위치한 장애물과 관련된 정보에 기반하여, 상기 장애물의 회피와 관련된 제2제어 명령을 생성하고,
    상기 제1 및 제2 제어 명령에 기반하여, 상기 장애물에 대한 회피 제어 명령을 생성하고,
    상기 회피 제어 명령을 따라 이동하도록 상기 로봇에 대한 제어를 수행하는 제어부를 포함하는 로봇 제어 시스템.
  15. 전자기기에서 하나 이상의 프로세스에 의하여 실행되며, 컴퓨터로 판독될 수 있는 매체에 저장 가능한 프로그램으로서,
    상기 프로그램은,
    서버로부터 로봇의 주행과 관련된 제1 제어 명령을 수신하는 단계;
    상기 로봇이 공간을 주행하고 있는 상태에서, 상기 공간에 대한 센싱을 수행하는 단계;
    상기 로봇에서, 상기 로봇에서 센싱된 센싱 정보 중 상기 공간에 위치한 장애물과 관련된 정보에 기반하여, 상기 장애물의 회피와 관련된 제2제어 명령을 생성하는 단계;
    상기 제1 및 제2 제어 명령에 기반하여, 상기 장애 이벤트에 대한 회피 제어 명령을 생성하는 단계; 및
    상기 회피 제어 명령을 따라 이동하도록 상기 로봇에 대한 제어를 수행하는 단계를 수행하도록 하는 명령어들을 포함하는 컴퓨터로 판독될 수 있는 매체에 저장 가능한 프로그램.
  16. 클라우드 서버에 의해 제어되는 로봇이 주행하는 건물에 있어서,
    상기 건물은,
    상기 클라우드 서버로부터 상기 로봇의 주행과 관련된 제1 제어 명령을 수신하여, 상기 로봇으로 전송하는 통신부를 포함하고,
    상기 클라우드 서버는,
    상기 로봇이 상기 건물 내 공간을 주행하고 있는 상태에서, 상기 공간에 대한 센싱을 수행하고,
    상기 로봇에서 센싱된 센싱 정보 중 상기 공간에 위치한 장애물과 관련된 정보에 기반하여, 상기 장애물의 회피와 관련된 제2제어 명령을 생성하며,
    상기 제1 및 제2 제어 명령에 기반하여, 상기 장애 이벤트에 대한 회피 제어 명령을 생성하여, 상기 회피 제어 명령을 따라 이동하도록 상기 로봇에 대한 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 건물.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 클라우드 서버는,
    상기 로봇에서 센싱된 센싱 정보에 기반하여 상기 장애물과 관련된 장애 이벤트의 발생 여부를 판단하고,
    상기 로봇이 상기 회피 제어 명령을 따라 주행한 후, 상기 제1제어 명령에 대응되는 주행 경로로 복귀하도록 하는 복귀 경로를 생성하고,
    상기 로봇이 상기 복귀 경로를 따라 상기 제1제어 명령에 대응되는 주행 경로로 복귀하도록 상기 로봇과 관련된 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 건물.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 클라우드 서버는, 상기 제1 및 제2제어 명령 각각에 대응되는 주행 경로 중 적어도 하나에 기반하여, 상기 장애 이벤트에 대한 회피 제어 명령을 생성하는 것을 특징으로 하는 건물.
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