KR100423592B1 - 알에프 통신을 사용한 학습 가능한 인공지능 장난감로봇작동시스템 및 그 동작방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 불루투스(Blue-Tooth) 또는 알에프(RF) 통신을 적용하여 일반적인 장난감을 학습 가능한 인공지능 장난감 로봇시스템 및 그 동작방법에 관한 것으로, 특히 장난감 로봇을 사용자가 인공지능 프로그램으로 학습시켜 여러 가지 지능을 가지게 하는 것이다.
상기 목적을 위한 본 발명은 인공지능 프로그램이 내장되고 인공지능 스크립트 언어를 해독하는 마이크로 프로세서와, 상기 마이크로 프로세서와 연결된 메모리부 및 음성처리부와, 로봇의 동작을 제어하는 제어부와, 컴퓨터와의 Blue-Tooth 또는 RF통신을 위한 Blue-Tooth 또는 RF 송수신부를 내장한 장난감 로봇과; 인공지능 스크립트 프로그램이 내장된 컴퓨터를 쌍방향 통신이 이루어지게 하여 로봇을 학습케 함으로서 인공지능을 가지게 함을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 Blue-Tooth(블루투스) 또는 RF 통신을 사용한 학습 가능한 인공지능 장난감 로봇 및 그 동작방법에 관한 것이다.
현재 알려진 무선 장난감은 사용자가 리모콘을 가지고 제어하는 단순한 시스템 양태를 가지고 있다.
이와 같은 무선 장난감은 리모콘의 제어에 따라 움직이고 말하는 정도의 것이어서 어린이의 놀이감으로서는 매우 흡족한 것이나, 컴퓨터의 발전과 더불어 전자산업의 발전을 통해 보다 많은 기능을 가지는 장난감의 출현을 기대하고 있는 실정이다.
이러한 실정을 감안하여 로봇을 이용한 장난감이 출현된바 있으나, 이러한 장난감은 대부분 단독으로 작동되고 단순한 음성 인식과 합성을 하는 제품이면서도 고가로 판매되고 있다.
본 발명은 다양한 지능을 가지는 로봇을 저가로 제작함을 목적으로 한다.
본 발명은 장난감 로봇을 사용자가 프로그램으로 학습시켜 여러 가지 지능을 가지게 함을 기술적 과제로 삼는다.
상기 과제를 위한 본 발명은 장난감 로봇 내부에 기본적인 시스템을 갖추어 단독으로 동작하고 말을 할 수 있게 하는 것을 기본으로 하고, 컴퓨터와 장난감 로봇 상호간 통신을 수행하게 하되, 인공지능 프로그램을 통해 로봇을 학습시키도록 하는 것이다.
본 발명을 구체적으로 설명하면, 컴퓨터와 장난감 본체가 통신을 하여 명령을 주고 학습을 시키는 호스트 컴퓨터를 하나의 시스템으로 구성한다.
상기 장남감 본체는 기본적으로 단독 동작 가능하도록 내부에 CPU와 기타 구동장치를 포함하고 저용량의 메모리와 통신을 위한 Blue-Tooth 또는 RF모듈을 내장함을 기본으로 한다. 또한, 장난감 본체는 사람의 음성을 인식할 수 있는 음성인식 인터페이스와 말을 할 수 있는 음성합성 인터페이스를 내장하여 기본적으로 몇 가지의 음성 재생과 음성인식을 할 수 있다. 또한 여러 가지 센서를 내장하여 장난감으로서의 역할과 가정의 보안 시스템으로 동작할 수 있도록 시스템을 구성한다.
현재의 장난감 로봇은 인공지능 프로그램을 사용한다고 해도 메모리나 CPU의 용량에 따라 동작하는 폭이 매우 차이가 나기 때문에 이러한 메모리나 CPU의 기능을 좀더 효과적으로 운용하기 위하여 장난감 로봇에 기본적인 프로세서와 제어 장치만을 두고 컴퓨터와 Blue-Tooth 또는 RF 통신모듈을 통한 인공지능 스크립트 언어의 송·수신에 의해 모든 작동을 수행하도록 설계한다.
따라서 이러한 기본 구성을 바탕으로 장난감을 만든다면 메모리의 크기나 CPU의 성능을 고려하지 않아도 되기 때문에 매우 효율적이고 인공지능 프로그램을 장난감에 두는 것이 아니라 컴퓨터에 두기 때문에 사용자의 학습처리 방법에 따라 다양한 기능을 갖는 장난감 로봇이 만들어 질 수 있다.
호스트 컴퓨터는 스크립트 언어를 사용하여 장난감 로봇을 학습시킬 수 있도록 프로그램을 만들어 사용하고, 학습능력은 인간이 말을 배우고 말을 이해하는 것처럼 순서화된 프로그램에 의해 스스로 이해하고 말을 할 수 있도록 로봇을 학습시켜 스스로 행동이나 말을 하도록 하는 것이다.
본 장난감 로봇은 지능을 가질 수 있도록 함축된 스크립트언어를 가지고 장난감 로봇에게 명령을 줄 수 있고 또한, 주변 환경의 상황을 두뇌역할을 하는 호스트 컴퓨터로 전달하여 명령에 대한 행동을 어떻게 하는지 스크립트 언어를 통해서 알려 줄 수 있기 때문에 단순한 장난감과는 많은 차이가 있다.
본 발명의 장난감 로봇과 인공지능 프로그램은 장난감 로봇에는 기본적인 제어 CPU(마이크로프로세서)와 동작부 그리고 음성인식 인터페이스와 음성합성 인터페이스와 인체감지 센서 및 화재감지 센서 그리고 온도센서를 탑재하고 컴퓨터의 인공지능 프로그램 Blue-Tooth 또는 RF 송수신을 통하여 장난감 로봇에게 학습을 시킬 수 있도록 인공지능 스크립트 언어를 개발하는 것으로 한다. 장난감 본체에 기본적인 시스템을 갖추어 단독으로 동작하고 말을 할 수 있도록 하는 것을 기본으로 하고, 인공지능 스크립트 언어를 사용하여 프로그램을 하여 장난감 로봇과 통신함으로서 로봇을 학습시키는 것을 그 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 전체 구성도
도 2는 본 발명에 적용되는 인공지능 프로그램 흐름도
도 3은 로봇과 컴퓨터와의 인공지능 프로그램에 대한 프로그램 동작방법 예시도
<도면의 주요부분에 대한 부호설명>
10 : 인공지능 프로그램 20 : 메모리부
30 : 음성처리부 40 : 제어부
50 : Blue-Tooth 또는 RF 송수신부 100 : 마이크로 프로세서
200 : 컴퓨터 300 : 로봇
본 발명은 단순한 로봇을 실제 살아있는 동물과 같이 학습을 통해서 실제 동물들이 인간과 친밀해지고 사람의 말을 이해하고 사람들 따르는 것과 같이 살아 움직이는 로봇을 만들기 위한 것으로 Blue-Tooth 또는 RF 통신을 이용하여 스크립트 언어로 로봇을 학습을 통해 스스로 생각하고 움직일 수 있는 로봇을 만드는 것에 대한 것이다.
이를 위하여 본 발명의 인공지능 스크립트 언어의 디코더 부분을 ASIC을 통해 구성하고 컴퓨터와의 통신으로 많은 정보를 수시로 송수신해야 함으로 통신 알고리즘을 채택하여 인공지능 로봇의 두뇌 개발을 함으로 음성 처리부에서 오는 많은 음성들을 해석하여 각종 제어부로 데이터를 처리하고 새로운 음성인 경우 컴퓨터와 통신을 함으로서 음성인식을 통한 로봇의 움직임을 구현할 수 있는 로봇을 제공하고자 하는 것이다.
이와 같은 본 발명을 첨부도면에 의한 실시예를 통해 구체적으로 설명한다.
인공지능 프로그램(10)이 내장되고 인공지능 스크립트 언어를 해독하는 마이크로 프로세서(CPU)(100)와, 상기 마이크로 프로세서(100)와 연결된 메모리부(20) 및 음성처리부(30)와, 로봇의 동작을 제어하는 제어부(40)와, 컴퓨터(200)와의 Blue-Tooth 또는 RF통신을 위한 Blue-Tooth 또는 RF 송수신부(50)를 내장한 장난감 로봇(300)과; 인공지능 스크립트 프로그램이 내장된 컴퓨터(200)와를 쌍방향 RF 통신이 이루어지게하여 로봇(300)을 학습케 함으로서 인공지능을 가지게 하는 것이다.
상기에 있어서 음성처리부(30)는 음성인식 인터페이스와 음성합성 인터페이스를 포함하며, 제어부(40)는 인체감지센서, 화재감지센서 그리고 온도센서 및 모터를 포함한다.
특히, 상기 마이크로 프로세서(100)는 RF 송수신부(50)를 통하여 컴퓨터(200)에서 주는 여러 가지 스트립트 언어를 로봇(300)이 인식하여 행동할 수 있도록 하는 마이크로 프로세서 내의 인공지능 스트립트 언어 처리부에 의해 각종 데이터의 수집과 저장 그리고 컴퓨터(200)에 각종 데이터를 송신 해주는 기능을 수행한다.
도2는 본 발명에 적용되는 인공지능 프로그램의 흐름도이다.
즉, 사용자가 프로그램을 입력하는 단계(S1)와,
입력된 프로그램을 기반으로 컴퓨터에서 프로그램을 시뮬레이션 하는 단계(S2)와, 시뮬레이션된 프로그램을 다운로드 하는 단계(S3)와, 로봇에서 실행한 프로그램 결과를 컴퓨터에 전송하는 단계(S4) 및 외부 입력 검사를 하여 로봇에 입력시키는 단계(S5)로 이루어진다.
도 3은 로봇과 컴퓨터와의 인공지능 프로그램에 대한 프로그램 동작 방법에 관한 것이다
즉, 학습된 프로그램을 컴퓨터로 다운로드 하는 단계(S11)와, 로봇의 각종 제어장치를 점검하는 단계(S12)와, 외부 입력을 검사하는 단계(S13)와, 상기 단계에서 외부 입력이 있으면 외부 입력에 대한 정보를 컴퓨터로 전송하는 단계(S14)와, 컴퓨터로부터 명령 데이터를 수신하여 각종 제어장치를 제어하고 음성합성처리하는 단계(S15)로 이루어진다.
상기 로봇의 각종 제어장치를 점검 할 때에는 전원충전 및 시스템 초기화가 이루어지며, 종료명령이 수신되면 로봇은 정지된다.
이와 같은 본 발명은 컴퓨터(200)를 이용하여 장난감 로봇(300)이 인공지능을 가질 수 있도록 컴퓨터가 장난감의 두뇌가 되도록 하여 많은 데이터와 많은 량의 계산을 소규모의 장난감이 수행하는 것이 아니라 RF통신을 함으로서 실제 계산과 행동지침은 컴퓨터(200)가 사용자의 요구에 맞게 수행토록 하자는 것이다. 따라서 단순한 형태의 음성인식에서 사용자가 학습을 통해 여러 가지 음성인식 및 음성합성을 수행할 수 있다. 음성합성뿐만 아니라 무선으로 데이터를 송수신함으로서 MP3 플레이어와 같이 작동할 수도 있고 컴퓨터(200)의 내용을 장난감이 음성합성을 통해서 알려줄 수도 있다. 이러한 기능들은 처음 할 수 있는 것이 아니라 아기가 학습을 통해 여러 가지 행동을 할 수 있는 것처럼 장난감을 사용자가 프로그램으로 학습을 시켜 여러 가지 지능을 가지게 하는 것이다.
또한, 본 발명은 예컨대 제어부(40)의 인체 감지 센서를 통해 느낌을 받을 수 있게 하는 등 지능지수를 가지는 로봇을 제공하게 되고, 화재감지 센서를 통해서는 화재발생을 외부에 알리는 등 실제상황에 대해 할 수 있는 로봇을 제공하게 된다.
본 발명은 단순히 움직이는 로봇을 인공지능을 갖는 로봇으로 만들기 위해서는 로봇 자체에 들어가는 시스템들의 가격이 매우 고가이므로 저가의 가격으로 그러한 로봇을 만드는 것으로 컴퓨터를 사용하여 로봇에게 인공지능을 학습 시킬 수 있도록 하기 때문에 장난감을 통해서 사용자의 지식이나 로봇에 대한 생명성을 가질수 있다.
또한, 종래의 단순한 로봇을 아이들이 직접 학습을 시킬 수 있으므로 단순히 놀고 버리는 그런 장난감이 아니라 실제 살아있는 동물과 같은 느낌을 가질 수 있고 친구처럼 대화 가능한 로봇을 만듦으로서 모든 아이들이 가지고 싶어도 가지지 못했던 고가의 장난감을 모든 아이들에게 저가의 가격으로 보급할 수 있다.또한, 어린이가 컴퓨터(200)를 통해 로봇이 기능을 습득할 수 있도록 도와줌으로써 컴퓨터를 쉽게 배울 수 있도록 하는 한편, 어린이의 감성 발달에도 도움을 주게되는 효과를 갖게된다.
Claims (3)
- 마이크로프로세서(100)와, 상기 마이크로프로세서(100)와 연결된 메모리부(20) 및 음성인식 인터페이스와 음성합성 인터페이스를 포함하는 음성처리부(30)와, 인체감지센서, 화재감지센서 그리고 온도센서 및 모터로 구성되어 로봇의 동작을 제어하는 제어부(40)와, 컴퓨터와 근거리 통신이 가능한 RF 송수신부(50)를 내장한 장난감 로봇(300)에 있어서, 컴퓨터(200)에 인공지능 스크립트 프로그램을 내장시키고, RF 송수신부(50)를 통하여 컴퓨터(200)에서 제공하는 여러 가지 스크립트 언어와 데이터를 수집/저장하는 인공지능 스크립트 언어 처리부(100')를 로봇(300)의 마이크로프로세서(100)에 탑제시켜 로봇(300)이 스크립트 언어를 통해 입력되는 정보를 통해 기능을 습득하여 동작할 수 있도록 구성함을 특징으로 하는 알에프 통신을 사용하여 학습 가능하도록 구성된 인공지능 장난감 로봇 작동 시스템.
- 삭제
- 마이크로프로세서(100)와, 상기 마이크로프로세서(100)와 연결된 메모리부(20) 및 음성처리부(30)와, 로봇의 동작을 제어하는 제어부(40)와, 컴퓨터와 근거리 통신이 가능한 RF 송수신부(50)를 내장한 장난감 로봇(300)이 컴퓨터(200)와 무선 접속하거나 인터넷 접속하여 데이터를 송수신하는 방법에 있어서, 스크립트 언어로 학습된 프로그램을 컴퓨터로 다운로드 하는 단계(S11)와, 로봇의 각종 제어장치를 점검하는 단계(S12)와, 외부 입력을 검사하는 단계(S13)와, 상기 단계에서 외부 입력이 있으면 외부 입력에 대한 정보를 컴퓨터로 전송하는 단계(S14)와, 컴퓨터로부터 명령 데이터를 수신하여 각종 제어장치를 제어하고 음성합성처리하는 단계(S15)로 이루어짐을 특징으로 하는 알에프 통신을 사용하는 학습가능한 인공지능 장난감 로봇 동작 방법.
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