JP7457814B2 - ロボット制御方法、制御システム及びモジュラーロボット - Google Patents

ロボット制御方法、制御システム及びモジュラーロボット Download PDF

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Description

本発明は、ロボットの技術分野に属し、特に、ロボット制御方法、制御システム及びモジュラーロボットに関するものである。
我々のいろいろな生活と工業分野においてロボットを多く使用する。例えば、教学の分野においてロボットにより学生の先端シンキング（Pioneering thinking）を育成することができる。また、自動生産ライン（Automatic production line）においてロボットにより溶接、墳着、装着、運搬等の作業を実施することができる。ロボットを実施装置として使用するとき、ロボットは強いフレキシビリティーと汎用性を有しているので、ロボットをいろいろな分野において使用することができる。従来のロボットにより特定の目的を実現するか或いは特定の分野において使用することができるが、従来のロボットは、機能が少なく、フレキシビリティーとコンフィギュレーションを変化させることができないので、機能の拡大化とコンフィギュレーションの再構成を容易に実施することができない。また、いろいろな分野またはいろいろな応用に向いて所定のロボットを製造することにより製造のコストが増加し、ロボットの応用に影響を与えるおそれがある。そのため、発明者は再構成可能なロボット（reconfigurable robot）を提案した。
再構成可能なロボットは通常、メインモジュールと複数のベースモジュール（Base module）で構成される。複数のベースモジュールは同様の構造を有しており、ベースモジュールの連結面が形成されることにより複数のベースモジュールを連結させることができる。しかしながら、モジュラーロボットを組み立てるとき、それらが正確に組み立てられるか判断することができないので、モジュラーロボットを再び組み立てる確率が増加し、組み立ての利便性に影響を与える。従来の再構成可能なロボットには車輪が取り付けられ、車輪を制御することにより再構成可能なロボットのいろいろな移動状態を獲得し、かつメインモジュールをいろいろな位置まで移動させることができる。したがって、再構成可能なロボットにより所定の任務、例えば撮影、探測等を実施することができる。従来のロボットの移動姿勢を調節するとき、通常、メインモジュールとベースモジュールとの間の姿勢のみを調節するか或いはメインモジュールと車輪との間の姿勢のみを調節することができるが、メインモジュールとメインモジュールとの間の状態及びメインモジュールと車輪との間の状態を同時に調節することができない。即ち、ロボットの姿勢を豊富に調節することができないので、使用者のいろいろな需要を満たすことができない。また、動作制御プログラムを設ける操作が複雑であり、調節の速度が遅く、調節の操作が複雑であるので、使用者の体験に影響を与えるおそれがある。
従来の技術の問題を解決するため、本発明は、ロボット制御方法、制御システム及びモジュラーロボットを提供する。
従来の技術の問題を解決する方法として本発明はロボット制御方法を提供する。前記ロボット制御方法は、ロボットを提供するステップであって、前記ロボットは少なくとも１つの車輪を含み、前記ロボットは少なくとも１つの移動姿勢を具備するステップＴ１と、ロボットの移動姿勢を調節し、前記移動姿勢に対応する移動姿勢情報を記憶し、速度と前記移動姿勢情報により事前設定動作制御情報を形成するステップＴ２と、前記事前設定動作制御情報によりオペレーショナルモデルを形成するステップＴ３と、前記オペレーショナルモデルは使用者の入力により実際の移動制御情報を出力することによりロボットの移動を制御するステップＴ４とを含む。
好ましくは、前記ステップＴ２において、所定の移動姿勢下のロボットが路面において走行するように駆動することにより前記車輪の所定の速度を獲得し、ＡＰＰでロボットの移動を制御することにより前記速度を獲得するとともに／或いは使用者のカスタマイズにより前記速度を獲得する。
好ましくは、前記車輪は少なくとも２つが取り付けられ、前記移動姿勢は、前進姿勢、左回転姿勢及び右回転姿勢を含み、所定の移動姿勢情報は、前進姿勢情報、左回転姿勢情報及び右回転姿勢情報を含む。前記ステップＴ２は下記ステップＴ２１、ステップＴ２２及びステップＴ２３を更に含む。ステップＴ２１において、ロボットが前進動作をするように制御することにより各前記車輪の前進速度比を獲得し、前記前進姿勢情報と各前記車輪の前進速度比により前進動作の事前設定制御情報を確定する。ステップＴ２２において、ロボットが左回転動作をするように制御することにより各前記車輪の左回転速度比を獲得し、前記左回転姿勢情報と各前記車輪の左回転速度比により左回転動作の事前設定制御情報を確定する。ステップＴ２３において、ロボットが右回転動作をするように制御することにより各前記車輪の右回転速度比を獲得し、前記右回転姿勢情報と各前記車輪の右回転速度比により右回転動作の事前設定制御情報を確定する。
好ましくは、前記ステップＴ２は下記ステップＴ２４、ステップＴ２５及びステップＴ２６を更に含む。ステップＴ２４において、ロボットが前進動作をするように制御し、そのロボットの前進姿勢情報と最大前進速度を記憶し、前記前進姿勢情報及び最大前進速度と／或いはカスタマイズ速度により前進動作の事前設定制御情報を確定する。ステップＴ２５において、ロボットが左回転動作をするように制御し、そのロボットの左回転姿勢情報と最大左回転速度を記憶し、前記左回転姿勢情報及び最大左回転速度と／或いはカスタマイズ速度により左回転動作の事前設定制御情報を確定する。ステップＴ２６において、ロボットが右回転動作をするように制御し、そのロボットの右回転姿勢情報と最大右回転速度を記憶し、前記右回転姿勢情報及び最大右回転速度と／或いはカスタマイズ速度により右回転動作の事前設定制御情報を確定する。
好ましくは、前記ステップＴ３は下記ステップＴ３１とステップＴ３２を更に含む。ステップＴ３１において、１つの座標系を構成し、座標系の原点を中心として円形区域または扇形区域を形成し、その円形区域または扇形区域により操作制御区域を形成し、前記扇形区域は第一カドラントと第二カドラントに位置している区域を含む。ステップＴ３２において、前記前進動作の事前設定制御情報、左回転動作の事前設定制御情報及び右回転動作の事前設定制御情報を操作制御区域の上部頂点、左側頂点及び右側頂点にそれぞれマッピングする。
好ましくは、前記ステップＴ３は下記ステップＴ３３を更に含む。ステップＴ３３において、使用者は座標系に位置している所定の制御点を入力し、前記制御点が第一カドラントと第二カドラント内に位置しているとき、第一カドラント内に位置している制御点は右前向き移動の制御点であり、前記前進動作の事前設定制御情報と右回転動作の事前設定制御情報により内挿補間をすることにより右前向き移動の事前設定制御情報を獲得する。第二カドラント内に位置している制御点は左前向き移動の制御点であり、前記前進動作の事前設定制御情報と左回転動作の事前設定制御情報により内挿補間をすることにより左前向き移動の事前設定制御情報を獲得する。前記座標系のＹ軸上に位置している制御点は前記前進動作の事前設定制御情報により前記制御点から原点までの距離を換算することにより獲得するものである。
好ましくは、前記扇形区域は第三カドラントと第四カドラントに位置している区域を含み、扇形区域の第一カドラントと第四カドラントとの間及び第二カドラントと第三カドラントとの間には制御点が設けられていない空白区域が存在する。
好ましくは、前記ステップＴ３は下記ステップＴ３４を更に含む。前記ステップＴ３４において、前記前進動作の事前設定制御情報を前記操作制御区域の下部頂点に挿入することにより後退動作の事前設定制御情報を形成する。前記後退動作の事前設定制御情報と左回転動作の事前設定制御情報を前記操作制御区域の第三カドラントに挿入することにより左後向き動作の事前設定制御情報を形成する。前記後退動作の事前設定制御情報と右回転動作の事前設定制御情報を前記操作制御区域の第四カドラントに挿入することにより右後向き動作の事前設定制御情報を形成する。
好ましくは、使用者のオペレータインタフェースには所定のオペレーティング部が設けられ、前記オペレーティング部は座標系上の円形区域と扇形区域に対応する。前記ステップＴ４は、オペレーティング部上において操作をすることにより入力を形成するステップＴ４１と、オペレーショナルモデルは入力された所定の制御点により計算をすることにより実際移動の制御情報を獲得し、その実際移動の制御情報によりロボットが所定の移動をするように制御するステップＴ４２とを含む。
好ましくは、事前設定調節比例により前記前進速度比、左回転速度比、右回転速度比のうち少なくとも１つを調節する。
従来の技術の問題を解決する方法として本発明はロボット制御システムを更に提供する。前記ロボット制御システムは、ロボット、記憶装置及び１つまたは複数のプログラムを含む。前記ロボットは本体と当該本体に連結される少なくとも１つの車輪組で構成され、かつ最初の構造を有している。１つまたは複数の前記プログラムは前記記憶装置に記憶され、前記記憶装置とモジュラーユニットが通信をすることにより前記プログラムは前記ロボット制御方法を実施する。
好ましくは、前記本体は複数のモジュラーユニットを含み、前記ロボット制御システムは制御装置を更に含み、前記制御装置と前記ロボットは信号の送発信をする。前記制御装置は表示パネルを含み、前記表示パネル上には少なくとも１つのオペレーティング部が設けられ、使用者は前記オペレーティング部を制御することによりロボットの移動を制御する。
好ましくは、前記本体は複数のモジュラーユニットを含み、前記ロボット制御システムは制御装置を更に含み、前記制御装置と前記ロボットは信号の送発信をする。前記制御装置は表示パネルを含み、前記表示パネル上には少なくとも１つのスケールバーが設けられ、使用者は前記スケールバーを制御することにより前記前進速度比、左回転速度比、右回転速度比のうち少なくとも１つを調節する。
好ましくは、前記表示パネルには第一編集ボタンと第二編集ボタンが設けられ、前記第一編集ボタンはロボットが所定の移動姿勢になるように起動するものであり、前記第二編集ボタンは車輪の速度を設定するものである。
従来の技術の問題を解決する方法として本発明はモジュラーロボットを更に提供する。前記モジュラーロボットにより前記ロボット制御方法を実施することができる。
従来の技術と比較してみると、本発明のロボット制御方法、制御システム及びモジュラーロボットにより下記発明の効果を獲得することができる。
１、本発明のロボット制御方法は、ロボットを提供するステップであって、前記ロボットは少なくとも１つの車輪を含み、前記ロボットは少なくとも１つの移動姿勢を具備するステップと、ロボットの移動姿勢を調節し、前記移動姿勢に対応する移動姿勢情報を記憶し、速度と前記移動姿勢情報により事前設定動作制御情報を形成するステップと、前記事前設定動作制御情報によりオペレーショナルモデルを形成するステップと、前記オペレーショナルモデルは使用者の入力により実際の移動制御情報を出力することによりロボットの移動を制御するステップとを含む。本発明のロボット制御方法を採用することにより、使用者はいろいろな需要によりロボットを所定の移動姿勢に調節し、その移動姿勢情報と速度を記憶することにより事前設定動作制御情報を形成することができる。それにより、ロボットを使用する利便性を大幅に増加させ、使用者は移動モデルを容易に設定し、ロボットの移動モデルを大幅に豊富にすることができる。それにより、使用者のいろいろな需要を満たし、ロボットの設計の範囲を広げ、ロボットをいろいろな場面に使用することができる。
２、前進動作の事前設定制御情報、左回転動作の事前設定制御情報及び右回転動作の事前設定制御情報を設定し、他の移動姿勢の事前設定制御情報は内挿補間方法により獲得することができるので、設定の容易性を増加させることができる。
３、前進動作の事前設定制御情報を座標系の円形区域と扇形区域にマッピングすることにより、使用者がロボットを操作する利便性を向上させ、よりよい体験を獲得することができる。
４、使用者はロボットが路面において走行するように駆動することにより動作制御情報を設定することができるので、操作の利便性を増加させ、使用者の体験を向上させることができる。また、使用者はいろいろな需要によりロボットをカスタマイズ的に設定することができるので、使用者のいろいろな需要を満たし、使用者がロボットを操作する興味を増加させることができる。
５、前記ステップＴ２は下記ステップＴ２１、ステップＴ２２及びステップＴ２３を更に含む。ステップＴ２１において、ロボットが前進動作をするように制御することにより各前記車輪の前進速度比を獲得し、前記前進姿勢情報と各前記車輪の前進速度比により前進動作の事前設定制御情報を確定する。ステップＴ２２において、ロボットが左回転動作をするように制御することにより各前記車輪の左回転速度比を獲得し、前記左回転姿勢情報と各前記車輪の左回転速度比により左回転動作の事前設定制御情報を確定する。ステップＴ２３において、ロボットが右回転動作をするように制御することにより各前記車輪の右回転速度比を獲得し、前記右回転姿勢情報と各前記車輪の右回転速度比により右回転動作の事前設定制御情報を確定する。前進速度比、左回転速度比及び右回転速度比はいずれも、ロボットが移動するように駆動するとき獲得するものである。獲得する前進速度比、左回転速度比及び右回転速度比により設定された前進動作の事前設定制御情報、左回転動作の事前設定制御情報及び右回転動作の事前設定制御情報をロボットに用いる適用性を増加させ、ロボットの移動に適用する程度を向上させ、よりよい移動状態を獲得することができる。
６、事前設定調節比例により前記前進速度比、左回転速度比、右回転速度比のうち少なくとも１つを調節する。車両のいろいろな走行環境により前進速度比、左回転速度比、右回転速度比を調節することにより、車両の走行の安定性とフレキシビリティーを更に向上させ、使用者はよりよい体験を獲得することができる。
７、直接に編集するか或いは入力する方法により前記前進速度比、左回転速度比、右回転速度比のうち少なくとも１つを調節する。走行環境がよくない環境において、ロボットが駆動により走行する速度を調節することにより、高速度下の適用性を更に向上させ、走行中の車両の安定性と協調性を向上させることができる。
本発明の制御システムとモジュラーロボットによっても前記発明の効果を獲得することができる。
本発明の第一実施例に係るロボット制御方法を示す流れ図である。 本発明の第一実施例に係るロボットの直行姿勢を示す図である。 本発明の第一実施例に係るロボットの右回転姿勢を示す図である。 本発明の第一実施例に係るロボット制御方法のステップＴ０中のサブプロセスを示す図である。 本発明の第一実施例に係るロボット制御方法のステップＴ２中のサブプロセスを示す図である。 本発明の第一実施例に係るロボット制御方法の変形例のステップＴ２中のサブプロセスを示す図である。 本発明の第一実施例に係るロボット制御方法において、スケールバーのスライドにより速度を設定するスケールバーを示す図である。 本発明の第一実施例に係るロボット制御方法においてカスタマイズ方法により速度を獲得するサブプロセスを示す図である。 本発明の第一実施例に係るロボット制御方法に形成される扇形区域を示す図である。 本発明の第一実施例に係るロボット制御方法に形成される円形区域を示す図である。 本発明の第二実施例に係るロボット制御システムのモジュール構造を示す図である。 本発明の第三実施例に係るロボット制御システムのモジュール構造を示す図である。 本発明の第三実施例に係るロボット制御システムの制御装置の表示パネルのインターフェイスを示す図である。 本発明の第三実施例に係るロボット制御システムの制御装置の表示パネルの他のインターフェイスを示す図である。 本発明の第三実施例に係るロボット制御システムの制御装置の表示パネルの他のインターフェイスを示す図である。
本発明の目的、技術的事項及び発明の効果をより詳細に理解してもらうため、以下、本発明の図面と実施例により本発明の事項をより詳細に説明する。注意すべきことは、本発明の下記具体的な実施例は、本発明を説明するものであり、本発明を限定するものでない。
＜第一実施例＞
図１を参照すると、本発明の第一実施例においてロボット制御方法を提供し、そのロボット制御方法はロボットが実施する動作を制御することに用いられる。前記ロボットは少なくとも１つの車輪と車輪に連結される本体を含む。前記ロボットは少なくとも１つの移動姿勢（Motion posture）を具備する。
他の実施例において、前記ロボットはモジュラーロボット（modular robot）であり、前記ロボットの本体は少なくとも２つのモジュラーユニット（modular unit）を含む。少なくとも２つのモジュラーユニットにおいて、１つのモジュラーユニットは車輪に連結され、各モジュラーユニットは１つの車輪に連結されかつ回転できる少なくとも１つのサブモジュールを含む。前記サブモジュールが１つであり、車輪も１つである場合、サブモジュールの一端は車輪に連結され、車輪はサブモジュールに相対して回転することができる。前記サブモジュールが１つであり、車輪が２つである場合、前記サブモジュールの両端は２つの車輪にそれぞれ連結される。モジュラーユニットの間に少なくとも２つのサブモジュールが取り付けられているとき、隣接している２つのサブモジュールは連結され、かつ１つのサブモジュールは他のサブモジュールに相対して回転することができる。例えば、２つのサブモジュールが同士に相対して回転するとき、各サブモジュールは同士に相対して回転できる上半球と下半球で構成されることが好ましい。その場合、１つの半球の両端は前記２つの車輪にそれぞれ連結される。各サブモジュールは少なくとも１つのドッキング部を含み、各ドッキング部上にはインターフェース（interface）が形成され、各インターフェースは唯一のインターフェイス識別情報（Interface identification information）を具備し、モジュラーユニットとモジュラーユニットはドッキング部により連結される。各サブモジュールが少なくとも２つのドッキング部を含むとき、２つのモジュラーユニットは各モジュラーユニットのドッキング部により連結される。２つのモジュラーユニットが連結される位置には１つの仮想連結面（Virtual connection surface）が形成され、２つのモジュラーユニットは仮想連結面上において回転することができる。２つのモジュラーユニットにおいて少なくとも１つのモジュラーユニット上の他のドッキング部が位置している平面は仮想連結面と交差する。同様に、各車輪上には１つのドッキング部が設けられ、各ドッキング部上にはドッキングポート（docking port）が設けられ、各車輪は所定の識別情報を具備し、各ドッキングポートは唯一のインターフェイス識別情報を具備し、モジュラーユニットと車輪は各自のドッキングポートにより連結される。
下記説明と理解の容易性を向上させるため、以下、コンフィギュレーション（configuration）情報は、モジュール種類情報、位置情報、モジュール数量情報及び２つのサブモジュールの間の最初角度情報のうちいずれか一種または多種と、車輪の種類情報、位置情報、車輪数量情報及び車輪とサブモジュールとの間の最初角度情報のうちいずれか一種または多種とを含むと定義することができる。コンフィギュレーション情報は、前記事項にのみ限定されず、他の事項を更に含むことができる。例えば、車輪の数量が２つであるとき、車輪の種類情報は左車輪と右車輪を含むと定義し、車輪の数量が４つであるとき、車輪の種類情報は、左前車輪、右前車輪、左後車輪及び右後車輪を含むと定義することができる。車輪の種類情報に他の名称をつけることができ、車輪の選別と識別をすることができるものであれば任意の名称を付けることができる。コンフィギュレーション情報は隣接しているモジュラーユニットの間と／或いは車輪とサブモジュールとの間の連結関係情報を定義すうことに用いられる。位置情報は、隣接しているモジュラーユニットを連結させる２つのドッキング部のインターフェイス識別情報と、車輪とサブモジュールを連結させる２つのドッキング部のインターフェイス識別情報とを記録することに用いられる。各ドッキング部のインターフェイス識別情報は該ドッキング部が位置しているモジュラーユニット上の位置と車輪が前記サブモジュールに相対する位置とを意味する。各モジュラーユニットの位置情報と車輪が前記サブモジュールに相対する位置情報は三次元コンフィギュレーションまたは平面型コンフィギュレーション中の絶対的位置を意味する。同類のモジュラーユニットは同様のモジュール種類情報を具備する。例えば、細胞質体（cell body）は同様のモジュール種類情報を具備し、細胞モノマー（Cell monomer）は同様のモジュール種類情報を具備し、細胞質体のモジュール種類情報と細胞モノマーのモジュール種類情報は異なっている。細胞モノマーが複数の種類を具備するとき、同類の細胞モノマーは同様のモジュール種類情報を具備し、種類が異なっている細胞モノマーのモジュール種類情報は異なっている。したがって、モジュール種類情報を識別することによりモジュラーユニットのモジュール種類情報を把握することができる。２つのサブモジュールの間の最初角度情報はモジュラーユニットの上下の２つのサブモジュールの間の相対的角度値（Relative angle value）を指し、モジュール数量情報はモジュラーユニットの数量を指す。隣接している２つのモジュラーユニットの間において、２つのモジュラーユニット連結されている２つのドッキング部のインターフェイス識別情報を過程はフェースアイデンティフィケーション（face identification）をする過程であり、フェースアイデンティフィケーションをすることによりモジュラーユニットの位置情報を獲得することができる。注意すべきことは、その定義を本発明の他の実施例にも用いることができる。
前記ロボット制御方法は下記ステップを含む。
Ｔ１において、ロボットを提供する。前記ロボットは少なくとも１つの車輪を含み、前記ロボットは少なくとも１つの移動姿勢を具備する。
Ｔ２において、ロボットの移動姿勢を調節し、前記移動姿勢に対応する移動姿勢情報を記憶し、速度と前記移動姿勢情報により事前設定動作制御情報を形成する。
Ｔ３において、前記事前設定動作制御情報によりオペレーショナルモデル（Operational Model）を形成する。
Ｔ４において、前記オペレーショナルモデルは使用者の入力により実際の移動制御情報を出力することによりロボットの移動を制御する。
前記Ｔ１において、ロボットはリモート端末（remote terminal）と通信をすることができる。ロボットとリモート端末が通信をする必要がなく、ロボットが下記ステップの操作を実施することができるとき、ロボットは下記ステップのモジュラーユニットを直接操作することができる。
前記ステップＴ２において、ロボットの移動姿勢を制御し、前記移動姿勢に対応する移動姿勢情報を記憶し、速度と前記移動姿勢情報により事前設定動作制御情報を形成する。前記ロボットの移動姿勢は、前進姿勢、左回転姿勢、右回転姿勢、後退姿勢、左前向き姿勢、右前向き姿勢、左後向き姿勢、右後向き姿勢及び停止のうちいずれか一種または多種を含むと定義する。それらに対応する移動姿勢情報は、前進姿勢情報、左回転姿勢情報及び右回転姿勢情報を含む。
図２Ａと図２Ｂを参照すると、本実施例の車輪の数量が４つであるときの移動姿勢を例として説明する。１つの座標系を構成し、その座標系は垂直であるＸ軸とＹ軸を含む。一列上の２つの車輪の中心連結線と前記Ｘ軸が重畳するとき、車輪は前進姿勢または後退姿勢（図２Ａに示すとおり）になり、２つの車輪の中心連結線と前記Ｘ軸との夾角Ｖが鋭角である（図２Ｂに示すとおり）とき、車輪は右回転姿勢または右前向き姿勢になり、２つの車輪の中心連結線と前記Ｘ軸との夾角Ｖが鈍角であるとき、車輪は左回転姿勢または左前向き姿勢になる（図示せず）と定義する。左後向き姿勢と右後向き姿勢は車輪の傾斜角度を定義することにより限定することができる。注意すべきことは、移動姿勢を定義する本実施例の方法は本発明の例示にしか過ぎないものであり、使用者は他の定義方法により移動姿勢を定義することもできる。前記ロボットは複数の移動姿勢を含み、ロボットの移動を制御するとき、ロボットを所定の移動姿勢に調節することができる。ロボット制御方法は下記ステップを含む。
ステップＴ１０において、前記ロボットの移動姿勢情報を獲得する。前記ステップＴ１０は前記ステップＴ１と前記ステップＴ２との間に位置する。ステップＴ１０において、リモート端末は前記ロボットの前記移動姿勢下の最初のバーチャルコンフィギュレーション情報（Virtual configuration information）を獲得する。前記バーチャルコンフィギュレーション情報は前記ロボットの前記移動姿勢下の移動姿勢情報を表す。複数のモジュラーユニットのうち少なくとも１つのモジュラーユニットまたは少なくとも１つの車輪は、ロボットの最初のバーチャルコンフィギュレーション情報を獲得した後、その最初のバーチャルコンフィギュレーション情報を記憶し、リモート端末に送信しない。前記最初のバーチャルコンフィギュレーション情報は、位置情報、モジュール種類情報、モジュール数量情報及び２つのサブモジュールの間の最初角度情報のうちいずれか一種または多種と、車輪の種類情報、位置情報、車輪数量情報及び車輪とサブモジュールとの間の最初角度情報のうちいずれか一種または多種と、隣接しているモジュラーユニットの間の連結関係を定義する情報のうちいずれか一種または多種とを含む。モジュラーユニットまたは車輪は無線送信手段によりそれらのモジュール種類情報を細胞質体に送信する。あらゆるモジュラーユニットまたは車輪がそれらの位置情報をリモート端末に送信すると、リモート端末はロボットのモジュール数量情報と車輪数量情報を獲得する。モジュラーユニットはその上の２つのサブモジュールの最初角度を検出するとともにその最初角度の最初角度情報を無線送信手段によりリモート端末に送信し、かつ車輪とサブモジュールの最初角度を検出するとともにその最初角度を無線送信手段によりリモート端末に送信する。最初のバーチャルコンフィギュレーション情報は最初バーチャルコンフィギュレーションの姿勢情報に対応する。バーチャルコンフィギュレーションを所定の移動姿勢に調節するとき、車輪と／或いはメインモジュールを回転させることによりそれらを所定の移動姿勢に調節することができる。所定の移動姿勢情報も、位置情報、モジュール種類情報、モジュール数量情報及び２つのサブモジュールの間の最初角度情報のうちいずれか一種または多種と、車輪の種類情報、位置情報、車輪数量情報及び車輪とサブモジュールとの間の最初角度情報のうちいずれか一種または多種と、隣接しているモジュラーユニットの間の連結関係を定義する情報のうちいずれか一種または多種とを含む。
図３を参照すると、ロボットの複数のモジュラーユニットは同様の複数のモジュラーユニットを含むか或いは異なっている複数のモジュラーユニットを含むことができる。複数のモジュラーユニットはリモート端末と通信をすることができる少なくとも１つのモジュラーユニットを含む。
本発明の実施例において、複数の前記モジュラーユニットは１つの細胞質体と少なくとも１つの細胞モノマーを含むことができる。即ち、ロボットは１つの細胞質体と少なくとも１つの細胞モノマーを含むことができる。１つの細胞質体と少なくとも１つの細胞モノマーが信号の送発信をする過程はつぎのとおりである。
前記細胞質体はリモート端末と通信をすることに用いられ、細胞質体に直接に連結される細胞モノマーを一級細胞モノマーに確定し、一級細胞モノマーに連結される細胞モノマーを二級細胞モノマーに確定し、Ｍ級細胞モノマーに連結される細胞モノマーを（Ｍ＋１）級細胞モノマーに確定する。Ｍは１より大きいか或いは等しい整数である。前記ロボットの最初のバーチャルコンフィギュレーション情報を獲得することは具体的に下記ステップを含む。
Ｔ１０１において、細胞質体はドッキング部によって信号を送信しかつその信号を細胞質体に連結される一級細胞モノマーに送信する。
Ｔ１０２において、一級細胞モノマーは信号を受信するとフェースアイデンティフィケーションをすることにより細胞質体が送信した信号のドッキング部のインターフェイス識別情報を獲得し、一級細胞モノマーは細胞質体が送信した信号のドッキング部のインターフェイス識別情報と一級細胞モノマーが受信した信号のドッキング部のインターフェイス識別情報を細胞質体に送信することにより一級細胞モノマーの位置情報を獲得する。
Ｔ１０３において、Ｍ級細胞モノマーは信号を（Ｍ＋１）級細胞モノマーを送信する。
Ｔ１０４において、（Ｍ＋１）級細胞モノマーは信号を受信するとフェースアイデンティフィケーションをすることによりＭ級細胞モノマーが送信した信号のドッキング部のインターフェイス識別情報を獲得し、（Ｍ＋１）級細胞モノマーはＭ級細胞モノマーが送信した信号のドッキング部のインターフェイス識別情報とＭ級細胞モノマーが受信した信号のドッキング部のインターフェイス識別情報を細胞質体に送信する。
細胞質体が一級細胞モノマーに送信した信号とＭ級細胞モノマーが（Ｍ＋１）級細胞モノマーに送信した信号とは電気信号であることが好ましいが、無線であることもできる。ロボットが細胞質体と一級細胞モノマーのみを含むとき、前記ステップＴ１０３とステップＴ１０４を省略することができる。
ロボットの複数のモジュラーユニットが同様のモジュラーユニッを含むとき、いずれか１つのモジュラーユニットをメインモジュラーユニットに確定する。即ち前記細胞質体に確定する。メインモジュラーユニットに直接に連結されるモジュラーユニットは一級細胞モノマーであり、一級細胞モノマーに連結されるモジュラーユニットは二級細胞モノマーであり、Ｍ級細胞モノマーに連結されるモジュラーユニットは（Ｍ＋１）級細胞モノマーである。Ｍは１より大きいか或いは等しい整数である。その場合も前記ステップＴ１０１～Ｔ１０４を実施する。本発明の変形例において、多級細胞モノマーは各自の位置情報をリモート端末に直接に送信するが、メインモジュラーユニットに送信しない。
以上のとおり、ロボットの複数のモジュラーユニットの位置情報を獲得する過程において、モジュラーユニットはそのモジュラーユニットに連結されている隣接のモジュラーユニットのドッキング部のインターフェイス識別情報を識別し、かつ隣接のモジュラーユニットのドッキング部のインターフェイス識別情報と隣接のモジュラーユニットに連結されるモジュラーユニットのドッキング部のインターフェイス識別情報によりその位置情報を獲得する。
注意すべきことは、ロボットの車輪の位置情報を獲得する過程は前記複数のモジュラーユニットの位置情報を獲得する過程と同一であることができる。その場合、いずれか１つの車輪は細胞質体であり、細胞質体に直接に連結されるモジュラーユニットまたは車輪は一級細胞モノマーであると定義することができる。具体的な識別過程は前記過程と同一であるので、ここで再び説明しない。
注意すべきことは、ロボットが非モジュラーロボットであっても、依然として、複数のモジュールの間の方法によりロボットの車輪と本体との間の位置情報と角度情報を獲得し、かつその位置情報と角度情報により前記ロボットの姿勢情報を表すことができる。
本発明の他の実施例において、リモート端末により各モジュラーユニットと車輪の角度情報、位置情報等を直接に獲得し、かつリモート端末により所定の角度情報、位置情報等を処理した後、モジュラーロボットの現在のコンフィギュレーション情報を獲得することにより、モジュラーロボットの現在のエンティティーコンフィギュレーション（Entity configuration）を識別することもできる。
前記ステップＴ１０１を実施する前に下記ステップＴ１００を実施するか或いは前記ステップＴ１０１と下記ステップＴ１００を同時に実施することができる。
ステップＴ１００において、モジュラーユニットまたは車輪は放送信号を送信することにより各細胞モノマーがフェースアイデンティフィケーションをするように知らせる。モジュラーユニットとモジュラーユニットは無線通信手段により通信をし、無線通信手段は、wifi通信方法、ブルートゥース（登録商標）通信方法またはzigbee通信方法であることができるが、zigbee通信方法を用いることが好ましい。モジュラーユニットまたは車輪は、それらに連結されている他のモジュラーユニットに放送信号を先に送信することにより、他のモジュラーユニットがフェースアイデンティフィケーションをするように知らせる。他のモジュラーユニットは電気信号を受信するとフェースアイデンティフィケーションを始まる。
前記ステップＴ１０１において、細胞質体上の各ドッキング部はいろいろな電気信号を複数の一級細胞モノマーに送信し、前記ステップＴ１０２において、複数の一級細胞モノマーは受信した電気信号が異なることにより一級細胞モノマーに連結された細胞質体のドッキング部のインターフェイス識別情報を獲得する。各一級細胞モノマーは電気信号を送信する細胞質体のドッキング部のインターフェイス識別情報と電気信号を受信する一級細胞モノマーのドッキング部のインターフェイス識別情報とを細胞質体に送信し、細胞質体は計算により前記一級細胞モノマーの位置情報を獲得する。複数の一級細胞モノマーが同様の動作をすることにより、細胞質体は複数の一級細胞モノマーの位置情報を獲得することができる。同様に、ステップＴ１０３とＴ１０４において、Ｍ級細胞モノマー上の各ドッキング部はいろいろな電気信号を複数の（Ｍ＋１）級細胞モノマーに送信し、複数の（Ｍ＋１）級細胞モノマーは受信した電気信号が異なることにより（Ｍ＋１）級細胞モノマーに連結されたＭ級細胞モノマーのドッキング部のインターフェイス識別情報を獲得する。各（Ｍ＋１）級細胞モノマーは電気信号を送信するＭ級細胞モノマーのドッキング部のインターフェイス識別情報と電気信号を受信する（Ｍ＋１）級細胞モノマーのドッキング部のインターフェイス識別情報とを細胞質体に送信し、細胞質体は計算により前記（Ｍ＋１）級細胞モノマーの位置情報を獲得する。複数の（Ｍ＋１）級細胞モノマーが同様の動作をすることにより、細胞質体は複数の（Ｍ＋１）級細胞モノマーの位置情報を獲得することができる。所定のフェースアイデンティフィケーションをすることにより細胞質体は各細胞モノマーの位置情報を獲得し、それによりロボットのコンフィギュレーション情報を獲得し、かつロボットの移動姿勢情報を獲得することができる。
細胞質体または細胞モノマーがいろいろな電気信号を複数の下級細胞モノマーに同時に送信するとき、複数の下級細胞モノマーはいろいろな電気信号を送信した細胞質体または細胞モノマーのドッキング部のインターフェイス識別情報により、その位置情報を細胞質体に時間的にフィードバックするか或いは、細胞質体または細胞モノマーは同様であるか或いは異なる電気信号を複数の下級細胞モノマーに時間的に送信し、複数の下級細胞モノマーは電気信号を受信したタイミングによりその位置情報を細胞質体に時間的にフィードバックする。例えば、細胞質体上には２つのドッキング部が設けられ、インターフェイス識別情報をそれぞれ１と２に定義し、細胞質体は２つの相違の電気信号を細胞質体に連結されている２つの一級細胞モノマーに送信し、ドッキング部１に連結された一級細胞モノマーがその位置情報を先にフィードバックし、ステップＴ０１が実施された後（具体的な時間は使用者が楽に調節することができる）、ドッキング部２に連結された一級細胞モノマーがその位置情報をフィードバックするように設定する。
前記ステップＴ１０２とステップＴ１０３との間に位置する下記ステップを更に含む。
ステップＴ１０２ａにおいて、細胞質体は、電気信号の送信を停止させ、かつ細胞質体に直接に連結される一級細胞モノマーが電気信号を一級細胞モノマーに直接に連結される二級細胞モノマーに送信するように知らせる。ステップＴ１０２ａにおいて、細胞質体は放送信号により一級細胞モノマーに通知を送信することが好ましい。Ｍ級細胞モノマーが電気信号を送信する前、細胞質体は、Ｍ級細胞モノマーの複数のドッキング部のインターフェイス識別情報と放送信号を送信する方法により、Ｍ級細胞モノマーが電気信号を複数の（Ｍ＋１）級細胞モノマーに送信することを時間的に制御する。Ｍ級細胞モノマーが複数の（Ｍ＋１）級細胞モノマーに送信した電気信号は同様の電気信号であるか或いは相違の電気信号であることができる。Ｍ級細胞モノマーが複数の（Ｍ＋１）級細胞モノマーに送信した電気信号は相違の電気信号であることが好ましい。
前記ステップＴ１０２とＴ１０４において、細胞質体は、細胞モノマーが送信した位置情報を受信すると、各細胞モノマーに番号をつけ、かつ各細胞モノマーの位置情報と番号を一緒に記憶する。細胞モノマーとリモート端末が通信をするとき、細胞質体は各細胞モノマーの位置情報と番号をリモート端末に送信する。リモート端末が動作制御情報を細胞質体に送信するとき、細胞質体はいろいろな番号により制御情報を分解するとともに分解された制御情報を番号により所定の細胞モノマーにそれぞれ送信する。
前記ステップＴ１０において、リモート端末または最初のバーチャルコンフィギュレーション情報が記憶されているモジュラーユニットは最初のバーチャルコンフィギュレーション情報によりロボットの最初のバーチャルコンフィギュレーションを形成することができる。リモート端末は獲得した最初のバーチャルコンフィギュレーション情報に対して三次元シミュレーションまたは三次元モデリンク等を実施することによりロボットの最初のバーチャルコンフィギュレーションを形成する。最初のバーチャルコンフィギュレーションをリモート端末に表示することにより使用者はロボットの移動姿勢を随時に把握することができる。
前記ステップＴ２において、前記速度は前記ロボットの移動速度に係っているか或いは使用者のカスタマイズにより獲得することができる。前記ロボットの移動速度に係っている速度は前記ロボットが所定の動作姿勢下において移動するとき獲得する速度である。使用者のカスタマイズによる速度はオペレータインタフェース（Operator Interface）において編集または入力する速度であるか或いは他の定義方法による速度であることができる。注意すべきことは、車輪の数量が少なくも２つであるとき、一部分の車輪の速度は移動により獲得するものであり、他の部分の車輪の速度はカスタマイズにより獲得するものであることができる。
前記ステップＴ２において、使用者の駆動によりロボットが路面において走行するとき車輪の実際測定速度を測定することができる。その方法をテストドライブモード（Test drive mode）という。その目的は各車輪の間の速度比（velocity ratio）を獲得することにある。つぎに、その速度比により実際走行中の車輪の実際速度を設定する。テストドライブモードで各車輪の速度比を獲得することにより実際移動中の各車輪のバランスをとることができる。測定過程中の車輪の実際測定速度を獲得するため、各車輪に速度センサーを取り付けることができる。速度センサーにより各車輪の移動中の実際速度を獲得することができる。
本発明の変形例において、オペレーティングシステム（operating system）のアプリケーション（application、以下ＡＰＰと略称）によりロボットが移動するように制御することができる。
本発明の例示において、ロボットが路面において走行するように人工的に駆動することによりロボットの所定の速度を獲得するとき、前記ロボット制御方法は下記ステップを含む。
Ｔ１において、ロボットを提供する。前記ロボットは少なくとも１つの車輪を含み、前記ロボットは少なくとも１つの移動姿勢を具備する。
Ｔ２において、ロボットが所定の移動姿勢になるように制御し、前記移動姿勢に対応する移動姿勢情報を記憶し、所定の移動姿勢下のロボットが路面において走行するように駆動することにより車輪の所定の速度を獲得し、前記速度と前記移動姿勢情報により事前設定動作制御情報を形成する。
Ｔ３において、前記事前設定動作制御情報によりオペレーショナルモデルを形成する。
Ｔ４において、前記オペレーショナルモデルは使用者の入力により実際の移動制御情報を出力することによりロボットの移動を制御する。
図４を参照すると、前記ステップＴ２は下記ステップを含む。
Ｔ２１において、ロボットが前進動作をするように制御することにより各前記車輪の前進速度比を獲得し、前記前進姿勢情報と各前記車輪の前進速度比により前進動作の事前設定制御情報を確定する。
Ｔ２２において、ロボットが左回転動作をするように制御することにより各前記車輪の左回転速度比を獲得し、前記左回転姿勢情報と各前記車輪の左回転速度比により左回転動作の事前設定制御情報を確定する。
Ｔ２３において、ロボットが右回転動作をするように制御することにより各前記車輪の右回転速度比を獲得し、前記右回転姿勢情報と各前記車輪の右回転速度比により右回転動作の事前設定制御情報を確定する。
前記ステップＴ２１、Ｔ２２及びＴ２３において、ロボットが前進動作をするように制御すること、ロボットが左回転動作をするように制御すること及びロボットが右回転動作をするように制御することはいずれも、ロボットが路面において走行するように駆動する方法またはＡＰＰにより制御する方法を含む。
前記ロボットが所定の移動姿勢下において移動することにより速度を獲得するステップは下記方法により実施されることができる。前記車輪の数量が少なくとも２つであるとき、下記方法により前進速度比を獲得することができる。即ち、前記各車輪に対応する実際測定速度を獲得した後、前記各車輪の実際測定速度で計算をすることにより前記各車輪の間の速度比を獲得する。
具体的に、前記ステップＴ２１において、前進速度比を獲得し、１つの車輪の実際速度を確定した後、各車輪の間の速度比で計算をすることにより各車輪の速度を獲得し、かつその速度を事前設定動作制御情報を形成する速度にする。
左回転速度比と右回転速度比を獲得する方法は前進速度比を獲得する方法と同一であるので、ここで再び説明しない。
図５を参照すると、他の実施例において、前記ステップＴ２は下記ステップを含む。
Ｔ２４において、ロボットが前進動作をするように制御し、そのロボットの前進姿勢情報と最大前進速度を記憶する。前記前進姿勢情報及び最大前進速度と／或いはカスタマイズ速度により前進動作の事前設定制御情報を確定する。
Ｔ２５において、ロボットが左回転動作をするように制御し、そのロボットの左回転姿勢情報と最大左回転速度を記憶し、前記左回転姿勢情報及び最大左回転速度と／或いはカスタマイズ速度により左回転動作の事前設定制御情報を確定する。
Ｔ２６において、ロボットが右回転動作をするように制御し、そのロボットの右回転姿勢情報と最大右回転速度を記憶し、前記右回転姿勢情報及び最大右回転速度と／或いはカスタマイズ速度により右回転動作の事前設定制御情報を確定する。
前記ステップＴ２４、Ｔ２５及びＴ２６において、ロボットが前進動作をするように制御すること、ロボットが左回転動作をするように制御すること及びロボットが右回転動作をするように制御することはいずれも、ロボットが路面において走行するように駆動する方法またはＡＰＰにより制御する方法を含む。前記ロボットが所定の移動姿勢下において移動することにより速度を獲得するステップは下記方法により実施されることができる。いずれか１つの車輪の速度を車輪の実際移動過程中の実際最大速度に設定し、他の車輪の実際最大速度を速度比で換算することにより各車輪の最大前進速度、最大左回転速度、最大右回転速度を獲得する。前記最大速度は車を駆動するときの実際の移動速度により直接獲得するものであることもできる。
前記ステップＴ２１、Ｔ２２及びＴ２３において、車輪の間の速度比を計算するとき、前記速度比と使用者の実際経験値により各車輪の実際速度を修正するか或いは編集することができる。
図６を参照すると、本発明の他の実施例において、オペレータインタフェースには可視のスケールバー（Scale bar）Ｚが設けられ、前記スケールバーＺ上の制御点Ｆを制御することにより制御点Ｆが点Ｎと点Ｍとの間においてスケールバーＺに沿ってスライドするように制御する。Ｍ点は各車輪の最大速度比を表す。制御点Ｆが点Ｎから点Ｍにスライドするとき、点Ｎと点Ｍとの間の長さとスケールバー全体の長さの比率により各車輪の速度比を算出することができる。例えば、開始時の最大速度比は１０：９：８：９であり、制御点Ｆがスケールバーの中心までスライドするとき、開始時の最大速度比は５：４．５：４：４．５に変化する。
図７を参照すると、前記ステップＴ２における前記車輪が少なくとも２つであるとき、前記ステップＴ２４またはステップＴ２６において、使用者のカスタマイズにより速度を獲得する方法は下記ステップにより実施されることができる。
ステップＳ２１において、いずれか１つの車輪が走行するときの最大実際速度と各車輪の速度比を設定する。
ステップＳ２２において、速度比を換算することにより他の車輪の最大実際速度を獲得する。
ステップＳ２１において、ロボットと信号の送発信をする制御装置により、いずれか１つの車輪の実際の移動過程中の最大実際速度と各車輪の速度比を設定することができる。前記制御装置はリモート端末にインストールされるＡＰＰであることができる。リモート端末は、携帯電話、IPAD、コンピュータまたは他の装置であることができる。注意すべきことは、速度比により各車輪の速度を設定した後所定の車輪の速度をそれぞれ調節するか或いは、各車輪の速度を直接に設定した後各車輪の速度比を設定しなくてもよい。
図８を参照すると、図８を参照すると、１つの座標系を構成し、その座標系は垂直であるＸ軸とＹ軸を含む。座標系の原点を中心として円形区域または扇形区域を形成し、その円形区域または扇形区域により操作制御区域を形成する。前記扇形区域は第一カドラント（quadrant）と第二カドラントに位置している区域を含む。図８の扇形区域はＯＰＱである。
ロボットが前進姿勢になっているとき、ロボットが原点Ｏから頂点Ａまで移動するように駆動する。それによりロボットは前進移動をし、ロボットが原点Ｏに位置しているときその速度は０であり、ロボットが頂点Ａまで移動するときその速度は最大速度になる。そのときの最大速度をＶ１と定義する。
ロボットが左回転姿勢になっているとき、ロボットが円弧に沿って頂点Ａから左側端部Ｑまで移動するように駆動する。ロボットが左側端部Ｑまで移動するときその速度は最大速度になる。そのときの最大速度をＶ２と定義する。
ロボットが右回転姿勢になっているとき、ロボットが円弧に沿って頂点Ａから右側端部Ｐまで移動するように駆動する。ロボットが右側端部Ｐまで移動するときその速度は最大速度になる。そのときの最大速度をＶ３と定義する。注意すべきことは、ロボットが前記座標系において前進移動、左回転移動及び右回転移動をすることを例として説明してきたが、ロボットの実際移動路線は図面の移動路線から若干離れるか或いはロボットはカスタマイズの軌跡に沿って移動することができる。
図８を参照すると、ステップＴ３は下記ステップを含む。
Ｔ３１において、１つの座標系を構成し、座標系の原点を中心として円形区域または扇形区域を形成し、その円形区域または扇形区域により操作制御区域を形成する。前記扇形区域は第一カドラントと第二カドラントに位置している区域を含み、操作制御区域のＯＰＱを例として説明する。
Ｔ３２において、前記前進動作の事前設定制御情報、左回転動作の事前設定制御情報及び右回転動作の事前設定制御情報を操作制御区域の上部頂点、左側頂点及び右側頂点にそれぞれマッピング（mapping）する。各頂点上の事前設定動作制御情報は速度の数値、姿勢情報等を含む。
ステップＴ３は下記ステップを含む。
Ｔ３３において、使用者は座標系に位置している所定の制御点を入力し、前記制御点が第一カドラントと第二カドラント内に位置しているとき、第一カドラント内に位置している制御点は右前向き移動の制御点であり、前記前進動作の事前設定制御情報と右回転動作の事前設定制御情報により内挿補間（interpolation）をすることにより右前向き移動の事前設定制御情報を獲得する。
第二カドラント内に位置している制御点は左前向き移動の制御点であり、前記前進動作の事前設定制御情報と左回転動作の事前設定制御情報により内挿補間をすることにより左前向き移動の事前設定制御情報を獲得する。
前記座標系のＹ軸上に位置している制御点は前記前進動作の事前設定制御情報により前記制御点から原点までの距離を換算することにより獲得するものであり、前記座標系の円弧ＡＱ上に位置している制御点は前記左回転動作の事前設定制御情報により前記制御点と前記頂点Ａとの間の円弧の距離を換算することにより獲得するものであり、前記座標系の円弧ＡＰ上に位置している制御点は前記右回転動作の事前設定制御情報により前記制御点と前記頂点Ａとの間の円弧の距離を換算することにより獲得するものである。
前記ステップにおいて、第二カドラント内に位置している制御点Ｘ１を例として説明する。制御点Ｘ１の速度を計算する過程はつぎのとおりである。円弧ＡＡＯの長さによって換算をすることにより前記ＡＯ箇所の速度値ＶＡＯを獲得し、前記０１から前記原点までの距離によりＶＡＯの換算をする。姿勢情報は直行姿勢から回転角度＜１°である回転角度でゆっくり回転する。
図８を参照すると、ステップＴ３は下記ステップを含む。
Ｔ３４において、前記前進動作の事前設定制御情報を前記操作制御区域の下部頂点に挿入することにより後退動作の事前設定制御情報を形成する。
前記後退動作の事前設定制御情報と左回転動作の事前設定制御情報を前記操作制御区域の第三カドラントに挿入することにより左後向き動作の事前設定制御情報を形成する。
前記後退動作の事前設定制御情報と右回転動作の事前設定制御情報を前記操作制御区域の第四カドラントに挿入することにより右後向き動作の事前設定制御情報を形成する。
図９を参照すると、前記扇形区域は第三カドラントと第四カドラントに位置している区域を含み、扇形区域の第一カドラントと第四カドラントとの間及び第二カドラントと第三カドラントとの間には制御点が設けられていない空白区域ＱＯＱ１とＰＯＰ１が存在する。使用者は空白区域によりロボットを制御することができない。
図９を参照すると、使用者のオペレータインタフェースには所定のオペレーティング部が設けられ、前記オペレーティング部は座標系上の円形区域と扇形区域に対応する。
前記ステップＴ４は下記ステップを含む。
Ｔ４１において、オペレーティング部上において操作をすることにより（所定の指令を）入力することができる。
Ｔ４２において、オペレーショナルモデルは入力された所定の制御点により計算をすることにより実際移動の制御情報を獲得し、その実際移動の制御情報によりロボットが所定の移動をするように制御する。
前記ステップＴ４１において、使用者は前記オペレーティング部上の円形または扇形の操作制御区域をクリックすることにより操作制御信号を形成する。各細胞モノマーと各車輪上には角度検出センサーと速度検出センサーが取り付けられている。
＜第二実施例＞
図１０を参照すると、本発明の第二実施例においてロボット制御システム３０を更に提供する。前記ロボット制御システム３０は少なくとも１つの車輪と本体で構成されるロボットを制御することに用いられる。前記ロボット制御システム３０は記憶モジュール３１とモデル形成モジュール３３を含む。
前記記憶モジュール３１はロボットの移動姿勢に対応する移動姿勢情報と事前設定動作制御情報を記憶することに用いられる。
前記モデル形成モジュール３３は前記事前設定動作制御情報によりオペレーショナルモデルを形成することに用いられる。
前記ロボット制御システム３０は各車輪上に取り付けられる速度センサーを更に含む。前記速度センサーはエンコーディングディスクエンコーダー（encoding disk encoder）であることができ、前記速度センサーで車輪の実際速度を測定することができる。車輪の実際速度は車輪の線速度（linear velocity）と角速度（angular velocity）を含む。
＜第三実施例＞
図１１を参照すると、本発明の第三実施例においてロボット制御システム４０を更に提供する。前記ロボット制御システム４０は、ロボット４１、記憶装置４３及び１つまたは複数のプログラムを更に含む。
ロボット４１は本体と当該本体に連結される少なくとも１つの車輪組で構成され、組み立てられたばかりのロボット４１は最初の構造を有している。
１つまたは複数の前記プログラムは前記記憶装置４３に記憶され、記憶装置４３とモジュラーユニットが通信をすることにより前記プログラムは下記ステップを実施することができる。
前記移動姿勢に対応する移動姿勢情報を記憶し、速度と前記移動姿勢情報により事前設定動作制御情報を形成する。
前記事前設定動作制御情報によりオペレーショナルモデルを形成する。
前記オペレーショナルモデルは使用者の入力により実際の移動制御情報を出力することによりロボットの移動を制御する。
他の実施例において、前記ロボットはモジュラーロボットであるとき、前記本体は複数のモジュラーユニットを含み、車輪はモジュラーユニットに連結される。
前記複数のモジュラーユニットは１つの細胞質体と少なくとも１つの細胞モノマーを含み、各各ドッキング部は唯一のインターフェイス識別情報を具備し、細胞質体に直接に連結される細胞モノマーを一級細胞モノマーに確定する。ロボットの最初のバーチャルコンフィギュレーション情報を獲得することは具体的に下記ステップを含む。
細胞質体はドッキング部によって信号を送信しかつその信号を細胞質体に連結される一級細胞モノマーに送信する。
一級細胞モノマーは信号を受信するとフェースアイデンティフィケーションをすることにより細胞質体が送信した信号のドッキング部のインターフェイス識別情報を獲得し、一級細胞モノマーは細胞質体が送信した信号のドッキング部のインターフェイス識別情報と一級細胞モノマーが受信した信号のドッキング部のインターフェイス識別情報を細胞質体に送信することにより一級細胞モノマーの位置情報を獲得する。
前記ロボット制御システム４０は制御装置４５を更に含み、前記制御装置４５と前記ロボット４１は信号の送発信を実施することができる。
前記制御装置４５はリモート端末上に取り付けられる。リモート端末は、携帯電話、タブレットまたはコンピュータ等の電子装置である。図１２Ａ、図１２Ｂ及び図１２Ｃを参照すると、前記制御装置４５は表示パネル４５１を含み、使用者は前記表示パネル４５１を制御することにより所定の移動姿勢下の事前設定動作制御情報を編集、記憶するか或いは設定することができる。表示パネル４５１上には、移動姿勢設定区域Ａ、速度設定区域Ｂ、バーチャルコンフィギュレーション表示区域Ｃ、ビデオ再生操作区域Ｄ及び編集済ハンドルＥが設けられている。移動姿勢設定区域Ａは第一編集ボタンに対応し、速度設定区域Ｂは第二編集ボタンに対応する。以下、表示パネル４５１の表示インタフェースにより操作をする過程を説明する。前進姿勢の事前設定動作制御情報を設定する必要があるとき、移動姿勢設定区域Ａをクリックすることにより図１２Ｂのインタフェースに進入する。つぎに、ビデオ再生操作区域Ｄの教学に従ってコンフィギュレーションを操作することにより前記ロボットが前進姿勢になるように調節し、かつその前進姿勢に対応する移動姿勢情報を記憶する。動画フレームを記憶した後、速度設定区域Ｂをクリックすることにより、ロボットが前進するように駆動することによりロボットの速度を獲得するか或いは、使用者のカスタマイズにより前記速度を獲得することができる。速度を調節した後、その速度を記憶する。前記第一編集ボタンはロボットが所定の移動姿勢になるように起動するものであり、第二編集ボタンは車輪の速度を設定するものである。
右回転姿勢と右回転姿勢を設定する方法は前進姿勢を設定する方法と同様であるので、ここで再び説明しない。左前向き姿勢、右前向き姿勢、左後向き姿勢及び右後向き姿勢の事前設定動作制御情報を形成する方法は第一実施例の形成方法と同様であるので、ここで再び説明しない。図１２ｃを参照すると、所定の移動姿勢に対応する事前設定動作制御情報を編集するとき、制御装置４５上には所定のオペレーティング部が設けられ、前記オペレーティング部は座標系上の円形区域と扇形区域に対応する。使用者はオペレーティング部上において操作をすることにより入力を形成し、オペレーショナルモデルは入力された所定の制御点により計算をすることにより実際移動の制御情報を獲得し、その実際移動の制御情報によりロボットが所定の移動をするように制御する。
前記表示パネル４５１上には少なくとも１つのスケールバーが設けられ、使用者は前記スケールバーを制御することにより前記前進速度比、左回転速度比、右回転速度比のうち少なくとも１つを調節する。
＜第四実施例＞
本発明の第四実施例においてモジュラーロボットを提供する。前記モジュラーロボットは本発明の第一実施例及びその変形例に係る前記ロボット制御方法を実施することに用いられる。
以上、本発明の好適な実施例を説明してきたが、本発明は前記実施例にのみ限定されるものでない。本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意の変更、代替及び改良をすることができ、それらがあっても本発明に含まれることは勿論である。

Claims (8)

  1. ロボットを提供するステップであって、
    制御装置が、ロボットの移動姿勢を調節し、前記移動姿勢に対応する移動姿勢情報を記憶し、速度と前記移動姿勢情報により事前設定動作制御情報を形成するステップＴ２と、
    制御装置が、前記事前設定動作制御情報によりオペレーショナルモデルを形成するステップＴ３とを含み、
    前記オペレーショナルモデルは、使用者の入力により実際の移動制御情報を出力することによりロボットの移動を制御するように構成され、
    前記ロボットは、少なくとも１つの車輪を含み、前記ロボットは少なくとも１つの移動姿勢を具備し、
    前記ステップＴ２において、速度と前記移動姿勢情報により事前設定動作制御情報を形成することについて、前記速度は、前記制御装置が、所定の移動姿勢で走行するように前記ロボットを駆動することにより獲得された速度であるか、または、使用者のカスタマイズによりに獲得される速度であり、
    前記車輪は少なくとも２つが取り付けられ、前記移動姿勢は、前進姿勢、左回転姿勢及び右回転姿勢を含み、所定の移動姿勢情報は、前進姿勢情報、左回転姿勢情報及び右回転姿勢情報を含み、
    前記ステップＴ２は下記ステップＴ２１、ステップＴ２２及びステップＴ２３を更に含み、
    ステップＴ２１において、ロボットが前進動作をするように制御することにより各前記車輪の前進速度比を獲得し、前記前進姿勢情報と各前記車輪の前進速度比により前進動作の事前設定制御情報を確定し、
    ステップＴ２２において、ロボットが左回転動作をするように制御することにより各前記車輪の左回転速度比を獲得し、前記左回転姿勢情報と各前記車輪の左回転速度比により左回転動作の事前設定制御情報を確定し、
    ステップＴ２３において、ロボットが右回転動作をするように制御することにより各前記車輪の右回転速度比を獲得し、前記右回転姿勢情報と各前記車輪の右回転速度比により右回転動作の事前設定制御情報を確定し、
    前記ステップＴ２は下記ステップＴ２４、ステップＴ２５及びステップＴ２６を更に含み、
    ステップＴ２４において、ロボットが前進動作をするように制御し、そのロボットの前進姿勢情報と最大前進速度を記憶し、前記前進姿勢情報及び最大前進速度と／或いはカスタマイズ速度により前進動作の事前設定制御情報を確定し、
    ステップＴ２５において、ロボットが左回転動作をするように制御し、そのロボットの左回転姿勢情報と最大左回転速度を記憶し、前記左回転姿勢情報及び最大左回転速度と／或いはカスタマイズ速度により左回転動作の事前設定制御情報を確定し、
    ステップＴ２６において、ロボットが右回転動作をするように制御し、そのロボットの右回転姿勢情報と最大右回転速度を記憶し、前記右回転姿勢情報及び最大右回転速度と／或いはカスタマイズ速度により右回転動作の事前設定制御情報を確定し、
    前記ステップＴ３は下記ステップＴ３１とステップＴ３２を更に含み、
    ステップＴ３１において、１つの座標系を構成し、座標系の原点を中心として円形区域または扇形区域を形成し、その円形区域または扇形区域により操作制御区域を形成し、前記扇形区域は第一カドラントと第二カドラントに位置している区域を含み、
    ステップＴ３２において、前記前進動作の事前設定制御情報、左回転動作の事前設定制御情報及び右回転動作の事前設定制御情報を操作制御区域の上部頂点、左側頂点及び右側頂点にそれぞれマッピングし、
    前記ステップＴ３は下記ステップＴ３３を更に含み、
    ステップＴ３３において、使用者は座標系に位置している所定の制御点を入力し、前記制御点が第一カドラントと第二カドラント内に位置しているとき、第一カドラント内に位置している制御点は右前向き移動の制御点であり、前記前進動作の事前設定制御情報と右回転動作の事前設定制御情報により内挿補間をすることにより右前向き移動の事前設定制御情報を獲得し、
    第二カドラント内に位置している制御点は左前向き移動の制御点であり、前記前進動作の事前設定制御情報と左回転動作の事前設定制御情報により内挿補間をすることにより左前向き移動の事前設定制御情報を獲得し、
    前記座標系のＹ軸上に位置している制御点は前記前進動作の事前設定制御情報により前記制御点から原点までの距離を換算することにより獲得するものであり、
    前記扇形区域は第三カドラントと第四カドラントに位置している区域を含み、扇形区域の第一カドラントと第四カドラントとの間及び第二カドラントと第三カドラントとの間には制御点が設けられていない空白区域が存在し、
    前記ステップＴ３はステップＴ３４を更に含み、
    前記ステップＴ３４において、前記前進動作の事前設定制御情報を前記操作制御区域の下部頂点に挿入することにより後退動作の事前設定制御情報を形成し、
    前記後退動作の事前設定制御情報と左回転動作の事前設定制御情報を前記操作制御区域の第三カドラントに挿入することにより左後向き動作の事前設定制御情報を形成し、
    前記後退動作の事前設定制御情報と右回転動作の事前設定制御情報を前記操作制御区域の第四カドラントに挿入することにより右後向き動作の事前設定制御情報を形成することを特徴とするロボット制御方法。
  2. 前記制御装置の使用者のオペレータインタフェースには所定のオペレーティング部が設けられ、前記オペレーティング部は座標系上の円形区域と扇形区域に対応し、
    前記制御装置は、オペレーショナルモデルがオペレーティング部から入力された所定の制御点により計算をすることにより実際移動の制御情報を獲得し、それによりロボットが所定の移動をするように制御することを特徴とする請求項１に記載のロボット制御方法。
  3. 事前設定調節比例により前記前進速度比、左回転速度比、右回転速度比のうち少なくとも１つを調節することを特徴とする請求項２に記載のロボット制御方法。
  4. ロボット、記憶装置及び１つまたは複数のプログラムを含み、
    前記ロボットは本体と当該本体に連結される少なくとも１つの車輪組で構成され、かつ最初の構造を有しており、
    １つまたは複数の前記プログラムは前記記憶装置に記憶され、前記記憶装置とモジュラーユニットが通信をすることにより前記プログラムは請求項１に記載のロボット制御方法を実施することを特徴とするロボット制御システム。
  5. 前記本体は複数のモジュラーユニットを含み、前記ロボット制御システムは制御装置を更に含み、前記制御装置と前記ロボットは信号の送発信をし、前記制御装置は表示パネルを含み、前記表示パネル上には少なくとも１つのオペレーティング部が設けられ、使用者は前記オペレーティング部を制御することによりロボットの移動を制御することを特徴とする請求項４に記載のロボット制御システム。
  6. 前記本体は複数のモジュラーユニットを含み、前記ロボット制御システムは制御装置を更に含み、前記制御装置と前記ロボットは信号の送発信をし、前記制御装置は表示パネルを含み、前記表示パネル上には少なくとも１つのスケールバーが設けられ、使用者は前記スケールバーを制御することにより前記前進速度比、左回転速度比、右回転速度比のうち少なくとも１つを調節することを特徴とする請求項５に記載のロボット制御システム。
  7. 前記表示パネルには第一編集ボタンと第二編集ボタンが設けられ、前記第一編集ボタンはロボットが所定の移動姿勢になるように起動するものであり、前記第二編集ボタンは車輪の速度を設定するものであることを特徴とする請求項６に記載のロボット制御システム。
  8. 請求項１に記載のロボット制御方法を実施することを特徴とするモジュラーロボット。
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