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로봇이 이동 가능하게 하는 이동부와,
상기 로봇 주위의 환경을 반사시키는 쌍곡면 거울과, 상기 쌍곡면 거울로부터 반사되어 입사되는 상기 로봇 주위의 환경을 촬영하는 하나의 카메라로 이루어진 시각부와,
상기 시각부로부터 입력된 로봇 주위의 환경 영상을 극좌표계로 인식하는 극좌표 인식부와,
상기 극좌표 인식부로부터 인식된 극좌표를 직교좌표로 변환하는 직교좌표 변환부와,
상기 극좌표 인식부와 상기 직교좌표 변환부로부터의 정보를 기초로 하여 로봇 자신의 환경 내에서의 상대적인 위치를 결정하는 위치결정부와,
상기 이동부, 상기 시각부, 상기 극좌표 인식부, 상기 직교좌표 변환부, 상기 위치결정부 및 전원부를 제어하는 제어부와,
상기 이동부, 상기 시각부, 상기 극좌표 인식부, 상기 직교좌표 변환부, 상기 위치결정부 및 상기 제어부에 전원을 공급하는 전원부와
상기 시각부로부터 입력된 로봇 주위의 환경 영상 가운데 특정 고정물체의 에지를 추출하는 에지 추출부를 포함하며,
상기 위치결정부는, 상기 로봇 주위의 환경 내의 3개 이상의 고정물체의 위치 정보를 파악함으로써 상기 로봇 자신의 환경 내에서의 상대적인 위치를 결정하고,
상기 위치결정부는, 상기 극좌표 인식부와 상기 직교좌표 변환부로부터의 정보를 기초로 하여, 상기 로봇 주위의 환경 영상 가운데 특정 고정물체까지의 거리와 상기 특정 고정물체와 상기 로봇 자신과의 방위각을 계산하는 계산부를 더 포함하고,
상기 계산부는, 상기 특정 고정물체의 에지에 대하여 특정 시각 i와 i+1에 대해서 각각 영상을 촬영하여 추출한 에지를 기초로 하여, 상기 각 특정 고정물체에 대한 특정 시각 i와 i+1일 때의 상기 특정 고정물체와 상기 로봇과의 방위각 θ1, θ1'을 상기 직교좌표계 변환부로부터 출력되는 해당 에지의 x축의 좌표를 기초로 하여 계산하고, 상기 각 특정 고정물체에 대한 특정 시각 i와 i+1일 때의 상기 특정 고정물체와 상기 로봇과의 사이의 거리 r, r'를 다음의 수학식 1 및 수학식 2에 의하여 계산하는 것을 특징으로 하는 로봇
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제 3 항에 있어서,
상기 계산부는, 상기 시각 i+1에서, 상기 시각 i에서의 상기 특정 고정물체와 동일한 고정물체를 탐색하기 위한 탐색 영역을 줄이기 위하여 다음의 수학식 3을 사용하여 상기 직교좌표 변환부 상의 x좌표가 인 화소부터 탐색을 시작하는 것을 특징으로 하는 로봇
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제 4 항에 있어서,
상기 극좌표 인식부는, 상기 시각부로부터 입력된 영상의 각각의 화소의 반지름과 방위각이 n, m를 할당한 경우, 상기 직교좌표 변환부는 다음의 수학식 4를 이용하여 해당 극좌표를 직교좌표로 변환하는 것을 특징으로 하는 로봇
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제 5 항에 있어서,
상기 계산부는, 특정 시각 j에서의 하나의 영상으로, 상기 에지 추출부로부터의 출력되는 상기 특정 고정물체의 에지 중 수직 에지를 이용하여, 상기 특정 고정물체의 수직 높이와 상기 로봇과 해당 특정 고정물체까지의 거리를 각각 계산하는 것을 특징으로 하는 로봇
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제 6 항에 있어서,
상기 쌍곡면 거울의 상면의 반지름이 이고, 상기 쌍곡면 거울의 장축 길이 및 단축의 길이가 a, b이고, 상기 특정 고정물체의 에지 중 수직 에지 상의 최고점이 점 P, 상기 쌍곡면 거울 내의 초점 F'와 상기 F'와 대칭되는 쌍곡면의 내의 초점 F와 수평 높이 상의 해당 수직 에지 상의 점을 각각 점 H, 점 Q라 할 경우, 상기 계산부는, 해당 특정 고정물체의 높이 와 해당 특정 고정물체와 상기 로봇사이의 거리를 r을 다음 수학식 5와 수학식 6을 이용하여 각각 계산하는 것을 특징으로 하는 로봇
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제 7 항에 있어서,
상기 계산부는, 상기 카메라의 영상 평면 상에 맺힌 P, H, Q의 대응 영상점을 점 p, 점 h, 점 q의 위치 좌표를 이용하여, 직선 Fp, Fh, Fq의 방정식을 만들고, 상기 만들어진 직선 Fp, Fh, Fq의 방정식과 상기 쌍곡면 거울의 방정식(하기 수학식 7) 사이의 각각의 교점을 수치 해석으로 풀어서, 점 P, 점 H, 점 Q의 상기 쌍곡면 거울 상의 대응점 Pm, Hm, Qm의 위치 좌표를 구하여, 상기 ψ2는 선분 PmF'와 선분 HmF'가 이루는 각을 계산하여 구하고, θ2는 선분 HmF'와 선분 QmF'가 이루는 각을 계산하여 구하는 것을 특징으로 하는 로봇
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제 8 항에 있어서,
상기 초점 F가 지면과 동일 수평선에 존재하지 않는 경우, 상기 계산부는, 상기 지면과 상기 초점 F사이의 거리를 상기 에 추가적으로 더하여 상기 특정 고정물체의 높이를 계산하는 것을 특징으로 하는 로봇
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제 9 항에 있어서,
상기 로봇이 자신의 주위 환경 내에서 특정 위치로 이동하고자 할 경우, 상기 위치 결정부는 상기 계산부의 결과를 기초로 로봇 자신의 위치를 결정하고, 이것을 기초로 상기 제어부는 원하는 위치로 이동하도록 이동부에 명령을 내리는 것을 특징으로 하는 로봇
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제 10 항에 있어서,
상기 쌍곡면 거울은 다음의 조건 3가지를 만족하는 임의의 a, b, h, 가운데 하나의 집합을 선택하여 제작하는 것을 특징으로 하는 로봇
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