KR20180015505A - 이동 로봇 및 그 제어방법 - Google Patents

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KR20180015505A
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윤형태
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Abstract

본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따르는 이동 로봇은, 본체, 동작 영역 내에서 상기 본체를 이동시키는 구동부, 상기 구동부에 전원을 공급하는 배터리, 상기 배터리의 잔여 전력이 기준 전력 값 이하로 떨어지면, 상기 본체를 충전대로 이동시키기 위해 상기 동작 영역의 벽을 따라 주행시키도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 구동부가 벽면 주행을 수행하는 중에, 상기 본체의 이동 경로가 폐곡선을 형성하면, 상기 폐곡선에 대응되는 일 영역으로부터 상기 본체를 탈출시키도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

이동 로봇 및 그 제어방법{MOVING ROBOT AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
본 발명은 이동 로봇 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 트랩(trap) 현상을 극복할 수 있는 이동 로봇 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 로봇은 산업용으로 개발되어 공장 자동화의 일 부분을 담당하여 왔다. 최근에는 로봇을 응용한 분야가 더욱 확대되어, 의료용 로봇, 우주 항공 로봇 등이 개발되고, 일반 가정에서 사용할 수 있는 가정용 로봇도 만들어지고 있다.
상기 가정용 로봇의 대표적인 예는 로봇 청소기로서, 일정 영역을 스스로 주행하면서 주변의 먼지 또는 이물질을 흡입하여 청소하는 가전기기의 일종이다. 이러한 로봇 청소기는 일반적으로 충전 가능한 배터리를 구비하고, 주행 중 장애물을 피할 수 있는 장애물 센서를 구비하여 스스로 주행하며 청소할 수 있다.
최근에는, 로봇 청소기가 청소 영역을 단순히 자율적으로 주행하여 청소를 수행하는 것에서 벗어나 로봇 청소기를 헬스 케어, 스마트홈, 원격제어 등 다양한 분야에 활용하기 위한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.
로봇 청소기가 청소 영역에서 자율 주행을 수행하는 경우, 로봇 청소기는 청소 영역에 존재하는 다양한 장애물을 만날 수 있으므로, 자율 주행 및 청소 작업을 수행하면서도 이러한 장애물을 회피하기 위한 주행 알고리즘이 필요하다.
또한, 로봇 청소기가 청소 영역에서 자율 주행을 수행하는 중에, 로봇 청소기에 구비된 배터리의 잔여 전력이 특정 전력 값 이하로 떨어지는 경우, 상기 로봇 청소기는 청소 영역 내의 일 지점에 설치된 충전대로 복귀하기 위한 주행 알고리즘이 필요하다.
특히, 로봇 청소기가 청소 영역 내에서 로봇 청소기의 현재 위치와 관련된 정보를 검출할 수 없는 경우, 로봇 청소기는 충전대로 복귀하기 위해 벽면을 따라 주행할 수 있다.
이와 같이, 로봇 청소기가 벽면 주행(Wall Following)을 수행하는 경우, 벽면이나 장애물에 의해 형성되는 청소 영역의 외곽선을 미리 설정된 방향으로 주행하게 된다.
다만, 로봇 청소기가 장애물을 회피하기 위한 알고리즘을 이용하여 주행하거나, 벽면 주행을 수행하는 중에, 장애물 환경에 갇혀 일정 영역 내에서 빠져나오지 못하고, 상기 일정 영역 내에서만 맴도는 문제점이 발생될 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 기술로서, 한국등록특허 제575707호 (2006.04.25 공개)에 따르면, 특정 영역을 트랩으로 판단하면 벽면 주행을 수행하여 상기 트랩으로부터 탈출한다.
그러나, 상기 기술은 벽면 주행 중에 로봇이 장애물 영역에 진입하는 문제에 대해 언급하고 있지 않다. 따라서, 상기 기술만으로는 벽면 주행을 수행하는 중에, 장애물 환경에 갇혀 일정 영역 내에서 빠져나오지 못하고, 상기 일정 영역 내에서만 맴도는 문제점을 해결할 수 없다.
구체적으로, 로봇 청소기가 벽면 주행을 수행하는 경우 일정 주기마다 벽면 또는 장애물과 관련된 정보를 검출하므로, 로봇 청소기는 좁은 간격으로 배치된 복수의 장애물을 벽면으로 인식할 수 있다.
따라서, 로봇 청소기가 벽면 주행을 수행하는 중에, 로봇 청소기 주위에 복수의 장애물이 존재하는 영역으로 진입하게 되면, 다시 그 영역을 빠져나오지 못하고 그 영역을 계속적으로 순환할 수 있다.
예를 들어, 벽면 주행을 수행하는 로봇 청소기가 복수의 다리를 구비하는 가구 밑으로 진입하는 경우, 로봇 청소기가 상대적으로 좁은 간격으로 배치된 다리를 벽으로 인식하여, 가구 밑에서 무한히 순환하는 현상이 발생할 수 있다.
또 다른 예에서, 벽면 주행을 수행하는 로봇 청소기가 원형 장애물을 벽으로 인식하는 경우, 원형 장애물의 주위를 계속적으로 순환하는 현상도 발생할 수 있다.
위와 같이, 로봇 청소기가 트랩(Trap)에 빠지면, 로봇 청소기가 충전대로 복귀하기 전에 배터리의 전력이 모두 소모될 수 있는 문제점이 발생한다. 아울러, 트랩에 빠진 로봇 청소기는 일정한 영역 내에서 계속 순환하며 주행하므로, 불필요한 전력 소모가 증가할 수 있다.
또한, 로봇 청소기가 충전대에 도착하기 전에 배터리의 전력을 모두 소모하는 경우, 사용자가 직접 로봇 청소기를 충전대에 도킹시켜야하는 불편함이 야기된다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 벽면 주행을 수행하는 로봇 청소기가, 별도의 좌표 정보를 이용하지 않으면서도 트랩을 회피할 수 있는 로봇 청소기 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 충전대로 복귀하는 도중에 장애물 환경을 탈출할 수 있는 로봇 청소기 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 벽면 주행을 수행하면서 근접한 장애물의 형태를 검출할 수 있는 로봇 청소기 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 벽면 주행에 의해 일정 영역 내에서 무한히 순환하는 트랩 현상을 방지하는 로봇 청소기 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
위와 같은 본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 이동 로봇은, 본체와, 동작 영역 내에서 상기 본체를 이동시키는 구동부와, 상기 구동부에 전원을 공급하는 배터리 및 상기 배터리의 잔여 전력이 기준 전력 값 이하로 떨어지면, 상기 본체를 충전대로 이동시키기 위해 상기 동작 영역의 벽을 따라 주행시키도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다.
구체적으로 제어부는 상기 구동부가 벽면 주행을 수행하는 중에, 상기 본체의 이동 경로가 폐곡선을 형성하면, 상기 폐곡선에 대응되는 일 영역으로부터 상기 본체를 탈출시키도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
즉, 제어부는 본체의 이동 경로가 폐곡선을 형성하면 이동 로봇의 주행 모드를 벽면 주행 모드에서, 트랩 탈출 모드로 변경시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 본체가 상기 일 영역에 진입한 후, 상기 본체가 회전할 때마다 일 방향을 기준으로 상기 본체의 회전 각을 검출하고, 상기 본체가 회전할 때마다 검출된 회전 각을 이용하여, 상기 일 방향에 대한 상기 본체의 누적된 회전 각을 산출하며, 상기 누적된 회전 각이 기 설정된 기준 각도 값을 초과하면, 상기 본체의 이동 경로가 폐곡선을 형성한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 본체의 이동 경로가 폐곡선을 형성한 것으로 판단되면, 상기 구동부의 벽면 주행을 중단시키고, 상기 본체를 상기 일 영역의 외부로 이동시키도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 동작 영역 내에 존재하는 장애물과 관련된 정보를 검출하는 센서부 및 상기 검출된 장애물과 관련된 정보와, 상기 본체의 이동 이력과 관련된 정보 중 적어도 하나를 저장하는 메모리를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 센서부에서 검출된 장애물과 관련된 정보에 근거하여, 상기 본체를 상기 일 영역의 외부로 이동시키기 위한 탈출 경로를 설정하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 본체의 이동 경로에 의해 형성된 폐곡선 내부에 장애물이 존재하면, 상기 구동부의 벽면 주행을 중단시키고, 상기 본체를 상기 장애물로부터 소정의 거리만큼 이격되도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 본체의 이동 경로에 의해 형성된 폐곡선 외부에 장애물이 존재하면, 상기 구동부의 벽면 주행을 중단시키고, 상기 본체가 상기 일 영역으로 진입한 경로를 따라 역행함으로써 상기 일 영역을 탈출하도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 본체의 이동 경로에 의해 형성된 폐곡선 외부에 장애물이 존재하면, 상기 구동부의 벽면 주행을 중단시키고, 상기 본체가 상기 일 영역으로 진입한 지점으로 상기 본체를 이동시키도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 메모리에 저장된 상기 본체의 이동 이력과 관련된 정보를 이용하여, 특정 시간간격 동안 상기 본체가 이동한 영역의 크기를 검출하고, 검출된 영역의 크기에 근거하여, 상기 구동부의 벽면 주행을 중단시키고, 상기 본체를 상기 일 영역의 외부로 이동시키도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 본체의 이동 경로에 의해 폐곡선이 형성되는 동안 상기 본체가 회전한 방향에 근거하여, 상기 본체를 상기 일 영역의 외부로 이동시키기 위한 탈출 경로를 설정하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 본체가 상기 일 영역으로부터 탈출한 것으로 판단되면, 상기 구동부가 벽면 주행을 다시 수행하도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 본체의 이동 경로가 폐곡선을 형성한 것으로 판단되면, 상기 이동 로봇의 상태 정보를 출력하는 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 또 다른 이동 로봇의 제어부는 상기 구동부가 벽면 주행을 수행하는 중에, 상기 본체가 장애물 영역에 진입하면 상기 본체를 상기 장애물 영역으로부터 탈출시키도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 이동 로봇은 본체의 좌표 정보를 저장하는 메모리를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 좌표 정보에 근거하여, 상기 본체가 특정 시간간격 동안 상기 본체가 이동한 영역의 면적을 검출하고, 검출된 면적에 근거하여, 상기 본체가 상기 장애물 영역에 진입한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 본체가 상기 장애물 영역에 진입한 것으로 판단되면, 상기 본체가 회전할 때마다 일 방향을 기준으로 상기 본체의 회전 각을 검출하고, 상기 본체가 회전할 때마다 검출된 회전 각을 이용하여, 상기 일 방향에 대한 상기 본체의 누적된 회전 각을 산출하며, 상기 검출된 면적과 상기 누적된 회전 각에 근거하여, 상기 본체가 상기 장애물 영역에 진입한 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 누적된 회전 각의 절대값이 기 설정된 기준 각도 값을 초과하면, 상기 본체가 상기 장애물 영역에 진입한 것으로 판단하고, 상기 본체를 상기 장애물 영역으로부터 탈출시키도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 누적된 회전 각의 부호에 따라, 상기 장애물 영역의 속성과 관련된 정보를 검출하고, 검출된 상기 장애물 영역의 속성에 근거하여, 상기 본체를 상기 장애물 영역의 외부로 이동시키기 위한 탈출 경로를 설정하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 동작 영역 내에 존재하는 장애물과 관련된 정보를 검출하는 센서부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 누적된 회전 각의 절대값이 기 설정된 기준 각도 값을 초과하면, 상기 센서부에서 검출된 정보에 근거하여, 상기 장애물 영역의 속성과 관련된 정보를 검출하고, 검출된 상기 장애물 영역의 속성에 근거하여, 상기 본체를 상기 장애물 영역의 외부로 이동시키기 위한 탈출 경로를 설정하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 본체의 이동 경로가 형성하는 폐곡선 내부에 장애물이 존재하면, 상기 구동부의 벽면 주행을 중단시키고, 상기 본체를 상기 장애물 영역으로부터 소정의 거리만큼 이격되도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 본체의 이동 경로에 의해 형성된 폐곡선 외부에 장애물이 존재하면, 상기 구동부의 벽면 주행을 중단시키고, 상기 본체가 상기 장애물 영역으로 진입한 경로를 따라 역행함으로써 상기 장애물 영역을 탈출하도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 제어부는 상기 본체의 이동 경로에 의해 형성된 폐곡선 외부에 장애물이 존재하면, 상기 구동부의 벽면 주행을 중단시키고, 상기 본체가 상기 장애물 영역으로 진입한 지점으로 상기 본체를 이동시키도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 로봇 청소기가 다양한 조건을 갖는 장애물 환경에 진입하더라도, 벽면 주행을 통해 수집한 정보를 이용하여 장애물 환경의 형태를 검출함으로써, 로봇 청소기가 장애물 환경으로부터 탈출할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 로봇 청소기가 청소 영역 내에서 현재 위치와 관련된 정보를 검출할 수 없거나, 청소 영역의 맵 정보를 처리할 수 없는 상태에서도, 벽면 주행 중 장애물을 회피함으로써 안전하게 충전대로 복귀할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 벽면 주행을 수행하는 로봇 청소기가 트랩에 빠지지 않으면서 충전대로 복귀할 수 있으므로, 로봇의 주행 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 로봇 청소기의 불필요한 전력 소모를 방지할 수 있으므로, 전력효율이 증가된 로봇 청소기를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 일 예를 보인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 로봇 청소기의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 로봇 청소기의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇 또는 로봇 청소기의 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 동작 영역 내에서 이동하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 벽면 주행 중에 트랩(Trap) 타입의 장애물 영역에 진입하는 경우, 트랩 타입의 장애물 영역으로부터 탈출 주행을 수행하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 벽면 주행 중에 아일랜드(Island) 타입의 장애물 영역에 진입하는 경우, 아일랜드 타입의 장애물 영역으로부터 탈출 주행을 수행하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 장애물 영역으로부터 탈출하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기가 장애물 영역 내에서 주행 중에 생성하는 맵 정보를 나타내는 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소기(100)의 일 예를 보인 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 로봇 청소기(100)의 평면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 로봇 청소기(100)의 측면도이다.
참고로, 본 명세서에서는 이동 로봇, 로봇 청소기 및 자율 주행을 수행하는 청소기가 동일한 의미로 사용될 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 로봇 청소기(100)는 일정 영역을 스스로 주행하면서 바닥을 청소하는 기능을 수행한다. 여기서 말하는 바닥의 청소에는, 바닥의 먼지(이물질을 포함한다)를 흡입하거나 바닥을 걸레질하는 것이 포함된다.
로봇 청소기(100)는 청소기 본체(110), 흡입 유닛(120), 센싱 유닛(130) 및 먼지통(140)을 포함한다.
청소기 본체(110)에는 로봇 청소기(100)의 제어를 위한 제어부(미도시) 및 로봇 청소기(100)의 주행을 위한 휠 유닛(111)이 구비된다. 휠 유닛(111)에 의해 로봇 청소기(100)는 전후좌우로 이동되거나 회전될 수 있다.
휠 유닛(111)은 메인 휠(111a) 및 서브 휠(111b)을 포함한다.
메인 휠(111a)은 청소기 본체(110)의 양측에 각각 구비되어, 제어부의 제어 신호에 따라 일 방향 또는 타 방향으로 회전 가능하게 구성된다. 각각의 메인 휠(111a)은 서로 독립적으로 구동 가능하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 각각의 메인 휠(111a)은 서로 다른 모터에 의해서 구동될 수 있다.
서브 휠(111b)은 메인 휠(111a)과 함께 청소기 본체(110)를 지지하며, 메인 휠(111a)에 의한 로봇 청소기(100)의 주행을 보조하도록 이루어진다. 이러한 서브 휠(111b)은 후술하는 흡입 유닛(120)에도 구비될 수 있다.
살펴본 바와 같이, 제어부가 휠 유닛(111)의 구동을 제어함으로써, 로봇 청소기(100)는 바닥을 자율 주행하도록 이루어진다.
한편, 청소기 본체(110)에는 로봇 청소기(100)에 전원을 공급하는 배터리(미도시)가 장착된다. 배터리는 충전 가능하게 구성되며, 청소기 본체(110)의 저면부에 착탈 가능하게 구성될 수 있다.
흡입 유닛(120)은 청소기 본체(110)의 일측으로부터 돌출된 형태로 배치되어, 먼지가 포함된 공기를 흡입하도록 이루어진다. 상기 일측은 상기 청소기 본체(110)가 정방향(F)으로 주행하는 측, 즉 청소기 본체(110)의 앞쪽이 될 수 있다.
본 도면에서는, 흡입 유닛(120)이 청소기 본체(110)의 일측에서 전방 및 좌우 양측방으로 모두 돌출된 형태를 가지는 것을 보이고 있다. 구체적으로, 흡입 유닛(120)의 전단부는 청소기 본체(110)의 일측으로부터 전방으로 이격된 위치에 배치되고, 흡입 유닛(120)의 좌우 양단부는 청소기 본체(110)의 일측으로부터 좌우 양측으로 각각 이격된 위치에 배치된다.
청소기 본체(110)가 원형으로 형성되고, 흡입 유닛(120)의 후단부 양측이 청소기 본체(110)로부터 좌우 양측으로 각각 돌출 형성됨에 따라, 청소기 본체(110)와 흡입 유닛(120) 사이에는 빈 공간, 즉 틈이 형성될 수 있다. 상기 빈 공간은 청소기 본체(110)의 좌우 양단부와 흡입 유닛(120)의 좌우 양단부 사이의 공간으로서, 로봇 청소기(100)의 내측으로 리세스된 형태를 가진다.
상기 빈 공간에 장애물이 끼이는 경우, 로봇 청소기(100)가 장애물에 걸려 움직이지 못하는 문제가 초래될 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 커버부재(129)가 상기 빈 공간의 적어도 일부를 덮도록 배치될 수 있다. 커버부재(129)는 청소기 본체(110) 또는 흡입 유닛(120)에 구비될 수 있다. 본 실시예에서는, 흡입 유닛(120)의 후단부 양측에 각각 커버부재(129)가 돌출 형성되어, 청소기 본체(110)의 외주면을 덮도록 배치된 것을 보이고 있다.
커버부재(129)는 상기 빈 공간, 즉 청소기 본체(110)와 흡입 유닛(120) 간의 빈 공간의 적어도 일부를 메우도록 배치된다. 따라서, 상기 빈 공간에 장애물이 끼이는 것이 방지되거나, 상기 빈 공간에 장애물이 끼이더라도 장애물로부터 용이하게 이탈 가능한 구조가 구현될 수 있다.
흡입 유닛(120)에서 돌출 형성된 커버부재(129)는 청소기 본체(110)의 외주면에 지지될 수 있다. 만일, 커버부재(129)가 청소기 본체(110)에서 돌출 형성되는 경우라면, 커버부재(129)는 흡입 유닛(120)의 후면부에 지지될 수 있다. 상기 구조에 따르면, 흡입 유닛(120)이 장애물과 부딪혀 충격을 받았을 때, 그 충격의 일부가 청소기 본체(110)로 전달되어 충격이 분산될 수 있다.
흡입 유닛(120)은 청소기 본체(110)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 흡입 유닛(120)이 청소기 본체(110)로 분리되면, 분리된 흡입 유닛(120)을 대체하여 걸레 모듈(미도시)이 청소기 본체(110)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 따라서, 사용자는 바닥의 먼지를 제거하고자 하는 경우에는 청소기 본체(110)에 흡입 유닛(120)을 장착하고, 바닥을 닦고자 하는 경우에는 청소기 본체(110)에 걸레 모듈을 장착할 수 있다.
흡입 유닛(120)이 청소기 본체(110)에 장착시, 상술한 커버부재(129)에 의해 상기 장착이 가이드될 수 있다. 즉, 커버부재(129)가 청소기 본체(110)의 외주면을 덮도록 배치됨으로써, 청소기 본체(110)에 대한 흡입 유닛(120)의 상대적 위치가 결정될 수 있다.
청소기 본체(110)에는 센싱 유닛(130)이 배치된다. 도시된 바와 같이, 센싱 유닛(130)은 흡입 유닛(120)이 위치하는 청소기 본체(110)의 일측, 즉 청소기 본체(110)의 앞쪽에 배치될 수 있다.
센싱 유닛(130)은 청소기 본체(110)의 상하 방향으로 흡입 유닛(120)과 오버랩되도록 배치될 수 있다. 센싱 유닛(130)은 흡입 유닛(120)의 상부에 배치되어, 로봇 청소기(100)의 가장 앞쪽에 위치하는 흡입 유닛(120)이 장애물과 부딪히지 않도록 전방의 장애물이나 지형지물 등을 감지하도록 이루어진다.
센싱 유닛(130)은 이러한 감지 기능 외의 다른 센싱 기능을 추가로 수행하도록 구성된다. 이에 대하여는 뒤에서 자세히 설명하기로 한다.
청소기 본체(110)에는 먼지통 수용부(113)가 구비되며, 먼지통 수용부(113)에는 흡입된 공기 중의 먼지를 분리하여 집진하는 먼지통(140)이 착탈 가능하게 결합된다. 도시된 바와 같이, 먼지통 수용부(113)는 청소기 본체(110)의 타측, 즉 청소기 본체(110)의 뒤쪽에 형성될 수 있다.
먼지통(140)의 일부는 먼지통 수용부(113)에 수용되되, 먼지통(140)의 다른 일부는 청소기 본체(110)의 후방[즉, 정방향(F)에 반대되는 역방향(R)]을 향하여 돌출되게 형성될 수 있다.
먼지통(140)에는 먼지가 포함된 공기가 유입되는 입구(140a)와 먼지가 분리된 공기가 배출되는 출구(140b)가 형성되며, 먼지통 수용부(113)에 먼지통(140)이 장착시 입구(140a)와 출구(140b)는 먼지통 수용부(113)의 내측벽에 형성된 제1개구(110a) 및 제2개구(110b)와 각각 연통되도록 구성된다.
청소기 본체(110) 내부의 흡기유로는 연통부(120b")와 연통되는 유입구(미도시)부터 제1개구(110a)까지의 유로에 해당하며, 배기유로는 제2개구(110b)부터 배기구(112)까지의 유로에 해당한다.
이러한 연결관계에 따라, 흡입 유닛(120)을 통하여 유입된 먼지가 포함된 공기는 청소기 본체(110) 내부의 흡기유로를 거쳐, 먼지통(140)으로 유입되고, 먼지통(140)의 필터 내지는 사이클론을 거치면서 공기와 먼지가 상호 분리된다. 먼지는 먼지통(140)에 집진되며, 공기는 먼지통(140)에서 배출된 후 청소기 본체(110) 내부의 배기유로를 거쳐 최종적으로 배기구(112)를 통하여 외부로 배출된다.
이하의 도 4에서는 로봇 청소기(100)의 구성요소와 관련된 일 실시예가 설명된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇 청소기(100) 또는 이동 로봇은, 통신부(1100), 입력부(1200), 구동부(1300), 센싱부(1400), 출력부(1500), 전원부(1600), 메모리(1700) 및 제어부(1800) 중 적어도 하나 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
이때, 도 4에 도시한 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 로봇 청소기가 구현될 수 있음은 물론이다. 이하, 각 구성요소들에 대해 살펴보기로 한다.
우선, 전원부(1600)는 외부 상용 전원에 의해 충전 가능한 배터리를 구비하여 이동 로봇 내로 전원을 공급한다. 전원부(1600)는 이동 로봇에 포함된 각 구성들에 구동 전원을 공급하여, 이동 로봇이 주행하거나 특정 기능을 수행하는데 요구되는 동작 전원을 공급할 수 있다.
이때, 제어부(1800)는 배터리의 전원 잔량을 감지하고, 전원 잔량이 부족하면 외부 상용 전원과 연결된 충전대로 이동하도록 제어하여, 충전대로부터 충전 전류를 공급받아 배터리를 충전할 수 있다. 배터리는 배터리 감지부와 연결되어 배터리 잔량 및 충전 상태가 제어부(1800)에 전달될 수 있다. 출력부(1500)은 제어부에 의해 상기 배터리 잔량을 화면에 표시할 수 있다.
배터리는 로봇 청소기 중앙의 하부에 위치할 수도 있고, 좌, 우측 중 어느 한쪽에 위치할 수도 있다. 후자의 경우, 이동 로봇은 배터리의 무게 편중을 해소하기 위해 균형추를 더 구비할 수 있다.
한편, 구동부(1300)는 모터를 구비하여, 상기 모터를 구동함으로써, 좌, 우측 주바퀴를 양 방향으로 회전시켜 본체를 회전 또는 이동시킬 수 있다. 구동부(1300)는 이동 로봇의 본체를 전후좌우로 진행시키거나, 곡선주행시키거나, 제자리 회전시킬 수 있다.
한편, 입력부(1200)는 사용자로부터 로봇 청소기에 대한 각종 제어 명령을 입력받는다. 입력부(1200)는 하나 이상의 버튼을 포함할 수 있고, 예를 들어, 입력부(1200)는 확인버튼, 설정버튼 등을 포함할 수 있다. 확인버튼은 감지 정보, 장애물 정보, 위치 정보, 맵 정보를 확인하는 명령을 사용자로부터 입력받기 위한 버튼이고, 설정버튼은 상기 정보들을 설정하는 명령을 사용자로부터 입력받기 위한 버튼이다.
또한, 입력부(1200)는 이전 사용자 입력을 취소하고 다시 사용자 입력을 받기 위한 입력재설정버튼, 기 설정된 사용자 입력을 삭제하기 위한 삭제버튼, 작동 모드를 설정하거나 변경하는 버튼, 충전대로 복귀하도록 하는 명령을 입력받는 버튼 등을 포함할 수 있다.
또한, 입력부(1200)는 하드 키나 소프트 키, 터치패드 등으로 이동 로봇의 상부에 설치될 수 있다. 또, 입력부(1200)는 출력부(1500)와 함께 터치 스크린의 형태를 가질 수 있다.
한편, 출력부(1500)는, 이동 로봇의 상부에 설치될 수 있다. 물론 설치 위치나 설치 형태는 달라질 수 있다. 예를 들어, 출력부(1500)는 배터리 상태 또는 주행 방식 등을 화면에 표시할 수 있다.
또한, 출력부(1500)는, 센싱부(1400)가 검출한 이동 로봇 내부의 상태 정보, 예를 들어 이동 로봇에 포함된 각 구성들의 현재 상태를 출력할 수 있다. 또, 출력부(1500)는 센싱부(1400)가 검출한 외부의 상태 정보, 장애물 정보, 위치 정보, 지도 정보 등을 화면에 디스플레이할 수 있다. 출력부(1500)는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 중 어느 하나의 소자로 형성될 수 있다.
출력부(1500)는, 제어부(1800)에 의해 수행되는 이동 로봇의 동작 과정 또는 동작 결과를 청각적으로 출력하는 음향 출력 수단을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 출력부(1500)는 제어부(1800)에 의해 생성된 경고 신호에 따라 외부에 경고음을 출력할 수 있다.
이때, 음향 출력 수단은 비퍼(beeper), 스피커 등의 음향을 출력하는 수단일 수 있고, 출력부(1500)는 메모리(1700)에 저장된 소정의 패턴을 가진 오디오 데이터 또는 메시지 데이터 등을 이용하여 음향 출력 수단을 통해 외부로 출력할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇은, 출력부(1500)를 통해 주행 영역에 대한 환경 정보를 화면에 출력하거나 음향으로 출력할 수 있다. 또 다른 실시예에 따라, 이동 로봇은 출력부(1500)를 통해 출력할 화면이나 음향을 단말 장치가 출력하도록, 지도 정보 또는 환경 정보를 통신부(1100)릍 통해 단말 장치에 전송할 수 있다.
한편, 통신부(1100)는 단말 장치 및/또는 특정 영역 내 위치한 타 기기(본 명세서에서는 "가전 기기"라는 용어와 혼용하기로 한다)와 유선, 무선, 위성 통신 방식들 중 하나의 통신 방식으로 연결되어 신호와 데이터를 송수신한다.
통신부(1100)는 특정 영역 내에 위치한 타 기기와 데이터를 송수신할 수 있다. 이때, 타 기기는 네트워크에 연결하여 데이터를 송수신할 수 있는 장치이면 어느 것이어도 무방하며, 일 예로, 공기 조화 장치, 난방 장치, 공기 정화 장치, 전등, TV, 자동차 등과 같은 장치일 수 있다. 또한, 상기 타 기기는, 문, 창문, 수도 밸브, 가스 밸브 등을 제어하는 장치 등일 수 있다. 또한, 상기 타 기기는, 온도, 습도, 기압, 가스 등을 감지하는 센서 등일 수 있다.
한편, 메모리(1700)는 로봇 청소기를 제어 또는 구동하는 제어 프로그램 및 그에 따른 데이터를 저장한다. 메모리(1700)는 오디오 정보, 영상 정보, 장애물 정보, 위치 정보, 지도 정보 등을 저장할 수 있다. 또, 메모리(1700)는 주행 패턴과 관련된 정보를 저장할 수 있다.
상기 메모리(1700)는 비휘발성 메모리를 주로 사용한다. 여기서, 상기 비휘발성 메모리(Non-Volatile Memory, NVM, NVRAM)는 전원이 공급되지 않아도 저장된 정보를 계속 유지할 수 있는 저장 장치로서, 일 예로, 롬(ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 마그네틱 컴퓨터 기억 장치(예를 들어, 하드 디스크, 디스켓 드라이브, 마그네틱 테이프), 광디스크 드라이브, 마그네틱 RAM, PRAM 등일 수 있다.
한편, 센싱부(1400)는, 외부 신호 감지 센서, 전방 감지 센서, 낭떠러지 감지 센서, 하부 카메라 센서, 상부 카메라 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
외부 신호 감지 센서는 이동 로봇의 외부 신호를 감지할 수 있다. 외부 신호 감지 센서는, 일 예로, 적외선 센서(Infrared Ray Sensor), 초음파 센서(Ultra Sonic Sensor), RF 센서(Radio Frequency Sensor) 등일 수 있다.
이동 로봇은 외부 신호 감지 센서를 이용하여 충전대가 발생하는 안내 신호를 수신하여 충전대의 위치 및 방향을 확인할 수 있다. 이때, 충전대는 이동 로봇이 복귀 가능하도록 방향 및 거리를 지시하는 안내 신호를 발신할 수 있다. 즉, 이동 로봇은 충전대로부터 발신되는 신호를 수신하여 현재의 위치를 판단하고 이동 방향을 설정하여 충전대로 복귀할 수 있다.
한편, 전방 감지 센서는, 이동 로봇의 전방, 구체적으로 이동 로봇의 측면 외주면을 따라 일정 간격으로 설치될 수 있다. 전방 감지 센서는 이동 로봇의 적어도 일 측면에 위치하여, 전방의 장애물을 감지하기 위한 것으로서, 전방 감지 센서는 이동 로봇의 이동 방향에 존재하는 물체, 특히 장애물을 감지하여 검출 정보를 제어부(1800)에 전달할 수 있다. 즉, 전방 감지 센서는, 이동 로봇의 이동 경로 상에 존재하는 돌출물, 집안의 집기, 가구, 벽면, 벽 모서리 등을 감지하여 그 정보를 제어부(1800)에 전달할 수 있다.
전방 감지 센서는, 일 예로, 적외선 센서, 초음파 센서, RF 센서, 지자기 센서 등일 수 있고, 이동 로봇은 전방 감지 센서로 한 가지 종류의 센서를 사용하거나 필요에 따라 두 가지 종류 이상의 센서를 함께 사용할 수 있다.
일 예로, 초음파 센서는 일반적으로 원거리의 장애물을 감지하는 데에 주로 사용될 수 있다. 초음파 센서는 발신부와 수신부를 구비하여, 제어부(1800)는 발신부를 통해 방사된 초음파가 장애물 등에 의해 반사되어 수신부에 수신되는 지의 여부로 장애물의 존부를 판단하고, 초음파 방사 시간과 초음파 수신 시간을 이용하여 장애물과의 거리를 산출할 수 있다.
또한, 제어부(1800)는 발신부에서 방사된 초음파와, 수신부에 수신되는 초음파를 비교하여, 장애물의 크기와 관련된 정보를 검출할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1800)는 수신부에 더 많은 초음파가 수신될수록, 장애물의 크기가 큰 것으로 판단할 수 있다.
일 실시 예에서, 복수(일 예로, 5개)의 초음파 센서가 이동 로봇의 전방 측면에 외주면을 따라 설치될 수 있다. 이때, 바람직하게 초음파 센서는 발신부와 수신부가 교대로 이동 로봇의 전면에 설치될 수 있다.
즉, 발신부는 본체의 전면 중앙으로부터 좌, 우측에 이격되도록 배치될 수 있고, 수신부의 사이에 하나 또는 둘 이상의 발신부가 배치되어 장애물 등으로부터 반사된 초음파 신호의 수신 영역을 형성할 수 있다. 이와 같은 배치로 센서의 수를 줄이면서 수신 영역을 확장할 수 있다. 초음파의 발신 각도는 크로스토크(crosstalk) 현상을 방지하도록 서로 다른 신호에 영향을 미치지 아니하는 범위의 각을 유지할 수 있다. 또한, 수신부들의 수신 감도는 서로 다르게 설정될 수 있다.
또한, 초음파 센서에서 발신되는 초음파가 상향으로 출력되도록 초음파 센서는 일정 각도만큼 상향으로 설치될 수 있고, 이때, 초음파가 하향으로 방사되는 것을 방지하기 위해 소정의 차단 부재를 더 포함할 수 있다.
한편, 전방 감지 센서는, 전술한 바와 같이, 두 가지 종류 이상의 센서를 함께 사용할 수 있고, 이에 따라, 전방 감지 센서는 적외선 센서, 초음파 센서, RF 센서 등 중 어느 한 가지 종류의 센서를 사용할 수 있다.
일 예로, 전방 감지 센서는 초음파 센서 이외에 다른 종류의 센서로 적외선 센서를 포함할 수 있다.
적외선 센서는 초음파 센서와 함께 이동 로봇의 외주면에 설치될 수 있다. 적외선 센서 역시, 전방이나 측면에 존재하는 장애물을 감지하여 장애물 정보를 제어부(1800)에 전달할 수 있다. 즉, 적외선 센서는, 이동 로봇의 이동 경로 상에 존재하는 돌출물, 집안의 집기, 가구, 벽면, 벽 모서리 등을 감지하여 그 정보를 제어부(1800)에 전달한다. 따라서, 이동 로봇은 본체가 장애물과의 충돌없이 특정 영역 내에서 이동할 수 있다.
한편, 낭떠러지 감지 센서(또는 클리프 센서(Cliff Sensor))는, 다양한 형태의 광 센서를 주로 이용하여, 이동 로봇의 본체를 지지하는 바닥의 장애물을 감지할 수 있다.
즉, 낭떠러지 감지 센서는, 바닥의 이동 로봇의 배면에 설치되되, 이동 로봇의 종류에 따라 다른 위치에 설치될 수 있음은 물론이다. 낭떠러지 감지 센서는 이동 로봇의 배면에 위치하여, 바닥의 장애물을 감지하기 위한 것으로서, 낭떠러지 감지 센서는 상기 장애물 감지 센서와 같이 발광부와 수광부를 구비한 적외선 센서, 초음파 센서, RF 센서, PSD(Position Sensitive Detector) 센서 등일 수 있다.
일 예로, 낭떠러지 감지 센서 중 어느 하나는 이동 로봇의 전방에 설치되고, 다른 두 개의 낭떠러지 감지 센서는 상대적으로 뒤쪽에 설치될 수 있다.
예를 들어, 낭떠러지 감지 센서는 PSD 센서일 수 있으나, 복수의 서로 다른 종류의 센서로 구성될 수도 있다.
PSD 센서는 반도체 표면저항을 이용해서 1개의 p-n접합으로 입사광의 단장거리 위치를 검출한다. PSD 센서에는 일축 방향만의 광을 검출하는 1차원 PSD 센서와, 평면상의 광위치를 검출할 수 있는 2차원 PSD 센서가 있으며, 모두 pin 포토 다이오드 구조를 가질 수 있다. PSD 센서는 적외선 센서의 일종으로서, 적외선을 이용하여, 적외선을 송신한 후 장애물에서 반사되어 돌아오는 적외선의 각도를 측정하여 거리를 측정한다. 즉, PSD 센서는 삼각측량방식을 이용하여, 장애물과의 거리를 산출한다.
PSD 센서는 장애물에 적외선을 발광하는 발광부와, 장애물로부터 반사되어 돌아오는 적외선을 수광하는 수광부를 구비하되, 일반적으로 모듈 형태로 구성된다. PSD 센서를 이용하여, 장애물을 감지하는 경우, 장애물의 반사율, 색의 차이에 상관없이 안정적인 측정값을 얻을 수 있다.
제어부(1800)는 낭떠러지 감지 센서가 지면을 향해 발광한 적외선의 발광신호와 장애물에 의해 반사되어 수신되는 반사신호 간의 적외선 각도를 측정하여, 낭떠러지를 감지하고 그 깊이를 분석할 수 있다.
한편, 제어부(1800)는 낭떠러지 감지 센서를 이용하여 감지한 낭떠러지의 지면 상태에 따라 통과 여부를 판단할 수 있고, 판단 결과에 따라 낭떠러지의 통과 여부를 결정할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1800)은 낭떠러지 감지 센서를 통해 낭떠러지의 존재 여부 및 낭떠러지 깊이를 판단한 다음, 낭떠러지 감지 센서를 통해 반사 신호를 감지한 경우에만 낭떠러지를 통과하도록 한다.
다른 예로, 제어부(1800)은 낭떠러지 감지 센서를 이용하여 이동 로봇의 들림 현상을 판단할 수도 있다.
한편, 하부 카메라 센서는, 이동 로봇의 배면에 구비되어, 이동 중 하방, 즉, 바닥면(또는 피청소면)에 대한 이미지 정보를 획득한다. 하부 카메라 센서는, 다른 말로 옵티컬 플로우 센서(Optical Flow Sensor)라 칭하기도 한다. 하부 카메라 센서는, 센서 내에 구비된 이미지 센서로부터 입력되는 하방 영상을 변환하여 소정 형식의 영상 데이터를 생성한다. 생성된 영상 데이터는 메모리(1700)에 저장될 수 있다.
또한, 하나 이상의 광원이 이미지 센서에 인접하여 설치될 수 있다. 하나 이상의 광원은, 이미지 센서에 의해 촬영되는 바닥면의 소정 영역에 빛을 조사한다. 즉, 이동 로봇이 바닥면을 따라 특정 영역을 이동하는 경우에, 바닥면이 평탄하면 이미지 센서와 바닥면 사이에는 일정한 거리가 유지된다. 반면, 이동 로봇이 불균일한 표면의 바닥면을 이동하는 경우에는 바닥면의 요철 및 장애물에 의해 일정 거리 이상 멀어지게 된다. 이때 하나 이상의 광원은 조사되는 빛의 양을 조절하도록 제어부(1800)에 의해 제어될 수 있다. 상기 광원은 광량 조절이 가능한 발광 소자, 예를 들어 LED(Light Emitting Diode) 등일 수 있다.
하부 카메라 센서를 이용하여, 제어부(1800)는 이동 로봇의 미끄러짐과 무관하게 이동 로봇의 위치를 검출할 수 있다. 제어부(1800)은 하부 카메라 센서에 의해 촬영된 영상 데이터를 시간에 따라 비교 분석하여 이동 거리 및 이동 방향을 산출하고, 이를 근거로 이동 로봇의 위치를 산출할 수 있다. 하부 카메라 센서를 이용하여 이동 로봇의 하방에 대한 이미지 정보를 이용함으로써, 제어부(1800)는 다른 수단에 의해 산출한 이동 로봇의 위치에 대하여 미끄러짐에 강인한 보정을 할 수 있다.
한편, 상부 카메라 센서는 이동 로봇의 상방이나 전방을 향하도록 설치되어 이동 로봇 주변을 촬영할 수 있다. 이동 로봇이 복수의 상부 카메라 센서들을 구비하는 경우, 카메라 센서들은 일정 거리 또는 일정 각도로 이동 로봇의 상부나 옆면에 형성될 수 있다.
이하의 도 5a 및 도 5b에서는 상기 도 1 내지 도 3에 도시된 로봇 청소기(100)가 동작 영역(400) 내에서 이동하는 방법을 나타내는 실시예들이 설명된다.
도 5a를 참조하면, 로봇 청소기(100)의 제어부(1800)는 충전대로 복귀하기 위한 운전 모드를 시작할 수 있다.
일 예에서, 제어부(1800)는 배터리의 잔여 전력이 기준 전력 값 이하로 떨어지는 경우에, 충전대로 복귀하기 위한 운전 모드를 실행할 수 있다. 또 다른 예에서, 제어부(1800)는 통신부(1100)가 외부 단말기 또는 외부 서버로부터 특정 신호를 수신한 경우에, 충전대로 복귀하기 위한 운전 모드를 실행할 수 있다. 또 다른 예에서, 제어부(1800)는 입력부(1200)가 특정 사용자 입력을 인가받은 경우에, 충전대로 복귀하기 위한 운전 모드를 실행할 수 있다.
로봇 청소기(100)가 충전대로 복귀하기 위한 운전 모드에 진입하면, 제어부(1800)는 충전대의 좌표 정보와 본체의 현재 좌표 및 동작 영역의 맵 정보를 이용하여, 충전대까지 복귀하기 위한 경로를 설정할 수 있으며, 설정된 경로를 따라 본체를 이동시키도록 구동부(1300)를 제어할 수 있다.
한편, 로봇 청소기(100)가 충전대의 좌표 정보나 본체의 현재 위치 정보를 인식하고 있지 않은 경우에, 제어부(1800)는 로봇 청소기(100) 본체를 충전대로 안전하게 이동시키기 위해, 상기 본체를 동작 영역을 둘러싸고 있는 벽을 따라서 주행시키는 벽면 주행(Wall Fallowing)을 수행하도록 구동부(1300)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(1800)는 벽면 주행에 필요한 정보를 수집하기 위해, 센싱부(1400)를 제어할 수 있다.
일반적으로 충전대는 동작 영역의 벽면에 설치되기 때문에, 제어부(1800)는 동작 영역의 맵 정보나 충전대의 좌표 정보를 알지 못하더라도, 벽면 주행을 수행함으로써, 본체를 충전대로 이동시킬 수 있다. 또한, 상기 맵 정보 및 좌표 정보가 로봇 청소기(100)의 메모리(1700)에 저장되어 있다고 하더라도, 제어부(1800)는 벽면 주행을 수행함으로써, 맵 정보, 좌표 정보 및 위치 정보의 오차와 상관없이 본체를 충전대로 이동시킬 수 있다.
구체적으로, 제어부(1800)는 배터리의 잔여 전력이 기준 전력 값 이하로 떨어지면, 로봇 청소기(100)의 본체를 충전대로 이동시키기 위해 동작 영역(400)의 벽을 따라 주행시키도록 구동부(1300)를 제어할 수 있다.
일 실시예에서 제어부(1800)는 본체의 전진 방향을 기준으로 벽이 우측에 위치한 상태에서, 상기 벽을 따라 이동하도록 구동부(1300)를 제어할 수 있다. 이 경우, 본체는 동작 영역의 외곽을 따라, 반시계 방향으로 이동할 수 있다. 벽면 주행의 방향은 반시계 방향으로 한정되는 것은 아니며, 사용자의 설계에 의해 변경될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해, 벽면 주행 모드를 수행중인 로봇 청소기(100)가 전진 방향을 기준으로 우측에 벽 또는 장애물이 위치한 상태에서, 벽면 또는 장애물면을 따라 이동하는 것으로 정의한다.
도 5a에 도시된 것과 같이, 제어부(1800)는 동작영역(400)의 벽면 또는 동작영역 내에 존재하는 제1 장애물(401)의 일면을 따라 벽면 주행(410)을 수행하도록 구동부(1300)를 제어할 수 있다.
또한, 도 5a를 참조하면, 제어부(1800)는 벽면 주행(410)을 수행하는 도중에, 동작영역(400)에 존재하는 트랩(Trap) 타입의 제2 장애물(402)의 아래에 형성된 공간으로 진입할 수 있다.
일 예에서, 상기 제2 장애물(402)은 복수의 다리(402a)를 구비하는 책상이나, 침대일 수 있다.
이와 같이, 로봇 청소기(100)는 복수의 다리(402a)를 구비하는 제2 장애물(402)의 하측에 형성된 공간으로 진입한 후에도 벽면 주행을 수행할 수 있다.
이때, 로봇 청소기(100)의 벽면 주행과 관련된 알고리즘이나, 벽면 주행을 수행하기 위한 정보를 수집하는 센서의 분해능의 한계치 또는 벽면 주행 시 바닥면과 구동바퀴 사이에서 발생되는 슬립에 의해, 제2 장애물(402)의 하측에 형성된 공간으로 진입한 로봇 청소기(100)는 상기 공간에서 빠져나오지 못하고, 상기 공간 안에서 계속적으로 벽면 주행을 수행하며 맴돌 수 있다.
즉, 도 5a를 참조하면, 로봇 청소기(100)가 진입 또는 출입이 가능한 장애물 환경으로 진입한 후에, 상기 장애물 환경에서 벽면 주행을 수행하며 순환하는 현상이 발생될 수 있다. 이와 같은 현상에 의하면, 로봇 청소기(100)가 장애물 환경 안에서 순환 이동하므로, 불필요한 전력 소모가 야기되며, 로봇 청소기(100)가 충전대로 복귀할 수 있는 가능성을 심각하게 저해하는 문제점이 있다. 또한, 이와 같은 현상은 벽면 주행을 설계한 사용자의 의도에 반하는 것이므로, 사용자의 불편함을 야기한다.
또한, 도 5b를 참조하면, 벽면 주행을 수행 중인 로봇 청소기(100)는 아일랜드(Island) 타입의 제3 장애물(403)의 주변을 순환 이동(430)할 수 있다.
구체적으로, 벽면 주행을 수행 중인 로봇 청소기(100)는 본체의 우측에 장애물이나 벽을 위치시킨 상태에서, 상기 장애물이나 벽을 따라 이동할 수 있다. 따라서, 로봇 청소기(100)가 일랜드 타입으로 형성된 제3 장애물(403)의 일 면을 따라 벽면 주행을 시작한 경우, 로봇 청소기(100)는 동작영역(400)의 벽으로 접근하지 못하고, 상기 제3 장애물(403)의 외면을 따라 순환 이동(430)할 수 있다.
도 5a 및 도 5b에 도시된 실시예를 참조하면, 로봇 청소기(100)가 충전대에 도달하기 전에, 로봇 청소기(100)의 주행 경로 중 일부가 폐곡선을 형성하면, 제어부(1800)는 로봇 청소기(100)가 벽면 주행을 수행하는 것만으로는 탈출하기 어려운 장애물 영역에 진입한 것으로 판단할 수 있다.
이하의 도 6a 및 도 6b에서는, 로봇 청소기(100)가 벽면 주행 중에 트랩 타입의 장애물 영역에 진입하는 경우, 상기 트랩 타입의 장애물 영역으로부터 탈출 주행을 수행하는 실시예들이 설명된다.
도 6a를 참조하면, 제어부(1800)는 구동부(1300)가 본체를 충전대로 복귀하기 위해 벽면 주행을 수행하는 중에, 본체의 이동 경로가 폐곡선(602)을 형성하면, 상기 폐곡선에 대응되는 일 영역으로부터 상기 본체를 탈출시키도록 구동부(1300)를 제어할 수 있다.
도 6a에 도시된 것과 같이, 로봇 청소기(100)는 벽면 주행을 수행하는 중에, 트랩 타입의 제2 장애물(402)이 존재하는 장애물 영역으로 진입할 수 있다.
제어부(1800)는 본체가 상기 장애물 영역에 진입한 후, 본체가 회전할 때마다 일 방향을 기준으로 상기 본체의 회전 각을 검출할 수 있다. 제어부(1800)는 로봇 청소기(100)의 구동 바퀴에 구비된 엔코더(미도시)를 이용하여, 본체의 회전 각을 검출할 수 있다.
예를 들어, 상기 일 방향은 본체의 전진 방향에 대응될 수 있다. 구체적으로, 도 6a를 참조하면, 제어부(1800)는 로봇 청소기(100)가 장애물 영역 내에서 폐곡선을 형성하며 순환 이동하는 중에, 본체의 진행방향이 변경되는 복수의 지점(600a, 600b, 600c) 마다 회전 각을 +90˚로 검출할 수 있다.
한편, 회전 각을 검출하기 위한 일 방향은 사용자의 설정에 따라 변경될 수도 있다.
아울러, 제어부(1800)는 본체가 회전할 때마다 검출된 회전 각을 이용하여, 본체의 진행 방향에 대한 본체의 누적된 회전 각을 산출할 수 있다.
예를 들어, 제어부(1800)는 로봇 청소기(100)가 장애물 영역 내에서 한 바퀴 순환하면, 누적된 회전 각을 +360˚로 산출할 수 있다.
즉, 도 6a에 도시된 실시예에 따르면, 로봇 청소기(100)가 장애물 영역 내에서 한 바퀴 순환 이동을 할 때, 제어부(1800)는 장애물 영역 내의 4개의 지점에서 각각 +90˚만큼 회전하는 것으로 검출하고, 각각 검출된 회전각을 이용하여 누적된 회전 각을 +360˚로 산출할 수 있다.
제어부(1800)는 누적된 회전 각의 절대값이 기 설정된 기준 각도 값을 초과하면, 본체의 이동 경로가 폐곡선을 형성하는 것으로 판단할 수 있으며, 상기 폐곡선에 대응되는 장애물 영역으로부터 상기 본체를 탈출시키기 위해, 탈출 주행을 수행시키도록 구동부(1300)를 제어할 수 있다.
일 예에서 기준 각도는 360˚이거나, 720˚ 또는 1080˚일 수 있다. 또한, 기준 각도는 사용자에 의해 변경될 수 있다.
한편, 제어부(1800)는 특정 시간 간격 동안의 이동 범위에 대응되는 면적 값에 근거하여, 장애물 영역에 진입했는지 여부를 판단할 수 있다.
즉, 제어부(1800)는 벽면 주행이 개시된 이후로, 본체의 이동 이력과 관련된 정보를 메모리에 저장시킬 수 있다.
제어부(1800)는 상기 이동 이력과 관련된 정보에 근거하여, 현재 시점까지 특정 시간 간격 동안의 이동 이력을 분석할 수 있으며, 분석결과 특정 시간 간격 동안의 이동 범위에 대응되는 면적 값이 기준 면적보다 작으면, 장애물 영역에 진입한 것으로 판단할 수 있다.
제어부(1800)는 벽면 주행이 개시된 직후부터 본체가 회전할 때마다 회전 각을 검출하거나, 이동 이력의 분석 결과를 이용하여 장애물 영역에 진입한 것으로 판단된 이후에 비로소 회전 각을 검출할 수 있다.
도 6a를 참조하면, 제어부(1800)는 본체의 이동 경로가 폐곡선을 형성한 것으로 판단되면, 구동부(1300)의 벽면 주행을 중단시키고, 본체를 장애물 영역의 외부로 이동시키도록 상기 구동부(1300)를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(1800)는 센서부(1400)에서 검출된 장애물과 관련된 정보에 근거하여, 로봇 청소기(100)의 본체를 장애물 영역의 외부로 이동시키기 위한 탈출 경로를 설정할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제어부(1800)는 메모리(1700)에 저장된 이동 이력과 관련된 정보에 근거하여, 로봇 청소기(100)의 본체를 장애물 영역의 외부로 이동시키기 위한 탈출 경로를 설정할 수 있다.
구체적으로, 제어부(1800)는 본체의 이동 경로에 의해 형성된 폐곡선 외부에 장애물이 존재하면, 구동부(1300)의 벽면 주행을 중단시키고, 본체가 장애물 영역으로 진입한 경로를 따라 역행함으로써 장애물 영역을 탈출하도록 상기 구동부(1300)를 제어할 수 있다.
즉, 도 6a에 도시된 것과 같이, 제2 장애물(402)의 하측에 형성된 공간으로 로봇 청소기(100)가 진입하면, 벽면 주행에 의해 형성되는 폐곡선 외부에 제2 장애물(402)에 구비된 복수의 다리(402a)가 존재하므로, 제어부(1800)는 벽면 주행을 중단시키고, 이동 이력과 관련된 정보에 근거하여 로봇 청소기(100)를 역행시킬 수 있다.
또한, 제어부(1800)는 본체의 이동 경로에 의해 형성된 폐곡선 외부에 장애물이 존재하면, 구동부(1300)의 벽면 주행을 중단시키고, 본체가 장애물 영역으로 진입한 지점으로 본체를 이동시키도록 구동부(1300)를 제어할 수 있다.
보다 상세하게는, 제어부(1800)는 장애물 영역에 진입한 시점의 좌표 정보에 근거하여, 현재 위치로부터 상기 장애물 영역으로 진입한 지점까지 최단 거리로 본체를 이동시키도록 구동부(1300)를 제어할 수 있다.
도 6a를 참조하면, 제어부(1800)는 로봇 청소기(100)의 탈출 경로(603)를, 진입 경로(601)와 상이하게 설정할 수 있다. 이로써, 제어부(1800)는 로봇 청소기(100)가 재차 장애물 영역에 진입하는 것을 방지할 수 있다.
아울러, 제어부(1800)는 본체가 장애물 영역으로부터 탈출한 것으로 판단되면, 벽면 주행이 다시 수행되도록 구동부(1300)를 제어할 수 있다.
제어부(1800)는 장애물 영역을 검출한 후, 상기 장애물 영역의 위치와 관련된 정보를 메모리(1700)에 저장시킬 수 있다. 제어부(1800)는 장애물 영역으로부터 탈출한 후 벽면 주행이 재개되었을 때, 상기 저장된 장애물 영역의 위치를 이용하여 상기 장애물 영역을 회피하도록 구동부(1300)를 제어할 수 있다.
또한, 도 6b를 참조하면, 제어부(1800)는 본체의 이동 경로에 의해 형성된 폐곡선 외부에 장애물이 존재하면, 본체가 장애물 영역 외부로 이동할 때까지, 충돌이 발생할 때마다 무작위로 주행 방향을 변경시키도록 구동부(1300)를 제어할 수 있다.
이하의 도 7에서는 로봇 청소기(100)가 벽면 주행 중에 아일랜드 타입의 장애물 영역에 진입하는 경우, 상기 아일랜드 타입의 장애물 영역으로부터 탈출 주행을 행하는 실시예들이 설명된다.
도 7을 참조하면, 제어부(1800)는 구동부(1300)가 본체를 충전대로 복귀하기 위해 벽면 주행을 수행하는 중에, 본체의 이동 경로가 폐곡선(602)을 형성하면, 상기 폐곡선에 대응되는 장애물 영역으로부터 상기 본체를 탈출시키도록 구동부(1300)를 제어할 수 있다.
도 7에 도시된 것과 같이, 로봇 청소기(100)는 벽면 주행을 아일랜드 타입의 제3 장애물(403)의 외면에서 시작할 수 있으며, 이 경우 로봇 청소기(100)는 상기 제3 장애물(403)의 외면을 따라 계속적으로 이동(701)할 수 있다.
제어부(1800)는 소정의 주기마다 본체의 회전 각을 검출하거나, 소정의 주기마다 본체의 누적된 회전 각을 산출할 수 있다.
도 6a, 도 6b 및 도 7을 비교하면, 제어부(1800)는 로봇 청소기(100)의 본체가 회전하는 방향에 근거하여, 장애물 영역의 속성과 관련된 정보를 검출할 수 있다.
구체적으로, 도 6a와 도 6b에 도시된 것과 같이, 트랩 타입 장애물에 의해 형성된 공간에서 벽면 주행을 수행 중인 로봇 청소기(100)는, 반시계 방향으로 이동하며 폐곡선을 형성할 수 있다.
반면, 도 7을 참조하면, 아일랜드 타입 장애물의 외면을 따라 벽면 주행을 수행 중인 로봇 청소기(100)는, 시계 방향으로 이동하며 폐곡선을 형성할 수 있다.
따라서, 제어부(1800)는 본체의 회전 방향에 근거하여, 로봇 청소기(100)가 존재하는 장애물 영역의 종류를 트랩 타입 또는 아일랜드 타입으로 검출할 수 있다. 아울러, 제어부(1800)는 본체의 회전 방향에 근거하여, 본체를 장애물 영역의 외부로 이동시키기 위한 탈출 경로를 설정할 수 있다.
즉, 제어부(1800)는 로봇 청소기(100)를 상기 장애물 영역으로부터 탈출시키기 위해, 로봇 청소기(100)가 존재하는 장애물 영역의 종류에 따라 각각 다른 방법으로 구동부(1300)를 제어할 수 있다.
한편, 제어부(1800)는 센서(1400)에서 검출된 장애물과 관련된 정보를 이용하여, 장애물 영역의 종류를 검출할 수도 있다.
즉, 제어부(1800)는 검출된 장애물과 관련된 정보에 근거하여, 본체의 이동 경로에 의해 형성되는 폐곡선과 장애물의 상대적 위치를 검출할 수 있으며, 검출된 상대적 위치에 근거하여 장애물 영역의 종류를 검출할 수 있다.
일 실시예에서, 제어부(1800)는 본체의 이동 경로에 의해 형성되는 폐곡선의 외부에 장애물이 존재하는 경우, 본체가 존재하는 장애물 영역이 트랩 타입의 장애물로 형성된 것으로 판단할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제어부(1800)는 본체의 이동 경로에 의해 형성되는 폐곡선의 내부에 장애물이 존재하는 경우, 본체가 존재하는 장애물 영역이 아일랜드 타입의 장애물로 형성된 것으로 판단할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 제어부(1800)는 본체의 이동 경로에 의해 형성되는 폐곡선의 내부와 외부에 장애물이 모두 존재하는 경우, 본체가 존재하는 장애물 영역이 아일랜드 타입의 장애물로 형성된 것으로 판단할 수 있다.
한편, 도 6a, 도 6b 및 도 7에 도시된 바는 없으나, 제어부(1800)는 본체의 이동 경로가 폐곡선을 형성한 것으로 판단되면, 이동 로봇의 상태 정보를 출력하도록 출력부(1500)를 제어할 수 있다.
제어부(1800)는 본체의 이동 경로가 폐곡선을 형성한 것으로 판단되면, 상기 본체가 장애물 영역에 진입한 것으로 판단하고, 장애물 영역의 진입 여부와 관련된 알림 정보를 출력시키도록 상기 출력부(1500)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 알림 정보는 시각 정보 및 음성 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
아울러, 제어부(1800)는 장애물 영역의 진입 여부와 관련된 알림 정보를 외부 단말기로 전송하도록 통신부(1100)를 제어할 수도 있다.
또한, 제어부(1800)는 장애물 영역의 종류와 관련된 정보를 출력시키도록 상기 출력부(1500)를 제어할 수 있다.
이하의 도 8에서는 본 발명에 따른 로봇 청소기의 제어 방법과 관련된 일 실시예가 설명된다.
제어부(1800)는 배터리의 잔여 전력이 기준 전력 값 이하로 떨어지는 경우, 로봇 청소기(100)의 충전대 복귀 모드를 개시할 수 있다(S801).
제어부(1800)는 충전대 복귀 모드가 개시되면, 로봇 청소기(100)의 본체가 동작 영역의 벽을 따라 주행하기 위해, 벽면 주행을 수행하도록 구동부(1300)를 제어할 수 있다(S802).
제어부(1800)는 벽면 주행이 개시된 후에, 특정 시간 간격 동안 이동한 영역의 면적이 기준 면적 값보다 작은지 여부를 판단할 수 있다(S803).
제어부(1800)는 실시간으로 저장되는 본체의 위치와 관련된 좌표 정보에 근거하여, 본체가 특정 시간간격 동안 상기 본체가 이동한 영역의 면적을 검출하고, 검출된 면적에 근거하여, 상기 본체가 상기 장애물 영역에 진입한 것으로 판단할 수 있다.
제어부(1800)는 벽면 주행이 개시된 후에, 특정 시간 간격 동안 이동한 영역의 면적이 기준 면적 값보다 크면, 벽면 주행을 유지할 수 있다(S808). 즉, 제어부(1800)는 본체가 장애물 영역에 진입하지 않은 것으로 판단되면, 벽면 주행을 계속적으로 유지시키도록 구동부(1300)를 제어할 수 있다.
또한, 제어부(1800)는 본체가 회전할 때마다 일 방향을 기준으로 본체의 회전 각을 검출할 수 있다. 제어부(1800)는 일정 주기마다 상기 일 방향을 기준으로 본체의 회전 각을 검출할 수 있다.
제어부(1800)는 본체가 회전할 때마다 검출된 회전 각 또는 일정 주기마다 검출된 회전 각을 이용하여, 상기 일 방향에 대한 상기 본체의 누적된 회전 각을 산출할 수 있다. 아울러, 제어부(1800)는 검출된 면적과 상기 누적된 회전 각에 근거하여, 본체가 장애물 영역에 진입한 것으로 판단할 수 있다.
즉, 제어부(1800)는 누적된 회전 각의 절대값이 기 설정된 기준 각도 값을 초과하는지 여부를 판단할 수 있다(S804).
제어부(1800)는 누적된 회전 각의 절대값이 기 설정된 기준 각도 값을 초과하면, 본체가 장애물 영역에 진입한 것으로 판단하고, 본체를 장애물 영역으로부터 탈출시키도록 구동부(1300)를 제어할 수 있다.
예를 들어, 기준 각도는 360˚보다 크게 설정될 수 있다.
제어부(1800)는 누적된 회전 각의 절대값이 기 설정된 기준 각도 값보다 작은 경우, 본체가 장애물 영역에 진입하지 않은 것으로 판단하고, 벽면 주행을 유지할 수 있다(S808). 즉, 제어부(1800)는 누적 회전 각에 근거하여, 본체가 장애물 영역에 진입하지 않은 것으로 판단되면, 벽면 주행을 계속적으로 유지시키도록 구동부(1300)를 제어할 수 있다.
아울러, 제어부(1800)는 상기 누적된 회전 각의 부호를 판단할 수 있다(S805). 제어부(1800)는 누적된 회전 각의 부호에 근거하여, 장애물 영역의 속성을 검출하고, 검출된 장애물 영역의 속성에 따라 서로 다른 탈출 주행을 수행하도록 구동부(1300)를 제어할 수 있다.
구체적으로, 제어부(1800)는 누적된 회전 각의 부호가 양의 값이면, 트랩 타입의 장애물 영역에서 벗어나기 위한 제1 탈출 주행을 수행할 수 있다(S806).
제어부(1800)는 누적된 회전 각의 부호가 음의 값이면, 아일랜드 타입의 장애물 영역에서 벗어나기 위한 제2 탈출 주행을 수행할 수 있다(S807).
예를 들어, 제어부(1800)는 본체의 이동 경로가 형성하는 폐곡선 내부에 장애물이 존재하면, 구동부(1300)의 벽면 주행을 중단시키고, 본체를 장애물 영역으로부터 소정의 거리만큼 이격되도록 구동부(1300)를 제어할 수 있다.
또 다른 예에서, 제어부(1800)는 본체의 이동 경로에 의해 형성된 폐곡선 외부에 장애물이 존재하면, 구동부(1300)의 벽면 주행을 중단시키고, 본체가 장애물 영역으로 진입한 경로를 따라 역행함으로써 장애물 영역을 탈출하도록 구동부(1300)를 제어할 수 있다.
또 다른 예에서, 제어부(1800)는 본체의 이동 경로에 의해 형성된 폐곡선 외부에 장애물이 존재하면, 구동부(1300)의 벽면 주행을 중단시키고, 본체가 장애물 영역으로 진입한 지점으로 본체를 이동시키도록 구동부(1300)를 제어할 수 있다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 제어부(1800)는 장애물 영역 내에서 주행 중에, 센서부(1400)에서 수집된 정보를 이용하여, 맵 정보(900a, 900b)를 생성할 수 있다.
맵 정보(900a, 900b)는 복수의 셀로 형성되며, 장애물이 존재하는 셀(901)과, 장애물이 존재하지 않는 셀(903) 및 주행 경로에 대응되는 셀(902)을 포함할 수 있다.
제어부(1800)는 상기 생성된 맵 정보를 이용하여 장애물 영역의 속성을 검출하거나, 장애물 영역으로부터 벗어나기 위한 탈출 경로를 설정할 수 있다.
본 발명에 따르면, 로봇 청소기가 다양한 조건을 갖는 장애물 환경에 진입하더라도, 벽면 주행을 통해 수집한 정보를 이용하여 장애물 환경의 형태를 검출함으로써, 로봇 청소기가 장애물 환경으로부터 탈출할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 로봇 청소기가 청소 영역 내에서 현재 위치와 관련된 정보를 검출할 수 없거나, 청소 영역의 맵 정보를 처리할 수 없는 상태에서도, 벽면 주행 중 장애물을 회피함으로써 안전하게 충전대로 복귀할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 벽면 주행을 수행하는 로봇 청소기가 트랩에 빠지지 않으면서 충전대로 복귀할 수 있으므로, 로봇의 주행 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 로봇 청소기의 불필요한 전력 소모를 방지할 수 있으므로, 전력효율이 증가된 로봇 청소기를 제공할 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (10)

  1. 본체;
    동작 영역 내에서 상기 본체를 이동시키는 구동부;
    상기 구동부에 전원을 공급하는 배터리;
    상기 배터리의 잔여 전력이 기준 전력 값 이하로 떨어지면, 상기 본체를 충전대로 이동시키기 위해 상기 동작 영역의 벽을 따라 주행시키도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 구동부가 벽면 주행을 수행하는 중에, 상기 본체의 이동 경로가 폐곡선을 형성하면, 상기 폐곡선에 대응되는 일 영역으로부터 상기 본체를 탈출시키도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동부에 구비되어, 상기 본체의 회전 각을 검출하는 엔코더를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 엔코더를 이용하여, 상기 본체가 상기 일 영역에 진입한 후, 상기 본체가 회전할 때마다 일 방향을 기준으로 상기 본체의 회전 각을 검출하고,
    상기 본체가 회전할 때마다 검출된 회전 각을 이용하여, 상기 일 방향에 대한 상기 본체의 누적된 회전 각을 산출하며,
    상기 누적된 회전 각이 기 설정된 기준 각도 값을 초과하면, 상기 본체의 이동 경로가 폐곡선을 형성한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 본체의 이동 경로가 폐곡선을 형성한 것으로 판단되면, 상기 구동부의 벽면 주행을 중단시키고, 상기 본체를 상기 일 영역의 외부로 이동시키도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 동작 영역 내에 존재하는 장애물과 관련된 정보를 검출하는 센서부 및
    상기 검출된 장애물과 관련된 정보와, 상기 본체의 이동 이력과 관련된 정보 중 적어도 하나를 저장하는 메모리를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 센서부에서 검출된 장애물과 관련된 정보에 근거하여, 상기 본체를 상기 일 영역의 외부로 이동시키기 위한 탈출 경로를 설정하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 본체의 이동 경로에 의해 형성된 폐곡선 내부에 장애물이 존재하면, 상기 구동부의 벽면 주행을 중단시키고, 상기 본체를 상기 장애물로부터 소정의 거리만큼 이격되도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 본체의 이동 경로에 의해 형성된 폐곡선 외부에 장애물이 존재하면, 상기 구동부의 벽면 주행을 중단시키고, 상기 본체가 상기 일 영역으로 진입한 경로를 따라 역행함으로써 상기 일 영역을 탈출하도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 본체의 이동 경로에 의해 형성된 폐곡선 외부에 장애물이 존재하면, 상기 구동부의 벽면 주행을 중단시키고, 상기 본체가 상기 일 영역으로 진입한 지점으로 상기 본체를 이동시키도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 본체의 이동 경로에 의해 폐곡선이 형성되는 동안 상기 본체가 회전한 방향에 근거하여, 상기 본체를 상기 일 영역의 외부로 이동시키기 위한 탈출 경로를 설정하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 본체가 상기 일 영역으로부터 탈출한 것으로 판단되면, 상기 구동부가 벽면 주행을 다시 수행하도록 상기 구동부를 제어하는 것을 이동 로봇.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 본체의 이동 경로가 폐곡선을 형성한 것으로 판단되면, 상기 이동 로봇의 상태 정보를 출력하는 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
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