2차원 적외선 센서 배열을 이용한 리모컨 기반 다수 로봇의 위치 및 자세 동시 측정 방법

Abstract

다수 로봇의 위치 및 자세 정보를 공간 자체에서 측정할 수 있는 방법을 제안한다. 그 방법은 연극 무대와 같은 비교적 작은 실내 공간에 적외선(IR, Infrared) 센서의 배열을 바닥(센서의 발신부)과 천장(센서의 수신부)에 매트릭스 형태로 구성하는 방법이다. 이 방법을 통해 고가의 로봇이 아닌 리모컨 기반으로 움직이는 일반 완구 로봇과 같은 저가의 다수 로봇의 위치 및 자세 정보를 공간 자체에서 동시에 측정할 수 있다. 구체적인 방법은 다음과 같다. 최초 다수 로봇을 사용 시 각각의 로봇이 취할 수 있는 자세에 대한 정보를 미리 알고 있어야 한다. 이를 위하여 각 로봇이 취할 수 있는 모든 동작들에 대한 적외선 센서의 값의 변화를 측정하고 저장한다. 이렇게 저장된 정보는 차후 해당 로봇의 자세를 추론하는데 사용되게 된다. 또한, 적외선 센서를 이용하여 로봇의 위치를 판단하고 추적하는 방법은 다음과 같다. 최초 로봇이 무대 위로 올라갔을 시, 적외선 센서의 값을 이용하여 해당 로봇의 최초 위치를 저장하고, 로봇의 행동이 변함에 따라 변하는 적외선 센서의 값을 추적하여 로봇의 위치 변화를 계속해서 추적하게 된다. 이렇게 측정된 다수 로봇의 위치 및 자세 정보를 이용하여 다수의 리모컨 기반 로봇을 제어하는 것이 가능하다. 각각의 로봇이 사용하는 리모컨 신호를 IR Receiver를 이용하여 PC에 저장하고, n채널 IR Transmitter를 이용하여 다수의 로봇을 동시에 움직이도록 한다. 이 때, 변화하는 적외선 센서의 값을 추적하여 각 로봇의 위치 및 자세를 측정하고 각 로봇에게 전달 된 명령이 완전히 수행 되었는지 확인한 뒤, 다음 명령을 n채널 IR Transmitter를 통해 각 로봇에 전달한다. 본 발명에서는 다수의 리모컨 기반 로봇들의 상호 위치 및 상호 자세에 대한 정보를 동시에 측정하고 제어할 수 있는 방법을 제안하였다. 이 방법은 로봇 스스로 자신의 위치 및 자세를 측정하는 방법이 아닌 공간 자체에서 다수 로봇의 위치 및 자세를 동시에 측정함으로서 다수 로봇의 도입 비용을 크게 절감시킬 수 있고, 다수 로봇의 위치 및 자세 정보를 측정하는 방법 또한 간단해 질 수 있다.