KR101656950B1 - Fish robot clustering swimming apparatus and method using acoustic signal tracking - Google Patents

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Abstract

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 물고기로봇의 군집유영장치는, 관리자가 로봇물고기 군집유영 프로그램을 입력하는 통합제어부(10); 물고기로봇의 공연이 가능한 수조부(30); 상기 통합제어부(10)와 상기 수조부(30)를 유선 또는 무선으로 통신하는 통신부(20);로 구성된 물고기 군집유영장치에 있어서, 상기 수조부(30)는, 상부에 크레인구동모듈(200)이 설치되며 내부에 물을 담수하는 대형수조(100); 상기 대형수조(100) 내부에서 X,Y,Z축의 회동방향으로 구동되는 1개 이상의 크레인구동모듈(200); 음파수신장치가 장착되어 음파를 수신하여 상기 대형수조(100) 내부의 음파발생위치로 배치되는 하나이상의 어종으로 구성된 물고기로봇(300); 상기 대형수조(100)의 크레인구동모듈(200)과 연결되어 상기 대형수조(100) 내부에 고유주파수 대역대의 음파를 발생시켜 상기 물고기로봇(300)의 이동을 유도하는 음파발생장치(400); 물고기로봇(300)의 배터리가 방전되는 경우 전원을 충전할 수 있는 충전스테이션(500); 으로 구성되며, 상기 크레인구동모듈(200) 및 상기 음파발생장치(400)를 다수 개를 설치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 물고기로봇의 군집유영방법은, 관리자가 통합제어부(10)에 물고기로봇(300) 군집유영프로그램을 입력하는 프로그램입력단계; 상기 프로그램입력단계에서 입력된 프로그램을 수조부(30)로 전송하는 프로그램전송단계; 상기 프로그램전송단계에서 전송받은 프로그램을 음파발생장치(400)로 전송하고 상기 프로그램에 따라 각 음파발생장치(400)의 독립적인 주파수대역의 음파를 생성는 음파생성단계; 상기 음파생성단계에서 생성된 독립적인 음파신호를 음파발생장치(400)의 음파통신모듈(440)을 통해 전송하는 음파전송단계; 상기 음파전송단계에서 발생한 음파를 물고기로봇(300) 내 음파수신기로 수신하는 음파수신단계; 상기 음파수신단계에서 받은 신호를 필터링하고 각 물고기로봇(300)의 고유 주파수 위치를 탐색하여 발생한 위치로 이동하는 이동단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 물고기로봇의 군집유영 장치 및 방법은 수조제어모듈에서 물고기로봇의 동작 및 군집유영을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 물고기로봇의 군집유영 장치 및 방법은 물고기로봇이 충, 방전 양을 자동으로 체크하여 전원공급필요시 충전스테이션으로 이동하여 충전할 수 있어 대형수조 내 로봇물고기 관리를 효과적으로 개선시킨다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a system for swimming a fish robot, comprising: an integrated controller (10) for an administrator to input a robot fish community swimming program; A water reservoir (30) capable of performing a fish robot; And a communication unit 20 for wired or wirelessly communicating the integrated control unit 10 and the water receiving unit 30. The water collecting unit 30 includes a crane driving module 200, A large water tank 100 in which water is drained; At least one crane drive module (200) driven in the rotating direction of the X, Y and Z axes inside the large water tank (100); A fish robot (300) comprising at least one fish species, which is equipped with a sound wave receiving device and receives sound waves and is arranged at a sound wave generating position inside the large water tank (100); A sound generator 400 connected to the crane driving module 200 of the large water tank 100 to generate a sound wave of a natural frequency band within the large water tank 100 to induce movement of the fish robot 300; A charging station 500 capable of charging power when the battery of the fish robot 300 is discharged; And a plurality of the crane driving modules 200 and the sound wave generating devices 400 are installed.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of swimming in a fish robot, the method comprising: inputting a fish swimming program of a fish robot (300) to an integrated controller (10); A program transmission step of transmitting the program inputted in the program input step to the receiver unit 30; A sound wave generating step of transmitting the program received in the program transmitting step to the sound wave generator 400 and generating a sound wave in an independent frequency band of each sound wave generator 400 according to the program; A sound wave transmitting step of transmitting the independent sound wave signal generated in the sound wave generating step through the sound wave communication module 440 of the sound wave generator 400; A sound wave receiving step of receiving a sound wave generated in the sound wave transmitting step by a sound wave receiver in the fish robot 300; And a moving step of filtering the signal received in the sound wave receiving step and moving to a generated position by searching for a natural frequency position of each fish robot 300.
The apparatus and method for swimming the fish robot according to the present invention can control the operation of the fish robot and the swim swimming in the water tank control module.
In addition, the system and apparatus for fishing a fish robot according to the present invention can automatically charge and discharge the fish robot, .

Description

음향신호 추적형 다종 물고기로봇의 군집유영장치 및 방법{Fish robot clustering swimming apparatus and method using acoustic signal tracking}Technical Field [0001] The present invention relates to a system and method for collecting swimming fishes of multi-species fish robots,

본 발명은 물고기로봇의 군집유영장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0002] The present invention relates to an apparatus and a method for swimming a fish robot.

물고기로봇은 1994년 MIT에서 Robotuna의 개발을 시작으로, 1998년 Draper lap에서 MIT의 Robotuna를 기초로 VCUUV(Vorticity Control Unmanned Undersea Vehicle)을 개발하였다.Fish Robot started to develop Robotuna in MIT in 1994 and developed VCUUV (Vorticity Control Unmanned Undersea Vehicle) based on MIT Robotuna in 1998 Draper lap.

최근에는 물고기로봇의 지느러미나 몸통이 실제 물고기와 유사하게 움직일 수 있도록 개발되고 있다.Recently, fish fins are being developed so that the fins and torso can move similar to real fish.

국내특허문헌 10-2010-0041352은, 수족관 내의 물고기로봇 위치 탐지방법 및 장치에 관한 것으로, 물고기로봇들마다 고유한 패턴으로 부착된 마커를 촬영하는 카메라와, 카메라에 의해 촬영된 영상내의 마커이미지로부터 그 마커가 부착된 물고기로봇의 위치 및 자세를 판정하고 물고기로봇의 다음위치 및 자세에 관한 동작명령을 생성하는 제어부 및 동작명령을 물고기로봇에 송신하는 송신기를 포함하여 구성하고 있다. 이와 같이 마커를 부착하여 물고기로봇을 제어하는 방법은 마커를 촬영하기 위한 카메라가 물고기로봇마다 필요하다. 이로 인해 물고기로봇 내부에 영상신호처리를 위한 고가의 프로세서가 필요하며, 특히 다양한 물고기로봇으로 구현되는 물고기로봇의 공연을 위해서는 많은 비용이 소모된다. 또한, 상기 카메라에서 촬영된 영상을 분석하는 단계를 거치는 과정에서 조도세기, 빛산란 등의 외부적인 요인에 의하여 다수의 물고기로봇을 군집 유영을 구현하는데 어려움이 있다.Korean Patent Publication No. 10-2010-0041352 relates to a method and an apparatus for detecting a position of a fish robot in an aquarium, which comprises a camera for photographing a marker attached in a pattern unique to each fish robot and a marker image A controller for determining the position and posture of the fish robot to which the marker is attached and generating an operation command for the next position and posture of the fish robot, and a transmitter for transmitting an operation command to the fish robot. As a method for controlling the fish robot by attaching the marker in this manner, a camera for photographing the marker is required for each fish robot. Therefore, an expensive processor for image signal processing is required inside the fish robot, and in particular, a fish robot implemented with various fish robots is costly to perform. In addition, in the process of analyzing the images photographed by the camera, it is difficult to implement a plurality of fish robots in a cluster swimming due to external factors such as illumination intensity and light scattering.

KR 10-2010-0041352 수족관 내의 로봇 물고기 위치 탐지 방법 및 장치KR 10-2010-0041352 Robot fish position detection method and device in aquarium KR 10-2011-0045672 로봇 물고기 및 이를 포함하는 인공 수족관KR 10-2011-0045672 Robotic fish and artificial aquarium containing them KR 10-2000-0057125 수중용 로봇 완구를 가지는 수족관 시스템KR 10-2000-0057125 Aquarium System with Underwater Robot Toys KR 10-2012-0134612 수중 로봇의 위치 추정 시스템KR 10-2012-0134612 Underwater robot position estimation system

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 물고기로봇이 수조 내에서 자신의 위치를 결정하고 이동경로를 결정하기 위한 방법 및 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for a fish robot to determine its position and determine a movement path in a water tank.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 물고기로봇의 군집유영장치는, 관리자가 물고기로봇 군집유영 프로그램을 입력하고, 물고기로봇의 군집유영장치를 메인PC에서 통합적으로 제어하는 통합제어부(10); 물고기로봇의 공연이 가능한 수조부(30); 상기 통합제어부(10)와 상기 수조부(30)를 유선 또는 무선으로 통신하는 통신부(20);로 구성된 물고기 군집유영장치에 있어서, 상기 수조부(30)는, 상부에 크레인구동모듈(200)이 설치되며 내부에 물을 담수하는 대형수조(100); 상기 대형수조(100) 내부에서 X,Y,Z축의 회동방향으로 구동되는 1개 이상의 크레인구동모듈(200); 음파수신장치가 장착되어 음파를 수신하여 상기 대형수조(100) 내부의 음파발생위치로 배치되는 하나이상의 어종으로 구성된 물고기로봇(300); 상기 대형수조(100)의 크레인구동모듈(200)와 연결되어 상기 대형수조(100) 내부에 고유주파수 대역대의 음파를 발생시켜 상기 물고기로봇(300)의 이동을 유도하는 음파발생장치(400); 물고기로봇(300)의 배터리가 방전되는 경우 전원을 충전할 수 있는 충전스테이션(500); 으로 구성되며, 상기 크레인구동모듈(200) 및 상기 음파발생장치(400)를 다수 개를 설치하여 구성된다.In order to achieve the above object, there is provided an apparatus for swimming in a fish robot according to the present invention, comprising: an integrated controller (10) for an administrator to input a fish robot swim swimming program and to integrally control the swim swimming apparatus of the fish robot in the main PC; A water reservoir (30) capable of performing a fish robot; And a communication unit 20 for wired or wirelessly communicating the integrated control unit 10 and the water receiving unit 30. The water collecting unit 30 includes a crane driving module 200, A large water tank 100 in which water is drained; At least one crane drive module (200) driven in the rotating direction of the X, Y and Z axes inside the large water tank (100); A fish robot (300) comprising at least one fish species, which is equipped with a sound wave receiving device and receives sound waves and is arranged at a sound wave generating position inside the large water tank (100); A sound wave generator 400 connected to the crane driving module 200 of the large water tank 100 to generate a sound wave of a natural frequency band within the large water tank 100 to induce movement of the fish robot 300; A charging station 500 capable of charging power when the battery of the fish robot 300 is discharged; And a plurality of the crane driving modules 200 and the sound wave generating devices 400 are installed.

또한, 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 물고기로봇의 군집유영방법은, 관리자가 통합제어부(10)에 물고기로봇(300) 군집유영프로그램을 입력하는 프로그램입력단계; 상기 프로그램입력단계에서 입력된 프로그램을 수조부(30)로 전송하는 프로그램전송단계; 상기 프로그램전송단계에서 전송받은 프로그램을 음파발생장치(400)로 전송하고 상기 프로그램에 따라 각 음파발생장치(400)의 독립적인 주파수대역의 음파를 생성는 음파생성단계; 상기 음파생성단계에서 생성된 독립적인 음파신호를 음파발생장치(400)의 음파통신모듈(440)을 통해 전송하는 음파전송단계; 상기 음파전송단계에서 발생한 음파를 물고기로봇(300) 내 음파수신기로 수신하는 음파수신단계; 상기 음파수신단계에서 받은 신호를 필터링하고 각 물고기로봇(300)이 고유 주파수 위치를 탐색하여 발생한 위치로 이동하는 이동단계;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of swimming in a fish robot, the method comprising: inputting a fish swimming program of a fish robot (300) to an integrated controller (10); A program transmission step of transmitting the program inputted in the program input step to the receiver unit 30; A sound wave generating step of transmitting the program received in the program transmitting step to the sound wave generator 400 and generating a sound wave in an independent frequency band of each sound wave generator 400 according to the program; A sound wave transmitting step of transmitting the independent sound wave signal generated in the sound wave generating step through the sound wave communication module 440 of the sound wave generator 400; A sound wave receiving step of receiving a sound wave generated in the sound wave transmitting step by a sound wave receiver in the fish robot 300; And a moving step of filtering the signal received in the sound wave receiving step and moving each fish robot 300 to a position where the fish robot 300 searches for a natural frequency position.

본 발명에 따른 물고기로봇의 군집유영 장치 및 방법은 통합제어부에서 물고기로봇의 동작 및 군집유영을 제어할 수 있다.The apparatus and method for swimming the fish robot according to the present invention can control the operation of the fish robot and the swimming of the fish in the integrated controller.

또한, 독립적인 주파수대역의 음파를 생성하고 수신하는 음파발생장치와 음파수신장치를 사용하면, 아쿠아리움 내에서 물고기로봇을 이용한 공연을 개시하기 전에 입력된 프로그램에 의해 물고기로봇이 원하는 위치와 방향으로 자동적으로 배치되어 물고기로봇 공연이 가능해지게 된다.In addition, by using the sound wave generating device and the sound wave receiving device for generating and receiving the sound waves in the independent frequency band, the fish robot can be automatically set to the desired position and direction by the input program before starting the performance using the fish robot in the aquarium So that fish robots can perform.

또한, 본 발명에 따른 물고기로봇의 군집유영 장치 및 방법은 물고기로봇이 충,방전량을 자동으로 체크하여 전원공급필요 시 충전스테이션으로 이동하여 충전할 수 있어 수조 내 물고기로봇 관리를 효과적으로 개선한다.In addition, the apparatus and method for collecting fish robots according to the present invention can automatically charge and discharge the fish robots, and when the power supply is required, the fish robots can be moved to the charging station to charge the fish robots.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 물고기로봇의 군집유영 장치 및 방법의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 물고기로봇의 군집유영 장치 및 방법의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 물고기로봇의 군집유영 장치 및 방법의 충전스테이션구동 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 음파발생장치의 작동모드를 도시한 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 물고기로봇 군집유형 방법을 도시한 예시도이다.1 is a perspective view of a system and method for swimming a fish robot according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view of a system and method for swimming a fish robot according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of driving a charging station of a fisher swimming apparatus and method of a fish robot according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram showing an operation mode of a sound wave generator according to an embodiment of the present invention.
5 is a view illustrating an example of a fish robot cluster type method according to an embodiment of the present invention.

상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로서 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. The above objects, features and advantages of the present invention will be more readily understood by reference to the accompanying drawings and the following detailed description. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 물고기로봇의 군집유영 장치 및 방법의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 물고기로봇의 군집유영 장치 및 방법의 평면도이다. FIG. 1 is a perspective view of a system and method for swimming a fish robot according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view of a system and method for swimming a fish robot according to the present invention.

도 1 및 도 2를 참고하면, 관리자가 물고기로봇 군집유영 프로그램을 입력하고, 물고기로봇의 군집유영장치를 메인PC에서 통합적으로 제어하는 통합제어부(10); 물고기로봇의 공연이 가능한 수조부(30); 상기 통합제어부(10)와 상기 수조부(30)를 유선 또는 무선으로 통신하는 통신부(20);로 구성된 물고기 군집유영장치에 있어서, 상기 수조부(30)는, 상부에 크레인구동모듈(200)이 설치되며 내부에 물을 수용하는 수조(100); 상기 수조(100) 내부에서 X,Y,Z축의 회동방향으로 구동되는 1개 이상의 크레인구동모듈(200); 음파수신장치가 장착되어 음파를 수신하여 상기 수조(100) 내부의 음파발생위치로 배치되는 하나이상의 어종으로 구성된 물고기로봇(300); 상기 수조(100)의 크레인구동모듈(200)과 연결되어 상기 수조(100) 내부에 고유주파수 대역대의 음파를 발생시켜 상기 물고기로봇(300)의 이동을 유도하는 음파발생장치(400); 물고기로봇(300)의 배터리가 방전되는 경우 전원을 충전할 수 있는 충전스테이션(500);으로 구성되며, 상기 크레인구동모듈(200) 및 상기 음파발생장치(400)를 다수 개를 설치하는 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 1 and FIG. 2, an integrated controller 10 for inputting a fish robot community swimming program by an administrator, and integrally controlling a community swimming system of fish robots in the main PC; A water reservoir (30) capable of performing a fish robot; And a communication unit 20 for wired or wirelessly communicating the integrated control unit 10 and the water receiving unit 30. The water collecting unit 30 includes a crane driving module 200, A water tank 100 in which water is contained; At least one crane drive module (200) driven in the rotating direction of the X, Y and Z axes within the water tub (100); A fish robot (300) comprising at least one fish species which is equipped with a sound wave receiving device and is arranged at a sound wave generating position inside the water tank (100) by receiving sound waves; A sound wave generator 400 connected to the crane drive module 200 of the water tank 100 to generate a sound wave of a natural frequency band within the water tank 100 to induce movement of the fish robot 300; And a charging station 500 capable of charging power when the battery of the fish robot 300 is discharged. The crane driving module 200 and the sound wave generator 400 are installed in a plurality .

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 물고기로봇 군집유형 방법을 도시한 예시도이다.5 is a view illustrating an example of a fish robot cluster type method according to an embodiment of the present invention.

상기 크레인구동모듈(200)에 음파발생장치(400)가 구비되고, 소장 작업을 수행하면서 수조(100) 내부를 이동하는 물고기로봇(300)에 음파수신장치를 구비하여 상기 물고기로봇(300)이 제 1위치에서 제 2위치로 이동하는 방법에 있어서, 관리자가 통합제어부(10)에 물고기로봇(300) 군집유영프로그램을 입력하는 프로그램입력단계; 상기 프로그램입력단계에서 입력된 프로그램을 수조부(30)로 전송하는 프로그램전송단계; 상기 프로그램전송단계에서 전송받은 프로그램을 음파발생장치(400)로 전송하고 상기 프로그램에 따라 각 음파발생장치(400)의 독립적인 주파수대역의 음파를 생성하는 음파생성단계; 상기 음파생성단계에서 생성된 독립적인 음파신호를 음파발생장치(400)의 음파통신모듈(440)을 통해 전송하는 음파전송단계; 상기 음파전송단계에서 발생한 음파를 물고기로봇(300) 내 음파수신기로 수신하는 음파수신단계; 상기 음파수신단계에서 받은 신호를 필터링하고 각 물고기로봇(300)의 고유 주파수 위치를 탐색하여 발생한 위치로 이동하는 이동단계; 를 포함한다.The fish robot 300 is provided with a sound wave generator 400 in the crane drive module 200 and a fish robot 300 moving in the water tank 100 while performing a small intestine operation, A method of moving from a first position to a second position, the method comprising: a program input step in which an administrator inputs a fish swimming program of a fish robot (300) to the integrated control unit (10); A program transmission step of transmitting the program inputted in the program input step to the receiver unit 30; A sound wave generating step of transmitting the program received in the program transmitting step to the sound wave generator 400 and generating a sound wave in an independent frequency band of each sound wave generator 400 according to the program; A sound wave transmitting step of transmitting the independent sound wave signal generated in the sound wave generating step through the sound wave communication module 440 of the sound wave generator 400; A sound wave receiving step of receiving a sound wave generated in the sound wave transmitting step by a sound wave receiver in the fish robot 300; A moving step of filtering a signal received in the sound wave receiving step and moving to a generated position by searching for a natural frequency position of each fish robot 300; .

상기 수조제어모듈(600)은, 상기 다수의 크레인구동모듈(200) 및 음파발생장치(400)를 각각의 좌표로서 독립적으로 제어한다. 상기 통합제어부(10)는 물고기로봇(300), 물고기로봇 시나리오 및 충전스테이션(500)을 관리한다.The water tank control module 600 independently controls the plurality of crane drive modules 200 and the sound wave generator 400 as respective coordinates. The integrated control unit 10 manages the fish robot 300, the fish robot scenario, and the charging station 500.

상기 크레인구동모듈(200)은, 상기 수조제어모듈(600)에 입력된 프로그램에 따라 X,Y,Z축의 회동방향으로 구동되며, 상기 음파발생장치(400) 이동을 제어하고, 물고기로봇 어종 수에 따라 다수 개로 구성된다.The crane drive module 200 is driven in the rotating direction of the X, Y, and Z axes according to a program input to the water tank control module 600 and controls the movement of the sound wave generator 400, As shown in FIG.

상기 물고기로봇(300)은 다양한 어종으로 구성될 수 있으며, 상기 음파발생장치(400)는 다수개로 구성되며, 각각 독립적인 고유주파수의 음파가 발생한다. 상기 물고기로봇(300)은 다수개의 음파발생장치(400)에서 발생한 다수의 음파를 수신하고 필터링하여, 각 물고기로봇(300) 고유주파수와 일치하는 음파가 발생한 음파발생장치(400)를 따라 이동할 수 있도록 음파수신장치가 물고기로봇(300)에 부착된다. 음파발생장치와 물고기로봇(300)이 독립적인 고유주파수를 발생하고 수신함으로써 다양한 어종으로 물고기로봇(300)을 구성하고, 수조제어모듈(600)에 입력된 프로그램에 대응하는 위치로 음파발생장치와 물고기로봇(300)이 수조(100) 내를 이동하면서 물고기로봇(300)을 이용한 공연을 하게 된다.The fish robot 300 may be composed of various fish species, and the sound wave generator 400 includes a plurality of sound waves having independent natural frequencies. The fish robot 300 receives and filters a plurality of sound waves generated from the plurality of sound wave generators 400 and can move along the sound generator 400 in which sound waves corresponding to the natural frequencies of the fish robots 300 are generated A sound wave receiving device is attached to the fish robot 300. The fish robot 300 is constructed of various fish species by generating and receiving independent natural frequencies by the sound wave generating device and the fish robot 300. The fish robot 300 is constituted by the sound wave generating device The fish robot 300 performs a performance using the fish robot 300 while moving in the water tank 100.

또한, 통합제어부(10)에 입력되는 프로그램 시나리오를 다양하게 구성하면, 각 시나리오에 대응하는 위치와 방향으로 자동적으로 물고기로봇(300)이 배치되어 공연을 다양하게 구성할 수 있는 장점이 있다.In addition, if the program scenario inputted to the integrated control unit 10 is variously configured, the fish robot 300 is automatically arranged in a position and a direction corresponding to the respective scenarios, so that the performance can be variously configured.

도 4는 본 발명에 따른 음파발생장치의 작동모드를 도시한 개략도이다. 4 is a schematic view showing an operation mode of the sound wave generator according to the present invention.

도 4와 같이, 상기 음파발생장치(400)는 음파발생장치의 상부가 회전가능하도록 설계되어 음파발생장치(400)의 측면이 360회전하는 하는 것을 특징으로 하며 4면에 각각 음파통신모듈(440)을 설치하여 음파가 발생하는 면이 회전하는 경로를 따라 물고기로봇(300)이 이동하므로 관리자가 최종적으로 원하는 위치와 방향으로 배치할 수 있다.As shown in FIG. 4, the sound wave generator 400 is designed such that the top of the sound wave generator 400 is rotatable so that the side of the sound wave generator 400 rotates 360 times. The sound wave communication module 440 And the fish robot 300 moves along the path along which the sound waves are generated, so that the manager can finally arrange the desired position and direction.

도 3은 본 발명에 따른 물고기로봇의 군집유영 장치의 충전스테이션구동 예시도이다.3 is a diagram illustrating a driving operation of a charging station of a fisher's swimming device of a fish robot according to the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 물고기로봇(300)은 충, 방전 양을 자동으로 체크하고, 배터리가 방전되는 경우, 물고기로봇(300)이 자동으로 충전스테이션(500)으로 이동한다. 상기 충전스테이션(500)은, 상기 음파발생장치(400)와 구분되는 독립적인 주파수의 음파를 발생한다. As shown in FIG. 3, the fish robot 300 automatically checks the amount of charge and discharge, and when the battery is discharged, the fish robot 300 automatically moves to the charging station 500. The charging station 500 generates sound waves of independent frequencies different from the sound wave generator 400.

상기 물고기 로봇(300)의 배터리의 잔량이 부족하거나 충전명령이 입력되면, 상기 충전스테이션(500)에서 발생한 음파를 수신하는 음파수신장치와 음파수신장치로부터 수신된 신호를 통해, 상기 충전스테이션(500)의 위치정보를 검출하여 충전이 필요한 상기 물고기로봇(300)의 위치와 가장 가까운 충전스테이션(500)으로 이동하여 전원을 공급받는다.When the remaining amount of the battery of the fish robot 300 is insufficient or a charging command is input, the sound receiving apparatus for receiving the sound waves generated at the charging station 500 and the sound receiving apparatus 500 And moves to the charging station 500 closest to the position of the fish robot 300 that needs to be charged and receives power.

상기 충전스테이션(500)에 전원을 공급받는 물고기로봇(300)이 도킹되면, 상기 충전스테이션(500)이 수면으로 리프팅되어 수면 위 무선충전베드를 통해 자동으로 충전된다.When the fish robot 300 powered by the charging station 500 is docked, the charging station 500 is lifted to the surface of the water and automatically charged through the wireless filling bed on the surface of the water.

이상에서 설명한 바와 같이, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니므로, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허 청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있을 것이며 본 발명의 보호 범위는 아래의 특허 청구범위를 기준으로 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상에 대해서까지 포함되는 것으로 해석되어야할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation in the scope of the appended claims. It will be understood that various changes, substitutions, and alterations can be made hereto without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims and their equivalents, .

10 통합제어부
20 통신부
30 수조부
100 대형수조
200 크레인구동모듈
210 제1크레인구동모듈
220 제2크레인구동모듈
230 제3크레인구동모듈
300 물고기로봇
310 제1물고기로봇
320 제2물고기로봇
330 제3물고기로봇
400 음파발생장치
410 제1음파발생장치
420 제2음파발생장치
430 제3음파발생장치
440 음파통신모듈
500 충전스테이션
600 수조제어모듈10 integrated control unit
20 communication section
30 Watercraft
100 large tank
200 crane drive module
210 first crane drive module
220 second crane drive module
230 3rd crane drive module
300 fish robots
310 1st Fish Robot
320 2nd Fish Robot
330 3rd Fish Robot
400 sound wave generator
410 first sound wave generator
420 Second sound wave generator
430 Third sound wave generator
440 sonic communication module
500 charging stations
600 water tank control module

Claims (10)

관리자가 물고기로봇 군집유영 프로그램을 입력하고, 상기 물고기로봇의 군집유영장치를 메인PC에서 통합적으로 제어하는 통합제어부(10);
상기 물고기로봇의 공연이 가능한 수조부(30);
상기 통합제어부(10)와 상기 수조부(30)를 유선 또는 무선으로 통신하는 통신부(20);로 구성되고,
상기 수조부(30)는 내부에 물을 저장하는 대형수조(100);
상기 대형수조(100) 내부에서 X,Y,Z축의 회동방향으로 구동되는 1개 이상의 크레인구동모듈(200);
음파수신장치가 장착되어 음파를 수신하여 상기 대형수조(100) 내부의 음파발생위치로 배치되는 하나 이상의 어종으로 구성된 물고기로봇(300);
상기 대형수조(100)의 상기 크레인구동모듈(200)과 연결되어 상기 대형수조(100) 내부에 고유주파수 대역대의 음파를 발생시켜 상기 물고기로봇(300)의 이동을 유도하는 1개 이상의 음파발생장치(400);
상기 물고기로봇(300)의 배터리가 방전되는 경우 전원을 충전할 수 있는 충전스테이션(500);
상기 크레인구동모듈(200) 및 상기 음파발생장치(400)를 개별 좌표로서 독립적으로 제어하는 수조제어모듈(600);로 구성되며,
상기 크레인구동모듈(200)은 상기 수조제어모듈(600)에 입력된 프로그램에 따라 X,Y,Z축의 회동방향으로 구동 및 상기 음파발생장치(400) 이동을 제어하고,
상기 물고기로봇(300)은 상기 음파발생장치(400)에서 발생한 음파를 수신하고 필터링하여, 상기 물고기로봇(300) 고유주파수와 일치하는 음파가 발생된 음파발생장치(400)를 따라 이동할 수 있도록 음파수신장치를 설치하고, 상기 물고기로봇(300)은 배터리에 충전된 전원에 의해 주행하되 상기 배터리가 방전되는 경우 상기 충전스테이션(500)에 도킹되어 충전전원을 공급받으며,
상기 음파발생장치(400)는 독립적인 고유주파수의 음파를 발생시키고 상기 음파발생장치(400) 측면이 360회전하도록 구성되며,
상기 충전스테이션(500)은 상기 물고기로봇(300)의 배터리의 잔량이 부족하거나 충전명령이 입력되면, 상기 음파를 수신하는 음파수신장치와 음파수신장치로부터 수신된 신호를 통해 상기 충전스테이션(500)의 위치정보를 검출하여 상기 물고기로봇(300)의 위치와 가장 가까운 충전스테이션(500)으로 이동하여 전원을 공급받는 것을 특징으로 하는 물고기로봇 군집유영장치.An integrated controller 10 for inputting a fish robot community swimming program by an administrator and integrally controlling the fish swimming robot community swimming device in the main PC;
A water receiver 30 capable of performing the fish robot;
And a communication unit (20) for communicating the integrated control unit (10) and the water receiving unit (30) by wire or wireless,
The water receiving unit (30) includes a large water tank (100) for storing water therein;
At least one crane drive module (200) driven in the rotating direction of the X, Y and Z axes inside the large water tank (100);
A fish robot (300) comprising at least one fish species, which is equipped with a sound wave receiving device and receives sound waves and is arranged at a sound wave generating position inside the large water tank (100);
And at least one sound wave generator 300 connected to the crane driving module 200 of the large water tank 100 to generate sound waves of a natural frequency band within the large water tank 100 to induce movement of the fish robot 300, (400);
A charging station 500 capable of charging power when the battery of the fish robot 300 is discharged;
And a water tank control module (600) for independently controlling the crane drive module (200) and the sound wave generator (400) as individual coordinates,
The crane driving module 200 controls driving in the rotating direction of the X, Y and Z axes and movement of the sound wave generating device 400 according to a program inputted to the water tank control module 600,
The fish robot 300 receives and filters the sound waves generated by the sound wave generator 400 and generates a sound wave so that the sound waves corresponding to the natural frequency of the fish robot 300 can be moved along the generated sound wave generator 400. [ The fish robot 300 is driven by a power source charged in the battery, and when the battery is discharged, the fish robot 300 is docked to the charging station 500 to receive charging power,
The sound wave generator 400 generates sound waves having independent natural frequencies and the side of the sound wave generator 400 is rotated 360 times,
When the remaining amount of the battery of the fish robot 300 is insufficient or a charging command is input, the charging station 500 transmits the sound wave to the charging station 500 through the signal received from the sound wave receiving apparatus and the sound wave receiving apparatus, Detects the position information of the fish robot (300), and moves to a charging station (500) nearest to the position of the fish robot (300) to receive power. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 내부에 물을 저장하는 대형수조(100)와 상기 대형수조(100) 상부에 결합된 크레인구동모듈(200)에 의하여 상기 대형수조(100) 내부를 이동하는 음파발생장치(400)와, 음파수신장치를 구비하여 상기 음파발생장치(400)에서 송출되는 음파를 추적하여 동기 이동하는 물고기로봇(300)의 군집유영방법에 있어서,
관리자가 통합제어부(10)에 물고기로봇(300) 군집유영프로그램을 입력하는 프로그램입력단계;
상기 프로그램입력단계에서 입력된 프로그램을 수조부(30)로 전송하는 프로그램전송단계;
상기 프로그램전송단계에서 전송받은 프로그램을 음파발생장치(400)로 전송하고 상기 프로그램에 따라 상기 음파발생장치(400)의 독립적인 주파수대역의 음파를 생성하는 음파생성단계;
상기 음파생성단계에서 생성된 독립적인 음파신호를 상기 음파발생장치(400)의 음파통신모듈(440)을 통해 전송하는 음파전송단계;
상기 음파전송단계에서 발생한 음파를 상기 물고기로봇(300) 내 음파수신장치로 수신하는 음파수신단계;
상기 음파수신단계에서 받은 신호를 필터링하고 상기 물고기로봇(300)이 고유 주파수 위치를 탐색하여 발생한 위치로 이동하는 이동단계;가 포함되는 것을 특징으로 하는 물고기로봇의 군집유영방법.A sound wave generator 400 for moving inside the large water tank 100 by a large water tank 100 for storing water in the large water tank 100 and a crane driving module 200 coupled to the large water tank 100, A method for collecting swimming of a fish robot (300) for tracking and moving a sound wave transmitted from the sound wave generator (400)
A program input step of the administrator inputting the fish swimming program of the fish robot 300 to the integrated control unit 10;
A program transmission step of transmitting the program inputted in the program input step to the receiver unit 30;
A sound wave generating step of transmitting the program received in the program transmitting step to the sound wave generator 400 and generating a sound wave in an independent frequency band of the sound wave generator 400 according to the program;
A sound wave transmitting step of transmitting the independent sound wave signal generated in the sound wave generating step through the sound wave communication module 440 of the sound wave generator 400;
A sound wave receiving step of receiving a sound wave generated in the sound wave transmitting step in the sound wave receiving device in the fish robot 300;
And a moving step of filtering the signal received in the sound wave receiving step and moving the fish robot 300 to a position where the fish robot 300 searches for a natural frequency position.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN207444023U (en) * 2017-09-30 2018-06-05 廖世挥 A kind of modularization assembling makes unrestrained device
KR101978288B1 (en) * 2018-11-13 2019-05-14 주식회사 글로비트 Sonar apparatus installed in a floating fish cage

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002136775A (en) * 2000-11-02 2002-05-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Aquarium

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6356632B1 (en) 1998-12-31 2002-03-12 Avaya Technology Corp. Call selection and agent selection in a call center based on agent staffing schedule
KR20100041352A (en) 2008-10-14 2010-04-22 주식회사 두원공조 Compound condenser of cooling air and water
KR101027972B1 (en) * 2009-07-30 2011-04-13 한국생산기술연구원 Charging system for underwater exploration robot and charging method
KR20110045672A (en) 2009-10-27 2011-05-04 현대모비스 주식회사 Method And System Guidling Lubrication For Using Trip Computer
KR101262181B1 (en) * 2010-05-03 2013-05-14 한국과학기술원 Method and apparatus for locating robot fishes in aquarium
KR101193950B1 (en) * 2010-11-09 2012-10-24 재단법인대구경북과학기술원 group robot and location control method of group robot
KR101329681B1 (en) 2011-06-03 2013-11-15 주식회사 모던우드 Decoration Wood-Based Flooring Board Using Sap Of The Lacquer Tree And Method For Manufacturing The Same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002136775A (en) * 2000-11-02 2002-05-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Aquarium

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