KR100843096B1

KR100843096B1 - 이동 로봇의 주행 상태 판별 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100843096B1
Application number: KR1020060131855A
Authority: KR
Inventors: 이형기; 조준기; 방석원
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2006-12-21
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2026-12-21
Also published as: US20080154429A1; KR20080057928A

Abstract

이동 로봇의 주행 상태 판별 장치 및 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 주행 상태 판별 장치는 구동 모터에 의해 회전이 가능한 적어도 하나의 구동 바퀴, 구동 바퀴의 회전을 감지하는 제 1 회전 감지 수단, 구동 바퀴에 대응하여 설치되고 바닥면에 대하여 자유롭게 움직이는 보조 바퀴, 보조 바퀴의 회전을 감지하는 제 2 회전 감지 수단, 이동 로봇의 가속도를 측정하는 가속도 측정 센서, 이동 로봇의 각속도를 측정하는 각속도 측정 센서 및 제 1 회전 감지 수단으로부터 획득한 구동 바퀴의 속도 또는 가속도, 제 2 회전 감지 수단으로부터 획득한 보조 바퀴의 속도 또는 가속도, 가속도 측정 센서로부터 획득한 가속도 및 각속도 측정 센서로부터 획득한 각속도를 비교하여 이동 로봇의 주행 상태를 판별하는 주행 상태 판별부를 포함한다.

주행 상태 판별, 슬립, 스키드, 이동 로봇, 자기위치인식, 주행계

Description

이동 로봇의 주행 상태 판별 장치 및 방법{Apparatus and method for distinguishing the movement state of moving robot}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 주행 상태 판별 장치의 불록도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 바퀴와 보조바퀴의 설치 모습을 보여주는 정면도이다.

도 3은 도 2의 사시도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 회전 감지 수단, 가속도 측정 센서, 각가속도 측정 센서를 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 자세(pose)를 추정하는 것을 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 가속도계의 바이어스 오차를 보여주는 도면이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 주행 상태 판별 방법의 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

120: 구동 바퀴

125: 제 1 회전 감지 수단

130: 보조 바퀴

135: 제 2 회전 감지 수단

140: 가속도 측정 센서

145: 각속도 측정 센서

150: 주행 상태 판별부

본 발명은 이동 로봇의 주행 상태 판별 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구동 바퀴의 회전 감지 수단, 보조 바퀴의 회전 감지 수단, 가속도 측정 센서 및 각속도 측정 센서를 이용하여 이동 로봇의 슬립 등과 같은 주행 상태를 판별하고, 이를 기초로 이동 로봇의 자세를 정확하게 추정하는 것에 관한 것이다.

일반적으로 로봇은 공장이나 산업체에서 자동화 공정에 대한 방안으로 개발되었다. 최근에는 산업체에서 이용되는 산업용 로봇뿐만 아니라 일반 가정이나 사무실 등에서 가사일이나 사무 보조로서 로봇이 실용화되고 있다. 이에 해당하는 대표적인 예로서 청소용 로봇, 안내 로봇, 방범 로봇 등을 들 수 있다.

청소용 로봇 등의 이동로봇에 있어서, 로봇이 이동하는 경로나 로봇이 활동하는 구역을 지정하기 위해서는 먼저 로봇이 인식하는 맵을 작성하는 것은 필수적인 사항이다. 로봇이 자율주행을 하면서 지도를 작성하는 방법으로 칼만 필터(Kalman filter)나 파티클 필터(Particle filter)를 이용한 슬램(SLAM; Simultaneous Localization And Mapping) 알고리즘이 널리 사용되고 연구되고 있다.

실제적인 관점에서 SLAM 알고리즘에 있어서 가장 필수적인 요소는 주행계(odometry)에 의한 이동 로봇의 위치 인식을 정확하게 하는 것이다. SLAM 알고리즘은 이동 로봇의 위치를 바탕으로 센서에 의해 외부 특징점의 위치를 등록하고 다시 이 특징점을 기준으로 자기 위치를 알아내는 방법을 사용하기 때문이다.

현재 자이로, 엔코더를 이용하여 자기 위치 인식을 계속 연구하고 있으나, 로봇의 회전 방향으로만 슬립 상태를 감지할 뿐 실제 상황에서 가장 빈번하게 발생하는 로봇의 진행 방향에 대한 슬립 상태는 감지할 수 없다. 또한, 슬립 상태 뿐만 아니라 본 발명에서 제안하는 미끄러지는 상태인 스키드(skid) 상태, 바닥면이 움직이는 트레드밀(treadmill) 상태 등은 감지할 수 없다.

따라서, 이동 로봇이 정상 상태에서 구동되지 않아서, 자기 위치를 정확하게 인식할 수 없게 된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이동 로봇의 주행 상태 판별 장치 및 방법에 있어서, 구동 바퀴의 회전 감지 수단, 보조 바퀴의 회전 감지 수단, 가속도 측정 센서 및 각속도 측정 센서를 이용하여 이동 로봇의 슬립 등과 같은 주행 상태를 판별하고, 이를 기초로 이동 로봇의 자세를 정확하게 추정하는 것에 관한 것이다.

본 발명에서 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 가속도계의 바이어스를 보조 바퀴의 회전 감지 수단의 정보를 이용하여 보상하는 것에 관한 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 주행 상태 판별 장치는 구동 모터에 의해 회전이 가능한 적어도 하나의 구동 바퀴; 상기 구동 바퀴의 회전을 감지하는 제 1 회전 감지 수단; 상기 구동 바퀴에 대응하여 설치되고 바닥면에 대하여 자유롭게 움직이는 보조 바퀴; 상기 보조 바퀴의 회전을 감지하는 제 2 회전 감지 수단; 이동 로봇의 가속도를 측정하는 가속도 측정 센서; 상기 이동 로봇의 각속도를 측정하는 각속도 측정 센서; 및 상기 제 1 회전 감지 수단으로부터 획득한 상기 구동 바퀴의 속도 또는 가속도, 상기 제 2 회전 감지 수단으로부터 획득한 상기 보조 바퀴의 속도 또는 가속도, 상기 가속도 측정 센서로부터 획득한 가속도 및 상기 각속도 측정 센서로부터 획득한 각속도를 비교하여 상기 이동 로봇의 주행 상태를 판별하는 주행 상태 판별부를 포함한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 주행 상태 판별 방법은 (a) 이동 로봇의 이동 중, 구동 바퀴를 회전시키는 구동 모터의 회전을 감지하는 제 1 회전 감지 수단, 상기 구동 바퀴에 대응하여 설치되고 바닥면에 대하여 자유롭게 움직이는 보조 바퀴의 회전을 감지하는 제 2 회전 감지 수단, 상기 이동 로봇의 가속도를 측정하는 가속도 측정 센서 및 상기 이동 로봇의 각속도를 측정하는 상기 각속도 측정 센서의 값을 측정하는 단계; 및 (b) 상기 제 1 회전 감지 수단으로부터 획득한 상기 구동 바퀴의 속도 또는 가속도, 상기 제 2 회전 감지 수단으로부터 획득한 상기 보조 바퀴의 속도 또는 가속도, 상기 가속도 측정 센서로부터 획득한 가속도 및 상기 각속도 측정 센서로부터 획득한 각속도를 비교하여 상기 이동 로봇의 주행 상태를 판별하는 단계를 포함한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 이동 로봇의 주행 상태 판별 장치 및 방법를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇의 주행 상태 판별 장치는 경로 계획부(110), 경로 제어부(115), 구동 바퀴(120), 제 1 회전 감지 수단(125), 보조 바 퀴(130), 제 2 회전 감지 수단(135), 가속도 측정 센서(140), 각속도 측정 센서(145), 주행 상태 판별부(150)를 포함할 수 있다. 또한, 자세 추정부(160)를 더 포함할 수 있다.

경로 계획부(110)는 사용자의 명령에 따라 이동 로봇(100)이 이동하는 경로를 계획한다. 이동 로봇(100)은 이동 중에 자세 추정부(160)로부터 현재 이동 로봇(100)의 자세(pose)를 연속적으로 피드백 받으며 사용자의 명령에 부합하도록 경로를 새롭게 갱신할 수 있다. 이때 이동 로봇(100)의 자세는 XY평면 상의 이동 로봇의 위치(position)와 방위각(orientation)을 나타낸다.

경로 제어부(115)는 경로 계획부(110)에 따라 이동 로봇(100)이 움직이도록 이동 로봇(100)의 구동 바퀴(120)를 움직이는 구동 모터(미도시)를 제어한다.

구동 바퀴(120)는 구동 모터(미도시)에 의해 회전이 가능하며 이동 로봇(100)을 움직인다. 좌우 쪽 2개의 구동 바퀴를 형성하는 것이 바람직하나, 3개, 4개 등으로 이루어질 수 있음은 물론이다. 구동 바퀴(120)에는 제 1 회전 감지 수단(125)이 연결되어 있어서, 이로부터 구동 바퀴(120)의 속력, 가속도를 알 수 있다.

제 1 회전 감지 수단(125)은 구동 모터(미도시)와 연결되어 구동 모터(미도시)의 회전을 감지한다. 따라서, 제 1 회전 감지 수단(125)을 이용하여, 구동 모터(미도시)의 회전에 의해 회전하는 구동 바퀴(120)의 속도, 가속도를 알 수 있다. 제 1 회전 감지 수단(125)은 각각의 구동 바퀴(120)에 대하여 형성된다. 바람직하게는, 제 1 회전 감지 수단(125)은 엔코더이다.

보조 바퀴(130)는 구동 바퀴(120)와 물리적으로 구별되어 별도로 장착된다. 또한, 각각의 구동 바퀴(120)에 대응하여 설치되고 바닥면에 대하여 자유롭게 움직인다. 즉, 보조 바퀴(130)는 구동 바퀴(120)처럼 구동 모터(미도시)에 의해 회전 하는 것이 아니라, 바닥면과의 마찰력에 의해서만 움직인다. 보조 바퀴(130)는 바닥면에 대해서 상대적으로 움직일 때만 회전하는 것이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 바퀴와 보조바퀴의 설치 모습을 보여주는 정면도이고, 도 3은 도 2의 사시도인데, 도2 및 도 3과 같이 보조 바퀴(130)는 구동 바퀴(120)와 동일 축 상에서 구동 바퀴(120)의 측면에 형성됨이 바람직하다. 구동 바퀴(120)와 보조 바퀴(130)가 멀리 떨어져 있으면, 이동 로봇(100)이 들리거나 할 때 보조 바퀴(130)가 회전하지 않을 수도 있기 때문이다. 구동 바퀴(120)와 보조 바퀴(130)의 위치를 가깝게 하여 구동 바퀴(120)와 보조 바퀴(130)의 속도 및 가속도의 비교를 더 정확하게 할 수 있는 것이다. 자세한 비교 방법은 후술하기로 한다. 또한, 보조 바퀴(130)의 직경은 구동 바퀴(120)와 동일 직경으로 형성됨이 바람직하다.

제 2 회전 감지 수단(135)은 보조 바퀴(130)와 연결되어 보조 바퀴(130)의 회전을 감지한다. 따라서, 제 2 회전 감지 수단(135)을 이용하여, 보조 바퀴(130)의 속도, 가속도를 알 수 있다. 제 2 회전 감지 수단(135)은 제 1 회전 감지 수단(125)과 마찬가지로 각각의 보조 바퀴(130)에 대하여 형성된다. 바람직하게는, 제 2 회전 감지 수단(135)도 역시 엔코더로 형성된다.

가속도 측정 센서(140)는 이동 로봇(100)에 형성되어 이동 로봇(100)의 가속도를 측정한다. 이동 로봇(100)의 구동 중심에 형성됨이 바람직하다. 가속도 측정 센서(140)의 일 예로 가속도계(accelerometer)를 들 수 있다.

각속도 측정 센서(145)는 이동 로봇(100)에 형성되어 이동 로봇(100)의 각속도를 측정한다. 가속도 측정 센서(140)와 마찬가지로 이동 로봇(100)의 구동 중심에 형성됨이 바람직하다. 각속도 측정 센서(145)의 일 예로 자이로(gyro)를 들 수 있다.

주행 상태 판별부(150)는 전술한 제 1 회전 감지 수단(125), 제 2 회전 감지 수단(135), 가속도 측정 센서(140), 각속도 측정 센서(145)의 측정 값을 이용하여 이동 로봇(100)의 주행 상태를 판별한다. 주행 상태라 함은 바닥면에 대하여 이동 로봇(100)이 정상적으로 움직이는 정상 상태, 바닥면에 대하여 구동 바퀴(120)가 헛도는 슬립(slip) 상태, 바닥면에 대하여 구동 바퀴(120)가 미끄러지는 스키드(skid) 상태, 구동 바퀴(120)의 움직임에 대하여 바닥면이 움직이는 트레드밀(treadmill) 상태, 충돌 등과 같이 이동 로봇(100)에 외부 힘이 가해지는 상태, 이동 로봇(100)이 외부 힘에 의해 들려진 상태를 들 수 있다. 각 상태를 판별하는 방법은 후술하기로 한다.

자세 추정부(160)는 주행 상태 판별부(150)에서 판별한 주행 상태에 따라 이동 로봇(100)의 자세(pose)를 추정한다. 이동 로봇(100)의 자세라 함은 이동 로봇(100)의 XY 평면 상의 위치(position) 및 방위각(orientation)을 말한다. 주행 상태에 따라 자세를 추정하는 방법은 후술하기로 한다.

이동 로봇(100)의 주행 상태를 설명하기에 앞서, 제 1 회전 감지 수단(125), 제 2 회전 감지 수단(135), 가속도 측정 센서(140), 각속도 측정 센서(145)를 더욱 더 자세히 설명하기로 한다.

도 4의 이동 로봇(100)에는 구동 바퀴(120L, 120R)가 좌우측에 2개 형성되어 있다. 그리고, 각각의 구동 바퀴(120L, 120R)의 외측면에는 보조 바퀴(130L, 130R)가 형성되어 있다. 가속도 측정 센서(140)와 각속도 측정 센서(145)는 이동 로봇(100)의 구동 중심에 형성되어 있음을 알 수 있다. 구동 바퀴(120)에 연결된 제 1 회전 감지 수단(125)에 의한 속도(

)는 구동 모터(미도시)에 의한 구동 바퀴(120)의 속도를 의미한다. 따라서, 구동 바퀴(120)가 바닥면에 대하여 미끄러질 수도 있기 때문에, 구동 바퀴(120)에 의해 움직인 이동 로봇(100)의 속도를 의미하는 것은 아니다. 보조 바퀴(130)에 연결된 제 2 회전 감지 수단(135)에 의한 속도(

)는 보조 바퀴(130)의 속도를 의미한다. 보조 바퀴(130)는 구동 바퀴(120)와는 달리 구동 모터(미도시)에 의해 움직이지 않고 바닥면에 대하여 상대적으로 움직일 때만 회전하므로 보조 바퀴(130)의 속도는 실제 이동 로봇(100)의 이동 속도이다. 도 4에 도시된 바와 같이

와

는 각 바퀴의 진행 방향의 속도이다. 또한, 각 속도 신호(

,

)를 미분하면 가속도(

,

)를 구할 수 있다. 가속도 측정 센서(140)는 이동 로봇(100)의 가속도 (

)를 측정한다. 가속도 측정 센서(140)에서 측정한 가속도는 이동 로봇(100)의 진행 방향의 가속도인

와 진행 방향의 수직인 방향의 가속도인

로 나뉘어 질 수 있다. 각속도 측정 센서(145)에서 측정한 각속도는 이동 로봇(100)의 중심을 기준으로 이동 로봇(100)의 회전 각속도

를 의미한다.

제 1 회전 감지 수단(125), 제 2 회전 감지 수단(135), 가속도 측정 센서(140), 각속도 측정 센서(145)를 이용하여 이동 로봇(100)의 각 주행 상태를 판별하는 방법을 설명하기로 한다.

먼저, 이동 로봇(100)의 이동 중에 제 1 회전 감지 수단(125), 제 2 회전 감지 수단(135), 가속도 측정 센서(140), 각속도 측정 센서(145)의 값을 측정한다.

정상 상태는 구동 바퀴(120)의 회전에 따라 바닥면에 대하여 이동 로봇(100)이 정상적으로 움직이는 상태를 말한다. 구동 모터(미도시)의 회전에 따라 슬립 등이 일어나는 것이 없이 바닥면에 대하여 이동 로봇(100)이 움직이기 때문에

의 관계를 가지면 현재 이동 로봇(100)이 향하는 직선 방향으로 정상 상태이다. 즉, 가속도 측정 센서(140)에 의한 가속도 값과 제 2 회전 감지 수단(135)에 의한 가속도 값과 구동 바퀴(120)의 가속도 값이 같으면 정상 상태이다. 관계식에서 등호(=)를 사용하지 않고

를 사용하는 것은 측정에 의한 오차를 반영하기 위함이다. 이는 후술할 내용에도 동일하게 적용된다. 이때, 가속도 측정 센서(140)에서 측정한 바닥면에 대하여 수직 방향의 가속도인

의 값은 0이다. 속도로 나타내면

의 관계를 가진다. 즉, 구동 모터(미도시)에 의한 구동 바퀴(120)의 속도와 실제 이동 로봇(100)이 움직이는 속도인 보조 바퀴(130)의 속도가 같으면 정상 상태이다.

또한,

의 관계를 가지면 이동 로봇(100)은 회전 방향으로 정상 상태이다. 이때,

와

는 각각 보조 바퀴(130)의 회전에 의한 각속도와 구동 바퀴(120)의 회전에 의한 각속도를 의미하는데, 각각 다음 수식 (1)로

구할 수 있다. 이때, D는 각각 좌우측에 있는 보조 바퀴(130) 사이의 거리, 구동 바퀴(120) 사이의 거리를 의미한다.

슬립 상태는 구동 바퀴(120)의 회전에 따라 이동 로봇(100)이 바닥면에 대하여 움직이지 않고 구동 바퀴(120)가 헛도는 상태를 말한다. 바닥면에 대하여 구동 바퀴(120)가 헛돌기 때문에 실제 이동 로봇(100)의 이동 속도는 구동 바퀴(120)의 속도보다 작다. 따라서, |

|>|

|의 관계를 가지면 직선 방향으로 슬립 상태이다.

또한, |

|>|

|의 관계를 가지면 이동 로봇(100)은 회전 방향으로 슬립 상태이다. 이때,

와

를 계산하는 방법을 전술하였다.

스키드 상태는 이동 로봇(100)이 미끄러져 구동 바퀴(120)의 회전에 비해 더 큰 속도로 이동 로봇(100)이 이동하는 상태를 말한다. 예를 들어 구동 바퀴(120)가 회전하지 않으면서 이동 로봇(100)이 미끄러져 움직이는 상태를 들 수 있다. 구동 바퀴(120)의 회전에 비해 더 큰 속도로 이동 로봇(100)이 이동하므로 |

|<

|의 관계를 가지면 직선 방향으로 스키드 상태이다.

또한, |

|<|

|의 관계를 가지면 이동 로봇(100)은 회전 방향으로 스키드 상태이다.

트레드밀 상태는 구동 바퀴(120)의 움직임에 대하여 바닥면이 반대 방향으로 움직이는 상태를 말한다. 예를 들어 종이 위를 이동 로봇(100)이 움직일 때 종이가 이동 로봇(100)의 구동 방향의 반대방향으로 밀려 움직이는 상태를 들 수 있다. 이때, 구동 바퀴(120)와 보조 바퀴(130)는 바닥면에 상대적으로 회전에 비례하여 움직이나, 바닥면이 반대로 밀려서 움직이므로, 가속도 측정 센서(140)로 측정한 실제 이동 로봇(100)의 움직임은 구동 바퀴(120)와 보조 바퀴(130)의 움직임에 비해 작게 된다. 따라서,

의 관계를 가지면, 더욱 자세히는

의 관계를 가지면 직선 방향으로 트레드밀 상태이다.

또한,

의 관계를 가지면, 더욱 자세히는

의 관계를 가지면 회전 방향으로 트레드밀 상태이다.

외부 힘이 가해지는 상태는 충돌 등에 의해서 이동 로봇(100)이 비정상적으로 움직이는 상태를 말한다. 외부 힘이 가해지면 구동 바퀴(120)의 회전에 비하여 이동 로봇(100)의 진행 방향으로 비정상적인 움직임이 발생하거나, 이동 로봇의 진행 방향에 대하여 수직 방향의 가속도 성분이 발생하게 된다. 따라서, |

-

|>>0 또는

≠0의 관계를 가지면 직선 방향으로 외부 힘이 가해지는 상태이다.

또한, |

-

|>>0의 관계를 가지면 회전 방향으로 외부 힘이 가해지는 상태이다.

이동 로봇(100)이 외부 힘에 의해 들려지는 상태는, 이동 로봇(100)이 특정 영역을 이동한 후 이동 로봇(100)이 넘어 갈 수 없는 문 턱을 넘기 위해 사용자가 이동 로봇(100)을 잡고 드는 상황을 예로 들 수 있다. 사용자가 이동 로봇(100)을 잡고 들기 때문에 주행 중에 없었던 바닥면에 대하여 수직의 힘을 가속도 측정 센서(140)가 감지하게 된다. 따라서, |

|≠0이면 이동 로봇(100)이 외부 힘에 의해 들려지는 상태이다.

이상, 본 발명에서 판별할 수 있는 이동 로봇(100)의 6가지 상태를 알아보았 다. 아래의 표에서는 각 상태에서 가속도 측정 센서(가속도계)(140), 제 1 및 제 2 회전 감지 수단(엔코더)(125, 135), 각속도 측정 센서(자이로)(145)를 기준으로 한 비교식을 정리하였다.

전술한 바와 같이 주행 상태 판별부(150)는 제 1 회전 감지 수단(125), 제 2 회전 감지 수단(135), 가속도 측정 센서(140), 각속도 측정 센서(145)를 이용하여 이동 로봇(100)의 6가지 주행 상태를 판별할 수 있다.

주행 상태를 판별한 후 자세 추정부(160)는 주행 상태에 따라 다른 방법으로 이동 로봇(100)의 위치와 방위각을 추정한다.

X(t), Y(t)를 임의의 시간 t에서 이동 로봇(100)의 위치, θ(t)를 임의의 시간 t에서의 방위각이라고 할 때, 샘플링 시간 T가 경과하였을 때의 위치와 방위각인 X(t+T), Y(t+T)는 시간 t에서의 위치 X(t), Y(t)에서 시간 t에서의 이동 로봇(100)의 진행 방향 속도인

(t)의 X방향 성분과 Y방향 성분을 각각 고려한 아래의 식으로 정의되고, θ(t+T)는 마찬가지로 시간 t에서의 방위각 θ(t)에서 시간 t에서의 이동 로봇(100)의 각속도

(t)를 고려한 아래의 수식 (2)로 정의된다.

X(t+T)=X(t)+sinθ(t)*

(t)*T,

Y(t+T)=Y(t)+cosθ(t)*

(t)*T,

θ(t+T)= θ(t)+

(t)*T (2)

이동 로봇(100)이 도 5와 같이 두 개의 구동 바퀴(120)를 포함하여 움직일 때, 이동 로봇(100)의 주행 상태가 전술한 정상 상태, 슬립 상태, 스키드 상태일 때에는 위 식(2)의

(t),

(t)는 아래의 식(3)으로 정의된다.

이때,

는 각각 시간 t에서의 제 2 회전 감지 수단(135)에서 감지한 왼쪽 보조 바퀴(130L)의 속도, 오른쪽 보조 바퀴(130R)의 속도이다.

또한, 이동 로봇(100)의 주행 상태가 전술한 트레드밀 상태, 이동 로봇(100)에 외부 힘이 가해지는 상태일 경우에 위 수식(2)의

(t),

(t)는 아래의 수식(4)로 정의된다.

이때,

는 위 상태로 변한 시점의 시간이고, D(t)는 시간 t에서의 가속도 측정 센서의 바이어스(bias) 값이며,

는 시간

에서 가속도 측정 센서로 측정한 속도이다.

도 6은 가속도계의 바이어스 오차를 보여주는 도면이다.

도 6과 같이 가속도계는 정지 상태에서도 정확히 0이 아니고 시간에 따라 변 동하는 바이어스 오차를 가진다. 따라서, 특정 시간 t에서 구한 가속도 값에 상기 바이어스 오차 값을 보정해야 정확한 가속도 값을 구할 수 있다. 이때, 바이어스 값은 아래의 수식(5)로부터 구할 수 있다.

는 바이어스를 구하기 위해 나눈 시간 간격이다. 위 식을 다시 정리하면 아래의 수식(6)으로 D(t)를 정의할 수 있다.

이때, 수식(6)을 수식(4)에 대입하여

를 구할 수 있다.

전술한 방법으로 이동 로봇(100)의 주행 상태를 판별하고, 주행 상태에 따라 각각의 방법으로 이동 로봇(100)의 자세를 구할 수 있다. 이동 로봇이 정상 상태가 아닌 경우에는 이벤트를 발생시킬 수 있다. 따라서, 경로 계획부는 이동 로봇의 진행을 포기하고 사용자에게 알람 등으로 알리거나 운동 패턴을 변화시켜 정상 상태로 복귀할 수 있다.

먼저, 상기 이동 로봇(100)의 이동 중에 제 1 회전 감지 수단(125), 제 2 회전 감지 수단(135), 가속도 측정 센서(140), 각속도 측정 센서(145)의 값을 측정한 다(S510). 이어서, 주행 상태 판별부(150)는 측정된 값을 이용하여 전술한 방법으로 이동 로봇(100)의 주행 상태를 판별한다(S520). 이때, 주행 상태는 바닥면에 대하여 정상적으로 움직이는 정상 상태, 구동 바퀴(120)가 바닥면에 대하여 헛도는 슬립 상태, 구동 바퀴(120)가 바닥면에 대하여 미끄러지는 스키드 상태, 구동 바퀴(120)의 움직임에 대하여 바닥면이 움직이는 트레드밀 상태, 이동 로봇(100)에 외부 힘이 가해지는 상태, 이동 로봇(100)이 외부힘에 의해 들려지는 상태일 수 있다. 다음, 이동 로봇(100)의 주행 상태에 따라 이동 로봇(100)의 자세인 위치와 방위각을 추정할 수 있다(S530).

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

상기한 바와 같은 본 발명의 이동 로봇의 주행 상태 판별 장치 및 방법에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째, 구동 바퀴의 회전 감지 수단, 보조 바퀴의 회전 감지 수단, 가속도 측정 센서 및 각속도 측정 센서를 이용하여 구동 바퀴가 헛도는 슬립 등과 같은 이동 로봇의 주행 상태를 정확하게 파악할 수 있다는 장점이 있다.

둘째, 이동 로봇의 주행 상태를 기초로 이동 로봇의 자세를 정확하게 추정할 수 있다는 장점도 있다.

셋째,　본 발명에 있어서 센서들은 로봇에 스탠드 얼론(stand-alone)으로 이동 로봇에 장착할 수 있으므로, 환경 변화에 강인하고 저가로 구성할 수 있다는 장점도 있다.

Claims

구동 모터에 의해 회전이 가능한 적어도 하나의 구동 바퀴;

상기 구동 바퀴의 회전을 감지하는 제 1 회전 감지 수단;

상기 구동 바퀴에 대응하여 설치되고 바닥면에 대하여 자유롭게 움직이는 보조 바퀴;

상기 보조 바퀴의 회전을 감지하는 제 2 회전 감지 수단;

이동 로봇의 가속도를 측정하는 가속도 측정 센서;

상기 이동 로봇의 각속도를 측정하는 각속도 측정 센서; 및

상기 제 1 회전 감지 수단으로부터 획득한 상기 구동 바퀴의 속도 또는 가속도, 상기 제 2 회전 감지 수단으로부터 획득한 상기 보조 바퀴의 속도 또는 가속도, 상기 가속도 측정 센서로부터 획득한 가속도 및 상기 각속도 측정 센서로부터 획득한 각속도 중 적어도 하나 이상의 값을 비교하여 상기 이동 로봇의 주행 상태를 판별하는 주행 상태 판별부를 포함하는 이동 로봇의 주행 상태 판별 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 회전 감지 수단과 상기 제 2 회전 감지 수단은 엔코더인 이동 로봇의 주행 상태 판별 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 가속도 측정 센서는 가속도계인 이동 로봇의 주행 상태 판별 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 각속도 측정 센서는 자이로(gyro)인 이동 로봇의 주행 상태 판별 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 보조 바퀴는 상기 구동 바퀴의 축과 동일한 축 상에 상기 구동 바퀴의 측면에 형성되고, 상기 구동 바퀴와 동일 직경인 이동 로봇의 주행 상태 판별 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 주행 상태는 상기 바닥면에 대하여 정상적으로 움직이는 정상 상태, 상기 구동 바퀴가 상기 바닥면에 대하여 헛도는 슬립(slip) 상태, 상기 구동 바퀴가 상기 바닥면에 대하여 미끄러지는 스키드(skid) 상태, 상기 구동 바퀴의 움직임에 대하여 상기 바닥면이 움직이는 트레드밀(treadmill)상태, 상기 이동 로봇에 외부 힘이 가해지는 상태, 상기 이동 로봇이 외부 힘에 의해 들려진 상태 중 적어도 하나의 상태인, 이동 로봇의 주행 상태 판별 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 주행 상태 판별부는,
는 상기 가속도 측정 센서에서 측정한 가속도,
는 상기 제 1 회전 감지 수단에서 감지한 상기 구동 바퀴의 가속도,
는 상기 제 2 회전 감지 수단에서 감지한 상기 보조바퀴의 가속도라고 할 때,
이면 직선 방향으로 정상 상태인 것으로 판별하는 이동 로봇의 주행 상태 판별 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 주행 상태 판별부는,
는 상기 제 1 회전 감지 수단에서 감지한 상기 구동 바퀴의 각속도,
는 상기 제 2 회전 감지 수단에서 감지한 상기 보조 바퀴의 각속도,
는 상기 각속도 측정 센서에서 측정한 각속도라고 할 때,
이면 회전 방향으로 정상 상태인 것으로 판별하는 이동 로봇의 주행 상태 판별 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 주행 상태 판별부는,
는 상기 제 1 회전 감지 수단에서 감지한 상기 구동 바퀴의 속도,
는 상기 제 2 회전 감지 수단에서 감지한 상기 보조 바퀴의 속도라고 할 때, |
|>|
|이면 직선 방향으로 슬립 상태인 것으로 판별하는 이동 로봇의 주행 상태 판별 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 주행 상태 판별부는,
는 상기 제 1 회전 감지 수단에서 감지한 상기 구동 바퀴의 각속도,
는 상기 제 2 회전 감지 수단에서 감지한 상기 보조 바퀴의 각속도라고 할 때, |
|>|
|이면 회전 방향으로 슬립 상태인 것으로 판별하는 이동 로봇의 주행 상태 판별 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 주행 상태 판별부는,
는 상기 제 1 회전 감지 수단에서 감지한 상기 구동 바퀴의 속도,
는 상기 제 2 회전 감지 수단에서 감지한 상기 보조 바퀴의 속도라고 할 때, |
|<|
|이면 직선 방향으로 스키드 상태인 것으로 판별하는 이동 로봇의 주행 상태 판별 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 주행 상태 판별부는,
는 상기 제 1 회전 감지 수단에서 감지한 상기 구동 바퀴의 각속도,
는 상기 제 2 회전 감지 수단에서 감지한 상기 보조 바퀴의 각속도라고 할 때, |
|<|
|이면 회전 방향으로 스키드 상태인 것으로 판별하는 이동 로봇의 주행 상태 판별 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 주행 상태 판별부는,
는 상기 가속도 측정 센서에서 측정한 가속도,
는 상기 제 1 회전 감지 수단에서 감지한 상기 구동 바퀴의 가속도,
는 상기 제 2 회전 감지 수단에서 감지한 상기 보조 바퀴의 가속도라고 할 때,
이면 직선 방향으로 트레드밀 상태인 것으로 판별하는 이동 로봇의 주행 상태 판별 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 주행 상태 판별부는,
는 상기 제 1 회전 감지 수단에서 감지한 상기 구동 바퀴의 각속도,
는 상기 제 2 회전 감지 수단에서 감지한 상기 보 조 바퀴의 각속도,
는 상기 각속도 측정 센서에서 측정한 각속도라고 할 때,
이면 회전 방향으로 트레드밀 상태인 것으로 판별하는 이동 로봇의 주행 상태 판별 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 주행 상태 판별부는,
는 상기 가속도 측정 센서에서 측정한 상기 이동 로봇의 진행 방향의 가속도,
는 상기 제 1 회전 감지 수단에서 감지한 상기 진행 방향의 가속도,
는 상기 가속도 측정 센서에서 측정한 상기 진행 방향에 수직한 방향의 가속도라고 할 때, |
-
|>>0 또는
≠0이면 상기 이동 로봇에 외부 힘이 가해지는 상태인 것으로 판별하는 이동 로봇의 주행 상태 판별 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 주행 상태 판별부는,
는 상기 각속도 측정 센서에서 측정한 각속도 ,
는 상기 제 1 회전 감지 수단에서 감지한 상기 구동 바퀴의 각속도라고 할 때, |
-
|>>0이면 상기 이동 로봇에 외부 힘이 가해지는 상태인 것으 로 판별하는 이동 로봇의 주행 상태 판별 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 주행 상태 판별부는,
는 상기 가속도 측정 센서에서 측정한 상기 바닥면에 수직한 방향의 가속도라고 할 때, |
|≠0이면 로봇에 상기 바닥면과 수직한 방향으로 외부 힘이 가해지는 상태인 것으로 판별하는 이동 로봇의 주행 상태 판별 장치.
제 6 항에 있어서

상기 이동 로봇의 주행 상태에 따라 상기 이동 로봇의 자세(pose)를 추정하는 자세 추정부를 더 포함하는 이동 로봇의 상태 판별 장치.
제 18 항에 있어서,

상기 자세는 상기 이동 로봇의 XY 평면상의 위치(X, Y)와 방위각(θ)인 이동 로봇의 상태 판별 장치.
제 19 항에 있어서,

상기 자세는 (X(t), Y(t)), θ(t)를 임의의 시간 t에서의 위치 및 방위각이라고 하고, (X(t+T), Y(t+T)), θ(t+T)를 임의의 시간 t에서 샘플링 시간 T가 경과하였을 때의 위치 및 방위각이라고 하고,
(t),
(t)를 시간 t에서의 상기 이동 로봇의 속도와 각속도라고 할 때, 상기 임의의 시간 t에서 샘플링 시간 T가 경과하였을 때의 위치 및 방위각은 아래식

X(t+T)=X(t)+sinθ(t)*
(t)*T,

Y(t+T)=Y(t)+cosθ(t)*
(t)*T,

θ(t+T)= θ(t)+
(t)*T으로 구해지는 이동 로봇의 상태 판별 장치.
제 20 항에 있어서,

상기 이동 로봇이 좌우 두 개의 바퀴를 포함하여 움직이고, 이동 로봇의 주행 상태가 상기 정상 상태, 슬립 상태, 스키드 상태 중 어느 한 상태인 경우에는,
는 시간 t에서의 상기 제 2 회전 감지 수단에서 감지한 왼쪽 보조 바퀴의 속도,
는 시간 t에서의 상기 제 1 회전 감지 수단에서 감지한 오른쪽 보조 바퀴의 속도,
는 상기 각속도 측정 센서에서 측정한 각속도라고 할 때,
인 이동 로봇의 상태 판별 장치.
제 20 항에 있어서,

상기 이동 로봇이 좌우 두 개의 바퀴를 포함하여 움직이고, 상기 이동 로봇의 주행 상태가 상기 상기 트레드밀(treadmill)상태, 상기 이동 로봇에 외부 힘이 가해지는 상태 중 어느 한 상태인 경우에는,
를 상기 상태로 변한 시점의 시간,
를 상기 가속도 측정 센서에서 측정한 가속도, D(t)를 시간 t에서의 상기 가속도 측정 센서의 바이어스 값,
를 상기 시간
에서 상기 가속도 측정 센서로 측정한 속도,
는 상기 각속도 측정 센서에서 측정한 각속도라고 할 때,
인 이동 로봇의 상태 판별 장치.
제 22 항에 있어서,

를 상기 바이어스를 구하기 위해 나눈 시간 간격이라 할 때,

인 이동 로봇의 상태 판별 장치.
(a) 이동 로봇의 이동 중, 구동 바퀴를 회전시키는 구동 모터의 회전을 감지하는 제 1 회전 감지 수단, 상기 구동 바퀴에 대응하여 설치되고 바닥면에 대하여 자유롭게 움직이는 보조 바퀴의 회전을 감지하는 제 2 회전 감지 수단, 상기 이동 로봇의 가속도를 측정하는 가속도 측정 센서 및 상기 이동 로봇의 각속도를 측정하는 상기 각속도 측정 센서의 값을 측정하는 단계; 및

(b) 상기 제 1 회전 감지 수단으로부터 획득한 상기 구동 바퀴의 속도 또는 가속도, 상기 제 2 회전 감지 수단으로부터 획득한 상기 보조 바퀴의 속도 또는 가속도, 상기 가속도 측정 센서로부터 획득한 가속도 및 상기 각속도 측정 센서로부터 획득한 각속도 중 적어도 하나 이상의 값을 비교하여 상기 이동 로봇의 주행 상태를 판별하는 단계를 포함하는 이동 로봇의 주행 상태 판별 방법.
제 24 항에 있어서,

상기 제 1 회전 감지 수단과 상기 제 2 회전 감지 수단은 엔코더인 이동 로봇의 주행 상태 판별 방법.
제 24 항에 있어서,

상기 가속도 측정 센서는 가속도계인 이동 로봇의 주행 상태 판별 방법.
제 24 항에 있어서,

상기 각속도 측정 센서는 자이로(gyro)인 이동 로봇의 주행 상태 판별 방법.
제 24 항에 있어서,

상기 보조 바퀴는 상기 구동 바퀴의 축과 동일한 축 상에 상기 구동 바퀴의 측면에 형성되고, 상기 구동 바퀴와 동일 직경인 이동 로봇의 주행 상태 판별 방법.
제 24 항에 있어서,

상기 주행 상태는 상기 바닥면에 대하여 정상적으로 움직이는 정상 상태, 상기 구동 바퀴가 상기 바닥면에 대하여 헛도는 슬립(slip) 상태, 상기 구동 바퀴가 상기 바닥면에 대하여 미끄러지는 스키드(skid) 상태, 상기 구동 바퀴의 움직임에 대하여 상기 바닥면이 움직이는 트레드밀(treadmill)상태, 상기 이동 로봇에 외부 힘이 가해지는 상태, 상기 이동 로봇이 외부 힘에 의해 들려진 상태 중 적어도 하나의 상태인, 이동 로봇의 주행 상태 판별 방법.
제 29 항에 있어서,

상기 (b) 단계에서,

는 상기 가속도 측정 센서에서 측정한 가속도,
는 상기 제 1 회 전 감지 수단에서 감지한 상기 구동 바퀴의 가속도,
는 상기 제 2 회전 감지 수단에서 감지한 상기 보조바퀴의 가속도라고 할 때,
이면 직선 방향으로 정상 상태인 것으로 판별하는 이동 로봇의 주행 상태 판별 방법.
제 29 항에 있어서,

상기 (b) 단계에서,

는 상기 제 1 회전 감지 수단에서 감지한 상기 구동 바퀴의 각속도,
는 상기 제 2 회전 감지 수단에서 감지한 상기 보조 바퀴의 각속도,
는 상기 각속도 측정 센서에서 측정한 각속도라고 할 때,
이면 회전 방향으로 정상 상태인 것으로 판별하는 이동 로봇의 주행 상태 판별 방법.
제 29 항에 있어서,

상기 (b) 단계에서,

는 상기 제 1 회전 감지 수단에서 감지한 상기 구동 바퀴의 속도,
는 상기 제 2 회전 감지 수단에서 감지한 상기 보조 바퀴의 속도라고 할 때, |
|>|
|이면 직선 방향으로 슬립 상태인 것으로 판별하는 이동 로봇의 주행 상태 판별 방법.
제 29 항에 있어서,

상기 (b) 단계에서,

는 상기 제 1 회전 감지 수단에서 감지한 상기 구동 바퀴의 각속도,
는 상기 제 2 회전 감지 수단에서 감지한 상기 보조 바퀴의 각속도라고 할 때, |
|>|
|이면 회전 방향으로 슬립 상태인 것으로 판별하는 이동 로봇의 주행 상태 판별 방법.
제 29 항에 있어서,

상기 (b) 단계에서,

는 상기 제 1 회전 감지 수단에서 감지한 상기 구동 바퀴의 속도,
는 상기 제 2 회전 감지 수단에서 감지한 상기 보조 바퀴의 속도라고 할 때, |
|<|
|이면 직선 방향으로 스키드 상태인 것으로 판별하는 이동 로봇의 주행 상태 판별 방법.
제 29 항에 있어서,

상기 (b) 단계에서,

는 상기 제 1 회전 감지 수단에서 감지한 상기 구동 바퀴의 각속도,
는 상기 제 2 회전 감지 수단에서 감지한 상기 보조 바퀴의 각속도라고 할 때, |
|<|
|이면 회전 방향으로 스키드 상태인 것으로 판별하는 이동 로봇의 주행 상태 판별 방법.
제 29 항에 있어서,

상기 (b) 단계에서,

는 상기 가속도 측정 센서에서 측정한 가속도,
는 상기 제 1 회전 감지 수단에서 감지한 상기 구동 바퀴의 가속도,
는 상기 제 2 회전 감지 수단에서 감지한 상기 보조 바퀴의 가속도라고 할 때,
이면 직선 방향으로 트레드밀 상태인 것으로 판별하는 이동 로봇의 주행 상태 판별 방법.
제 29 항에 있어서,

상기 (b) 단계에서,

는 상기 제 1 회전 감지 수단에서 감지한 상기 구동 바퀴의 각속도,
는 상기 제 2 회전 감지 수단에서 감지한 상기 보조 바퀴의 각속도,
는 상기 각속도 측정 센서에서 측정한 각속도라고 할 때,
이면 회전 방향으로 트레드밀 상태인 것으로 판별하는 이동 로봇의 주행 상태 판별 방법.
제 29 항에 있어서,

상기 (b) 단계에서,

는 상기 가속도 측정 센서에서 측정한 상기 이동 로봇의 진행 방향의 가속도,
는 상기 제 1 회전 감지 수단에서 감지한 상기 진행 방향의 가속도,
는 상기 가속도 측정 센서에서 측정한 상기 진행 방향에 수직한 방향의 가속도라고 할 때, |
-
|>>0 또는
≠0이면 상기 이동 로봇에 외부 힘이 가해지는 상태인 것으로 판별하는 이동 로봇의 주행 상태 판별 방법.
제 29 항에 있어서,

상기 (b) 단계에서,

는 상기 각속도 측정 센서에서 측정한 각속도 ,
는 상기 제 1 회전 감지 수단에서 감지한 상기 구동 바퀴의 각속도라고 할 때, |
-
|>>0이면 상기 이동 로봇에 외부 힘이 가해지는 상태인 것으로 판별하는 이동 로봇의 주행 상태 판별 방법.
제 29 항에 있어서,

상기 (b) 단계에서,

는 상기 가속도 측정 센서에서 측정한 상기 바닥면에 수직한 방향의 가속도라고 할 때, |
|≠0이면 로봇에 상기 바닥면과 수직한 방향으로 외부 힘이 가해지는 상태인 것으로 판별하는 이동 로봇의 주행 상태 판별 방법.
제 29 항에 있어서

(c) 상기 이동 로봇의 주행 상태에 따라 상기 이동 로봇의 자세(pose)를 추정하는 단계를 더 포함하는 이동 로봇의 주행 상태 판별 방법.
제 41 항에 있어서,

상기 자세는 상기 이동 로봇의 XY 평면상의 위치(X, Y)와 방위각(θ)인 이동 로봇의 주행 상태 판별 방법.
제 42 항에 있어서,

상기 자세는 (X(t), Y(t)), θ(t)를 임의의 시간 t에서의 위치 및 방위각이라고 하고, (X(t+T), Y(t+T)), θ(t+T)를 임의의 시간 t에서 샘플링 시간 T가 경과하였을 때의 위치 및 방위각이라고 하고,
(t),
(t)를 시간 t에서의 상기 이동 로봇의 속도와 각속도라고 할 때, 상기 임의의 시간 t에서 샘플링 시간 T가 경과하였을 때의 위치 및 방위각은 아래식

X(t+T)=X(t)+sinθ(t)*
(t)*T,

Y(t+T)=Y(t)+cosθ(t)*
(t)*T,

θ(t+T)= θ(t)+
(t)*T으로 구해지는 이동 로봇의 주행 상태 판별 방법.
제 43 항에 있어서,

상기 이동 로봇이 좌우 두 개의 바퀴를 포함하여 움직이고, 이동 로봇의 주행 상태가 상기 정상 상태, 슬립 상태, 스키드 상태 중 어느 한 상태인 경우에는,
는 시간 t에서의 상기 제 2 회전 감지 수단에서 감지한 왼쪽 보조 바퀴의 속도,
는 시간 t에서의 상기 제 1 회전 감지 수단에서 감지 한 오른쪽 보조 바퀴의 속도,
는 상기 각속도 측정 센서에서 측정한 각속도라고 할 때,
인 이동 로봇의 주행 상태 판별 방법.
제 43 항에 있어서,

상기 이동 로봇이 좌우 두 개의 바퀴를 포함하여 움직이고, 상기 이동 로봇의 주행 상태가 상기 상기 트레드밀(treadmill)상태, 상기 이동 로봇에 외부 힘이 가해지는 상태 중 어느 한 상태인 경우에는,
를 상기 상태로 변한 시점의 시간,
를 상기 가속도 측정 센서에서 측정한 가속도, D(t)를 시간 t에서의 상기 가속도 측정 센서의 바이어스 값,
를 상기 시간
에서 상기 가속도 측정 센서로 측정한 속도,
는 상기 각속도 측정 센서에서 측정한 각속도라고 할 때,
인 이동 로봇의 주행 상태 판별 방법.
제 45 항에 있어서,

를 상기 바이어스를 구하기 위해 나눈 시간 간격이라 할 때,

인 이동 로봇의 주행 상태 판별 방법.