WO2023171877A1 - 로봇 및 그 제어 방법 - Google Patents

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WO2023171877A1
WO2023171877A1 PCT/KR2022/017622 KR2022017622W WO2023171877A1 WO 2023171877 A1 WO2023171877 A1 WO 2023171877A1 KR 2022017622 W KR2022017622 W KR 2022017622W WO 2023171877 A1 WO2023171877 A1 WO 2023171877A1
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WO
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robot
sensor
cover
housing
driving
Prior art date
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PCT/KR2022/017622
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English (en)
French (fr)
Inventor
하지훈
김태규
윤진욱
Original Assignee
삼성전자 주식회사
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/008—Manipulators for service tasks
    • B25J11/0085—Cleaning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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

Definitions

  • This disclosure relates to robots and their control methods.
  • a robot is a machine that can automatically perform a series of complex human tasks and can be programmed by a computer.
  • a robot can perform a series of actions by external and/or internal control devices.
  • robots are also being supplied to home appliances, and can be divided into mobile robots and stationary robots depending on whether the robot can drive on its own.
  • Mobile robots generally include various sensors and can travel in space according to a preset algorithm based on sensed information.
  • Mobile robots may include, for example, secretary robots, cleaning robots, pet-care robots, etc., but are not limited thereto.
  • mobile robots since mobile robots travel on their own without relying on manual manipulation by the user, they may come into contact with contaminants while driving and spread the contaminants along the driving path.
  • an aspect of the present disclosure is to provide a mobile robot that can prevent the spread of contaminants, especially liquid contaminants, due to the movement of the robot.
  • an aspect of the present disclosure is to provide a sensor assembly capable of detecting changes in capacitance without exposing the electrode surface of the sensor to the outside of the robot, and a robot structure coupled to the sensor assembly.
  • a robot includes a housing that forms the exterior of the robot, a cover provided to be coupled to a lower side of the housing, and two or more sensor structures coupled to the cover and disposed between the housing and the cover, and the two or more sensors
  • Each sensor structure of the structures includes a conductive plate and a sensor electrode
  • the cover includes a receiving portion for disposing the two or more sensor structures between the cover and the housing.
  • a sensor electrode can be placed over the conductive plate.
  • the accommodating portions are provided to correspond to the total number of the two or more sensor structures, and at least some of the accommodating portions may be disposed in the center of the cover.
  • the receiving portion includes a protective surface extending downward from the cover and a receiving surface having a predetermined angle with the protective surface, and the two or more sensor structures may be disposed on the supporting surface.
  • At least a portion of the receiving portion may be composed of a support surface parallel to the traveling direction, and the sensor structure may be disposed on the support surface.
  • the accommodating part has a recess and a protrusion for fixing the sensor structure
  • the conductive plate may be attached to the inside of the accommodating part by the recess and the protrusion.
  • it further includes one or more wheels and a drive system connected to the wheels to provide rotational force to the wheels, wherein the one or more sensor structures are virtual orthogonal to a running reference line connecting the front and rear of the robot. Can be arranged in a row along the horizontal reference line and spaced apart from each other.
  • the cover includes an opening that at least partially exposes an internal module (e.g., a cleaning tool) to the outside, and the internal module can be introduced between the cover and the housing.
  • an internal module e.g., a cleaning tool
  • the cover includes one or more guide parts having a shape that protrudes toward the bottom of the cover, and at least one guide part and the receiving part may be arranged alternately.
  • the robot further includes a memory storing at least one program, and a processor executing at least one instruction of the program, wherein the processor detects contaminants on the front floor through the sensor structure. At least some of the following: an operation of identifying at least one sensor structure that detects the contaminant among a plurality of sensor structures, and an operation of setting a no-driving area based on at least one of the location and number of the identified sensor structures. It can be done.
  • the processor may perform an operation of driving backward when the contaminant is detected, an operation of identifying a sensing signal related to a sensor structure that detected the contaminant after traveling backward, or while traveling backward; At least one of the operations of stopping driving when a sensing signal is identified from the sensor structure that detected the contaminant and resuming driving so as not to pass through the no-driving area when the sensing signal is no longer identified from the sensor structure that detected the contaminant Some can be done.
  • the processor may set the no-driving area and stop driving when all of the plurality of sensor structures detect contaminants in the front.
  • the operation of setting the non-driving area includes obtaining a virtual reference line for setting the non-driving area, and generating a polygonal area using the reference virtual line. It may include an operation of acquiring two or more remaining virtual lines, an operation of obtaining a polygonal area by connecting the reference virtual line and the remaining virtual line, and an operation of setting an area corresponding to the polygonal area as the non-driving area. .
  • the processor may identify two sensor structures among two or more sensor structures that detected contaminants, and obtain the most baseline as a line between the two identified sensor structures. there is.
  • the processor may determine the length of the virtual baseline based on a distance between two sensor structures identified when executing at least one instruction.
  • a cleaning robot includes a first housing that forms the exterior of the main body, a second housing coupled to the front of the first housing, a drive system coupled to both sides of the main body and for driving the cleaning robot, and a lower part of the housing.
  • a cleaning tool assembly is coupled to the cleaning tool assembly, the cleaning tool assembly comprising a cleaning tool, a cover connected to the cleaning tool and having an opening exposing at least a portion of the cleaning tool, and coupled to the cover to form a combination of the cover and the housing. and a sensor structure disposed therebetween, wherein the sensor structure includes a conductive plate and a sensor electrode.
  • the sensor electrode may be placed on a conductive plate.
  • the cover may include a receiving portion for disposing the sensor structure between the cover and the housing.
  • the cleaning tool assembly includes a plurality of sensor structures, and the receiving portion may be provided to be spaced apart to correspond to the total number of the plurality of sensor structures.
  • the receiving part includes a protective surface extending downward from the cover and a receiving surface having a predetermined angle with the protective surface, and the sensor structure may be disposed on the supporting surface.
  • At least a portion of the receiving portion may be composed of a support surface parallel to the traveling direction, and the sensor structure may be disposed on the support surface.
  • the accommodating part has a recess and a protrusion for fixing the sensor structure
  • the conductive plate may be attached to the inside of the accommodating part by the recess and the protrusion.
  • the cleaning robot further includes a memory storing at least one program and a processor executing at least one instruction of the program, wherein the processor detects contaminants on the front floor through the sensor structure. At least some of the following operations may be performed: detecting, identifying the sensor structure that detected the contaminants, and setting a no-driving area based on at least one of the location and number of the identified sensor structures.
  • a robot, or cleaning robot including a housing that forms the exterior of the main body, a cover provided to be coupleable below the housing, and a plurality of sensor structures disposed between the housing and the cover. A control method performed by is proposed.
  • the control method includes detecting contaminants on the front floor through one or more sensor structures among the plurality of sensor structures; Identifying a sensor structure that detects contaminants among the plurality of sensor structures; and setting a no-driving area based on at least one of the location and number of the identified sensor structures.
  • the control method includes an operation of traveling backward when the contaminant is detected, an operation of identifying a sensing signal related to a sensor structure that detected the contaminant after traveling backward, or while traveling backward,
  • the method may further include stopping driving when a sensing signal is identified from the sensor structure that detects the contaminants, and resuming driving so as not to pass through the non-driving area when the sensing signal is not identified.
  • the operation of traveling backward when a contaminant is detected includes identifying a sensing signal related to a sensor structure that detected the contaminant after driving backward or while traveling backward, detecting the contaminant.
  • identifying a sensing signal related to a sensor structure that detected the contaminant after driving backward or while traveling backward detecting the contaminant.
  • the control method may include an operation of setting a no-driving area and stopping driving when all of the two or more sensor structures detect contaminants in front.
  • the operation of setting the non-driving area includes obtaining a reference virtual line for setting the non-driving area, and obtaining two or more remaining virtual lines to create a polygonal area using the virtual line. It may include an operation of obtaining a polygonal area by connecting a reference virtual line and a remaining virtual line, and an operation of setting an area corresponding to the polygonal area as a non-driving area.
  • the length of the reference virtual line may be determined based on at least one of the location and/or number of sensor structures that detect contaminants.
  • the length of the reference virtual line is the distance between the sensor structures that detected the contaminant (first length), and the distance between the sensor structure that detected the contaminant and the adjacent sensor structure that did not detect the contaminant (second length) It can be determined by the sum of .
  • the length of the reference virtual line is the distance between the sensor structures that detected the contaminant (first length), and the distance between the sensor structure that detected the contaminant and the adjacent sensor structure that did not detect the contaminant (second length) , if the sensor that detects the contaminant is an outermost sensor structure, it may be determined as the sum of the margin distance (third length) extending from the corresponding sensor structure in the outermost direction.
  • the length of the remaining virtual line may be determined to be equal to the length of the reference virtual line.
  • the length of the remaining virtual line may be determined to be related to the length of the reference virtual line.
  • the control method may include an operation of acquiring two or more non-driving areas, and an operation of merging the two or more non-driving areas to obtain a final non-driving area.
  • the operation of acquiring two or more no-driving areas includes: acquiring a first no-driving area in response to detecting a contaminant at a first location; When it is identified that the sensor structure that detects the contaminant is located at the outermost side, moving the main body to a second position corresponding to the outermost side; and acquiring a second no-driving area in response to detecting contaminants at the second location.
  • the operation of setting the final no-driving area may be performed based on the condition that the sensor structure that detects the contaminants at the first location does not react with the contaminants at the second location.
  • the second position is set to the first position, and the second no-driving area described above is set to the first position.
  • the acquisition operation may be repeated.
  • two or more non-driveable areas constituting the final non-driveable area may increase in proportion to the number of repetitions. For example, if the operation to acquire the second no-drive area is performed twice, the final no-drive area may be provided by merging three no-drive areas, and the operation to acquire the second no-drive area may be performed three times. When performed, the final no-drive area can be provided by merging four no-drive areas.
  • a mobile robot can prevent the spread of liquid contaminants while driving.
  • the mobile robot has a sensor assembly capable of detecting changes in capacitance without exposing the electrode surface of the sensor to the outside of the robot, and a structure coupled to the sensor assembly, so that the sensor can be protected from liquid contaminants.
  • FIG. 1 is a perspective view of a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 2 is a front view of a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 3 is a bottom view of a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 4 is a cross-sectional view of a robot for explaining a cleaning tool assembly of a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 5 is a transmission diagram for explaining a cleaning tool assembly of a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 6 is an exploded view to explain a cleaning tool assembly of a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 7 is a block diagram of a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 8 is a flowchart for explaining a method of controlling a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 9 is a flowchart for explaining another control method of a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an implementation example of S820 of FIG. 8 or S925 of FIG. 9 according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIGS. 11, 12, 13, and 14 are reference diagrams for explaining an implementation example of FIG. 10 according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 15 is a flowchart illustrating an implementation example of S820 of FIG. 8 or S925 of FIG. 9 according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIGS. 16, 17, 18, 19, and 20 are reference diagrams for explaining an implementation example of FIG. 15 according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a perspective view of a robot according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a front view of a robot according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 3 is a bottom view of a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • the robot 100 may be implemented as a cleaning robot 100.
  • the cleaning robot 100 autonomously drives in a certain area and performs the function of cleaning the floor. Cleaning the floor involves sucking up or mopping dust and debris from the floor.
  • the robot 100 may be used interchangeably with the cleaning robot 100, and FIGS. 1 to 6 and 12 to 20 illustrate the case of the cleaning robot 100 as an example, but are limited thereto. This does not mean that at least some of the embodiments of the present disclosure can be applied to other mobile robots that do not perform cleaning functions. More specifically, the cleaning robot 100 shown in FIGS.
  • 1 to 6 and 12 to 20 is a type of mobile robot that includes a cleaning tool (e.g., a brush and a brush motor for rotating the brush). ), and it is understood that the robot 100 according to various embodiments of the present disclosure can be applied not only to a mobile robot equipped with a cleaning tool, but also to other mobile robots not equipped with a cleaning tool.
  • a cleaning tool e.g., a brush and a brush motor for rotating the brush.
  • robot 100 includes one or more housings that form an exterior.
  • the housing may form the exterior of the robot 100 in one piece, but the present invention is not limited to this, and two or more housings may be combined to form the exterior of the robot 100.
  • the two or more housings may include a first housing 111 and a second housing 112 disposed on one side (eg, front) of the first housing 111.
  • a circuit board constituting a processor is disposed in the first housing 111, and modules for implementing various functions of the robot 100 may be provided in the second housing 112.
  • One or more modules provided in the second housing 112 may include, but are not limited to, a cleaning tool assembly and a sensor assembly.
  • the first housing 111 may be called a main housing
  • the second housing 112 may be called a module housing.
  • the main body 110 of the robot 100 is provided with a main wheel 131 that rotates by receiving driving force from a drive system (eg, drive motor) 140.
  • Drive system 140 may be controlled by a processor.
  • the main wheel 131 is provided on both left and right sides of the main body 110 to support the main body 110.
  • different drive motors 140 may be connected to each main wheel 131.
  • the main body 110 of the robot 100 may be provided with auxiliary wheels 132a and 132b.
  • Auxiliary wheels 132a and 132b are provided at the lower part of the main body 110 and support the main body 110.
  • the auxiliary wheels 132a and 132b may be provided on at least one of the rear and/or front sides of the main body 110. In one embodiment, the auxiliary wheels 132a and 132b may not be connected to the drive system, unlike the main wheel 131.
  • the robot 100 may include a cliff sensor 150.
  • the robot 100 can detect height differences in the driving path using the cliff sensor 150.
  • the cliff sensor 150 may be disposed in at least a portion of the lower part of the main body 110.
  • the cliff sensor 150 may include one or more light-emitting elements and one or more light-receiving elements.
  • the cliff sensor 150 may irradiate light in the infrared or near-infrared wavelength band toward the lower part of the main body 110, and reflect light for the irradiated light. By receiving light, height differences can be identified.
  • the wavelength band of the light emitting device applicable to the cliff sensor 150 typically uses light in the infrared or near-infrared wavelength band, but the present disclosure is not limited thereto.
  • the robot 100 may include a charging terminal 160. Since the robot 100 operates wirelessly, charging of the battery (not shown) provided in the main body 110 is required during use, and a separate charging station is provided in the work space to charge the battery. Additionally, one or more charging terminals 160 are disposed on the bottom of the main body 110 for connection to the charging station. When the robot 100 completes driving or a command to return to the charging station is identified, it drives toward the charging station and then stops when the charging electrode provided in the charging station and the charging terminal 160 provided in the robot 100 come into contact. can do. Referring to FIG. 3, the charging terminal is shown as being disposed at the rear of the main body 110, but the charging terminal is not limited thereto.
  • the robot 100 may include a cleaning tool assembly 120.
  • the cleaning tool assembly 120 may be disposed at the lower portion of the main body 110.
  • the cleaning tool assembly 120 may be installed in the lower part of the second housing 112 and disposed in the lower part of the main body 110.
  • the cleaning tool assembly will be described in detail with additional reference to FIGS. 4 to 6 along with FIG. 3 .
  • the cleaning tool assembly 120 applicable to the robot 100 according to an embodiment of the present disclosure will be described. Meanwhile, the embodiments of the present disclosure are not limited to the cleaning robot 100 and can be applied to other mobile robots, and in some embodiments of the present disclosure, the cleaning tool assembly 120 will be understood to include a sensor assembly. It may be possible.
  • the cleaning tool assembly 120 may include a sensor assembly and a cleaning tool 124.
  • the sensor assembly may include or be provided with a cover 120a, a sensor structure 170, and a sensor receiving portion 121 for disposing the sensor structure 170 between the housing 112 and the cover 120a.
  • the cover 120a may be installed to at least partially cover the lower part of the main body 110. According to one embodiment, before the cover 120a is installed on the lower part of the main body 110, one or more tools are accommodated between the cover 120a and the main body 110, and then the cover 120a is installed on the main body 110.
  • the cover 120a may include an opening 123 to expose at least a portion of the accommodated tool.
  • the opening 123 may be formed toward the bottom surface, but is not limited thereto.
  • the above-described tool may be a cleaning tool 124 (e.g., a brush), and the opening 123 may be provided so that at least a portion of the cleaning tool 124 is exposed toward the floor. You can.
  • Figure 4 is a cross-sectional view of a robot for explaining a cleaning tool assembly of a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 5 is a transmission diagram for explaining a cleaning tool assembly of a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • Figure 6 is an exploded view to explain a cleaning tool assembly of a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • the sensor structure 170 may include a conductive plate 172 and a sensor electrode 171 disposed on the conductive plate 172, for example, as a capacitive moisture sensor. It can function.
  • the sensor structure 170 according to an embodiment of the present disclosure is not limited to the above-described structure and function, and may be provided as a sensor structure 170 that performs other functions.
  • the sensor receiving portion 121 may be bent to form two surfaces forming a predetermined angle.
  • the sensor receiving part 121 may be composed of a first surface (protection surface) 1211 forming a predetermined angle with the floor, and a second surface (supporting surface) 1212 parallel to the floor.
  • the second surface 1212 is provided in a shape extending from the edge of the first surface 1211 toward the inside of the main body 110.
  • the first surface 1211 is formed ahead of the second surface 1212 of the main body 110, and the electronic component (e.g., sensor structure 170) disposed on the second surface 1212 is formed on the first surface 1212. It is obscured when viewed from the front by (1211).
  • the sensor structure 170 is disposed on the second side 1212 of the sensor receiving portion 121, and as described above, the first side 1211 is closer to the main body 110 than the second side 1212. Since it is formed in front of the sensor structure 170 disposed on the second surface 1212, the sensor structure 170 may be obscured by the first surface when viewed from the front.
  • no other surface is formed at the rear of the sensor structure 170, and the sensor structure 170 may be exposed to the outside through the rear.
  • the sensor structure 170 may be disposed between a housing (eg, the second housing 112, or a single housing formed integrally) and the cover 120a. Meanwhile, as described above, the sensor structure 170 may include a conductive plate 172 and a sensor electrode 171 disposed on the conductive plate 172.
  • the conductive plate 172 is disposed on the receiving portion 121 formed in the cover 120a, and the sensor electrode 171 is in surface contact with the conductive plate 172 and may be disposed on the conductive plate 172.
  • the conductive plate 172 may be provided in a shape corresponding to the support surface 1212, and the support surface 1212 includes a recess 1212a and a protrusion (1212a) to surround the conductive plate 172.
  • the conductive plate 172 may be manufactured in a square shape and placed on the square support surface 1212.
  • the shape of the support surface is limited to a square shape. That is not the case.
  • the edge of the sensor structure 170 may at least partially contact the protective surface 1211 of the sensor receiving portion 121.
  • the edges of the sensor structure 170 may contact the protective surface 1211 of the sensor receiving portion 121, and the remaining edges may contact the protrusion 1212b provided on the receiving surface 1212.
  • the height of the protrusion 1212b provided on the support surface 1212 may be set not to exceed the boundary between the conductive plate 172 and the sensor electrode 171, but is not limited thereto.
  • the robot 100 may include two or more sensor structures 170.
  • the number of sensor receiving portions 121 for arranging the sensor structures 170 may be provided in a number corresponding to the number of sensor structures 170.
  • the sensor assembly may include at least three sensor structures 170. At this time, sensor structures 170 may be disposed on the left and right sides of the sensor assembly, and at least one sensor structure 170 may be disposed in the center.
  • At least some of the at least three sensor structures 170 may be disposed in the center (or central portion) of the cover constituting the sensor assembly.
  • sensor structures 170 may be disposed on the left and right sides of the sensor assembly, and at least one sensor structure 170 may be disposed between the sensor structures on the left and right sides.
  • the sensor assembly includes four sensor structures, two sensor structures may be provided at the edge of the cover, and the remaining two sensor structures may be provided spaced apart between the two sensor structures provided at the edge.
  • at least three sensor structures 170 provided in the sensor assembly may be arranged at corresponding positions left and right based on an imaginary line passing through the center of the cover.
  • the sensor accommodating portion 121 may also be disposed in the same manner as the sensor structure 170.
  • one or two or more accommodating parts may be provided on the left and right sides of the cover and between them, and at least one accommodating part may be provided in a position other than the accommodating parts provided on the left and right sides.
  • At least three receiving portions provided on the cover may be disposed at corresponding positions left and right based on an imaginary line passing through the center of the cover. That is, the sensor structure and the sensor receiving portion may be arranged to be coupled at the same location on the cover.
  • the cover 120a includes one or more guide portions 122.
  • the guide portion 122 refers to a protrusion for guiding dust or foreign substances on the floor toward the cleaning tool 124.
  • the guide portion 122 provided on the cover 120a may be designed to have a triangular shape, but is not limited thereto.
  • the cover 120a may include two or more guide parts 122, and in this case, the two or more guide parts 122 may be alternately arranged with the sensor receiving part 121. For example, when sensor accommodating parts 121 are formed at the left and right edges and the center of the cover 120a, a guide part 122 may be formed in each space between the sensor accommodating parts 121.
  • the cleaning tool 124 may be provided in a cylindrical shape, but is not limited thereto.
  • Rotation holes 125 for connection to the connector 128 are formed at both ends of the cleaning tool 124, and the protrusions of the rotation holes 125 and the connector 128 may be engaged with each other.
  • a groove 129 for accommodating the connector 128 may be formed in at least a portion of the cover 120a.
  • the connector 128 has a shape corresponding to the groove 129 of the cover 120a and can be at least partially connected by the groove 129.
  • the connector 128 may be provided in a circular disk shape. Since the connector 128 is engaged with the cleaning tool 124 and the rotation hole 125, as the connector 128 is defective with the cover 120a, the cleaning tool 124 can also be connected to the cover 120a as an assembly. there is.
  • the sensor receiving portion 121 may be provided in front of the main body 110 than the opening 123. Additionally, the sensor receiving portion 121 may be arranged side by side with the guide portion 122 and in a straight line. Meanwhile, the sensor receiving portion 121 is made to protrude from the cover 120a by a predetermined length, thereby guiding dust or foreign substances on the floor toward the cleaning tool 124 like the guide portion 122. It can also perform functions.
  • Figure 7 is a block diagram of a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • the robot 200 is a mobile robot 200 equipped with one or more wheels supporting the main body.
  • the mobile robot 200 may include, for example, a cleaning robot, a secretary robot, and a pet care robot, but is not limited thereto.
  • the mobile robot 200 may include one or more tools to perform unique functions depending on the type.
  • a cleaning robot may include a cleaning tool to remove dust or foreign substances from the floor.
  • a secretary robot may include a microphone and speaker for voice recognition and output.
  • a pet care robot may include food management means for storing and dispensing snacks or food.
  • the robot 200 may include a processor 210, a transceiver 230, and a memory 220.
  • the processor 210 may be electrically or functionally connected to the transceiver 230 and the memory 220.
  • the processor 210 may control components of the robot 200 by generating or transmitting control commands.
  • the processor 210 may include storage and processing circuitry to support the operation of the robot 200.
  • the storage and processing circuitry may include non-volatile memory (e.g., flash memory, or other electrically programmable read only memory (ROM) configured to form a solid state drive (SSD)), volatile memory (e.g., static or dynamic RAM), It may include storage such as (random access memory)).
  • the processing circuitry within the processor 210 may be used to control the operation of the robot 200.
  • the processing circuitry may include one or more microprocessor(s), microcontroller(s), digital signal processor(s), baseband processor(s), power management section(s), audio chip(s), and custom integrated circuit(s). It can be based on etc.
  • memory 220 includes protocols, configurations, and controls of robot 200, including operations corresponding to or including any of the methods and/or procedures illustratively described in this disclosure. and a memory area for one or more processors 210 to store variables used in other functions. Additionally, the memory 220 may include non-volatile memory, volatile memory, or a combination thereof. Memory 220 may also interface with a memory slot that allows insertion and removal of one or more formats of removable memory cards (e.g., secure digital (SD) card, memory stick, compact flash, etc.).
  • SD secure digital
  • transceiver 230 has one or more antennas.
  • the antenna transmits signals processed by the transceiver 230 under the control of the processor 210 to the outside, or receives wireless signals from the outside and transmits them to the transceiver 230.
  • the antenna is also called an antenna port.
  • Each antenna may correspond to one physical antenna or may be configured by a combination of two or more physical antenna elements.
  • the transceiver 230 can provide a wireless communication function using radio frequencies, and the robot 200 according to an embodiment of the present disclosure can be connected to a network (e.g., Internet, local area network (LAN), wide area network (WAN)).
  • a network e.g., Internet, local area network (LAN), wide area network (WAN)
  • the transceiver 230 may be responsible for transmitting and receiving data, for example, RF signals or electronic signals.
  • the transceiver 230 may include a power amp module (PAM), a frequency filter, or a low noise amplifier (LNA).
  • PAM power amp module
  • LNA low noise amplifier
  • the robot 200 may further include a sensor unit 250.
  • the sensor unit 250 may include a lidar sensor, a cliff sensor, a bumper sensor, an image sensor, a gyro sensor, a pressure sensor, a moisture sensor, etc.
  • the LiDAR sensor is one of the distance sensors based on time of flight (ToF), and can generate a driving map for the space in which the robot 200 will drive.
  • the cliff sensor uses infrared rays to measure the distance between the floor and the main body, and when the measured distance increases, it can be identified as having a height difference.
  • the image sensor is formed on one side of the robot 200 and can capture images of objects located around the robot 200.
  • the gyro sensor can measure the tilt of the body.
  • the pressure sensor is connected to one component of the robot 200 and can measure pressure due to contact with the outside. Moisture sensors can detect liquid on the floor through changes in capacitance or resistance values.
  • the sensor structure 170 shown in FIGS. 4 and 6 may function as a moisture sensor. Accordingly, in the following specification, the sensor structure may be referred to as a moisture sensor.
  • the robot 200 may further include a drive system 240.
  • the robot 200 may include one or more drive systems 240, and the drive systems 240 may be connected to a wheel module and a brush module.
  • One or two or more drive systems 240 may be provided for each of the wheel module and brush module.
  • the drive system 240 includes a motor, and the motor connected to the wheel module may be referred to as a wheel motor, and the motor connected to the brush module may be referred to as a brush motor.
  • the drive system 240 can control the wheel module to move the robot 200.
  • the drive system 240 controls the brush module to allow the robot 200 according to an embodiment of the present disclosure to remove dust or foreign substances from the floor.
  • the processor 210 can perform at least one operation of each control method by using at least one program for realizing the control method of the robot 200 described later. You can.
  • the processor 210 may detect the contaminants in the front by receiving a detection signal (sensing signal) for the contaminants in the front from the moisture sensor.
  • the processor 210 may identify a moisture sensor that detects contaminants and set a no-driving area based on at least one of the location and number of the identified moisture sensors.
  • the robot 200 may be equipped with one or two or more moisture sensors. At this time, in order to identify the location of each moisture sensor, each moisture sensor may have unique identification information.
  • the robot 200 can independently distinguish a plurality of moisture sensors based on identification information and identify the moisture sensor that detects contaminants. Since the robot 200 according to an embodiment of the present disclosure sets the no-drive area based on the location and/or number of moisture sensors that detect contaminants, the identification information of the above-mentioned moisture sensor is used to create the no-drive area. It is understood that they are related.
  • the processor 210 controls the drive system 240 to move in the direction opposite to the no-drive area (for example, backward), so that the robot 200 removes contaminants. can keep you away from it.
  • the robot 200 typically travels forward, and a no-travel area may be set in front of the robot 200. That is, when the no-drive area is set, the direction opposite to the no-drive area is backwards, and the processor 210 can drive the robot 200 backward without rotating the main body.
  • the backward travel of the robot 200 by the processor 210 may be performed in response to the setting of the no-travel area. More specifically, if there is a preset no-drive area, the robot 200 will drive to avoid the no-drive area, and if a new no-drive area is set, the robot 200 will drive backwards from the area. can do.
  • backward driving may be performed regardless of the driving impossibility area.
  • the processor 210 of the robot 200 temporarily stops the robot 200 from running before the no-driving area is set, that is, in response to contaminants being detected by the moisture sensor.
  • the drive system 240 may be controlled to stop and travel backward from the position where the contaminant was detected.
  • the operation that is the basis of backward driving is not limited to the operation of setting a no-driving area, and may also include the operation of detecting contaminants by a moisture sensor.
  • the rear travel distance controlled by the processor 210 will be described later with reference to FIG. 14.
  • the processor 210 of the robot 200 may re-check the detection signal of the moisture sensor that detects the contaminants while traveling backwards or after traveling backwards. If a sensing signal is received by the moisture sensor despite driving backward a certain distance, the processor 210 may determine that contaminants remain and stop driving. Through this, the spread of contaminants by the robot 200 can be prevented in advance. If the sensing signal is no longer received by the moisture sensor as a result of traveling backwards a certain distance, the processor 210 may determine that the vehicle has moved to an area where no contaminants remain and perform subsequent operations.
  • the processor 210 may control the drive system 240 not to pass through the no-drive area. Meanwhile, according to an embodiment of the present disclosure, the avoidance operation for the no-drive area may be performed after the final no-drive area is set. A detailed description of the setting of the final no-driving area will be described later with reference to FIGS. 15, 19, and 20.
  • Figure 8 is a flowchart for explaining a method of controlling a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • the robot can detect contaminants in front through a moisture sensor (S810).
  • the robot may identify a moisture sensor that detects contaminants and set a no-driving area based on at least one of the location and number of the identified moisture sensors (S820).
  • the robot when a no-drive area is set, the robot can run in a direction opposite to the no-drive area (for example, backwards) (S830).
  • the robot can identify the remaining contaminants by rechecking the sensing signal of the moisture sensor that detected the contaminants while traveling backwards or after traveling backwards (S840).
  • the robot may stop traveling (850).
  • the robot can resume driving, and at this time, the robot travels so as not to pass through a preset no-travel area (S860).
  • Figure 9 is a flowchart for explaining another control method of a robot according to an embodiment of the present disclosure.
  • S910 and S925 can be understood as corresponding to S810 and S820, respectively, and S945, S950, and S955 can be understood as corresponding to S840, S850, and S860, and the explanation will focus on the differences from FIG. 8.
  • the robot may temporarily stop running before setting a no-driving area (S915).
  • the robot may store the current driving state while driving is stopped or in response to stopping (S920).
  • the robot may stop traveling (S935). In contrast, when some of the robot's moisture sensors detect contaminants, the robot may travel in a direction opposite to the no-travel area (eg, backwards) (S940).
  • the no-travel area eg, backwards
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an implementation example of S820 of FIG. 8 or S925 of FIG. 9 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the robot may obtain the length value of the virtual line that traverses the moisture sensors using the identification information of the moisture sensors that detected contaminants (S1010).
  • the robot may use the length value of the virtual line to obtain a polygon (polygonal area) whose side includes the virtual line passing through the sensors (S1020).
  • the robot may set the area corresponding to the acquired polygon (polygonal area) as a non-travelable area (S1030).
  • FIG. 10 An implementation example of FIG. 10 can be understood with reference to FIGS. 11 to 14.
  • FIGS. 11, 12, 13, and 14 are reference diagrams for explaining an implementation example of FIG. 10 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the robot 100 may move toward the contaminant P1.
  • the robot 100 is illustrated as being equipped with four moisture sensors 170 at the front, but is not limited thereto.
  • the robot 100 may identify the contaminant (P1) through the moisture sensor 170 while moving toward the contaminant (P1). That is, the moisture sensor 170 can detect the contaminant P1 and generate a sensing signal. The generated sensing signal is transmitted to the processor of the robot 100, and the robot 100 sets the no-driving area based on the sensing signal.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a method of determining the location and/or area of the no-driving area A1 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the non-driving area A1 is illustrated as being provided in a square shape, but is not limited thereto.
  • the robot 100 acquires the length value (w1) of the virtual line based on the position and number of moisture sensors 170 that detect contaminants (P1) and generate a sensing signal, and determines that it cannot run based on the length value of the virtual line.
  • the shape and area of the polygon (polygonal area) corresponding to the area A1 can be determined.
  • the length value (w1) of the virtual line may be a combination of two types of length values. Two types of length values are the distance value (w11) between the moisture sensors 170 that detect the contaminant (P1), and the distance value (w11) located adjacent to the moisture sensor 170 that detects the contaminant (P1) and does not detect the contaminant (P1). It includes a distance value (w12) from the moisture sensor 170.
  • the virtual line may be the first side of the no-driving area A1.
  • the robot 100 may determine the length value (h1) of the second side of the non-travelable area (A1) based on the length value (w1) of the virtual line. there is.
  • the non-driving area A1 may be created, for example, in a rectangular or square shape.
  • the lengths (w1, h1) of the first side and the second side may be preset to be related to each other. That is, when the length value (w1) of the first side is obtained, the length value (h1) of the second side that is the same as or related to the length value (w1) of the first side can be obtained. In this way, when the length values (w1, h1) of the first and second sides are obtained, the robot 100 can create a square non-travelable area (A1) based on the first and second sides.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a method of determining the distance that the robot 100 travels backward from the non-travelable area A1 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the robot 100 may determine the distance b2 to travel backward based on the distance between the moisture sensors 170 and the front edge of the main body.
  • the moisture sensors 170 may be arranged in a row parallel to the front edge of the main body.
  • the moisture sensors 170 are disposed in the sensor receiving portion provided in the cover installed at the bottom of the main body, and the sensor receiving portion is formed parallel to the front edge of the main body. do.
  • the rear travel distance (b2) of the robot 100 may be a combination of the gap (b21) between the alignment line of the moisture sensors 170 and the front edge of the main body and a preset margin distance (b22). .
  • the gap b21 between the alignment line of the moisture sensors 170 and the front edge of the main body may be set differently based on the design of the robot 100, and the value may be stored in advance in memory. Additionally, a preset margin distance (b22) may also be previously stored in memory.
  • the robot 100 may not be able to completely escape from the contaminant P1, and in one embodiment of the present disclosure
  • the robot 100 prepares a margin distance b22 to prevent this. Through this, the robot 100 can completely escape from the contaminant P1 and subsequently perform additional operations.
  • the robot 100 monitors the state of the moisture sensor 170 while traveling backwards or after traveling backwards. You can check. Unlike solids, liquid contaminants (P1) can spread by contacting an object, so it must be confirmed that the liquid contaminants (P1) have been removed from the robot 100 before performing additional operations. Otherwise, the liquid contaminants (P1) This could spread further.
  • the robot 100 may identify whether the moisture sensor 170, which previously detected the contaminant P1, still generates a sensing signal while traveling backwards or after traveling backwards. .
  • the moisture sensor 170 which previously detected the contaminant P1 still generates a sensing signal
  • the liquid contaminant P1 is identified as remaining in the main body or at least part of the main body of the robot 100, and the robot ( 100) stops without performing additional driving.
  • the robot 100 stops without performing additional driving.
  • a sensing signal is not identified from the moisture sensor 170 that previously detected the contaminant P1
  • the liquid contaminant P1 is identified as being removed from the main body, and the robot 100 can perform additional travel.
  • FIG. 15 is a flowchart for explaining another implementation of S820 of FIG. 8 or S925 of FIG. 9 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the robot when the outermost sensor is included among the sensors that detect contaminants, it is unknown how much more contaminants exist in the direction of the outermost sensor. In some cases, since only a small portion of the total contaminants are detected, it may not be possible to set a specific no-drive area for the entire range of contaminants. However, the robot according to an embodiment of the present disclosure sets a no-drive area for all contaminants. You can.
  • the robot when contaminants are detected by a moisture sensor while driving, the robot may set an initial no-driving area based on at least one of the location and number of moisture sensors that detected the contaminants (S1510).
  • the first no-drive area may be referred to as a first no-drive area.
  • the robot can identify whether the outermost sensor is included among the moisture sensors that detected contaminants (S1520).
  • the robot may travel in the opposite direction (eg, backward) to the first untravelable area (S1530).
  • the robot may move in the direction where the outermost sensor that detected the contamination is located (S1540).
  • the robot can move horizontally.
  • the robot cannot confirm the location and/or range of contaminants that may exist outside the outermost sensor. Accordingly, if the outermost sensor is included among the moisture sensors that detected the contaminant, the robot can reconfirm the location and/or range of the contaminant by moving the robot in the direction of the outermost sensor.
  • the robot may drive forward again toward the preset first no-driving area (S1550).
  • the robot may drive forward again and set a second no-driving area based on at least one of the location and number of contaminants and newly detected moisture sensors (S1560).
  • the second no-drive area may be set to have a different location and/or range from the first no-drive area.
  • the robot can identify whether the outermost moisture sensor that detected the contaminant just before is included among the moisture sensors that newly detected the contaminant (S1570).
  • the robot repeats the above-described operations of S1530 to S1570, and the third to Nth runs are not possible.
  • N is a natural number and represents the order when the outermost moisture sensor that detected the previous contaminant is not included in any of the moisture sensors that newly detected the contaminant.
  • the robot may set a final no-drive area by integrating the set first to Nth no-drive areas (S1180).
  • the robot moves the robot in the direction of the outermost moisture sensor that previously detected contaminants until the outermost moisture sensor is not included in one of the moisture sensors that detected contaminants, thereby clearing a plurality of no-drive areas.
  • the final non-driveable area can be obtained. Afterwards, the robot can drive by avoiding the obtained final no-driving area.
  • FIGS. 16, 16, 18, 19, and 20 are reference diagrams for explaining another implementation of FIG. 15 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the moisture sensors 170 detect the contaminant P2.
  • the robot 100 in FIG. 17 is shown as being equipped with four moisture sensors 170, various embodiments of the present disclosure are not limited thereto. Referring to FIG. 17, among the four moisture sensors 170 of the robot 100, the two left sensors including the outermost sensor detect contaminants P2.
  • one or more processors provided in the robot 100 may set the no-driving area A2 based on the location and/or number of sensors that detected the contaminants P2. Specifically, the length (w2) of one side of the non-driving area (A2) can be determined, and the non-driving area (A2) corresponding to the determined length (w2) of one side can be set. Once the length (w2) of one side is determined, the length (h2) of the other side that is equal to or related to the determined length (w2) of the side can be determined.
  • the length value (w2) of the virtual line may be a combination of three types of length values.
  • the three types of length values are the distance value (w22) between the moisture sensors 170 that detect the contaminant (P2), and the distance value (w22) located adjacent to the moisture sensor 170 that detects the contaminant (P2) and does not detect the contaminant (P2). It includes a distance value w23 from the moisture sensor 170 and a margin distance value w21 provided at a predetermined distance from the outermost sensor. That is, the virtual line according to the exemplary embodiment of FIG. 17 may further include a margin distance value w21 provided at a predetermined distance from the outermost sensor compared to the virtual line according to the exemplary embodiment of FIG. 13.
  • the margin distance value (w21) refers to the length value of the virtual line extending in the direction where the outermost sensor is located.
  • the margin distance value (w21) is further included because the outermost sensor is the moisture sensor 170 provided on the outermost side of the main body and there are no other moisture sensors adjacent to the outside, and the margin distance value (w21) is , For example, it may be manually preset by the user, but is not limited to this.
  • the robot 100 identifies that the outermost moisture sensor 170 has detected the contaminant P2, it moves in the direction in which the outermost moisture sensor 170 is placed. At this time, the robot 100 travels in the following order, for example, backward travel - parallel travel - forward travel. In the case of backward travel, the robot 100 travels a predetermined distance backward in the manner described above in FIG. 14 .
  • the robot 100 checks the status of the moisture sensor 170 while traveling backwards or after traveling backwards. It may be possible.
  • the robot 100 traveling in the direction in which the outermost moisture sensor 170 is placed detects the contaminant (P2) again, and the robot 100 detects the newly detected moisture sensor 170.
  • the robot 100 repeats movement and setting of the no-drive area (A3) until the outermost moisture sensor 170, which first detected the contaminant (P2), does not detect the contaminant (P2). . If the outermost moisture sensor 170 is identified as not detecting the contaminant (P2), the robot 100 may merge the accumulated no-drive areas to set a final no-drive area (AS23).
  • 19 and 20 exemplarily show a case where the outermost moisture sensor 170 in another direction detects contaminants (P2) while the robot 100 is moving in the direction in which the outermost moisture sensor 170 is disposed. I'm doing it.
  • FIG. 19 exemplarily shows a case where a predetermined margin length value is given in the position direction of the outermost moisture sensor 170 located in another direction according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 20 illustrates According to one embodiment of , a case in which a predetermined margin length value is not given to the position direction of the outermost moisture sensor 170 located in another direction is exemplarily shown.
  • the robot 100 moves to the left and acquires one or more no-drive areas (A2, A4).
  • contaminants (P2) can be detected through the rightmost moisture sensor 170 located in the direction opposite to the moving direction of the robot 100. Since the rightmost moisture sensor 170 also corresponds to one of the outermost moisture sensors 170, the robot 100 assigns a predetermined margin length value (w43) to the right and sets the margin length value (w43) to the right.
  • the length value (w4) of the included virtual line can be obtained.
  • the robot 100 may acquire the non-travelable area (A4) using the obtained length value (w4) of the virtual line.
  • the length value (w4) of the virtual line for the non-driving area (A4) is the first distance value (w41) between the moisture sensor that detected the contaminant (P2) and the moisture sensor that did not detect the contaminant (P2). It may be comprised of a second distance value (w42) and a margin distance value (w43) between the moisture sensors.
  • the robot 100 stores all no-drive areas accumulated and stored in the memory (
  • the final no-driving area (AS24) can be created by merging A2 and A4).
  • Figure 19 illustrates the case of merging two non-driving areas (A2, A4) as an example, but additional non-driving areas are created until the contaminants (P2) are not detected through the leftmost moisture sensor 170.
  • the number of non-driving areas subject to merging is not limited to two.
  • the robot 100 moves to the left and acquires one or more no-drive areas (A2, A5). In this way, the robot 100 moving to the left can detect contaminants (P2) through the rightmost moisture sensor 170 located in the direction opposite to the moving direction. At this time, the robot 100 may not assign a margin length value (w43 in FIG. 19) to the right of the rightmost moisture sensor 170. Specifically, the robot 100 does not provide a predetermined margin length value in the right direction, but determines the distance between the moisture sensor 170 that detected the contaminant (P2) and the adjacent moisture sensor 170 that did not detect the contaminant (P2).
  • w43 in FIG. 19 the margin length value
  • the length value (w5) of the virtual line can be obtained using the first distance value (w51) and the second distance value (w52) between the moisture sensors that detected the contaminant (P2). Accordingly, the length value of the virtual line in the implementation example shown in FIG. 20 has a length value shorter than the length value of the virtual line in the implementation example shown in FIG. 19 by the margin length value (w43 in FIG. 19).
  • the final no-driving area AS24 shown in FIG. 19 is set wider than the final no-driving area AS25 shown in FIG. 20.
  • the implementation example of FIG. 19 there is an advantage that a sufficiently wide non-driving area can be secured.
  • the non-driving area can be obtained close to the area corresponding to the actual contaminant (P2).
  • Electronic devices may be of various types. Electronic devices may include, for example, display devices, portable communication devices (e.g., smartphones), computer devices, portable multimedia devices, portable medical devices, cameras, wearable devices, or home appliances. Electronic devices according to embodiments of this document are not limited to the above-described devices.
  • a or B “at least one of A and B”, “at least one of A or B”, “A, B or C”, “at least one of A, B and C”, and “A
  • Each of phrases such as “at least one of , B, or C” may include any one of the items listed together in the corresponding phrase, or any possible combination thereof.
  • Terms such as “first”, “second”, or “first” or “second” may be used simply to distinguish one element from another, and may be used to distinguish such elements in other respects, such as importance or order) is not limited.
  • unit or “module” used in various embodiments of this document may include a unit implemented with hardware, software, or firmware, for example, logic, logic block, component, or circuit. Can be used interchangeably with the same term.
  • the “ ⁇ part” or “ ⁇ module” may be an integrated part or a minimum unit of the part or a part thereof 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
  • Programs executed by the robots 100 and 200 described throughout this document may be implemented with hardware components, software components, and/or a combination of hardware components and software components.
  • a program can be executed by any system that can execute computer-readable instructions.
  • Software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, which may configure a processing unit to operate as desired, or may be processed independently or collectively. You can command the device.
  • Software may be implemented as a computer program including instructions stored on computer-readable storage media.
  • Computer-readable storage media include, for example, magnetic storage media (e.g., ROM (Read-Only Memory), RAM (Random-Access Memory), floppy disk, hard disk, etc.) and optical read media (e.g., CD-ROM). (CD-ROM: compact disc read only memory), DVD (Digital Versatile Disc), etc.
  • the computer-readable storage medium is distributed across networked computer systems, so that computer-readable code can be stored and executed in a distributed manner.
  • Computer programs may be distributed (e.g., downloaded or uploaded) online, through an application store (e.g., Play StoreTM) or directly between two user devices (e.g., smart phones).
  • an application store e.g., Play StoreTM
  • two user devices e.g., smart phones
  • at least a portion of the computer program product may be at least temporarily stored or temporarily created in a machine-readable storage medium, such as the memory of a manufacturer's server, an application store's server, or a relay server.
  • each component (e.g., module or program) of the above-described components may include a single or plural entity, and some of the plurality of entities may be separately placed in other components. there is.
  • one or more of the components or operations described above may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • multiple components eg, modules or programs
  • the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components in the same or similar manner as those performed by the corresponding component of the plurality of components prior to the integration. .
  • operations performed by a module, program, or other component may be executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the operations may be executed in a different order, or omitted. Alternatively, one or more other operations may be added.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

로봇, 또는 청소 로봇이 제안된다. 로봇은 상기 로봇의 외관을 형성하는 하우징, 상기 하우징의 하방에서 결합 가능하게 마련되는 커버, 상기 커버와 결합되어 상기 하우징과 상기 커버 사이에 배치되는 하나 이상의 센서 구조체를 포함하고, 상기 센서 구조체는, 전도성 플레이트, 및 상기 전도성 플레이트 위로 배치되는 센서 전극을 포함한다.

Description

로봇 및 그 제어 방법
본 개시는 로봇 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
로봇은 인간의 복잡한 일련의 작업을 자동으로 수행할 수 있는 기계로서 컴퓨터로 프로그래밍할 수 있는 기계를 말한다. 로봇은 외부 및/또는 내부의 제어 장치에 의해 일련의 동작을 수행할 수 있다. 최근 로봇은 가전에도 공급되고 있으며 로봇이 스스로 주행할 수 있는지 여부에 따라 이동 로봇과 고정 로봇으로 구분될 수 있다. 이동 로봇은, 일반적으로, 다양한 센서를 포함하며 센싱된 정보에 기초하여 미리 설정된 알고리즘에 따라 공간을 주행할 수 있다. 이동 로봇은 예를 들어, 비서 로봇, 청소 로봇, 펫-캐어(Pet-Care) 로봇 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 이동 로봇은 사용자의 매뉴얼 조작에 의하지 않고 스스로 주행하기 때문에, 주행 중 오염물과 접촉 후 해당 오염물을 주행경로 상에 확산시킬 수도 있다.
전술한 정보는 본 개시내용의 이해를 돕기 위한 배경정보로서만 제공된다. 전술한 내용 중 어느 하나가 본 개시와 관련하여 선행기술로 적용될 수 있는지 여부에 대한 결정이 내려지지 않았으며, 어떠한 주장도 이루어지지 않았다.
본 개시의 양태는 적어도 위에서 언급된 문제 및/또는 단점을 해결하고 적어도 아래에서 설명되는 이점을 제공하는 것이다. 따라서, 본 개시의 양태는 로봇의 이동에 따른 오염물, 특히 액체 오염물의 확산을 방지할 수 있는 이동 로봇을 제공하는 것이다.
또한, 본 개시의 양태는 센서의 전극면을 로봇의 외부로 노출하지 않고, 정전용량의 변화를 감지할 수 있는 센서 어셈블리 및 상기 센서 어셈블리와 결합되는 로봇의 구조를 제공하는 것이다.
추가적인 양태는 다음 설명에서 부분적으로 설명되며, 부분적으로는 설명으로부터 명백하거나, 또는 제시된 실시예의 실행에 의해 학습될 수 있다.
본 개시의 일 양태에 따르면 로봇이 제안된다. 로봇은, 상기 로봇의 외관을 형성하는 하우징, 상기 하우징의 하방에서 결합 가능하게 마련되는 커버, 상기 커버와 결합되어 상기 하우징과 상기 커버 사이에 배치되는 2 이상의 센서 구조체를 포함하고, 상기 2 이상의 센서 구조체 중 각각의 센서 구조체는, 전도성 플레이트, 및 센서 전극을 포함하고, 상기 커버는 상기 2 이상의 센서 구조체를 상기 커버와 상기 하우징 사이에 배치하기 위한 수용부를 포함한다. 여기서, 센서 전극은 상기 전도성 플레이트 위로 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 수용부는 상기 2 이상의 센서 구조체의 총 개수에 대응되도록 마련되고, 상기 수용부 중 적어도 일부는 상기 커버의 중앙에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 수용부는 상기 커버로부터 하부로 연장된 보호면, 상기 보호면과 소정의 각도를 갖는 받침면을 포함하고, 상기 2 이상의 센서 구조체는 상기 받침면 상에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 수용부의 적어도 일부는 주행방향과 평행한 받침면으로 구성되고, 상기 센서 구조체는 상기 받침면 상에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 수용부는 상기 센서 구조체를 고정하기 위한 리세스와 돌기를 갖고, 상기 전도성 플레이트는 상기 리세스와 돌기에 의해 상기 수용부의 내측으로 결착될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 하나 이상의 휠, 상기 휠과 연결되어 상기 휠에 회전력을 제공하는 드라이브 시스템을 더 포함하고, 상기 하나 또는 2 이상의 센서 구조체는, 상기 로봇의 전후방을 잇는 주행 기준선과 직교하는 가상의 수평 기준선을 따라 일렬로 서로에 대해 이격되어 배열될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 커버는 내부 모듈(예를 들어, 청소 툴)을 적어도 부분적으로 외부로 노출시키는 개구(opening)를 포함하고, 상기 내부 모듈은 상기 커버와 상기 하우징 사이에 도입될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 커버는 커버의 하부 방향으로 돌출된 형상을 갖는 하나 이상의 가이드부를 포함하고, 적어도 하나의 가이드부와 수용부는 교번적으로 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 로봇은 적어도 하나의 프로그램을 저장하는 메모리, 상기 프로그램의 적어도 하나의 명령어를 실행시키는 프로세서를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 센서 구조체를 통해 전방 바닥면의 오염물을 검출하는 동작, 복수의 센서 구조체들 중 상기 오염물을 검출한 적어도 하나의 센서 구조체를 식별하는 동작, 상기 식별된 센서 구조체의 위치, 개수 중 적어도 하나에 기초하여 주행 불가 영역을 설정하는 동작 중 적어도 일부를 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 오염물이 검출되면 후방으로 주행하는 동작, 후방으로 주행한 이후, 또는 상기 후방으로 주행하는 동안 상기 오염물을 검출한 센서 구조체에 관한 센싱 신호를 식별하는 동작, 상기 오염물을 검출한 센서 구조체로부터 센싱 신호가 식별되면 주행을 정지하고, 상기 센싱 신호가 상기 오염물을 검출한 센서 구조체로부터 더 이상 식별되지 않으면 상기 주행 불가 영역을 지나가지 않도록 주행을 재개하는 동작 중 적어도 일부를 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 복수의 센서 구조체들 모두가 상기 전방의 오염물을 감지하면 상기 주행 불가 영역을 설정하되, 주행을 정지하는 동작을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 주행 불가 영역을 설정하는 동작은, 상기 주행 불가 영역을 설정하기 위한 기준 가상선(virtual reference line)을 획득하는 동작, 상기 기준 가상선을 이용하여 다각형 영역을 생성하기 위한 2 이상의 잔여 가상선을 획득하는 동작, 상기 기준 가상선 및 상기 잔여 가상선을 연결하여 다각형 영역을 획득하는 동작, 상기 다각형 영역에 상응하는 영역을 상기 주행 불가 영역으로 설정하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 기준 가상선을 획득하기 위해, 프로세서는 오염물을 검출한 2 이상의 센서 구조체 중 2개의 센서 구조체를 식별하고, 식별된 2개의 센서 구조체 사이의 선으로서 가장 기준선을 획득할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서는 적어도 하나의 명령을 실행할 때 식별된 2개의 센서 구조체들 사이의 거리에 기초하여, 가상 기준선이 길이를 결정할 수 있다.
본 개시의 다른 양태에 따르면 청소 로봇에 제안된다. 청소 로봇은, 본체의 외관을 형성하는 제1 하우징, 상기 제1 하우징의 전방에 결합되는 제2 하우징, 상기 본체의 양 측면에 결합되며 상기 청소 로봇을 주행시키기 위한 드라이브 시스템, 상기 하우징의 하방에 결합 가능하게 설치된 청소 툴 어셈블리를 포함하고, 상기 청소 툴 어셈블리는, 청소 툴, 상기 청소 툴과 연결되고 상기 청소 툴의 적어도 일부를 노출시키는 개구를 갖는 커버, 상기 커버와 결합되어 상기 커버와 상기 하우징 사이에 배치되는 센서 구조체를 포함하고, 상기 센서 구조체는, 전도성 플레이트, 및 센서 전극을 포함한다. 여기서, 상기 센서 전극은 전도성 플레이트 위로 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 커버는 상기 센서 구조체를 상기 커버와 상기 하우징 사이에 배치하기 위한 수용부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 청소 툴 어셈블리는 복수의 센서 구조체를 포함하고, 상기 수용부는 복수의 센서 구조체의 총 개수에 대응되도록 이격 배치되어 마련될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 수용부는 상기 커버로부터 하부로 연장된 보호면, 상기 보호면과 소정의 각도를 갖는 받침면을 포함하고, 상기 센서 구조체는 상기 받침면 상에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 수용부의 적어도 일부는 주행방향과 평행한 받침면으로 구성되고, 상기 센서 구조체는 상기 받침면 상에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 수용부는 상기 센서 구조체를 고정하기 위한 리세스와 돌기를 갖고, 상기 전도성 플레이트는 상기 리세스와 돌기에 의해 상기 수용부의 내측으로 결착될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 청소 로봇은, 적어도 하나의 프로그램을 저장하는 메모리, 상기 프로그램의 적어도 하나의 명령어를 실행시키는 프로세서를 더 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 센서 구조체를 통해 전방 바닥면의 오염물을 검출하는 동작, 상기 오염물을 검출한 센서 구조체를 식별하는 동작, 상기 식별된 센서 구조체의 위치, 개수 중 적어도 하나에 기초하여 주행 불가 영역을 설정하는 동작 중 적어도 일부를 수행할 수 있다. 본 개시의 다른 양태에 따르면, 본체의 외관을 형성하는 하우징, 상기 하우징의 하방에서 결합 가능하게 마련되는 커버, 상기 하우징과 상기 커버 사이에 배치되는 복수의 센서 구조체를 포함하는, 로봇, 또는 청소 로봇에 의해 수행되는 제어 방법이 제안된다. 제어 방법은 상기 복수의 센서 구조체 중 하나 이상의 센서 구조체를 통해 전방 바닥면의 오염물을 검출하는 동작; 상기 복수의 센서 구조체 중 오염물을 검출한 센서 구조체를 식별하는 동작; 상기 식별된 센서 구조체의 위치, 개수 중 적어도 하나에 기초하여 주행 불가 영역을 설정하는 동작을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 제어 방법은 상기 오염물이 검출되면 후방으로 주행하는 동작, 상기 후방으로 주행한 이후, 또는 상기 후방으로 주행하는 동안 상기 오염물을 검출한 센서 구조체에 관한 센싱 신호를 식별하는 동작, 상기 오염물을 검출한 센서 구조체로부터 센싱 신호가 식별되면 주행을 정지하고, 상기 센싱 신호가 식별되지 않으면 상기 주행 불가 영역을 지나가지 않도록 주행을 재개하는 동작을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 오염물이 검출되면 후방으로 주행하는 동작은, 후방으로 주행한 이후, 또는 상기 후방으로 주행하는 동안 상기 오염물을 검출한 센서 구조체에 관한 센싱 신호를 식별하는 동작, 상기 오염물을 검출한 센서 구조체로부터 센싱 신호가 식별되면 주행을 정지하고, 상기 센싱 신호가 상기 오염물을 검출한 센서 구조체로부터 더 이상 식별되지 않으면 상기 주행 불가 영역을 지나가지 않도록 주행을 재개하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 제어방법은, 상기 2 이상의 센서 구조체들이 모두 전방의 오염물을 감지하면 주행 불가 영역을 설정하되, 주행을 정지하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 주행 불가 영역을 설정하는 동작은, 주행 불가 영역을 설정하기 위한 기준 가상선을 획득하는 동작, 가상선을 이용하여 다각형 영역을 생성하기 위한 2 이상의 잔여 가상선을 획득하는 동작, 기준 가상선과 잔여 가상선을 연결하여 다각형 영역을 획득하는 동작, 상기 다각형 영역에 상응하는 영역을 주행 불가 영역으로 설정하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 기준 가상선의 길이는 오염물을 감지한 센서 구조체들의 위치 및/또는 개수 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 기준 가상선의 길이는, 오염물을 감지한 센서 구조체들 간의 거리(제1 길이), 오염물을 감지한 센서 구조체와 오염물을 감지하지 못한 인접 센서 구조체 사이의 거리(제2 길이)의 합으로 결정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 기준 가상선의 길이는, 오염물을 감지한 센서 구조체들 간의 거리(제1 길이), 오염물을 감지한 센서 구조체와 오염물을 감지하지 못한 인접 센서 구조체 사이의 거리(제2 길이), 오염물을 감지한 센서가 최외측에 위치한 센서 구조체인 경우에는 해당 센서 구조체로부터 상기 최외측 방향으로 연장된 마진 거리(제3 길이)의 합으로 결정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 잔여 가상선의 길이는 기준 가상선의 길이와 동일하게 결정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 잔여 가상선의 길이는 기준 가상선의 길이와 연관된 것으로 결정될 수 있다.
일 실시예에 따른 제어 방법은, 2 이상의 주행 불가 영역을 획득하는 동작, 상기 2 이상의 주행 불가 영역을 병합하여 최종 주행 불가 영역을 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 2 이상의 주행 불가 영역을 획득하는 동작은, 제1 위치에서 오염물을 감지하는 것에 응답하여 제1 주행 불가 영역을 획득하는 동작; 상기 오염물을 감지한 센서 구조체가 최외측에 위치한 것임이 식별되면, 상기 최외측에 해당하는 제2 위치로 본체를 이동시키는 동작; 상기 제2 위치에서 오염물을 감지하는 것에 응답하여 제2 주행 불가 영역을 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 최종 주행 불가 영역을 설정하는 동작은, 상기 제1 위치에서 상기 오염물을 감지한 센서 구조체가 제2 위치에서 오염물과 반응하지 않는 조건에 기초하여 수행될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 위치에서 상기 오염물을 감지한 센서 구조체가 상기 제2 위치에서도 오염물과 반응하는 경우, 상기 제2 위치는 상기 제1 위치로 설정되고, 전술한 제2 주행 불가 영역의 획득 동작이 반복될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 최종 주행 불가 영역을 구성하는 2 이상의 주행 불가 영역은 반복 회수에 비례하여 증가할 수 있다. 예를 들어, 제2 주행 불가 영역을 획득하는 동작이 2회 수행된 경우, 최종 주행 불가 영역은 3 개의 주행 불가 영역의 병합으로 제공될 수 있고, 제2 주행 불가 영역을 획득하는 동작이 3회 수행된 경우, 최종 주행 불가 영역은 4 개의 주행 불가 영역의 병합으로 제공될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 이동 로봇은 주행에 따른 액체 오염물의 확산을 방지할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 로봇은 센서의 전극면을 로봇의 외부로 노출하지 않고, 정전용량의 변화를 감지할 수 있는 센서 어셈블리 및 상기 센서 어셈블리와 결합되는 구조를 가지므로, 센서를 액체 오염물로부터 보호할 수 있다.
본 개시의 다른 양태, 이점 및 두드러진 특징은 첨부 도면과 함께 본 개시의 다양한 실시양태를 개시하는 다음의 상세한 설명으로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 명백해질 것이다.
본 개시의 특정 실시예의 상기, 및 기타 양태, 특징 및 이점은 첨부 도면과 함께 취해진 이하의 설명으로부터 보다 명백해질 것이다. 여기서:
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇의 사시도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇의 정면도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇의 저면도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇의 청소 툴 어셈블리를 설명하기 위한 로봇의 단면도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇의 청소 툴 어셈블리를 설명하기 위한 투과도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇의 청소 툴 어셈블리를 설명하기 위한 분해도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇의 블록도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇의 다른 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 도 8의 S820, 또는 도 9의 S925의 일 구현예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 11, 12, 13, 및 14는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 도 10의 일 구현예를 설명하기 위한 참고도이다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 도 8의 S820, 또는 도 9의 S925의 일 구현예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 16, 17, 18, 19 및 20은, 본 개시의 다양한 실시예에 따른 도 15의 일 구현예를 설명하기 위한 참고도이다.
도면 전반에 걸쳐, 동일하거나 유사한 요소, 특징 및 구조를 묘사하기 위해 동일한 참조 번호가 사용될 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.
하기 설명 및 청구범위에 사용된 용어 및 단어는 서지적 의미에 제한되지 않으며, 본 개시의 명확하고 일관된 이해를 가능하게 하기 위해 발명자에 의해 사용된 것이다. 따라서, 본 개시의 다양한 실시예에 대한 이하의 설명은 첨부된 청구범위 및 균등물에 의해 정의된 바와 같은 본 개시를 제한하기 위한 것이 아니며, 단지 예시의 목적으로 제공된다는 것이 해당 기술 분야의 통상의 기술자에게 명백하다.
단수 형태 “a”, “an” 및 “the”는 문맥이 명백하게 달리 지시하지 않는 한 복수 지시 대상을 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 따라서, 예를 들어, “구성 요소 표면”에 대한 참조는 이러한 표면 중 하나 이상에 대한 참조를 포함할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇의 사시도, 도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇의 정면도, 도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇의 저면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇(100)은 청소 로봇(100)으로 구현될 수 있다. 청소 로봇(100)은 일정 영역을 자율주행하며 바닥을 청소하는 기능을 수행한다. 바닥의 청소는, 바닥의 먼지와 이물질을 흡입하거나, 걸레질하는 것이 포함된다. 본 개시에서 로봇(100)은 청소 로봇(100)과 상호 혼용될 수 있으며, 도 1 내지 도 6, 도 12 내지 도 20은 청소 로봇(100)의 경우를 예시적으로 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 본 개시의 실시예 중 적어도 일부는 청소 기능을 수행하지 않는 다른 이동 로봇에도 적용될 수 있다. 보다 상세하게는, 도 1 내지 도 6, 도 12 내지 도 20에서 도시된 청소 로봇(100)은, 이동 로봇의 일 유형으로서, 청소 툴(예를 들어, 브러시 및 그 브러시를 회전시키기 위한 브러시 모터)를 구비하는 것을 말하며, 본 개시의 다양한 실시예에 따른 로봇(100)은 청소 툴을 구비한 이동 로봇 뿐만 아니라, 청소 툴을 구비하지 않은 다른 이동 로봇에도 적용될 수 있는 것으로 이해된다.
일 실시예에 따르면, 로봇(100)은 외관을 형성하는 하나 이상의 하우징을 포함한다. 하우징은 일체로 로봇(100)의 외관을 형성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 2 이상의 하우징이 결합하여 로봇(100)의 외관을 형성할 수 있다. 일 실시예에서, 2 이상의 하우징은 제1 하우징(111) 및 제1 하우징(111)의 일 측(예를 들어, 전방)에 배치되는 제2 하우징(112)을 포함할 수 있다. 제1 하우징(111)에는 프로세서를 구성하는 회로 기판이 배치되며, 제2 하우징(112)에는 로봇(100)의 각종 기능을 구현하기 위한 모듈이 구비될 수 있다. 제2 하우징(112)에 구비되는 하나 이상의 모듈은, 예를 들어, 청소 툴 어셈블리, 센서 어셈블리를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 본 개시에서 제1 하우징(111)은 메인 하우징, 제2 하우징(112)은 모듈 하우징으로 각각 호칭될 수도 있다.
로봇(100)의 본체(110)에는 드라이브 시스템(예를 들어, 구동 모터)(140)으로부터 구동력을 전달받아 회전되는 메인 휠(131)이 구비된다. 드라이브 시스템(140)은 프로세서에 의해 제어될 수 있다. 메인 휠(131)은 본체(110)의 좌우 양측에 각각 마련되어 본체(110)를 지지한다. 각각의 메인 휠(131)의 독립적인 제어를 위하여 각각의 메인 휠(131) 마다 서로 다른 구동 모터(140)가 연결될 수 있다. 한편, 로봇(100)의 본체(110)에는 보조 휠(132a, 132b)이 구비될 수도 있다. 보조 휠(132a, 132b)은 본체(110)의 하부에 마련되어 그 본체(110)를 지지한다. 보조 휠(132a, 132b)은 본체(110)의 후방 및/또는 전방 중 적어도 일 측에 마련될 수 있다. 일 실시예에서, 보조 휠(132a, 132b)은 메인 휠(131)과 달리 드라이브 시스템과 연결되지 않을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 로봇(100)은 클리프 센서(150)를 포함할 수 있다. 로봇(100)은 클리프 센서(150)를 이용하여 주행 경로 상의 높이 단차를 감지할 수 있다. 클리프 센서(150)는 본체(110) 하부의 적어도 일부에 배치될 수 있다. 클리프 센서(150)는 하나 이상의 발광 소자와 하나 이상의 수광 소자를 구비할 수 있으며, 예를 들어, 적외선 또는 근적외선 파장 대역의 광을 본체(110)의 하부를 향해 조사하고, 조사된 광에 대한 반사광을 수광함으로써 높이 단차를 식별할 수 있다. 한편, 클리프 센서(150)에 적용 가능한 발광 소자의 파장 대역은, 전형적으로, 적외선 또는 근적외선 파장 대역의 광을 이용하지만, 본 개시는 이에 한정되지 않는다.
일 실시예에 따르면, 로봇(100)은 충전 단자(160)를 포함할 수 있다. 로봇(100)은 무선으로 구동하므로, 사용 중 본체(110)에 구비되는 배터리(미도시)의 충전이 요구되고, 배터리의 충전을 위해 별도의 충전 스테이션이 일 공간에 마련된다. 그리고, 충전 스테이션과의 접속을 위해 본체(110)의 저면에는 하나 이상의 충전 단자(160)가 배치된다. 로봇(100)은 주행을 완료하거나 충전 스테이션으로 복귀하는 명령이 식별되면, 충전 스테이션을 향해 주행하고, 그 후 충전 스테이션에 마련된 충전 전극과 로봇(100)에 마련된 충전 단자(160)가 접촉함으로써 정지할 수 있다. 도 3을 참조하면, 충전 단자는 본체(110)의 후방에 배치되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면, 로봇(100)은 청소 툴 어셈블리(120)를 포함할 수 있다. 청소 툴 어셈블리(120)는 본체(110)의 하부에 배치될 수 있다. 청소 툴 어셈블리(120)는 제2 하우징(112)의 하부에 설치되어 본체(110)의 하부에 배치될 수도 있다. 청소 툴 어셈블리에 대해서는 도 3과 함께 도 4 내지 도 6을 추가적으로 참조하여 상세히 설명한다.
이하에서, 도 3 내지 도 6을 참조하여, 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇(100)에 적용 가능한 청소 툴 어셈블리(120)를 설명한다. 한편, 본 개시의 실시예는 청소 로봇(100)으로 한정되는 것이 아니며, 다른 이동 로봇에도 적용이 가능하며, 본 개시의 몇몇 실시예에서 청소 툴 어셈블리(120)는 센서 어셈블리 를 포함하는 것으로 이해될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 청소 툴 어셈블리(120)는 센서 어셈블리 및 청소 툴(124)을 포함할 수 있다. 센서 어셈블리는 커버(120a), 센서 구조체(170), 센서 구조체(170)를 하우징(112)과 커버(120a) 사이에 배치하기 위한 센서 수용부(121)를 포함하거나 구비할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 커버(120a)는 본체(110) 하부를 적어도 부분적으로 덮으며 설치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 커버(120a)가 본체(110)의 하부에 설치되기 이전에, 커버(120a)와 본체(110) 사이에는 하나 이상의 툴이 수용되고, 이후 커버(120a)는 본체(110)의 하부에 설치되어 툴(예를 들어, 청소 툴(124), 보조 휠, 메인 휠 등)을 본체(110)와 커버(120a) 사이에 배치시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 커버(120a)는 수용된 툴의 적어도 일부를 노출시키기 위한 개구(123)를 포함할 수 있다. 여기서, 개구(123)는 바닥면을 향해 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 청소 로봇(100)의 경우, 전술한 툴은 청소 툴(124)(예를 들어, 브러시)일 수 있으며, 개구(123)는 청소 툴(124)의 적어도 일부가 바닥면을 향해 노출되도록 마련될 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇의 청소 툴 어셈블리를 설명하기 위한 로봇의 단면도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇의 청소 툴 어셈블리를 설명하기 위한 투과도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇의 청소 툴 어셈블리를 설명하기 위한 분해도이다.
일 실시예에 따르면, 센서 구조체(170)는 전도성 플레이트(172) 및 상기 전도성 플레이트(172) 위로 배치되는 센서 전극(171)를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 용량식(Capacitive) 수분 센서로 기능할 수 있다. 다만, 본 개시의 일 실시예에 따른 센서 구조체(170)는 전술한 구조 및 기능으로 한정되지 않으며, 다른 기능을 수행하는 센서 구조체(170)로 제공될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 센서 수용부(121)는 적어도 일부가 절곡되어, 소정의 각을 형성하는 2개의 면이 형성될 수 있다. 센서 수용부(121)는, 예를 들어, 바닥과 소정의 각을 이루는 제1 면(보호면)(1211), 바닥과 평행한 제2 면(받침면)(1212)으로 구성될 수 있다. 여기서, 제2 면(1212)은 제1 면(1211)의 에지로부터 본체(110)의 내측을 향해 연장된 형상으로 마련된다. 제1 면(1211)은 제2 면(1212) 보다 본체(110)의 전방에 형성되며, 제2 면(1212) 위에 배치된 전자 부품(예를 들어, 센서 구조체(170))은 제1 면(1211)에 의해 전방에서 볼 때 가려지게 된다. 예를 들어, 센서 수용부(121)의 제2 면(1212)에는 센서 구조체(170)가 배치되고, 전술한 바와 같이, 제1 면(1211)은 제2 면(1212)보다 본체(110)의 전방에 형성되므로 제2 면(1212) 위에 배치된 센서 구조체(170)는 제1 면에 의해 전방에서 볼 때 가려질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 센서 구조체(170)의 후방에는 다른 면이 형성되지 않고, 센서 구조체(170)는 후방을 통해서는 외부에 노출될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 센서 구조체(170)는 하우징(예를 들어, 제2 하우징(112), 또는 일체로 형성된 단일 하우징)과 커버(120a) 사이에 배치될 수 있다. 한편, 센서 구조체(170)는, 전술한 바와 같이, 전도성 플레이트(172) 및 상기 전도성 플레이트(172) 위로 배치되는 센서 전극(171)을 포함할 수 있다. 전도성 플레이트(172)는 커버(120a)에 형성된 수용부(121) 상에 배치되고, 센서 전극(171)은 전도성 플레이트(172)와 면으로 컨택하며 그 전도성 플레이트(172) 위에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전도성 플레이트(172)는 받침면(1212)에 상응하는 형상으로 마련될 수 있고, 받침면(1212)은 전도성 플레이트(172)를 둘러싸기 위한 리세스(1212a) 및 돌기(1212b)를 포함할 수 있다. 예를 들어 받침면이 사각형이면 전도성 플레이트(172)는 사각형으로 제조되어, 그 사각형의 받침면(1212) 상에 배치될 수 있으나, 본 개시의 다양한 실시예에서 받침면의 형상이 사각형으로 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면, 센서 구조체(170)의 에지는 적어도 부분적으로 센서 수용부(121)의 보호면(1211)과 접촉할 수 있다. 예를 들어, 센서 구조체(170)의 에지 중 적어도 일부는 센서 수용부(121)의 보호면(1211)과 접촉하고, 나머지 에지는 받침면(1212)에 마련된 돌기(1212b)와 접촉할 수 있다. 한편, 받침면(1212)에 마련된 돌기(1212b)의 높이는 전도성 플레이트(172)와 센서 전극(171) 사이의 경계면을 넘지 않도록 마련될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따르면, 로봇(100)은 센서 구조체(170)를 2 이상 포함할 수 있다. 이때, 센서 구조체(170)를 배치하기 위한 센서 수용부(121)가 센서 구조체(170)의 수에 상응하는 개수로 마련될 수 있다. 예를 들어, 센서 어셈블리가 3개의 센서 구조체(170)를 포함하는 경우에는 3개의 센서 수용부(121)가 포함될 수 있고, 4개의 센서 구조체(170)를 포함하는 경우에는 4개의 센서 수용부(121)가 포함될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서 어셈블리는 적어도 3개의 센서 구조체(170)를 포함할 수 있다. 이때, 센서 어셈블리의 좌우측에 각각 센서 구조체(170)가 배치되고, 중앙에 적어도 하나의 센서 구조체(170)가 배치될 수 있다. 다시 말해, 적어도 3개의 센서 구조체(170) 중 적어도 일부는 센서 어셈블리를 구성하는 커버의 중앙(또는 중앙부)에 배치될 수 있다. 한편, 대안적인 실시예에 따르면, 센서 어셈블리의 좌우측에 각각 센서 구조체(170)가 배치되고, 좌우측의 센서 구조체들 사이에 적어도 하나의 센서 구조체(170)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 센서 어셈블리가 4 개의 센서 구조체를 구비하는 경우, 2개의 센서 구조체는 커버의 가장자리에 구비되고, 나머지 2개의 센서 구조체는 가장자리에 구비된 2개의 센서 구조체 사이에 이격되어 구비될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서 어셈블리에 구비된 적어도 3개의 센서 구조체(170)는 커버의 중심을 통과하는 가상 선을 기준으로 좌우로 상응하는 위치에 배치될 수도 있다.
한편, 센서 구조체(170)는 센서 수용부(121) 상에 배치되므로 센서 수용부(121) 또한 센서 구조체(170)와 마찬가지로 배치될 수 있다. 예를 들어, 커버의 좌우측 및 그 사이에 각각 하나 또는 2 이상의 수용부가 마련될 수 있고, 좌우측에 마련된 수용부를 제외한 위치에 적어도 하나의 수용부가 마련될 수 있다. 커버에 마련된 적어도 3개의 수용부는 커버의 중심을 통과하는 가상 선을 기준으로 좌우로 상응하는 위치에 배치될 수도 있다. 즉, 센서 구조체와 센서 수용부는 커버 상에서 동일한 위치에서 결합되도록 배치될 수 있다.
청소 툴 어셈블리(120)의 경우, 커버(120a)는 하나 이상의 가이드부(122)를 포함한다. 가이드부(122)는 바닥면에 있는 먼지나 이물질을 청소 툴(124) 방향으로 유도하기 위한 돌기를 말한다. 커버(120a)에 마련된 가이드부(122)는, 삼각형 형상을 갖도록 설계 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에 따른 커버(120a)는 2 이상의 가이드부(122)를 포함할 수 있는데, 이때 2 이상의 가이드부(122)는 센서 수용부(121)와 교번적으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 커버(120a)의 좌우측 에지 및 중앙에 센서 수용부(121)들이 형성되었을 때, 센서 수용부(121)들의 사이 공간마다 가이드부(122)가 형성될 수 있다.
청소 툴 어셈블리(120)의 경우, 일 실시예에 따르면, 청소 툴(124)은 원통형으로 마련될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 청소 툴(124)의 양 단에는 커넥터(128)와 연결되기 위한 회전 홀(125)이 형성되고, 회전 홀(125)과 커넥터(128)의 돌기는 서로에 대해 맞물림될 수 있다.
커버(120a)의 적어도 일부에는 커넥터(128)를 수용하기 위한 홈(129)이 형성될 수 있다. 이때, 커넥터(128)는 커버(120a)의 홈(129)에 상응하는 형상으로 구성되어 홈(129)에 의해 적어도 부분적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 커넥터(128)는 원형의 디스크 형상으로 마련될 수 있다. 커넥터(128)는 청소 툴(124)과 회전 홀(125)을 통해 맞물림되어 있으므로, 커넥터(128)가 커버(120a)와 결함됨에 따라 청소 툴(124)도 커버(120a)와 조립체로서 연결될 수 있다.
또한, 청소 툴 어셈블리(120)의 경우, 일 실시예에 따르면, 센서 수용부(121)는 개구(123) 보다 본체(110)의 전방에 마련될 수 있다. 또한, 센서 수용부(121)는 가이드부(122)와 일 직선상에 나란히 배치될 수 있다. 한편, 센서 수용부(121)는 커버(120a)로부터 소정의 길이만큼 돌출된 형태로 만들어짐으로써, 가이드부(122)와 같이 바닥면에 있는 먼지나 이물질을 청소 툴(124) 방향으로 유도하는 기능도 수행할 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇의 블록도이다.
본 개시의 일 실시예에 따른 로봇(200)은, 본체를 지지하는 하나 이상의 휠을 구비하고 있는 이동 로봇(200)이다. 이동 로봇(200)은, 예를 들어, 청소 로봇, 비서 로봇, 펫캐어 로봇을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 이동 로봇(200)은 종류에 따라 고유의 기능을 수행하기 위한 하나 이상의 툴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 청소 로봇은 바닥면의 먼지나 이물질을 제거하기 위한 청소 툴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 비서 로봇은 음성의 인식 및 출력을 위한 마이크와 스피커를 포함할 수 있다. 예를 들어, 펫캐어 로봇은 간식이나 사료를 저장하고 배출하기 위한 사료 관리 수단을 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇(200)은 프로세서(210), 트랜시버(230), 메모리(220)를 포함할 수 있다. 여기서, 프로세서(210)는 트랜시버(230), 메모리(220)와 전기적으로 또는 기능적으로 연결될 수 있다. 프로세서(210)는 제어 명령을 생성하거나 전송하여 로봇(200)의 구성요소를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 로봇(200)의 동작을 지원하기 위한 저장 및 프로세싱 회로부를 포함할 수 있다. 저장 및 프로세싱 회로부는 비휘발성 메모리(예를 들어, 플래시 메모리, 또는 SSD(solid state drive)를 형성하도록 구성된 다른 전기적 프로그래밍 가능한 ROM(read only memory)), 휘발성 메모리(예를 들어, 정적 또는 동적 RAM(random access memory)) 등과 같은 스토리지를 포함할 수 있다. 프로세서(210) 내의 프로세싱 회로부는 로봇(200)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.
일 실시예에 따르면, 메모리(220)는 본 개시에서 예시적으로 설명된 방법들 및/또는 절차들 중 임의의 것에 대응하거나 이들을 포함하는 동작들을 포함하는, 로봇(200)의 프로토콜, 구성, 제어 및 다른 기능들에서 사용되는 변수들을 저장하기 위해 하나 이상의 프로세서(210)에 대한 메모리 영역을 포함할 수 있다. 또한 메모리(220)는 비휘발성 메모리, 휘발성 메모리, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 또한 메모리(220)는 하나 이상의 포맷들의 착탈식 메모리 카드들(예를 들어, SD(secure digital) 카드, 메모리 스틱, 콤팩트 플래시 등)이 삽입 및 제거될 수 있게 하는 메모리 슬롯과 인터페이싱할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 트랜시버(230)는 하나 이상의 안테나를 구비한다. 안테나는 프로세서(210)의 제어 하 트랜시버(230)에 의해 처리된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 트랜시버(230)로 전달한다. 안테나는 안테나 포트로 불리기도 한다. 각 안테나는 하나의 물리 안테나에 해당하거나 2 이상의 물리 안테나 요소의 조합에 의해 구성될 수 있다. 트랜시버(230)는 무선 주파수를 이용하여 무선 통신 기능을 제공할 수 있으며, 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇(200)을 네트워크(예: Internet, LAN(local area network), WAN(wide area network), telecommunication network, cellular network, satellite network, POTS(plain old telephone service) 또는 5G(fifth generation) network 등)와 연결시키기 위한 네트워크 인터페이스 또는 모뎀 등을 포함할 수 있다. 트랜시버(230)는 데이터의 송수신, 예를 들어, RF 신호 또는 호출된 전자 신호의 송수신을 담당할 수 있다. 예를 들어, 트랜시버(230)는 PAM(power amp module), 주파수 필터(frequency filter) 또는 LNA(low noise amplifier) 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 로봇(200)은 센서부(250)를 더 포함할 수 있다. 센서부(250)는 라이다 센서, 클리프 센서, 범퍼 센서, 이미지 센서, 자이로 센서, 압력 센서, 수분 센서 등을 포함할 수 있다. 라이다 센서는 ToF(time of flight)에 기반한 거리 센서 중 하나로서, 로봇(200)이 주행할 공간에 대한 주행 지도를 생성할 수 있다. 클리프 센서는 적외선 등을 이용하여 바닥과 본체 사이의 거리를 측정하고, 측정된 거리가 멀어지면 높이 단차가 있는 것으로 식별할 수 있다. 이미지 센서는 로봇(200)의 일측면에 형성되어 로봇(200) 주변에 위치한 오브젝트의 이미지를 촬상할 수 있다. 자이로 센서는 본체의 기울기를 측정할 수 있다. 압력 센서는 로봇(200)의 일 구성요소와 연결되어 외부와의 접촉으로 인한 압력을 측정할 수 있다. 수분 센서는 정전 용량의 변화 또는 저항 값의 변화를 통해 바닥에 있는 액체를 감지할 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 도 4 및 도 6에 도시된 센서 구조체(170)는, 수분 센서로 기능할 수 있다. 이에, 이하 명세서에서 센서 구조체는 수분 센서로 호칭할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 로봇(200)은 드라이브 시스템(240)을 더 포함할 수 있다. 로봇(200)은 하나 또는 2 이상의 드라이브 시스템(240)을 포함할 수 있으며, 드라이브 시스템(240)은 휠 모듈, 브러시 모듈과 연결될 수 있다. 휠 모듈, 브러시 모듈 각각에 대하여 하나 또는 2 이상의 드라이브 시스템(240)이 마련될 수 있다. 드라이브 시스템(240)은 모터를 포함하며, 휠 모듈에 연결되는 모터는 휠 모터, 브러시 모듈에 연결되는 모터는 브러시 모터로 호칭될 수 있다. 드라이브 시스템(240)은 휠 모듈을 제어하여 로봇(200)을 이동시킬 수 있다. 드라이브 시스템(240)은 브러시 모듈을 제어하여 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇(200)이 바닥면의 먼지나 이물질을 제거하도록 할 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시예에 따른 프로세서(210)는 이하에서 후술한 로봇(200)의 제어 방법을 실현하기 위한 적어도 하나의 프로그램을 이용함으로써, 각각의 제어 방법의 적어도 하나의 동작을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 수분 센서로부터 전방의 오염물에 대한 검출 신호(센싱 신호)를 수신함으로써, 전방의 오염물을 검출할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 프로세서(210)는 오염물을 검출한 수분 센서를 식별하고, 식별된 수분 센서의 위치, 개수 중 적어도 하나에 기초하여 주행 불가 영역을 설정할 수 있다. 로봇(200)에는 하나 또는 2 이상의 수분 센서가 구비될 수 있다. 이때, 각각의 수분 센서의 위치를 식별하기 위해, 각각의 수분 센서는 고유의 식별 정보를 가질 수 있다. 로봇(200)은 식별 정보에 기초하여 복수의 수분 센서를 독립적으로 구분하고, 오염물을 감지한 수분 센서를 식별할 수 있는 것이다. 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇(200)은, 오염물을 검출한 수분 센서의 위치 및/또는 개수에 기초하여 주행 불가 영역을 설정하므로, 전술한 수분 센서의 식별 정보는 주행 불가 영역의 생성에 연관된 것으로 이해된다.
일 실시예에 따르면, 주행 불가 영역이 설정되면, 프로세서(210)는 주행 불가 영역과 반대되는 방향(예를 들어, 후방)으로 이동하도록 드라이브 시스템(240)을 제어함으로써, 로봇(200)이 오염물로부터 멀어지게 할 수 있다. 로봇(200)은 전형적으로, 전방으로 주행하며, 주행 불가 영역은 로봇(200)의 전방으로 설정될 수 있다. 즉, 주행 불가 영역이 설정되었을 때, 주행 불가 영역과 반대되는 방향은 후방이 되며, 프로세서(210)는 본체를 회전시키지 않은 상태로 로봇(200)을 후방 주행시킬 수 있다. 여기서, 프로세서(210)에 의한 로봇(200)의 후방 주행은 주행 불가 영역이 설정되는 것에 응답하여 수행될 수 있다. 보다 상세하게는, 기 설정된 주행 불가 영역이 존재하는 경우, 로봇(200)은 그 주행 불가 영역을 회피하여 주행할 것이며, 주행 불가 영역이 새롭게 설정되는 경우 로봇(200)은 해당 영역으로부터 후방으로 주행할 수 있다.
한편, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 후방 주행은 주행 불가 영역과 관계없이 수행될 수도 있다. 보다 상세하게는, 일 실시예에 따른 로봇(200)의 프로세서(210)는, 주행 불가 영역이 설정되기 이전에, 즉 수분 센서에 의하여 오염물이 검출되는 것에 응답하여 로봇(200)의 주행을 일시적으로 정지하고, 오염물이 검출된 위치로부터 후방으로 주행하도록 드라이브 시스템(240)을 제어할 수도 있다. 즉, 후방 주행의 기초가 되는 동작은 주행 불가 영역이 설정되는 동작으로 한정되는 것이 아니며, 수분 센서에 의해 오염물이 검출되는 동작 또한 포함될 수 있다. 프로세서(210)에 의해 제어되는 후방 주행 거리에 대해서는 도 14를 참조하여 후술한다.
한편, 수분 센서에 의해 오염물을 검출한 경우, 오염물과 로봇(200)이 적어도 부분적으로 접촉하고 그 오염물이 로봇(200)에 잔존함으로써, 로봇(200)의 이동에 따라 오염물이 공간 내에 확산될 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 일 실시예에 따른 로봇(200)의 프로세서(210)는 후방으로 주행하는 동안, 또는 후방으로 주행한 이후에 오염물을 검출한 수분 센서의 검출 신호를 다시 확인할 수 있다. 일정한 거리만큼 후방 주행하였음에도 불구하고 수분 센서에 의해 센싱 신호가 수신되는 경우, 프로세서(210)는 오염물이 잔존하고 있는 것으로 결정하고 주행을 정지할 수 있다. 이를 통해 로봇(200)에 의한 오염물의 확산은 사전에 예방될 수 있다. 만약, 일정한 거리만큼 후방 주행한 결과 수분 센서에 의해 센싱 신호가 더 이상 수신되지 않는 경우, 프로세서(210)는 오염물이 잔존하지 않는 영역까지 이동한 것으로 결정하고 후속적인 동작을 수행할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 주행 불가 영역이 설정된 이후 프로세서(210)는 그 주행 불가 영역을 지나가지 않도록 드라이브 시스템(240)을 제어할 수 있다. 한편, 본 개시의 일 실시예에 의하면, 주행 불가 영역에 대한 회피 동작은 최종 주행 불가 영역이 설정된 이후에 수행될 수도 있다. 최종 주행 불가 영역의 설정에 대한 상세한 설명은 도 15, 도 19, 도 20을 참조하여 후술한다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇의 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
일 실시예에 따르면, 로봇은 수분 센서를 통해 전방의 오염물을 검출할 수 있다(S810).
일 실시예에 따르면, 로봇은 오염물을 검출한 수분 센서를 식별하고, 식별된 수분 센서의 위치, 개수 중 적어도 하나에 기초하여 주행 불가 영역을 설정할 수 있다(S820).
일 실시예에 따르면, 로봇은 주행 불가 영역이 설정되면, 그 주행 불가 영역과 반대되는 방향(예를 들어, 후방)으로 주행할 수 있다(S830).
일 실시예에 따르면, 로봇은 후방으로 주행하는 동안, 또는 후방으로 주행한 이후에 오염물을 검출한 수분 센서의 센싱 신호를 다시 확인함으로써, 오염물의 잔존을 식별할 수 있다(S840).
일 실시예에 따르면, 로봇을 후방으로 주행했거나 주행하는 중임에도 불구하고 오염물이 검출되는 경우, 로봇은 주행을 정지할 수 있다(850). 대조적으로, 로봇을 후방으로 주행했거나 주행함에 의해 오염물이 검출되지 않는 경우, 로봇은 주행을 재개할 수 있고, 이때 로봇은 기 설정된 주행 불가 영역을 지나가지 않도록 주행한다(S860).
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇의 다른 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9를 참조하면, S910, S925은 각각 S810, S820에 상응하는 것으로, S945, S950, S955는 S840, S850, S860에 상응하는 것으로 이해될 수 있고, 도 8과의 차이점을 중심으로 설명한다.
일 실시예에 따르면, 로봇은 전방에서 수분 센서에 의해 오염물이 검출되면, 주행 불가 영역을 설정하기 이전에 주행을 일시적으로 정지할 수 있다(S915).
또한, 일 실시예에 따르면, 로봇은 주행이 정지된 상태에서, 또는 주행이 정지되는 것에 응답하여 현재의 주행 상태를 저장할 수 있다(S920).
일 실시예에 따르면, 로봇의 모든 수분 센서가 S910에서 오염물을 검출한 경우, 로봇은 주행을 정지할 수 있다(S935). 대조적으로, 로봇의 수분 센서들 중 일부가 오염물을 검출한 경우, 로봇은 주행 불가 영역과 반대되는 방향(예를 들어, 후방)으로 주행할 수 있다(S940).
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 도 8의 S820, 또는 도 9의 S925의 일 구현예를 설명하기 위한 흐름도이다.
일 실시예에 따르면, 로봇은 오염물을 검출한 수분 센서들의 식별 정보를 이용하여 수분 센서들을 통과(traverse)하는 가상선의 길이 값을 획득할 수 있다(S1010).
일 실시예에 따르면, 로봇은 가상선의 길이 값을 이용하여 센서들을 통과하는 가상선을 일 변으로 포함하는 다각형(다각형 영역)을 획득할 수 있다(S1020).
일 실시예에 따르면, 로봇은 획득된 다각형(다각형 영역)에 상응하는 영역을 주행 불가 영역으로 설정할 수 있다(S1030).
도 10의 일 구현예는, 도 11 내지 도 14를 참조하여 이해될 수 있다.
도 11, 12, 13, 및 14는, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 도 10의 일 구현예를 설명하기 위한 참고도이다.
도 11을 참조하면, 로봇(100)은 오염물(P1)을 향해 이동할 수 있다. 여기서, 로봇(100)은 전방에 4개의 수분 센서(170)를 구비하고 있는 것으로 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 12를 참조하면, 로봇(100)은 오염물(P1)을 향해 이동하던 중, 수분 센서(170)를 통해 오염물(P1)을 식별할 수 있다. 즉, 수분 센서(170)는 오염물(P1)을 감지하여 센싱 신호를 생성할 수 있다. 생성된 센싱 신호는 로봇(100)의 프로세서로 전달되고, 로봇(100)은 센싱 신호에 기초하여 주행 불가 영역을 설정하게 된다.
도 13은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 주행 불가 영역(A1)의 위치 및/또는 면적을 결정하는 방법을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 13를 참조하면, 주행 불가 영역(A1)은 사각형으로 마련되는 것으로 예시되고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 로봇(100)은 오염물(P1)을 감지하여 센싱 신호를 생성한 수분 센서(170)들의 위치 및 개수에 기초하여 가상선의 길이 값(w1)을 획득하고, 그 가상선의 길이 값에 기초하여 주행 불가 영역(A1)에 상응하는 다각형(다각형 영역)의 형상과 면적을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 가상선의 길이 값(w1)은 2 종의 길이 값의 조합으로 이루어질 수 있다. 2 종의 길이 값은, 오염물(P1)을 감지한 수분 센서(170)들 간의 거리 값(w11), 오염물(P1)을 감지한 수분 센서(170)와 인접하게 위치하고 오염물(P1)을 감지하지 않은 수분 센서(170)와의 거리 값(w12)을 포함한다. 여기서, 가상선은 주행 불가 영역(A1)의 제1 변이 될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 가상선의 길이 값(w1)이 결정되면, 로봇(100)은 가상선의 길이 값(w1)에 기초하여 주행 불가 영역(A1)의 제2 변의 길이 값(h1)을 결정할 수 있다. 주행 불가 영역(A1)은, 예를 들어, 직사각형, 정사각형으로 생성될 수 있으며, 직사각형의 경우, 제1 변과 제2 변의 길이(w1, h1)는 서로 연관되게 미리 설정될 수 있다. 즉, 제1 변에 대한 길이 값(w1)이 획득되면, 제1 변의 길이 값(w1)과 동일하거나 연관된 제2 변의 길이 값(h1)이 획득될 수 있다. 이처럼, 제1, 제2 변의 길이 값(w1, h1)이 획득되면, 로봇(100)은 제1, 제2 변에 기초하여 사각형의 주행 불가 영역(A1)을 생성할 수 있다.
도 14는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 로봇(100)이 주행 불가 영역(A1)으로부터 후방으로 주행하는 거리를 결정하는 방법을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 14를 참조하면, 로봇(100)은 수분 센서(170)들과 본체의 전방 에지 사이의 간격에 기초하여 후방으로 주행하는 거리(b2)를 결정할 수 있다. 수분 센서(170)들은 본체의 전방 에지와 평행하게 일렬로 정렬되어 배치될 수 있다. 참고로, 수분 센서(170)들은 도 3, 도 4 및 도 6에서 도시된 바와 같이, 본체의 하부에 설치되는 커버에 마련된 센서 수용부에 배치되며, 센서 수용부는 본체의 전방 에지와 평행하게 형성된다.
일 실시예에 따르면, 로봇(100)의 후방 주행 거리(b2)는 수분 센서(170)들의 정렬선과 본체의 전방 에지 사이의 간격(b21)과 미리 설정된 마진 거리(b22)의 조합으로 이루어질 수 있다. 수분 센서(170)들의 정렬 선과 본체의 전방 에지 사이의 간격(b21)은 로봇(100)의 설계에 기초하여 달리 설정될 수 있으며, 그 값은 메모리에 미리 저장될 수 있다. 또한, 미리 설정된 마진 거리(b22)도 메모리에 미리 저장될 수 있다.
수분 센서(170)들의 정렬선과 본체의 전방 에지 사이의 간격(b21)만큼만 이동하게 되면, 경우에 따라 로봇(100)이 오염물(P1)로부터 완전히 벗어나지 못하는 경우가 발생할 수 있고, 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇(100)은 이를 예방하기 위해 마진 거리(b22)를 마련하고 있다. 이를 통해 로봇(100)은 오염물(P1)로부터 완전히 벗어나 추가적인 동작을 후속적으로 수행할 수 있다.
한편, 도 8의 S830, 도 9의 S940에서 전술한 바와 같이, 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇(100)은 후방 주행을 하는 동안, 또는 후방 주행을 한 이후에 수분 센서(170)의 상태를 확인할 수 있다. 고체와 달리 액상의 오염물(P1)은 물체와 접촉하여 확산될 수 있으므로 추가적인 동작을 수행하기 이전에 로봇(100)으로부터 액상 오염물(P1)이 제거되었음을 확인하여야 하며, 그렇지 않으면 액상의 오염물(P1)이 더 확산될 수 있다. 일 실시예에 따른 로봇(100)은, 후방 주행을 하는 동안, 또는 후방 주행을 한 이후에 이전에 오염물(P1)을 감지한 수분 센서(170)가 여전히 센싱 신호를 발생시키는지 식별할 수 있다. 이때, 이전에 오염물(P1)을 감지한 수분 센서(170)가 여전히 센싱 신호를 발생시키면, 액상 오염물(P1)이 로봇(100)의 본체 또는 본체의 적어도 일부에 남아있는 것으로 식별되고, 로봇(100)은 추가적인 주행을 수행하지 않고 정지한다. 반면, 이전에 오염물(P1)을 감지한 수분 센서(170)로부터 센싱 신호가 식별되지 않으면 액상 오염물(P1)은 본체로부터 제거된 것으로 식별되고, 로봇(100)은 추가적인 주행을 수행할 수 있다.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 도 8의 S820, 또는 도 9의 S925의 다른 구현예를 설명하기 위한 흐름도이다.
일 실시예에 따르면, 오염물을 검출한 센서들 중 최외측 센서가 포함된 경우, 최외측 센서 방향에 오염물이 얼마나 더 존재하는지 알 수 없다. 경우에 따라, 전체 오염물 중 극히 일부에 대해서만 감지하게 된 것으로서 오염물의 전체 범위를 특정한 주행 불가 영역을 설정하지 못할 수도 있으나, 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇은 전체 오염물에 대한 주행 불가 영역을 설정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 로봇은 주행 중 수분 센서에 의해 오염물이 검출되면, 그 오염물을 검출한 수분 센서들의 위치 및 개수 중 적어도 하나에 기초하여 최초의 주행 불가 영역을 설정할 수 있다(S1510).
최초의 주행 불가 영역은 제1 주행 불가 영역으로 호칭될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 로봇은 오염물을 검출한 수분 센서들 중 최외측 센서가 포함되어 있는지 식별할 수 있다(S1520).
일 실시예에 따르면, 오염물을 검출한 수분 센서들 중 최외측 센서가 포함된 경우, 로봇은 제1 주행 불가 영역과 반대 방향(예를 들어, 후방)으로 주행할 수 있다(S1530).
일 실시예에 따르면, 로봇은 오염물을 검출한 최외측 센서가 위치한 방향으로 이동할 수 있다(S1540). 여기서, 로봇은 수평으로 이동할 수 있다.
최외측 센서의 경우에는 외측 방향으로 다른 수분 센서가 존재하지 않으므로, 로봇은 최외측 센서보다 외측에 존재할 수 있는 오염물의 위치 및/또는 범위를 확인할 수 없다. 이에, 로봇은 오염물을 검출한 수분 센서들 중 최외측 센서가 포함되었다면, 그 최외측 센서의 방향으로 로봇을 이동시킴으로써 오염물의 위치 및/또는 범위를 재확인할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 로봇은 기 설정된 제1 주행 불가 영역을 향해 다시 전방으로 주행할 수 있다(S1550).
일 실시예에 따르면, 로봇은 다시 전방으로 주행함으로써, 오염물과 새롭게 감지한 수분 센서들의 위치 및 개수 중 적어도 하나에 기초하여 제2 주행 불가 영역을 설정할 수 있다(S1560). 제2 주행 불가 영역은 제1 주행 불가 영역과 위치 및/또는 범위가 상이하게 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 로봇은 새롭게 오염물을 검출한 수분 센서들 중 직전에 오염물을 검출한 최외측 수분 센서가 포함되었는지 식별할 수 있다(S1570).
일 실시예에 따르면, 새롭게 오염물을 검출한 수분 센서들 중 직전에 오염물을 검출한 최외측 수분센서가 포함된 경우, 로봇은 S1530 내지 S1570의 전술한 동작을 반복하며, 제3 내지 제N 주행 불가 영역을 설정한다. 여기서 N은 자연수이며, 직전의 오염물을 검출한 최외측 수분 센서가 새롭게 오염물을 검출한 수분 센서들 중 어느 하나로 포함되지 않을 때의 차수를 나타낸다.
일 실시예에 따르면, 로봇은 설정된 제1 내지 제N 주행 불가 영역을 통합하여 최종 주행 불가 영역을 설정할 수 있다(S1180). 다시 말해, 로봇은 이전에 오염물을 검출한 최외측의 수분 센서가 오염물을 검출한 수분 센서들 중 어느 하나로 포함되지 않을 때까지 로봇을 그 최외측 수분 센서의 방향으로 이동시켜 복수의 주행 불가 영역들을 획득하고, 주행 불가 영역들을 병합함으로써 최종 주행 불가 영역을 획득할 수 있다. 이후, 로봇은 획득된 최종 주행 불가 영역을 회피하여 주행할 수 있다.
도 16, 16, 18, 19 및 20은, 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 도 15의 다른 구현예를 설명하기 위한 참고도이다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 로봇(100)이 오염물(P2)을 향하여 주행하게 된 결과, 수분 센서(170) 중 적어도 일부는 오염물(P2)을 감지하게 된다. 도 17의 로봇(100)은 4 개의 수분 센서(170)를 구비한 것으로 도시하였으나, 본 개시의 다양한 실시예는 이에 한정되지 않는다. 도 17을 참조하면, 로봇(100)의 4 개의 수분 센서(170)들 중 최외측 센서를 포함하는 좌측 2 개의 센서가 오염물(P2)을 감지한다.
일 실시예에 따르면, 로봇(100)에 구비된 하나 이상의 프로세서는 오염물(P2)을 감지한 센서의 위치 및/또는 개수에 기초하여 주행 불가 영역(A2)을 설정할 수 있다. 구체적으로, 주행 불가 영역(A2)의 한 변의 길이(w2)를 결정하고, 결정된 한 변의 길이(w2)에 상응하는 주행 불가 영역(A2)을 설정할 수 있다. 한 변의 길이(w2)가 결정되면, 결정된 변의 길이(w2)와 동일하거나 연관된 다른 변의 길이(h2)를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 가상선의 길이 값(w2)은 3 종의 길이 값의 조합으로 이루어질 수 있다. 3 종의 길이 값은, 오염물(P2)을 감지한 수분 센서(170)들 간의 거리 값(w22), 오염물(P2)을 감지한 수분 센서(170)와 인접하게 위치하고 오염물(P2)을 감지하지 않은 수분 센서(170)와의 거리 값(w23), 최외측 센서로부터 소정의 거리만큼 마련된 마진 거리 값(w21)을 포함한다. 즉, 도 17의 예시적인 실시예에 따른 가상선은 도 13의 예시적인 실시예에 따른 가상선과 비교하여 최외측 센서로부터 소정의 거리만큼 마련된 마진 거리 값(w21)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 마진 거리 값(w21)은 최외측 센서가 위치한 방향으로 연장되는 가상선의 길이 값을 말한다. 이처럼, 마진 거리 값(w21)을 더 포함하는 것은, 최외측 센서는 본체의 가장 외측에 마련되는 수분 센서(170)로서 외측으로 인접한 다른 수분 센서가 존재하지 않기 때문이며, 마진 거리 값(w21)은, 예를 들어, 사용자에 의해 매뉴얼하게 미리 설정될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이처럼 결정된 가상선 및 그 가상선의 길이 값에 기초하여 주행 불가 영역을 설정하는 나머지 동작은 도 13에서 설명한 바와 동일하므로 중복된 설명은 생략한다.
도 18을 참조하면, 오염물(P2) 전체에 대한 주행 불가 영역(AS23)을 설정하기 위한 추가적인 동작을 설명한다. 로봇(100)은 최외곽의 수분 센서(170)가 오염물(P2)을 감지한 것으로 식별되면, 최외측 수분 센서(170)가 배치된 방향으로 이동한다. 이때, 로봇(100)의 주행은, 예를 들어, 후방 주행-평행 주행-전방 주행 순서대로 이루어지게 되며, 후방 주행의 경우에는 도 14에서 전술한 방식으로 소정의 거리만큼 후방으로 주행하게 된다. 또한, 일 실시예에 따르면, 도 8의 S830, 도 9의 S940에서 전술한 바와 같이, 로봇(100)은 후방 주행을 하는 동안, 또는 후방 주행을 한 이후에 수분 센서(170)의 상태를 확인할 수도 있다.
다시 도 18을 참조하면, 최외측 수분 센서(170)가 배치된 방향으로 주행하는 로봇(100)은 재차 오염물(P2)을 감지하게 되고, 로봇(100)은 새롭게 감지한 수분 센서(170)의 개수 및/또는 위치에 기초하여 새로운 주행 불가 영역(A3)을 설정한다. 일 실시예에 따른 로봇(100)은, 최초로 오염물(P2)을 감지한 최외측 수분 센서(170)가 오염물(P2)을 감지하지 않을 때까지 이동과 주행 불가 영역(A3)의 설정을 반복한다. 최외측 수분 센서(170)가 오염물(P2)을 감지하지 않는 것으로 식별되면, 로봇(100)은 누적된 주행 불가 영역을 병합하여 최종 주행 불가 영역(AS23)을 설정할 수 있다.
도 19 및 도 20은 최외측 수분 센서(170)가 배치된 방향으로 로봇(100)이 이동하는 중 다른 방향의 최외측 수분 센서(170)가 오염물(P2)을 감지하는 경우를 예시적으로 도시하고 있다.
도 19는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 다른 방향에 위치한 최외측 수분 센서(170)의 위치 방향으로 소정의 마진 길이 값을 부여하는 경우를 예시적으로 도시하고, 도 20은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 다른 방향에 위치한 최외측 수분 센서(170)의 위치 방향에 대해서는 소정의 마진 길이 값을 부여하지 않는 경우를 예시적으로 도시한다.
도 19을 참조하면, 전체 오염물(P2)에 대한 최종 주행 불가 영역(AS24)을 설정하기 위해, 로봇(100)은 좌측으로 이동하며 하나 이상의 주행 불가 영역(A2, A4)을 획득하고 있다. 이처럼, 좌측으로 이동하던 중 로봇(100)의 이동 방향과 반대되는 방향에 위치한 최우측 수분 센서(170)를 통해 오염물(P2)을 감지할 수 있다. 최우측의 수분 센서(170)도 최외측 수분 센서(170)들 중 어느 하나에 해당하므로, 로봇(100)은 우측으로 소정의 마진 길이 값(w43)을 부여하고, 마진 길이 값(w43)을 포함하는 가상선의 길이 값(w4)을 획득할 수 있다. 로봇(100)은 획득된 가상선의 길이 값(w4)을 이용하여 주행 불가 영역(A4)을 획득할 수 있다. 즉, 주행 불가 영역(A4)에 대한 가상선의 길이 값(w4)은 오염물(P2)을 감지한 수분 센서와 감지하지 않은 수분 센서와의 제1 거리 값(w41), 오염물(P2)을 감지한 수분 센서들 간의 제2 거리 값(w42), 및 마진 거리 값(w43)으로 구성될 수 있다.
로봇(100)은 최종 주행 불가 영역(AS24)을 설정하기 위해 이동하던 방향, 즉 최좌측 수분 센서(170)에 의해 오염물(P2)이 감지되지 않는 경우, 메모리에 누적되어 저장된 모든 주행 불가 영역(A2, A4)을 병합하여 최종 주행 불가 영역(AS24)을 생성할 수 있다. 도 19는 2 개의 주행 불가 영역(A2, A4)을 병합하는 경우를 예시적으로 도시하였으나, 최좌측 수분 센서(170)를 통해 오염물(P2)이 감지되지 않을 때까지 주행 불가 영역을 추가적으로 생성될 수 있으며, 병합의 대상이 되는 주행 불가 영역의 개수가 2개로 한정되는 것은 아니다.
도 20을 참조하면, 도 19와 마찬가지로 전체 오염물(P2)에 대한 최종 주행 불가 영역을 설정하기 위해, 로봇(100)은 좌측으로 이동하며 하나 이상의 주행 불가 영역(A2, A5)을 획득하고 있다. 이처럼, 좌측으로 이동하던 로봇(100)은 이동 방향과 반대되는 방향에 위치한 최우측 수분 센서(170)를 통해 오염물(P2)을 감지할 수 있다. 이때 로봇(100)은 최우측 수분 센서(170)이 우측으로 마진 길이 값(도 19의 w43)을 부여하지 않을 수 있다. 구체적으로, 로봇(100)은 우측 방향으로 소정의 마진 길이 값을 부여하지 않고, 오염물(P2)을 감지한 수분 센서(170)와 오염물(P2)을 감지하지 않은 인접 수분 센서(170)와의 제1 거리 값(w51) 및 오염물(P2)을 감지한 수분 센서들 간의 제2 거리 값(w52)을 이용하여 가상선의 길이 값(w5)을 획득할 수 있다. 따라서, 도 20에 도시된 구현예에서의 가상선의 길이 값은 도 19에 도시된 구현예에서의 가상선의 길이 값 보다 마진 길이 값(도 19의 w43) 만큼 더 짧은 길이 값을 갖는다.
도 19에 도시된 최종 주행 불가 영역(AS24)은 도 20에 도시된 최종 주행 불가 영역(AS25) 보다 더 넓게 설정되고 있음을 확인할 수 있다. 도 19의 구현예에 따르면 주행 불가 영역을 충분히 넓게 확보할 수 있다는 이점이 있다. 도 20의 구현예에 따르면 주행 불가 영역을 실제 오염물(P2)에 해당하는 영역에 근접하게 획득할 수 있다는 이점이 있다.
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본 문서를 통해 설명된 로봇(100 ,200)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: compact disc read only memory), 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.
본 개시가 그의 다양한 실시예를 참조하여 도시되고 설명되었지만, 첨부된 청구범위 및 그 균등물에 의해 정의된 본 개시의 사상(spirit) 및 범위(scope)를 벗어나지 않고, 형태와 세부사항의 다양한 변경이 이루어질 수 있는 것으로 해당 기술 분야의 통상의 기술자에게 이해될 수 있다.

Claims (15)

  1. 로봇에 있어서,
    상기 로봇의 외관을 형성하는 하우징;
    상기 하우징의 하방에서 결합 가능하게 마련되는 커버;
    상기 하우징과 상기 커버 사이에 배치되는 2 이상의 센서 구조체;
    를 포함하고,
    상기 2 이상의 센서 구조체의 각각의 센서 구조체는, 전도성 플레이트, 및 센서 전극을 포함하고,
    상기 커버는, 상기 2 이상의 센서 구조체를 상기 커버와 상기 하우징 사이에 배치하기 위한 수용부를 포함하는,
    로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수용부는 상기 2 이상의 센서 구조체의 총 개수에 대응되도록 마련되고, 상기 수용부 중 적어도 일부는 상기 커버의 중앙에 배치되는 로봇.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수용부는 상기 커버로부터 하부로 연장된 보호면, 상기 보호면과 소정의 각도를 갖는 받침면을 포함하고,
    상기 2 이상의 센서 구조체는 상기 받침면 상에 배치되는, 로봇.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수용부의 적어도 일부는 주행방향과 평행한 받침면으로 구성되고,
    상기 2 이상의 센서 구조체는 상기 받침면 상에 배치되는, 로봇.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수용부는 상기 센서 구조체를 고정하기 위한 리세스와 돌기를 갖고,
    상기 전도성 플레이트는 상기 리세스와 돌기에 의해 상기 수용부의 내측으로 결착되는, 로봇.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 커버는 상기 커버의 하부 방향으로 돌출된 형상을 갖는 하나 이상의 가이드부를 포함하고,
    상기 하나 이상의 가이드부와 상기 수용부는 교번적으로 배치되는, 로봇.
  7. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 휠, 상기 휠과 연결되어 상기 휠에 회전력을 제공하는 드라이브 시스템을 더 포함하고,
    상기 2 이상의 센서 구조체는, 상기 로봇의 전후방을 잇는 주행 기준선과 직교하는 가상의 수평 기준선을 따라 일렬로 서로에 대해 이격되어 배열되는, 로봇.
  8. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 프로그램을 저장하는 메모리;
    상기 적어도 하나의 프로그램의 적어도 하나의 명령어(instruction)를 실행시키는 프로세서;
    를 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 명령어가 실행되면, 상기 프로세서는,
    상기 2 이상의 센서 구조체 중 적어도 일부를 통해 전방 바닥면의 오염물을 검출하는 동작,
    상기 오염물을 검출한 센서 구조체를 식별하는 동작,
    상기 식별된 센서 구조체의 위치, 개수 중 적어도 하나에 기초하여 주행 불가 영역을 설정하는 동작,
    을 수행하는, 로봇.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 명령어가 실행되면, 상기 프로세서는,
    상기 오염물이 검출되면 후방으로 주행하는 동작,
    상기 후방으로 주행한 이후, 또는 상기 후방으로 주행하는 동안 상기 오염물을 검출한 센서 구조체에 관한 센싱 신호를 식별하는 동작,
    상기 오염물을 검출한 센서 구조체로부터 센싱 신호가 식별되면 주행을 정지하고, 상기 센싱 신호가 식별되지 않으면 상기 주행 불가 영역을 지나가지 않도록 주행을 재개하는 동작,
    을 수행하는, 로봇.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 명령어가 실행되면, 상기 프로세서는,
    상기 2 이상의 센서 구조체들 모두가 상기 전방의 오염물을 감지하면 상기 주행 불가 영역을 설정하되, 주행을 정지하는 동작을 수행하는, 로봇.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 주행 불가 영역을 설정하기 위해:
    상기 주행 불가 영역을 설정하기 위한 기준 가상선을 획득하는 동작;
    상기 기준 가상선을 이용하여 다각형 영역을 생성하기 위한 2 이상의 잔여 가상선을 획득하는 동작;
    상기 기준 가상선 및 상기 잔여 가상선을 연결하여 상기 다각형 영역을 획득하는 동작; 및
    상기 다각형 영역에 상응하는 영역을 상기 주행 불가 영역으로 설정하는 동작;
    을 수행하는, 로봇.
  12. 청소 로봇에 있어서,
    본체;
    상기 본체의 외관을 형성하는 제1 하우징;
    상기 제1 하우징의 전방에 결합되는 제2 하우징;
    상기 본체의 양 측면에 결합되며 청소 로봇을 주행시키기 위한 드라이브 시스템;
    상기 제2 하우징의 하방에 결합 가능하게 설치된 청소 툴 어셈블리;
    를 포함하고,
    상기 청소 툴 어셈블리는, 청소 툴, 상기 청소 툴과 연결되고 상기 청소 툴의 적어도 일부를 노출시키는 개구를 갖는 커버, 상기 커버와 결합되어 상기 커버와 상기 제2 하우징 사이에 배치되는 센서 구조체를 포함하고,
    상기 센서 구조체는, 전도성 플레이트, 및 센서 전극을 포함하는, 청소 로봇.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 커버는 상기 센서 구조체를 상기 커버와 상기 제2 하우징 사이에 배치하기 위한 수용부를 포함하는, 청소 로봇.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 청소 툴 어셈블리는 복수의 센서 구조체를 포함하고,
    상기 수용부는 상기 복수의 센서 구조체의 총 개수에 대응되도록 이격 배치되어 마련되는, 청소 로봇.
  15. 외관을 형성하는 하우징, 상기 하우징의 하방에서 결합 가능하게 마련되는 커버, 상기 하우징과 상기 커버 사이에 배치되는 복수의 센서 구조체를 포함하는, 로봇, 또는 청소 로봇에 의해 수행되는 제어 방법에 있어서,
    상기 복수의 센서 구조체 중 하나 이상의 센서 구조체를 통해 전방 바닥면의 오염물을 검출하는 동작;
    상기 복수의 센서 구조체 중 상기 오염물을 검출한 센서 구조체를 식별하는 동작;
    상기 식별된 센서 구조체의 위치, 개수 중 적어도 하나에 기초하여 주행 불가 영역을 설정하는 동작;
    을 포함하는, 제어 방법.
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