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복도를 이동하는 이동 로봇의 복도 주행 장치에서, 상기 이동 로봇이 이동하는 주변의 영상 데이터를 획득하기 위한 영상 획득부;상기 영상 획득부로부터 획득한 영상 데이터에 대하여 전처리를 수행하고, 복도의 양측 모서리인 좌측 코너 라인과 우측 코너 라인을 검출하고, 검출된 코너 라인의 교점인 소실점을 추출하기 위한 영상 처리부;상기 이동 로봇의 기존 좌표 데이터와 각속도 데이터를 바탕으로 현재 이동 로봇의 상태를 판단하기 위한 상태 판단부; 및상기 영상 처리부로부터 획득한 소실점 중에서, 이동 로봇의 초기 위치에서 추출한 초기 소실점과, 이동 로봇의 이동 중에 추출한 소실점을 비교하고, 그 차이 값인 편차 값을 계산하고, 계산된 편차 값을 이용하여 상기 이동 로봇의 주행을 제어하기 위한 제어량 값을 산출하고, 산출된 제어량 값을 이용하여 상기 상태 판단부에서 판단한 현재 이동 로봇의 각속도를 조절하여 상기 이동 로봇의 위치를 조절하는 방식으로 이동 로봇의 주행을 제어하는 주행 제어부를 포함하고, 상기 영상 처리부는 상기 영상 획득부에서 얻은 영상에서 불필요한 영역을 제외하고, 필요한 영역만을 얻을 수 있는 관심 영역을 설정할 수 있으며, 상기 영상 처리부는 상기 관심 영역에 대하여 전처리 과정과, 허프 변환(Hough transformation)을 통하여 코너 라인의 데이터를 추출하고, 상기 영상 처리부는 좌측 코너 라인 및 우측 코너 라인의 데이터를 각각 좌표로 변환하여 직선의 방정식을 얻고, 직선의 방정식을 이용하여 각 코너 라인의 기울기 값을 계산하고, 계산된 기울기 값을 이용하여 소실점을 추출하고, 상기 주행 제어부는 계산된 편차 값에 대하여 PID 제어를 적용하여 상기 제어량 값을 산출하며, 좌측 코너라인이 갖는 직선의 방정식, (1)와, 우측 코너라인이 갖는 직선의 방정식, (2)를 이용하여, y1=y2, 즉 (3)의 식을 적용하고, 이를 통해 영상 내 소실점의 위치좌표 값 (x,y)을 추출할 수 있고, 좌·우 코너라인의 기울기인 a와 c를 비교한 것을, (4)로 나타낼 수 있으며, 이때, k=1인 경우는 이동 로봇의 위치가 초기 위치 대비 왼쪽에 존재하는 경우이고 k=0인 경우는 이동 로봇이 정위치인 경우이고, k=-1인 경우는 이동 로봇이 초기 위치 대비 오른쪽에 위치한 경우이고, 초기 소실점의 좌표 (5)와, 이동 로봇이 주행하면서 소실점의 위치가 왼쪽으로 변하는 경우의 소실점 위치 좌표 (6) 및 이동 로봇이 주행하면서 소실점의 위치가 오른쪽으로 변하는 경우의 소실점 위치 좌표 (7)를 비교하여, 그 차이 값인 편차를 구할 수 있으며, 편차를 구하는 식을, (8)로 나타낼 수 있으며, 상기 (8) 식을 이용하여 이동 로봇의 자세를 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 복도 주행 장치
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청구항 1에 있어서,상기 영상 획득부는 상기 이동 로봇에 전방을 향하여 부착된 카메라를 이용하여 주변 영상 데이터를 획득하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 복도 주행 장치
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청구항 1에서,상기 상태 판단부는 상기 이동 로봇에 설치된 엔코더를 이용하여 이동 로봇의 위치 및 각속도 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 복도 주행 장치
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복도를 이동하는 이동 로봇의 복도 주행 방법에서,상기 이동 로봇에 장착된 카메라를 통해 주변의 영상을 획득하는 단계;획득한 영상을 이용하여 복도의 양측 모서리인 좌측 코너 라인과 우측 코너 라인을 추출하는 단계;상기 좌측 코너 라인과 상기 우측 코너 라인의 교점인 소실점을 추출하는 단계;이동 로봇의 초기 위치에서 추출한 초기 소실점과, 이동 로봇의 이동 중에 추출한 소실점을 비교하고, 그 차이 값인 편차를 계산하는 단계; 및계산된 편차를 이용하여 상기 이동 로봇의 주행을 제어하기 위한 제어량 값을 산출하고, 산출된 제어량 값을 이용하여 상기 이동 로봇의 위치를 조절하는 단계를 포함하고, 상기 코너 라인을 추출하는 단계에서, 카메라로부터 획득한 영상에서 불필요한 영역을 제외하고, 필요한 영역만을 얻을 수 있는 관심 영역을 설정하고, 이 관심 영역을 이용하여 좌측 코너 라인과 우측 코너 라인을 추출하고, 상기 코너 라인을 추출하는 단계에서, 상기 관심 영역에 대하여 전처리 과정과, 허프 변환(Hough transformation)을 통하여 코너 라인의 데이터를 추출하며, 상기 소실점 추출 단계에서, 좌측 코너 라인 및 우측 코너 라인의 데이터를 각각 좌표로 변환하여 직선의 방정식을 얻고, 직선의 방정식을 이용하여 각 코너 라인의 기울기 값을 계산하고, 계산된 기울기 값을 이용하여 소실점을 추출하고, 상기 이동 로봇의 위치를 조절하는 단계는, 계산된 편차 값에 대하여 PID 제어를 적용하여 상기 제어량 값을 산출하고, 좌측 코너라인이 갖는 직선의 방정식, (1)와, 우측 코너라인이 갖는 직선의 방정식, (2)를 이용하여, y1=y2, 즉 (3)의 식을 적용하고, 이를 통해 영상 내 소실점의 위치좌표 값 (x,y)을 추출할 수 있고, 좌·우 코너라인의 기울기인 a와 c를 비교한 것을, (4)로 나타낼 수 있으며, 이때, k=1인 경우는 이동 로봇의 위치가 초기 위치 대비 왼쪽에 존재하는 경우이고 k=0인 경우는 이동 로봇이 정위치인 경우이고, k=-1인 경우는 이동 로봇이 초기 위치 대비 오른쪽에 위치한 경우이고, 초기 소실점의 좌표 (5)와, 이동 로봇이 주행하면서 소실점의 위치가 왼쪽으로 변하는 경우의 소실점 위치 좌표 (6) 및 이동 로봇이 주행하면서 소실점의 위치가 오른쪽으로 변하는 경우의 소실점 위치 좌표 (7)를 비교하여, 그 차이 값인 편차를 구할 수 있으며, 편차를 구하는 식을, (8)로 나타낼 수 있으며, 상기 (8) 식을 이용하여 이동 로봇의 자세를 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 로봇의 복도 주행 방법
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