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자율 선체 청소 로봇의 위치 추정 방법 및 청소 경로 제어 방법

  • 기술번호 : KST2022008015
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 자율 선체 청소 로봇의 위치 추정 방법 및 청소 경로 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 엔코더, 관성 측정부 및 수심 측정부 각각으로부터 감지된 신호를 이용하여 추정된 데이터를 융합해서 절대 좌표계에서의 로봇 위치를 추정하고, 설정된 청소 경로에 따라 선체 표면의 청소 작업을 수행하면서 선체 면이 설정길이 이상 돌출되거나 설정 각도 이상 경사질 때 청소 경로를 수정하여 청소 작업을 수행하게 하는, 자율 선체 청소 로봇의 위치 추정 방법 및 청소 경로 제어 방법에 관한 것이다.
Int. CL B63B 59/10 (2006.01.01) B25J 9/16 (2006.01.01) B25J 11/00 (2006.01.01)
CPC B63B 59/10(2013.01) B25J 9/1694(2013.01) B25J 9/1664(2013.01) B25J 9/1692(2013.01) B25J 11/0085(2013.01)
출원번호/일자 1020210006994 (2021.01.18)
출원인 한국과학기술원
등록번호/일자 10-2406552-0000 (2022.06.02)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20220610)
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2021.01.18)
심사청구항수 5

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김진환 대전광역시 유성구
2 정동하 대전광역시 유성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김정수 대한민국 서울시 송파구 올림픽로 ***(방이동) *층(이수국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2021.01.18 수리 (Accepted) 1-1-2021-0065342-74
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2022.01.18 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 심사처리보류(연기)보고서
Report of Deferment (Postponement) of Processing of Examination		 2022.01.25 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2022-0015771-91
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2022.03.18 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2022-0051213-70
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2022.03.21 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2022-0216685-08
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2022.05.10 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2022-0496853-14
7 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견서·답변서·소명서
 2022.05.10 수리 (Accepted) 1-1-2022-0496854-60
8 등록결정서
Decision to grant		 2022.05.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2022-0397036-31
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
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자율 선체 청소 로봇의 위치를 측정하도록 구성된 엔코더, 상기 로봇의 자세, 이동 가속도 및 중력 방향을 측정하도록 구성된 관성 측정부, 상기 로봇의 수심을 측정하도록 구성된 수심 측정부, 상기 로봇의 바퀴를 회전시키도록 구성된 모터, 상기 로봇의 방향을 전환시키도록 구성된 조향 유닛, 및 상기 엔코더, 관측 측정부 및 수심 측정부로부터 감지신호를 인가받아 상기 모터 및 조향 유닛의 구동을 제어하도록 구성된 컨트롤러를 포함하는 자율 선체 청소 로봇의 위치 추정 방법으로서,상기 컨트롤러가 상기 엔코더로부터 감지 신호를 수신하고 분석하여 로봇의 위치를 확인하고, 이 로봇의 위치 정보를 이용하여 선체 표면 좌표계에서의 로봇의 2차원 3자유도 움직임을 추정하는 단계;상기 컨트롤러가 상기 관성 측정부로부터 감지 신호를 수신하고 분석하여 로봇의 이동 가속도 및 중력 방향을 확인하고, 이 이동 가속도 및 중력 방향을 이용하여 선체 표면 좌표계에서의 로봇의 3차원 6자유도 움직임을 추정하는 단계;상기 컨트롤러가 상기 수심 측정부로부터 감지 신호를 수신하고 분석하여 로봇의 수심을 확인하는 단계; 및상기 컨트롤러가 상기 추정된 선체 표면 좌표계에서의 로봇의 2차원 3자유도 움직임 데이터 및 로봇의 3차원 6자유도 움직임 데이터와, 상기 로봇의 수심 데이터를 융합해서 절대 좌표계에서의 로봇 위치를 추정하는 단계;를 포함하고,상기 컨트롤러는 상기 절대 좌표계에서의 로봇 위치 추정 데이터를 통해 로봇의 전체 궤적을 구하고, 이 전체 궤적을 기반으로 선체 표면의 형상을 추정하고, 상기 선체 표면 형상의 곡률이 설정 곡률 이상으로 변하게 되는 경우 또는 상기 수심 측정부를 통해 감지한 수심이 수상(水上)으로 올라온 경우, 경로점을 변경하는, 자율 선체 청소 로봇의 위치 추정 방법
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수밀 공간이 형성된 본체; 상기 본체 하단에 배치된 바퀴; 자율 선체 청소 로봇의 위치를 측정하도록 구성된 엔코더; 상기 로봇의 자세, 이동 가속도 및 중력 방향을 측정하도록 구성된 관성 측정부; 상기 로봇의 수심을 측정하도록 구성된 수심 측정부; 상기 로봇의 바퀴를 회전시키도록 구성된 모터; 상기 로봇의 방향을 전환시키도록 구성된 조향 유닛; 및 상기 엔코더, 관측 측정부 및 수심 측정부로부터 감지신호를 인가받아 상기 모터 및 조향 유닛의 구동을 제어하도록 구성된 컨트롤러;를 포함하는 자율 선체 청소 로봇의 청소 경로 제어 방법으로서,상기 컨트롤러가 내부에 설정된 청소 경로에 따라 상기 모터 및 조향 유닛을 제어하는 단계;상기 컨트롤러가 상기 엔코더 및 관성 측정부로부터 감지 신호를 수신하고, 이 감지 신호를 분석하여 선체 면이 설정 길이 이상 돌출되어 있는지의 여부를 결정하는 단계;상기 돌출 여부 결정 단계에서 상기 선체 면이 설정 길이 이상 돌출되면, 상기 컨트롤러가 청소 경로를 수정하는 단계; 및상기 컨트롤러가 수정된 상기 청소 경로에 따라 상기 모터 및 조향 유닛을 제어하는 단계;를 포함하고,상기 바퀴에 장착된 서스펜션에 의해 상기 본체와 선체 표면이 접촉하는 것이 방지되고, 상기 바퀴와 상기 본체 사이에는 스토퍼가 장착되고, 상기 바퀴는 상기 서스펜션의 가동범위가 조절됨에 따라 상기 본체로부터의 이격거리가 가변되는, 자율 선체 청소 로봇의 청소 경로 제어 방법
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제 2 항에 있어서, 상기 돌출 여부 결정 단계에서 선체 면이 설정 길이 이상 돌출되지 않으면, 상기 컨트롤러가 선체 면이 설정 각도 이상 경사져 있는지의 여부를 결정하는 단계를 더 포함하고,상기 경사 여부 결정단계에서 선체 면이 설정 각도 이상 경사져 있지 않으면, 상기 설정된 청소 경로에 따라 모터 및 조향 유닛 제어 단계로 진행되는 한편,상기 경사 여부 결정단계에서 선체 면이 설정 각도 이상 경사져 있으면, 상기 청소 경로 수정 단계로 진행되는, 자율 선체 청소 로봇의 청소 경로 제어 방법
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제 3 항에 있어서,상기 선체 면이 설정 각도 이상 경사져 있는 경우는 선체 측면으로부터 선체 저면으로 또는 선체 저면으로부터 선체 측면으로 이동하는 경우인, 자율 선체 청소 로봇의 청소 경로 제어 방법
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제 2 항에 있어서,상기 설정된 청소 경로는 선체 측면 또는 선체 저면의 폭 방향 또는 길이 방향을 따라 지그재그 형태로 이동하는 경로인, 자율 선체 청소 로봇의 청소 경로 제어 방법
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