KR102818492B1 - 흡입 제한물을 회피할 수 있는 이동로봇 및 이동로봇의 흡입 제한물 회피 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주행 가능한 이동로봇이 주행할 때, 이동로봇이 기계 학습한 흡입 제한물의 학습 정보와 이동로봇이 감지한 이동로봇 주변의 대상물이 대응하는 경우 감지한 대상물을 회피하도록 할 수 있다. 즉, 이동로봇은 주행과 동시에 이동로봇 주변의 이물질을 흡입할 수 있는데, 이동로봇이 주행 중에 감지한 대상물이 수분이 포함된 오염물, 금속 재질로 이루어진 물질 등의 흡입 제한물인 경우, 감지한 대상물을 회피하여 주행하도록 함으로써, 자율적으로 흡입 제한물을 회피할 수 있고, 이동로봇의 흡입 효율 저하를 방지할 수 있다.

Description

흡입 제한물을 회피할 수 있는 이동로봇 및 이동로봇의 흡입 제한물 회피 방법{MOVING ROBOT FOR AVOIDING SUCTION-RESTRICTED OBJECT AND METHOD FOR AVOIDING SUCTION-RESTRICTED OBJECT OF MOVING ROBOT}

본 발명은 흡입 제한물을 회피하기 위해 흡입 제한물을 학습한 자율주행 이동로봇 및 이동로봇의 흡입 제한물 회피방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 흡입 가능한 로봇이 흡입하지 않아야 할 흡입 제한물에 대한 정보를 학습한 뒤, 로봇 주변의 대상물을 감지하면 로봇이 학습한 정보와 감지한 대상물이 일치하는 경우 이동로봇이 대상물을 회피하여 이동할 수 있는 기술에 관한 것이다.

이하에서 기술되는 내용은 본 발명의 실시예와 관련되는 배경 정보를 제공할 목적으로 기재된 것일 뿐이고, 기술되는 내용들이 당연하게 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

로봇은 산업용으로 개발되어 공장 자동화의 일 부분을 담당했다. 최근에는 로봇을 응용한 분야가 더욱 확대되고 있으며, 예컨대 의료용 로봇, 우주항공 로봇 등이 있다. 또한, 일반 가정에서 사용할 수 있는 가정용 로봇도 개발되고 있다. 이러한 로봇 중에서 자력으로 주행 가능한 로봇을 이동로봇이라고 한다.

특히 가정에서 사용되는 이동로봇의 대표적인 예는 로봇 청소기가 될 수 있으며, 이러한 로봇 청소기는 일정 영역을 스스로 주행하면서 로봇 청소기 주변의 먼지 또는 이물질을 흡입하여 해당 영역을 청소하는 기기이다.

구체적으로 이동로봇은 자율 이동이 가능할 수 있으며, 주행 중 장애물을 피할 수 있는 다수의 센서가 구비되는 것이 특징이다.

이를 위해 이동로봇에는 적외선 센서, 초음파 센서 등이 설치될 수 있다. 적외선 센서는 장애물에 반사되어 되돌아오는 반사광의 광량 또는 수신되는 시간을 통해 장애물과 이동로봇 사이의 거리를 판단할 수 있는 구성이다. 이에 반해 초음파 센서는 소정 주기를 가지는 초음파를 발산하고, 장애물에 의해 반사되는 초음파가 있는 경우 초음파 발산 시간과 장애물에 반사되어 되돌아오는 순간의 시간차를 이용하여 장애물과의 거리를 판단하는 구성이다.

이러한 이동로봇의 경우 장애물과의 거리를 판단하고 장애물을 회피할 수도 있다. 예컨대 국내등록특허 제10-0669892호의 '장애물 회피 기능을 갖는 이동로봇과 그 방법'에서는 센싱 영역이 다른 이종의 감지센서를 포함하여 장애물 감지의 신뢰성을 높이고, 높은 신뢰성으로 장애물 회피가 가능하도록 하는 이동로봇이 개시되어 있다.

그러나, 상기의 '장애물 회피 기능을 갖는 이동로봇과 그 방법'은 움직이지 않는 장애물 회피에 관한 기술로, 장애물이 유동 가능하거나 크기가 일정 이하이면서 흡입해서는 안 되는 대상체, 예를 들어 귀금속류와 같은 대상체를 흡입하는 경우가 생기고 흡입하지 않아야 할 특정 대상체를 회피하지 못하는 한계가 있다.

이와 같이 고정된 장애물을 회피하기 위한 상황만을 고려하는 경우에는, 이동로봇이 흡입하지 않아야 할 대상체의 회피가 이루어지지 않는다는 문제점이 있었다.

또한, 국내등록특허 제10-1878827호에 개시된 '다채널 라이더 기반 이동로봇의 장애물 검출장치 및 방법, 및 이를 구비한 이동로봇'에서는 다채널 라이더 기반으로 이동로봇의 장애물 검출방식을 제안한다. 해당 개시에서는 이동로봇이 주행하는 주변 환경을 3차원적 공간 정보로 획득하여 장애물과 이동로봇과의 거리를 측정하고, 측정된 거리에 따라 장애물과의 충돌을 회피할 수 있는 기술을 제안한다.

이러한 '다채널 라이더 기반 이동로봇의 장애물 검출장치 및 방법, 및 이를 구비한 이동로봇'에서는 3차원 공간 정보를 통해 벽과 같은 수직 환경과 장애물을 추출하고, 추출된 수직 환경과 장애물과의 거리를 기반으로 하여 이동로봇의 주행경로를 계획한다.

개시된 '다채널 라이더 기반 이동로봇의 장애물 검출장치 및 방법, 및 이를 구비한 이동로봇'은 장애물을 검출할 수 있는 기술을 제안하지만, 장애물이 유동 가능한 오염물이거나 이동로봇이 흡입해서는 안 되는 작은 크기의 대상체인 경우에는 이를 장애물이라 판단하여 회피하기 어렵다는 한계가 있다.

따라서, 이동로봇이 유동 가능한 오염물, 흡입은 가능하지만 흡입하지 않아야 할 대상체를 흡입하지 않고 이를 회피할 수 있는 방법이 필요하다.

한국등록특허 제 10-0669892 호(2007.01.10)

한국등록특허 제 10-1878827 호(2018.07.10)

본 발명의 일 과제는, 이동로봇이 유동 가능한 오염물, 소정 크기 이하인 물체, 소정의 수분을 포함하는 물체 등, 흡입은 가능하지만 흡입해서는 안 되는 흡입 제한물을 흡입하지 않고 회피하도록 할 수 있게 하는데 있다.

또한 본 발명의 다른 과제는 이동로봇이 흡입 제한물을 학습한 뒤, 이동로봇 주변의 대상물을 감지하여 감지된 대상물이 흡입 제한물인 경우 학습한 데이터에 기초하여 이동로봇이 흡입 제한물을 흡입하지 않도록 하는데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 과제는, 이동로봇이 흡입 제한물을 학습한 뒤, 이동로봇 주변의 대상물을 감지하여 감지된 대상물이 흡입 제한물인 경우 이동로봇이 흡입 제한물을 회피하여 이동할 수 있도록 이동로봇의 구동을 제어할 수 있도록 하는데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 과제는 이동로봇이 흡입 제한물을 학습한 뒤, 이동로봇이 흡입한 대상물이 흡입 제한물인 경우, 이동로봇의 구동을 중지함과 동시에 이동로봇을 사용하는 사용자에게 관련 정보를 알리도록 하여 이동로봇에서 흡입 제한물을 제거할 수 있도록 하는데 있다.

상기 과제들을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 이동로봇의 흡입 제한물 회피 방법은, 흡입 제한물임이 레이블 된 데이터 세트를 입력 받는 데이터를 획득하고, 획득한 데이터 세트에 기초하여 흡입 제한물 판단을 위해 기계학습 모델을 트레이닝 한 뒤, 이동로봇의 이동경로에 위치한 대상물을 감지하고, 기계학습 모델에 기초하여 감지된 대상물이 흡입 제한물인지를 판단한 뒤, 대상물이 흡입 제한물인 경우, 대상물을 회피하도록 이동로봇을 구동하는 과정으로 이루어질 수 있다.

즉, 이동로봇이 흡입 제한물을 학습한 뒤, 이동로봇 주변의 대상물을 감지하여 감지된 대상물이 흡입 제한물인 경우 이동로봇이 흡입 제한물을 흡입하지 않고 회피하도록 하여 이동로봇이 흡입 제한물을 흡입하는 것을 최소화할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 이동로봇의 흡입물 회피 방법에서 데이터를 획득할 때, 흡입 제한물이 표시된 유동 가능한 오염물, 일정 크기 이하의 금속물체, 소정의 수분을 포함하는 오염물 중 어느 하나의 이미지를 흡입 제한물로 레이블 된 데이터 세트(labeled data set)를 입력 받을 수 있다.

예컨대, 흡입 제한물은 액체로 이루어진 물질, 수분이 함유된 유동물, 또는 이동로봇이 이동하는 공간에서 거주하는 사용자의 귀금속 등과 같은 제품 중 어느 하나일 수 있으며, 이러한 흡입 제한물의 이미지가 포함되고 이들의 이미지에 대해 흡입 제한물로 레이블 된 데이터 세트가 이동로봇에 입력되는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 이동로봇의 흡입물 회피 방법에서 대상물을 감지할 때, 감지된 대상물을 향해 소정의 전자파가 방사되고, 반사된 전자파를 측정하는 과정을 통해 대상물을 감지할 수 있다.

구체적으로 이동로봇은 대상물을 향해 전자파 또는 레이저를 방사할 수 있으며, 방사된 전자파 또는 레이저가 대상물에서부터 이동로봇을 향해 되돌아오는 전자파를 측정하여 대상물이 유동성이 있는 물질인지 여부를 판단할 수 있다.

이렇게 판단된 대상물이 액체인 것으로 판단되면 흡입 제한물이라고 판단하여 이동로봇이 흡입하는 것을 제한하거나 이동로봇이 회피기동을 하도록 할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 이동로봇의 흡입물 회피 방법에서 대상물을 감지할 때, 감지된 대상물의 영역을 감지할 수 있다. 이후, 대상물의 영역을 회피하도록 이동로봇의 회피경로를 설정할 수 있으며, 설정될 회피경로에 따라 이동로봇의 이동경로를 재설정할 수 있다.

이와 같이 흡입 제한물을 감지한 이동로봇의 이동경로를 재설정하도록 하여 이동로봇이 흡입 제한물에 접근하여 또는 흡입 제한물 위로 이동하는 것을 방지하여 흡입 제한물을 흡입하는 것을 최소화할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 이동로봇의 흡입물 회피 방법에서 이동로봇이 흡입 제한물을 회피하기 이전에 흡입 제한물을 흡입하는 경우 이동로봇의 주행을 중지한 뒤, 흡입 제한물 흡입 여부를 이동로봇 사용자에게 알림을 전송할 수 있다.

이로 인하여, 흡입 제한물을 흡입한 이동로봇의 추가적인 이동을 제한함과 동시에, 흡입 제한물 흡입을 사용자에게 알리도록 하여 이동로봇이 흡입한 흡입 제한물을 이동로봇에서 제거할 수 있도록 하여 귀중품 분실 또는 오염물 확산을 방지할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 이동로봇은, 흡입 제한물을 회피할 수 있는 것으로서, 이동로봇의 본체, 본체를 이동시키는 구동부, 본체에 구비되어 이동로봇 주변의 대상물을 감지할 수 있는 센서, 컴퓨터 판독 가능한 프로그램이 저장된 메모리 및 메모리, 구동부 및 센서와 통신하며 이동로봇을 제어하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 메모리에는 흡입 제한물로 레이블 된 데이터 세트로 트레이닝 된 기계학습 모델이 저장되어 있으며, 제어부는 기계학습 모델에 기초하여 센서에 의해 감지된 대상물이 흡입 제한물인지를 판단하고 대상물이 흡입 제한물인 경우에 대상물을 회피하도록 구동부를 제어할 수 있도록 한다.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 이동로봇은 흡입 제한물을 학습한 뒤, 이동로봇 주변의 대상물을 감지하여 감지된 대상물이 흡입 제한물인 경우 이동로봇이 흡입 제한물을 흡입하지 않고 회피하도록 하여 이동로봇이 흡입 제한물을 흡입하는 것을 최소화할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 이동로봇의 메모리에 저장된 레이블 된 데이터 세트는 흡입 제한물이 표시된 유동 가능한 오염물, 일정 크기 이하의 금속물체, 소정의 수분을 포함하는 오염물 중 어느 하나의 이미지가 될 수 있다.

예컨대, 흡입 제한물은 액체로 이루어진 물질, 이동로봇이 이동하는 공간에서 거주하는 사용자의 귀금속 등과 같은 제품 중 어느 하나일 수 있으며, 이러한 흡입 제한물의 이미지가 레이블 된 데이터 세트가 이동로봇에 입력되는 것이다.

한편, 흡입 제한물로 레이블 된 데이터 세트로 이루어지는 트레이닝은 이동로봇이 아닌 외부에서 수행되고, 트레이닝의 결과로 도출된 흡입 제한물 감지 모델만이 이동로봇에 전달될 수도 있다.

본 발명의 실시예에 따른 이동로봇의 센서는, 이동로봇 주변의 대상물로 소정의 전자파를 방사할 수 있다.

구체적으로 이동로봇은 대상물을 향해 레이저를 방사할 수 있으며, 방사된 레이저가 대상물에서부터 이동로봇을 향해 되돌아오는 전자파의 영역 측정하여 대상물이 유동성이 있는 물질인지 여부를 판단할 수 있다.

이때, 본 발명의 실시예의 이동로봇의 제어부는, 대상물로부터 반사된 소정의 전자파를 분석하여 대상물이 액체인 것으로 판단되면 대상물을 흡입 제한물인 것으로 판단할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 이동로봇의 센서는 대상물의 영역을 측정할 수 있으며, 제어부는 측정된 대상물의 영역을 회피하도록 재 설정된 이동로봇의 이동경로를 따라 구동부를 제어할 수 있다.

이와 같이 흡입 제한물을 감지한 이동로봇의 이동경로를 재 설정하도록 하여 이동로봇이 흡입 제한물 주변에서 이동하는 것을 방지하여 흡입 제한물을 흡입하는 것을 최소화할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 이동로봇은, 흡입 제한물을 회피할 수 있는 것으로서, 흡입 제한물로 레이블 된 데이터 세트를 학습하고, 학습된 흡입 제한물에 대한 판단 모델을 생성하는 판단 모델 생성부, 이동로봇 주변을 감지할 수 있는 감지센서, 감지센서와 통신하여 이동로봇의 움직임을 제어하는 제어부를 포함하고, 제어부는 판단 모델을 이용하여 감지센서에 의해 감지된 대상물이 흡입 제한물인지를 판단한 뒤, 대상물이 흡입 제한물이라고 판단되면 흡입 제한물을 회피하도록 이동하도록 이동로봇의 움직임을 제어하도록 한다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 청소 가능한 이동로봇이 이동경로를 따라 이동하는 과정에서, 유동 가능한 오염물, 소정 크기 이하인 물체, 소정의 수분을 포함한 오염물 등과 같이 흡입은 가능하나 흡입을 제한하는 흡입 제한물을 흡입하지 않고 회피할 수 있다. 이로 인해, 이동로봇이 청소 도중에 수분이 포함된 오염물을 흡입하고, 청소가 완료된 영역이 오염물에 의해 재 오염되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 이동로봇이 흡입 제한물을 흡입하지 않도록 흡입 제한물로 레이블 된 데이터 세트를 통해 기계 학습하여 도출된 흡입 제한물 감지 모델은 이동로봇이 감지하는 대상물이 흡입 제한물인지 여부를 판단할 수 있다. 즉, 이동로봇 주변의 대상물을 감지한 경우, 학습된 데이터를 기초로 감지된 대상물이 흡입 제한물인 경우 흡입하지 않도록 하여 청소 가능한 이동로봇이 흡입해서는 안 되는 대상물(예를 들어, 귀금속 등)을 흡입하지 않도록 할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 실시예들에 따르면 이동로봇이 흡입 제한물에 대해 학습한 후, 이동경로를 따라 이동하는 동안 흡입 제한물을 흡입한 경우, 이동로봇의 구동을 중지함과 동시에 흡입 제한물 흡입 여부를 이동로봇 사용자에게 알릴 수 있다. 예를 들어, 이동로봇이 수분이 포함된 오염물을 흡입하고, 사용자가 이를 알게 되면 이동로봇에서 오염물을 제거할 수 있다. 이로 인해, 수분이 포함된 오염물이 이동로봇에 붙어 있는 상태로 이동로봇이 이동하는 것을 방지할 수 있으므로, 이동로봇이 이동하는 공간이 재 오염되는 것을 방지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 오염물을 회피할 수 있는 이동로봇이 구현된 실시예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동로봇에 대한 블록도이다.
도 3은 도 2의 메모리, 제어부 및 구동부 사이의 관계에 대한 블록도이다. 도 4는 도 1의 이동로봇이 이동경로를 따라 이동하는 과정에서 오염물을 감지하는 경우 회피하는 실시예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동로봇이 전자파를 이용하여 흡입 제한물을 판단하는 실시예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이동로봇이 이동경로를 따라 이동하는 과정에서 흡입 제한물을 감지하는 경우, 이동로봇의 이동경로를 재설정하는 방법을 도시한 도면이다.
도 6의 (a)는 이동로봇의 최초 이동경로이며, 도 6의 (b)는 이동로봇이 흡입 제한물을 감지한 실시예이고, 도 6의 (c)는 흡입 제한물을 회피하고 재 설정된 이동로봇의 이동경로를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 이동로봇이 흡입 제한물을 학습하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 8은 도 7의 흡입 제한물을 학습한 상태에서 이동로봇이 이동하는 동안 흡입 제한물을 감지하는 경우 이동로봇의 흡입 제한물 회피 과정을 도시한 흐름도이다.
도 9는 도 7의 흡입 제한물을 학습한 상태에서 이동로봇이 이동하는 동안 흡입 제한물을 흡입한 경우, 이동로봇의 구동 제한을 도시한 흐름도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다. 이하 실시예에서는 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 직접적인 관계가 없는 부분을 생략하지만, 본 발명의 사상이 적용된 장치 또는 시스템을 구현함에 있어서, 이와 같이 생략된 구성이 불필요함을 의미하는 것은 아니다. 아울러, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 사용한다.

이하의 설명에서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 되며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 이하의 설명에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하의 설명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 도면을 참고하여 본 발명의 흡입물 회피 방법을 통해 오염물을 회피하는 자율주행이 가능한 이동로봇에 대해 자세히 살펴보기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 오염물을 회피할 수 있는 이동로봇이 구현된 실시예를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동로봇에 대한 블록도이며, 도 3은 도 2의 메모리, 제어부 및 구동부 사이의 관계에 대한 블록도이다.

본 발명의 실시예에 따른 이동로봇은 자율 주행 가능한 예를 들어 자율 주행 가능한 청소 로봇인 경우를 설명하지만, 이동로봇은 자율 주행 이외에도 반자율 또는 수동 모드들로 작동될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 실시예의 기계학습 및 자율주행이 가능한 이동로봇은 청소 로봇 이외에 자율, 반자율 등의 모드로 작동될 수 있는 로봇 중 어느 하나일 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 이동로봇(100)은 이동경로를 따라 이동하면서 이동로봇(100)의 전면(全面)에 위치하는 대상물(예를 들어, 먼지, 쓰레기 등)을 흡입할 수 있다.

이러한 이동로봇(100)은 이동경로를 따라 이동하면서 대상물을 흡입할 때, 흡입 가능한 대상물은 흡입하되, 흡입하면 안 되는 대상물(이하 흡입 제한물_도 4의 30 참고)은 회피하여 이동하도록 구성될 수 있다.

구체적으로 흡입 제한물은, 흡입 제한물임이 표시된 제품, 물과 같은 유동 가능한 오염물, 귀금속과 같은 일정 크기 이하의 금속물체, 가정 내에서 거주하는 반려동물의 배변과 같은 소정의 수분을 포함하는 오염물 등과 같은 어느 하나의 대상체가 될 수 있다.

특히 본 발명의 실시예의 이동로봇(100)은 이동하면서 이물질을 흡입할 때, 흡입하지 않는 흡입 제한물은 한정하여 흡입 제한물이 감지되면 이를 회피하도록 구성될 수 있다. 즉, 이동로봇(100)은 이동하면서 자동으로 주변의 이물질을 흡입하도록 구성될 수 있다. 이러한 이동로봇(100)이 수분이 포함된 오염물을 흡입하는 경우, 수분이 포함된 오염물을 흡입한 상태에서 다른 영역으로 이동하기 때문에 예컨대 청소가 이루어진 영역도 수분이 포함된 오염물에 의하여 다시 오염되는 경우가 발생한다. 그러나, 본 발명의 실시예의 이동로봇(100)은 수분이 포함된 오염물과 같은 흡입 제한물을 회피하여 이동할 수 있으므로, 이동로봇(100)이 이동하는 동안 오염물에 의해 이동로봇(100)의 이동경로가 재 오염되는 것을 방지할 수 있다.

이러한 이동로봇(100)이 수분이 포함된 오염물과 같이 흡입 제한물을 회피하여 이동하기 위해서는 흡입 제한물에 대한 정보를 학습해야 한다. 이를 위해 이동로봇(100)은 이동로봇(100)의 외형을 형성하는 본체(110), 본체(110)가 이동 밀 회전할 수 있도록 본체(110)를 구동시키는 구동부(150), 본체(110)에 구비되며 이동로봇(100) 주변의 대상물을 감지할 수 있는 센서(160), 컴퓨터 판독 가능 프로그램이 저장된 메모리(120) 및 메모리(120), 구동부(150) 및 센서(160)와 통신하여 이동로봇(100)을 제어하는 제어부(140)를 포함하여 구성될 수 있다.

구체적으로, 본체(110)는 원형, 다각형 등 다양한 형상 중 어느 하나로 형성될 수 있으며, 본체(110)의 형상은 조건에 따라 변경될 수 있다.

또한, 본체(110)에는 먼지, 이물질 등의 흡입이 이루어질 수 있는 흡입부(170)가 형성될 수 있으며, 흡입부(170)를 통해 먼지, 이물질 등이 흡입될 수 있도록 본체(110)에는 흡입장치(미도시), 흡입된 먼지를 집진할 수 있는 먼지집진통 등을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 본체(110)에는 전방을 감지할 수 있는 카메라(180)가 설치될 수 있다. 카메라(180)는 이동로봇(100) 주변을 촬영하며, 카메라(180)에 의해 촬영된 영상 또는 이미지 정보는 후술할 센서(160)로 전송될 수 있다.

한편, 본체(110)에는 배터리(미도시)가 설치될 수 있다. 배터리는 후술할 구동부(150) 이외에 이동로봇(100) 작동 전반에 필요한 전원을 공급할 수 있다. 이러한 배터리가 방전되는 경우 배터리를 충전할 수 있는 충전독(미도시)가 이동로봇(100)의 이동공간에 설치될 수 있고, 이동로봇(100)은 적절한 시점에 충전독으로 복귀하는 주행을 실시함과 동시에, 복귀 주행 중에 이동로봇(100) 스스로 충전독의 위치를 탐지할 수 있도록 구성될 수 있다.

구동부(150)는 본체(110)를 회전, 이동시킬 수 있는 적어도 하나의 구동바퀴를 포함할 수 있으며, 이러한 구동바퀴는 본체(110)의 일 면에 마련될 수 있지만, 구동바퀴가 설치되는 구조는 조건에 따라 변경될 수 있다. 한편, 본체(110) 또는 구동부(150)는 구동바퀴를 구동시킬 수 있는 별도의 구동 모터를 포함하여 구동될 수 있다.

센서(160)는 본체(110)에 설치되어 본체(110)가 회전, 이동할 때, 본체(110) 주변에 본체(110)가 흡입할 수 있는 대상물을 감지할 수 있다. 센서(160)가 본체(110) 주변의 대상물을 감지하는 경우, 본체(110)가 이를 흡입하는지 여부를 판단하기 위해서는 센서(160)가 감지한 대상물이 흡입 가능한 물체인지 여부를 판단해야 한다.

이를 위해, 메모리(120)에는 흡입 제한물로 레이블 된 데이터 세트로 트레이닝 된 기계학습 모델이 저장될 수 있다. 이때, 센서(160)에서 감지한 대상물이 메모리(120)에서 학습된 흡입 제한물 학습 정보와 대응하는 경우, 제어부(140)는 구동부(150)를 제어하여 이동로봇(100)이 흡입 제한물을 회피하여 이동할 수 있도록 한다.

구체적으로 메모리(120)는 이동로봇(100)이 흡입 제한물을 흡입하지 않기 위해서는 흡입 제한물의 정보를 학습하기 위한 메모리(120)는 기계학습 모델 저장부(124)와 트레이닝부(122)를 포함한다.

기계학습 모델 저장부(124)는 이동로봇(100)의 흡입 제한물 정보가 이미지로 저장될 수 있다. 이미지로 저장되는 흡입 제한물 정보는 예컨대, 흡입 제한물임이 표시된 제품, 물과 같은 유동 가능한 오염물, 귀금속과 같은 일정 크기 이하의 금속물체, 가정 내에서 거주하는 반려동물의 배변과 같은 소정의 수분을 포함하는 오염물 등의 이미지가 될 수 있다.

이렇게 기계학습 모델 저장부(124)에 흡입 제한물 정보가 저장되면, 저장된 흡입 제한물 정보를 기초로 흡입 제한물에 대해 트레이닝부(122)에서 트레이닝을 수행할 수 있다.

한편, 트레이닝은 이동로봇(100) 자체에서 이루어질 수 있지만 이동로봇(100)이 아닌 외부에서 수행될 수 있으며, 트레이닝 결과로 도출된 흡입 제한물 감지 모델만이 이동로봇(100)에 전달될 수도 있다.

이렇게 흡입 제한물의 정보가 저장, 트레이닝 된 상태에서 이동로봇(100)이 이동경로를 따라 이동하면서 이동로봇(100) 주변의 대상물을 센서(160)를 통해 감지할 수 있다(도 2의 센서(160) 참고).

감지된 센서(160)의 감지 결과는 수신부(130)로 전송될 수 있고, 수신부(130)로 전송된 센서(160)의 감지 결과는 제어부(140)의 정보 판단부(142)를 통해 학습된 흡입 제한물의 정보와 대응하는지 여부를 판단할 수 있다.

즉, 센서(160)는 이미지인식, 전자파변화 등을 통해 이동로봇(100) 주변의 대상물을 감지하고, 정보 판단부(142)는 감지된 대상물이 학습된 흡입 제한물의 정보와 대응하는지를 판단한다.

이렇게 감지된 대상물과 학습된 흡입 제한물 정보의 대응여부를 판단하고, 판단된 결과가 감지된 대상물과 학습된 흡입 제한물 정보가 대응하는 경우, 구동부(150)의 경로 설정부(152)에서 이동로봇(100)이 흡입 제한물을 흡입하지 않도록 이동경로를 재 설정할 수 있도록 한다.

이때, 이동로봇(100)이 감지한 대상물이 흡입 제한물인지를 인지한 상태이거나, 흡입 제한물인지 인지하지 않은 상태 중 어느 상황에서라도 이동로봇(100)이 흡입 제한물을 흡입할 수 있다. 이 경우, 이동로봇(100)은 즉각 구동을 멈추고, 흡입 제한물 흡입 여부를 이동로봇(100) 사용자에게 알릴 수 있다.

보다 구체적으로, 이동로봇(100)이 흡입 제한물을 흡입한 것으로 판단되면, 구동 제어부(154)에서 이동로봇(100)의 구동을 제어하여 이동로봇(100)이 추가적으로 움직이며 오염물에 의해 오염되지 않은 주변의 영역까지 오염되는 것을 방지하는 것이다.

설명된 이동로봇(100)의 구성을 통해, 청소 가능한 이동로봇(100)이 이동경로를 따라 이동하는 과정에서 유동 가능한 오염물, 소정 크기 이하인 물체, 소정의 수분을 포함한 오염물 등과 같이 흡입은 가능하지만 흡입을 제한하는 흡입 제한물을 흡입하지 않고 피해 이동할 수 있도록 한다.

이로 인하여 이동로봇(100)이 청소 도중에 흡입 제한물인 수분이 포함된 오염물(예: 음료) 등을 회피할 수 있으므로, 흡입 제한물을 흡입한 상태에서 이동경로를 따라 이동하는 이동로봇(100)에 의해 이동경로가 재 오염되는 것을 방지하게 된다.

더욱이, 이동로봇(100)이 흡입 제한물을 흡입하지 않도록 흡입 제한물로 레이블 된 데이터 세트를 기계 학습한 상태에서 대상물을 감지하고, 감지된 대상물과 학습된 흡입 제한물 정보가 대응되는지 여부에 따라 자동으로 대상물을 회피할 수 있다.

이와 같이 흡입 제한물을 감지하는 경우 흡입 제한물을 흡입하지 않도록 이동로봇(100)의 이동경로를 바꿀 수 있는 이동로봇(100)의 과정을 도 4를 참고하여 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 4를 참고하면, 이동로봇(100)에는 이동로봇(100)이 이동하면서 본체(110)에서 흡입하지 말아야 할 흡입 제한물(30)의 정보가 학습되어 있다. 이러한 학습 정보는, 흡입 제한물(30)임이 표시된 제품, 물과 같은 유동 가능한 오염물, 귀금속과 같은 일정 크기 이하의 금속물체, 가정 내에서 거주하는 반려동물의 배변과 같은 소정의 수분을 포함하는 오염물 등과 같은 어느 하나의 대상체에 대한 이미지가 될 수 있고, 이러한 이미지는 메모리(120)에 저장될 수 있다. 이와 같은 학습정보를 학습한 상태에서, 이동로봇(100)이 처음 설정된 이동경로(R₁)를 따라 이동하면서 이동로봇(100) 주변의 대상물을 센서(160)가 감지할 수 있다(도 4의 (a) 참고). 센서(160)에서 감지한 대상물의 종류가 앞서 학습된 학습 정보와 대응하는 경우, 제어부(140)는 이동로봇(100)의 처음 설정된 이동경로(R₁)를 바꾸어 이동경로를 재설정할 수 있다(R₂참고). 이처럼 대상물이 흡입 제한물(30)인 경우, 이동로봇(100)의 경로를 제한하도록 함으로써, 주변 이물질을 자동으로 흡입하도록 구성된 이동로봇(100)이 흡입 제한물(30)을 피해 근본적으로 흡입 제한물(30)의 흡입을 불가능하도록 하는데 있다(도 4의 (b) 참고).

이하 도면을 참고하여 이동로봇(100)의 센서(160)가 흡입 제한물을 판단하는 실시예에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동로봇이 전자파를 이용하여 흡입 제한물을 판단하는 실시예를 도시한 도면이다.

도 5를 참고하면, 이동로봇(100)의 센서(160)는 이동로봇(100) 주변을 향해 소정의 전자파를 방사할 수 있다. 예컨대, 방사되는 전자파는 레이저 센서일 수 있으며, 이동로봇(100)이 이동경로를 따라 이동할 때, 이동경로를 향해 레이저를 방사할 수 있도록 한다.

이때, 레이저가 대상물을 향해 방사되었고, 대상물이 수분을 포함하는 오염물인 경우, 대상물로 방사되어 다시 센서(160)로 되돌아가는 레이저의 복귀 전자파는 일반적으로 대상물이 없는 이동로봇(100) 주변을 방사하는 레이저의 복귀 전자파와 다를 수 있다.

이러한 레이저 복귀 전자파 변화를 제어부(140)에서 감지할 수 있다. 즉, 제어부(140)는 대상물로부터 반사된 전자파를 분석할 수 있다. 이때, 메모리(120)에는 흡입 제한물로부터 반사된 전자파 정보와 대상물이 없는 이동경로에서 반사된 전자파 정보와 대상물로부터 반사된 전자파 정보가 특히 수분이 포함된 액체의 오염물에서 반사되는 전자파 정보가 기 저장되어 있고, 대상물로부터 반사된 전자파 정보가 특히 수분이 포함된 액체의 오염물에서 반사되는 전자파 정보와 동일한 경우 센서(160)가 감지한 대상물이 수분이 포함된 오염물이라고 판단하여 감지한 대상물을 흡입 제한물로 가정하게 된다.

이와 다르게 센서(160)는 대상물의 영역을 측정하고, 측정된 대상물의 영역에 따라 이동로봇(100)의 이동경로를 재 설정할 수 있다. 이하 도 6을 참고하여 이와 관련된 실시예를 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이동로봇이 이동경로를 따라 이동하는 과정에서 흡입 제한물을 감지하는 경우, 이동로봇의 이동경로를 재설정하는 방법을 도시한 도면이다.

도 6을 참고하면, 우선 이동로봇(100)에는 흡입 제한물 감지 여부에 관계없이 이동경로가 설정되어 있다(이하 최초 이동경로(R₁)라고 함). 설정된 최초 이동경로를 따라 이동로봇(100)이 이동하며 주변의 이물질을 흡입할 수 있다.

이 과정에서 이동로봇(100)의 센서(160)가 이동로봇(100)의 주변에서 대상물을 감지할 수 있다. 감지된 대상물이 흡입 제한물이라고 판단되면, 이를 회피하여 이동하기 위해 흡입 제한물인 대상물의 영역을 측정할 수 있다.

대상물의 영역을 측정하는 것은, 이동로봇(100)이 이동하는 경로에 대상물이 분포된 너비를 측정하는 것이라 할 수 있다. 대상물이 어느 정도의 너비에 분포되어 있는지를 판단해야 흡입 제한물이라 판단된 대상물을 회피할 수 있는 회피 경로를 계산할 수 있기 때문이다.

이를 위해, 이동로봇(100)이 이동하는 이동경로는 일정한 너비로 구획되는 것이 바람직하다. 이때, 이동경로를 구획하는 너비의 조건은 이동로봇(100)에 기 설정될 수 있으며, 다양한 조건으로 이동경로를 다양한 너비로 구획할 수 있다.

이동경로가 일정 너비로 구획되므로, 대상물이 어느 정도의 너비에 분포되는지 여부가 판단될 수 있다. 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, 이동로봇(100)이 이동하는 전체의 경로가 일정한 너비로 구획되었다고 가정하고, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 대상물이 특정 영역 A(도 6의 (b) 참고) 내에 분포된 것으로 판단될 수 있다.

이와 같이 대상물이 어느 정도의 너비에 분포되는지 판단되면, 대상물이 분포된 영역을 회피하여 이동로봇(100)이 이동할 수 있는 새로운 이동경로를 재설정할 수 있다(R₂). 즉, 도 6의 (c)와 같이 재설정된 이동로봇(100)의 이동경로는 대상물이 분포된 영역 A 만큼을 회피하고 새로 설정되는 것이다.

이와 같이 센서(160)가 감지한 대상물이 흡입 제한물이라고 판단되는 경우, 흡입 제한물인 대상물의 영역을 측정하여 대상물이 분포된 영역을 회피하면서 이동로봇(100)이 이동하는 경로를 재 설정함으로써(도 6의 (c)의 R₂참고), 자동으로 주변의 이물질을 흡입하는 이동로봇(100)이 흡입 제한물을 흡입하지 않도록 하게 된다.

이하 도 7 및 도 8을 참고하여 이동로봇이 흡입 제한물을 회피하는 방법을 살펴보기로 한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따라 이동로봇이 흡입 제한물을 학습하는 과정을 도시한 흐름도이고, 도 8은 도 7의 흡입 제한물을 학습한 상태에서 이동로봇이 이동하는 동안 흡입 제한물을 감지하는 경우 이동로봇의 흡입 제한물 회피 과정을 도시한 흐름도이다.

도면 설명에 앞서 도 7 및 도 8에서 설명되는 도면부호 중 도 1 내지 도 6에 도시된 도면부호와 동일한 경우 동일 구성이라고 판단하고 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 이동로봇(100)은 이동경로를 따라 이동하면서 이동로봇(100)의 주변에 위치하는 먼지, 쓰레기 등의 대상물을 자동으로 흡입하는 장치이다.

이러한 이동로봇(100)은 이동경로를 따라 이동하면서 대상물을 흡입할 때, 흡입 가능한 대상물은 흡입하되, 흡입하면 안 되는 대상물(이하 흡입 제한물)은 회피하여 이동하도록 구성된다.

이러한 이동로봇(100)이 수분이 포함된 오염물과 같이 흡입 제한물을 회피하여 이동하기 위해서는 흡입 제한물에 대한 정보를 설정해야 한다(S100).

도 7을 참고하면 이동로봇(100)이 흡입 제한물을 회피하기 이전에 회피해야 하는 흡입 제한물의 정보를 획득할 수 있다. 즉, 이동로봇(100)은 흡입 제한물이 레이블 된 데이터 세트를 입력 받을 수 있다(S110).

구체적으로 흡입 제한물은, 흡입 제한물임이 표시된 제품, 물과 같은 유동 가능한 오염물, 귀금속과 같은 일정 크기 이하의 금속물체, 가정 내에서 거주하는 반려동물의 배변과 같은 소정의 수분을 포함하는 오염물 등과 같은 어느 하나의 대상체가 될 수 있다.

이후, 입력된 데이터 세트를 기초로 흡입 제한물을 판단하기 위한 트레이닝이 이루어질 수 있다(S120). 트레이닝이란, 앞서 설명한 흡입 제한물의 이미지를 기계 학습하여 저장하는 과정을 의미하고, 이때, 학습하여 저장되는 이미지는 후술할 감지된 대상물의 이미지와 비교하여 감지된 대상물이 흡입 제한물인 경우 이동로봇(100)이 대상물을 회피하여 구동할 수 있도록 하는 정보가 될 수 있다.

데이터 세트를 트레이닝 한 후, 이동로봇(100)이 이동경로를 따라 이동하며 이동로봇(100) 주변의 대상물을 감지할 수 있다(S130). 이때, 이동로봇(100)에 설치된 센서(160)가 이동로봇(100) 주변을 감지하며 대상물을 감지하게 된다.

센서(160)에서 이동로봇(100) 주변에서 대상물을 감지하는 경우, 감지된 대상물이 흡입 제한물인지 여부를 판단하게 된다(S140). 구체적으로, 센서(160)의 감지 결과는 앞서 트레이닝으로 학습된 흡입 제한물의 정보와 대응하는지 여부를 판단할 수 있다.

즉, 센서(160)는 이미지인식, 전자파 변화 등을 통해 이동로봇(100) 주변의 대상물을 감지하고, 감지된 대상물은 학습된 흡입 제한물의 정보와 대응하는지 판단할 수 있다.

구체적으로, 센서(160)는 레이저 센서로 구현될 수 있으며, 이동로봇(100)이 이동경로를 따라 이동할 때, 이동경로를 향해 레이저를 방사할 수 있도록 한다.

이때, 레이저가 대상물을 향해 방사되었고, 대상물이 수분을 포함하는 오염물인 경우, 대상물로 방사되어 다시 센서(160)로 되돌아가는 레이저의 복귀 전자파는 일반적으로 대상물이 없는 이동로봇(100) 주변을 방사하는 레이저의 복귀 전자파와 다를 수 있다.

이러한 레이저 복귀 전자파 변화를 감지하게 된다. 즉, 흡입 제한물로부터 반사된 소정의 전자파 정보와 대상물이 없는 이동경로에서 반사된 전자파 정보와 대상물로부터 반사된 전자파 정보가 특히 수분이 포함된 액체의 오염물에서 반사되는 전자파 정보가 기 저장될 수 있으며, 방사되는 전자파 영역이 기 저장된 대상물로부터 반사된 전자파 정보가 특히 수분이 포함된 액체의 오염물에서 반사되는 전자파 정보와 동일한 경우 센서(160)가 감지한 대상물이 수분이 포함된 오염물이라고 판단하여 감지한 대상물을 흡입 제한물로 가정하게 되는 것이다.

또는 기계 학습된 모델을 기초로 저장된 흡입 제한물의 이미지와 카메라(180)에서 촬영된 대상물의 이미지를 비교한 뒤, 학습된 흡입 제한물의 이미지와 촬영된 대상물의 이미지가 대응하는 경우, 대상물이 흡입 제한물로 판단될 수 있다.

이러한 방법으로 감지된 대상물과 학습된 흡입 제한물 정보의 대응여부를 판단하고, 판단된 결과가 감지된 대상물과 학습된 흡입 제한물 정보가 대응하지 않는 경우 이동로봇(100)의 주행을 계속 진행하고, 이동로봇(100)의 흡입 제한물 설정 모드를 종료할 수 있다(S150, S170).

이와 다르게 감지된 대상물과 학습된 흡입 제한물 정보의 대응여부를 판단하고, 판단된 결과가 감지된 대상물과 학습된 흡입 제한물 정보가 대응하는 경우, 감지된 대상물을 흡입하지 않도록 흡입 제한물이라고 판단하고, 판단된 결과를 이동로봇(100)에 저장한 뒤, 이동로봇(100)의 흡입 제한물 설정 모드를 종료하게 된다(S160, S170).

이하 도 8을 참고하여 흡입 제한물에 대한 정보를 학습한 상태에서 이동로봇(100)이 이동하며 대상물을 감지하는 경우 대상물을 회피하는 과정을 살펴보기로 한다(S200).

도면을 참고하면, 이동로봇(100)이 회피하여 이동해야 하는 흡입 제한물을 학습한 상태에서 이동로봇(100)은 이동경로를 생성할 수 있는 청소공간을 맵핑(Mapping)할 수 있다(S210).

본 발명의 실시예에서는 이동로봇(100)은 청소로봇인 예를 들어 설명하므로, 이동경로를 청소공간인 예를 들어 설명하지만, 이동로봇(100)이 청소로봇 이외의 자율 주행이 가능한 로봇인 경우, 이동경로는 자율주행이 가능한 공간 중 어느 하나가 될 수 있으며, 이동로봇(100)은 자율주행이 가능한 공간을 맵핑할 수 있다.

이동로봇(100)이 청소공간을 맵핑하고, 생성된 이동경로를 따라 이동할 때, 이동로봇(100)의 센서(160)에서 이동로봇(100) 주변의 대상물을 감지할 수 있다(S220). 감지한 대상물은 앞서 기계학습 모델에 기초하여 흡입 제한물인지 여부를 판단할 수 있다(S230).

흡입 제한물은, 예컨대 흡입 제한물임이 표시된 제품, 물과 같은 유동 가능한 오염물, 귀금속과 같은 일정 크기 이하의 금속물체, 가정 내에서 거주하는 반려동물의 배변과 같은 소정의 수분을 포함하는 오염물 등이 될 수 있다. 이러한 흡입 제한물 중 예를 들어 귀금속과 같은 금속물체로 이루어진 흡입 제한물을 이동로봇(100)이 흡입하는 경우, 이동로봇(100)의 고장을 일으킬 수 있으며, 수분이 포함된 흡입 제한물을 이동로봇(100)이 흡입하고, 흡입 제한물을 흡입한 상태에서 이동경로를 따라 이동로봇(100)이 추가 이동할 수 있으므로, 흡입 제한물에 의해 이동경로가 추가 오염될 수 있기 때문에 감지된 대상물이 흡입 제한물인지를 판단해야 하는 것이다.

감지된 대상물이 흡입 제한물이 아닌 것으로 판단되는 경우, 이동로봇(100)의 주행을 계속 진행하고, 이동로봇(100)의 흡입 제한물 설정 모드를 종료할 수 있다(S270, S280).

이와 다르게 감지된 대상물이 흡입 제한물인 것으로 판단되면, 감지된 대상물의 위치 영역을 산출할 수 있다(S240). 구체적으로, 이동로봇(100)이 흡입 제한물로 판단된 대상물을 회피하여 이동하려면 대상물이 어느 정도의 너비에 분포되어 있는지를 판단해야 한다.

대상물의 영역을 측정하는 것은, 이동로봇(100)이 이동하는 경로에 대상물이 분포된 너비를 측정하는 것이라 할 수 있다. 대상물이 어느 정도의 너비에 분포되어 있는지를 판단해야 흡입 제한물이라 판단된 대상물을 회피할 수 있는 회피 경로를 계산할 수 있기 때문이다.

이를 위해, 이동로봇(100)이 이동하는 이동경로는 일정한 너비로 구획되는 것이 바람직하다. 이동경로가 일정 너비로 구획되므로, 대상물이 어느 정도의 너비에 분포되는지 여부가 판단될 수 있다.

이와 같이 대상물이 어느 정도의 너비에 분포되는지 판단되면, 대상물이 분포된 영역을 회피하여 이동로봇(100)이 이동할 수 있는 새로운 이동경로를 재설정하여 회피경로를 계산할 수 있다(S250).

이렇게 회피경로가 계산되면, 이동로봇(100)에 기 저장된 이동경로를 재 설정되어 회피경로에 따라 이동이 진행될 수 있다(S260). 이로 인하여 자동으로 주변의 이물질을 흡입하는 이동로봇(100)이 이동하는 동안 흡입 제한물을 흡입하는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

한편, 이동로봇(100)이 감지한 대상물이 흡입 제한물인지를 인지한 상태이거나, 흡입 제한물인지 인지하지 않은 상태 중 어느 상황에서라도 이동로봇(100)이 대상물을 흡입할 수 있다. 특히, 흡입한 대상물이 흡입 제한물일 수 있다. 이러한 경우 이동로봇(100)의 구동 방법을 도 9을 참고하여 설명하기로 한다.

도 9는 도 7의 흡입 제한물을 학습한 상태에서 이동로봇이 이동하는 동안 흡입 제한물을 흡입한 경우, 이동로봇의 구동 제한을 도시한 흐름도이다.

도면의 설명에 앞서, 이동로봇(100)은 회피하여 이동해야 하는 흡입 제한물을 학습한 상태이다. 이러한 이동로봇(100)은 이동경로를 생성할 수 있는 청소공간을 맵핑(Mapping)할 수 있다(S2100).

이동로봇(100)이 생성된 이동경로를 따라 이동할 때, 이동로봇(100)의 센서(160)에서 이동로봇(100) 주변의 대상물을 감지할 수 있다(S2200). 감지한 대상물은 앞서 기계학습 모델에 기초하여 흡입 제한물인지 여부를 판단할 수 있다(S2300).

흡입 제한물 중 예를 들어 귀금속과 같은 금속물체로 이루어진 흡입 제한물을 이동로봇(100)이 흡입하는 경우, 이동로봇(100)의 고장을 일으킬 수 있으며, 수분이 포함된 흡입 제한물을 이동로봇(100)이 흡입하고, 흡입 제한물을 흡입한 상태에서 이동경로를 따라 이동로봇(100)이 추가 이동할 수 있으므로, 흡입 제한물에 의해 이동경로가 추가 오염될 수 있기 때문에 감지된 대상물이 흡입 제한물인지를 판단해야 하는 것이다.

감지된 대상물이 흡입 제한물이 아닌 것으로 판단되는 경우, 이동로봇(100)의 주행을 계속 진행하고, 이동로봇(100)의 흡입 제한물 설정 모드를 종료할 수 있다(S2400, S2500).

이와 다르게 감지된 대상물이 흡입 제한물인 것으로 판단되면, 흡입 제한물에 의해 이동로봇(100)이 오염되었는지를 판단한다(S2310, S2320).

이동로봇(100)이 흡입 제한물에 의해 오염되지 않은 경우, 앞서 설명된 바와 같이, 감지된 대상물의 위치 영역을 산출한 뒤, 흡입 제한물 범위에 이동로봇(100)의 회피경로를 계산할 수 있다(S2340). 이후, 대상물이 분포된 영역을 회피하여 이동로봇(100)이 이동할 수 있는 회피경로를 따라 이동로봇(100)이 이동할 수 있다(S2350).

이렇게 회피경로가 계산되면, 이동로봇(100)에 기 저장된 이동경로를 재 설정되어 회피경로에 따라 이동이 진행될 수 있다. 이로 인하여 자동으로 주변의 이물질을 흡입하는 이동로봇(100)이 이동하는 동안 흡입 제한물을 흡입하는 것을 방지할 수 있게 된다.

이와 다르게, 흡입 제한물에 의해 이동로봇(100)이 오염된 것으로 판단되면, 이동로봇(100)의 구동을 제어한다. 예컨대, 이동로봇(100)의 이동을 멈춰 추가적으로 움직이며 오염물에 의해 오염되지 않은 주변의 영역까지 오염되는 것을 방지하는 것이다.

이와 동시에, 흡입 제한물 흡입 여부를 이동로봇(100) 사용자에게 알릴 수 있다(S2330). 사용자는 이동로봇(100)와 통신적으로 연결되어 있는 모바일 단말, 개인 웨어러블 기기 등을 통해 이동로봇(100)의 주행 상태를 실시간으로 확인할 수 있다. 따라서, 이동로봇(100)이 흡입 제한물을 흡입한 경우에도 사용자의 모바일 단말, 웨어러블 기기 등에 알림으로써, 사용자가 즉각 대응할 수 있도록 할 수 있다.

예컨대, 이동로봇(100)이 수분이 포함된 오염물 또는 금속 재질의 물질을 흡입한 경우, 사용자는 이를 알게 되면 이동로봇(100)에서 오염물을 제거할 수 있다. 이로 인해, 수분이 포함된 오염물이 이동로봇(100)에 붙어 있는 상태로 이동로봇이 이동하는 것을 방지할 수 있으므로, 이동로봇(100)이 이동하는 공간이 재 오염되는 것을 방지할 수 있게 된다. 또한, 금속 재질의 흡입 제한물을 이동로봇(100)에서 제거하게 되므로 금속 재질의 물질에 의해 이동로봇(100)의 고장 발생을 방지할 수 있게 된다.

이상과 같이, 청소 가능한 이동로봇이 이동경로를 따라 이동하는 과정에서, 유동 가능한 오염물, 소정 크기 이하인 물체, 소정의 수분을 포함한 오염물 등의 흡입 제한물을 흡입하지 않고 회피할 수 있도록 할 수 있다. 이로 인하여 이동로봇이 청소 도중에 수분이 포함된 오염물을 흡입하고, 청소가 완료된 영역이 오염물에 의해 재 오염되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 금속 재질의 물질 등의 흡입을 제한할 수 있으므로, 이동로봇의 고장 발생을 최소화할 수 있다.

또한, 이동로봇이 흡입 제한물을 흡입하지 않도록 흡입 제한물로 레이블 된 데이터 세트를 기계학습하고, 학습된 흡입 제한물 정보는 이동로봇이 감지하는 대상물이 흡입 제한물인지 여부를 판단하는 정보가 될 수 있다. 즉, 이동로봇 주변의 대상물을 감지한 경우, 학습된 데이터를 기초로 감지된 대상물이 흡입 제한물인 경우 흡입하지 않도록 할 수 있다. 따라서, 이동로봇은 자율적으로 흡입 제한물을 회피할 수 있게 된다.

또한, 이동로봇이 흡입 제한물을 학습한 후, 이동경로를 따라 이동하는 동안 흡입 제한물을 흡입한 경우, 이동로봇의 구동을 중지함과 동시에 흡입 제한물 흡입 여부를 이동로봇 사용자에게 알릴 수 있다. 예컨대 이동로봇이 수분이 포함된 오염물, 금속 재질의 물질 등을 흡입하는 경우, 이를 사용자에게 알려 사용자가 즉각적으로 이동로봇에서 흡입 제한물을 제거하여 이동로봇의 청소 효율이 저하되는 것을 방지하게 된다.

또한, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적 범위 내에서 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 반도체 기록소자를 포함하는 저장매체를 포함한다. 또한 본 발명의 실시예를 구현하는 컴퓨터 프로그램은 외부의 장치를 통하여 실시간으로 전송되는 프로그램 모듈을 포함한다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고서 다른 구체적인 실시예로 다양하게 수정 및 변형할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 할 것이다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 통상의 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 따라서, 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 이해할 수 있을 것이다.

Claims (14)

1. 프로세서에 의해 수행되는, 이동로봇의 흡입 제한물 회피 방법으로서,
   흡입 제한물임이 레이블 된 데이터 세트(labeled data set)를 입력 받는 데이터 획득단계;
   상기 데이터 세트에 기초하여 흡입 제한물 판단을 위한 기계학습 모델을 트레이닝하는 트레이닝단계;
   상기 이동로봇의 이동경로에 위치한 대상물을 감지하는 감지단계;
   적어도 상기 기계학습 모델에 기초하여 감지된 상기 대상물이 상기 흡입 제한물인지 판단하는 판단단계;
   상기 대상물이 상기 흡입 제한물인 경우, 상기 대상물을 회피하도록 상기 이동로봇을 구동시키는 회피단계를 포함하고,
   상기 회피단계 이전에,
   일정 크기의 금속 재질 및 수분을 흡입한 오염물 중 적어도 하나를 포함하는 상기 흡입 제한물 흡입 시, 상기 흡입 제한물에 의한 고장을 방지하기 위해 상기 이동로봇의 주행을 중지하는 단계; 및
   상기 흡입 제한물의 흡입을 알리며, 상기 흡입 제한물의 제거를 요청하기 위해 상기 이동로봇 사용자에게 알림 전송하는 단계를 포함하고,
   상기 감지단계는,
   감지된 상기 대상물을 향해 소정의 전자파를 방사하는 단계; 및
   반사된 전자파를 측정하는 단계를 포함하고,
   상기 판단단계는,
   상기 대상물로부터 반사된 전자파를 분석하여 상기 대상물이 액체인 것으로 판단되는 경우 흡입 제한물로 판단하는 단계를 포함하는,
   이동로봇의 흡입물 회피 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 데이터 획득단계는,
   흡입 제한물임이 표시된 제품, 유동 가능한 오염물, 일정 크기 이하의 금속물체, 상기 수분을 흡입한 오염물 중 어느 하나의 이미지를 포함하는 레이블 된 데이터 세트를 입력 받는 단계를 포함하는,
   이동로봇의 흡입물 회피 방법.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 감지단계는,
   감지된 상기 대상물의 영역을 감지하는 단계를 포함하는,
   이동로봇의 흡입물 회피 방법.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 회피단계는,
   상기 대상물의 영역을 회피하는 회피경로를 설정하는 단계;
   상기 회피경로를 따라 이동로봇의 이동경로를 재설정하는 단계를 포함하는,
   이동로봇의 흡입물 회피 방법.
   
   
   
7. 삭제
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10. 삭제
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13. 삭제
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