KR101328992B1 - Method of avoiding obstacles for a mobile robot - Google Patents
Method of avoiding obstacles for a mobile robot Download PDFInfo
- Publication number
- KR101328992B1 KR101328992B1 KR1020120027794A KR20120027794A KR101328992B1 KR 101328992 B1 KR101328992 B1 KR 101328992B1 KR 1020120027794 A KR1020120027794 A KR 1020120027794A KR 20120027794 A KR20120027794 A KR 20120027794A KR 101328992 B1 KR101328992 B1 KR 101328992B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- obstacle
- person
- robot
- blocked
- mobile robot
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
- B25J9/00—Programme-controlled manipulators
- B25J9/16—Programme controls
- B25J9/1656—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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S901/00—Robots
- Y10S901/01—Mobile robot
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Robotics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
본 발명은 이동식 로봇의 장애물 회피 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이동식 로봇이 서비스를 위해 위치 이동을 하게 되는 경우, 로봇의 주행방향을 막고 있는 장애물이 물체 또는 사람인지를 판단하여 해당 장애물을 효과적으로 회피하기 위한 이동식 로봇의 장애물 회피방법으로서, 사람이 로봇의 주행방향을 고의적으로 연속하여 가로막는 경우, 로봇이 정해진 패턴 없이 랜덤 각도로 여러번 회전하면서, 고정된 물체에 의해 막혀 있어 진행할 수 없는 방향과, 개방되어 있으나 사람에 의해 일시적으로 가로막힌 방향을 판단하여 기억하고, 사람이 로봇의 주행방향을 막아서기 어렵도록 하기 위해 상기 개방된 방향 중 가장 각도 차이가 큰 2개의 방향을 각각 제1 방향 및 제2 방향으로 설정하여, 제1 방향을 향한 상태에서 순간적으로 제2 방향으로 회전하여 신속히 빠져나감으로써, 장애물에 의한 시간 지연을 최소화하여 서비스 수행능력을 향상시킬 수 있는 이동식 로봇의 장애물 회피 방법에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은, 이동식 로봇의 장애물 회피 방법에 있어서, 주행중에 장애물이 감지되면 장애물을 회피하기 위해 일방향으로 순차적으로 회전하는 단계와; 360도 이상 회전하여도 장애물이 계속 감지되는 경우, 임의로 선택된 랜덤 각도로 회전과 정지를 반복하면서 장애물을 감지하여, 고정된 물체에 의해 막혀있는 방향과 개방되어 있으나 사람에 의해 일시적으로 가로막힌 방향을 판단하여 기억하는 단계와; 개방되어 있으나 사람에 의해 일시적으로 주행방향이 가로막힌 방향이 존재하는 경우, 상기 개방되어 있으나 사람에 의해 일시적으로 가로막힌 방향들 중 가장 각도 차이가 큰 2개의 방향을 제1 방향 및 제2 방향으로 각각 설정하여, 제1 방향을 향해 정지한 상태에서 제2 방향으로 회전한 후, 주행을 계속함으로써 가로막은 사람을 회피하면서 빠져나가는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for avoiding obstacles of a mobile robot, and more particularly, when the mobile robot moves to a position for service, it is determined whether the obstacle blocking the driving direction of the robot is an object or a person to effectively prevent the obstacle. As an obstacle avoidance method of a mobile robot for avoiding, when a person deliberately blocks the running direction of a robot continuously, the robot is blocked by a fixed object and rotated several times at random angles without a predetermined pattern, and it cannot proceed, In order to make it difficult for a person to block the running direction of the robot, it is possible to determine and memorize a direction temporarily blocked by a person, and to open two directions having the largest angle difference among the open directions, respectively, in the first direction and the first direction. Set in two directions, instantaneously in the second direction and in the second direction By rotating the exit to escape quickly, it will minimize the delay due to obstacles on the Obstacle Avoidance of Mobile Robot ways to improve service performance.
To this end, the present invention provides an obstacle avoidance method of a mobile robot, comprising: sequentially rotating in one direction to avoid an obstacle when an obstacle is detected while driving; If the obstacle is still detected even if it is rotated more than 360 degrees, the obstacle is detected while repeating the rotation and stop at a randomly selected random angle, and the direction blocked by the fixed object and open but temporarily blocked by a person. Judging and storing; When there is a direction in which the driving direction is open but temporarily blocked by a person, the first direction and the second direction are two directions in which the angle of difference between the open but temporarily blocked by a person is greatest. Setting each, rotating in the second direction in a state of stopping in the first direction, and then exiting while avoiding a person blocked by continuing driving.
Description
본 발명은 이동식 로봇의 장애물 회피 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이동식 로봇이 서비스를 위해 위치 이동을 하게 되는 경우, 로봇의 주행방향을 막고 있는 장애물이 물체 또는 사람인지를 판단하여 해당 장애물을 효과적으로 회피하기 위한 이동식 로봇의 장애물 회피방법으로서, 사람이 로봇의 주행방향을 고의적으로 연속하여 가로막는 경우, 로봇이 정해진 패턴 없이 랜덤 각도로 여러번 회전하면서, 고정된 물체에 의해 막혀 있어 진행할 수 없는 방향과, 개방되어 있으나 사람에 의해 일시적으로 가로막힌 방향을 판단하여 기억하고, 사람이 로봇의 주행방향을 막아서기 어렵도록 하기 위해 상기 개방된 방향 중 가장 각도 차이가 큰 2개의 방향을 각각 제1 방향 및 제2 방향으로 설정하여, 제1 방향을 향한 상태에서 순간적으로 제2 방향으로 회전하여 신속히 빠져나감으로써, 장애물에 의한 시간 지연을 최소화하여 서비스 수행능력을 향상시킬 수 있는 이동식 로봇의 장애물 회피 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method for avoiding obstacles of a mobile robot, and more particularly, when the mobile robot moves to a position for service, it is determined whether the obstacle blocking the driving direction of the robot is an object or a person to effectively prevent the obstacle. As an obstacle avoidance method of a mobile robot for avoiding, when a person deliberately blocks the running direction of a robot continuously, the robot is blocked by a fixed object and rotated several times at random angles without a predetermined pattern, and it cannot proceed, In order to make it difficult for a person to block the running direction of the robot, it is possible to determine and memorize a direction temporarily blocked by a person, and to open two directions having the largest angle difference among the open directions, respectively, in the first direction and the first direction. Set in two directions, instantaneously in the second direction and in the second direction By rotating the exit to escape quickly, it will minimize the delay due to obstacles on the Obstacle Avoidance of Mobile Robot ways to improve service performance.
최근, 로봇 산업이 발전하면서 고정 설치되어 작업을 수행하던 종래의 산업용 로봇과 달리 자율적으로 이동하며 서비스를 제공하는 이동식 로봇이 다수 개발되고 있다.Recently, a number of mobile robots which autonomously move and provide a service have been developed unlike the conventional industrial robots which are fixedly installed and perform work as the robot industry develops.
이러한 이동식 로봇은 건물의 실내에 설치되어 자율 이동하면서 반송 업무 또는 안내 업무 등을 수행하게 되는데, 자율 이동하는 경우에는 안전을 위해 사람이나 물체에 충돌하지 않도록 이동해야만 한다. 특히, 많은 사람들이 이용하는 공공시설 내에 설치되어 안내 서비스를 수행하는 로봇 키오스크의 경우에는 충돌위험이 많아 안전하게 장애물을 회피할 수 있도록 설계되어 있다.Such a mobile robot is installed in the interior of a building to perform a transfer task or a guided task while autonomously moving, but in the case of autonomous movement, it must be moved so as not to collide with a person or an object for safety. In particular, a robot kiosk installed in a public facility used by many people to provide guidance services has a high risk of collision and is designed to safely avoid obstacles.
이와 같은 이동식 로봇은 전면 및/또는 측면에 초음파 센서 또는 적외선 센서 등으로 이루어지는 장애물감지센서가 구비되어 있어, 주행중에 고정된 물체나 사람 등의 장애물과 마주하게 되면, 장애물감지센서를 통해 상기와 같은 장애물을 감지하여 장애물을 우회하는 경로로 이동하도록 하고 있다.Such a mobile robot is provided with an obstacle detecting sensor made of an ultrasonic sensor or an infrared sensor on the front and / or side thereof, and when faced with an obstacle such as a fixed object or a person while driving, the above-mentioned obstacle detecting sensor is provided as described above. It detects obstacles and moves them in a path that bypasses them.
즉, 로봇이 주행하는 중 전방에 장애물이 감지되는 경우, 정지한 후 전방에 장애물이 감지되지 않을 때까지 일방향으로 순차적으로 계속 회전하여, 전방에 장애물이 감지되지 않으면 그 방향을 통해 이동하여 장애물을 회피하고 있다.That is, when an obstacle is detected in the front while the robot is running, the robot continues to rotate in one direction until the obstacle is not detected in the front, and if the obstacle is not detected in front, the robot moves through the direction to stop the obstacle. I'm evading.
그러나, 상기와 같은 이동식 로봇의 장애물 회피방법은 로봇이 전방에 장애물을 감지하여 회전하는 과정에서 360도 회전시에도 장애물이 계속 감지되는 경우, 사방이 막혀있다고 판단하여 로봇이 장애물을 회피하지 못하고 정지하는 문제점이 있었다.However, in the obstacle avoidance method of the above-mentioned mobile robot, if the obstacle is continuously detected even during 360 degree rotation while the robot detects the obstacle in front of the robot, it is determined that all sides are blocked and the robot does not avoid the obstacle and stops. There was a problem.
이러한 경우는 특히 사람이 로봇의 주행을 고의적으로 가로막는 경우 발생될 수 있는데, 로봇이 사람을 회피하여 주행하기 위해 회전하는 동안 사람이(특히, 어린이 등이) 로봇의 회전방향을 따라 돌면서 고의적으로 로봇의 전방을 가로막는 경우 로봇이 이를 고정된 장애물로 인식하여 회피하지 못해 정지함으로써 효율적인 회피 및 탈출이 어려운 문제점이 있었다.
This can happen, especially when a person deliberately blocks the robot's movement, while a person (especially a child) deliberately rotates along the direction of rotation of the robot while the robot rotates to avoid the person. In the case of blocking the front of the robot, it could not be avoided because the robot recognizes it as a fixed obstacle, so it has a problem that efficient evasion and escape are difficult.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 이동식 로봇이 서비스를 위해 위치 이동을 하게 되는 경우, 로봇의 주행방향을 막고 있는 장애물이 물체 또는 사람인지를 판단하여 해당 장애물을 효과적으로 회피하기 위한 이동식 로봇의 장애물 회피방법으로서, 사람이 로봇의 주행방향을 고의적으로 연속하여 가로막는 경우, 로봇이 정해진 패턴 없이 랜덤 각도로 여러번 회전하면서, 고정된 물체에 의해 막혀 있어 진행할 수 없는 방향과, 개방되어 있으나 사람에 의해 일시적으로 가로막힌 방향을 판단하여 기억하고, 사람이 로봇의 주행방향을 막아서기 어렵도록 하기 위해 상기 개방된 방향 중 가장 각도 차이가 큰 2개의 방향을 각각 제1 방향 및 제2 방향으로 설정하여, 제1 방향을 향한 상태에서 순간적으로 제2 방향으로 회전하여 신속히 빠져나감으로써, 장애물에 의한 시간 지연을 최소화하여 서비스 수행능력을 향상시킬 수 있는 이동식 로봇의 장애물 회피 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the above problems, when the mobile robot to move the position for the service, to effectively avoid the obstacle by determining whether the obstacle blocking the running direction of the robot is an object or a person As an obstacle avoidance method of a mobile robot, when a person deliberately blocks the running direction of a robot continuously, the robot rotates several times at random angles without a predetermined pattern, and is blocked by a fixed object and is open to a direction in which it cannot proceed. However, in order to make it difficult for a person to block the driving direction of the robot, the two directions having the greatest angular difference among the open directions are first and second directions, respectively. To rotate in the second direction instantaneously in the first direction. Quick exit by the exit, to minimize the time delay due to obstacles provide obstacle avoidance method for mobile robots that can improve service performance has its purpose.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이동식 로봇의 장애물 회피 방법에 있어서, 주행중에 장애물이 감지되면 장애물을 회피하기 위해 일방향으로 순차적으로 회전하는 단계와; 360도 이상 회전하여도 장애물이 계속 감지되는 경우, 임의로 선택된 랜덤 각도로 회전과 정지를 반복하면서 장애물을 감지하여, 고정된 물체에 의해 막혀있는 방향과 개방되어 있으나 사람에 의해 일시적으로 가로막힌 방향을 판단하여 기억하는 단계와; 개방되어 있으나 사람에 의해 일시적으로 주행방향이 가로막힌 방향이 존재하는 경우, 상기 개방되어 있으나 사람에 의해 일시적으로 가로막힌 방향들 중 가장 각도 차이가 큰 2개의 방향을 제1 방향 및 제2 방향으로 각각 설정하여, 제1 방향을 향해 정지한 상태에서 제2 방향으로 회전한 후, 주행을 계속함으로써 가로막은 사람을 회피하면서 빠져나가는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, the present invention provides an obstacle avoidance method of a mobile robot, comprising: sequentially rotating in one direction to avoid an obstacle when an obstacle is detected while driving; If the obstacle is still detected even if it is rotated more than 360 degrees, the obstacle is detected while repeating the rotation and stop at a randomly selected random angle, and the direction blocked by the fixed object and open but temporarily blocked by a person. Judging and storing; When there is a direction in which the driving direction is open but temporarily blocked by a person, the first direction and the second direction are two directions in which the angle of difference between the open but temporarily blocked by a person is greatest. Setting each, rotating in the second direction in a state of stopping in the first direction, and then exiting while avoiding a person blocked by continuing driving.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 사람이 로봇의 주행방향을 고의적으로 가로막아 사방이 장애물로 인식되는 경우, 로봇이 자체적으로 고정된 물체에 의해 막혀있는 방향과 개방되어 있으나 사람에 의해 일시적으로 가로막힌 방향을 각각 판단하여, 개방되어 있으나 사람에 의해 일시적으로 가로막힌 방향 중 가장 각도 차이가 큰 2개의 방향을 각각 제1 방향 및 제2 방향으로 설정하여, 제1 방향을 향한 상태에서 순간적으로 제2 방향으로 회전하여 가로막은 사람을 회피하면서 신속히 빠져나감으로써, 장애물에 대한 회피효율을 효과적으로 향상시킬 수 있으며, 장애물에 의한 시간 지연을 최소화하여 서비스 수행능력을 향상시킬 수 있다.
As described above, in the present invention, when a person deliberately blocks a moving direction of a robot and all sides are recognized as an obstacle, the present invention is open to a direction blocked by a fixed object by itself, but temporarily blocked by a person. The directions are determined, respectively, and the two directions that are open but have the greatest angular difference among the directions temporarily blocked by a person are set to the first direction and the second direction, respectively, and the second direction is instantaneously in the state toward the first direction. By avoiding people who are blocked by rotating in the direction quickly, it is possible to effectively improve the avoidance efficiency of obstacles, and to improve service performance by minimizing the time delay caused by obstacles.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 로봇의 장애물 회피 방법을 보여주는 순서도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 로봇의 장애물 회피 방법에서, 고정된 물체에 의해 막혀있는 방향을 감지하는 로봇의 동작상태를 보여주는 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 로봇의 장애물 회피 방법에서, 개방되어 있으나 사람에 의해 일시적으로 가로막힌 방향을 감지하는 로봇의 동작상태를 보여주는 도면
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 로봇의 장애물 회피 방법에서, 의도적으로 연속하여 로봇을 가로막는 사람을 회피하여 주행하는 로봇의 동작상태를 보여주는 도면1 is a flow chart showing an obstacle avoidance method of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing an operating state of a robot for detecting a direction blocked by a fixed object in the obstacle avoiding method of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.
3 is a view illustrating an operation state of a robot that detects a direction which is open but temporarily blocked by a person in an obstacle avoidance method of a mobile robot according to an embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a view illustrating an operation state of a robot traveling by avoiding a person who intentionally blocks a robot in an obstacle avoidance method of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 이탈하지 않는 한 이하의 실시예에 한정되지 않는다.
Hereinafter, the embodiments of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to the following embodiments unless they depart from the gist of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 로봇의 장애물 회피 방법을 보여주는 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a method for avoiding obstacles of a mobile robot according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 로봇의 장애물 회피 방법은, 주행중에 장애물이 감지되면(S110) 장애물을 회피하기 위해 일방향으로 순차적으로 회전하는 단계와(S120), 미리 정해진 일정 각도 이상 회전하여도 장애물이 계속 감지되는 경우, 임의로 선택된 랜덤 각도로 여러번 회전하면서(S130) 장애물을 감지하여, 고정된 물체에 의해 막혀있는 방향과 개방되어 있으나 사람에 의해 일시적으로 가로막힌 방향을 판단하여(S140) 기억하는 단계와(S150), 개방되어 있으나 사람에 의해 일시적으로 주행방향이 가로막힌 방향이 존재하는 경우, 상기 개방되어 있으나 사람에 의해 일시적으로 가로막힌 방향들 중 가장 각도 차이가 큰 2개의 방향을 제1 방향 및 제2 방향으로 설정하여, 제1 방향을 향한 상태에서 순간적으로 제2 방향으로 회전하여(S160) 가로막은 사람을 회피하면서 빠져나가는 단계(S170)를 포함한다.Referring to Figure 1, the obstacle avoidance method of a mobile robot according to an embodiment of the present invention, if an obstacle is detected while driving (S110) and sequentially rotating in one direction to avoid the obstacle (S120), predetermined If the obstacle is still detected even after rotating over a predetermined angle, the obstacle is detected several times while rotating at randomly selected random angle (S130), and the direction blocked by a fixed object and open but temporarily blocked by a person. In the case of determining (S140) and storing (S150), when there is a direction that is open but temporarily blocked by the driving direction, a difference in angle among the directions that are open but temporarily blocked by the person is different. Two large directions are set in the first direction and the second direction, and are instantaneously rotated in the second direction in the state toward the first direction ( S160) includes the step S170 of escaping while avoiding the person.
이와 같은, 본 발명의 이동식 로봇의 장애물 회피 방법은 물체 및 사람 등의 장애물을 회피하여 주행하는 방법으로서, 사람이 로봇의 주행방향을 고의적으로 가로막는 경우에도 사람에 의해 가로막힌 방향을 판단하고 사람을 효과적으로 회피하여 주행함으로써 주행 중 장애물에 의한 시간 지연을 최소화할 수 있는 장애물 회파 방법을 제공하고 있다.As described above, the obstacle avoiding method of the mobile robot of the present invention is a method of avoiding obstacles such as an object and a person. The obstacle is blocked by a person even when a person intentionally blocks the driving direction of the robot. By effectively avoiding and traveling, an obstacle breaking method is provided that can minimize time delay caused by obstacles while driving.
상기 이동식 로봇은 백화점, 쇼핑몰, 극장, 전시관 등의 공공시설에 설치되어 주행경로를 따라 이동하면서 사용자에게 안내 및 홍보 서비스를 제공하는 로봇으로서, 로봇의 전면 및/또는 측면에는 이동시 물체 및 사람 등을 감지하며 거리를 측정하는 장애물감지센서가 구비되어 있으며, 이러한 장애물감지센서를 통해 주행중 주위의 구조물의 위치와 형태를 식별하여 장애물, 사람 등과의 충돌 방지 및 안전주행을 가능하게 하고 있다.The mobile robot is a robot that is installed in public facilities such as department stores, shopping malls, theaters, and exhibition halls to provide guidance and publicity services to users while moving along a driving path. Obstacle detection sensor for detecting and measuring the distance is provided, and by using the obstacle detection sensor to identify the position and shape of the surrounding structure while driving to prevent collisions with obstacles, people, etc. and to enable safe driving.
이와 같은 이동식 로봇은 주행중에 장애물을 만나게 되면 장애물감지센서를 통해 장애물을 감지하며 목적지까지 장애물을 회피하여 주행하게 된다.When such a mobile robot encounters an obstacle while driving, it detects the obstacle through an obstacle sensor and travels to the destination by avoiding the obstacle.
즉, 장애물감지센서를 이용하여 주행하는 전방에 장애물이 있는지를 체크하고(S110), 전방에 장애물이 존재하는 경우에는 정지한 후, 전방에 장애물이 감지되지 않을 때까지 회전하여 전방이 개방되면(S120), 그 개방된 방향을 통해 주행함으로써 장애물을 회피하여 빠져나가게 된다.(S180)That is, by using the obstacle detection sensor to check whether there is an obstacle in front of the driving (S110), if there is an obstacle in the front, after stopping, if the front is opened by rotating until no obstacle is detected in the front ( S120), by traveling through the open direction to avoid the obstacle to escape (S180).
상기와 같은 회피과정에서 장애물이 물체가 아닌 사람의 경우에는 로봇이 빠져나갈 공간이 있음에도 불구하고 로봇이 사람을 회피하여 주행하기 위해 회전하는 동안 사람이 로봇을 따라 돌면서 고의적으로 계속 로봇의 전방을 가로막는 경우가 발생할 수 있다.In the above avoidance process, in case of a person who is not an object, even though there is a space for the robot to escape, the person intentionally continues to block the front of the robot while rotating along the robot while the robot rotates to avoid the person. Cases may occur.
이에 따라, 로봇은 장애물을 회피하기 위해 제자리를 중심으로 계속 회전하게 되는데, 미리 정해진 일정 각도 이상 회전하여도 장애물이 계속 감지되는 경우에는 실제로 물체에 둘러싸여 탈출할 수 없는 경우인지, 또는 사람이 로봇의 전면을 따라 이동하여 로봇을 가로막는 경우인지 확인이 필요하게 된다.Accordingly, the robot continues to rotate around its place to avoid obstacles. If the obstacle is still detected even after rotating over a predetermined angle, whether the robot is actually surrounded by an object or cannot escape, It is necessary to check whether it is the case that it moves along the front and blocks the robot.
이때, 미리 정해진 일정 각도는 통상 360도로 설정될 수 있으며, 경우에 따라 효율적인 방향 파악을 위해서 270도 또는 540도 등의 다양한 각도로 설정될 수 있다.In this case, the predetermined predetermined angle may be generally set to 360 degrees, and in some cases, it may be set to various angles such as 270 degrees or 540 degrees in order to efficiently grasp the direction.
이 경우, 로봇이 일방향으로 순차적으로 회전하면서 장애물을 감지하는 통상의 패턴을 따르는 대신, 임의로 선택된 랜덤 각도로 여러번 회전하면서(S130) 장애물을 감지하여(S140), 고정된 물체에 의해 막혀있는 방향과 개방되어 있으나 사람에 의해 가로막힌 방향을 판단하게 된다.(S150)In this case, instead of following the usual pattern of detecting an obstacle while the robot rotates sequentially in one direction, the robot detects the obstacle (S140) by rotating it several times at randomly selected random angles (S140), and the direction blocked by the fixed object. It is open, but it is determined by the person blocked direction (S150).
또한, 상기와 같이 로봇이 랜덤 각도로 여러번 회전하는 중에 장애물이 감지되지 않는 주행 가능한 방향이 존재할 시에는(S140) 곧바로 주행가능방향을 통해 주행하여 빠져나가게 된다.(S180)In addition, when there is a driving direction in which the obstacle is not detected while the robot rotates several times at random angles as described above (S140), the robot immediately travels through the driving possible direction and exits (S180).
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 로봇의 장애물 회피 방법에서, 고정된 물체에 의해 막혀있는 방향을 감지하는 로봇의 동작상태를 보여주는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 로봇의 장애물 회피 방법에서, 개방되어 있으나 사람에 의해 일시적으로 가로막힌 방향을 감지하는 로봇의 동작상태를 보여주는 도면이다.2 is a view showing an operation state of a robot for detecting a direction blocked by a fixed object in the obstacle avoiding method of a mobile robot according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is according to an embodiment of the present invention In the obstacle avoidance method of the mobile robot, it is a view showing the operating state of the robot that is open but detects the direction temporarily blocked by a person.
도 2의 (a) 및 (b)에 순차적으로 도시된 바와 같이, 로봇(10)이 랜덤 각도로 회전하는 과정에서, 랜덤 각도로 회전한 직후 바로 장애물(20)이 감지되면, 그 방향을 고정된 물체에 의해 막혀있는 방향으로 판단하여 메모리에 기억한다.As shown in (a) and (b) of FIG. 2 sequentially, if the
반면에, 도 3의 (a) 및 (b)에 순차적으로 도시된 바와 같이, 로봇(10)이 랜덤 각도로 회전하는 과정에서, 랜덤 각도로 회전한 직후에는 장애물(20)이 감지되지 않다가, 잠시 후 다시 장애물(20)이 감지되면, 그 방향은 개방되어 있으나 사람에 의해 일시적으로 가로막힌 방향으로 판단하여 메모리에 기억한다.On the other hand, as shown in (a) and (b) of FIG. 3 sequentially, while the
상기와 같은 과정을 통해, 로봇이 랜덤 각도로 여러번 회전하면서, 고정된 물체에 의해 막혀있는 방향과 개방되어 있으나 사람에 의해 일시적으로 가로막힌 방향이 모두 기억되면, 상기 기억을 토대로 하여 사람에 의해 일시적으로 가로막힌 방향 중 가장 각도차이가 큰 2개의 방향을 각각 제1 방향 및 제2 방향으로 설정하여, 제1 방향을 향한 상태에서 순간적으로 제2 방향으로 회전하여(S160) 가로막은 사람을 회피하면서(S170) 신속히 빠져나가게 된다(S180).Through the above process, when the robot is rotated several times at random angles and both the direction blocked by the fixed object and the direction blocked by the human being temporarily are temporarily stored, the human is temporarily moved by the person based on the memory. The two directions with the largest angle difference among the obstructed directions are set in the first direction and the second direction, respectively, and are instantaneously rotated in the second direction in the direction toward the first direction (S160) while avoiding a person who is blocked. (S170) It is quickly exited (S180).
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 로봇의 장애물 회피 방법에서, 의도적으로 연속하여 로봇을 가로막는 사람을 회피하여 주행하는 로봇의 동작상태를 보여주는 도면이다.FIG. 4 is a view illustrating an operation state of a robot traveling by avoiding a person who intentionally blocks a robot in an obstacle avoidance method of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.
도 4의 (a) 내지 (c)에 순차적으로 도시된 바와 같이, 로봇(10)의 메모리에 기억된, 사람에 의해 일시적으로 가로막힌 방향의 범위각도가 150도 정도인 경우, 0도 방향을 제1 방향으로 설정하고 150도 방향을 제2 방향으로 설정하여, 제1 방향을 향한 상태에서 순간적으로 제2 방향으로 빠르게 회전하여 로봇을 막아서려는 사람이 로봇의 주행방향을 고의적으로 막아서기 어렵게 함으로써, 제2 방향을 통해 사람을 회피하면서 신속히 빠져나갈 수 있다.As shown sequentially in Figs. 4A to 4C, when the range angle of the direction temporarily blocked by a person stored in the memory of the
이때, 로봇이 주행하는 목적지에 따라 150도 방향을 제1 방향으로 설정하고, 0도 방향을 제2 방향으로 설정하여, 제1 방향을 통해 사람을 회피하여 빠져나갈 수 있음은 물론이다.At this time, the 150 degree direction is set as the first direction and the 0 degree direction is set as the second direction according to the destination on which the robot travels, of course, the person can escape through the first direction.
또한, 상술한 회피과정에서와 같이 제1 방향 및 제2 방향을 시작과 끝으로 회전하여 제2 방향을 통해 사람을 회피하는 과정에서 제2 방향이 사람에 의해 가로막혀 회피에 실패하는 경우에는, 다시 사람에 의해 가로막힌 방향 중 가장 각도차이가 큰 2개의 방향을 검색하여 제1 방향 및 제2 방향으로 설정하고, 제1 방향 및 제2 방향을 시작과 끝으로 회전하여 사람을 회피하여(S170) 주행할 수 있다.(S180)
In addition, when the second direction is blocked by a person in the process of avoiding a person through the second direction by rotating the first direction and the second direction to the start and end as in the above-described avoidance process, the evasion fails. The two directions with the largest angle difference among the directions obstructed by the person are searched and set as the first and second directions, and the first and second directions are rotated to start and end to avoid people (S170). (S180)
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 사람이 로봇의 주행방향을 고의적으로 가로막아 사방이 장애물로 인식되는 경우, 로봇이 자체적으로 고정된 물체에 의해 막혀있는 방향과 개방되어 있으나 사람에 의해 일시적으로 가로막힌 방향을 각각 판단하여, 개방되어 있으나 사람에 의해 일시적으로 가로막힌 방향 중 가장 각도 차이가 큰 2개의 방향을 각각 제1 방향 및 제2 방향으로 설정하여, 제1 방향을 향한 상태에서 순간적으로 제2 방향으로 회전하여 가로막은 사람을 회피하면서 신속히 빠져나감으로써, 장애물에 대한 회피효율을 효과적으로 향상시킬 수 있으며, 장애물에 의한 시간 지연을 최소화하여 서비스 수행능력을 향상시킬 수 있다.
As described above, in the present invention, when a person deliberately blocks a moving direction of a robot and all sides are recognized as an obstacle, the present invention is open to a direction blocked by a fixed object by itself, but temporarily blocked by a person. The directions are determined, respectively, and the two directions that are open but have the greatest angular difference among the directions temporarily blocked by a person are set to the first direction and the second direction, respectively, and the second direction is instantaneously in the state toward the first direction. By avoiding people who are blocked by rotating in the direction quickly, it is possible to effectively improve the avoidance efficiency of obstacles, and to improve service performance by minimizing the time delay caused by obstacles.
본 발명은, 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 변형이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.
The present invention is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings as various substitutions and modifications are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art. .
10 : 로봇 20 : 장애물10
Claims (4)
주행중에 장애물이 감지되면 장애물을 회피하기 위해 일방향으로 순차적으로 회전하는 단계와;
360도 이상 회전하여도 장애물이 계속 감지되는 경우, 임의로 선택된 랜덤 각도로 회전과 정지를 반복하면서 장애물을 감지하여, 고정된 물체에 의해 막혀있는 방향과 개방되어 있으나 사람에 의해 일시적으로 가로막힌 방향을 판단하여 기억하는 단계와;
개방되어 있으나 사람에 의해 일시적으로 주행방향이 가로막힌 방향이 존재하는 경우, 상기 개방되어 있으나 사람에 의해 일시적으로 가로막힌 방향들 중 가장 각도 차이가 큰 2개의 방향을 제1 방향 및 제2 방향으로 각각 설정하여, 제1 방향을 향해 정지한 상태에서 제2 방향으로 회전한 후, 주행을 계속함으로써 가로막은 사람을 회피하면서 빠져나가는 단계;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이동식 로봇의 장애물 회피 방법.
In the obstacle avoidance method of a mobile robot,
Sequentially rotating in one direction to avoid obstacles when an obstacle is detected while driving;
If the obstacle is still detected even if it is rotated more than 360 degrees, the obstacle is detected while repeating the rotation and stop at a randomly selected random angle, and the direction blocked by the fixed object and open but temporarily blocked by a person. Judging and storing;
When there is a direction in which the driving direction is open but temporarily blocked by a person, the first direction and the second direction are two directions in which the angle of difference between the open but temporarily blocked by a person is greatest. Setting each, rotating in the second direction while stopped in the first direction, and then exiting while avoiding a person who is blocked by continuing traveling;
Obstacle avoidance method of a mobile robot, characterized in that comprising a.
상기 이동식 로봇이 랜덤 각도로 여러번 회전하는 과정에서,
장애물이 감지되지 않아 주행 가능한 방향이 존재할 시에는 상기 주행 가능한 방향으로 주행하여 빠져나가는 것을 특징으로 하는 이동식 로봇의 장애물 회피 방법.
The method of claim 1,
In the process of rotating the mobile robot several times at a random angle,
The obstacle avoidance method of the mobile robot, characterized in that when the obstacle is not detected and the driving direction exists, the vehicle travels in the driving direction and exits.
상기 고정된 물체에 의해 막혀있는 방향과 개방되어 있으나 사람에 의해 일시적으로 가로막힌 방향을 판단하여 기억하는 단계에서는,
랜덤 각도로 회전한 후, 전방에 장애물이 감지되면, 해당 방향을 고정된 물체에 의해 막혀있는 방향으로 판단하여 기억하고,
랜덤 각도로 회전한 후, 전방에 장애물이 감지되지 않다가, 일정 시간이 지난 후, 다시 장애물이 감지되면, 해당 방향을 개방되어 있으나 사람에 의해 일시적으로 가로막힌 방향으로 판단하여 기억하는 것을 특징으로 하는 이동식 로봇의 장애물 회피 방법.
The method of claim 1,
In the step of determining and storing the direction blocked by the fixed object and temporarily blocked by a person,
After rotating at a random angle, if an obstacle is detected in front of the vehicle, the direction is determined and stored as a direction blocked by a fixed object.
After rotating at a random angle, no obstacle is detected in front of the vehicle, and after a certain time, when the obstacle is detected again, the corresponding direction is open, but it is judged and memorized in a direction temporarily blocked by a person. Obstacle avoidance method of mobile robots.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120027794A KR101328992B1 (en) | 2012-03-19 | 2012-03-19 | Method of avoiding obstacles for a mobile robot |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120027794A KR101328992B1 (en) | 2012-03-19 | 2012-03-19 | Method of avoiding obstacles for a mobile robot |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130106133A KR20130106133A (en) | 2013-09-27 |
| KR101328992B1 true KR101328992B1 (en) | 2013-11-13 |
Family
ID=49454189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020120027794A KR101328992B1 (en) | 2012-03-19 | 2012-03-19 | Method of avoiding obstacles for a mobile robot |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101328992B1 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160068241A (en) | 2014-12-05 | 2016-06-15 | 부산대학교 산학협력단 | Obstacle Detection System of Autonomous Mobile Robot sing LRF in Dynamic Environment |
| CN114347031B (en) * | 2022-01-18 | 2024-01-16 | 广东省智能机器人研究院 | Mobile mechanical arm collision prevention control method and device considering time-varying time delay |
| KR102486834B1 (en) | 2022-03-31 | 2023-01-11 | 주식회사 파이엇 | A running control management system for an autonomous mobile support service robot |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007179394A (en) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Funai Electric Co Ltd | Self-propelled cleaner |
| JP2009217333A (en) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Toyota Motor Corp | Mobile robot and operation control method thereof |
-
2012
- 2012-03-19 KR KR1020120027794A patent/KR101328992B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007179394A (en) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Funai Electric Co Ltd | Self-propelled cleaner |
| JP2009217333A (en) * | 2008-03-07 | 2009-09-24 | Toyota Motor Corp | Mobile robot and operation control method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20130106133A (en) | 2013-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101328992B1 (en) | Method of avoiding obstacles for a mobile robot | |
| JP5377837B2 (en) | Photoelectric sensor | |
| KR101105057B1 (en) | Autonomously moving robot device and avoiding method of autonomously moving robot device | |
| US9984558B2 (en) | Interaction between a mobile robot and an alarm installation | |
| JP6476304B2 (en) | Method for controlling a door device, as well as a door device of this kind and a safety device therefor | |
| JP6586968B2 (en) | Mobile robot, mobile robot control method and control program | |
| JP2007283450A (en) | Safety device for coexistent work of human and robot | |
| CN109108972B (en) | Method and device for scheduling multiple robots to pass narrow area | |
| JP2008098167A (en) | Stuck-state discriminator for preventing a mobile robot from being stuck and estimation method of boundary line as well as medium using above | |
| JP2004005542A (en) | Object recognizing method and optical grid | |
| KR20160048347A (en) | An automatic docking system of mobile robot charging station and the method thereof | |
| KR102428936B1 (en) | Building including robot-dedicated road for efficient driving of robot | |
| KR20190002152A (en) | Method of identifying entry restriction and robot implementing thereof | |
| JP5304143B2 (en) | Autonomous traveling control device, autonomous traveling control method, and self-propelled vehicle | |
| KR20130056655A (en) | A counter moving method for collision avoidance of unmanned automatic vehicle | |
| JP4385187B2 (en) | Automatic revolving door that opens and closes in both directions | |
| US20200391386A1 (en) | Safety control module for a robot assembly and method of same | |
| JP2018503010A (en) | Wind resistant door | |
| US10466703B2 (en) | Method for controlling at least one vehicle, which moves at least partially autonomously within an operating environment, and structure | |
| JP5378479B2 (en) | Photoelectric sensor and setting method thereof | |
| WO2016009585A1 (en) | Autonomous mobile object and method of controlling same | |
| JP2019042871A (en) | Robot system | |
| WO2018066052A1 (en) | Autonomous moving body | |
| Marvel et al. | Test methods for the evaluation of manufacturing mobile manipulator safety | |
| IT201900006972A1 (en) | Safety system for a machine tool. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161108 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171107 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181108 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191107 Year of fee payment: 7 |