KR20180028575A - Agv에 센서를 장착한 운행 안전 모션 베이스 및 그 제어 방법 - Google Patents

Agv에 센서를 장착한 운행 안전 모션 베이스 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 AGV에 센서를 장착한 운행 안전 모션 베이스에 관한 것으로, AGV의 동작을 제어하는 제어장치와 상기 AGV의 자세를 감지하는 자이로센서를 포함하는 차량본체; 상기 차량본체와 결합되어 지지하는 마스트설치부; 및 상기 마스트설치부 전방에 수직으로 결합하는 마스트조립체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

AGV에 센서를 장착한 운행 안전 모션 베이스 및 그 제어 방법{Operation Safety Motion Base with Sensor at the AGV and Control Method Thereof}
본 발명은 AGV(Automated Guided Vehicle)의 이동 모션 베이스에 관한 것으로,더욱 상세하게는 AGV에 적재되는 화물과 AGV의 자세를 파악하여 안전 운행하도록 하는 AGV에 센서를 장착한 운행 안전 모션 베이스에 관한 것이다.
일반적으로 지게차는 화물을 싣거나 내리는 하역 전용 장비로서, 이동 가능한 무궤도차량의 전방에 수직으로 설치된 마스트 조립체의 유압에 의해 승강하는 포크가 장착되어 이 포크에 의해 화물을 승강시켜 용이하게 이동 적재할 수 있으므로, 물류센터나 할인매장 또는 설비공장 등에서 화물을 운반하여 적재 또는 이재하는 데 널리 사용되고 있다.
종래의 지게차는 대부분 지게차를 운전하거나 조작하기 위해 운전자를 필요로 하는데, 최근 들어 기업 간 경쟁과 노동력 부족현상의 심화, 산업재해 감소를 위한 무인자동화 요구 및 환경 친화적 물류체계의 요구 등의 이유로 물류기계화와 자동화를 위해 물류기술에 대한 요구가 증대됨에 따라 무인지게차의 개별에 관심이 고조되고 있는 실정이다.
하지만 운전자가 없는 무인 지게차는 위험상황에 처했을 때 스스로 대처하기 어렵기 때문에 문제가 발생한 뒤 관리자가 문제를 해결해야 하는 문제점이 발생한다.
이러한 문제를 해소하기 위해 전방장애물을 감지하는 반사식 광센서를 무인지게차 포크의 좌우선단에 장착하여 장애물을 감지한 후, 감지결과에 따라 포크의 틸팅 속도를 제어하는 기술이 있다.
하지만 무인지게차가 작업 중에 무인지게차의 포크선단에 장착된 2개의 반사식 광센서 중 하나 또는 모두에 이상이 발생되는 경우 마이크로 프로세서는 장애물이 감지되지 않은 것으로 판단하여 감속신호를 제공하지 않게 되기 때문에 고속으로 전방의 벽이나 장애물과 충돌하여 정상적인 정지위치로 제어하는 것이 불가능해지고, 또한 전방의 장애물과 충돌함에 따라 무인지게차에 손상을 가하게 되는 문제가 발생하게 되었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 AGV에 하중감지센서와 각속도센서를 장착하여 AGV에 적재된 화물의 무게와 AGV의 자세(균형)을 감지하여 AGV를 제어하는 AGV에 센서를 장착한 운행 안전 모션 베이스 및 그 제어 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 일실시예에 따른 본 발명은 AGV의 동작을 제어하는 제어장치와 상기 AGV의 자세를 감지하는 자이로센서를 포함하는 차량본체; 상기 차량본체와 결합되어 지지하는 마스트설치부; 및 상기 마스트설치부 전방에 수직으로 결합하는 마스트조립체;를 포함하는 AGV에 센서를 장착한 운행 안전 모션 베이스를 제공한다.
상기 제어장치는 상기 AGV의 전반적인 동작을 제어하는 제어부; 상기 자이로센서와 하중감지센서에서 인가 받은 신호를 데이터 처리하는 데이터처리부; 상기 데이터 처리된 신호와 AGV의 작동에 필요한 메모리가 저장되어 있는 저장부; 및 상기 저장된 데이터 처리된 신호를 중앙관리서버에 전달하는 통신부;를 포함할 수 있다.
상기 마스트조립체는 포크가 상하로 이동할 수 있는 마스트; 상기 마스트에 포크를 지탱하는 지지프레임; 상기 지지프레임의 내부에 유압실린더의 작동에 의해 포크를 좌우 방향으로 원활하게 회동시키는 포크브라켓; 및 상기 포크의 적재되는 무게를 감지하는 하중감지센서;를 포함할 수 있다.
상기 하중감지센서는 2개의 포크 상단 양쪽에 배치할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 일실시예에 따른 본 발명은 AGV의 작동을 시작하는 단계; 중앙관리서버에서 목표지점 설정을 하고 AGV를 운행을 제어하는 단계; 포크의 하중감지센서를 통해 적재된 화물 무게를 감지하는 단계; 차량본체에 장착된 자이로센서를 통해 AGV의 자세를 감지하는 단계; 및 상기 AGV에 적재된 무게와 AGV의 자세를 감지하여 관리자가 알리는 단계;를 포함하는 AGV에 센서를 장착한 운행 안전 모션 제어 방법을 제공한다.
상기 화물 무게를 감지하는 단계 이후에 상기 화물의 무게가 변하였다고 판단할 경우에는 적재된 화물의 상태를 확인하는 단계; 화물의 상태를 확인한 후 계속해서 AGV를 운행할 수 있는지를 판단하는 단계; AGV를 계속해서 운행할 수 있다고 판단된 경우 계속해서 AGV를 제어하는 단계; 및 AGV를 계속해서 운행할 수 없다고 판단된 경우 관리자가 문제를 해결하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 자세를 감지하는 단계 이후에 상기 차량본체가 기울어졌다고 판단된 경우에는, 관리자가 데이터값을 분석하여 위험수위를 확인하는 단계; 위험수위를 판단한 관리자는 AGV를 계속 운행할 수 있는지를 판단하는 단계; AGV를 계속해서 운행할 수 있다고 판단된 경우 계속해서 AGV를 제어하는 단계; 및 상기 AGV를 계속해서 운행할 수 없다고 판단된 경우 관리자가 문제를 해결하는 단계;를 포함 할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, AGV에 하중감지센서와 각속도센서를 장착하여 AGV에 적재된 화물의 무게와 AGV의 자세(균형)을 감지하여 AGV를 제어함으로써 AGV를 보다 안전하게 운행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 AGV에 센서를 장착한 운행 안전 모션 베이스 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 AGV에 센서를 장착한 운행 안전 모션 베이스의 측면도이다.
도 3는 본 발명의 일실시예에 따른 AGV에 센서를 장착한 운행 안전 모션 베이스의 포크 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 AGV에 센서를 장착한 운행 안전 모션 베이스의 제어장치 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 AGV에 센서를 장착한 운행 안전 모션 제어방법의 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
그러면 본 발명의 일실시예에 따른 AGV에 센서를 장착한 운행안전 모션베이스와 제어방법에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 AGV에 센서를 장착한 운행 안전 모션 베이스의 모식도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 AGV에 센서를 장착한 운행 안전 모션 베이스의 측면도이고, 도 3은 AGV에 센서를 장착한 운행 안전 모션 베이스의 포크 확대도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 AGV에 센서를 장착한 운행 안전 모션 베이스 제어장치 블록도이다.
도 1 내지 도 4을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 AGV에 센서를 장착한 운행안전 모션베이스는 AGV의 동작과 자세를 제어하는 차량본체(20), 상기 차량본체(20)를 지지하는 마스트설치부(30), 상기 마스트설치부(30) 전방에 결합된 마스트조립체(40)를 포함하여 구성하고 있다.
상기 차량본체(20)는 AGV의 동작을 제어하는 제어장치(100)와 AGV의 자세(균형)을 감지하는 자이로센서(22a)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제어장치(100)는 AGV의 전반적인 작동을 제어하는 제어부(101), 자이로센서(22a)와 하중감지센서(44a)에서 감지된 신호를 처리하는 데이터처리부(102), 데이터 처리된 신호와 AGV의 작동에 필요한 메모리가 저장되어 있는 저장부(103), 및 저장된 데이터 처리된 신호를 중앙관리서버(200)에 전달하는 통신부(104)를 포함하고 있다. 상기 중앙관리서버(200)을 통해 관리자가 AGV를 제어 및 관리할 수 있다.
상기 자이로센서(22a)는 회전하는 물체의 역학운동을 이용한 개념으로 위치 측정과 방향 설정 등에 활용되는 기술로써, 차량본체(20)의 상단에 수평 장착하여 AGV가 경사면 이동 및 불안정한 지역을 이동할 시 자가 진단으로 계속 진행 여부를 판단하여 작업 여부를 지시할 수 있는 기능을 수행할 수 있다.
상기 마스트조립체(40)는 마스트설치부(30)의 전방에 수직으로 설치되며, 마스트(41), 지지프레임(42), 포크브라켓(43), 포크(44)를 포함할 수 있다.
상기 마스트(41)는 슬라이더를 포함하고 있으며, 포크(44)가 상하로 이동할 수 있도록 하는 장치이다.
상기 지지프레임(42)은 마스트(41)의 슬라이더의 전방에 돌출되게 형성되며, 마스트(41)에 포크(44)를 지탱해 주는 장치이다.
상기 포크브라켓(43)은 지지프레임(42)의 내부에 유압실린더의 작동에 의해 포크를 좌우방향으로 원활하게 회동할 수 있게 하는 장치이다.
상기 포크(44)는 포크브라켓(43)의 전방에 착탈 가능하게 결합되는 것으로 화물의 하단에서 받쳐들며, 한 쌍으로 이루어지고 둘 사이의 간격을 자유롭게 조절할 수 있다.
상기 포크(44)는 2개로 구성되며 2개의 포크 상단 양끝에 하중감지센서(44a)를 포함할 수 있다.
상기 하중감지센서(44a)는 화물의 무게를 감지하는 센서로써, 화물의 무게를 측정하여 화물의 무게와 중심을 판단한 후 작업에 임하도록 지시할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 AGV에 센서를 장착한 운행 안전 모션 제어 방법의 순서도이다.
도 5를 참조하면, 관리자가 중앙관리서버에서 AGV의 작동을 시작한다(S10).
중앙관리서버에서 목표지점 설정을 하고 AGV 운행을 제어한다(S20).
AGV가 화물을 하역하지 않고 화물을 운송하는 도중에 AGV 포크의 하중감지센서(44a)가 화물의 무게가 변하였는지 판단한다(S30).
이때, 2개의 포크(44) 상간 양 끝에 있는 하중감지센서(44a)에서 각각 판단하는 값을 비교하여 화물의 쏠림, 추락 및 화물의 무게 변화에 대한 데이터를 가지고 판단할 수 있다.
하중감지센서(44a)가 화물의 무게가 변하였다고 판단할 경우, 적재된 화물의 상태를 확인한다(S31).
화물의 상태를 확인한 후, 계속해서 AGV를 운행할 수 있는지를 판단한다(S32).
AGV를 계속해서 운행할 수 있다고 판단된 경우, 계속해서 AGV를 제어한다(S33).
반면에 AGV를 계속해서 운행할 수 없다고 판단된 경우, 관리자가 문제를 해결한다(S34).
상기 하중감지센서(44a)가 화물의 무게가 변하지 않았다고 판단할 경우, 계속해서 AGV를 제어한다.
각 센서가 감지하는 화물의 무게가 변하였는지 판단하는(S30) 동시에, 차량본체가 기울어졌는지를 판단한다(S40).
상기 차량본체가 기울어졌다고 판단될 때, 관리자가 데이터값을 분석하여 위험수위를 확인한다(S41).
위험수위를 판단한 관리자는 AGV를 계속 운행할 수 있는지를 판단한다(S42).
AGV를 계속해서 운행할 수 있다고 판단된 경우, 계속해서 AGV를 제어한다(S43).
반면에, AGV를 계속해서 운행할 수 없다고 판단된 경우, 관리자가 문제를 해결한다(S44).
상기 차량본체가 기울어지지 않았다고 판단된 경우, 계속해서 차량을 제어한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
20: 차량본체 20a: 자이로센서
30: 마스트설치부 40: 마스트조립체
41: 마스트 42: 지지프레임
43: 포크브라켓 44: 포크
44a: 하중감지센서 100: 제어장치
101: 제어부 102: 데이터처리부
103: 통신부 104: 저장부
200: 중앙관리서버

Claims (7)

  1. AGV의 동작을 제어하는 제어장치와 상기 AGV의 자세를 감지하는 자이로센서를 포함하는 차량본체;
    상기 차량본체와 결합되어 지지하는 마스트설치부; 및
    상기 마스트설치부 전방에 수직으로 결합하는 마스트조립체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 AGV에 센서를 장착한 운행 안전 모션 베이스.
  2. 제 1항에서,
    상기 제어장치는,
    상기 AGV의 전반적인 동작을 제어하는 제어부;
    상기 자이로센서와 하중감지센서에서 인가 받은 신호를 데이터 처리하는 데이터처리부;
    상기 데이터 처리된 신호와 AGV의 작동에 필요한 메모리가 저장되어 있는 저장부; 및
    상기 저장된 데이터 처리된 신호를 중앙관리서버에 전달하는 통신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 AGV에 센서를 장착한 운행 안전 모션 베이스.
  3. 제 1항에서,
    상기 마스트조립체는,
    포크가 상하로 이동할 수 있는 마스트;
    상기 마스트에 포크를 지탱하는 지지프레임;
    상기 지지프레임의 내부에 유압실린더의 작동에 의해 포크를 좌우 방향으로 원활하게 회동시키는 포크브라켓; 및
    상기 포크의 적재되는 무게를 감지하는 하중감지센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 AGV에 센서를 장착한 운행 안전 모션 베이스.
  4. 제 3항에서,
    상기 하중감지센서는 2개의 포크 상단 양쪽에 배치하는 것을 특징으로 하는 AGV에 센서를 장착한 운행 안전 모션 베이스.
  5. AGV의 작동을 시작하는 단계;
    중앙관리서버에서 목표지점 설정을 하고 AGV를 운행을 제어하는 단계;
    포크의 하중감지센서를 통해 적재된 화물 무게를 감지하는 단계;
    차량본체에 장착된 자이로센서를 통해 AGV의 자세를 감지하는 단계; 및
    상기 AGV에 적재된 무게와 AGV의 자세를 감지하여 관리자가 알리는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 AGV에 센서를 장착한 운행 안전 모션 제어 방법.
  6. 제 5항에서,
    상기 화물 무게를 감지하는 단계 이후에 상기 화물의 무게가 변하였다고 판단할 경우에는,
    적재된 화물의 상태를 확인하는 단계;
    화물의 상태를 확인한 후 계속해서 AGV를 운행할 수 있는지를 판단하는 단계;
    AGV를 계속해서 운행할 수 있다고 판단된 경우 계속해서 AGV를 제어하는 단계; 및
    AGV를 계속해서 운행할 수 없다고 판단된 경우 관리자가 문제를 해결하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 AGV에 센서를 장착한 운행 안전 모션 제어 방법.
  7. 제 5항에서
    상기 자세를 감지하는 단계 이후에 상기 차량본체가 기울어졌다고 판단된 경우에는,
    관리자가 데이터값을 분석하여 위험수위를 확인하는 단계;
    위험수위를 판단한 관리자는 AGV를 계속 운행할 수 있는지를 판단하는 단계;
    AGV를 계속해서 운행할 수 있다고 판단된 경우 계속해서 AGV를 제어하는 단계; 및
    상기 AGV를 계속해서 운행할 수 없다고 판단된 경우 관리자가 문제를 해결하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 AGV에 센서를 장착한 운행 안전 모션 제어 방법.
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