KR20190106907A - 이동 로봇 및 그 제어방법 - Google Patents

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KR20190106907A
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Abstract

본 발명의 일 측면에 따라 자율 주행하는 이동 로봇은, 본체, 및, 상기 본체의 하측에 위치하며 상기 본체를 이동시키는 구동부를 포함하고, 상기 구동부는, 회전 가능하도록 제공되고, 하나 이상의 센서를 포함하는 센서 모듈이 외부를 향하도록 배치되는 회전부, 상기 회전부의 하측에 위치하는 베이스, 상기 베이스에 장착되는 구동 바퀴를 포함함으로써, 저비용, 고효율의 센싱 시스템을 구현할 수 있다.

Description

이동 로봇 및 그 제어방법{THE MOVING ROBOT AND THE CONTROL METHOD thereof}
본 발명은 자율 주행하는 이동 로봇 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저비용, 고효율의 센싱 시스템을 구현하여 효과적으로 주행할 수 있는 이동 로봇 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
로봇은 산업용으로 개발되어 공장 자동화의 일부분을 담당하여 왔다. 최근에는 로봇을 응용한 분야가 더욱 확대되어, 의료용 로봇, 우주 항공 로봇 등이 개발되고, 일반 가정에서 사용할 수 있는 가정용 로봇도 만들어지고 있다. 이러한 로봇 중에서 자력으로 주행이 가능한 것을 이동 로봇이라고 한다.
이동 로봇은, 스스로 이동이 가능하여 이동이 자유롭고, 주행중 장애물 등을 피하기 위한 다수의 센서가 구비되어 장애물을 피해 주행할 수 있다.
일반적으로 이동 로봇의 장애물 감지를 위해 적외선 센서 또는 초음파 센서가 이용된다. 적외선 센서는 장애물에 반사되어 돌아오는 반사광의 광량 또는 수신되는 시간을 통해 장애물의 존재와 거리를 판단하고, 초음파 센서는 소정 주기를 가지는 초음파를 발산하여 장애물에 의해 반사되는 초음파가 있을 경우 초음파 발산 시간과 장애물에 반사되어 되돌아오는 순간의 시간차를 이용하여 장애물과의 거리를 판단한다.
한편, 이동 로봇이 주행하며 설정된 작업을 수행하기 위해서는 주행 구역의 맵(Map)을 정확하게 생성하고, 맵 상에서 이동 로봇의 현재 위치를 정확하게 파악할 수 있어야 한다.
또한, 주행 구역에 대한 장애물 인식 및 회피는 이동 로봇의 주행 성능에 큰 영향을 미치므로, 장애물 인식 능력의 신뢰성 확보가 요구된다.
선행 문헌(등록특허공보 10-0669892호)은 적외선 센서와 초음파 센서를 조합하여 신뢰성 높은 인식 기술을 구현하는 내용을 개시한다.
이동 로봇은, 이동 시, 라이다(Light Detection And Ranging: LiDAR), 카메라 등 비전(vision) 센서, 뎁스(Depth) 센서, 초음파 센서 등 다양한 전방 감지 센서를 활용하여 진행 방향에 장애물을 감지하고, 감지한 정보를 이용해 맵을 작성하거나 장애물을 회피할 수 있다.
이때 진행 방향의 측면 또는 후면 주변의 물체를 감지가 필요할 때가 있는데 이를 위해 각종 센서를 추가 설치하는 것은 비용증가, 공간 제약 등 다양한 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 저비용, 고효율의 센싱 시스템을 구현하여 효과적으로 주행할 수 있는 이동 로봇 및 그 제어 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적은, 회전 가능한 센서를 이용하여 효과적으로 장애물을 인식할 수 있어, 신뢰성 높은 장애물 인식 및 회피 동작을 수행할 수 있는 이동 로봇 및 그 제어방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적은 효율적이고 정확한 주행 구역 내 위치 인식 기술을 제공함에 있다.
본 발명의 목적은 회전 가능한 이종의 센서를 활용하여 더 효과적인 슬램(Simultaneous localization and mapping: SLAM) 기술을 제공함에 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 이동 로봇 및 그 제어 방법은, 회전 가능한 센서를 활용하여 저비용, 고효율의 센싱 시스템을 구현할 수 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 이동 로봇은, 본체, 및, 상기 본체의 하측에 위치하며 상기 본체를 이동시키는 구동부를 포함하고, 상기 구동부는, 회전 가능하도록 제공되고, 하나 이상의 센서를 포함하는 센서 모듈이 외부를 향하도록 배치되는 회전부, 상기 회전부의 하측에 위치하는 베이스, 상기 베이스에 장착되는 구동 바퀴를 포함함으로써, 저비용, 고효율의 센싱 시스템을 구현할 수 있다.
상기 회전부는, 상하방향으로 적층 배치되며 독립적으로 회전 가능한 복수의 회전부를 포함할 수 있다. 여기서, 다른 층의 회전부에는 다른 종류의 센서를 포함하는 센서 모듈이 배치될 수 있다. 또한, 상기 회전부는, 상기 다른 종류의 센서 중 소정 물체를 감지한 센서 하나는 감지된 물체를 감지할 수 있도록 고정하고, 나머지 센서들은 다른 방향을 향하도록 회전할 수 있다.
상기 회전부는, 상측에 배치되는 제1 센서 회전부와 하측에 배치되는 제2 센서 회전부를 포함하고, 상기 제1 센서 회전부에는 라이다(LiDAR) 센서, 뎁스(depth) 센서 중 적어도 하나를 포함하는 센서 모듈이 배치되고, 상기 제2 센서 회전부에는 초음파 센서를 포함하는 센서 모듈이 배치될 수 있다. 이 경우에, 상기 제1 센서 회전부는 상기 센서 모듈의 센싱 방향이 미감지 영역을 향하도록 회전하고, 상기 제2 센서 회전부는 상기 초음파 센서가 주행 방향의 전방을 향하도록 회전할 수 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 이동 로봇의 제어 방법은, 주행 중 복수의 센서 모듈을 통하여 센싱 데이터를 획득하는 단계, 상기 센싱 데이터에 기초하여 하나 이상의 센서 모듈의 회전 필요 여부를 판별하는 단계, 회전이 필요한 경우에, 회전 대상 센서 모듈을 판별하는 단계, 및, 상기 판별된 회전 대상 센서 모듈이 배치된 회전부를 회전하는 단계를 포함하여, 효과적으로 주행할 수 있다.
상기 회전 필요 여부를 판별하는 단계는, 기존에 감지되지 않았던 미감지 영역이 감지된 경우에, 상기 회전이 필요한 상황으로 판별하고, 상기 회전 단계는, 초음파 센서를 포함하는 센서 모듈이 배치된 회전부는 주행 방향의 전방으로 고정하고, 라이다 센서를 포함하는 센서 모듈이 배치된 회전부는 상기 라이다 센서의 센싱 방향이 상기 미감지 영역을 향하도록 회전할 수 있다.
상기 회전 필요 여부를 판별하는 단계는, 상기 복수의 센서 모듈 중 일부는 소정 물체를 감지하고, 나머지는 상기 소정 물체를 감지하지 못한 경우에, 상기 회전이 필요한 상황으로 판별하고, 상기 회전 단계는, 상기 소정 물체를 감지한 센서 모듈 중 적어도 하나는 감지된 물체를 감지할 수 있도록 고정하고, 나머지 센서 모듈들은 다른 방향을 향하도록 상기 회전부가 동작할 수 있다. 이 경우에, 상기 나머지 센서 모듈들은 주행 방향의 전방을 향하도록 상기 회전부가 동작할 수 있다.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 저비용, 고효율의 센싱 시스템을 구현하여 효과적으로 주행을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 회전 가능한 센서를 이용하여 효과적으로 장애물을 인식할 수 있어, 신뢰성 높은 장애물 인식 및 회피 동작을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 효율적이고 정확한 주행 구역 내 위치 인식 기술을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 회전 가능한 이종의 센서를 활용하여 더 효과적인 슬램 기술을 제공할 수 있다.
한편, 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 구동부를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 구동부의 주요 구성을 도시한 도면이다.
도 3, 도 4a, 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따라 구동부와 결합되는 본체 및 이동 로봇에 대한 설명에 참조되는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 회전부 및 센서 배치예들을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 간략한 내부 블록도의 일예이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 제어 방법에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 제어 방법에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 제어 방법을 도시한 순서도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.
한편, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.
또한, 본 명세서에서, 다양한 요소들을 설명하기 위해 제1, 제2 등의 용어가 이용될 수 있으나, 이러한 요소들은 이러한 용어들에 의해 제한되지 아니한다. 이러한 용어들은 한 요소를 다른 요소로부터 구별하기 위해서만 이용된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 구동부를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 구동부의 주요 구성을 도시한 도면이다.
도 3, 도 4a, 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따라 구동부와 결합되는 본체 및 이동 로봇에 대한 설명에 참조되는 도면이다.
도면들을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇(100, 100a, 100b)은, 본체(101a, 101b), 및, 상기 본체(101a, 101b)의 하측에 위치하며 상기 본체(101a, 101b)를 이동시키는 구동부(160c)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 이동 로봇(100)은 바퀴(161), 모터 등을 구비하여 주행을 담당하는 주행 구동부(160a)를 공통적으로 포함할 수 있다. 또한, 이동 로봇(100)은 사용 환경 및 용도에 따른 본체(101a, 101b)를 더 포함할 수 있다.
주행 구동부(160a)는 본체(101a, 101b)의 하측에 결합되어 상기 본체(101a, 101b)를 이동시키는 주행 기능을 담당할 수 있다.
소정 장소, 물체, 서비스에 대해서 안내하거나, 특정 목적지까지 이동하면서 사용자를 직접 안내하는 에스코트 서비스(escort service)를 제공하는 안내 로봇(100a)은, 본체(101a)와 주행 구동부(160a)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 본체(101a)는 사용자와의 인터랙션을 담당하는 디스플레이, 마이크, 스피커 등을 구비할 수 있다.
안내 로봇(100a)의 본체(101a)는 디스플레이(미도시)를 구비하여 유저 인터페이스 화면 등 소정 영상을 표시할 수 있다.
또한, 안내 로봇(100a)은 이벤트, 광고, 안내 정보 등을 포함하는 유저 인터페이스(UI) 화면을 디스플레이에 표시할 수 있다. 디스플레이는 터치스크린으로 구성되어 입력 수단으로도 사용될 수 있다.
또한, 안내 로봇(100a)은, 터치, 음성 입력 등으로 사용자 입력을 수신하여, 사용자 입력에 대응하는 물체, 장소에 대한 정보를 디스플레이 화면에 표시할 수 있다.
실시예에 따라서, 안내 로봇(100a)은, 안내를 위하여, 티켓, 항공권, 바코드, QR 코드 등을 식별할 수 있는 스캐너를 구비할 수 있다.
또한, 안내 로봇(100a)은, 사용자 요청 시, 특정 목적지까지 이동하면서 사용자를 직접 안내하는 에스코트 서비스(escort service)를 제공할 수 있다.
배송 로봇(100b)은 소정 장소에서 자율 주행하면서 사람들에게 특정 위치를 안내하거나, 짐을 운반할 수 있다. 또한, 배송 로봇(100b)은 사용자와 소정 거리를 유지하면서 따라가는 추종 주행을 수행할 수 있다.
실시예에 따라서, 배송 로봇(100b)은 운반하는 짐의 무게를 센싱하는 무게 센서를 포함할 수 있고, 무게 센서에서 감지된 짐의 무게를 사용자에게 안내할 수 있다.
배송 로봇(100b)의 본체(101b)는 사용 환경 및 용도에 따라 최적화된 서비스를 제공하기 위해 모듈러 디자인이 적용될 수 있다.
배송 로봇(100b)의 본체(101b)는 짐을 수용할 수 있는 운반 서비스 모듈을 더 포함할 수 있다. 운반 서비스 모듈은 배송할 짐의 종류와 현태에 따라 구성될 수 있다. 예를 들어, 배송 로봇(100b)이 호텔에서 수건, 칫솔, 치약, 욕실 용품, 침구류, 음료, 음식, 룸 서비스, 기타 소물 가전 등 서빙 물품을 배송한다면, 운반 서비스 모듈은 서빙 물품을 효과적으로 수용할 수 있도록 제작될 수 있다. 배송 로봇(100b)이 마트에서 카트 역할을 수행할 경우에, 운반 서비스 모듈은 고객의 쇼핑 물품을 수용할 수 있는 카트 형태로 제작될 수 있다. 또한, 운반 서비스 모듈은 쇼핑 물품의 바코드, QR 코드 등을 인식할 수 있는 스캐너를 구비할 수 있다.
한편, 주행 구동부(160a)와 본체(101a, 101b)는 기구적으로 결합될 수 있다. 또한, 주행 구동부(160a)와 본체(101a, 101b)는 전기적으로 연결되어 신호를 송수신할 수 있다. 이에 따라, 유기적으로 동작할 수 있다.
한편, 주행 구동부(160a)는, 회전 가능하도록 제공되고, 하나 이상의 센서를 포함하는 센서 모듈(172a, 172b)이 외부를 향하도록 배치되는 회전부(170a), 및, 상기 회전부(170a)의 하측에 위치하고, 내부에 제어부 등 회로기판, 내부 부품을 수용하는 구동 플랫폼(160b)을 포함할 수 있다.
구동 플랫폼(160b)은, 상기 회전부(170a)의 하측에 위치하는 베이스(163)와 상기 베이스(163)에 장착되는 구동 바퀴(161)를 포함할 수 있다.
또한, 구동 플랫폼(160b)에는 캐스터(castor, 162)가 구비될 수 있다. 캐스터(162)는 이동 로봇(100)의 균형 조절을 위한 것으로 이동 로봇(100)을 지지하고 주행을 보조할 수 있다.
또한, 구동 플랫폼(160b)은, 상기 회전부(170a)의 내측에 위치하여 상기 회전부(170a)를 지지하고, 상기 회전부(170a)를 회전시키기 위한 회전 수단이 배치되는 고정부(165)를 포함할 수 있다.
한편, 회전부(170a)는 상하방향으로 적층 배치되며 독립적으로 회전 가능한 복수의 회전부(171a, 171b)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 회전부(170a)가 상측에 배치되는 제1 센서 회전부(171a)와 하측에 배치되는 제2 센서 회전부(171b)의 2단 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 각 회전부(171a, 171b)에 배치된 센서 모듈 각각을 원하는 센싱 방향을 향하도록 회전 후 고정할 수 있다.
고정부(165)의 내/외부에는 상기 회전부(170a)를 회전시키기 위한 모터(166a, 166b), 기어 구조물(167a, 167b)이 배치될 수 있다.
예를 들어, 고정부(165)의 상측에는 제1 센서 회전부(171a)를 회전시키기 위한 제1 회전 모터(166a)와 제1 모터축 평기어(167a)가 배치되고, 하측에는 제2 센서 회전부(171b)를 회전시키기 위한 제2 회전 모터(166b)와 제2 모터축 평기어(167b)가 배치될 수 있다.
제1 모터축 평기어(167a)와 제2 모터축 평기어(167b)는 각각 제1 센서 회전부(171a)와 제2 센서 회전부(171b)의 내측 평기어(164)와 맞물리고, 제1 회전 모터(166a)와 제2 회전 모터(166b)의 구동에 따른 회전력이 전달되면서 제1 센서 회전부(171a)와 제2 센서 회전부(171b)가 회전할 수 있다.
제1 센서 회전부(171a)와 제2 센서 회전부(171b)는 회전축(O)을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있다.
도 2에서 예시된 회전 수단(166a, 166b, 167a, 167b)은 예시적인 것으로 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또한, 제1 센서 회전부(171a)와 제2 센서 회전부(171b)가 회전하는 것이 아닌 센서 모듈(172a, 172b)만 회전 가능하게 구비되는 것도 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에서 '센서가 회전한다'는 것은 센서 모듈(172a, 172b)이 의도된 특정 방향을 바라보도록 동작하는 것을 의미하는 것으로, 센서 모듈(172a, 172b)이 의도된 특정 방향을 바라볼 수 있도록 센서 회전부(171a, 172b) 또는 센서 모듈(172a, 172b) 또는 기타 다른 수단이 회전하는 것을 의미할 수 있다.
바람직하게는 다른 층의 회전부에는 다른 종류의 센서를 포함하는 센서 모듈이 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 센서 회전부(171a)에 배치된 제1 센서 모듈(172a)은 제2 센서 회전부(171b)에 배치된 제2 센서 모듈(172b)과 다른 종류의 센서를 하나 이상 포함할 수 있다. 더욱 바람직하게는 제1 센서 회전부(171a)에 배치된 제1 센서 모듈(172a)의 센서 구성은 센서 회전부(171b)에 배치된 제2 센서 모듈(172b)의 센서 구성과 겹치지 않도록 전부 다르게 구성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 회전부 및 센서 배치예들을 도시한 도면이다.
도 5의 (a)를 참조하면, 베이스(163) 상에 4단의 회전부(511, 512, 513, 514)가 배치될 수 있다. 이 경우에, 4단의 회전부(511, 512, 513, 514)는 각각 하나씩의 다른 센서(V, D, L, S)가 배치될 수 있다.
예를 들어, 최상단의 회전부(511)에는 비전 센서(V)가 배치되고, 차상단의 회전부(512)에는 뎁스 센서(D)가 배치되며, 차하단의 회전부(513)에는 라이다 센서(L)가 배치되고, 최하단의 회전부(514)에는 초음파 센서(S)가 배치될 수 있다.
도 5의 (b)를 참조하면, 베이스(163) 상에 2단의 회전부(521, 522)가 배치될 수 있다. 이 경우에, 2단의 회전부(521, 522)에는 다른 센서(V, D, L)가 배치될 수 있다.
예를 들어, 상단의 회전부(521)에는 비전 센서(V)와 뎁스 센서(D)가 배치되며, 하단의 회전부(522)에는 라이다 센서(L)가 배치될 수 있다.
한편, 비전 센서(V)와 뎁스 센서(D)는 하나의 복합 센서 모듈에 포함될 수 있다. 또는 비전 센서(V)와 뎁스 센서(D)는 각각 별도의 독립된 센서 모듈일 수 있다.
도 5의 (c)를 참조하면, 베이스(163) 상에 2단의 회전부(531, 532)가 배치될 수 있다. 이 경우에, 2단의 회전부(531, 532)에는 다른 센서(L, D, S)가 배치될 수 있다.
예를 들어, 상단의 회전부(531)에는 라이다 센서(L)와 뎁스 센서(D)가 배치되며, 하단의 회전부(532)에는 초음파 센서(S)가 배치될 수 있다.
한편, 라이다 센서(L)와 뎁스 센서(D)는 하나의 복합 센서 모듈에 포함될 수 있다. 또는 라이다 센서(L)와 뎁스 센서(D)는 각각 별도의 독립된 센서 모듈일 수 있다.
한편, 상기 회전부(170a)는, 제어부(도 6의 140 참조)의 제어에 따라, 다른 종류의 센서 중 소정 물체를 감지한 센서 하나는 감지된 물체를 감지할 수 있도록 고정하고, 나머지 센서들은 다른 방향을 향하도록 회전할 수 있다.
상기 회전부(170a)가, 2단으로 구성되는 경우에, 제1 센서 회전부(171a)에 배치된 제1 센서 모듈(172a)은 제2 센서 회전부(171b)에 배치된 제2 센서 모듈(172b)과 다른 종류의 센서를 하나 이상 포함할 수 있다.
상측에 배치되는 제1 센서 회전부(171a)에는 라이다 센서(L), 뎁스 센서(D) 중 적어도 하나를 포함하는 센서 모듈이 배치되고, 하측에 배치되는 제2 센서 회전부(171b)에는 초음파 센서(S)를 포함하는 센서 모듈이 배치될 수 있다.
이 경우에, 제어부(140)의 제어에 따라, 상기 제1 센서 회전부(171a)는 상기 라이다 센서(L), 뎁스 센서(D) 중 적어도 하나를 포함하는 센서 모듈의 센싱 방향이 미감지 영역을 향하도록 회전하고, 상기 제2 센서 회전부(171b는 상기 초음파 센서(S)가 주행 방향의 전방을 향하도록 회전할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이동 로봇(100)의 1개 이상의 회전부(170a)에 개별 센서 모듈 또는 라이다, 뎁스, 초음파, 적외선 등을 포함하는 복합 센서 모듈을 구비하고, 회전부(170a)가 이동 로봇(100)을 중심으로 360도 회전하여 주변을 감지할 수 있다.
이전에 입력된 센서 모듈의 센싱 데이터를 기반으로 구축된 지도 정보를 바탕으로 미감지 영역 등 추가적인 정보가 필요한지를 판단하여 그 부분을 집중적으로 센싱할 수 있도록 센서 모듈의 회전 속도 및 회전 방향을 결정할 수 있다.
이와 같이 센서 모듈이 자기 위치 인식 및 맵 생성에 필요한 정보를 센싱하기 위한 적절한 방향으로 위치함으로써 동일한 물체 감지 센서를 이용할 때 더 정확한 정보 획득이 가능하고 지도 생성 및 길찾기 성능을 높일 수 있다.
즉, 본 발명에 따르면 감지하고자 하는 지형, 영역을 고려하여 특정 센서를 선택하고 선택된 센서가 그 방향을 주시하게 함으로써 더욱 빠른 지도 생성 및 경로 탐색이 가능하다.
특히 본 발명에 따르면 이동 로봇(100)의 지도 생성에서 보통 진행 방향에 대한 물체 정보만 제공되어 측면의 자세한 주변 정보가 입력되지 않아 완성도가 떨어지는 맵을 구성하거나 많은 영역을 수색하여야 하여 지도 생성 시간이 오래 걸리는 단점을 해결할 수 있다.
미감지 영역의 탐색을 위하여 이동 로봇(100)이 모든 미감지 영역에 직접 이동, 복귀하지 않고, 회전부(170a)에 1개 이상의 센서를 장착하고, 가급적 직진 주행을 유지하면서 센서를 적절하게 회전시켜 해당 방향을 탐지함으로써, 주행 방향에 관계없이 지도 생성에 필요한 방향의 필요 센서 데이터를 정확하게 입력받을 수 있어 슬램 성능이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 이동 로봇(100)의 주변 360도 전방향에 설치해야 할 센서의 수를 한 방향에만 설치하고 이를 회전시킴으로 고가인 센서를 적게 사용해 원가를 대폭 절감할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 간략한 내부 블록도의 일예이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇(100)은, 이동 로봇(100)의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(140), 본체(101a, 101b)를 이동시키는 주행 구동부(160a)를 포함하는 구동부(160), 주행 및 동작에 필요한 데이터를 획득하는 복수의 센서를 포함하는 센서부(170)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇(100)은, 각종 데이터를 저장하는 저장부(130), 서버, 다른 로봇 등 다른 기기와 데이터를 송수신하는 통신부(190)를 포함할 수 있다.
제어부(140)는, 이동 로봇(100) 내 저장부(130), 통신부(190), 구동부(160), 센서부(170), 출력부(180) 등을 제어하여, 이동 로봇(100)의 동작 전반을 제어할 수 있다.
실시예에 따라서, 이동 로봇(100)은, 사용자, 음성, 공간의 속성, 장애물 등 사물의 속성 중 적어도 하나를 인식하도록 학습된 인공 지능(Artificial intelligence)을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇(100)은, 머신 러닝(Machine Learning)으로 학습된 소프트웨어 또는 하드웨어 형태의 인공신경망(Artificial Neural Networks)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이동 로봇(100)은 딥러닝(Deep Learning)으로 학습된 CNN(Convolutional Neural Network), RNN(Recurrent Neural Network), DBN(Deep Belief Network) 등 심층신경망(Deep Neural Network: DNN)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(140) 또는 저장부(130)에는 CNN 등 심층신경망 구조(DNN)가 탑재될 수 있다.
저장부(130)는 이동 로봇(100)의 제어에 필요한 각종 정보들을 기록하는 것으로, 휘발성 또는 비휘발성 기록 매체를 포함할 수 있다. 기록 매체는 마이크로 프로세서(micro processor)에 의해 읽힐 수 있는 데이터를 저장한 것으로, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등을 포함할 수 있다.
한편, 제어부(140)는 통신부(190)를 통해 이동 로봇(100)의 동작상태 또는 사용자 입력 등을 서버 등으로 전송하도록 제어할 수 있다.
통신부(190)는 적어도 하나의 통신모듈을 포함하여 이동 로봇(100)이 인터넷, 또는 소정의 네트워크에 연결되도록 할 수 있고 다른 기기와 통신하게 할 수 있다.
또한, 통신부(190)는 서버에 구비되는 통신 모듈과 연결하여 이동 로봇(100)과 서버 간의 데이터 송수신을 처리할 수 있다.
또한, 통신부(190)는 무선 통신을 이용하여 네트워크, 서버, 다른 로봇 등 다른 기기와 통신할 수 있다. 특히 5G 통신을 이용하여 데이터를 송수신함으로써 대용량의 데이터를 빠른 속도로 처리할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇(100)은 마이크를 통하여 사용자의 음성 입력을 수신하는 음성 입력부(125)를 더 포함할 수 있다.
음성 입력부(125)는, 아날로그 소리를 디지털 데이터로 변환하는 처리부를 포함하거나 처리부에 연결되어, 사용자 입력 음성 신호를 제어부(140) 또는 서버에서 인식할 수 있도록 데이터화할 수 있다.
한편, 저장부(130)에는 음성 인식을 위한 데이터가 저장될 수 있고, 상기 제어부(140)는 음성 입력부(125)를 통하여 수신되는 사용자의 음성 입력 신호를 처리하고 음성 인식 과정을 수행할 수 있다.
한편, 음성 인식 과정은 이동 로봇(100) 자체에서 실시되지 않고 서버에서 수행될 수 있다. 이 경우에, 제어부(140)는 사용자 입력 음성 신호가 상기 서버로 송신되도록 통신부(190)를 제어할 수 있다.
또는, 간단한 음성 인식은 이동 로봇(100)이 수행하고, 자연어 처리 등 고차원의 음성 인식은 서버에서 수행될 수 있다.
한편, 제어부(140)는 음성 인식 결과에 기초하여 로봇(100)이 소정 동작을 수행하도록 제어할 수 있다.
한편, 이동 로봇(100)은 출력부(180)를 포함하여, 소정 정보를 영상으로 표시하거나 음향으로 출력할 수 있다.
출력부(180)는 사용자의 명령 입력에 대응하는 정보, 사용자의 명령 입력에 대응하는 처리 결과, 동작모드, 동작상태, 에러상태 등을 영상으로 표시하는 디스플레이(182)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라서, 로봇(100)은 복수개의 디스플레이(182)를 포함할 수 있다.
실시예에 따라서는, 상기 디스플레이(182) 중 적어도 일부는 터치패드와 상호 레이어 구조를 이루어 터치스크린으로 구성될 수 있다. 이 경우에, 터치스크린으로 구성되는 디스플레이(182)는 출력 장치 이외에 사용자의 터치에 의한 정보의 입력이 가능한 입력 장치로도 사용될 수 있다.
또한, 출력부(180)는 오디오 신호를 출력하는 음향 출력부(181)를 더 포함할 수 있다. 음향 출력부(181)는 제어부(140)의 제어에 따라 경고음, 동작모드, 동작상태, 에러상태 등의 알림 메시지, 사용자의 명령 입력에 대응하는 정보, 사용자의 명령 입력에 대응하는 처리 결과 등을 음향으로 출력할 수 있다. 음향 출력부(181)는, 제어부(140)로부터의 전기 신호를 오디오 신호로 변환하여 출력할 수 있다. 이를 위해, 스피커 등을 구비할 수 있다.
실시예에 따라서, 로봇(100)은 소정 범위를 촬영할 수 있는 영상획득부(120)를 더 포함할 수 있다.
영상획득부(120)는 로봇(100) 주변, 외부 환경 등을 촬영하는 것으로, 카메라 모듈을 포함할 수 있다. 이러한 카메라는 촬영 효율을 위해 각 부위별로 여러 개가 설치될 수도 있다.
영상획득부(120)는, 사용자 인식용 영상을 촬영할 수 있다. 제어부(140)는 상기 영상획득부(120)가 촬영하여 획득된 영상에 기초하여 외부 상황을 판단하거나, 사용자(안내 대상)를 인식할 수 있다.
또한, 상기 제어부(140)는, 상기 영상획득부(120)가 촬영하여 획득하는 영상에 기초하여 로봇(100)이 주행하도록 제어할 수 있다.
한편, 상기 영상획득부(120)가 촬영하여 획득된 영상은 저장부(130)에 저장될 수 있다.
상기 구동부(160)는 제어부(140)의 제어에 따라, 본체(101a, 101b)를 이동시킬 수 있다. 이를 위해 구동부(160)는 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 주행 구동부(160a)를 포함할 수 있다.
구동부(160)는 본체(101a, 101b)를 이동시키는 적어도 하나의 구동 바퀴(161)를 포함할 수 있다. 구동부(160)는 구동 바퀴(161)에 연결되어 구동 바퀴를 회전시키는 구동 모터(미도시)를 포함할 수 있다. 구동 바퀴(161)는 본체의 좌, 우 측에 각각 구비될 수 있으며, 이하, 각각 좌륜과 우륜이라고 한다.
좌륜과 우륜은 하나의 구동 모터에 의해 구동될 수도 있으나, 필요에 따라 좌륜을 구동시키는 좌륜 구동 모터와 우륜을 구동시키는 우륜 구동 모터가 각각 구비될 수도 있다. 좌륜과 우륜의 회전 속도에 차이를 두어 좌측 또는 우측으로 본체의 주행방향을 전환할 수 있다.
한편, 이동 로봇(100)은 이동 로봇(100)의 동작, 상태와 관련된 각종 데이터를 센싱하는 센서들을 포함하는 센서부(170)를 포함할 수 있다.
상기 센서부(170)는 로봇(100)의 동작을 감지하고 동작 정보를 출력하는 동작 감지 센서를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 동작 감지 센서로는, 자이로 센서(Gyro Sensor), 휠 센서(Wheel Sensor), 가속도 센서(Acceleration Sensor) 등을 사용할 수 있다.
상기 센서부(170)는 장애물, 주변 지형을 감지하는 장애물 감지 센서를 포함할 수 있고, 상기 장애물 감지 센서는, 적외선 센서, 초음파 센서, RF 센서, 지자기 센서, PSD(Position Sensitive Device) 센서, 주행구역 내 바닥에 낭떠러지의 존재 여부를 감지하는 절벽 감지 센서, 라이다(light detection and ranging: Lidar) 등 포함할 수 있다.
한편, 상기 장애물 감지 센서는 이동 로봇의 주행(이동) 방향에 존재하는 물체, 특히 장애물을 감지하여 장애물 정보를 제어부(140)에 전달한다. 이때, 제어부(140)는, 감지된 장애물의 위치에 따라 로봇(100)의 움직임을 제어할 수 있다.
또한, 상기 센서부(170)는 주행을 위한 각종 센서들을 포함할 수 있고, 이러한 센서들은 회전 가능한 회전체에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한 주행 구동부(160a)에 센서(V, D, L, S) 중 적어도 하나 배치될 수 있다.
또한, 제어부(140)는 센서(V, D, L, S) 중 적어도 하나가 배치된 회전부(170a)의 회전을 제어하여 센상 방향 및 범위를 최적화할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇(100)은, 안내 서비스, 배송 서비스, 슬램 등의 작업을 위해 주행할 수 있다(S710). 설정에 따라서, 이동 로봇(100)은 정지 상태로 대기하지 않고 소정 패턴으로 이동하거나 설정된 영역 내에서 이동하면서 대기하는 대기 주행을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇(100)은 주행 중 센서부(170)를 통하여 이동 로봇(100)의 동작 상태, 주변 환경 정보 등의 센싱 데이터를 획득할 수 있다(S710).
도 1 내지 도 6을 참조하여 상술한 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇(100)의 주행 구동부(160a)는, 회전 가능하도록 제공되고, 하나 이상의 센서를 포함하는 센서 모듈(172a, 172b)이 외부를 향하도록 배치되는 회전부(170a)를 포함할 수 있다.
이동 로봇(100)은 주행 중 회전부(170a)에 배치된 복수의 센서 모듈(172a, 172b)을 통하여 주변 환경에 대한 센싱 데이터를 획득할 수 있다.
제어부(140)는 센서 모듈(172a, 172b)을 통하여 획득된 센싱 데이터를 분석하여 필요한 정보를 판별할 수 있고(S720), 제어부(140)는 센서 모듈(172a, 172b)을 통하여 획득 데이터에 기초하여 하나 이상의 센서 모듈(172a, 172b)의 회전 필요 여부를 판별할 수 있다(S730).
예를 들어, 제어부(140)는 기존에 감지되지 않았던 미감지 영역이 감지되거나 특정 센서만 센싱 가능한 상황 등을 회전이 필요한 상황으로 판별할 수 있다.
또한, 회전이 필요한 경우에(S730), 제어부(140)는 회전 대상 센서 모듈을 판별할 수 있다(S740).
이 경우에, 제어부(140)는 미감지 영역을 감지하가 위한 센서 모듈, 특정 물체, 지형을 센싱할 수 있는 센서 모듈을 회전 대상 센서 모듈로 판별할 수 있다.
제어부(140)에 제어에 따라, 판별된 회전 대상 센서 모듈이 배치된 회전부(170a)를 회전할 수 있다(S750).
예를 들어, 제어부(140)는 기존에 감지되지 않았던 미감지 영역이 감지된 경우에, 상기 회전이 필요한 상황으로 판별할 수 있다(S730).
이 경우에, 제어부(140)는 미감지 영역을 감지하여 맵 생성을 위한 센싱 데이터를 획득할 수 있는 센서를 회전 대상 센서 모듈로 판별할 수 있다(S740).
지도 생성 과정에서 주변의 추가 정보를 얻기 위해 이동 로봇(100)이 지나 간 곳을 반복해서 지나갈 필요가 있다. 이때 이동 로봇(100)은 정보를 취득하고자 하는 위치를 향하는 방향으로 이동해야 하기 때문에 주변 탐색시간이 많이 걸린다. 이는 이동 로봇(100)의 센서가 주로 전방을 향해 있어 전방을 향한 센서의 감지 방향 및 폭 해상도가 제한되기 때문이다.
본 발명에 따르면, 각 센서가 이동 로봇(100)을 중심으로 분석된 최적의 방향으로 회전, 배치될 수 있어, 로봇의 진행 방향과 무관하게 목적에 맞는 데이터를 수집할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 제어 방법을 도시한 순서도이고, 도 9a 내지 도 9c는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 제어 방법에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇(100)은 주행 중 회전부(170a)에 배치된 복수의 센서 모듈(172a, 172b)을 통하여 센싱 데이터를 획득할 수 있고(S810). 제어부(140)는 센싱 데이터를 분석할 수 있다(S820).
제어부(140)는, 센싱 데이터를 분석하여, 이동 진행 방향의 측면에서 미감지 영역(950)이 감지된 경우에(S830). 복수의 센서 모듈(172a, 172b) 중 적어도 하나의 회전이 필요한 것으로 판별할 수 있다.
도 9a를 참조하면, 소정 진행 방향(910)을 따라 직진 이동하던 이동 로봇(100)이 측면에서 기존에 감지된 벽 구조물(941, 942) 사이의 미감지 영역(950)을 감지할 수 있다.
예를 들어, 이동 로봇(100)이 초음파 센서(S)와 라이다 센서(L)를 구비하는 경우에, 초음파 센서(S)의 센싱 영역(920)보다 라이다 센서(L)의 센싱 영역(930)이 넓어 라이다 센서(L)가 미감지 영역(950)의 존재를 센싱하게 될 것이다.
하지만, 진행 방향(910)을 유지하면, 라이다 센서(L)를 통해서 미감지 영역(950)이 우측에 존재한다는 것까지는 판별할 수 있으나 맵 생성에 충분한 센싱 데이터를 획득할 수 없다,
종래에는 미감지 영역(950)에 대한 센싱 데이터를 획득하기 위하여, 이동 로봇(100)이 직접 이동했지만, 본 발명에 따르면 라이다 센서(L)가 배치된 회전부를 회전시며 이동 로봇(100)의 이동을 최소화할 수 있다.
도 9b에 예시된 일 실시예를 참조하면, 회전부(170a)는, 라이다 센서(L)를 포함하는 센서 모듈(171a)이 배치된 제1 센서 회전부(171a)와 초음파 센서(S)를 포함하는 센서 모듈이 배치된 제2 센서 회전부(171b)로 구성될 수 있다.
도 9b와 도 9c를 참조하면, 제어부(140)는, 라이다 센서(L)를 포함하는 센서 모듈이 배치된 제1 센서 회전부(171a)가 상기 라이다 센서(L)의 센싱 방향이 상기 미감지 영역(950)을 향하도록 회전하도록 제어할 수 있다(S850).
이에 따라, 이동 로봇(100)이 미감지 영역(950)으로 진입하거나 접근하지 않고서도 맵 생성에 필요한 데이터를 획득하여 슬램 성능을 향상할 수 있다.
또한, 제어부(140)는, 초음파 센서(S)를 포함하는 센서 모듈이 배치된 제2 센서 회전부(171b)는 주행 방향(920)의 전방으로 고정하도록 제어함으로써, 주행 방향의 장애물을 감지하여, 충돌을 방지할 수 있다(S840).
이동 로봇(100)이 기존에 이미 지나간 경로에서 전방보다는 주변 3d 정보가 필요할 때, 센서의 회전을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 센서 회전부(171a)에는 라이다 센서(L)와 뎁스 센서(D)가 배치될 수 있다.
제어부(140)는 주행 중 라이다 센서(L)의 센싱 데이터를 분석하여 벽들(941, 942) 사이에 감지되지 않은 골목길(950)의 존재를 알 수 있다.
이동 중 골목길(950)의 상세 감지를 위해, 라이다 센서(L)와 뎁스 센서(D)의 센싱 영역(930)이 골목길(950)을 향하도록 라이다 센서(L)와 뎁스 센서(D)가 배치된 제1 센서 회전부(171a)를 90도 회전할 수 있다.
제어부(140)는, 측면을 향하는 뎁스 센서(D)의 센싱 데이터를 이용해 3d 거리 정보를 검출할 수 있고, 라이다 센서(L)를 통해 골목길(950)의 원거리 정보도 검출할 수 있다.
한편, 제어부(140)는 복수의 센서 모듈 중 일부는 소정 물체를 감지하고, 나머지는 상기 소정 물체를 감지하지 못한 경우에, 상기 회전이 필요한 상황으로 판별할 수 있다.
이 경우에, 제어부(140)는 상기 소정 물체를 감지한 센서 모듈 중 적어도 하나는 감지된 물체를 감지할 수 있도록 고정하고, 나머지 센서 모듈들은 다른 방향을 향하도록 회전부(170a)의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 상기 나머지 센서 모듈들은 주행 방향의 전방을 향하도록 회전부(170a)의 동작을 제어할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 제어 방법을 도시한 순서도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 제어 방법에 관한 설명에 참조되는 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇(100)은 주행 중 회전부(170a)에 배치된 복수의 센서 모듈(172a, 172b)을 통하여 센싱 데이터를 획득할 수 있고(S1010). 제어부(140)는 센싱 데이터를 분석할 수 있다(S1020).
도 11에 예시된 안내 로봇(100a)은 뎁스 센서(D)와 라이다 센서(L)가 적층된 회전부(170a)를 포함한다.
제어부(140)는, 뎁스 센서(D)가 배치된 회전부(171a)를 회전시켜 뎁스 센서(D)의 감지 방향과 범위(1140)를 조정할 수 있고, 라이다 센서(L)가 배치된 회전부(171b)를 회전시켜 라이다 센서(L)의 감지 방향과 범위(1150)를 조정할 수 있다.
한편, 안내 로봇(100a) 등 이동 로봇(100)의 주행 방향에 충돌 가능 근접 물체의 형체가 라이다 센서(L)의 평면적 측정으로는 감지가 어려울 수 있다.
예를 들어, 라이다 센서(L)는 바닥(1130) 바로 위의 벽2(1120)는 정확하게 감지하나 벽2(1120) 위에 일부가 돌출되어 입체적인 형상을 가지고 이동 로봇(100)에 더 가까운 벽1(1110)의 전체 형상을 정확하게 감지하기 어려울 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 라이다 센서(L)에는 감지되지 않고 뎁스 센서(D)에는 감지되는 물체가 있는 경우에(S1030), 해당 물체를 근거리 충돌 가능 물체로 선정할 수 있다(S1040).
한편, 제어부(140)는, 뎁스 센서(D)가 배치된 회전부(171a)를 회전시켜 뎁스 센서(D)의 감지 방향과 범위(1140)를 대상물인 근거리 충돌 가능 물체로 고정할 수 있다(S1050),
이에 따라, 3차원 물체에 대해 뎁스 센서(D)가 주시하여 입체적으로 감지 충돌을 회피하는 주행으로 유도할 수 있다.
만약 이동 로봇(100)이 근거리 충돌 가능 물체에 근접하면(S1060), 뎁스 센서(D)로 근거리 충돌 가능 물체의 위치를 모니터링하면서 회피 주행을 수행할 수 있다(S1070).
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 제어 방법을 도시한 순서도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇(100)은 주행 중 회전부(170a)에 배치된 복수의 센서 모듈(172a, 172b)을 통하여 센싱 데이터를 획득할 수 있고(S1210). 제어부(140)는 센싱 데이터를 분석할 수 있다(S1220).
복수의 센서 모듈(172a, 172b)은 적어도 초음파 센서(S)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 센서 모듈(172a, 172b) 중 어느 하나는 초음파 센서(S)를 포함하고, 나머지는 뎁스 센서(D), 라이다 센서(L) 등을 포함할 수 있다.
특정 물체는 특정 센서에만 감지되는 경우가 있다. 예를 들어, 유리벽은 초음파 센서(S)로 감지 가능하나 뎁스 센서(D), 라이다 센서(L) 등으로는 감지하기 어렵다.
따라서, 측면 유리벽과 같이 특정 물체가 초음파 센서(S)에만 감지되면(S1230), 제어부(140)는, 초음파 센서(S)가 배치된 회전부(170a)를 회전시켜 초음파 센서(S)의 감지 방향과 범위를 대상물인 측면 유리벽에 고정할 수 있다(S1240).
또한, 제어부(140)는, 뎁스 센서(D), 라이다 센서(L) 등의 감지 방향과 범위를 주행 방향 전방으로 고정함으로써 전방으로 안정적인 주행이 가능하다.
본 발명에 따른 이동 로봇은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나, 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 제어 방법은, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

Claims (10)

  1. 본체; 및,
    상기 본체의 하측에 위치하며 상기 본체를 이동시키는 구동부;를 포함하고,
    상기 구동부는,
    회전 가능하도록 제공되고, 하나 이상의 센서를 포함하는 센서 모듈이 외부를 향하도록 배치되는 회전부,
    상기 회전부의 하측에 위치하는 베이스,
    상기 베이스에 장착되는 구동 바퀴를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전부는, 상하방향으로 적층 배치되며 독립적으로 회전 가능한 복수의 회전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
  3. 제2항에 있어서,
    다른 층의 회전부에는 다른 종류의 센서를 포함하는 센서 모듈이 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 회전부는, 상기 다른 종류의 센서 중 소정 물체를 감지한 센서 하나는 감지된 물체를 감지할 수 있도록 고정하고, 나머지 센서들은 다른 방향을 향하도록 회전하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 회전부는,
    상측에 배치되는 제1 센서 회전부와 하측에 배치되는 제2 센서 회전부를 포함하고,
    상기 제1 센서 회전부에는 라이다(LiDAR) 센서, 뎁스(depth) 센서 중 적어도 하나를 포함하는 센서 모듈이 배치되고,
    상기 제2 센서 회전부에는 초음파 센서를 포함하는 센서 모듈이 배치되는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 센서 회전부는 상기 센서 모듈의 센싱 방향이 미감지 영역을 향하도록 회전하고,
    상기 제2 센서 회전부는 상기 초음파 센서가 주행 방향의 전방을 향하도록 회전하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇.
  7. 주행 중 복수의 센서 모듈을 통하여 센싱 데이터를 획득하는 단계;
    상기 센싱 데이터에 기초하여 하나 이상의 센서 모듈의 회전 필요 여부를 판별하는 단계;
    회전이 필요한 경우에, 회전 대상 센서 모듈을 판별하는 단계; 및,
    상기 판별된 회전 대상 센서 모듈이 배치된 회전부를 회전하는 단계;를 포함하는 이동 로봇의 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 회전 필요 여부를 판별하는 단계는, 기존에 감지되지 않았던 미감지 영역이 감지된 경우에, 상기 회전이 필요한 상황으로 판별하고,
    상기 회전 단계는, 초음파 센서를 포함하는 센서 모듈이 배치된 회전부는 주행 방향의 전방으로 고정하고, 라이다 센서를 포함하는 센서 모듈이 배치된 회전부는 상기 라이다 센서의 센싱 방향이 상기 미감지 영역을 향하도록 회전하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 제어방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 회전 필요 여부를 판별하는 단계는, 상기 복수의 센서 모듈 중 일부는 소정 물체를 감지하고, 나머지는 상기 소정 물체를 감지하지 못한 경우에, 상기 회전이 필요한 상황으로 판별하고,
    상기 회전 단계는, 상기 소정 물체를 감지한 센서 모듈 중 적어도 하나는 감지된 물체를 감지할 수 있도록 고정하고, 나머지 센서 모듈들은 다른 방향을 향하도록 상기 회전부가 동작하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 제어방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 나머지 센서 모듈들은 주행 방향의 전방을 향하도록 상기 회전부가 동작하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 제어방법.
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