WO2023136441A1 - 이동 로봇 및 그 제어 방법 - Google Patents

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WO2023136441A1
WO2023136441A1 PCT/KR2022/017869 KR2022017869W WO2023136441A1 WO 2023136441 A1 WO2023136441 A1 WO 2023136441A1 KR 2022017869 W KR2022017869 W KR 2022017869W WO 2023136441 A1 WO2023136441 A1 WO 2023136441A1
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WO
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light
detection information
wavelength band
receiving element
robot
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/017869
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English (en)
French (fr)
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류민우
강석현
김진희
윤상식
이동훈
Original Assignee
삼성전자 주식회사
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Publication date
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    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • B25J9/1666—Avoiding collision or forbidden zones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices
    • B25J19/021—Optical sensing devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls

Definitions

  • the present disclosure relates to a mobile robot and a control method thereof.
  • robots have been developed for industrial use and have played a part in factory automation.
  • application fields of robots have been expanded, and medical robots, space robots, etc. are being developed, and household robots that can be used at home are also being made.
  • a typical example of a household robot is a mobile robot.
  • a mobile robot can move by itself to perform a purposed motion.
  • Mobile robots include, for example, cleaning robots and assistant robots. Since the mobile robot drives on a road surface or floor by itself without manual control by a separate user, the condition of the floor or road surface or the existence of various obstacles is considered important in the driving algorithm.
  • An object of the present disclosure is to provide a mobile robot that identifies types of liquid and solid contaminants located on a floor surface and travels in an appropriate manner based on the type, and a control method thereof.
  • a robot includes a main body, one or more optical sensors provided under the main body, a memory in which at least one program is stored, and electrically connected to the optical sensor and the memory, and at least one of the programs.
  • the optical sensor may include one or more light-emitting elements for emitting light of a first wavelength band, one or more light-receiving elements for receiving light of a second wavelength band induced by the light of the first wavelength band, and the one or more light-receiving elements. It may include one or more optical filter layers arranged thereon to pass light of the second wavelength band.
  • the processor obtains first detection information based on two or more sensing values obtained through the one or more light receiving elements, and controls to avoid a position associated with the first detection information when the first detection information is obtained. can
  • the light receiving element includes first and second light receiving elements, the first light receiving element is disposed adjacent to the light emitting element, and the second light receiving element is disposed adjacent to the light emitting element. It may be disposed further than the first light-receiving element, and the first detection information may be obtained based on a first sensing value obtained through the first light-receiving element and a second sensing value obtained through the second light-receiving element. there is.
  • the first and second light receiving elements may be arranged on a single substrate.
  • the first and second light receiving devices may be arranged on different substrates, and the different substrates may be spaced apart from each other by a predetermined distance.
  • the first and second light receiving elements may be spatially separated by a barrier.
  • the light emitting element may be disposed closer to the barrier than the first light receiving element.
  • the first detection information may be obtained when the first sensing value exceeds a preset first threshold value and the second sensing value is less than a preset second threshold value. there is.
  • the robot further includes one or more moisture sensors, the moisture sensors are electrically connected to the processor, and the processor determines, when a sensing value obtained through the moisture sensors exceeds a threshold value , obtaining second detection information, avoiding a location associated with the second detection information if the second detection information is obtained, and ignoring the first detection information if the second detection information is not obtained. As the first detection information (or the first detection information field) is ignored, the robot does not avoid the position associated with the first detection information and passes as it is.
  • the robot further includes one or more moisture sensors, the moisture sensors are electrically connected to the processor, and the processor determines, when a sensing value obtained through the moisture sensors exceeds a threshold value , Acquiring second detection information, and avoiding a position associated with the first and second detection information when both the first and second detection information are obtained, and at least some of the first and second detection information is not obtained. Otherwise, the obtained first detection information or second detection information may be disregarded. Accordingly, when both the first and second detection information are acquired, the robot will drive while avoiding the location associated with the detection information, but will pass through the location as it is in the other cases.
  • the robot further includes one or more moisture sensors, the moisture sensors are electrically connected to the processor, and the processor determines, when a sensing value obtained through the moisture sensors exceeds a threshold value , Acquire second detection information, and when at least one of the first and second detection information is obtained, control to avoid a position associated with the obtained detection information.
  • the processor controls the light emitting element to be in a turn-on mode and a turn-off mode periodically, and the first detection information determines the light-receiving element in the turn-on mode. It may be obtained based on the first sensing value obtained through the first sensing value and the second sensing value obtained through the light receiving element in the turn-off mode.
  • the light receiving element receives light of a second wavelength band induced by light of the first wavelength band, and includes a first region disposed adjacent to the light emitting element, and the first region. It may include a second area that receives light of one wavelength band and is disposed farther from the light emitting device than the first area.
  • the processor obtains first detection information based on a first sensing value obtained through the first area and a second sensing value obtained through a second area, and when the first detection information is obtained, the Control may be performed to avoid a location associated with the first detection information.
  • the first and second regions may be divided by a barrier.
  • the first wavelength band may be a near-infrared wavelength band
  • the second wavelength band may be a near-infrared wavelength band
  • a robot includes a main body, one or more optical sensors provided under the main body, a memory storing at least one program, and electrically connected to the optical sensor and the memory, and at least one command of the program. It may include a processor that executes.
  • the optical sensor may include one or more light-emitting elements for emitting light of a first wavelength band, one or more first light-receiving elements for receiving light of a second wavelength band induced by the light of the first wavelength band, and the first A second light-receiving element for receiving light of a wavelength band, a first optical filter layer arranged on the first light-receiving element and passing light of the second wavelength band, and arranged on the second light-receiving element to pass the light of the second light-receiving element to the first light-receiving element.
  • a second optical filter layer passing light of a wavelength band may be included.
  • the processor obtains first detection information based on first and second sensing values obtained through the first and second light-receiving elements, and when the first detection information is obtained, the first detection information and control to avoid the associated position, obtain second detection information based on the second sensing value obtained through the second light receiving element, and when the second detection information is obtained, a position associated with the second detection information and It can be controlled to move by a predetermined distance or time in the opposite direction.
  • Another control method includes one or more light emitting elements for emitting light of a first wavelength band, and one or more light emitting elements for receiving light of a second wavelength band induced by the light of the first wavelength band.
  • a method for controlling a robot including a light-receiving element and an optical sensor having one or more optical filter layers arranged on the one or more light-receiving elements and passing light of the second wavelength band through the light-emitting element toward a bottom surface, irradiating light of a first wavelength band, receiving light of a second wavelength band induced by light of the first wavelength band through the first and second light-receiving elements, Obtaining first detection information based on first and second sensing values obtained by a light receiving element, respectively, and controlling to avoid a position associated with the first detection information when the first detection information is obtained. can do.
  • the one or more light-receiving elements may include a first light-receiving element provided to receive light of the second wavelength band induced by the light-emitting element, and the second wavelength band included in an external light source. and a second light-receiving element provided to receive the light of, and obtaining the first detection information includes, when a first sensing value obtained by the first light-receiving element exceeds a first threshold value, the second light-receiving element. An operation of comparing a second sensing value obtained by the light receiving element with a second threshold value, and an operation of acquiring the first detection information when the second sensing value is less than the second threshold value.
  • the robot further includes one or more moisture sensors, and when a sensing value obtained through the moisture sensor exceeds a threshold, obtaining second detection information and the second detection If the information is not obtained, the first detection information is ignored, and if the second detection information is acquired, a controlling operation to avoid a location associated with the second detection information may be included.
  • the mobile robot and its control method may identify types of liquid and solid contaminants located on a floor surface through a sensor, and may travel in an appropriate manner based on the type.
  • Effects obtainable in the exemplary embodiments of the present disclosure are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned are common knowledge in the art to which exemplary embodiments of the present disclosure belong from the following description. can be clearly derived and understood by those who have That is, unintended effects according to the implementation of the exemplary embodiments of the present disclosure may also be derived by those skilled in the art from the exemplary embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 1A is a perspective view of a robot according to various embodiments of the present disclosure.
  • 1B is a bottom view of a robot according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 2A is a perspective view of a robot according to another embodiment of the present disclosure.
  • 2B is a bottom view of a robot according to another embodiment of the present disclosure.
  • 2c is a reference diagram of a robot according to another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a block diagram of a robot according to various embodiments of the present disclosure.
  • 4 to 7 are structures of optical sensors according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIGS. 8 to 12 are flowcharts of control methods according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 1A is a perspective view of a robot according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 1B is a bottom view of the robot according to various embodiments of the present disclosure.
  • the robot 100 includes one or more sensors.
  • One or more sensors are provided on the body of the robot 100. Depending on the type and/or function, the sensor may be placed on the front, rear, side, or bottom of the body. The position of the sensor has a close relationship with the driving direction and driving pattern of the robot 100 .
  • sensors include contaminant sensors 141a, 141b, and 141c, moisture sensors 142, fall prevention sensors 143a, 143b, 143c, 143d, and 143e, lidar sensors 144, and 3D sensors.
  • One or more of the sensors 145 may be included.
  • the contaminant sensors 141a, 141b, and 141c may detect the presence or absence of contaminants (eg, urine) on the floor.
  • the robot 100 detects contaminants in advance through the contaminant sensors 141a, 141b, and 141c, so that the cleaning tool (eg, brush, cleaning cloth, etc.) 160 is contaminated from the contaminants present on the floor, or the wheel ( 151) can be prevented from being contaminated.
  • the contaminant sensors 141a, 141b, and 141c may be composed of optical sensors.
  • the contaminant sensors 141a, 141b, and 141c include one or more light emitting elements that irradiate UV light, a predetermined wavelength band (eg, a near-infrared wavelength band, or 550 nm to 650 nm) of fluorescence or phosphorescence induced by UV light. It may include one or more light receiving elements for receiving.
  • the light-receiving element may include one or more light-receiving electrodes and one or more light-receiving semiconductor layers.
  • the light receiving element may include a main light receiving element and one or more auxiliary light receiving elements distinguished from the main light receiving element.
  • the auxiliary light receiving element may also be configured to receive the same wavelength band (eg, a near-infrared wavelength band, or 550 nm to 650 nm) as the main light receiving element.
  • the light-receiving electrodes constituting the main light-receiving element and the sub-light-receiving element may be made of the same material, but are not limited thereto.
  • an optical filter layer eg, an optical bandpass filter for passing only light in a predetermined wavelength band (eg, near-infrared wavelength band, or 550 nm to 650 nm) is formed on the main light receiving element and the secondary light element. ) can be arranged.
  • a predetermined wavelength band eg, near-infrared wavelength band, or 550 nm to 650 nm
  • the moisture sensor 142 may detect the presence or absence of liquid located on the driving path of the robot 100 .
  • the moisture sensor 142 may identify the presence or absence of liquid based on a change in permittivity or resistance.
  • the moisture sensor 142 may be disposed on the front or bottom of the main body to check the change in permittivity or resistance.
  • the moisture sensor 142 may be disposed in front of the brush 160 and/or the contaminant sensors 141a, 141b, and 141c provided in the robot 100.
  • the moisture sensors 142 may be spaced apart at predetermined intervals.
  • the moisture sensors 142 may be arranged in a line.
  • the arrangement of the moisture sensors 142 may be made according to a reference line orthogonal to the running direction of the robot 100 .
  • the brush 160 is generally arranged orthogonal to the running direction.
  • the moisture sensor 142 may be disposed along the direction in which the brush 160 extends.
  • various embodiments of the present disclosure are not limited to arranging the moisture sensors 142 in a line.
  • the controller determines the range of liquid based on at least one of the number or location of the sensors that detect moisture among the plurality of moisture sensors 142. can be guessed.
  • the moisture sensor 142 may be formed on at least a portion of the brush cover 161 .
  • the front of the brush cover 161 has one or more protrusions 165 having a predetermined inclination angle toward the bottom surface.
  • the protrusion 165 may be formed to extend from the bottom surface of the brush cover 161 toward the rear of the main body.
  • One end of the protrusion 165 may be formed to be spaced apart from the bottom surface by a predetermined distance.
  • a space for mounting the sensor electrode of the moisture sensor 142 is formed at the rear of the projection 165, and a space for contacting the liquid on the bottom surface and the sensor electrode is formed at the front of the projection 165.
  • An opening may be formed.
  • the moisture sensor 142 may be formed in at least a portion of the body.
  • one or more protrusions 165 having a predetermined inclination angle toward the bottom surface may be formed on the front of the main body.
  • the protrusion 165 may be formed to extend from the lower portion of the body to the rear of the body.
  • One end of the protrusion 165 may be formed to be spaced apart from the bottom surface by a predetermined distance.
  • a space for mounting the sensor electrode of the moisture sensor 142 is formed at the rear of the projection 165, and a space for contacting the liquid on the bottom surface and the sensor electrode is formed at the front of the projection 165.
  • An opening may be formed.
  • one or more openings may be provided at the front of the protrusion 165, and a sensor electrode of the moisture sensor 142 may be positioned at the rear.
  • the liquid on the bottom surface can pass through the outer opening and come into contact with the sensor electrode.
  • the moisture sensor 142 may generate a detection signal based on the changed resistance or permittivity in response to contact with the liquid.
  • the sensor electrode of the moisture sensor 142 may be disposed behind at least some of the two or more protrusions 165 of the brush cover 161 .
  • the sensor electrode of the moisture sensor 142 may be disposed behind all the protrusions 165 .
  • a predetermined space may be provided between the plurality of protrusions 165 formed on the brush cover 161 .
  • the fall prevention sensors 143a, 143b, 143c, 143d, and 143e may be formed on the bottom of the robot 100 to detect a level difference.
  • Fall prevention sensors (143a, 143b, 143c, 143d, 143e) is made to measure the relative distance to the floor surface.
  • Fall prevention sensors (143a, 143b, 143c, 143d, 143e) fall prevention sensors (143a, 143b, 143c, 143d, 143e) is formed and the relative distance between the floor surface (distance in the vertical direction from the floor, or the floor distance in the oblique direction from the surface) may be variously made within a detectable range.
  • Fall prevention sensors may be made of an optical sensor including a light emitting element and a light receiving element, in particular, fall prevention sensors (143a, 143b, 143c, 143d, 143e) of the infrared wavelength band It may be made of an infrared sensor using light.
  • the fall prevention sensors 143a, 143b, 143c, 143d, and 143e may be referred to as cliff sensors.
  • a Light Detection and Ranging (LiDAR) sensor 144 may be provided at the rear of the robot 100 to generate a map including obstacles and the like.
  • the LiDAR sensor 144 may detect obstacles, walls, etc. based on Time of Flight (ToF) or phase difference of a transmission/reception signal using laser light.
  • Map generation by the lidar sensor 144 may be omitted in some cases. For example, when a map is stored in a memory, map generation by the lidar sensor 144 may be omitted. However, when the map is not stored in the memory, the robot 100 may generate an initial map using the lidar sensor 144 .
  • the 3D sensor 145 may be disposed in front of the robot 100 to identify the shape of an object located on a driving path of the robot 100 .
  • the 3D sensor 145 may be implemented as, for example, a depth camera, a ToF sensor, and a ToF camera, but is not limited thereto.
  • the robot 100 may identify the shape of an object located on a driving path through the 3D sensor 145 and identify the type of object based on the shape. At this time, the robot 100 may identify the type of object using a classifier previously stored in the memory.
  • the classifier may include an Artificial Neural Network Model (ANN Model), and such an artificial neural network model may be pre-learned and provided using training data in which the type of object is labeled on data to be applied to the input layer.
  • ANN Model Artificial Neural Network Model
  • it is not limited thereto.
  • the robot 100 includes a brush 160 and a brush cover 161 .
  • the brush 160 may be provided in a space formed on the lower side of the robot 100 .
  • the brush 160 is provided in a cylindrical shape, but is not limited thereto.
  • the brush 160 rotates by receiving power from a motor through connection members at both ends, and supports collecting contaminants into the robot 100 by sweeping the floor surface through rotation.
  • the brush cover 161 is provided to surround at least a portion of the outer surface of the brush 160 .
  • the brush cover 161 has an opening on the lower side for exposing the brush 160 to the outside and contacting the bottom surface.
  • the brush cover 161 may be formed so that the inner circumferential surface of the brush 160 faces the outer circumferential surface of the brush 160, but is not limited thereto.
  • Two or more protrusions 165 may be formed in front of the brush cover 161 .
  • 1A and 1B illustrate a case in which the number of protrusions 165 is 5 as an example, but is not limited thereto.
  • the protrusion 165 is configured so that the left and right sides of the robot 100 are symmetrical.
  • the robot 100 includes a wheel 151 and a wheel motor 152 rotating the wheel 151 .
  • the robot 100 may move using wheels 151.
  • the plurality of wheels 151 may be independently rotated by respective wheel motors 152 .
  • the robot 100 may include a charging terminal 170.
  • the robot 100 may electrically contact the charging station through the charging terminal 170 .
  • the charging station may charge the battery of the robot 100 through the charging terminal 170 .
  • the charging terminal 170 may be disposed on the lower or rear surface of the main body, but is not limited thereto.
  • the robot 100 may further include an auxiliary wheel 180.
  • the auxiliary wheel 180 is used to stabilize the posture of the robot 100 and prevent falling.
  • the auxiliary wheel 180 supports the robot 100 and has a roller or caster shape.
  • the robot 100 may include a camera 190.
  • the camera 190 may be provided on the front surface of the main body.
  • the camera 190 captures an image of the front of the robot 100 in the traveling direction, and stores the captured image data or video data in memory. Thereafter, the robot 100 may transmit captured image data or video data to another external device in response to a request.
  • Figure 2a is a perspective view of a robot according to another embodiment of the present disclosure
  • Figure 2b is a bottom view of the robot according to another embodiment of the present disclosure.
  • the robot 200 includes one or more sensors.
  • One or more sensors are configured in the main body of the robot 200. Depending on the type and/or function, the sensor may be placed on the front, bottom or rear surface of the body. The position of the sensor has a close relationship with the driving direction and driving pattern of the robot 200 .
  • the sensors include contaminant sensors 241a and 241b, moisture sensors (not shown), fall prevention sensors 243a, 243b, 243c and 243d, and lidar sensors 244. may contain one or more.
  • the robot 200 may include a cleaning tool 260 for performing wet cleaning using a cleaning cloth.
  • the cleaning tool 260 is provided on the front of the main body.
  • the cleaning tool 260 includes a rotating plate 264 and a guide device 263 for moving the rotating plate 264 .
  • Rotation plate 264 includes rotation plate regions 261 and 262 .
  • the rotating plate area includes a first rotating plate area 261 and a second rotating plate area 262 .
  • the first rotation plate area 261 does not include the opening area 265 for the rotation plate 264 to move outside the body, and the second rotation plate area 262 moves the rotation plate 264 outside the body. It includes an opening area 265 for
  • the guide device 263 includes a connecting member and a guide hole.
  • the connecting member may move along the guide hole.
  • the connecting member may be connected to the rotating plate 264 . Accordingly, the rotating plate 264 may be moved inside or outside the main body corresponding to the movement of the connecting member.
  • FIGS. 2B and 2C illustratively show the case where the opening 265 is formed on the right side of the body, but is not limited thereto, and may be formed on the left side or left and right sides of the body.
  • one surface of the rotary plates 261 and 262 is provided with an attachment surface for attaching the cleaning cloth, and the rotary plates 261 and 262 are connected to the connecting member through the other surface.
  • the connecting member protrudes toward the bottom surface through the guide hole and is coupled to the rotation plates 261 and 262, and the connecting member may move along the guide hole.
  • the rotating plates 261 and 262 connected to the connecting member may also move.
  • the guide hole is formed to move away from the center of the bottom surface of the robot 200 to the outside of the body, and accordingly, the rotating plates 261 and 262 moving through the guide hole move away from the center of the body of the robot 200 to the outside.
  • a portion of the rotation plates 261 and 262 may be exposed to the outside of the main body.
  • an operation of the robot 200 in which at least a portion of the rotating plates 261 and 262 is exposed to the outside of the main body may be referred to as a pop-out operation.
  • the rotating plates 261 and 262 are spaced apart from the bottom surface by a predetermined interval.
  • the distance between the bottom surface and the rotary plates 261 and 262 is smaller than the thickness of the cleaning cloth.
  • the distance between the bottom surface and the rotary plates 261 and 262 may be smaller than the thickness of the cleaning cloth.
  • the sensor may include one or more of contaminant sensors 241a and 241b, a moisture sensor (not shown), a fall prevention sensor, and a LIDAR sensor.
  • the contaminant sensors 241a and 241b, the moisture sensor (not shown), the fall prevention sensor, and the lidar sensor shown in FIGS. 2A and 2B are the contaminant sensor 241a, 241b), a moisture sensor (not shown), a fall prevention sensor, and a lidar sensor, respectively, since they have the same functions, an additional description is omitted, but the description will be centered on the location of each sensor.
  • a protrusion 230 may be formed on the lower part of the main body.
  • the protrusion 230 protrudes from the lower part of the main body toward the bottom surface by a predetermined width.
  • the protrusion 230 is provided on the front of the main body.
  • At least one of one or more auxiliary wheels 251, one or more contaminant sensors 241a and 241b, and one or more moisture sensors (not shown) may be disposed on one or more surfaces of the protrusion 230.
  • the protrusion 230 may have one bottom surface and three or more side surfaces.
  • the protrusion 230 may be configured to have a smaller area as it approaches the bottom surface.
  • a surface positioned at the front of the main body may have an inclined surface inclined toward the rear of the main body.
  • the robot 200 having the protrusion 230 can also easily climb over obstacles in front through such an inclined surface.
  • the auxiliary wheel 281 is provided to ascend a threshold forward. Since the cleaning cloth forms a high frictional force with the floor, it is difficult for the wet cleaning robot 200 to climb the threshold forward. When climbing forward, the auxiliary wheel 281 formed on the protrusion 230 comes into contact with the threshold before the cleaning cloth. As such, the robot 200 can easily climb the threshold by using the auxiliary wheel 281 provided on the protrusion 230 .
  • the contaminant sensors 241a and 241b and/or a moisture sensor may be disposed on the protrusion 230 .
  • Contaminant sensors 241a and 241b and/or moisture sensors may be disposed along the edge of the protrusion 230 .
  • 2B exemplarily illustrates a case in which two contaminant sensors 241a and 241b are provided, but various embodiments of the present disclosure are not limited thereto.
  • the moisture sensor (not shown) may be disposed at at least one of positions where the contaminant sensors 241a and 241b are disposed, or may be disposed in front of the contaminant sensors 241a and 241b.
  • the moisture sensor (not shown) and the contaminant sensors 241a and 241b may be selectively disposed on at least one of a front surface and/or a bottom surface of the protrusion 230 .
  • the moisture sensor (not shown) may be disposed on the front surface of the projection 230, and the contaminant sensors 241a and 241b may be disposed on the bottom surface of the projection 230.
  • a moisture sensor (not shown) and contaminant sensors 241a and 241b may be disposed on the front surface of the protrusion 230 .
  • the moisture sensor (not shown) and the contaminant sensors 241a and 241b may be disposed on the bottom surface of the protrusion 230 .
  • the robot 200 includes a wheel 251 and a wheel motor 252 rotating the wheel 251 .
  • the robot 200 may move or rotate by controlling the wheel motor 252 .
  • the wheels 251 are disposed on both ends of the bottom of the robot 200 and can be independently rotated by each wheel motor 252 .
  • the fall prevention sensor may be disposed adjacent to the wheel 251 .
  • the fall prevention sensor may be disposed adjacent to the wheel 251 housing in which the wheel 251 is accommodated.
  • the fall prevention sensor may be disposed between the edge of the body and the wheel 251.
  • one or more vibration plates 291a and 291b may be provided on the rear bottom surface.
  • An attachment surface is provided on one surface of the vibration plates 291a and 291b.
  • the cleaning cloth may be attached to the rear bottom surface of the robot 200 through the attachment surfaces of the vibration plates 291a and 291b.
  • the vibration plates 291a and 291b may be connected to the vibration motor 292 to vibrate.
  • 2c is a reference diagram of a robot according to another embodiment of the present disclosure.
  • the robot 200 may move the connecting member along the guide groove based on the control command of the controller.
  • the connecting member moves outwardly from the center of the main body, the rotation plates 261 and 262 connected to the connecting member also move outwardly of the main body.
  • a connecting member and a guide hole for moving the rotation plates 261 and 262 may be provided only for one of the two rotation plates 261 and 262 .
  • the rotating plates 261 and 262 provided with the connecting member and the guide plate may be exposed to the outside of the main body according to the movement of the connecting member, and the other rotating plates 261 and 262 may be exposed to the outside of the main body since there is no connected connecting member.
  • An opening 265 corresponding to a diameter of the rotating plates 261 and 262 may be provided at a portion where the connecting member and the guide groove are provided so that the rotating plates 261 and 262 can be exported to the outside.
  • FIG. 3 is a block diagram of a robot according to various embodiments of the present disclosure.
  • the robot 300 may include a cleaning robot 300, a dry cleaning robot, and a wet cleaning robot, but is not limited thereto.
  • the robot 300 according to various embodiments of the present disclosure is a robot 300 device equipped with wheels for driving, and is provided as a robot 300 further including a cleaning function in some cases.
  • the robot 300 may include a controller 310, a memory 320, a communication unit 330, a sensor 340, and/or a driving unit 350.
  • the memory 320 , the communication unit 330 , the sensor and/or the driving unit 350 may be electrically or functionally connected to the controller 310 .
  • the controller 310 may control components constituting the robot 300 by generating and transmitting control commands.
  • the controller 310 may include a storage and processing circuitry to support the operation of the robot 300 .
  • the storage and processing circuitry may include non-volatile memory 320 (eg, flash memory or other electrically programmable ROM configured to form a solid state drive (SSD)), volatile memory (eg, static or dynamic RAM), and the like. may contain the same storage.
  • Processing circuitry within controller 310 may be used to control the operation of robot 300 .
  • the processing circuitry comprises one or more microprocessor(s), microcontroller(s), digital signal processor(s), baseband processor(s), power management section(s), audio chip(s), application specific circuit(s) etc. can be based on.
  • memory 320 may include protocols of robot 300, including operations corresponding to or including any of the methods and/or procedures illustratively described in this disclosure. , a memory area for one or more controllers 310 to store variables used in configuration, control, and other functions. Furthermore, the memory 320 may include non-volatile memory, volatile memory, or a combination thereof. Moreover, memory 320 may interface with a memory slot that allows removable memory cards of one or more formats (eg, SD card, memory stick, compact flash, etc.) to be inserted and removed.
  • formats eg, SD card, memory stick, compact flash, etc.
  • the communication unit 330 may include a wireless communication module or an RF module.
  • the wireless communication module may include, for example, Wi-Fi, BT, GPS or NFC.
  • the wireless communication module may provide a wireless communication function using a radio frequency.
  • the wireless communication module includes a network interface or modem for connecting the robot 300 to a network (eg Internet, LAN, WAN, telecommunication network, cellular network, satellite network, POTS or 5G network, etc.) can do.
  • the RF module may be responsible for transmitting and receiving data, for example, transmitting and receiving RF signals or called electronic signals.
  • the RF module may include a power amp module (PAM), a frequency filter, or a low noise amplifier (LNA).
  • the RF module may further include components for transmitting and receiving electromagnetic waves in free space in wireless communication, for example, conductors or wires.
  • the senor 340 may include one or more of a contaminant sensor 341 , a moisture sensor 342 , and a fall prevention sensor 343 .
  • the contaminant sensor 341 may emit UV light and receive fluorescence or phosphorescence of a predetermined wavelength induced by the UV light.
  • a predetermined wavelength band e.g, a near-infrared wavelength band or 550 nm to 650 nm. contains a small
  • the contaminant sensor 341 when there is an object other than a contaminant (eg, urine) that emits fluorescence or phosphorescence in a predetermined wavelength band (eg, a near-infrared wavelength band or 550 nm to 650 nm), the contaminant sensor 341 ) can be misidentified as a contaminant even though it is a target for collection when only ) is used, so a sensor for identifying an object emitting fluorescence or phosphorescence of a predetermined wavelength band is required.
  • the robot 300 may further include a moisture sensor 342 to prevent such erroneous identification.
  • the moisture sensor 342 may detect a change in permittivity or resistance caused by liquid contacting the sensor electrode, and detect liquid present on the bottom surface based on the change. .
  • the moisture sensor 342 according to various embodiments of the present disclosure may be disposed to face the floor vertically or may be disposed to have a predetermined angle with the floor.
  • the moisture sensor 342 according to various embodiments of the present disclosure may be disposed in front of the main body rather than the contaminant sensor 341 .
  • the fall prevention sensor 343 is provided on the lower part of the main body to detect a step (eg, a cliff) higher than a predetermined height on the driving path.
  • the fall prevention sensor 343 may be provided at the edge of the body in order to prevent the body from falling in advance.
  • the robot 300 is isolated in a stuck state on the step or a situation in which it cannot climb back to its original position is caused.
  • the fall prevention sensor 343 may be disposed adjacent to the wheel 151 .
  • the one or more fall prevention sensors 343 disposed in the edge area of the bottom surface and/or in the area adjacent to the wheel 151 may prevent a driving error due to the robot 300 falling down a step in advance.
  • the fall prevention sensor 343 may detect a level difference based on, for example, a distance between the fall prevention sensor 343 and the floor.
  • the fall prevention sensor 343 may be implemented as, for example, an infrared sensor, but is not limited thereto.
  • the senor may further include a lidar sensor, a 3D sensor, and the like.
  • a lidar sensor can create a map that includes obstacles.
  • the 3D sensor may acquire 3D shape data of an object located on the driving route.
  • 4 to 7 are structures of optical sensors according to various embodiments of the present disclosure.
  • the contaminant sensor 341 may be provided in various structures.
  • the contaminant sensor 341 may include a light emitting element, a main light receiving element, and a secondary light element.
  • the contaminant sensor 341 may include a light emitting element, a main light receiving element, a secondary light element, and a barrier.
  • the contaminant sensor 341 may include a light emitting element, a barrier, and a light receiving element separated into a main area and a sub area by the barrier.
  • the contaminant sensor 341 may include a light emitting element, a first light receiving element receiving a first wavelength band (eg, 550 nm to 650 nm), and a second wavelength band (eg, 350 nm to 450 nm). ) may include a second light receiving element for receiving.
  • a first wavelength band eg, 550 nm to 650 nm
  • a second wavelength band eg, 350 nm to 450 nm.
  • a contaminant sensor 341 may include a light emitting element 430 , a main light receiving element 422 , and a secondary light element 412 .
  • the main light receiving element 422 is disposed closer to the light emitting element 430 than the secondary light receiving element 412 .
  • the main light receiving element 422 is provided adjacent to the light emitting element 430 to receive fluorescence or phosphorescence induced by the light emitting element 430 .
  • the auxiliary light element 412 is spaced apart from the light emitting element 430 by a predetermined distance. This is because the incident light element 412 is provided not to receive fluorescence or phosphorescence induced by the light emitting element 430 but to detect light having a predetermined wavelength range received from the external environment.
  • the main light receiving element 422 and the sub light receiving element 412 may be disposed to be separated based on the barrier 440 .
  • the main light receiving element 422 may be disposed in one area adjacent to the light emitting element 430 and the secondary light receiving element 412 may be disposed in another area separated by the barrier 440 .
  • Light eg, UV light
  • irradiated by the light emitting element 430 is not introduced into the auxiliary light element 412 by the barrier 440 .
  • fluorescence or phosphorescence induced by light emitted from the light emitting element 430 is not introduced into the auxiliary light element 412 by the barrier 440 .
  • the barrier 440 is disposed to separate the sub-light element 412 from the light-emitting element 430 and the main light-receiving element 422, and is disposed in a predetermined wavelength band (eg, a near-infrared wavelength band, or 550 nm to 550 nm). 650 nm) is provided with a very low transmittance.
  • a predetermined wavelength band eg, a near-infrared wavelength band, or 550 nm to 550 nm.
  • the light emitting element 430, the main light receiving element 422, the secondary light element 412, and the barrier 440 may include one or two or more substrates 450 (eg, a printed circuit board (PCB)). Board)) can be mounted on.
  • the light emitting element 430 and the main light receiving element 422 may be separately mounted on two or more substrates, and in some cases, the barrier 440 may be excluded.
  • the main light receiving element 422 and the light emitting element 430 are mounted on a first substrate
  • the sub light element 412 is mounted on a second substrate
  • the first and second substrates are separated by a predetermined distance.
  • the barrier 440 When spaced apart from each other, the barrier 440 may be omitted. Since the barrier 440 is provided to prevent light irradiated or induced by the light emitting element 430 from being received by the auxiliary light element 412, the barrier 440 is omitted if a predetermined distance is provided between the first and second substrates. It can be.
  • optical filter layers 411 and 421 may be arranged on the main light receiving element 422 and the sub light receiving element 412 .
  • the optical filter layers 411 and 421 may be implemented as, for example, optical bandpass filters.
  • the optical filter layers 411 and 421 may pass light in a predetermined wavelength band (eg, a near-infrared wavelength band or 550 nm to 650 nm). 4 shows that the optical filter layer is directly bonded to the upper surface of the light receiving element, but is not limited thereto.
  • the optical sensor when only the main light receiving element 422 is configured in the contaminant sensor 341, when light having a predetermined wavelength band from the external environment is received by the main light receiving element 422, the optical sensor generates a sensing event. It is confirmed that it has occurred and the detection signal is transmitted to the controller 310. Such erroneous detection increases the driving time of the robot 300 and causes a problem of energy waste in which the battery of the robot 300 is consumed more than necessary.
  • the sub-light receiving element 412 constitutes the contaminant sensor 341 together with the main light-receiving element 422, and may serve to verify a detection result by the main light-receiving element 422.
  • the controller 310 when light having a predetermined wavelength band is detected by the main light receiving element 422, the controller 310 detects the light having the predetermined wavelength band by the auxiliary light receiving element 412. check whether it has been According to an embodiment, even if light in the near-infrared wavelength band is detected by the main light-receiving element 422, if light in the near-infrared wavelength band is also detected by the sub-light element 412, the controller 310 determines that no contaminants are detected. can decide That is, when light in the near-infrared wavelength band is detected only by the main light-receiving element 422, the controller 310 may determine that contaminants are detected. As such, the auxiliary light element 412 can prevent the situation in which the robot 300 erroneously detects contaminants by introducing light from the external environment in advance.
  • a contaminant sensor 341 includes a light emitting element 530 and a light receiving element 512 .
  • the light receiving element 512 may be implemented as one.
  • the light emitting element 530 and the light receiving element 512 may be mounted on one or two or more substrates 550 .
  • an optical filter layer 511 may be arranged on the light receiving element 512 .
  • the optical filter layer 511 may be implemented as, for example, an optical band pass filter.
  • the optical filter layer 511 may pass light in a predetermined wavelength band (eg, a near-infrared wavelength band or 550 nm to 650 nm). 5 shows that the optical filter layer 511 is directly bonded to the upper surface of the light receiving element 512, but is not limited thereto.
  • one light receiving element 512 may serve as a main light receiving element (422 in FIG. 4 ) and a sub light receiving element (412 in FIG. 4 ) by controlling the light emission cycle of the light emitting element 530 .
  • the controller 310 may periodically turn on and turn off the light emitting device 530 .
  • the light-receiving element 512 functions as a main light-receiving element (422 in FIG. ) function as More specifically, in a cycle in which the light emitting element 530 is turned on, the light emitting element 530 radiates UV light toward the bottom surface, and the light receiving element 512 has a predetermined wavelength band induced by the UV light.
  • the light emitting element 530 does not emit UV light, and the light receiving element 512 may not receive fluorescence or phosphorescence induced by the UV light.
  • Fluorescence or phosphorescence having a predetermined wavelength band is detected by the light-receiving element 512 in a cycle in which the light-emitting element 530 is turned on, and in a cycle in which the light-emitting element 530 is turned-off, the light-receiving element 512 If fluorescence or phosphorescence having such a wavelength band is detected by the controller 310 , the controller 310 may identify that the sensing event by the contaminant sensor 341 is not due to contaminants (eg, urine), but is caused by external light.
  • contaminants eg, urine
  • fluorescence or phosphorescence having a predetermined wavelength band is detected by the light-receiving element 512 in a period in which the light-emitting element 530 is turned on, and in a period in which the light-emitting element 530 is turned-off, the light-receiving element ( If fluorescence or phosphorescence having such a wavelength band is not detected by operation 512 , the controller 310 may determine that the sensing event by the contaminant sensor 341 is caused by contaminants.
  • the contaminant sensor 341 includes a light emitting element 630 and a light receiving element 613 .
  • the light-receiving element 613 converts a light-receiving point (or position) into a detectable sensor device (eg, a Position Sensing Device (PSD) or a Line-CCD (Charge-Coupled Device)).
  • a detectable sensor device eg, a Position Sensing Device (PSD) or a Line-CCD (Charge-Coupled Device)
  • PSD Position Sensing Device
  • Line-CCD Charge-Coupled Device
  • an optical filter layer 611 may be arranged on the light receiving element 613 .
  • the optical filter layer 611 may be implemented as, for example, an optical band pass filter.
  • the optical filter layer 611 may pass light in a predetermined wavelength band (eg, a near-infrared wavelength band or 550 nm to 650 nm).
  • a predetermined wavelength band eg, a near-infrared wavelength band or 550 nm to 650 nm.
  • the optical filter layer 611 may be combined with the light receiving element 613 by a sealing material 612 .
  • one or more spacers may be disposed between the optical filter layer 611 and the light receiving element 613 .
  • a barrier 640 may be arranged above the light receiving element 613 .
  • the barrier 640 partitions the light receiving element 613 into a plurality of regions, and accordingly, one light receiving element 613 may be divided into a main light receiving element region and a sub light receiving element region. .
  • an area adjacent to the light emitting element 630 is defined as a main light receiving element region, and an area located far from the light emitting element is defined as a sub light element region.
  • the main light receiving element area performs the same function as the main light receiving element ( 422 in FIG. 4 ) in FIG.
  • the controller 310 determines that a sensing event by the contaminant sensor 341 It can be determined that it is due to external light and not due to contaminants (eg urine).
  • the controller 310 detects the contaminant sensor 341 It can be determined that the sensing event by is caused by contaminants.
  • the height of the barrier 640 is equal to or smaller than the width between the optical filter layer 611 and the light receiving element 613 . That is, when the width between the optical filter layer 611 and the light receiving element 613 is equal to the height of the barrier 640 , the barrier 640 may contact the lower surface of the optical filter layer 611 . When the height of the barrier 640 is smaller than the width between the optical filter layer 611 and the light receiving element 613, the barrier 640 is spaced apart from the lower surface of the optical filter layer 611 by a predetermined distance.
  • a space having a predetermined width is provided between the optical filter layer 611 and the light receiving element 613 due to a sealing material 612 or a spacer, and a barrier is formed in the space.
  • a sealing material 612 or a spacer can be placed.
  • the sealant or spacer is not necessarily provided, and may be omitted in some cases.
  • a contaminant sensor 341 includes a light emitting element, a first light receiving element 722 , and a second light receiving element 712 .
  • the first light receiving element 722 is designed to receive a first wavelength band
  • the second light receiving element 712 is designed to receive a second wavelength band.
  • the first wavelength band includes, for example, a near-infrared wavelength band or 550 nm to 650 nm.
  • the second wavelength band includes, for example, a near ultraviolet wavelength band or a wavelength band of 350 nm to 450 nm.
  • a first optical filter layer 711 passing light in the near-infrared wavelength band or 550 nm to 650 nm is arranged above the first light-receiving element 722, and above the second light-receiving element 712 in the near-ultraviolet wavelength band. , or a second optical filter layer 721 passing light of 350 nm to 450 nm may be arranged. Accordingly, the robot 300 may detect fluorescence or phosphorescence induced by the light emitting device through the first light receiving device 722 and detect a step through the second light receiving device 712 .
  • the detection of the step is performed by the second light receiving element 712 receiving the light of the near-ultraviolet wavelength band irradiated by the light emitting element, and the intensity of the light measured by the second light receiving element 712 or the second light receiving element ( 712) may be determined based on a position where the light is sensed in the entire area. That is, the first light-receiving element 722 is provided to detect contaminants on the floor, and the second light-receiving element 712 is provided to detect a level difference of a predetermined height or higher on the driving path.
  • the light emitting element, the first light receiving element 722 , and the second light receiving element 712 may be mounted on one or more substrates 750 .
  • the light receiving element of the contaminant sensor is referred to as a first light receiving element or a second light receiving element, but the first light receiving element is referred to as “the main light receiving element 422 of FIG. 4", “the light emitting element of FIG. 5 turns- It can be understood as corresponding to the light receiving element 512 in on mode, the "main light receiving element region of FIG. 6", and the “first light receiving element 722 of FIG. 7".
  • the second light-receiving element includes "sub-light element 412 of FIG. 4", “light-receiving element 512 when the light emitting element of FIG. 5 is in turn-off mode", “sub-light element region of FIG. 6", It can be understood as corresponding to “the second light receiving element 712 of FIG. 7”.
  • FIG. 8 is a flowchart exemplarily illustrating a method in which the robot 300 detects a contaminant (eg, urine) using two or more light-receiving elements (or two or more light-receiving element regions) and runs while avoiding the contaminant. .
  • a contaminant eg, urine
  • the controller 310 may control the driving unit 350 based on the map (S110).
  • the map may be pre-stored in the memory 320 or generated through one or more sensors. Also, the map may be received from other electronic devices (eg, a user terminal or another robot 300). Maps are created by lidar sensors and can be updated by other sensors. For example, if the map stored in the memory 320 does not exist or if a predetermined time has passed since the map was stored, the robot 300 generates an initial map through a lidar sensor and follows the initial map. An initial map may be updated using other sensing data acquired while driving. According to various embodiments of the present disclosure, the controller 310 controls the driving unit 350 based on the map. At this time, the controller 310 identifies a drivable area and a drivable area on the map, and the drivable area. It is possible to create a driving route to drive the entire area of the . The controller 310 controls the driving unit 350 to move along the driving route. Meanwhile, in one implementation, the map may be stored and managed in the non-volatile memory 320 area.
  • the controller 310 may radiate light (eg, UV light) in a near-ultraviolet wavelength band to the floor through a light emitting device while the robot 300 is driving. Thereafter, the robot 300 may receive fluorescence or phosphorescence of another wavelength band induced by the irradiated near-ultraviolet wavelength band light through the contaminant sensor 341, which will be described later.
  • light eg, UV light
  • the robot 300 may receive fluorescence or phosphorescence of another wavelength band induced by the irradiated near-ultraviolet wavelength band light through the contaminant sensor 341, which will be described later.
  • the controller 310 may detect a sensing event through the first light receiving element (S120). When the sensing event is detected through the first light receiving element, the controller 310 may detect the sensing event through the second light receiving element (S130).
  • the controller 310 may identify (or detect) a sensing event through the first and second light receiving devices.
  • the sensing event refers to an event in which a value measured by a light receiving device exceeds a predetermined threshold value.
  • threshold values of the first and second light receiving elements may be set to be the same.
  • the controller 310 controls driving based on a map when a sensing event is not detected through the first light receiving element. Also, when a sensing event is detected through the second light-receiving element, the controller 310 may control driving based on the map regardless of the sensing event by the first light-receiving element.
  • the controller 310 may generate or obtain detection information (S140). ).
  • the controller 310 does not generate detection information when a sensing event by the first light-receiving element is not identified, and even if a sensing event by the first light-receiving element is identified, the controller 310 transmits information to the second light-receiving element. If a sensing event is identified, detection information is not generated. That is, when a sensing event occurs only by the first light receiving element among the first and second light receiving elements, the controller 310 may generate detection information.
  • the controller 310 may control the driving unit 350 so that the robot 300 travels by avoiding a point where the detection information is generated, that is, a position associated with the detection information (S150).
  • the location associated with the detection information includes a point at which the detection information was generated.
  • the location associated with the detection information may be a predetermined area including a point where the detection information is generated.
  • the controller 310 may set a predetermined area including a location associated with the detection information as a driving prohibited area, and control the driving prohibited area to be bypassed.
  • the diameter of the driving prohibited area may be set differently based on the type of contaminant. For example, in the case of urine than in the case of simple liquid, the diameter of the driving prohibited area may be set larger.
  • the detection information may include location information, in some cases, and in this case, a location associated with the detection information may be specified as location information included in the detection information.
  • the controller 310 may perform additional driving based on a map if additional driving is required after avoidance driving, and may end driving if not necessary (S160).
  • the need for additional driving may be determined based on the map. For example, when all of the driving routes based on the map are driven, since there are no remaining driving routes, the controller 310 may end the driving. For another example, when only a part of the driving route is driven, the controller 310 continues driving because the remaining driving route exists.
  • the controller 310 may control the driving unit 350 based on the map (S210). Since S210 corresponds to S110, additional description is omitted.
  • the controller 310 may identify light of a predetermined wavelength band through the contaminant sensor 341 (S220).
  • the contaminant sensor 341 may be understood with reference to FIGS. 4 to 7 , and detection information generated through the contaminant sensor 341 may hereinafter be referred to as first detection information.
  • the controller 310 may receive fluorescence or phosphorescence in the near-infrared wavelength band or 550 nm to 650 nm through the contaminant sensor 341, and such fluorescence or phosphorescence may be received through the contaminant sensor 341. When phosphorescence is received, contaminants can be identified as being detected. Meanwhile, according to various embodiments of the present disclosure, not only the contaminant sensor 341 but also the moisture sensor 342 may be additionally used.
  • the controller 310 may detect liquid through the moisture sensor 342 (S230).
  • the controller 310 may detect liquid on the floor through the moisture sensor 342 and generate detection information when the liquid is detected.
  • Detection information generated by the moisture sensor 342 may be referred to as second detection information. That is, it may be defined that the first detection information is generated by the contaminant sensor 341 and the second detection information is generated by the moisture sensor 342 .
  • the contaminant sensor 341 uses light in a near-ultraviolet wavelength band or a near-infrared wavelength band, and there is a possibility of erroneous detection.
  • the robot 300 even when the robot 300 has to drive through, if it is erroneously detected as a contaminant according to the nature of the material, a situation of avoiding driving may occur. Accordingly, the robot 300 according to various embodiments of the present disclosure further includes a moisture sensor 342 to compensate for such a false sense.
  • the controller 310 even when fluorescence or phosphorescence of a predetermined wavelength band is received at one point through the contaminant sensor 341, the controller 310 is located at the one point through the moisture sensor 342. It can identify whether a substance is a liquid or not. Even if light in a predetermined wavelength band is received by the contaminant sensor 341, if it is identified as non-liquid by the moisture sensor 342, the controller 310 does not control to avoid running, and the contaminant sensor 341 It can be controlled to drive through the location where the contaminant is identified by (ie, the location associated with the detection information of FIG. 8).
  • the controller 310 may identify that liquid contaminants exist at a predetermined wavelength and at a location where the liquid is detected (S240). ).
  • the controller 310 may identify the liquid through the moisture sensor 342 . Even if the contaminant is identified as a contaminant by the contaminant sensor 341, if the contaminant is a solid, such contaminant does not cause the contaminant to expand along the driving route. Rather, when the robot 300 applied to various embodiments of the present disclosure is the cleaning robot 300, the solid contaminant is an object to be removed by a cleaning tool such as the brush 160, not an object to be avoided.
  • the robot 300 does not run avoiding the contaminant identified by the contaminant sensor 341, and locates the location where the detection information is generated. can drive through.
  • the controller 310 may control the driving unit 350 to avoid a location where liquid contaminants are identified (S250).
  • the controller 310 may determine a traveling speed, a traveling pattern, and a traveling direction of the robot 300 based on the first and second detection information.
  • the location where the liquid contaminant is identified refers to a location where light of a predetermined wavelength band is received by the contaminant sensor 341 and liquid is detected through the moisture sensor 342 .
  • a predetermined area including a location where liquid contaminants are detected may be set as a driving prohibition area.
  • the controller 310 may control the driving unit 350 to avoid traveling to the remaining areas except for the driving prohibition area.
  • the diameter of the driving prohibited area may be set differently based on the type of contaminant. For example, in the case of urine than in the case of simple liquid, the diameter of the driving prohibited area may be set larger.
  • the controller 310 may perform additional driving based on the driving route if additional driving is required after avoiding the location where the liquid contaminant is detected, and may end the driving if not necessary. It can (S260).
  • the controller 310 may control the driving unit 350 based on the map (S310). Since S310 corresponds to S110, additional description is omitted.
  • the controller 310 may detect liquid through the moisture sensor 342 (S320).
  • the controller 310 may detect liquid through the moisture sensor 342 prior to detecting contaminants through the contaminant sensor 341 .
  • the moisture sensor 342 may be disposed in front of the lower part of the body than the contaminant sensor 341 .
  • the controller 310 may control the driving unit 350 to avoid the liquid-detected position (S330).
  • the method shown in FIG. 10 may control the robot 300 regardless of the contaminant sensor 341 .
  • the controller 310 determines that contaminants to be avoided are present when liquid is detected by the moisture sensor 342 regardless of the contaminant sensor 341. can be identified. This is different from being identified as a liquid contaminant to be avoided only when a contaminant emitting light in a predetermined wavelength band is identified by the contaminant sensor 341 and further identified as a liquid by the moisture sensor 342. .
  • liquid is classified as an avoidance target regardless of the type of material that constitutes it. Accordingly, in the case of a dry cleaning robot, the robot 300, regardless of the contaminant sensor 341, when liquid is detected by the moisture sensor 342, performs avoidance driving for such liquid. That is, if it is identified as liquid by the moisture sensor 342, even if it is later identified as non-contaminant by the contaminant sensor 341, the robot 300 avoids driving to bypass the detected liquid. In addition, if it is not identified as a liquid by the moisture sensor 343, even if it is later identified as a contaminant by the contaminant sensor 341, the robot 300 may travel over such a contaminant.
  • the controller 310 1 Detection information can be ignored or invalidated. As the first detection information is ignored or invalidated, the robot 300 can pass through the position associated with the first detection information without avoiding it.
  • the controller 310 may perform additional driving based on a driving route if additional driving is required after avoiding the liquid detected position, and may end driving if not necessary. (S340).
  • the robot 300 identifies liquid through the moisture sensor 342, and the contaminant sensor ( 341) is a flow chart illustrating a method of detecting dried contaminants (eg, dried urine) and driving avoiding such dried contaminants.
  • dried contaminants eg, dried urine
  • the controller 310 may control the driving unit 350 based on the map (S410). Since S410 corresponds to S110, additional description is omitted.
  • the controller 310 may detect liquid through the moisture sensor 342 (S420).
  • the controller 310 may detect liquid through the moisture sensor 342 prior to detecting contaminants through the contaminant sensor 341 .
  • the moisture sensor 342 may be disposed in front of the lower part of the body than the contaminant sensor 341 .
  • the controller 310 may control the driving unit 350 to avoid a position where the liquid is detected (S430).
  • the controller 310 may detect fluorescence or phosphorescence of a predetermined wavelength band through the contaminant sensor 341 (S440). .
  • the controller 310 determines that a solid contaminant is detected, and the driving unit 350 controls the solid contaminant to be avoided. ) can be controlled (S450).
  • Solid contaminants may be removed by a separate cleaning tool provided in the robot 300 (eg, a brush 160, a rotary plate, and a cleaning cloth), but may be avoided in some cases.
  • a separate cleaning tool provided in the robot 300 (eg, a brush 160, a rotary plate, and a cleaning cloth), but may be avoided in some cases.
  • contaminants that are liquefied in contact with liquid may rather be expanded with the contamination range by the cleaning tool.
  • the method according to various embodiments of the present disclosure may detect solid contaminants and prevent liquefaction of solid contaminants and consequent expansion of contamination by controlling the driving unit 350 to avoid the detected solid contaminants.
  • fluorescence or phosphorescence of a predetermined wavelength band is not detected through the contaminant sensor 341, since neither liquid nor contaminants exist at the corresponding location, the controller 310 continues driving based on the existing map. do.
  • the robot 300 may include at least one of first detection information by the contaminant sensor 341 and second detection information by the moisture sensor 343. If even one is detected, it is possible to drive while avoiding the location associated with the first and second detection information. In this case, the robot 300 can maximally prevent the spread of contamination due to various factors.
  • the controller 310 may perform additional driving based on the driving route if additional driving is required, and may end driving if not necessary (S460).
  • the robot 300 identifies the contaminant through the contaminant sensor 341, and the moisture sensor ( 342), based on the state (eg, liquid or solid) of the identified contaminant, it is a flowchart illustratively illustrating a method of avoiding or driving through the contaminant.
  • the controller 310 may control the driving unit 350 based on the map (S510). Since S510 corresponds to S110, additional description is omitted.
  • the controller 310 may detect fluorescence or phosphorescence of a predetermined wavelength band through the contaminant sensor 341 (S520).
  • the controller 310 may detect liquid through the moisture sensor 342 when fluorescence or phosphorescence of a predetermined wavelength band is detected by the contaminant sensor 341 (S530).
  • the controller 310 determines the type of contaminants detected through the contaminant sensor 341 based on the moisture data acquired by the moisture sensor 342 as one of the first and second contaminants. one can decide.
  • the first contaminant is a liquid contaminant
  • the second contaminant is a solid contaminant.
  • the controller 310 may identify the contaminant detected by the contaminant sensor 341 as a first contaminant (liquid contaminant) ( S540).
  • the controller 310 may obtain first detection information through the contaminant sensor 341 and second detection information through the moisture sensor 343 . In this case, the controller 310 may identify the contaminant identified at the location associated with the first detection information as a liquid contaminant based on the second detection information.
  • the controller 310 may control the driving unit 350 so that the robot 300 avoids the liquid contaminant (S550). Through this, expansion of liquid contaminants according to the driving of the robot 300 can be prevented in advance.
  • the controller 310 may identify the contaminant detected by the contaminant sensor 341 as a second contaminant (solid contaminant) when moisture is not detected by the moisture sensor 342. It can (S560).
  • the controller 310 may obtain first detection information through the contaminant sensor 341 and second detection information through the moisture sensor 343 .
  • the controller 310 converts the contaminant identified at the position associated with the first detection information into a solid contaminant. can be identified.
  • the controller 310 may control the driving unit 350 so that the robot 300 passes through the solid contaminant without avoiding it, but is not limited thereto. If the robot 300 according to various embodiments of the present disclosure is a dry cleaning robot, it may be controlled to travel based on a map without avoiding solid contaminants, but if it is a wet cleaning robot, it may be controlled to avoid solid contaminants.
  • the controller 310 may perform additional driving based on the driving route if additional driving is required, and may terminate driving if not necessary (S570).
  • Electronic devices may be devices of various types.
  • the electronic device may include, for example, a display device, a portable communication device (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance.
  • a portable communication device eg, a smart phone
  • a computer device e.g., a smart phone
  • a portable multimedia device e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a wearable device e.g., a portable medical device
  • a home appliance e.g., a portable medical device
  • ⁇ unit or “ ⁇ module” used in various embodiments of this document may include a unit implemented as hardware, software, or firmware, and may include, for example, logic, logic blocks, components, or circuits. The same terms can be used interchangeably.
  • ⁇ unit or “ ⁇ module” may be an integrally constituted component or a minimum unit or part of the component that performs one or more functions.
  • ⁇ unit or “ ⁇ module” may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • if used in various embodiments of this document means “when” or “when” or “in response to determining” or “in response to detecting” depending on the context. can be interpreted as Similarly, “if it is determined” or “if it is detected” means “upon determining” or “in response to determining” or “upon detecting” or “in response to detecting”, depending on the context. can be interpreted as
  • Programs executed by the robots 100, 200, and 300 described in this document may be implemented as hardware components, software components, and/or a combination of hardware components and software components.
  • a program can be executed by any system capable of executing computer readable instructions.
  • Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, which configures a processing device to operate as desired or processes independently or collectively. You can command the device.
  • Software may be implemented as a computer program including instructions stored in computer-readable storage media.
  • Computer-readable storage media include, for example, magnetic storage media (eg, ROM (Read-Only Memory), RAM (Random-Access Memory), floppy disk, hard disk, etc.) and optical reading media (eg, CD-ROM) (CD-ROM) and DVD (Digital Versatile Disc).
  • Computer-readable storage media may be distributed among networked computer systems so that computer-readable codes may be stored and executed in a distributed manner.
  • the computer program may be distributed (eg downloaded or uploaded) online, via an application store (eg Play StoreTM) or directly between two user devices (eg smart phones).
  • an application store eg Play StoreTM
  • two user devices eg smart phones.
  • at least part of the computer program product may be temporarily stored or temporarily created in a device-readable storage medium such as a manufacturer's server, an application store server, or a relay server's memory.
  • each component (eg, module or program) of the above-described components may include a single object or a plurality of entities, and some of the plurality of entities may be separately disposed in other components. there is.
  • one or more components or operations among the aforementioned corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg modules or programs
  • the integrated component may perform one or more functions of each of the plurality of components identically or similarly to those performed by a corresponding component of the plurality of components prior to the integration. .
  • the actions performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the actions are executed in a different order, or omitted. or one or more other actions may be added.

Landscapes

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Abstract

본 개시의 일 실시예에 따른 로봇은, 본체, 상기 본체 하부에 마련된 하나 이상의 광 센서, 적어도 하나의 프로그램이 저장된 메모리 및 상기 광 센서, 상기 메모리와 전기적으로 연결되고, 상기 프로그램의 적어도 하나의 명령어를 실행시키는 프로세서를 포함한다. 여기서, 광 센서는, 제1 파장 대역의 광을 조사하는 하나 이상의 발광 소자, 상기 제1 파장 대역의 광에 의해 유도된 제2 파장 대역의 광을 수신하기 위한 하나 이상의 수광 소자, 상기 하나 이상의 수광 소자 상부에 배열되어 상기 제2 파장 대역의 광을 통과시키는 하나 이상의 광학 필터층을 포함한다. 여기서, 프로세서는, 상기 하나 이상의 수광 소자를 통해 획득된 2 이상의 센싱 값들에 기초하여 제1 검출 정보를 획득하되, 상기 제1 검출 정보가 획득되면 상기 제1 검출 정보와 연관된 위치를 회피하도록 제어할 수 있다.

Description

이동 로봇 및 그 제어 방법
본 개시는 이동 로봇 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 로봇은 산업용으로 개발되어 공장 자동화의 일 부분을 담당해 왔다. 최근엔 로봇의 응용 분야가 확대되어, 의료용 로봇, 우주 항공 로봇 등이 개발되고 있으며, 일반 가정에서도 사용할 수 있는 가정용 로봇도 만들어지고 있다. 가정용 로봇의 대표적인 일 예로서는 이동 로봇이 있다. 이동 로봇은 목적으로 한 동작을 수행하기 위해 스스로 이동할 수 있다. 이동 로봇은, 예를 들어, 청소 로봇, 비서 로봇 등이 있다. 이동 로봇은 별도의 사용자의 수동 제어 없이 스스로 도로면 또는 바닥면을 주행하므로, 바닥면 또는 도로면의 상태 또는 각종 장애물의 존재 여부가 주행 알고리즘에 있어 중요하게 고려된다.
본 개시는 바닥면에 위치한 액상 및 고상 오염물의 유형을 식별하고, 상기 유형에 기초하여 적합한 방식으로 주행하는 이동 로봇 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 로봇은, 본체, 상기 본체 하부에 마련된 하나 이상의 광 센서, 적어도 하나의 프로그램이 저장된 메모리, 및 상기 광 센서, 상기 메모리와 전기적으로 연결되고, 상기 프로그램의 적어도 하나의 명령어를 실행시키는 프로세서를 포함한다. 상기 광 센서는, 제1 파장 대역의 광을 조사하는 하나 이상의 발광 소자, 상기 제1 파장 대역의 광에 의해 유도된 제2 파장 대역의 광을 수신하기 위한 하나 이상의 수광 소자, 상기 하나 이상의 수광 소자 상부에 배열되어 상기 제2 파장 대역의 광을 통과시키는 하나 이상의 광학 필터층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 프로세서는 상기 하나 이상의 수광 소자를 통해 획득된 2 이상의 센싱 값들에 기초하여 제1 검출 정보를 획득하되, 상기 제1 검출 정보가 획득되면 상기 제1 검출 정보와 연관된 위치를 회피하도록 제어할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 수광 소자는, 제1, 제2 수광 소자를 포함하고, 상기 제1 수광 소자는 상기 발광 소자와 인접하게 배치되고, 상기 제2 수광 소자는 상기 발광 소자로부터 상기 제1 수광 소자보다 멀리 배치되고, 상기 제1 검출 정보는, 상기 제1 수광 소자를 통해 획득된 제1 센싱 값과 상기 제2 수광 소자를 통해 획득된 제2 센싱 값에 기초하여 획득될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 제1, 제2 수광 소자는 단일 기판 상에 배열될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 제1, 제2 수광 소자는 각각 서로 다른 기판 상에 배열되고, 상기 서로 다른 기판은 서로에 대해 소정의 거리만큼 이격되도록 배치될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 제1, 제2 수광 소자는 배리어에 의해 공간적으로 분리될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 발광 소자는, 상기 제1 수광 소자보다 상기 배리어와 인접하게 배치될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 검출 정보는, 상기 제1 센싱 값이 기 설정된 제1 임계 값을 초과하고, 상기 제2 센싱 값이 기 설정된 제2 임계 값 미만이면, 획득될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 로봇은 하나 이상의 수분 센서를 더 포함하고, 상기 수분 센서는 상기 프로세서와 전기적으로 연결되고, 상기 프로세서는, 상기 수분 센서를 통해 획득된 센싱 값이 임계 치를 초과하면, 제2 검출 정보를 획득하고, 상기 제2 검출 정보가 획득되면, 상기 제2 검출 정보에 연관된 위치를 회피하고, 상기 제2 검출 정보가 획득되지 않으면 상기 제1 검출 정보를 무시할 수 있다. 제1 검출 정보(또는 제1 검출 정보 필드)가 무시됨에 따라, 로봇은 제1 검출 정보와 연관된 위치를 회피하지 않고, 그대로 통과하게 된다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 로봇은 하나 이상의 수분 센서를 더 포함하고, 상기 수분 센서는 상기 프로세서와 전기적으로 연결되고, 상기 프로세서는, 상기 수분 센서를 통해 획득된 센싱 값이 임계 치를 초과하면, 제2 검출 정보를 획득하고, 상기 제1, 제2 검출 정보가 모두 획득되면 상기 제1, 제2 검출 정보와 연관된 위치를 회피하고, 상기 제1, 제2 검출 정보 중 적어도 일부가 획득되지 않으면 획득된 제1 검출 정보 또는 제2 검출 정보를 무시할 수 있다. 이에 따라, 로봇은 제1, 제2 검출 정보가 모두 획득된 경우에는 그러한 검출 정보들과 연관된 위치를 회피하여 주행할 것이나, 나머지 경우에는 해당 위치를 그대로 통과하게 된다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 로봇은 하나 이상의 수분 센서를 더 포함하고, 상기 수분 센서는 상기 프로세서와 전기적으로 연결되고, 상기 프로세서는, 상기 수분 센서를 통해 획득된 센싱 값이 임계 치를 초과하면, 제2 검출 정보를 획득하고, 상기 제1, 제2 검출 정보 중 적어도 하나가 획득되면, 상기 획득된 검출 정보와 연관된 위치를 회피하도록 제어할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 발광 소자를, 주기적으로 턴-온 모드, 턴-오프 모드로 제어하고, 상기 제1 검출 정보는, 상기 턴-온 모드에서 상기 수광 소자를 통해 획득된 제1 센싱 값과, 상기 턴-오프 모드에서 사익 수광 소자를 통해 획득된 제2 센싱 값에 기초하여 획득될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 수광 소자는, 상기 제1 파장 대역의 광에 의해 유도된 제2 파장 대역의 광을 수신하고, 상기 발광 소자와 인접하게 배치되는 제1 영역, 및 상기 제1 파장 대역의 광을 수신하고, 상기 발광 소자로부터 상기 제1 영역보다 멀리 배치되는 제2 영역을 포함할 수 있다. 또한, 상기 프로세서는, 상기 제1 영역을 통해 획득된 제1 센싱 값 및 제2 영역을 통해 획득된 제2 센싱 값에 기초하여 제1 검출 정보를 획득하고, 상기 제1 검출 정보가 획득되면 상기 제1 검출 정보와 연관된 위치를 회피하도록 제어할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 제1, 제2 영역은 배리어에 의해 구분될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 파장 대역은 근자외선 파장 대역이고, 상기 제2 파장 대역은 근적외선 파장 대역일 수 있다.
본 개시의 다른 실시예에 따른 로봇은, 본체, 상기 본체 하부에 마련된 하나 이상의 광 센서, 적어도 하나의 프로그램이 저장된 메모리 및 상기 광 센서, 상기 메모리와 전기적으로 연결되고, 상기 프로그램의 적어도 하나의 명령어를 실행시키는 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 광 센서는, 제1 파장 대역의 광을 조사하는 하나 이상의 발광 소자, 상기 제1 파장 대역의 광에 의해 유도된 제2 파장 대역의 광을 수신하기 위한 하나 이상의 제1 수광 소자, 상기 제1 파장 대역의 광을 수신하기 위한 제2 수광 소자, 상기 제1 수광 소자 상부에 배열되어 상기 제2 파장 대역의 광을 통과시키는 제1 광학 필터층, 및 상기 제2 수광 소자 상부에 배열되어 상기 제1 파장 대역의 광을 통과시키는 제2 광학 필터층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 프로세서는, 상기 제1, 제2 수광 소자를 통해 획득된 제1, 제2 센싱 값에 기초하여 제1 검출 정보를 획득하고, 상기 제1 검출 정보가 획득되면 상기 제1 검출 정보와 연관된 위치를 회피하도록 제어하고, 상기 제2 수광 소자를 통해 획득된 상기 제2 센싱 값에 기초하여 제2 검출 정보를 획득하고, 상기 제2 검출 정보가 획득되면 상기 제2 검출 정보와 연관된 위치와 반대 방향으로 소정의 거리 또는 시간만큼 이동하도록 제어할 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시예에 다른 제어 방법은, 제1 파장 대역의 광을 조사하는 하나 이상의 발광 소자, 상기 제1 파장 대역의 광에 의해 유도된 제2 파장 대역의 광을 수신하기 위한 하나 이상의 수광 소자, 상기 하나 이상의 수광 소자 상부에 배열되어 상기 제2 파장 대역의 광을 통과시키는 하나 이상의 광학 필터층을 갖는 광 센서를 포함하는 로봇의 제어 방법으로서, 바닥면을 향해 상기 발광 소자를 이용하여 상기 제1 파장 대역이 광을 조사하는 동작, 상기 제1, 제2 수광 소자를 통해 상기 제1 파장 대역의 광에 의해 유도된 상기 제2 파장 대역의 광을 수신하는 동작, 상기 제1, 제2 수광 소자에 의해 각각 획득된 제1, 제2 센싱 값에 기초하여 제1 검출 정보를 획득하는 동작 및 상기 제1 검출 정보가 획득되면 상기 제1 검출 정보와 연관된 위치를 회피하도록 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 하나 이상의 수광 소자는, 상기 발광 소자에 의해 유도된 상기 제2 파장 대역을 광을 수신하도록 마련된 제1 수광 소자, 외부 광원에 포함된 상기 제2 파장 대역의 광을 수신하도록 마련된 제2 수광 소자를 포함하고, 상기 제1 검출 정보를 획득하는 동작은, 상기 제1 수광 소자에 의해 획득된 제1 센싱 값이 제1 임계 값을 초과하면, 상기 제2 수광 소자에 의해 획득된 제2 센싱 값과 제2 임계 값을 비교하는 동작, 상기 제2 센싱 값이 상기 제2 임계 값 미만이면 상기 제1 검출 정보를 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 로봇은 하나 이상의 수분 센서를 더 포함하고, 상기 수분 센서를 통해 획득된 센싱 값이 임계 치를 초과하면, 제2 검출 정보를 획득하는 동작 및 상기 제2 검출 정보가 획득되지 않으면 상기 제1 검출 정보를 무시하고, 상기 제2 검출 정보가 획득되면 상기 제2 검출 정보와 연관된 위치를 회피하도록 제어하는 동작을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 이동 로봇 및 그 제어 방법은, 센서를 통해 바닥면에 위치한 액상 및 고상 오염물의 유형을 식별하고, 상기 유형에 기초하여 적합한 방식으로 주행할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 아니하며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 이하의 기재로부터 본 개시의 예시적 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 개시의 예시적 실시예들을 실시함에 따른 의도하지 아니한 효과들 역시 본 개시의 예시적 실시예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.
도 1a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 로봇이 사시도이다.
도 1b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 로봇의 저면도이다.
도 2a는 본 개시의 다른 실시예에 따른 로봇의 사시도이다.
도 2b는 본 개시의 다른 실시예에 따른 로봇의 저면도이다.
도 2c는 본 개시의 다른 실시예에 따른 로봇의 참고도이다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 로봇의 블록도이다.
도 4 내지 도 7은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 광 센서의 구조이다.
[규칙 제91조에 의한 정정 19.01.2023]도 8 내지 도 12는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 제어 방법의 흐름도이다.
이하의 설명에서 첨부된 도면들이 참조되며, 실시될 수 있는 특정 예들이 도면들 내에서 예시로서 도시된다. 또한, 다양한 예들의 범주를 벗어나지 않으면서 다른 예들이 이용될 수 있고 구조적 변경이 행해질 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 개시의 실시예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면의 설명과 관련하여, 동일하거나 유사한 구성요소에 대해서는 동일하거나 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 또한, 도면 및 관련된 설명에서는, 잘 알려진 기능 및 구성에 대한 설명이 명확성과 간결성을 위해 생략될 수 있다.
도 1a는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 로봇이 사시도이고, 도 1b는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 로봇의 저면도이다.
도 1a 및 도 1b는 로봇(100), 예를 들어 건식 청소 로봇에 관해 도시한다. 도 1a 및 도 1b를 참조하면, 로봇(100)은 하나 이상의 센서를 포함한다. 하나 이상의 센서는, 로봇(100)의 본체에 마련된다. 센서는 유형 및/또는 기능에 따라, 본체의 전방, 후방, 측방, 또는 하부에 배치될 수 있다. 센서의 위치는 로봇(100)의 주행방향 및 주행패턴과 밀접한 관련성을 갖는다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 센서는 오염물 센서(141a, 141b, 141c), 수분 센서(142), 추락 방지 센서(143a, 143b, 143c, 143d, 143e), 라이다 센서(144), 3D 센서(145) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 오염물 센서(141a, 141b, 141c)는 바닥면에 있는 오염물(예를 들어, 소변)의 유무를 검출할 수 있다. 로봇(100)은 오염물 센서(141a, 141b, 141c)를 통해 오염물을 미리 검출함으로써, 바닥면에 존재하는 오염물로부터 청소 툴(예를 들어, 브러시, 청소포 등)(160)이 오염되거나, 휠(151)이 오염되는 것을 미연에 방지할 수 있다. 오염물 센서(141a, 141b, 141c)는 광 센서로 구성될 수 있다. 오염물 센서(141a, 141b, 141c)는 UV 광을 조사하는 하나 이상의 발광 소자, UV 광에 의해 유도된 형광 또는 인광의 소정의 파장 대역(예를 들어, 근적외선 파장 대역, 또는 550 nm 내지 650 nm)을 수신하기 위한 하나 이상의 수광 소자를 포함할 수 있다. 수광 소자는 하나 이상의 수광 전극, 하나 이상의 수광 반도체층을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양할 실시예에 따르면, 수광 소자는 주수광 소자, 주수광 소자와 구분되는 하나 이상의 부수광 소자를 포함할 수 있다. 부수광 소자 또한 주수광 소자와 동일한 파장 대역(예를 들어, 근적외선 파장 대역, 또는 550 nm 내지 650 nm)을 수신하도록 구성될 수 있다. 주수광 소자와 부수광 소자를 구성하는 수광 전극은 동일한 재료로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 주수광 소자와 부수광 소자 상부에는 소정의 파장 대역(예를 들어, 근적외선 파장 대역, 또는 550 nm 내지 650 nm)의 광만 통과시키기 위한 광학 필터층(예를 들어, 광학 밴드패스 필터(Bandpass Filter))가 배열될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 수분 센서(142)는 로봇(100)의 주행경로 상에 위치한 액체의 유무를 검출할 수 있다. 수분 센서(142)는 유전율 또는 저항의 변화에 기초하여 액체의 유무를 식별할 수 있다. 수분 센서(142)는 유전율 또는 저항의 변화를 확인하기 위해 본체의 전방, 또는 하부에 배치될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 수분 센서(142)는 로봇(100)에 구비된 브러시(160) 및/또는 오염물 센서(141a, 141b, 141c) 보다 전방에 배치될 수 있다. 복수개의 수분 센서(142)가 배치되는 경우, 수분 센서(142)들은 소정의 간격을 두고 이격되게 배열될 수 있다. 이때, 수분 센서(142)들은 일렬로 배열될 수도 있다. 수분 센서(142)들의 배열은 로봇(100)의 주행방향에 직교하는 기준선에 따라 이루어질 수 있다. 브러시(160)가 구비된 건식 청소 로봇(100)의 경우, 브러시(160)는 일반적으로 주행방향에 직교하도록 배열된다. 이때, 수분 센서(142)는 그러한 브러시(160)가 연장되는 방향을 따라 배치될 수 있다. 한편, 본 개시의 다양한 실시예는 수분 센서(142)들이 일렬로 배열되는 것으로 한정되지 않는다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 복수개의 수분 센서(142)가 마련되는 경우, 컨트롤러는 복수개의 수분 센서(142) 중 수분을 검출한 센서의 개수, 또는 위치 중 적어도 하나에 기초하여 액체의 범위를 추측할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 수분 센서(142)는 브러시 커버(161)의 적어도 일부의 영역에 형성될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 브러시 커버(161)의 전방에는 바닥면을 향해 소정의 경사각을 갖는 하나 이상의 돌기(165)를 갖는다. 돌기(165)는 브러시 커버(161)의 저면으로부터 시작하여 본체의 후방으로 연장되도록 형성될 수 있다. 돌기(165)의 일단은 바닥면으로부터 소정의 거리만큼 이격되게 형성될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예에서, 돌기(165)의 후방에는 수분 센서(142)의 센서 전극을 실장하기 위한 공간이 형성되고, 돌기(165)의 전방에는 바닥면의 액체와 센서 전극을 접촉시키기 위한 개구가 형성될 수 있다. 주행경로를 따라 주행하던 중 바닥면에 액체가 존재하는 경우를 가정하면, 수분 센서(142)는 광 센서 보다 먼저 바닥면의 액체를 식별하고, 그러한 액체 위로 로봇(100)이 통과하는 문제 상황을 예방할 수 있다.
대안적으로, 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 수분 센서(142)는 본체의 적어도 일부의 영역에 형성될 수도 있다. 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 본체의 전방에는 바닥면을 향해 소정의 경사각을 갖는 하나 이상의 돌기(165)가 형성될 수 있다. 돌기(165)는 본체 하부로부터 시작하여 본체의 후방으로 연장되도록 형성될 수 있다. 돌기(165)의 일단은 바닥면으로부터 소정의 거리만큼 이격되게 형성될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예에서, 돌기(165)의 후방에는 수분 센서(142)의 센서 전극을 실장하기 위한 공간이 형성되고, 돌기(165)의 전방에는 바닥면의 액체와 센서 전극을 접촉시키기 위한 개구가 형성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 돌기(165)의 전방에는 하나 이상의 개구가 마련되고, 후방에는 수분 센서(142)의 센서 전극이 위치할 수 있다. 바닥면의 액체는 외측 개구를 통과해 센서 전극과 접촉될 수 있다. 수분 센서(142)는 액체의 접촉에 응답하여 변경된 저항 또는 유전율에 기초하여, 검출 신호를 생성할 수 있다. 수분 센서(142)의 센서 전극은, 브러시 커버(161)의 2 이상의 돌기(165)들 중 적어도 일부의 후방에 배치될 수 있다. 일 구현예에서, 수분 센서(142)의 센서 전극은 모든 돌기(165)들의 후방에 배치될 수 있다. 브러시 커버(161)에 형성된 복수의 돌기(165)들 사이에는 소정의 공간이 마련될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 추락 방지 센서(143a, 143b, 143c, 143d, 143e)는 로봇(100)의 저면에 형성되어 단차를 검출할 수 있다. 추락 방지 센서(143a, 143b, 143c, 143d, 143e)는 바닥면과의 상대적인 거리를 측정하도록 이루어진다. 추락 방지 센서(143a, 143b, 143c, 143d, 143e)는 추락 방지 센서(143a, 143b, 143c, 143d, 143e)가 형성된 위치와 바닥면과의 상대적인 거리(바닥면에서 수직방향의 거리, 또는 바닥면에서 경사방향의 거리)를 검출 가능한 범위 내에서 다양하게 이루어질 수 있다. 추락 방지 센서(143a, 143b, 143c, 143d, 143e)는 발광 소자와 수광 소자를 포함하는 광 센서로 이루어질 수 있으며, 특히 추락 방지 센서(143a, 143b, 143c, 143d, 143e)는 적외선 파장 대역의 광을 이용하는 적외선 센서로 이루어질 수 있다. 본 개시에서, 추락 방지 센서(143a, 143b, 143c, 143d, 143e)는 클리프 센서로 호칭될 수도 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 라이다(Light Detection and Ranging, LiDAR) 센서(144)는 로봇(100)의 후방에 구비되어 장애물 등을 포함하는 맵을 생성할 수 있다. 라이다 센서(144)는 레이저 광을 이용하여 송수신 신호의 ToF(Time of Flight) 또는 위상차(Phase Difference)에 기초하여 장애물, 벽면 등을 검출할 수 있다. 라이다 센서(144)에 의한 맵 생성은 경우에 따라 생략될 수도 있다. 예를 들어, 메모리에 맵이 저장되어 있는 경우, 라이다 센서(144)에 의한 맵 생성은 생략될 수 있다. 다만, 메모리에 맵이 저장되어 있지 않은 경우, 로봇(100)은 라이다 센서(144)를 이용하여 초기의 맵을 생성할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 3D 센서(145)는 로봇(100)의 전방에 배치되어 로봇(100)의 주행경로 상에 위치한 오브젝트의 형상을 식별할 수 있다. 3D 센서(145)는, 예를 들어, 뎁스 카메라, ToF 센서 및 ToF 카메라로 구현될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 로봇(100)은 3D 센서(145)를 통해 주행경로 상에 위치한 오브젝트의 형상을 식별하고, 그러한 형상에 기초하여 오브젝트의 종류를 식별할 수 있다. 이때, 로봇(100)은 메모리에 미리 저장된 분류기(Classifier)를 이용하여 오브젝트의 종류를 식별할 수 있다. 여기서, 분류기는 인공 신경망 모델(Artificial Neural Network Model, ANN Model)을 포함할 수 있으며, 그러한 인공 신경망 모델은 오브젝트의 종류가 입력 층에 적용될 데이터에 레이블링된 학습 데이터를 이용하여 미리 학습되어 제공될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 로봇(100)은 브러시(160), 브러시 커버(161)를 포함한다. 브러시(160)는 로봇(100)의 하측에 형성된 공간에 구비될 수 있다. 브러시(160)는 실린더 형태로 마련되나, 이에 한정되는 것은 아니다. 브러시(160)는 양 단의 연결부재를 통해 모터로부터 동력을 전달받아 회전하고, 회전을 통해 바닥면을 쓸어 오염물을 로봇(100) 내부로 포집하는 것을 지원한다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 브러시 커버(161)는 브러시(160)의 적어도 일부의 외면을 둘러싸도록 마련된다. 브러시 커버(161)는 하측에 브러시(160)를 외부에 노출시켜 바닥면과 접촉시키기 위한 개구를 갖는다. 브러시 커버(161)는 브러시(160)의 내주면은 브러시(160)의 외주면과 마주보게 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 브러시 커버(161)의 전방에는 2 이상의 돌기(165)가 형성될 수 있다. 도 1a 및 도 1b는, 돌기(165)의 개수가 5개인 경우를 예시적으로 도시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 돌기(165)는 로봇(100)의 좌우가 대칭하도록 구성된다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 로봇(100)은 휠(151), 휠(151)을 회전시키는 휠 모터(152)를 포함한다. 로봇(100)은 휠(151)을 이용하여 이동할 수 있다. 복수의 휠(151)은 각각의 휠 모터(152)에 의해 독립적으로 회전될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 로봇(100)은 충전 단자(170)를 포함할 수 있다. 로봇(100)은 충전 단자(170)를 통해 충전 스테이션과 전기적으로 접촉할 수 있다. 충전 스테이션은 충전 단자(170)를 통해 로봇(100)의 배터리를 충전시킬 수 있다. 충전 단자(170)는 본체의 하부 또는 배면에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 로봇(100)은 보조 휠(180)을 더 포함할 수 있다. 보조 휠(180)은 로봇(100)의 자세 안정 및 추락 방지에 활용된다. 보조 휠(180)은 로봇(100)을 지지하며, 롤러나 캐스터 형상으로 이루어진다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 로봇(100)은 카메라(190)를 포함할 수 있다. 카메라(190)는 본체의 전방면에 마련될 수 있다. 카메라(190)는 로봇(100)의 주행방향의 전방을 촬상하고, 촬상된 이미지 데이터 또는 비디오 데이터를 메모리에 저장한다. 그 후, 로봇(100)은 촬상된 이미지 데이터 또는 비디오 데이터를 요청에 응답하여 다른 외부 장치로 전송할 수 있다.
도 2a는 본 개시의 다른 실시예에 따른 로봇의 사시도이고, 도 2b는 본 개시의 다른 실시예에 따른 로봇의 저면도이다.
도 2a 및 도 2b는 로봇(200), 보다 상세하게는 습식 청소 로봇(200)에 관해 도시한다. 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 로봇(200)은 하나 이상의 센서를 포함한다. 하나 이상의 센서는, 로봇(200)의 본체에 구성된다. 센서는 유형 및/또는 기능에 따라, 본체의 전면, 저면 또는 배면에 배치될 수 있다. 센서의 위치는 로봇(200)의 주행방향 및 주행패턴과 밀접한 관련성을 갖는다.
도 2a 및 도 2b로 도시되는 실시예에 따르면, 센서는 오염물 센서(241a, 241b), 수분 센서(미도시), 추락 방지 센서(243a, 243b, 243c, 243d), 라이다 센서(244) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 로봇(200)은 청소포를 이용한 습식 청소를 수행하기 위한 청소 툴(260)을 포함할 수 있다. 청소 툴(260)은 본체의 전방에 마련된다. 청소 툴(260)은 회전 판(264), 상기 회전 판(264)를 이동시키기 위한 가이드 장치(263)를 포함한다. 회전 판(264)은 회전 판 영역(261, 262)을 포함한다. 회전 판 영역은 제1 회전 판 영역(261), 제2 회전 판 영역(262)을 포함한다. 제1 회전 판 영역(261)은 회전 판(264)이 본체 외부로 이동하기 위한 개구 영역(265)을 포함하지 않고, 제2 회전 판 영역(262)은 회전 판(264)이 본체 외부로 이동하기 위한 개구 영역(265)을 포함한다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 가이드 장치(263)는 연결 부재와 가이드 홀을 포함한다. 연결 부재는 가이드 홀을 따라 이동할 수 있다. 연결 부재는 회전 판(264)과 연결될 수 있다. 이에 따라, 회전 판(264)은 연결 부재의 이동에 상응하게 본체 내부 또는 외부로 이동될 수 있다. 한편, 도 2b, 2c는 개구 영역(265)이 본체의 우측면에 형성된 경우를 예시적으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 본체의 좌측면, 또는 본체의 좌우측면에 형성될 수도 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 회전 판(261, 262)의 일 면에는 청소포를 부착하기 위한 부착면이 마련되고, 회전 판(261, 262)은 다른 면을 통해 연결 부재와 연결된다. 연결 부재는 가이드 홀을 통해 바닥면을 향해 돌출되어 회전 판(261, 262)와 결합되고, 상기 연결 부재는 가이드 홀을 따라 이동될 수 있다. 연결 부재가 가이드 홀을 따라 이동함에 따라 상기 연결 부재와 연결된 회전 판(261, 262)도 이동될 수 있다. 가이드 홀은 로봇(200)의 저면 중심으로부터 상기 본체의 외곽으로 멀어지도록 형성되고, 이에 따라 상기 가이드 홀을 통해 이동하는 회전 판(261, 262)은 로봇(200) 본체의 중심에서 외곽으로 멀어지게 이동될 수 있다. 회전 판(261, 262)가 가이드 홀을 따라 이동하는 것에 의해, 회전 판(261, 262)의 적어도 일부는 본체 외부에 노출될 수 있다. 본 개시에서, 회전 판(261, 262)의 적어도 일부가 본체 외부로 노출되는 로봇(200)의 동작은 팝 아웃 동작이라고 호칭될 수도 있다.
한편, 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 회전 판(261, 262)은 바닥면으로부터 소정의 간격만큼 이격되어 있다. 바닥면과 회전 판(261, 262) 사이의 간격은, 청소포의 두께 보다 작게 형성된다. 예를 들어, 바닥면과 회전 판(261, 262) 사이의 간격은, 청소포의 두께보다 작게 형성될 수 있다. 회전 판(261, 262)의 부착면에 청소포가 부착되면, 청소포는 바닥면과 강하게 밀착하게 된다. 이처럼, 청소포가 바닥면과 밀착됨으로써, 습식 청소가 효과적으로 이루어질 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 센서는 오염물 센서(241a, 241b), 수분 센서(미도시), 추락 방지 센서, 라이다 센서 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 도 2a 및 도 2b에서 도시되는 오염물 센서(241a, 241b), 수분 센서(미도시), 추락 방지 센서, 라이다 센서는 각각 도 1a 및 도 1b에서 도시된 로봇(200)의 오염물 센서(241a, 241b), 수분 센서(미도시), 추락 방지 센서, 라이다 센서와 각각 동일한 기능을 가지므로 추가적인 설명은 생략하되, 각 센서들의 위치를 중심으로 설명한다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 본체 하부에는 돌기(230)가 형성될 수 있다. 돌기(230)는 본체 하부로부터 바닥면 방향으로 소정의 폭만큼 돌출되어 형성된다. 돌기(230)는 본체의 전방에 마련된다. 돌기(230)의 하나 이상의 면에는, 하나 이상의 보조 휠(251), 하나 이상의 오염물 센서(241a, 241b), 하나 이상의 수분 센서(미도시) 중 적어도 하나가 배치될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 돌기(230)는 1개의 저면, 3개 이상의 측면을 가질 수 있다. 돌기(230)는 바닥면에 가까워질수록 더 작은 면적을 갖도록 구성될 수 있다. 돌기(230)의 측면들 중 본체의 전방에 위치하는 면의 경우, 본체의 후방을 향해 기울어진 경사면을 가질 수 있다. 이러한 경사면을 통해 돌기(230)를 갖는 로봇(200)도 전방의 장애물을 쉽게 승월할 수 있게 된다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 보조 휠(281)은 문턱을 전방으로 승월하기 위해 마련된다. 청소포는 바닥면과 높은 마찰력을 형성하므로, 습식 청소 로봇(200)은 전방으로 문턱을 승월하기 어렵다. 돌기(230)에 형성된 보조 휠(281)은 전방 승월 시, 청소포 보다 먼저 문턱과 접촉하게 된다. 이처럼, 돌기(230)에 구비된 보조 휠(281)을 이용하여 로봇(200)은 문턱을 쉽게 승월할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 오염물 센서(241a, 241b) 및/또는 수분 센서(미도시)는 돌기(230)에 배치될 수 있다. 오염물 센서(241a, 241b) 및/또는 수분 센서(미도시)는 돌기(230)의 가장자리를 따라 배치될 수 있다. 도 2b는 오염물 센서(241a, 241b)가 2개 구비된 경우를 예시적으로 도시하고 있으나, 본 개시의 다양한 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 다양한 실시예에서, 수분 센서(미도시)는 오염물 센서(241a, 241b)가 배치된 위치들 중 적어도 하나에 배치되거나, 오염물 센서(241a, 241b) 보다 전방에 배치될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예에서, 수분 센서(미도시) 및 오염물 센서(241a, 241b)는 돌기(230)의 전면 및/또는 저면 중 적어도 하나에 선택적으로 배치될 수 있다. 일 구현예에서, 수분 센서(미도시)는 돌기(230)의 전면에 배치되고, 오염물 센서(241a, 241b)는 돌기(230)의 저면에 배치될 수 있다. 다른 구현예에서, 수분 센서(미도시) 및 오염물 센서(241a, 241b)는 돌기(230)의 전면에 배치될 수 있다. 또 다른 구현예에서, 수분 센서(미도시) 및 오염물 센서(241a, 241b)는 돌기(230)의 저면에 배치될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 로봇(200)은 휠(251), 휠(251)을 회전시키는 휠 모터(252)를 포함한다. 로봇(200)은 휠 모터(252)를 제어하여 이동하거나 회전할 수 있다. 휠(251)은 로봇(200) 저면의 양단에 배치되며, 각각의 휠 모터(252)에 의해 독립적으로 회전될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 추락 방지 센서는 휠(251)에 인접하게 배치될 수 있다. 일 예로, 추락 방지 센서는 휠(251)이 수용되는 휠(251) 하우징과 인접하게 배치될 수 있다. 또한, 추락 방지 센서는 본체의 가장자리와 휠(251) 사이에 배치될 수도 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 후방 저면에는 하나 이상의 진동 판(291a, 291b)이 마련될 수 있다. 진동 판(291a, 291b)의 일 면에는 부착면이 마련된다. 청소포는 진동 판(291a, 291b)의 부착면을 통해 로봇(200)의 후방 저면에 부착될 수 있다. 진동 판(291a, 291b)은 진동 모터(292)와 연결되어 진동할 수 있다.
도 2c는 본 개시의 다른 실시예에 따른 로봇의 참고도이다.
도 2c를 참조하면, 로봇(200)의 회전 판(261, 262)가 연결 부재를 통해 본체 외부로 노출되는 상황이 이해될 수 있다. 로봇(200)은 컨트롤러의 제어 명령에 기초하여 연결 부재를 가이드 홈을 따라 이동시킬 수 있다. 연결 부재가 본체 중심에서 외부 방향으로 이동하면, 상기 연결 부재와 연결된 회전 판(261, 262) 또한 본체 외부 방향으로 이동된다. 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 회전 판(261, 262)를 이동시키기 위한 연결 부재 및 가이드 홀은 2개의 회전 판(261, 262) 중 어느 하나에 대해서만 마련될 수도 있다. 연결 부재 및 가이드 플레이트가 마련된 회전 판(261, 262)은 연결 부재의 이동에 따라 본체 외부로 노출될 수 있고, 다른 회전 판(261, 262)은 연결된 연결 부재가 존재하지 않으므로 본체 외부로 노출될 수 없다. 연결 부재 및 가이드 홈이 마련된 부분에는, 회전 판(261, 262)가 외부로 내보낼 수 있도록 회전 판(261, 262)의 지름에 상응하는 개구(265)가 마련될 수 있다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 로봇의 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 개시의 다양한 실시예에 따른 로봇(300)은 청소 로봇(300), 건식 청소 로봇, 습식 청소 로봇을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 다양한 실시예에 따른 로봇(300)은 주행을 위한 휠이 구비된 로봇(300) 장치로서, 경우에 따라 청소 기능을 더 포함하는 로봇(300)으로 제공된다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 로봇(300)은 컨트롤러(310), 메모리(320), 통신부(330), 센서(340), 및/또는 구동부(350)를 포함할 수 있다. 메모리(320), 통신부(330), 센서 및/또는 구동부(350)는 컨트롤러(310)와 전기적으로 또는 기능적으로 연결될 수 있다. 컨트롤러(310)는 제어 명령을 생성, 전송하여 로봇(300)을 구성하는 구성요소들을 제어할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 로봇(300)의 동작을 지원하기 위한 저장 및 프로세싱 회로부를 포함할 수 있다. 저장 및 프로세싱 회로부는 비휘발성 메모리(320)(예를 들어, 플래시 메모리, 또는 SSD(Solid State Drive)를 형성하도록 구성된 다른 전기적 프로그래밍 가능한 ROM), 휘발성 메모리(예를 들어, 정적 또는 동적 RAM) 등과 같은 스토리지를 포함할 수 있다. 컨트롤러(310) 내의 프로세싱 회로부는 로봇(300)의 동작을 제어하는 데 사용될 수 있다. 프로세싱 회로부는 하나 이상의 마이크로프로세서(들), 마이크로제어기(들), 디지털 신호 프로세서(들), 기저대역 프로세서(들), 전력 관리 섹션(들), 오디오 칩(들), 주문형 집적 회로(들) 등에 기초할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 메모리(320)는, 본 개시에서 예시적으로 설명된 방법들 및/또는 절차들 중 임의의 것에 대응하거나 이들을 포함하는 동작들을 포함하는, 로봇(300)의 프로토콜, 구성, 제어 및 다른 기능들에서 사용되는 변수들을 저장하기 위해 하나 이상의 컨트롤러(310)에 대한 메모리 영역을 포함할 수 있다. 나아가 메모리(320)는 비휘발성 메모리, 휘발성 메모리, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 더욱이 메모리(320)는 하나 이상의 포맷들의 착탈식 메모리 카드들(예를 들어, SD 카드, 메모리 스틱, 콤팩트 플래시 등)이 삽입 및 제거될 수 있게 하는 메모리 슬롯과 인터페이싱할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 통신부(330)는 무선 통신 모듈 또는 RF 모듈을 포함할 수 있다. 무선 통신 모듈은, 예를 들면, Wi-Fi, BT, GPS 또는 NFC를 포함할 수 있다. 예를 들면, 무선 통신 모듈은 무선 주파수를 이용하여 무선 통신 기능을 제공할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 무선 통신 모듈은 로봇(300)을 네트워크(예: Internet, LAN, WAN, telecommunication network, cellular network, satellite network, POTS 또는 5G network 등)와 연결시키기 위한 네트워크 인터페이스 또는 모뎀 등을 포함할 수 있다. RF 모듈은 데이터의 송수신, 예를 들면, RF 신호 또는 호출된 전자 신호의 송수신을 담당할 수 있다. 일 례로, RF 모듈는 PAM(power amp module), 주파수 필터(frequency filter) 또는 LNA(low noise amplifier) 등을 포함할 수 있다. 또한, RF 모듈은 무선통신에서 자유공간상의 전자파를 송수신하기 위한 부품, 예를 들면, 도체 또는 도선 등을 더 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 센서(340)는 오염물 센서(341), 수분 센서(342), 추락 방지 센서(343) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 오염물 센서(341)는 UV 광을 조사하고, 상기 UV 광에 의해 유도된 소정의 파장의 형광 또는 인광을 수신할 수 있다. 예시적으로, 소변은 UV 광을 조사받으면, 근적외선 대역의 형광 또는 인광을 방출할 수 있다. 이러한 소변의 특성에 근거하여, 오염물 센서(341)는 UV광을 조사하는 하나 이상의 발광 소자와, 소정의 파장 대역(예를 들어, 근적외선 파장 대역 또는 550 nm 내지 650 nm)을 수신하는 하나 이상의 수광 소자를 포함한다.
한편, 소정의 파장 대역(예를 들어, 근적외선 파장 대역 또는 550 nm 내지 650 nm)의 형광 또는 인광을 방출하는, 오염물(예를 들어, 소변)이 아닌, 오브젝트가 존재하는 경우, 오염물 센서(341)만 이용할 시 포집의 대상임에도 불구하고 오염물로 오식별할 수 있으므로, 그러한 소정의 파장 대역의 형광 또는 인광을 방출하는 오브젝트를 식별하기 위한 센서가 요구된다. 본 개시의 다양한 실시예에 따른 로봇(300)은, 그러한 오식별을 방지하기 위해, 수분 센서(342)를 더 포함할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 수분 센서(342)는 센서 전극에 액체가 접촉됨에 따라 유발되는 유전율 또는 저항의 변화를 검출하고, 그러한 변화에 기초하여 바닥면에 존재하는 액체를 검출할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예에 따른 수분 센서(342)는 도 1a 내지 도 2b에서 도시된 바와 같이, 바닥면을 수직으로 바라보도록 배치되거나, 바닥면과 소정의 각도를 갖도록 배치될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예에 따른 수분 센서(342)는 오염물 센서(341)보다 본체의 전방에 배치될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 추락 방지 센서(343)는 본체 하부에 마련되어, 주행 경로 상의 소정의 높이 이상의 단차(Step)(예를 들어, 낭떠러지(Cliff))를 검출할 수 있다. 추락 방지 센서(343)는 본체의 추락을 사전에 방지하기 위해서, 본체의 가장자리에 마련될 수 있다. 또한, 휠(151)이 단차 아래로 추락하는 경우, 로봇(300)은 단차에 스턱 상태로 고립되거나, 원래의 위치로 복귀 승월할 수 없는 상황이 유발되므로, 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 추락 방지 센서(343)는 휠(151)과 인접하여 배치될 수 있다. 이처럼, 저면의 가장자리 영역 및/또는 휠(151)과 인접한 영역에 배치된 하나 이상의 추락 방지 센서(343)는 로봇(300)이 단차 아래로 추락함에 따른 주행 오류를 사전에 방지할 수 있다. 추락 방지 센서(343)는, 예를 들어, 추락 방지 센서(343)와 바닥면 사이의 거리에 기초하여 단차를 검출할 수 있다. 추락 방지 센서(343)는, 예를 들어, 적외선 센서로 구현될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3에 도시되지는 않았으나, 도 1a 내지 도 2b를 참조하면, 본 개시의 다양한 실시예에 따른 센서는 라이다 센서, 3D 센서 등을 더 포함할 수도 있다. 라이다 센서는 장애물을 포함하는 맵을 생성할 수 있다. 3D 센서는 주행경로 상에 위치한 오브젝트의 3D 형상 데이터를 획득할 수 있다.
도 4 내지 도 7은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 광 센서의 구조이다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 오염물 센서(341)는 다양한 구조로 제공될 수 있다. 예를 들어, 오염물 센서(341)는 발광 소자, 주수광 소자, 부수광 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 오염물 센서(341)는 발광 소자, 주수광 소자, 부수광 소자, 배리어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 오염물 센서(341)는 발광 소자, 배리어, 상기 배리어에 의해 메인 영역과 서브 영역으로 분리되는 수광 소자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 오염물 센서(341)는 발광 소자, 제1 파장 대역(예를 들어, 550 nm 내지 650 nm)을 수신하는 제1 수광 소자, 제2 파장 대역(예를 들어, 350 nm 내지 450 nm)을 수신하는 제2 수광 소자를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 본 개시의 다양한 실시예에서, 오염물 센서(341)는 발광 소자(430), 주수광 소자(422), 부수광 소자(412)를 포함할 수 있다. 주수광 소자(422)는 부수광 소자(412) 보다 발광 소자(430)와 더 인접하게 배치된다. 주수광 소자(422)는 발광 소자(430)에 의해 유도된 형광 또는 인광을 수신하기 위해 발광 소자(430)와 인접하게 마련된다. 이와 대조적으로, 부수광 소자(412)는 상기 발광 소자(430)와 소정의 거리만큼 이격되어 마련된다. 부수광 소자(412)는 발광 소자(430)에 의해 유도된 형광 또는 인광을 수신하기 위한 것이 아니라, 외부 환경으로부터 수신되는 소정이 파장 대역을 갖는 광을 검출하기 위해 마련되기 때문이다.
본 개시의 다양한 실시예에서, 주수광 소자(422)와 부수광 소자(412)는 배리어(440)를 기준으로 분리되어 배치될 수 있다. 주수광 소자(422)는 발광 소자(430)와 인접한 일 영역에 배치되고, 부수광 소자(412)는 배리어(440)에 의해 분리된 다른 영역에 배치될 수 있다. 발광 소자(430)에 의해 조사된 광(예를 들어, UV 광)은 배리어(440)에 의해 부수광 소자(412)로 유입되지 않는다. 또한, 발광 소자(430)로부터 조사된 광에 의해 유도된 형광 또는 인광은 배리어(440)에 의해 부수광 소자(412)로 유입되지 않는다. 즉, 배리어(440)는 부수광 소자(412)를 발광 소자(430) 및 주수광 소자(422)로부터 구획하기 위해 배치되는 것으로, 소정의 파장 대역(예를 들어, 근적외선 파장 대역, 또는 550 nm 내지 650 nm)에 관한 투과율이 매우 낮은 것으로 마련된다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 발광 소자(430), 주수광 소자(422), 부수광 소자(412), 배리어(440)는 하나 또는 2 이상의 기판(450)(예를 들어, PCB(Printed Circuit Board)) 상에 실장될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 발광 소자(430), 주수광 소자(422)는 2 이상의 기판 상에 나뉘어 실장될 수도 있고, 경우에 따라, 배리어(440)는 제외될 수 있다. 예를 들어, 주수광 소자(422) 및 발광 소자(430)는 제1 기판 상에 실장되고, 부수광 소자(412)는 제2 기판 상에 실장되고, 제1, 제2 기판이 소정의 거리를 두고 이격된 경우, 배리어(440)는 생략될 수 있다. 배리어(440)는 발광 소자(430)에 의해 조사되거나 유도된 광이 부수광 소자(412)로 수신되지 않게 마련된 것이기 때문에 제1, 제2 기판 간에 소정의 거리가 마련된다면 배리어(440)는 생략될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 주수광 소자(422) 및 부수광 소자(412) 상부에는 광학 필터층(411, 421)이 배열될 수 있다. 광학 필터층(411, 421)은, 예를 들어, 광학 밴드패스 필터로 구현될 수 있다. 광학 필터층(411, 421)은, 소정의 파장 대역(예를 들어, 근적외선 파장 대역, 또는 550 nm 내지 650 nm)의 광을 통과시킬 수 있다. 도 4는, 광학 필터층이 수광 소자 상부 표면에 직접 본딩된 것으로 도시되나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 다양한 실시예에서, 오염물 센서(341)에 주수광 소자(422)만 구성되는 경우, 주수광 소자(422)에 외부 환경으로부터 소정의 파장 대역을 갖는 광이 수신되면, 광 센서는 센싱 이벤트가 발생한 것으로 확인하여 검출 신호를 컨트롤러(310)로 전달하게 된다. 이러한 오감지는 로봇(300)의 주행시간을 증가시키고, 로봇(300)의 배터리가 필요 이상으로 소모되는 에너지 낭비의 문제를 유발한다. 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 부수광 소자(412)는 주수광 소자(422)와 함께 오염물 센서(341)를 구성하며, 주수광 소자(422)에 의한 검출 결과를 검증하는 역할을 할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 주수광 소자(422)에 의해 소정의 파장 대역을 갖는 광이 검출되면, 컨트롤러(310)는 부수광 소자(412)에 의해 그러한 소정의 파장 대역을 갖는 광이 검출되었는 지 여부를 확인한다. 일 구현예에 따르면, 주수광 소자(422)에 의해 근적외선 파장 대역의 광이 검출되더라도, 부수광 소자(412)에 의해서도 근적외선 파장 대역의 광이 검출되면, 컨트롤러(310)는 오염물이 검출되지 않은 것으로 결정할 수 있다. 즉, 주수광 소자(422)에 의해서만 근적외선 파장 대역의 광이 검출되었을 때, 컨트롤러(310)는 오염물이 검출된 것으로 결정할 수 있다. 이처럼, 부수광 소자(412)는 외부 환경으로부터 광이 유입됨으로써, 로봇(300)이 오염물을 오검출하는 상황을 사전에 방지할 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 개시의 다양한 실시예에서, 오염물 센서(341)는 발광 소자(530), 수광 소자(512)를 포함한다. 여기서, 수광 소자(512)는 1개로 구현될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 발광 소자(530), 수광 소자(512)는 하나 또는 2 이상의 기판(550) 상에 실장될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 수광 소자(512) 상부에는 광학 필터층(511)이 배열될 수 있다. 광학 필터층(511)은, 예를 들어, 광학 밴드패스 필터로 구현될 수 있다. 광학 필터층(511)은, 소정의 파장 대역(예를 들어, 근적외선 파장 대역, 또는 550 nm 내지 650 nm)의 광을 통과시킬 수 있다. 도 5는, 광학 필터층(511)이 수광 소자(512) 상부 표면에 직접 본딩된 것으로 도시되나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 개시의 다양한 실시예에서, 하나의 수광 소자(512)는 발광 소자(530)의 발광 주기를 조절하여 주수광 소자(도 4의 422)와 부수광 소자(도 4의 412)의 역할을 수행할 수 있다. 컨트롤러(310)는 발광 소자(530)를 주기적으로 턴-온, 턴-오프할 수 있다. 발광 소자(530)가 턴-온되는 주기에서 수광 소자(512)는 주수광 소자(도 4의 422)로 기능하고, 턴-오프되는 주기에서 수광 소자(512)는 부수광 소자(도 4의 412)로 기능한다. 보다 상세하게는, 발광 소자(530)가 턴-온되는 주기에서, 발광 소자(530)는 바닥면을 향해 UV 광을 조사하고, 수광 소자(512)는 UV 광에 의해 유도된 소정의 파장 대역의 형광 또는 인광을 수신할 수 있다. 이후, 발광 소자(530)가 턴-오프되는 주기에서, 발광 소자(530)는 UV 광을 조사하지 않고, 수광 소자(512) 또한 UV 광에 의해 유도된 형광 또는 인광을 수신하지 못할 것이다. 발광 소자(530)가 턴-온되는 주기에서 수광 소자(512)에 의해 소정의 파장 대역을 갖는 형광 또는 인광이 검출되고, 발광 소자(530)가 턴-오프되는 주기에서도 수광 소자(512)에 의해 그러한 파장 대역을 갖는 형광 또는 인광이 검출된다면, 컨트롤러(310)는 오염물 센서(341)에 의한 센싱 이벤트가 오염물(예를 들어, 소변) 때문이 아닌, 외부 광에 의한 것으로 식별할 수 있다. 대조적으로, 발광 소자(530)가 턴-온되는 주기에서 수광 소자(512)에 의해 소정의 파장 대역을 갖는 형광 또는 인광이 검출되고, 발광 소자(530)가 턴-오프되는 주기에서 수광 소자(512)에 의해 그러한 파장 대역을 갖는 형광 또는 인광이 검출되지 않는다면, 컨트롤러(310)는 오염물 센서(341)에 의한 센싱 이벤트가 오염물로 인한 것으로 결정할 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 개시의 다양한 실시예에서, 오염물 센서(341)는 발광 소자(630), 수광 소자(613)를 포함한다. 도 6에 도시된 실시예에서, 수광 소자(613)는 수광되는 지점(또는 위치)를 검출 가능한 센서 장치(예를 들어, PSD(Position Sensing Device), Line-CCD(Charge-Coupled Device))로 구현될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 발광 소자(630), 수광 소자(613)는 하나 또는 2 이상의 기판(650) 상에 실장될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 수광 소자(613) 상부에는 광학 필터층(611)이 배열될 수 있다. 광학 필터층(611)은, 예를 들어, 광학 밴드패스 필터로 구현될 수 있다. 광학 필터층(611)은, 소정의 파장 대역(예를 들어, 근적외선 파장 대역, 또는 550 nm 내지 650 nm)의 광을 통과시킬 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 광학 필터층(611)은 밀봉재(612)에 의해 수광 소자(613)와 결합될 수 있다. 여기서, 광학 필터층(611)과 수광 소자(613) 사이에는 하나 이상의 스페이서(미도시)가 배치될 수도 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 배리어(640)가 수광 소자(613) 상부에 배열될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 배리어(640)는 수광 소자(613)를 복수의 영역으로 구획하고, 이에 따라 하나의 수광 소자(613)가 주수광 소자 영역과 부수광 소자 영역으로 구분될 수 있다. 복수의 영역 중 발광 소자(630)와 인접한 영역은 주수광 소자 영역, 발광 소자와 멀리 위치한 영역은 부수광 소자 영역으로 정의된다. 주수광 소자 영역은 도 4의 주수광 소자(도 4의 422)와 동일한 기능을 수행하고, 부수광 소자 영역은 도 4의 부수광 소자(도 4의 412)와 동일한 기능을 수행한다. 주수광 소자 영역을 통해 소정의 파장 대역의 형광 또는 인광이 검출되고, 부수광 소자 영역을 통해 그러한 파장 대역을 갖는 형광 또는 인광이 검출된다면, 컨트롤러(310)는 오염물 센서(341)에 의한 센싱 이벤트가 오염물(예를 들어, 소변) 때문이 아닌, 외부 광에 의한 것으로 결정할 수 있다. 대조적으로, 주수광 소자 영역을 통해 소정의 파장 대역을 갖는 형광 또는 인광이 검출되고, 부수광 소자 영역을 통해 그러한 파장 대역을 갖는 형광 또는 인광이 검출되지 않는다면, 컨트롤러(310)는 오염물 센서(341)에 의한 센싱 이벤트가 오염물로 인한 것으로 결정할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 배리어(640)의 높이는 광학 필터층(611)과 수광 소자(613) 사이의 폭과 동등하거나 작게 마련된다. 즉, 광학 필터층(611)과 수광 소자(613) 사이의 폭과 배리어(640)의 높이가 동등한 경우, 배리어(640)는 광학 필터층(611)의 하측면과 접촉할 수 있다. 배리어(640)의 높이가 광학 필터층(611)과 수광 소자(613) 사이의 폭 보다 작은 경우, 배리어(640)는 광학 필터층(611)의 하측면과 소정의 거리만큼 이격된다. 이처럼, 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 밀봉재(Sealing)(612) 또는 스페이서로 인해, 광학 필터층(611)과 수광 소자(613) 사이에는 소정의 폭을 갖는 공간이 마련되고, 해당 공간에 배리어(640)가 배치될 수 있게 된다. 한편, 밀봉재 또는 스페이서는 필수적으로 구비되어야 하는 것은 아니며, 경우에 따라 생략될 수도 있다.
도 7을 참조하면, 본 개시의 다양한 실시예에서, 오염물 센서(341)는 발광 소자, 제1 수광 소자(722), 제2 수광 소자(712)를 포함한다. 여기서, 제1 수광 소자(722)는 제1 파장 대역을 수신하도록 설계되고, 제2 수광 소자(712)는 제2 파장 대역을 수신하도록 설계된다. 제1 파장 대역은, 예를 들어, 근적외선 파장 대역, 또는 550 nm 내지 650 nm을 포함한다. 제2 파장 대역은, 예를 들어, 근자외선 파장 대역, 또는 350 nm 내지 450 nm의 파장 대역을 포함한다. 제1 수광 소자(722)의 상부에는 근적외선 파장 대역, 또는 550 nm 내지 650 nm의 광을 통과하는 제1 광학 필터층(711)이 배열되고, 제2 수광 소자(712)의 상부에는 근자외선 파장 대역, 또는 350 nm 내지 450 nm의 광을 통과하는 제2 광학 필터층(721)이 배열될 수 있다. 이에 따라, 로봇(300)은 제1 수광 소자(722)를 통해 발광 소자에 의해 유도된 형광 또는 인광을 검출하고, 제2 수광 소자(712)를 통해 단차(Step)를 검출할 수 있다. 여기서, 단차의 검출은, 발광 소자에 의해 조사된 근자외선 파장 대역의 광을 제2 수광 소자(712)가 수신하고, 제2 수광 소자(712)에 의해 측정된 광의 세기 또는 제2 수광 소자(712)의 전체 영역 중 광이 감지된 위치에 기초하여 결정될 수 있다. 즉, 제1 수광 소자(722)는 바닥면의 오염물을 검출하기 위해 마련된 것이고, 제2 수광 소자(712)는 주행경로 상 소정의 높이 이상의 단차를 검출하기 위해 마련된 것이다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 발광 소자, 제1 수광 소자(722), 제2 수광 소자(712)는 하나 또는 2 이상의 기판(750) 상에 실장될 수 있다.
도 8 내지 도 13은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 제어 방법의 흐름도이다.
이하 명세서에서, 오염물 센서의 수광 소자는, 제1 수광 소자, 또는 제2 수광 소자로 언급되나, 제1 수광 소자는 “도 4의 주수광 소자(422)”, “도 5의 발광 소자가 턴-온 모드일 때의 수광 소자(512)”, “도 6의 주수광 소자 영역”, “도 7의 제1 수광 소자(722)”에 상응하는 것으로 이해될 수 있다. 또한, 제2 수광 소자는 “도 4의 부수광 소자(412)”, “도 5의 발광 소자가 턴-오프 모드일 때의 수광 소자(512)”, “도 6의 부수광 소자 영역”, “도 7의 제2 수광 소자(712)”에 상응하는 것으로 이해될 수 있다.
도 8은 로봇(300)이 2 이상의 수광 소자(또는 2 이상의 수광 소자 영역)을 이용하여 오염물(예를 들어, 소변)을 검출하고, 그러한 오염물을 회피 주행하는 방법을 예시적으로 설명하는 흐름도이다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 맵에 기초하여 구동부(350)를 제어할 수 있다(S110).
맵은 메모리(320)에 미리 저장되어 있거나, 하나 이상의 센서를 통해 생성될 수 있다. 또한, 맵은 다른 전자 장치(예를 들어, 사용자 단말, 다른 로봇(300))로부터 수신될 수 있다. 맵은 라이다 센서에 의해 생성되고, 다른 센서들에 의해 업데이트될 수 있다. 예를 들어, 메모리(320)에 저장된 맵이 존재하지 않거나, 맵이 저장된 시점으로부터 소정의 시간이 경과한 경우, 로봇(300)은 라이다 센서를 통해 초기 맵을 생성하고, 상기 초기 맵을 따라 주행하며 획득된 다른 센싱 데이터들을 이용하여 초기 맵을 업데이트할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 이러한 맵에 기초하여 구동부(350)를 제어하는데, 이때, 컨트롤러(310)는 맵에서 주행 가능 영역과 주행 금지 영역을 식별하고, 주행 가능 영역의 전 영역을 주행하도록 주행 경로를 생성할 수 있다. 컨트롤러(310)는 주행 경로를 따라 이동하도록 구동부(350)를 제어한다. 한편, 일 구현예에서, 맵은 비휘발성 메모리(320) 영역에 저장되어 관리될 수 있다.
한편, 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 로봇(300)이 주행하는 동안 발광 소자를 통해 바닥면에 근자외선 파장 대역의 광(예를 들어, UV 광)을 조사할 수 있다. 이후, 로봇(300)은 조사된 근자외선 파장 대역의 광에 의해 유도된 다른 파장 대역의 형광 또는 인광을 오염물 센서(341)를 통해 수신할 수 있으며, 이하에서 후술한다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 제1 수광 소자를 통해 센싱 이벤트를 검출할 수 있다(S120). 컨트롤러(310)는 제1 수광 소자를 통해 센싱 이벤트가 검출되면 제2 수광 소자를 통해 센싱 이벤트를 검출할 수 있다(S130).
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 제1, 제2 수광 소자를 통해 센싱 이벤트를 식별(또는 검출)할 수 있다. 센싱 이벤트는 수광 소자에 의한 측정 값이 기 설정된 임계 값을 초과하는 이벤트를 말한다. 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 제1, 제2 수광 소자의 임계 값은 동일하게 설정될 수 있다.
컨트롤러(310)는 제1 수광 소자를 통해 센싱 이벤트가 검출되지 않으면 맵에 기초하여 주행하도록 제어한다. 또한, 컨트롤러(310)는 제2 수광 소자를 통해 센싱 이벤트가 검출되면, 제1 수광 소자에 의한 센싱 이벤트와 관계없이 맵에 기초하여 주행하도록 제어할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 제1 수광 소자를 통해 센싱 이벤트가 검출되고, 제2 수광 소자를 통해 센싱 이벤트가 검출되지 않으면, 컨트롤러(310)는 검출 정보를 생성하거나 획득할 수 있다(S140).
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 제1 수광 소자에 의한 센싱 이벤트가 식별되지 않으면 검출 정보를 생성하지 않고, 상기 제1 수광 소자에 의한 센싱 이벤트가 식별되더라도 제2 수광 소자에 의한 센싱 이벤트가 식별되면 검출 정보를 생성하지 않는다. 즉, 제1, 제2 수광 소자 중 제1 수광 소자에 의해서만 센싱 이벤트가 발생하는 경우, 컨트롤러(310)는 검출 정보를 생성할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 검출 정보가 생성된 지점, 즉 검출 정보와 연관된 위치를 회피하여 로봇(300)이 주행하도록 구동부(350)를 제어할 수 있다(S150).
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 검출 정보와 연관된 위치는 검출 정보가 발생된 지점을 포함한다. 경우에 따라, 검출 정보와 연관된 위치는 검출 정보가 발생된 지점을 포함하는 소정의 영역일 수도 있다. 일 구현예에 따르면, 검출 정보가 획득되면, 컨트롤러(310)는 검출 정보와 연관된 위치를 포함하는 소정의 영역을 주행 금지 영역으로 설정하고, 그러한 주행 금지 영역을 우회하도록 제어할 수 있다. 주행 금지 영역의 직경은 오염물의 종류에 기초하여 달리 설정될 수 있다. 예를 들어, 단순 액체의 경우 보다 소변인 경우에, 주행 금지 영역의 직경은 더 크게 설정될 수 있다. 한편, 검출 정보는, 경우에 따라, 위치 정보를 포함할 수 있고, 이때 검출 정보와 연관된 위치는 검출 정보에 포함된 위치 정보로 특정될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 회피 주행 이후에 추가적인 주행이 필요하면 맵에 기초하여 추가 주행을 수행하고, 필요하지 않으면 주행을 종료할 수 있다(S160).
여기서, 추가 주행의 필요성은 맵에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 맵에 기초한 주행 경로 전부를 주행한 경우, 잔여 주행 경로가 존재하지 않으므로, 컨트롤러(310)는 주행을 종료할 수 있다. 다른 예를 들어, 주행 경로의 일부만을 주행한 경우, 잔여 주행 경로가 존재하기 때문에, 컨트롤러(310)는 주행을 지속한다.
도 9는 수분 센서(342)에 의한 센싱 동작 보다 오염물 센서(341)에 의한 센싱 동작이 먼저 수행되는 경우로서, 로봇(300)이 액상 오염물을 검출하고, 그러한 액상 오염물을 회피 주행하는 방법을 예시적으로 설명하는 흐름도이다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 맵에 기초하여 구동부(350)를 제어할 수 있다(S210). S210은 S110에 상응하는 것인 바, 추가적인 설명은 생략한다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 오염물 센서(341)를 통해 소정의 파장 대역의 광을 식별할 수 있다(S220). 여기서, 오염물 센서(341)는 도 4 내지 도 7을 참조하여 이해될 수 있으며, 오염물 센서(341)를 통해 생성되는 검출 정보는, 이하에서 제1 검출 정보로 언급될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 오염물 센서(341)를 통해 근적외선 파장 대역 또는 550 nm 내지 650 nm의 형광 또는 인광을 수신할 수 있으며, 오염물 센서(341)를 통해 그러한 형광 또는 인광을 수신하면 오염물을 검출한 것으로 식별할 수 있다. 한편, 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 오염물 센서(341) 뿐만 아니라 수분 센서(342)를 추가적으로 이용할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 수분 센서(342)를 통해 액체를 검출할 수 있다(S230).
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 수분 센서(342)를 통해 바닥면의 액체를 검출할 수 있고, 액체가 검출되면 검출 정보를 생성할 수 있다. 수분 센서(342)에 의해 생성되는 검출 정보는, 제2 검출 정보로 언급될 수 있다. 즉, 제1 검출 정보는 오염물 센서(341)에 의해 생성되고, 제2 검출 정보는 수분 센서(342)에 의해 생성되는 것으로 정의될 수 있다.
본 개시에서, 오염물 센서(341)는 근자외선 파장 대역, 또는 근적외선 파장 대역의 광을 이용하는 것으로서, 오감지 가능성이 있다. 또한, 로봇(300)이 통과 주행하여야 하는 경우에도, 물질의 성질에 따라 오염물로 오감지되면, 회피 주행하는 상황이 야기될 수도 있다. 이에 따라, 본 개시의 다양한 실시예에 따른 로봇(300)은 수분 센서(342)를 더 포함하여 그러한 오감지를 보완한다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 오염물 센서(341)를 통해 일 지점에서 소정의 파장 대역의 형광 또는 인광이 수신되는 경우에도, 컨트롤러(310)는 수분 센서(342)를 통해 상기 일 지점에 위치한 물질이 액체인지 여부를 식별할 수 있다. 오염물 센서(341)에 의해 소정의 파장 대역의 광이 수신되더라도, 수분 센서(342)에 의해 액체가 아닌 것으로 식별되면, 컨트롤러(310)는 회피 주행하도록 제어하지 않고, 해당 오염물 센서(341)에 의해 오염물이 식별된 위치(즉, 도 8의 검출 정보와 연관된 위치)를 통과 주행하도록 제어할 수 있다.
다만, 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 수분 센서(342)에 의해서 액체가 검출되면, 컨트롤러(310)는 소정의 파장 및 액체가 검출된 위치에 액상 오염물이 존재하는 것으로 식별할 수 있다(S240).
S230에서 전술한 바와 같이, 오염물 센서(341)에 의해 오염물이 존재하는 것으로 식별되면, 컨트롤러(310)는 수분 센서(342)를 통해 액체를 식별할 수 있다. 오염물 센서(341)에 의해서 오염물로 식별되더라도, 해당 오염물이 고체인 경우, 그러한 오염물로 인해 주행 경로를 따라 오염이 확장되는 일은 유발되지 않는다. 오히려, 본 개시의 다양한 실시예에 적용되는 로봇(300)이, 청소 로봇(300)인 경우, 고상 오염물은 브러시(160)와 같은 청소 툴에 의해 제거되어야 할 대상이지 회피하여야 할 대상이 아니다. 이처럼, 오염물 센서(341)에 의해 1차적으로 오염물로 식별되더라도, 액상 오염물이 아니라면, 로봇(300)은 오염물 센서(341)에 의해 식별된 오염물을 회피 주행하지 않고, 검출 정보가 발생된 위치를 통과 주행할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 액상 오염물이 존재하는 것으로 식별된 위치를 회피하도록 구동부(350)를 제어할 수 있다(S250).
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 제1, 제2 검출 정보에 기초하여, 로봇(300)의 주행속도, 주행패턴 및 주행방향을 결정할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 액상 오염물이 식별된 위치는, 오염물 센서(341)에 의해 소정의 파장 대역의 광이 수신되고, 수분 센서(342)를 통해 액체가 검출된 위치를 말한다. 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 액상 오염물이 검출된 위치를 포함하는 소정의 영역은 주행 금지 영역으로 설정될 수 있다. 컨트롤러(310)는 주행 금지 영역을 제외한 나머지 영역으로 회피 주행하도록 구동부(350)를 제어할 수 있다. 주행 금지 영역의 직경은 오염물의 종류에 기초하여 달리 설정될 수 있다. 예를 들어, 단순 액체인 경우보다 소변인 경우에, 주행 금지 영역의 직경은 더 크게 설정될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 액상 오염물이 검출된 위치를 회피 주행한 이후에 추가적인 주행이 필요하면, 주행 경로에 기초하여 추가 주행을 수행하고, 필요하지 않으면 주행을 종료할 수 있다(S260).
도 10은 오염물 센서(341)에 의한 센싱 동작 보다 수분 센서(342)에 의한 센싱 동작이 먼저 수행되는 경우로서, 로봇(300)이 수분 센서(342)를 통해 액체를 검출하고, 그러한 액체를 회피 주행하는 방법을 예시적으로 설명하는 흐름도이다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 맵에 기초하여 구동부(350)를 제어할 수 있다(S310). S310은 S110에 상응하는 것인 바, 추가적인 설명은 생략한다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 수분 센서(342)를 통해 액체를 검출할 수 있다(S320).
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 오염물 센서(341)를 통해 오염물을 검출하기 이전에 수분 센서(342)를 통해 액체를 검출할 수 있다. 이를 위해 수분 센서(342)는 오염물 센서(341)보다 본체 하부의 전방에 배치될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 액체가 검출되면, 액체가 검출된 위치를 회피하도록 구동부(350)를 제어할 수 있다(S330).
도 10에서 도시된, 본 개시의 다양한 실시예에 따른 방법은, 도 9에 도시된 실시예와 달리 오염물 센서(341)와 관계없이 로봇(300)을 제어할 수 있다. 도 10을 참조하면, 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는, 오염물 센서(341)와 상관없이, 수분 센서(342)에 의해 액체가 검출되면 회피 대상이 되는 오염물이 존재하는 것으로 식별할 수 있다. 이는, 오염물 센서(341)에 의해 소정의 파장 대역의 광을 방출하는 오염물이 식별되고, 나아가 수분 센서(342)에 의해 액체인 것으로 식별되었을 때 비로소 회피 대상이 되는 액상 오염물로 식별되었던 것과는 구분된다.
건식 청소 로봇의 경우, 액체는 구성하는 물질의 종류와 관계없이 회피 대상으로 분류된다. 이에 따라, 건식 청소 로봇의 경우, 로봇(300)은, 오염물 센서(341)와 상관없이, 수분 센서(342)에 의해 액체가 검출되면 그러한 액체에 대한 회피 주행을 수행한다. 즉, 수분 센서(342)에 의해 액체로 식별되었다면, 이후 오염물 센서(341)에 의해 오염물이 아닌 것으로 식별되었다 할지라도, 로봇(300)은 검출된 액체를 우회하도록 회피 주행한다. 또한, 수분 센서(343)에 의해 액체로 식별되지 않았다면, 이후 오염물 센서(341)에 의해 오염물로 식별되었다 할지라도, 로봇(300)은 그러한 오염물 위를 통과하여 주행할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예에서, 컨트롤러(310)의 오염물 센서(341)에 기반한 제1 검출 정보가 확인되더라도, 수분 센서(343)에 기반한 제2 검출 정보가 확인되지 않는다면, 컨트롤러(310)는 제1 검출 정보를 무시하거나 무효화할 수 있다. 제1 검출 정보가 무시되거나 무효화됨에 따라, 로봇(300)은 제1 검출 정보와 연관된 위치를 회피하지 않고, 그대로 통과할 수 있게 된다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 액체가 검출된 위치를 회피 주행한 이후에 추가 주행이 필요하면 주행 경로에 기초하여 추가적인 주행을 수행하고, 필요하지 않으면 주행을 종료할 수 있다(S340).
도 11은, 오염물 센서(341)에 의한 센싱 동작 보다 수분 센서(342)에 의한 센싱 동작이 먼저 수행되는 경우로서, 로봇(300)이 수분 센서(342)를 통해 액체를 식별하고, 오염물 센서(341)를 통해 건조된 오염물(예를 들어, 건조된 소변)을 검출하고, 그러한 건조된 오염물을 회피 주행하는 방법을 예시적으로 설명하는 흐름도이다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 맵에 기초하여 구동부(350)를 제어할 수 있다(S410). S410은 S110에 상응하는 것인 바, 추가적인 설명은 생략한다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 수분 센서(342)를 통해 액체를 검출할 수 있다(S420).
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 오염물 센서(341)를 통해 오염물을 검출하기 이전에 수분 센서(342)를 통해 액체를 검출할 수 있다. 이를 위해 수분 센서(342)는 오염물 센서(341)보다 본체 하부의 전방에 배치될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 수분 센서(342)를 통해 액체가 검출되면, 컨트롤러(310)는 액체가 검출된 위치를 회피하도록 구동부(350)를 제어할 수 있다(S430).
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 수분 센서(342)를 통해 액체가 검출되지 않으면, 컨트롤러(310)는 오염물 센서(341)를 통해 소정의 파장 대역의 형광 또는 인광을 검출할 수 있다(S440).
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 오염물 센서(341)를 통해 소정의 파장 대역의 형광 또는 인광이 검출되면, 컨트롤러(310)는 고상 오염물이 검출된 것으로 결정하고, 고상 오염물을 회피하도록 구동부(350)를 제어할 수 있다(S450).
고상 오염물은 로봇(300)에 구비된 별도의 청소 툴(예를 들어, 브러시(160), 회전 판과 청소포)에 의해 제거될 수 있으나, 경우에 따라 회피 대상이 되기도 한다. 예를 들어, 습식 청소 로봇(300)의 경우, 액체와 접촉하여 액화되는 오염물이라면 오히려 청소 툴에 의해 오염 범위과 확대될 수도 있다. 본 개시의 다양한 실시예에 따른 방법은, 고상 오염물을 검출하고, 검출된 고상 오염물을 회피하도록 구동부(350)를 제어함으로써, 고상 오염물의 액화 및 그로 인한 오염의 확대를 방지할 수 있다. 한편, 오염물 센서(341)를 통해 소정의 파장 대역의 형광 또는 인광이 검출되지 않으면, 해당하는 위치에는 액체 뿐만 아니라 오염물도 존재하지 않는 것이므로, 컨트롤러(310)는 기존의 맵에 기초하여 주행을 지속한다.
S420, S430, S440, S450를 참조하면, 본 개시의 다양한 실시예에 따른 로봇(300)은, 오염물 센서(341)에 의한 제1 검출 정보 및 수분 센서(343)에 의한 제2 검출 정보 중 적어도 하나라도 검출되면, 그러한 제1, 제2 검출 정보와 연관된 위치를 회피하며 주행할 수 있다. 이 경우, 로봇(300)은 다양한 요인들로 인한 오염 범위의 확산을 최대한으로 방지할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 추가적인 주행이 필요하면 주행 경로에 기초하여 추가적인 주행을 수행하고, 필요하지 않으면 주행을 종료할 수 있다(S460).
도 12는, 수분 센서(342)에 의한 센싱 동작 보다 오염물 센서(341)에 의한 센싱 동작이 먼저 수행되는 경우로서, 로봇(300)이 오염물 센서(341)를 통해 오염물을 식별하고, 수분 센서(342)를 통해 식별된 오염물의 상태(예를 들어, 액체, 고체)에 기초하여 그러한 오염물을 회피하거나, 통과 주행하는 방법을 예시적으로 설명하는 흐름도이다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 맵에 기초하여 구동부(350)를 제어할 수 있다(S510). S510은 S110에 상응하는 것인 바, 추가적인 설명은 생략한다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 오염물 센서(341)를 통해 소정의 파장 대역의 형광 또는 인광을 검출할 수 있다(S520).
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 오염물 센서(341)에 의해 소정의 파장 대역의 형광 또는 인광이 검출되면, 수분 센서(342)를 통해 액체를 검출할 수 있다(S530).
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 수분 센서(342)에 의해 획득된 수분 데이터에 기초하여, 오염물 센서(341)를 통해 검출된 오염물의 유형을 제1, 제2 오염물 중 어느 하나로 결정할 수 있다. 여기서, 제1 오염물은 액상 오염물, 제2 오염물은 고상 오염물을 나타낸다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 수분 센서(342)에 의해 수분이 검출되면, 오염물 센서(341)에 의해 검출된 오염물을 제1 오염물(액상 오염물)로 식별할 수 있다(S540).
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 오염물 센서(341)를 통해 제1 검출 정보를, 수분 센서(343)를 통해 제2 검출 정보를 획득할 수 있다. 이때, 컨트롤러(310)는 제1 검출 정보와 연관된 위치에서 식별된 오염물을, 제2 검출 정보에 기초하여 액상 오염물로 식별할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 제1 오염물로 식별되면, 컨트롤러(310)는 로봇(300)이 액상 오염물을 회피하도록 구동부(350)를 제어할 수 있다(S550). 이를 통해 로봇(300)의 주행에 따라 액상 오염물이 확대되는 것이 미연에 방지될 수 있다.
한편, 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 수분 센서(342)에 의해 수분이 검출되지 않으면, 오염물 센서(341)에 의해 검출된 오염물을 제2 오염물(고상 오염물)로 식별할 수 있다(S560).
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 오염물 센서(341)를 통해 제1 검출 정보를, 수분 센서(343)를 통해 제2 검출 정보를 획득할 수 있다. 오염물 센서(341)를 통해 제1 검출 정보를 획득하였으나, 수분이 검출되지 않아 제2 검출 정보가 획득되지 않은 경우, 컨트롤러(310)는 제1 검출 정보와 연관된 위치에서 식별된 오염물을 고상 오염물로 식별할 수 있다.
이처럼, 고상 오염물로 식별되는 경우, 컨트롤러(310)는 로봇(300)이 고상 오염물을 회피하지 않고, 통과하도록 구동부(350)를 제어할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 개시의 다양한 실시예에 따른 로봇(300)이 건식 청소 로봇이라면 고상 오염물을 회피하지 않고 맵에 기초하여 주행하도록 제어될 것이나, 습식 청소 로봇이라면 고상 오염물을 회피 주행하도록 제어될 수도 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 컨트롤러(310)는 추가적인 주행이 필요하면 주행 경로에 기초하여 추가적인 주행을 수행하고, 필요하지 않으면 주행을 종료할 수 있다(S570).
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본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 “~할 경우”는 문맥에 따라 “~할 때”, 또는 “~할 시” 또는 “결정하는 것에 응답하여” 또는 “검출하는 것에 응답하여”를 의미하는 것으로 해석될 수 있다. 유사하게, “~라고 결정되는 경우” 또는 “~이 검출되는 경우”는 문맥에 따라 “결정 시” 또는 “결정하는 것에 응답하여”, 또는 “검출 시” 또는 “검출하는 것에 응답하여”를 의미하는 것으로 해석될 수 있다.
본 문서를 통해 설명된 로봇(100, 200, 300)에 의해 실행되는 프로그램은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 프로그램은 컴퓨터로 읽을 수 있는 명령어들을 수행할 수 있는 모든 시스템에 의해 수행될 수 있다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령어(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로 (collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어는, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장 매체로는, 예를 들어 마그네틱 저장 매체(예컨대, ROM(Read-Only Memory), RAM(Random-Access Memory), 플로피 디스크, 하드 디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예컨대, 시디롬(CD-ROM), 디브이디(DVD: Digital Versatile Disc)) 등이 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템들에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 판독 가능한 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

Claims (15)

  1. 로봇에 있어서,
    본체;
    상기 본체 하부에 마련된 하나 이상의 광 센서;
    적어도 하나의 프로그램이 저장된 메모리; 및
    상기 광 센서, 상기 메모리와 전기적으로 연결되고, 상기 프로그램의 적어도 하나의 명령어를 실행시키는 프로세서를 포함하고,
    상기 광 센서는,
    제1 파장 대역의 광을 조사하는 하나 이상의 발광 소자, 상기 제1 파장 대역의 광에 의해 유도된 제2 파장 대역의 광을 수신하기 위한 하나 이상의 수광 소자, 상기 하나 이상의 수광 소자 상부에 배열되어 상기 제2 파장 대역의 광을 통과시키는 하나 이상의 광학 필터층을 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 하나 이상의 수광 소자를 통해 획득된 2 이상의 센싱 값들에 기초하여 제1 검출 정보를 획득하되, 상기 제1 검출 정보가 획득되면 상기 제1 검출 정보와 연관된 위치를 회피하도록 제어하는, 로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수광 소자는, 제1, 제2 수광 소자를 포함하고,
    상기 제1 수광 소자는 상기 발광 소자와 인접하게 배치되고,
    상기 제2 수광 소자는 상기 발광 소자로부터 상기 제1 수광 소자보다 멀리 배치되고,
    상기 제1 검출 정보는, 상기 제1 수광 소자를 통해 획득된 제1 센싱 값과 상기 제2 수광 소자를 통해 획득된 제2 센싱 값에 기초하여 획득되는, 로봇.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1, 제2 수광 소자는 단일 기판 상에 배열되는, 로봇.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1, 제2 수광 소자는 각각 서로 다른 기판 상에 배열되고, 상기 서로 다른 기판은 서로에 대해 소정의 거리만큼 이격되도록 배치되는, 로봇.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1, 제2 수광 소자는 배리어에 의해 공간적으로 분리되는, 로봇.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 발광 소자는,
    상기 제1 수광 소자보다 상기 배리어와 인접하게 배치되는, 로봇.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제1 검출 정보는,
    상기 제1 센싱 값이 기 설정된 제1 임계 값을 초과하고, 상기 제2 센싱 값이 기 설정된 제2 임계 값 미만이면, 획득되는, 로봇.
  8. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 수분 센서를 더 포함하고,
    상기 수분 센서는 상기 프로세서와 전기적으로 연결되고,
    상기 프로세서는,
    상기 수분 센서를 통해 획득된 센싱 값이 임계 치를 초과하면, 제2 검출 정보를 획득하고,
    상기 제2 검출 정보가 획득되면, 상기 제2 검출 정보에 연관된 위치를 회피하고, 상기 제2 검출 정보가 획득되지 않으면 상기 제1 검출 정보를 무시하는, 로봇.
  9. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 수분 센서를 더 포함하고,
    상기 수분 센서는 상기 프로세서와 전기적으로 연결되고,
    상기 프로세서는,
    상기 수분 센서를 통해 획득된 센싱 값이 임계 치를 초과하면, 제2 검출 정보를 획득하고,
    상기 제1, 제2 검출 정보가 모두 획득되면 상기 제1, 제2 검출 정보와 연관된 위치를 회피하고, 상기 제1, 제2 검출 정보 중 적어도 일부가 획득되지 않으면 상기 획득된 제1 검출 정보 또는 제2 검출 정보를 무시하는, 로봇.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    상기 발광 소자를, 주기적으로 턴-온 모드, 턴-오프 모드로 제어하고,
    상기 제1 검출 정보는, 상기 턴-온 모드에서 상기 수광 소자를 통해 획득된 제1 센싱 값과, 상기 턴-오프 모드에서 사익 수광 소자를 통해 획득된 제2 센싱 값에 기초하여 획득되는, 로봇.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 수광 소자는,
    상기 제1 파장 대역의 광에 의해 유도된 제2 파장 대역의 광을 수신하고, 상기 발광 소자와 인접하게 배치되는 제1 영역, 및 상기 제1 파장 대역의 광을 수신하고, 상기 발광 소자로부터 상기 제1 영역보다 멀리 배치되는 제2 영역을 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제1 영역을 통해 획득된 제1 센싱 값 및 제2 영역을 통해 획득된 제2 센싱 값에 기초하여 제1 검출 정보를 획득하고,
    상기 제1 검출 정보가 획득되면 상기 제1 검출 정보와 연관된 위치를 회피하도록 제어하는, 로봇.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1, 제2 영역은 배리어에 의해 구분되는, 로봇.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 파장 대역은 근자외선 파장 대역이고, 상기 제2 파장 대역은 근적외선 파장 대역인, 로봇.
  14. 로봇에 있어서,
    본체;
    상기 본체 하부에 마련된 하나 이상의 광 센서;
    적어도 하나의 프로그램이 저장된 메모리; 및
    상기 광 센서, 상기 메모리와 전기적으로 연결되고, 상기 프로그램의 적어도 하나의 명령어를 실행시키는 프로세서를 포함하고,
    상기 광 센서는,
    제1 파장 대역의 광을 조사하는 하나 이상의 발광 소자, 상기 제1 파장 대역의 광에 의해 유도된 제2 파장 대역의 광을 수신하기 위한 하나 이상의 제1 수광 소자, 상기 제1 파장 대역의 광을 수신하기 위한 제2 수광 소자, 상기 제1 수광 소자 상부에 배열되어 상기 제2 파장 대역의 광을 통과시키는 제1 광학 필터층, 및 상기 제2 수광 소자 상부에 배열되어 상기 제1 파장 대역의 광을 통과시키는 제2 광학 필터층을 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 제1, 제2 수광 소자를 통해 획득된 제1, 제2 센싱 값에 기초하여 제1 검출 정보를 획득하고, 상기 제1 검출 정보가 획득되면 상기 제1 검출 정보와 연관된 위치를 회피하도록 제어하고,
    상기 제2 수광 소자를 통해 획득된 상기 제2 센싱 값에 기초하여 제2 검출 정보를 획득하고, 상기 제2 검출 정보가 획득되면 상기 제2 검출 정보와 연관된 위치와 반대 방향으로 소정의 거리 또는 시간만큼 이동하도록 제어하는, 로봇.
  15. 제1 파장 대역의 광을 조사하는 하나 이상의 발광 소자, 상기 제1 파장 대역의 광에 의해 유도된 제2 파장 대역의 광을 수신하기 위한 하나 이상의 수광 소자, 상기 수광 소자 상부에 배열되어 상기 제2 파장 대역의 광을 통과시키는 하나 이상의 광학 필터층을 갖는 광 센서를 포함하는 로봇의 제어 방법에 있어서,
    상기 하나 이상의 수광 소자를 통해 2 이상의 센싱 값들을 획득하는 동작;
    상기 2 이상의 센싱 값들에 기초하여 제1 검출 정보를 획득하는 동작; 및
    상기 제1 검출 정보가 획득되면, 상기 제1 검출 정보와 연관된 위치를 회피하도록 제어하는 동작;
    을 포함하는, 방법.
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