KR101152251B1 - 다중 로봇 제어시스템 및 다중 로봇 제어방법 - Google Patents
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Abstract
각각 다수의 동작 임무를 수행하는 다수의 로봇과, 다수의 로봇들의 동작 정보 및 데이터 통신을 위한 경로를 제공하는 네트워크 및 다수의 로봇들이 수행할 임무를 단위임무별로 제약조건에 부합되도록 계획하고 네트워크를 이용한 데이터 통신을 통해 실시간으로 관리를 수행하는 서버를 포함하여 이루어지는 다중 로봇 제어 시스템 및 이를 이용하여,
다수의 로봇에 대한 N개의 단위 임무를 활용하여 네트워크 구성에 의한 임무를 계획하는 과정; 다수의 로봇에 대하여 임무를 할당하는 과정; 계획된 임무에 대비하여 다수의 로봇들에 의한 임무 수행 간에 발생하는 불일치를 해소하기 위하여 수동 또는 자동적으로 각 로봇의 임무를 관리하는 과정을 수행하는 다중 로봇 제어 방법.
다수의 로봇에 대한 N개의 단위 임무를 활용하여 네트워크 구성에 의한 임무를 계획하는 과정; 다수의 로봇에 대하여 임무를 할당하는 과정; 계획된 임무에 대비하여 다수의 로봇들에 의한 임무 수행 간에 발생하는 불일치를 해소하기 위하여 수동 또는 자동적으로 각 로봇의 임무를 관리하는 과정을 수행하는 다중 로봇 제어 방법.
Description
본 발명은, 다중 로봇을 운용하기 위한 제어시스템 및 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다중 로봇의 임무를 구성하고, 그 임무 수행의 관리를 최적화할 수 있는 제어시스템 및 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 자율로봇(autonomous robot) 제어 소프트웨어구조는 지능을 갖기 위한 숙고형 제어(deliberative control) 소프트웨어와, 자율적인 반응성을 갖기 위한 반응형 제어(reactive control) 소프트웨어가 혼합(hybrid)된 형태의 3계층 제어구조(3-tier control architecture)를 갖는다. 하지만 지금껏 수행되어온 로봇 제어 소프트웨어구조 분야는 많은 부분이 추상적인 구조의 기술에 중점을 두고 있으며 아직까지 구체적인 구현 방식에 대해 개시된 바 없다.
분산화된 소프트웨어 통합을 위한 미들웨어(middleware) 기술은 현재까지 실질적으로 병렬 컴퓨터 기술과 같이 기업 수준의 컴퓨터 소프트웨어를 위한 기술로 발전되어 왔다. 따라서 많은 부분 로봇과 같은 시스템이 요구하는 실시간성 보장에 관한 내용이 누락되었고, 오직 독립적인 통신 미들웨어 또는 독립적인 플랫폼 미들웨어에 관한 종래기술만 존재할 뿐 전 계층을 포괄적으로 포함하는 미들웨어에 관한 발명은 아직 개시된 바 없다.
최근, 분산화된 소프트웨어 통합기술을 로봇에 적용하여 개시된 예로서는 일본에서 개발하여 국내 출원한 특허2000-7015057호(출원인:소니 가부시끼 가이샤, 이데이 노부유끼)의 유명한 페트(pet)형 로봇의 오브젝트(object)간 통신방법에 관한 발명이 있다.
로봇의 운용은 근접제어, 원격통제 및 자율에 의하여 가능하다. 그 중에서 자율에 의한 로봇 운용을 위해서는 로봇으로 하여금 부여된 임무를 자율?지속적으로 수행할 수 있도록 임무의 생성 및 그 관리 방법이 요구되며, 필요시 적절한 운용자 개입이 가능하여야 한다.
로봇에 부여되는 임무는 이동 또는 감시와 같은 하나의 행위로 이루어지기도 하지만, 필요시 서로 상이한 특성을 갖는 다수의 행위로 조합되어 구성될 수도 있다. 예를 들면, 특정 지점으로 이동한 후에 감시를 수행하는 것을 들 수 있다. 하지만, 로봇이 하나의 행위만이 아닌 수행 특성이 서로 상이한 다수의 행위를 순차적으로 자율적으로 수행하도록 하기 위한 임무계획 방법은 아직 개발된 바 없다. 또한, 그 임무계획에 대한 관리 방법 역시 그러하다. 또한, 로봇이 임무를 자율적으로 수행함에 있어서도 적절한 운용자 개입이 요구되고 있으나, 이에 대한 해결방안 역시 구체적으로 제시된 바 없다.
도 1은 종래 기술에 따른 다중 로봇의 제어를 나타낸 예시도로서, 단위임무를 활용하는 형태로서 다중 로봇의 임무계획을 도시하였다. 임무(101)는 그 구성요소(102), 즉, 단위임무를 사전에 식별, 정의하고, 시간의 흐름에 따라 각각의 단위임무에 대한 제약조건(개시시각, 종료시각 및 지속시간)의 설정을 통하여 전체적인 임무를 계획할 수 있음을 포함한다.
하지만, 도 1의 임무 도시 방법에 의하면, 단위임무가 어디서 수행되는지 그리고 단위임무 사이의 상호관계를 표현할 수 없다는 단점이 있다.
본 발명은 로봇이 자율적?지속적으로 임무를 수행할 수 있도록 계획을 설정하고 관리할 수 있는 다중 로봇 제어 시스템 및 다중 로봇 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 단위임무에 시간적 제약조건을 설정하고 그에 기초하여 단위임무의 임무관리를 가능하게 하는 다중 로봇 제어 시스템 및 다중 로봇 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 필요에 따라 적절한 운용자 개입이 가능한 다중 로봇 제어 시스템 및 다중 로봇 제어 방법을 제공하는 것이다.
이러한 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다중 로봇 제어 시스템은 각각 다수의 동작 임무를 수행하는 다수의 로봇; 상기 다수의 로봇들의 동작 정보 및 데이터 통신을 위한 경로를 제공하는 네트워크; 및 상기 다수의 로봇들이 수행할 임무를 단위임무별로 제약조건에 부합되도록 계획하고 상기 네트워크를 이용한 데이터 통신을 통해 실시간으로 관리를 수행하는 서버를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다중 로봇 제어 시스템의 다른 구성의 특징은 상기 다수의 로봇이 수행하는 단위 임무에 대한 제약조건이 장소 및 시간적 제약조건을 포함하며, 상기 시간적 제약조건은 개시시각, 종료시각 및 지속시간을 포함하는 점이다.
본 발명에 따른 다중 로봇 제어 시스템의 또 다른 구성의 특징은 상기 시간적 제약조건이 서버에서 로봇의 임무를 계획할 때 전체 또는 부분적으로 설정될 수 있다는 점이다.
본 발명에 따른 다중 로봇 제어 시스템의 또 다른 구성의 특징은 상기 서버가 각 단위 임무별로 불일치 발생 및 돌발 상황 발생에 대하여 상기 로봇 동작 임무에 각 단위시간 구간별로 로봇의 위치 및 이동을 고려하여 실시간으로 관리하는 점이다.
본 발명에 따른 다중 로봇 제어 시스템의 또 다른 구성의 특징은 상기 서버가 로봇의 동작 임무에 대하여 경유점/임무점/임무선을 실시간으로 추가할 수 있다는 점이다.
본 발명에 따른 다중 로봇 제어 시스템의 또 다른 구성의 특징은 상기 서버가 로봇의 임무 수행에 대하여 제약조건 대비 불일치가 발생할 때, 순연(deferment), 단축(curtailment), 취소(cancel), 대기(stand-by), 견인(pull) 및 신장(extension) 중 어느 하나의 제어 신호를 선택하여 로봇을 실시간으로 관리하는 점이다.
본 발명에 따른 다중 로봇 제어 방법은 다수의 로봇에 대한 N개의 단위 임무를 활용하여 네트워크 구성에 의한 임무를 계획하는 과정; 상기 다수의 로봇에 대하여 임무를 할당하는 과정; 상기 계획된 임무 대비하여 다수의 로봇들에 의한 임무 수행 간에 발생하는 불일치를 해소하기 위하여 수동 또는 자동적으로 각 로봇의 임무를 관리하는 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다중 로봇 제어 방법의 다른 특징은 상기 임무 계획단계가, 임무의 계획을 위하여, 출발점/목표점/경유점/임무점/임무선을 활용하여 임무계획 네트워크를 구성하는 단계와; 단위임무별로 시간적 제약조건(개시시각, 종료시각, 지속시간)을 전체 또는 부분적으로 설정하는 방법을 더 포함하는 점이다.
본 발명에 따른 다중 로봇 제어 방법의 또 다른 특징은 다수의 로봇에 대하여 임무를 할당하는 과정이 선후관계, 로봇 협업 및 임무부하를 고려하여 최적의 임무를 할당하는 점이다.
본 발명에 따른 다중 로봇 제어 방법의 또 다른 특징은 상기 선후관계를 고려하여 임무를 할당하는 과정이 mi는 i번째 단위임무, mi'는 i번째 단위임무의 후속임무, te i는 mi의 종료시각, ts i'는 mi'의 개시시각을 나타낼 때, mi와 mi' 사이에 mi>mi'의 관계가 존재할 때, te i≤ts i'가 만족되도록 임무를 할당하는 점이다.
본 발명에 따른 다중 로봇 제어 방법의 또 다른 특징은 상기 로봇협업을 고려하여 임무를 할당하는 과정은 주어진 조건에 따라 강제적 협업과 자율적 협업으로 구분하여 임무 수행에 투입되는 로봇의 단위 임무를 할당하는 점이다.
본 발명에 따른 다중 로봇 제어 방법의 또 다른 특징은 상기 강제적 협업은 ts i'≤ts i≤te i' 또는 ts i'≤te i≤te i' 의 조건과 Xij + Xi'j' ≥ 2의 조건을 만족하는 때에 할당되는 점이다.
본 발명에 따른 다중 로봇 제어 시스템 및 다중 로봇 제어방법은 다음과 같은 효과를 나타낼 수 있다.
첫째, 로봇의 자율?지속적 운용에 있어서 다양한 수행 특성이 혼재한 복잡한 임무를 계획할 수 있다.
둘째, 로봇이 주어진 임무에 불일치하는 동작을 하는 경우, 자동적으로 또는 수동적으로 관리할 수 있다.
셋째, 로봇 운용 간 고려하여야 할 요소의 변화에 대하여 임무의 재계획이 가능하다.
도 1은 종래 기술에 따른 다중 로봇의 단위 임무 기반의 임무 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시에 따른 다중 로봇 제어의 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 다중 로봇 제어 방법의 진행 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 다중 로봇 제어 시스템의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 5는 단위임무에 설정된 시간적 제약조건에 의한 임무관리 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시에 따른 다중 로봇 제어의 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 다중 로봇 제어 방법의 진행 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 4는 본 발명에 따른 다중 로봇 제어 시스템의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 5는 단위임무에 설정된 시간적 제약조건에 의한 임무관리 개념도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명하는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록, 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공 되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타내며, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1의 단점을 극복하기 위한 본 발명에 따른 제어 방법에 의한 임무 수행은 도 2에서와 같이 수행된다. 이때, 로봇이 최초 출발하는 출발점(201)과 최종 목표점(207), 그 사이에 임무 수행을 위하여 경유해야 할 경유점(202, WP : Way Point); 그리고 실제 임무 수행이 이루어지는 임무점(203, MP : Mission Point, 로봇이 고정된 상태에서 단위임무가 수행되는 지점 또는 장소) 및 임무선(204, ML : Mission Line, 로봇의 이동 간에 단위임무가 수행되는 구간)을 활용하여 네트워크를 구성함으로써 임무를 계획할 수 있음을 포함한다.
본 발명에 따른 도 2의 일례와 같은 네트워크 구성에 의한 임무계획 방법은, 단위임무 사이의 상호관계(선후관계 등)뿐만 아니라 각각의 단위임무가 어디서 수행되는지 장소에 대한 정보를 표현 가능하다.
도 2에서 도시된 임무계획의 실례를 들어 보면, 로봇이 출발점(201)에서 집결장소(202)로 이동(단위임무 #1)하여 명령에 의거 임무개시선(203)으로 이동(단위임무 #3)한다. 이후 로봇은 임무개시선에서 차후 임무점까지 이동 간에 부임무(단위임무 #4, 예를 들어 "도로정찰")를 수행하고, 임무점(205)에서 주임무(단위임무 #5, 예를 들어 "감시")를 수행한다. 이후 계획된 시간에 의거 목표점까지 기동간 주임무(단위임무 #7, 예를 들어 "사격")를 실시한다. 임무 수행 지원을 위하여 출발점에서 경유점(206)으로의 부임무(단위임무 #2, 예를 들어 " 물자수송")와 주임무(단위임무 #7) 지원을 위한 부임무(단위임무 #6, 예를 들어 "표적획득")가 추가로 수행된다.
임무의 구성에 대하여, 도 2를 참조하여 구체적으로 살펴보면, 임무선, 임무점 및 경유점(이하 "노드") 사이에는 임무의 수행 방향을 고려한 선후관계가 성립될 수 있다. 그렇지 않은 것들에 대해서는 그 노드(예, 203)에서 수행되어야 할 단위임무의 개시 또는 종료시각 이전에 타 로봇에 그 단위임무를 할당하는 것이 가능하다. 이때, 그 로봇의 위치를 새로운 노드로 생성하여 기점으로 하는 새로운 임무선이 생성될 수 있다. 하지만, 도 2를 통해 나타낸 임무의 도시 방법 또한 종래의 기술(도 1)과 마찬가지로 단위 임무에 대한 시간적 제약(개시시각/종료시각/지속시각)에 대한 정보를 표현할 수 없다는 단점이 있다. 또한, 상기 목적은 본 발명에 따라, 계획된 임무의 수동적 또는 자동적 임무관리를 위하여, 단위임무에 시간적 제약조건을 설정하고 그에 기초하여 단위임무의 임무관리를 가능하게 함을 포함한다.
도 3은 본 발명에 따른 다중 로봇을 이용한 제어 방법의 진행 과정을 나타낸 흐름도이다.
다수의 로봇에 대한 N개의 단위 임무를 활용하여 네트워크 구성에 의한 임무를 계획하고(S301), 계획에 따라 상기 다수의 로봇에 대하여 임무를 할당하고(S302), 상기 계획된 임무 대비하여 다수의 로봇들에 의한 임무 수행 간에 발생하는 불일치를 해소하기 위하여 수동 또는 자동적으로 각 로봇의 임무를 관리하는 과정(S303)을 포함하여 이루어진다.
도 4는 본 발명에 따른 다중 로봇 제어 시스템의 구성을 나타낸 블럭도이다.
각각 다수의 동작 임무를 수행하는 다수의 로봇(11, 12, 13…1N), 상기 다수의 로봇(11, 12, 13…1N)의 동작 정보 및 데이터 통신을 위한 경로를 제공하는 네트워크(20); 상기 다수의 로봇들(11, 12, 13…1N)이 수행할 임무를 단위임무별로 제약조건에 부합되도록 계획하고 상기 네트워크(20)를 이용한 데이터 통신을 통해 실시간으로 관리를 수행하는 서버(30)를 포함하여 이루어진다.
상기 다수의 로봇(11, 12, 13…1N)이 수행하는 단위 임무에 대한 제약조건은 장소 및 시간적 제약조건을 포함하며, 상기 시간적 제약조건은 개시시각, 종료시각 및 지속시간을 포함한다. 상기 시간적 제약조건은 서버에서 로봇의 임무를 계획할 때 전체 또는 부분적으로 설정될 수도 있다.
상기 서버(30)는 각 단위 임무별로 불일치 발생 및 돌발 상황 발생에 대하여 상기 로봇 동작 임무에 각 단위시간 구간별로 로봇의 위치 및 이동을 고려하여 실시간으로 관리한다. 또한, 상기 서버(30)는 로봇의 동작 임무에 대하여 경유점/임무점/임무선을 실시간으로 추가할 수 있다. 상기 서버(30)는 로봇의 임무 수행에 대하여 제약조건 대비 불일치가 발생할 때, 순연(deferment), 단축(curtailment), 취소(cancel), 대기(stand-by), 견인(pull) 및 신장(extension) 중 어느 하나의 제어 신호를 선택하여 로봇을 실시간으로 관리한다.
도 5는 단위임무에 설정된 시간적 제약조건에 의한 임무관리 개념도이다. 상기 임무관리 방법에 대하여 구체적으로 설명하기 위하여 관련되는 부호 및 기호를 아래와 같이 정의한다.
mi: 단위임무 i (i=1, 2, … N)
ts i: mi의 개시시각
te i: mi의 종료시각
> : 두 단위임무 사이의 선후관계, 즉 mi > mi'는 mi가 mi'에 선행함을 의미
0: 설정 값 없음
각각의 단위임무에 대하여 시간적 제약조건(개시시각, 종료시각, 지속시간)은 임무 구성 단계에서 전체 또는 부분적으로 설정될 수 있음을 포함한다. 또한, 임의의 단위임무(301) mi와 mi' (mi > mi')가 수행됨에 따라서 mi에 설정된 제약조건 대비 불일치가 발생할 수 있으며, 그 발생은 사전에 예측될 수도 있다.
발생하는 불일치에 대하여 자동적인 임무관리를 위하여 다음의 6가지 임무관리 방법 중 하나가 mi에 적용될 수 있음을 포함한다.
? 순연(deferment): mi가 계획 대비 지연 종료되는 상황(302)에 있어서, 즉 , te i>ts i' , ts i = te i' 가 성립되고 가 불변적인 경우에 mi 순연(303)
? 단축(curtailment): te i > ts i' 일 때, ts i = te i' 가 성립되고, te i 가 불변적인 경우; 또는 이에 추가하여 ≠ 0일 때 (te i-ts i) ≥ 인 경우에 mi단축(304)
? 취소(cancel): te i > ts i' 일 때, ts i = te i' 가 성립되지 않거나 ts i=te i가 성립되고, te i가 불변적이고 ≠ 0일 때 (te i-ts i) < 인 경우에 취소(305)
? 대기(stand-by): mi가 계획 대비 조기 종료되는 상황에 있어서, 즉, te i<ts i, ts i=te i가 성립되지 않는 경우에 대기(305)
? 신장(extension): te i<ts i 이고 ts i가 가변적이고 te i가 불변적일 때, ts i=te i로 견인하거나; ≠ 0일 때 (te i-ts i) ≤ 인 를 만족하는 새로운 ts i까지 mi 신장(309)
또한, 상기 임무관리 방법은 mi와 mi' (mi > mi')에 있어서, 후속하는 mi 대신 수행 중에 있는 mi에 대해서도 동일하게 적용될 수 있음을 포함한다.
추가적으로, 상기 6가지의 임무관리 방법은 시간 및 지속시간 관련 제약의 입력에 따른 구현 외에도 단순히 시간과 지속시간 간의 우선순위에 의해서도 구현 가능함을 포함한다. 그에 대한 일례로서, te i > ts i 일 때, 만일 시간이 지속시간에 우선할 경우에는 "순연"이 적용되고; 반대로 지속시간이 시간에 우선할 경우에는 "단축"이 적용된다.
Rj: 로봇 j ()
Xij: 임무할당 결정변수, 임무가 Rj에게 할당되면 1, 그러하지 않을 경우 0.
Lj: 로봇 j의 임무부하
Lmax j: 로봇 j가 감내할 수 있는 최대 임무부하
상기 임무할당 방법은, N개의 단위임무로 구성된 임무에 대하여 다수의 로봇에게 할당함에 있어서 단위임무 간에 존재하는 선후관계, 로봇협업 및 임무부하를 고려하여 해결될 수 있음을 포함한다.
선후관계를 고려하는 방법에 대하여 구체적으로 살펴보면, 어떤 mi와 mi'사이에 mi>mi'관계가 존재할 경우, te i≤ts i'가 만족되도록 임무가 할당되어야 한다.
로봇협업을 고려하는 방법에 대하여 구체적으로 살펴보면, 어떤 mi와 mi'를 수행하기 위하여 2대 이상의 로봇에 의한 협업이 반드시 요구되는 강제적 협업은 mi를 기준으로 볼 때, 아래의 식 (1)과 식 (2)가 만족되어야 한다.
ts i'≤ts i≤te i' 또는 ts i'≤te i≤te i'…………………………………(1)
Xij + Xi'j' ≥ 2………………………………………………………(2)
강제적 협업에 해당하지는 않으나, 다른 이유로 말미암아 어떤 단위 임무를 K개의 단위임무, 즉 (k=1,2,...K)로 분할 수행하는 자율적 협업은 식 (3)이 만족하여야 한다.
또한, 자율적 협업 방법에 대하여, (k=1,2,...K)가 동시 수행될 경우에 있어서 협업에 투입되는 로봇의 수(K)와 연계하여 발생하는 협업의 효과로써 mk는 mi대비 그 지속시간이 아래의 식 (4)와 같이 단축 가능하다. 이는 임무할당에 있어서 임무부하 조정 및 분배에도 다양한 형태로 적용 가능함을 포함한다.
임무부하를 고려하는 방법에 대하여, 로봇j에게 할당된 임무부하는 임무지속시간으로 산정될 수 있고 그것이 감내할 수 있는 수준 이하이어야 하며, 이를 위하여 식 (5)가 만족하여야 한다.
또한, 로봇의 임무할당 방법에 대하여, 상기 임무관리 방법과 연계하여 임무 수행 간에 발생하는 불일치 해소 및 임무완수 가능성을 증대하기 위하여, 식 (6)의 임무부하 균등화 및 식 (7)의 임무 지속시간 최소화, 그리고 예측을 통한 임무재조정 등을 고려하여 실시간 적으로 로봇의 임무할당을 최적화할 수 있음을 포함한다.
또한, 로봇의 임무할당 방법에 있어서, 상기 임무관리 방법과 연계하여 임무 수행 간에 발생되는 불일치 해소 및 임무완수 가능성을 증대하기 위하여, 전체 임무수행시간을 단위시간으로 구분하여 관리할 수 있음을 포함한다.
각 단위임무별로 불일치 발생(빈도 및 그 확률적 분포 특성) 및 다양한 돌발상황(고장, 피탄/피격, 파손, 차질/지장, 기능 장애/상실 등 계획된 임무에 차질을 야기하는 사건 또는 변화)의 발생(빈도 및 분포 특성) 발생에 대하여 필요시 경유점/임무점/임무선을 추가할 수 있다. 또한, 각 단위시간 구간(시간 프레임, time frame)별로 로봇의 위치/이동을 고려한 실시간으로 임무할당을 최적화할 수 있다.
상기 실시간적 임무할당 최적화에 있어서, 도 2의 네트워크 구성에 의한 임무계획을 적용함과; 단위임무의 계획 대비 불일치 및 돌발상황의 발생과 관련된 빈도 및 분포 특성을 고려한 시뮬레이션 등의 확률적 방법을 적용함을 포함한다.
Claims (12)
- 각각 다수의 동작 임무를 수행하는 다수의 로봇;
상기 다수의 로봇들의 동작 정보 및 데이터 통신을 위한 경로를 제공하는 네트워크;
상기 다수의 로봇들이 수행할 임무를 단위임무별로 제약조건에 부합되도록 계획하고 상기 네트워크를 이용한 데이터 통신을 통해 실시간으로 관리를 수행하는 서버를 포함하여 이루어지며,
상기 다수의 로봇이 수행하는 단위 임무에 대한 제약조건은, 장소 및 시간적 제약조건을 포함하며,
상기 시간적 제약조건은 개시시각, 종료시각 및 지속시간을 포함하는 다중 로봇 제어 시스템. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 시간적 제약조건은 서버에서 로봇의 임무를 계획할 때 전체 또는 부분적으로 설정될 수 있는 것을 특징으로 하는 다중 로봇 제어 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 서버는 각 단위 임무별로 불일치 발생 및 돌발 상황 발생에 대하여 상기 로봇 동작 임무에 각 단위시간 구간별로 로봇의 위치 및 이동을 고려하여 실시간으로 관리하는 것을 특징으로 하는 다중 로봇 제어 시스템. - 제4항에 있어서,
상기 서버는 로봇의 동작 임무에 대하여 경유점/임무점/임무선을 실시간으로 추가할 수 있는 것을 특징으로 하는 다중 로봇 제어 시스템. - 제1항에 있어서,
상기 서버는 로봇의 임무 수행에 대하여 제약조건 대비 불일치가 발생할 때, 순연(deferment), 단축(curtailment), 취소(cancel), 대기(stand-by), 견인(pull) 및 신장(extension) 중 어느 하나의 제어 신호를 선택하여 로봇을 실시간으로 관리하는 것을 특징으로 하는 다중 로봇 제어 시스템. - 다수의 로봇에 대한 N개의 단위 임무를 활용하여 네트워크 구성에 의한 임무를 계획하는 과정;
상기 다수의 로봇에 대하여 임무를 할당하는 과정;
상기 계획된 임무 대비하여 다수의 로봇들에 의한 임무 수행 간에 발생하는 불일치를 해소하기 위하여 수동 또는 자동적으로 각 로봇의 임무를 관리하는 과정을 포함하며,
상기 임무 계획과정에서 계획되는 단위임무에 대한 제약조건은 장소 및 시간적 제약조건을 포함하며,
상기 시간적 제약조건은 개시시각, 종료시각 및 지속시간을 포함하여 이루어지는 다중 로봇 제어 방법. - 제7항에 있어서,
상기 임무 계획단계는,
임무의 계획을 위하여, 출발점/목표점/경유점/임무점/임무선을 활용하여 임무계획 네트워크를 구성하는 단계와;
단위임무별로 시간적 제약조건(개시시각, 종료시각, 지속시간)을 전체 또는 부분적으로 설정하는 방법을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 로봇 제어 방법. - 제7항에 있어서,
다수의 로봇에 대하여 임무를 할당하는 과정은,
선후관계, 로봇 협업 및 임무부하를 고려하여 최적의 임무를 할당하는 것을 특징으로 하는 다중 로봇 제어 방법. - 제9항에 있어서,
상기 선후관계를 고려하여 임무를 할당하는 과정은,
mi와 mi' 사이에 mi>mi'의 관계가 존재할 때,
te i≤ts i (여기에서, mi는 i번째 단위임무, mi'는 i번째 단위임무의 후속임무, te i는 mi의 종료시각, ts i'는 mi'의 개시시각을 나타냄)가 만족되도록 임무를 할당하는 것을 특징으로 하는 다중 로봇 제어 방법. - 제9항에 있어서,
상기 로봇협업을 고려하여 임무를 할당하는 과정은 주어진 조건에 따라 강제적 협업과 자율적 협업으로 구분하여 임무 수행에 투입되는 로봇의 단위 임무를 할당하는 것을 특징으로 하는 다중 로봇 제어 방법. - 제11항에 있어서,
상기 강제적 협업은 ts i'≤ts i≤te i' 또는 ts i'≤te i≤te i' 의 조건과 Xij + Xi'j' ≥ 2의 조건을 만족하고,
여기에서 ts i는 단위임무mi의 개시시각이고, ts i'는 단위임무mi의 후속임무mi'의 개시시각이고, te i는 단위임무mi의 종료시각이고, te i'는 단위임무mi의 후속임무mi'의 종료시각이며, Xij는 단위임무mi가 로봇j에게 할당되면 1이고 아니면 0인 변수이고, Xi'j'은 임무mi'가 로봇j'에 할당되면 1이고 아니면 0인 변수인 것을 특징으로 하는 다중 로봇 제어 방법.
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