KR100576171B1

KR100576171B1 - 모듈형 로봇 장치, 시스템 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR100576171B1
Application number: KR1020020088205A
Authority: KR
Inventors: 박춘식; 김현중; 이용우
Original assignee: 이지로보틱스 주식회사
Priority date: 2002-12-31
Filing date: 2002-12-31
Publication date: 2006-05-03
Also published as: KR20040061903A

Abstract

본 발명은 로봇 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 컴퓨터부, 리모콘부 및 스테이션부와 연동되는 모듈형 로봇 장치 및 이러한 로봇 장치의 제어 방법, 즉, 원격 제어 방법, 감정 동작 패턴 정합 방법, 데이터의 송수신 방법 등에 관한 것이다. 본 발명에 따른 로봇 시스템은 몸통부 및 몸통부에 결합되며, 교체가능한 복수개의 머리부를 포함하는 로봇 장치, 로봇 장치를 원격 제어하기 위한 리모콘부, 로봇 장치의 동작을 편집하고, 편집한 동작에 상응하여 로봇 장치를 제어하기 위한 컴퓨터부 및 리모콘부와 결합하여 컴퓨터부와 로봇 장치사이의 데이터 통신을 중계하기 위한 스테이션부를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고, 본 발명에 따른 감정 동작 제어 방법은 로봇 장치에 구비된 복수개의 센서부로부터 입력 정보를 수신하는 단계, 입력 정보 및 이전 감정 정보를 이용하여 로봇 장치의 감정을 설정하는 단계, 설정된 감정에 상응하는 동작 패턴을 추출하는 단계, 동작 패턴에 상응하는 동작으로 로봇 장치의 동작을 제어하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.

모듈, 로봇, 감정-동작 제어, 교체

Description

모듈형 로봇 장치, 시스템 및 그 제어 방법{Modular Robot Device, System and method for controlling the same}

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 로봇 시스템의 구성을 나타내는 도면.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 몸통 제어 모듈의 구성을 나타내는 블록도.

도 3a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 머리 제어 모듈의 구성을 나타내는 블록도.

도 3b는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 머리 제어 모듈의 구성을 나타내는 블록도.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 감정-동작 패턴을 제어하는 절차를 나타낸 순서도.

도 5a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 감정-동작 제어 모듈의 구성을 나타내는 블록도.

도 5b 내지 도 5c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 감정-동작 정합 패턴을 나타내는 테이블.

도 6a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 리모콘부의 리모콘 제어 모듈의 구성을 나타내는 블록도.

도 6b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 리모콘 연동 방식을 나타내는 순서도.

도 6c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선 송수신 프로토콜을 나타내는 도면.

도 7a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 스테이션부의 스테이션 제어 모듈의 구성을 나타내는 블록도.

도 7b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 스테이션부의 동작 절차를 나타낸 순서도.

도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 컴퓨터부의 그래픽 사용자 인터페이스 모듈의 구성을 나타내는 블록도.

도 9a 내지 도 9e는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 로봇 장치의 외관을 나타내는 도면.

도 10a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 데이터 송수신 구조를 나타내는 도면,

도 10b 내지 도 10c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 데이터 구조 및 송수신 절차를 나타내는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 모듈형 로봇 장치 600 : 리모콘부

700 : 스테이션부 800 : 컴퓨터부

200 : 몸통 제어 모듈 201 : 몸통 제어부

203 : 적외선 송수신부 205 : 센서부

209 : 머리 연결부 210 : 동작 제어부

219 : 음성 처리부 500 : 감정-동작 제어 모듈

505 : 센서 입력부 510 : 조합부

520 : 감정 결정부 530 : 감정-동작 패턴 정합부

540 : 동작 출력부 601 : 리모콘 제어 모듈

610 : 키입력부 620 : 아이디 선택부

630 : 리모콘 제어부 640 : 적외선 송신부

650 : 스테이션 연결부 701 : 스테이션 제어 모듈

710 : 스테이션 제어부 720 : 적외선 수신부

730 : 드라이버 750 : 리모콘 연결부

740 : 머리 연결부 801 : 그래픽 사용자 인터페이스 모듈

810 : 로봇 동작 편집기 820 : 미디 드라이버

830 : 음성 인식 엔진 840 : 로봇 다이어리

880 : 로봇 시뮬레이터 1001 : 리모콘 제어 신호

1003 : 동작 제어 신호 1005 : 멜로디 제어 신호

1007 : 상태 요청 신호 1009 : 데이터 저장 신호

1051 : 상태 응답 신호 1053 : 로봇 발견 신호

1055 : 저장 결과 신호 1057 : 스테이션 상태 신호

본 발명은 로봇 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 컴퓨터부, 리모콘부 및 스테이션부와 연동되는 모듈형 로봇 장치 및 이러한 로봇 장치의 제어 방법, 즉, 원격 제어 방법, 감정 동작 패턴 정합 방법, 데이터의 송수신 방법 등에 관한 것이다.

최근, 사용자의 조작이나 주변 환경에 따라 자율 동작하는 완구 로봇이 개발되고 있다. 그러나, 기존의 로봇은 특정 목적에 한정적으로 개발됨으로써, 사용자에게 쉽게 싫증을 유발할 뿐만 아니라, 단지 놀이, 게임 등의 목적으로 개발되어 실생활에 연계되어 사용되지 못하는 문제점이 있다. 특히, 기존의 완구형 로봇 장치는 동작 패턴의 변화가 단순하여 쉽게 사용자에게 싫증을 유발할 수 있다.

또한, 기존의 로봇 장치에 있어, 축구 등의 그룹 게임을 진행하기 위해서는 고가의 리모콘 장비가 필요한 문제점이 있으며, 저가격의 표준 적외선 전송 방식의 리모콘으로는 로봇 축구 등의 그룹 게임을 원활히 진행할 수 없는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 컴퓨터부, 리모콘부 및 스테이션부와 연동되는 모듈형 로봇 장치 및 이러한 로봇 장치에 대한 원격 제어 방법, 감정-동작 패턴 정합 방법 및 데이터 송수신 방법 등을 포함하는 제어 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 모듈별 교체가 가능한 로봇 장치를 제공함에 있다. 즉, 본 발명은 머리부와 몸통부로 구성된 로봇 장치에 있어서, 하나의 몸통 제어 모듈에 각각 상이한 기능과 형상을 구비하며, 배터리를 내장하고 있어 단독으로 동작 가능하고, 휴대형 액세서리의 역할도 수행할 수 있는 머리부를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 2족/4족/6족 보행 모듈 등 다양한 기능을 구비한 구동 모듈의 교체가 가능하도록 구성된 몸통부를 구비한 로봇 장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 팔 및 발의 교체가 가능하고 선글라스, 스카프 등 사용자의 취향에 맞는 장식이 가능하여 오프라인 상에서의 아바타 기능을 수행할 수 있는 로봇 장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 복수개의 리모콘부가 연동되어 로봇 장치를 무선으로 제어함에 있어, 동일 주파수대역을 서로 충돌없이 사용할 수 있는 방법을 제공함으로써, 경제적인 비용 절감과 무선 조작 주파수의 점유 효율을 높일 수 있는 방법을 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 모듈형 로봇 장치의 감정 및 동작 패턴을 제공함과 동시에 감정 및 동작 패턴이 외부로부터의 자극, 이전의 감정 등에 근거하여 단계적으로 변경되며, 모듈의 기능을 자동으로 인식할 수 있는 로봇 장치를 제공함에 있다. 또한, 본 발명은 상기 감정 레벨에 따른 동작 패턴을 컴퓨터부에서 설정함으로써, 사용자가 동작 패턴을 구성할 수 있는 수단을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 로봇 장치, 리모콘부, 스테이션부, 컴퓨터부간의 통신 프로토콜을 제공함으로써, 오류없이 데이터를 송수신할 수 있는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 오락성 및 휴대성을 구비하고 있을 뿐 아니라, 휴대폰과 연결하여 실생활에 필요한 기능을 제공할 수 있는 로봇 장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 하나의 로봇 장치로 다양한 형상 및 기능을 갖는 로봇을 구현하고, 단계적으로 감정 레벨을 변경함으로써 사용자와 원활하게 상호작용할 수 있으며, 로봇 장치를 구성하는 부품을 소형화함으로써 손쉽게 휴대할 수 있도록 하여 한층 더 인간 친화적인 로봇 장치를 제공함에 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 측면에 따르면, 로봇 장치, 리모콘부 및 컴퓨터부를 포함하는 모듈형 로봇 시스템이 제공될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 모듈형 로봇 시스템은 외부 자극에 상응하는 감정 및 동작 패턴을 생성하고, 상기 동작 패턴에 상응하는 동작을 출력하도록 몸통부의 동 작을 제어하는 몸통부 및 상기 몸통부에 결합되며, 고유한 기능에 상응하는 형상으로 형성되고, 교체가능한 복수개의 머리부를 포함하는 로봇 장치, 상기 로봇 장치를 원격 제어하기 위한 리모콘부, 상기 로봇 장치의 동작을 편집하고, 상기 편집한 동작에 상응하여 로봇 장치를 제어하기 위한 컴퓨터부 및 상기 리모콘부와 결합하여 상기 컴퓨터부와 로봇 장치사이의 데이터 통신을 중계하기 위한 스테이션부를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 몸통부는 외부 자극에 상응하는 감정-동작 패턴을 설정하고, 상기 감정 패턴에 상응하는 동작 패턴을 출력하기 위한 감정-동작 제어부, 상기 리모콘부 또는 다른 로봇 장치로부터 적외선 신호를 수신하는 적외선 수신부, 상기 스테이션부 또는 다른 로봇 장치에 적외선 신호를 송신하는 적외선 송신부, 상기 머리부의 위치를 검출하며, 상기 감정-동작 제어부에 제어에 의하여 상기 몸통부에 결합된 머리/팔의 동작을 제어하기 위한 머리/팔 제어기 및 휠/발의 동작을 제어하기 위해 휠/발 제어기를 포함하는 몸통 제어부, 상기 몸통부에 연결된 머리부의 기능을 인식하고, 상기 머리부를 제어하는 신호를 송신하기 위한 머리 연결부 및 상기 몸통 제어부의 제어에 의하여, 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하는 디지털 아날로그 변환기, 상기 디지털 아날로그 변환기에 의해 출력하기 위한 스피커를 포함하는 음성 처리부를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 감정-동작 제어부는 터치 센서, 광량 감지 센서, 전방/하방 광 센서 및 리모콘 버튼 조작을 감지하는 적외선 수신 센서 중 적어도 하나를 포함하는 센서 입력부, 상기 센서 입력부에서 전달받은 신호들의 입력 유무를 판단하고, 입력된 신호를 조합하는 조합부, 상기 조합부에서 전달받은 신호의 길이 및 횟수 정보를 이용하여 상기 로봇 장치의 감정을 결정하는 감정 결정부, 상기 감정 결정부에서 전달받은 감정 정보와 현재의 주변의 소음 정도와 다른 로봇의 존재 유무를 고려하여 미리 설정된 로봇의 동작 패턴을 추출하는 감정-동작 패턴 정합부 및 상기 동작 패턴 정보에 상응하여 상기 로봇 장치의 동작을 제어하는 동작 출력부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 머리부는 기본 머리부, 음성 녹음/재생용 머리부, 핸즈프리용 머리부, 미디 플레이어용 머리부, 화상 카메라용 머리부, 음성 합성/인식용 머리부 및 고속 무선 통신용 머리부 중 적어도 하나를 포함하도록 구성될 수 있다.

그리고, 상기 리모콘부는 버튼의 온/오프를 스위칭하여, 상기 버튼 입력 여부를 감지하기 위한 키입력부, 리모콘에서 송신되는 신호의 사용자 코드를 설정하고, 게임 모드시 다중 시분할 전송을 위하여 마스터/슬레이브의 설정 및 시분할 전송의 순서를 설정하기 위한 아이디 선택부, 상기 로봇 장치로 제어 신호를 송신하기 위한 적외선 송신부, 스테이션부와 결합하기 위한 스테이션 연결부 및 버튼의 입력 유무 및 종류와 상기 아이디 선택부로부터 전달받은 신호를 조합하여 미리 설정된 포맷에 상응하는 제어 신호를 생성하여 로봇 장치 전송하기 위한 리모콘 제어부를 포함하도록 구성될 수 있다. 여기서, 상기 리모콘부가 복수개로 연동하여 동작하기 위한 동기화 잭을 더 포함하며, 상기 리모콘부가 연동된 경우, 상기 리모콘부는 슬레이브 모드 및 마스터 모드 중 적어도 하나로 동작할 수 있다.

그리고, 상기 스테이션부는 시리얼 포트를 통하여 상기 컴퓨터부와 연결되어 있으며, 상기 로봇 장치로부터 상기 로봇 장치에 저장된 데이터를 수신하기 위한 적외선 수신부, 상기 컴퓨터부와 상기 시리얼 포트를 통해 데이터를 송수신하기 위한 통신 드라이버, 상기 컴퓨터부에서 수신한 데이터를 머리부에 전송하기 위한 머리 연결부,

상기 리모콘부와 연결하기 위한 리모콘 연결부 및 상기 리모콘부로부터 수신된 적외선 신호 금지 신호를 전달받아, 적외선 수신부의 기능을 일시적으로 정지하기 위한 스테이션 제어부를 포함하도록 구성될 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 측면에 따르면, 상기 모듈형 로봇 장치의 감정-동작을 제어할 수 있는 방법이 제공될 수 있다. 바람직한 일 실시예에 의할 때, 상기 감정-동작 제어 방법은 상기 로봇 장치에 구비된 복수개의 센서부로부터 입력 정보를 수신하는 단계, 상기 입력 정보 및 이전 감정 정보를 이용하여 상기 로봇 장치의 감정을 설정하는 단계, 상기 설정된 감정에 상응하는 동작 패턴을 추출하는 단계, 상기 동작 패턴에 상응하는 동작으로 로봇 장치의 동작을 제어하는 단계를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 센서부는 터치 센서, 광량 감지 센서, 전방/하방 광 센서 및 리모콘 버튼 조작을 감지하는 적외선 수신 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 동작 패턴은 휠/발 움직임 패턴, 머리/팔 움직임 패턴, LED 패턴 및 멜로디 패턴 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 동작 패턴은 동일한 감정인 경우에도, 소음 정도 및 다른 로봇 장치의 존재 유무에 상응하여 움직임 속도 및 반복 횟수를 상이하게 설정할 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3 측면에 따르면, 상기 로봇 장치의 원격 제어 방법이 제공될 수 있다. 바람직한 실시예에 따르면, 상기 원격 제어 방법은 상기 컴퓨터부에서 시리얼 통신을 통하여 상기 스테이션부로 원격 제어 신호를 송신하는 단계, 상기 원격 제어 신호가 상기 로봇 장치로 송신되는 신호인 경우, 상기 스테이션부에서 상기 원격 제어 신호에 상응하는 식별자 코드를 포함한 무선 원격 제어 신호로 변환하는 단계, 상기 스테이션부에서 상기 무선 원격 제어 신호를 상기 스테이션부에 결합된 리모콘부를 통하여 상기 로봇 장치로 송신하는 단계 및 상기 로봇 장치에서 상기 무선 원격 제어 신호에 상응하는 동작을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 무선 원격 제어 신호는 적외선 통신 방식을 이용하며, 상기 시리얼 통신은 UART 방식을 이용할 수 있다.

그리고, 상기 원격 제어 신호는 스타트 코드, 식별 코드, 데이터 코드, 더미 코드 및 종료 코드 중 적어도 식별자 코드를 포함하며, NEC 포맷의 커스텀 코드의 보수가 위치하는 영역에 할당되도록 구성할 수 있다. 그리고, 상기 원격 제어 신호는 리모콘 제어 신호, 동작 제어 신호, 멜로디 제어 신호, 상태 요청 신호, 데이터 저장 신호, 상태 응답 신호, 저장 결과 신호 및 스테이션 상태 신호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이하에는 본 발명에 따른 모듈형 로봇 장치 및 그 제어 방법의 구성을 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 로봇 장치 및 그 제어 방법을 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모듈형 로봇 시스템의 전체 구성을 도시하는 예시도이고, 도 1b는 1a의 따른 블록도를 나타낸 도면이다.

도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 로봇 시스템은 모듈형 로봇 장치(100), 리모콘부(600), 스테이션부(700) 및 컴퓨터부(800)를 포함하여 구성된다.

모듈형 로봇 장치(100)는 특정 기능 및 형상을 갖는 머리부(110)와 전체 동작의 제어를 위한 몸통 제어 모듈(200)을 포함하는 몸통부(150)를 포함하며, 상기 머리부(110)는 특정 기능과 형상을 지닌 복수개의 머리부(110-1, 110-2, … , 110-N)로 이루어질 수 있다. 상기 머리부(110)는 로봇 장치(100)의 몸통부(150) 뿐만 아니라 스테이션부(700)에 장착되어 컴퓨터부(800)로부터 데이터를 직접 다운받아 저장할 수 있다.

상술한 바와 같이, 머리부(110)와 몸통부(150)로 구성된 로봇 장치(100)에 있어서, 몸통부(150)에 구비된 구동 모듈은 2족/4족/6족 보행 모듈 등 다양한 기능의 다른 구동 모듈과 교체할 수 있으며, 상기 몸통부(150)에는 몸통 제어 모듈(200)이 구비된다.(도 2참조)

또한, 하나의 몸통부(150)에 각각 상이한 기능과 형상을 갖는 머리부(110)를 결합할 수 있으며, 상기 머리부(110)는 배터리를 내장하고 있어 단독으로 동작 가능하고, 휴대형 액세서리의 역할도 수행할 수 있다. 이러한 머리부(110)는 다양한 기능에 상응하는 복수개의 머리부(110)를 용도에 상응하여 결합하여 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의할 때, 상기 머리부(110)는 기본 머리부(110-1), 음성 녹음/재생용 머리부(110-2), 핸즈프리용 머리부(110-3), 미디 플레이어용 머리부, 화상 카메라용 머리부, 음성 합성/인식용 머리부 및 고속 무선 통신용 머리부 등을 포함함으로써, 소비자에 폭넓은 선택의 폭을 제공할 수 있으며, 휴대가 가능한 캐릭터 로봇 장치(100)를 구현할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 로봇 장치(100)는 팔 및 발의 교체가 가능하고 선글라스, 스카프 등 사용자의 취향에 맞는 장식이 가능하여 오프라인 상에서의 아바타 기능을 수행할 수 있다(도 3a 및 도 3b 참조).

그리고, 상기 로봇 장치(100)는 감정-동작 제어 모듈(500)을 포함하며, 센서부에서 입력된 전기 신호에 상응하여 현재의 감정 레벨을 설정하고, 상기 감정 레벨에 상응하여 미리 설정된 동작 패턴으로 동작할 수 있도록 구성된다.(도 5a 참조)

리모콘부(600)는 모듈형 로봇 장치(100)를 원격 제어하는 기능을 수행하며, 복수의 리모콘과 연동하여 로봇 축구 등의 그룹 게임을 진행할 수 있다.(도 6a 참조)

스테이션부(700)는 상기 리모콘부(600)와 결합하여 컴퓨터 장치(800) 및 로 봇 장치(100)간의 통신을 중계할 수 있다. 즉, 스테이션부(700)는 미리 설정된 데이터 구조에 상응하여 유선 데이터 및 무선 데이터를 상호 변환하는 기능을 수행한다.(도 7a 참조)

상기 컴퓨터부(800)는 상기 스테이션부(700)에 직렬 포트를 통하여 연결되어 있으며, 상기 컴퓨터부(800)내에 저장된 그래픽 사용자 인터페이스 모듈(801)을 통하여 로봇의 동작을 편집하고 이를 시뮬레이션하며, 모듈형 로봇 장치(100)에 명령을 전송하여 원격에서 로봇 장치(100)의 동작을 제어할 수 있다.(도 8 참조)

도 1b를 참조하면, 로봇 장치(100)는 몸통 제어 모듈(200), 복수개의 머리 제어 모듈(300-1, 300-2, , …, 300-N) 및 감정-동작 제어 모듈을 포함한다.

상기 복수개의 머리 제어 모듈(300)은 교체가 가능한 머리부(110)의 기능에 상응하여, 각 머리부(110)에 독립적으로 구비될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의할 때, 상기 머리 제어 모듈(300)은 기본 머리부(110-1), 녹음/재생용 머리부(110-2), 핸즈프리용 머리부(110-3), 화상 카메라용 머리부, 음성 합성/인식용 머리부 및 고속 무선 통신용 머리부에 각각 상응하는 기본 머리 모듈(300-1), 녹음/재생 머리 모듈(300-2), 핸즈프리 머리 모듈(300-3), 화상 카메라 머리 모듈, 음성 합성/인식 머리 모듈 및 고속 무선통신 머리 모듈 등을 포함한다. 이하, 상기 머리 제어 모듈(300)은 기본 머리 모듈(300-1) 녹음/재생 머리 모듈(300-2) 및 핸즈프리 머리 모듈(300-3)의 구성을 예로 들어 설명하기로 한다.(도 3a 내지 도 3b)

상술한 각각의 모듈은 모듈형 로봇 장치(100)의 형상에 상응하여 머리부(110) 또는 몸통부(150) 중 어느 하나의 부분에 구비되도록 구성할 수 있음 은 당연하다. 이하, 몸통 제어 모듈(200) 및 감정-동작 제어 모듈(500)은 몸통부(150)에 구비되고, 기본 머리 모듈(300-1), 녹음/재생 머리 모듈(300-2), 핸즈프리 머리 모듈(300-3), 화상 카메라 머리 모듈, 음성 합성/인식 머리 모듈 및 고속 무선통신 머리 모듈 등은 머리부(110)에 구비되는 경우를 기준으로 설명하기로 한다.

그리고, 리모콘부(600)는 리모콘 제어 모듈(601)을 포함하고, 스테이션부(700)는 스테이션 제어 모듈(701)을 포함하며, 컴퓨터부(800)는 그래픽 사용자 인터페이스 모듈(801)을 포함하도록 구성된다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모듈형 로봇 장치의 몸통 제어 모듈의 구성을 도시하는 블록도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 몸통 제어 모듈(200)은 몸통 제어부(201), 적외선(IR) 송수신부(203), 센서부(205), 머리 연결부(209), 동작 제어부(210), 음성 처리부(219)를 포함하며, 상기 몸통 제어 모듈(200)에 전원을 공급하기 위한 도면에 도시되지 않은 전원부를 더 포함할 수 있다.

적외선(IR) 송/수신기(203)는 리모콘부(600)로부터 적외선(IR) 신호를 수신하며, 스테이션부(700) 또는 다른 로봇 장치(100)에 적외선(IR) 신호를 송신할 수 있다. 그리고, 센서부(205)는 외부의 동작 형태를 감지하는 복수개의 센서(206)와 상기 센서(205)로부터 전달된 신호를 처리하는 센서 신호 처리기(207)를 포함한다.

그리고, 동작 제어부(210)는 머리부(110)의 위치를 검출하며, 머리/팔의 동 작을 제어하기 위해 도면에 도시되지 않은 모터를 구동하는 머리/팔 제어기(212) 및 휠/발의 동작을 제어하기 위해 도시되지 않은 모터를 구동하는 휠/발 제어기(213)를 포함하여 구성된다.

머리 연결부(209)는 몸통부(150)에 연결된 머리 제어 모듈(300)의 기능을 자동으로 인식하고, 상기 머리 제어 모듈(300)을 제어하는 신호를 송신하는 기능을 수행한다.

음성 처리부(219)는 디지털화된 음성 또는 음악 데이터를 아날로그 신호로 변환하는 디지털 아날로그 변환기(216)와 상기 디지털 아날로그 변환기(216)에 의해 출력되는 음성 및 음악 신호를 스피커(219)를 통하여 최상의 음질로 내보내기 위한 저역 통과 필터(217) 및 오디오 증폭기(218)를 포함하여 구성된다.

상술한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상기 몸통 제어 모듈(200)은 본 발명의 일 실시예에 지나지 아니하며, 상기 몸통부(150)에 구성된 구성 요소를 로봇 장치(100)의 형상에 상응하여 머리부(110)에 구비되도록 구성할 수도 있다.

도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 머리 제어 모듈의 구성을 나타내는 블록도이다.

본 발명에 따른 머리부(110)는 교체가 가능하며, 상기 머리부(110)에 상응하는 기능을 구비한 머리 제어 모듈(300)이 상기 머리부(110)에 구비되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 의할 때, 상기 머리 제어 모듈(300)은 기본 머리 모듈(300-1), 녹음/재생 머리 모듈(300-2), 핸즈프리 머리 모듈(300-3), 화상 카메라 머리 모듈, 음성 합성/인식 머리 모듈 및 고속 무선통신 머리 모듈 등 다양한 모듈을 포함하며, 이하, 발명의 설명의 편의상, 기본 머리 모듈(300-1), 녹음/재생 머리 모듈(300-2) 및 핸즈프리 머리 모듈(300-3)을 기준으로 그 구성을 설명하기로 한다.

도 3a를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기본 머리 모듈 및 녹음/재생 모듈의 구성이 도시되어 있다.

기본 머리부(110-1)에 구비된 기본 머리 모듈(300-1)은 터치 센서부(302), 마이크로폰 입력부(304), 몸통 연결부(306), 신호 선택부(308), LED 제어부(310), LED 드라이버(312), LED(314) 및 상기 몸통 제어 모듈에 전원을 공급하기 위한 도면에 도시되지 않은 전원부를 더 포함할 수 있다. 그리고, 녹음/재생용 머리부(110-2)에 구비되는 녹음/재생 머리 모듈(300-2)은 상기 기본 머리 모듈(300-1)의 구성에 데이터 메모리(316)를 더 포함하고 있다.

터치 센서부(302)는 '때림' 이나 '쓰다듬음'의 외부 자극을 검출하고, 마이크로폰 입력부(304)는 도면에 도시되지 않은 마이크로폰으로부터 소리 신호를 입력받고, 주변 환경의 '조용함' 이나 '시끄러움'을 판별하기 위하여 몸통부(150)에서 처리할 수 있는 레벨로 상기 소리 신호를 증폭시키는 기능을 수행한다.

몸통 연결부(306)는 몸통부(150)에 터치 신호, 소리 신호 및 머리 제어 모듈의 기능에 대한 정보를 전달하고, 몸통부(150)로부터 LED의 제어 신호를 전달받는 기능을 수행한다.

신호 선택부(308)는 몸통부(150)의 연결 여부에 따라 LED 제어 신호 및 전원 을 선택한다. 즉, 상기 머리 제어 모듈이 독립적으로 동작하는 경우는, 상기 머리 제어 모듈에 구비된 LED 제어부(310) 및 전원을 이용하고, 몸통부(150)와 연결된 경우는, 상기 몸통 연결부(306)를 통하여 몸통부(150)에서 전달받은 LED 제어 신호 및 전원을 이용하도록 구성될 수 있다..

LED 제어부(310)는 터치 센서부(302) 또는 몸통부(150)에서 전달받은 신호를 이용하여 미리 설정된 감정-동작 패턴에 상응하여 감정 표현을 하도록 LED 제어 신호를 생성하여 LED 드라이버(312)로 전달한다.

LED 드라이버(312)는 상기 LED 제어부(310)에서 전달받은 신호를 이용하여 LED(314)를 구동한다. 여기서, 상기 LED 드라이버는 LED의 종류에 상응하여, 듀얼 컬러 LED 드라이버 또는 고휘도 LED 드라이버 등으로 구현할 수 있다.

또한, 녹음/재생용 머리부(110-2)는 음성 및 음악 데이터를 저장하는 데이터 메모리(316)를 더 포함하도록 구성될 수 있으며, 바람직하게 상기 데이터 메모리는 플래시메모리 (flash memory)로 구현할 수 있다.

그리고, 도 3b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 핸즈프리 머리 모듈의 구성을 나타내는 블록도이다.

본 발명에 따른 핸즈프리 머리 모듈(300-3)은 핸즈프리용 머리부(110-3)에 구비되며, 핸즈프리 또는 핸드폰과 연결되어 핸드폰의 핸즈프리 기능을 제공할 수 있다.

도 3b를 참조하면, 본 발명에 따른 핸즈프리 머리 모듈(300-3)은 연결 상태 검출부(352), 후크 온/오프 구동부(350), 이어/마이크로폰 잭(372) 및 핸즈프리 제어부(370)를 포함하며, LED 제어부(360), LED 드라이버(362), LED(364), 터치 센서부(366), 마이크로폰 입력부(354), 몸통 연결부(356) 및 핸즈프리에 전원을 공급하기 위한 도면에 도시되지 않은 전원부를 더 포함할 수 있다.

연결 상태 검출부(352)는 핸드폰 및 핸즈프리와 연결되는 이어/마이크로폰 잭(372)의 접속 상태를 검출하고, 통화 연결 신호 및 통화 종료 신호를 핸드폰에 전달하는 기능을 수행한다. 그리고, 후크 온/오프 구동부(350)는 통화의 단속을 제어할 수 있다.

또한, 본 발명은 LED(364)를 통하여 접속 상태, 통화중 상태 및 로봇의 감정 등을 표현할 수 있고, 터치 센서부(366)는 감지 신호에 상응하여 통화의 단속을 수행하고 '때림' 이나 '쓰다듬음'의 상태를 검출하여, 핸즈프리 제어부(370)로 전달한다.

핸즈프리 제어부(370)는 상기 연결 상태 검출부(352)로부터 전달받은 접속 상태 및 핸드폰 신호음에 상응하는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 현재의 상태를 판단하고, 판단 결과를 몸통 제어 모듈에 전달한다. 그리고, 핸즈프리 제어부(370)는 상기 터치 센서부(366)로부터 전달받은 신호에 따라 통화의 단속을 수행하며, 상기 후크 온/오프 구동부(350)에 통화 단속 신호를 전달한다. 또한, 본 발명에 따른 핸즈프리 제어부(370)는 상기 몸통 연결부(356)를 통하여 몸통 제어 모듈과 시리얼 통신을 수행할 수 있다.

몸통 연결부(356)는 몸통 제어 모듈에 터치 신호, 소리 신호 및 머리 제어 모듈의 기능에 대한 정보를 전달하고, 감정 표현 등의 제어 신호를 전달받는다.

그 외의 구성 요소는 도 3a에서 상술한 내용과 동일 또는 유사하므로, 그 설명을 생략하기로 한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 감정-동작 패턴을 정합하는 절차를 나타낸 순서도이다.

기존의 완구형 로봇 장치(100)는 동작 패턴의 변화가 단순하여 쉽게 사용자에게 싫증을 유발할 수 있다. 그러나, 본 발명에 의하면, 다양한 감정 모델 및 동작 모델을 제공할 수 있을 뿐 아니라, 컴퓨터부(800)에서 사용자가 직접 동작 모델을 설정할 수 있다.

이하, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 감정-동작 패턴의 정합 절차를 설명하면 다음과 같다.

단계 S410에서 본 발명에 따른 로봇 장치(100)는 상기 로봇 장치(100)에 구비된 각종 센서들로부터 주위 물리적 신호의 유무를 검출하고, 상기 물리적 신호에 상응하는 전기 신호를 생성한다.

그리고, 단계 S420에서 로봇 장치(100)는 검출한 입력 신호 데이터를 미리 설정된 방법으로 처리하여, 현재 로봇의 감정을 설정한다. 즉, 감지된 신호의 길이 및 횟수 등을 이용하여 고려하여 '쓰다듬음', '때림', '관심' 및 '추종' 등의 의미를 갖는 정보로 변환하여 로봇 장치(100)의 감정을 설정한다.

단계 S430에서 로봇 장치(100)는 현재의 주변의 소음 정도와 다른 로봇의 존 재 유무 및 상기 단계 S420에서 설정된 현재의 감정 레벨을 고려하여 미리 설정된 로봇의 동작 패턴을 추출한다.

단계 S440에서 로봇 장치(100)는 추출된 동작 패턴에 상응하는 동작 정보를 몸통 제어 모듈(200)에 전달함으로써, 상기 미리 설정된 동작 패턴을 실제 로봇의 움직임으로 표현할 수 있다.

여기서, 상술한 감정-동작 정합은 로봇 장치(100)에 구비된 감정-동작 제어 모듈(500)에서 수행될 수 있다. 이하, 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 감정 패턴 정합 방법의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 5a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 감정-동작 제어 모듈의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 5b 내지 도 5c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 감정 레벨 및 동작 패턴을 나타낸 테이블이다.

본 발명은 로봇 장치(100)에 구비된 각종 센서들로부터 주위 신호의 유무를 감지한 후, 상기 주위 신호에 상응하여 현재의 감정을 설정하면, 상기 감정에 상응하는 동작 패턴을 추출하고, 상기 동작 패턴으로 로봇 장치(100)의 동작을 제어할 수 있다. 본 발명에 의할 때, 동일한 감정인 경우에도, 미리 지정된 주위 환경, 즉 소음의 정도, 주위 로봇의 존재 유무에 상응하여 동작 패턴에 변화를 가함으로써, 다양한 동작 패턴을 구현할 수 있다.

도 5a를 참조하면, 본 발명에 따른 감정-동작 제어 모듈(500)은 센서 입력부(505), 조합부(510), 감정 결정부(520), 감정-동작 패턴 정합부(530) 및 동 작 출력부(540)를 포함하여 구성된다.

센서 입력부(500)는 주위 환경에 상응하는 물리적 또는 전기적 변화를 감지하여, 미리 설정된 전기 신호로 변환한 후, 조합부(510)로 전달할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의할 때, 상기 센서 입력부(500)는 터치 센서(502), 광량 감지 센서(504), 광(전방/하방) 센서(506) 및 리모콘 버튼 조작을 감지하는 적외선(IR) 수신 센서(508) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

조합부(510)는 이러한 센서 입력부(505)에서 전달받은 신호들의 입력 유무를 판단하고, 입력된 신호를 조합하여, 감정 결정부(520)로 전달한다.

감정 결정부(520)는 감지된 신호의 길이 및 횟수 등을 산출하여, 미리 설정된 방식, 예를 들면, '쓰다듬음', '때림', '관심' 및 '추종' 등의 의미를 가진 정보로 변환한 후, 하기 수학식 1 및 수학식 2를 이용하여 로봇의 감정을 설정할 수 있다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 의할 때, 상기 '쓰다듬음', '때림', '관심' 및 '추종'에 상응하여 로봇 장치(100)의 감정은 각각 '행복', '사랑', '당황' '슬픔' 및 '기쁨' 등에 대응되도록 설정될 수 있다.

외부 입력	감정 결정	센서 종류	감지 동작
쓰다듬음	행복	터치 센서	2초 이상 터치
쓰다듬음	행복	광량 감지 센서	2초 이상 빛 차단
관심	사랑	터치 센서	1~2초 동안 터치
		광량 감지 센서	1~2초 동안 빛 차단, 리모콘 버튼 조작
		광 센서	1~2초 동안 전방 센서에 의한 손이나 하방 센서에 의한 검정색 선 감지,
때림	당황	터치 센서	1초 이하 터치,
때림	당황	광량 감지 센서	1초 이하 빛 차단
추종	기쁨	광 센서	2초 이상 전방 센서에 의한 손 감지

표1을 참조하면, 터치 센서에서 2초 이상 터치를 감지하거나, 광량 감지 센서에 2초 이상 빛이 차단되는 경우, 이를 '쓰다듬음'으로 인식함을 알 수 있다. 상기 표1은 임의의 하나의 감정 레벨에서의 감정을 나타낸 것으로, 동일한 외부 입력인 경우에도, 감정 레벨에 상응하여 상이한 감정이 설정되도록 구성할 수 있다.

이하, 하기 수학식 1을 참조하여 또한, 감정 결정부(520)에서 로봇 장치(100)의 감정을 결정하는 방법을 설명하기로 한다.

감정 결정부(520)는 입력된 주위 신호에 상응하여 현재의 감정을 결정할 수 있으며, 현재 외부 입력에 대응되는 로봇 장치(100)의 감정은 감성 레벨에 따라 상이하게 설정될 수 있다. 이하, 감정 결정 방법을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 동일한 외부 입력, 즉 '때림'을 인식한 경우, 이전의 감정 레벨에 상응하여 이를 '당황'으로 인식할 수도 있고, '슬픔'으로 인식할 수도 있다.

여기서, E(j)는 상기 감정 레벨을 지칭한다, 본 발명의 일 실시예에 의한 경우, 상기 E(j)는 5가지의 감정 레벨로 구분될 수 있으며, 각 감정 레벨은 E = {E(1), E(2), E(3), E(4), E(5)}에 의하여 결정될 수 있다. 그리고 각 감정 레벨, 즉 기쁨, 슬픔, 노여움에 상응하여 미리 설정된 동작패턴이 출력될 수 있다.

여기서, 상기 e(t)는 감정 정보를 지칭하며, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의할 때, 하기 수학식 2에 의하여 결정될 수 있다.

여기서, 상기 수학식 2에서 사용되는 i(t), w(t), e(t-1) 함수는 하기의 표2를 참조하여 정리하면 다음과 같다.

함수)	내용	값
e(t-1)	바로 전 상태의 감정 레벨
i(1)	'쓰다듬음'의 입력 유무	입력이 있으면 1, 없으면 0
i(2)	'관심'의 입력 유무	입력이 있으면 1, 없으면 0
i(3)	'때림'의 입력 유무	입력이 있으면 1, 없으면 0
w(1)	'쓰다듬음'의 입력에 대한 가중치	1
w(2)	'관심'의 입력에 대한 가중치	0.5
w(3)	'때림'의 입력에 대한 가중치	-1

감정-동작 패턴 정합부(530)는 감정 결정부에서 전달받은 감정 정보와 현재의 주변의 소음 정도(532)와 다른 로봇의 존재 유무(534) 및 현재의 감정 레벨(536)을 고려하여 미리 설정된 로봇의 동작 패턴을 추출하고, 상기 동작 패턴 정보를 동작 출력부(540)로 전송한다.

여기서, 상기 동작 패턴은 하기 수학식 3을 참조하여 로봇 장치(100)를 제어할 수 있다. 이러한 동작 패턴은 하기 수학식 3에 의하여 설정될 수 있다.

여기서, 상기 수학식 3에서 각 함수는 표2를 참조하여 정리하면 다음과 같다.

변수	값	내용
w(k)		Move
x(l)		Head
y(m)		LED
z(n)		Melody
a(t),b(t),c(t),d(t)	0	Mask
a(t),b(t),c(t),d(t)	1	Unmask
v(t): 움직임의 속도	0	조용함(0.5배)
	1	보통
	2	시끄러움
r(t):움직임의 반복 횟수	0	적(이족인 경우)
	1	없음
	2	친구(동족인 경우)

표 3을 참조하면, w(k), x(l), z(m) 및 z(n)는 동작 패턴을 의미하며, 구체적으로 w(k)는 로봇 장치(100)의 동작 패턴, x(l)는 목 및 팔부의 동작 패턴, y(m)은 LED의 패턴 그리고 z(n)은 멜로디의 패턴을 의미한다.

각 동작 패턴에 곱하여진 a(t),b(t),c(t),d(t)는 동작의 출력 유무를 의미한다. 그리고, v(t)는 움직임의 속도를 의미하며, 주위 소음에 비례하여 동작의 속도를 제어할 수 있다. 그리고, r(t)는 동작의 반복 횟수를 의미하며, 같은 감정에서 도 주위 환경에 따라 동작의 반복 횟수가 상이하게 설정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의할 때, 현재의 소음 정보(532), 다른 로봇의 존재 정보(534)를 기반으로 하여, 상기 감정 결정부로부터 선택된 감정에 상응하여 미리 설정된 동작 패턴이 설정될 수 있다.

상술한 바와 같이, 로봇 장치(100)의 감정 및 동작이 설정되면, 동작 출력부(540)는 미리 설정된 동작 패턴을 이용하여 로봇 장치(100)의 동작을 제어한다.

본 발명의 일 실시예에 의할 때, 상기 동작 패턴은 16가지의 휠/발 움직임 패턴(542), 16가지의 머리/팔 움직임 패턴(544), 16가지의 LED 패턴(546) 및 16가지의 멜로디 패턴(546)으로 구성될 수 있다. 여기서, 소음 정보(532)는 '조용함', '보통' 및 '시끄러움'의 3가지로 구분되며, 마이크로폰부에서 상기 소음 정보를 수신할 수 있다.

그리고, 다른 로봇 존재 정보(534)는 '없음', '적', '친구'의 3가지로 구분될 수 있으며, 적외선(IR) 수신부는 다른 로봇 장치(100)에서 송신한 신호를 감지하여 다른 로봇의 존재를 판단할 수 있다. 본 발명에 일 실시예에 의할 때, 로봇 장치(100)는 복수개의 종족으로 구분되며, 상기 종족에 상응하는 식별자를 포함함으로써, 적외선 송수신부를 통하여 주기적으로 송신하는 종족 식별자를 포함한 신호를 이용하여, 주위 로봇의 존재 여부 및 종족의 종류 등을 판단할 수 있다. 여기서, 같은 종족인 경우는 친구로 인식하고, 다른 종족인 경우는 적으로 인식할 수 있다.

이와 같은 절차를 거쳐, 동작 출력부(440)는 도 5b 및 도 5c에 도시된 테이블을 참조하여 설정된 동작 패턴을 실제 로봇의 움직임으로 표현할 수 있다..

상기에서는 도 5b 내지 도5c에 도시된 구체적인 테이블을 이용하여 감정 패턴 정합 방법을 설명하였지만, 상기 설명한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 감정 및 행동 패턴을 다양하게 설정할 수 있음은 당연하다.

여기서, 본 발명에 따른 감정 및 동작 패턴은 도 5b 내지 도 5c의 테이블에 기재된 내용에 한정되지 아니하며, 다양하게 변경할 수 있음은 물론 컴퓨터부(800)를 통하여 사용자에 의하여 임의로 설정될 수 있다. 예를 들면, LED 패턴을 8종류로 구성하고 나쁨에서 좋음 순으로 배열하거나, 소음레벨 v(t) 및 로봇감지 r(t)에 따라 속도 및 반복 횟수 등을 변경할 수 있다.

또한, 상기에서는 감정을 결정한 후, 소음 정보 및 다른 로봇의 존재 정보를 고려하여 행동 패턴을 설정하도록 구성하였으나, 감정을 결정함에 있어, 상기 소음 정보 및 다른 로봇의 존재 정보를 고려하여 결정하도록 설정할 수 있음은 당연하다.

도 6a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 리모콘부(600)의 리모콘 제어 모듈의 구성을 나타내는 블록도이다.

본 발명에 의하면, 로봇 장치(100)와 리모콘부(600) 및 스테이션부(700) 상호간에 데이터 통신은 무선 통신 방식을 사용하여 수행된다. 상기 무선 통신 방식 은 임의의 방식의 근거리 통신 방식을 사용하여도 무방함은 당연하며, 이하에서는 적외선(IR) 송수신 방식을 기준으로 하여 데이터 송수신 방식을 설명하기로 한다.

도 6a를 참조하면, 본 발명에 따른 리모콘 제어 모듈(601)은 키입력부(610), 아이디 선택부(620), 동기화 잭(625), 리모콘 제어부(630), 적외선(IR) 송신부(640) 및 스테이션 연결부(650)를 포함하며, 화면에 도시되지 않은 전원부를 더 포함할 수 있다.

키입력부(610)는 버튼의 온/오프를 스위칭하여, 버튼 입력을 감지하고, 아이디 선택부(620)는 리모콘의 신호의 사용자 코드를 설정하고 게임 모드시 다중 시분할 전송을 위하여 마스터/슬레이브의 설정 및 시분할 전송의 순서 등을 설정하는 기능을 수행한다. 여기서, 게임 모드시 상기 동기화 잭(625)을 이용하여 복수개의 리모콘을 연결시킬 수 있다.

적외선(IR) 송신부(640)는 로봇 장치(100)로 동작 패턴의 제어 신호를 송신하는 기능을 수행하며, 본 발명의 일 실시예에 의할 때, 상기 적외선(IR) 송신부(640)는 38KHz의 캐리어 주파수를 이용하는 적외선(IR) 변조 방식을 사용하여 데이터를 송신할 수 있다.

또한, 상기 리모콘부(600)는 스테이션 연결부(650)를 통하여 스테이션에 결합되어 사용될 수 있다, 이러한 경우, 로봇 장치(100)로의 데이터 송신은 리모콘부(600)에서 담당하고, 로봇 장치(100)로부터의 데이터 수신은 스테이션부(700)에서 담담하게 된다.

그리고, 리모콘 제어부(660)는 버튼의 입력 유무 및 종류와 상기 아이디 선 택부(620)로부터 전달받은 신호를 조합하여 미리 설정된 포맷에 상응하는 제어 신호를 생성하여 로봇 장치(100)로 전송할 수 있다. 여기서, 상기 제어 신호는 NEC 포맷을 변형한 제어 신호로써, 상기 제어 신호를 이용하여 다양한 종류의 제어 신호를 송신할 수 있다.

또한, 스테이션부(700)와 결합되어 사용되는 경우, 컴퓨터부(800)의 그래픽 사용자 인터페이스 모듈(801)로부터 로봇 장치(100)의 제어 명령을 수신할 수 있으며, 상기 신호를 상술한 바와 같이 미리 설정된 포맷에 따른 신호로 변환하여 로봇 장치(100)로 송신할 수 있다. 여기서, 로봇 장치(100)로 적외선(IR) 신호를 송신시, 상기 리모콘 제어부(630)는 스테이션부(700)의 적외선(IR) 신호 수신 기능이 일시적으로 정지하도록 설정함으로써, 스테이션부(700)에서 필요없는 적외선(IR) 신호의 수신으로 오동작이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

도 6b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 리모콘 연동 방식을 나타낸 순서도이다.

저가격의 표준 적외선(IR) 전송 방식의 리모콘으로는 로봇 축구 등의 그룹 게임을 원활히 진행할 수 없어, 이로 인하여 기존의 로봇 장치(100)를 이용하여 축구 등의 그룹 게임을 진행하기 위해서는 고가의 리모콘 장비가 필요한 문제점이 있다.

그러나, 본 발명에 의하면, 마스터/슬레이브의 설정 및 시분할 전송의 순서 등을 설정함으로써, 표준 적외선(IR) 방식으로도 그룹 게임을 진행할 수 있다.

본 발명에 따른 리모콘부의 연동시, 동기화 잭(625)을 이용하여 동기를 맞추고, 시분할 방식을 이용하여 여러 명의 리모콘을 연동하여 각 리모콘에 상응하는 로봇 장치(100)를 제어하도록 구성할 수 있다. 상기 동기화 잭(625) 및 상기 잭(625)에 연결된 케이블을 통하여 연동된 복수의 리모콘이 데이터를 송신할 수 있다.

상술한 바와 같이 동기화 잭(625)을 이용한 시분할 방식을 사용하여 복수의 리모콘을 연동함으로써, 동일한 주파수 대역을 사용하면서도 각각의 로봇 장치(100)로 송신되는 데이터의 충돌을 방지할 수 있다.

복수개의 리모콘이 연동된 경우, 임의의 하나의 리모콘을 마스터로 설정하고, 그 외의 리모콘은 슬레이브로 설정한 후, 상기 리모콘간의 데이터 송신 순서를 제어하여 데이터를 순차적으로 전송한다. 여기서, 사용자가 리모콘을 누르는 시간은 1초 정도 소요되는 반면, 시분할 방식에 의하여 리모콘의 송신 사이클은 약 0.5초 정도 소요되므로, 각 사용자는 상기 사용자에 상응하는 로봇 장치(100)를 제어함에 있어 전혀 불편이 없다.

이하, 도 6b를 참조하여, 본 발명에 따른 리모콘 연동 방식을 설명하면 다음과 같다.

단계 S600에서 각 리모콘은 동기화 잭(625)이 연결되어 있는 경우, 상기 리모콘의 현재 모드가 슬레이브 모드인지 마스터 모드인지 여부를 판단한다, 상술한 바와 같이, 여러 개의 리모콘부(600)가 연동되어 동작되는 경우, 하나의 리모콘은 마스터로 설정되고, 그 외의 리모콘은 슬레이브로 설정되며, 상기 마스터 및 슬레 이브 설정을 리모콘에 구비된 딥 스위치를 이용하여 설정할 수 있다.

상기 모드가 슬레이브 모드인 경우, 단계 S603에서 리모콘은 외부 인터럽트 신호가 입력되면, 링크 시간을 초기화한다, 여기서, 외부 인터럽트는 슬레이브로 동작하는 경우, 링크 시간을 초기화하기 위하여 미리 설정된 인터럽트이다.

그리고, 단계 S605에서 상기 리모콘은 마스터 모드로 설정된 리모콘에서 연동된 리모콘의 개수 및 상기 리모콘의 순서 정보 등을 포함하는 연동 정보를 전달받는다.

단계 S615에서 상기 리모콘에 상응하는 아이디(ID)를 체크한 후, 상기 아이디를 상기 리모콘의 커스텀 코드(custom code)로 설정하고, 단계 S670에서 자신에 순서에 데이터를 송신한다.

단계 S600의 판단 결과, 현재 모드가 마스터 모드인 경우, 단계 S650에서 리모콘은 상기 외부 인터럽트를 disable 시키고, 상기 외부 인터럽트에 상응하는 핀을 출력으로 변경시킨다. 이후, 상기 인터럽트 핀을 이용하여 슬레이브 모드로 설정된 리모콘에 연동 정보를 송신할 수 있다.

그리고 단계 S655에서 리모콘부(600)는 슬레이브 모드에서 아이디(ID)로 사용하던 핀을 현재 연동된 리모콘의 개수에 상응하는 비트 정보를 나타내도록 설정한다.

그리고 단계 S660에서 리모콘부(600)는 상기 외부 인터럽트에 상응하는 핀(link pin)을 low로 떨어트려, 다른 슬레이트 모드로 설정된 리모콘의 링크 타임을 초기화한다.

단계 S665에서 리모콘은 슬레이브 모드로 설정된 리모콘에게 연동된 리모콘의 개수 및 상기 리모콘의 순서 정보 등을 포함하는 연동 정보를 전달한다,

그리고, 단계 S670에서 리모콘부(600)는 자신의 순서에 데이터를 전송하며, 본 발명의 일 실시예에 의할 때, 마스터로 설정된 리모콘은 커스텀 코드(custom code)를 0으로 설정할 수 있다.

상술한 방식에 의하면, 본 발명은 동일한 주파수를 사용하는 복수의 리모콘 연동 방식을 제공하면서도, 송수신되는 데이터의 충돌없이 각 리모콘에 상응하는 로봇 장치(100)를 제어할 수 있다.

여기서, 각 리모콘은 리모콘 송신시간에 상응하여 모드 카운트(mode count)를 증가하면서, 자기의 순서에 상응하여 데이터를 송신할 수 있으며, 한 사이클이 완료된 후, 상기 모드 카운트(mode count)를 리셋한다. 본 발명의 일 실시예에 의할 때 상기 아이디를 상기 리모콘의 데이터 송신 순서에 일치하도록 설정함으로써, 상기 모드 카운트(mode count)가 상기 리모콘의 아이디(ID)와 동일할 때, 데이터를 송신하도록 구성할 수 있다.

하기 표 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 딥 스위치의 설정을 나타낸 테이블이다.

7	6	5	4	3	2	1	0
X	res	res	res	MODE	ID2	ID1	ID0

여기서, 상기 MODE 스위치가 '0'이면 슬레이브 모드를 나타내고, 상기 MODE 스위치가 '1'이면, 마스터 모드를 나타낸다, 그리고, 하위 3비트를 아이디를 나타내는 비트로 정의하였으며, 상기 아이디에 상응하여 모드별 제어 순서가 하기의 표5에 도시되어 있다. 3비트를 아이디를 나타내는 비트로 설정한 경우, 8개의 리모콘을 연동할 수 있다.

번호	ID2	ID1	ID0	SLAVE_MODE	MASTER_MODE
1	0	0	0	DEFAULTMODE
2	0	0	1	SLAVEMODE0	MASTER_4_MODE
3	0	1	0	SLAVEMODE2	MASTER_6_MODE
4	0	1	1	SLAVEMODE3
5	1	0	0	SLAVEMODE4	MASTER_8_MODE
6	1	0	1	SLAVEMODE5
7	1	1	0	SLAVEMODE6
8	1	1	1	SLAVEMODE7

도 6c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 무선 송수신 프로토콜을 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른, 로봇 장치(100)와 리모콘부(600) 및 스테이션부(700) 간에는 무선 송수신을 통하여 데이터를 송수신하며, 상기 무선 송수신은 적외선(IR), 블루투스 등 기존의 근거리 통신 방식뿐만 아니라, 이후 개발된 어느 근거리 통신 방식을 이용하여 이루어질 수 있다. 이하, 발명의 설명 편의상, 적외선(IR) 송수신 방식을 기준으로 설명하기로 한다. 적외선(IR) 방식을 이용한 대표적인 데이터 전 송 방식으로는 필립스 타입(RC5 code)과 NEC 타입(RECS 80 code)이 있다. 이하, 적외선(IR) 송수신 방식 중 NEC포맷을 이용하여 구현한 데이터 구조를 중심으로 설명한다.

기존의 NEC 포맷은 2가지 형태가 있으며, 상기 2가지 방식은 key를 짧게 누르는 형식(data format)과 key를 길게 계속 누르고 있는 형식(continue format)으로 구분된다. 후자의 경우는 연속적인 제어를 하는데 사용될 수 있다. 이러한 NEC 포맷은 시작 코드 다음에 커스텀 코드(customer code)가 16 bit가 나오고 이어서 키코드(key code)가 16 bit가 위치하도록 구성된다.

상기 16 비트의 커스텀 코드는 8비트의 커스텀 코드와 8비트의 커스텀 코드 보수로 이루어진다. 그리고 키코드 또한 8비트의 키코드와 8비트의 키코드의 보수로 이루어진다.

본 발명에 따른 로봇 장치(100)와 리모콘부(600) 및 스테이션부(700)간의 송수신되는 데이터 구조는 기존의 NEC 포맷을 변형하여, 상기 커스텀 코드의 보수가 위치하는 영역을 식별자로 코드로 사용하여 데이터 종류를 식별할 수 있도록 구성된다. 또한, 상기 데이터 구조는 기존의 키코드가 위치하는 영역에 데이터를 삽입하여, 로봇 장치(100)와 컴퓨터부(800)간에 데이터를 송수신할 수 있도록 구성된 것이다.

이하, 도 6c를 참조하여 본 발명에 따른 무선 송수신 데이터 구조를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 데이터 구조는 리더 코드(670), 커스텀 코드(680), 식별자 코드(685), 데이터 코드(690) 및 종료 코드(695)로 이루어 질 수 있다.

본 발명에 의할 때, 신호의 1은 T, 3T로 구성하여, 0.56ms 동안 하이 레벨을 유지하고, 0.56 * 3 동안 로우 레벨을 유지하도록 구성된다, 그리고, 신호의 0은 T, T로 구성되어, 0.56ms 동안 하이 레벨을 유지한 후, 0.56ms 동안 로우 레벨을 유지하도록 구성된다. 그리고 타이머의 한 주기(T)가 0.56ms로 설정된다.

본 발명에 따른 리더 코드(670)의 발생 시간은 총 13.5ms로 위의 그림에서와 같이 9ms의 펄스와 4.5ms의 휴지상태로 이루어진다. 이 타이밍을 체크하여 리모컨 펄스의 시작을 감지할 수 있다. 이하, 상기 리더 코드를 스타트 코드라 칭하기로 한다.

그리고, 커스텀 코드(680)는 각 리모콘부(600)에 상응하여 고유하게 할당된 고유 코드로서 리모콘부(600)를 서로 구분할 수 있도록 한다. 식별자 코드(685)는 송수신되는 데이터를 식별할 수 있도록 할당된 코드로서, 상기 커스텀 코드에 미리 설정된 숫자를 더하여 생성할 수 있다. 기존의 NEC 포맷은 상기 식별자 코드에 커스텀 코드의 보수가 위치하도록 설정된다.

데이터 코드(690)는 실제 전송하고자 하는 데이터 값을 담고 있다. 기존의 NEC포맷에서는 상기 데이터 코드가 총 2바이트 분의 데이터가 송출되지만 코드의 앞 바이트와 뒤 바이트는 서로 보수가 되도록 하므로 실제 보내는 유효 데이터 값은 1 바이트이다. 반면, 본 발명에 따른 데이터 코드(690)는 보수를 보내지 아니하고, 전체 데이터 코드를 데이터를 전송하는데 사용된다. 따라서, 상기 식별자의 코드의 비트 일부를 데이터를 송신하는데 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 커스텀 코드는 16bit data을 연속적으로 레프트 쉬프트(left_shift) 시켜 최상위 비트를 체크하여 송신하고, 데이터 코드 또한 같은 방식으로 16bit data를 레프트 쉬프트(left_shift) 시켜 최상위 비트를 체크하여 송신할 수 있다.

그리고 종료 코드(695)는 하이 레벨은 1주기동안 송신하고, 로우 레벨은 22T 동안 송신되도록 설정되며, 이러한 경우 종료 코드의 총 시간은 12.32ms이다.

본 발명에 따른 리모콘부(600)는 마이컴의 타이머 1을 사용하여 정확한 시간을 이용한 NEC 포맷에 의거하여 상기와 같은 방식으로 설정된 데이터 구조를 가진 신호를 송수신할 수 있다. 마이컴 내부에 있는 타이머 장치를 사용하여 0.1㎲의 일정한 시간 간격으로 인터럽트를 발생시키고, 이를 기본 타이머로 사용할 수 있다. 인터럽트 프로그램은 인터럽트가 걸려올 때마다, 카운터 값을 변경시켜서 적외선(IR) 수신 모듈의 펄스 타이밍과 비교하여 기준값 내에 들어가는지 여부를 검사한다.

도 7a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 스테이션부(700)의 스테이션 제어 모듈의 구성을 도시하는 블록도이다.

도 7a를 참조하면, 본 발명에 따른 스테이션 제어 모듈(701)은 스테이션 제어부(710), 적외선(IR) 수신부(720), 통신 드라이버(730), 리모콘 연결부(750) 및 머리 연결부(740)를 포함하며, 도면에 도시되지 않은 전원부를 더 포함하여 구성될 수 있다.

스테이션 제어부(710)는 리모콘부(600)로부터 리모콘 신호의 수신 금지 신호를 전달받아, 리모콘에서 리모콘 신호가 송신되는 경우, 상기 스테이션부에서 상기 리모콘 신호의 수신을 금지하도록 구성할 수 있다. 그리고, 스테이션 제어부(710)는 로봇 장치(100)로부터 적외선(IR) 데이터를 수신 및 분석하고, 상기 정보를 변환하여 시리얼 포트를 통하여 컴퓨터부(800)에 내장된 그래픽 인터페이스 모듈(801)로 전달할 수 있다.

적외선(IR) 수신부(720)는 로봇 장치(100)로부터 로봇 장치(100)에 저장된 데이터, 예를 들면, 센서 데이터와 감정 정보 및 아이디 등을 수신하는 기능을 수행한다.

그리고 통신 드라이버(730)는 컴퓨터부(800)의 시리얼 포트를 통해 데이터를 송수신하는 기능을 수행하며, 본 발명의 일 실시예에 의할 때, RS232C 드라이버로 구현할 수 있다.

머리 연결부(740)는 컴퓨터부(800)에서 수신한 데이터를 머리부(110)에 전송한다. 즉, 음성 녹음/재생용 머리부(110)는 상기 머리 연결부(740)를 통하여 스테이션부(700)에 직접 연결되어, 컴퓨터(800)부와 음성 및 음악 데이터의 송수신을 수행할 수 있다.

그리고, 스테이션부(700)는 상기 리모콘 연결부(750)를 통하여 리모콘부(600)와 연동되어, 컴퓨터부(800)와 시리얼 통신을 통하여 수신한 데이터를 로봇 장치(100)로 전송할 수 있다. 본 발명에 의할 때, 로봇 장치(100)로 전송되는 데이터의 전송 효율을 높이기 위하여, 스테이션부(700)는 상기 리모콘 연결부(750)에 연결된 적외선 송신부(725)를 더 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 스테이션 제어부(710)는 컴퓨터부(800)와 시리얼 통신을 수행하여 데이터를 송수신할 수 있고, 수신한 데이터를 리모콘이 인식할 수 있는 데이터 구조로 처리하여 리모콘부(600)로 전달하면, 상기 리모콘부(600)는 상기 데이터를 적외선(IR) 방식을 통하여 로봇 장치(100)로 송신할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의할 때, 상기 시리얼 통신은 UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter ) 방식을 이용할 수 있다. 상기 UART 방식에 의하면, 각 데이터는 각 비트 전용선과 함께 1∼8바이트 단위로 전송되며, 하나의 바이트를 수신한 후, 단일 전선에 0과 1들을 나타내기 위하여 그 바이트를 볼트수 변환 순서로 전환한다. UART는 0과 1들의 흐름을 데이터의 바이트로 변환하여 데이터를 송수신할 수 있다.

도 7b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 스테이션부(700)의 동작 절차를 나타낸 순서도이다.

본 발명에 따른 스테이션부(700)는 로봇 장치(100) 및 컴퓨터부(800)간의 데이터 송신을 중계할 수 있으며, 상기 로봇 장치(100)로 데이터를 전송함에 있어, 리모콘부(600)를 통하여 전송하는 경우 및 스테이션부(700)에 결합된 머리부(110)에 직접 데이터를 전달하는 방식으로 구분될 수 있다.

이하, 도 7b를 참조하여 본 발명에 따른 스테이션부(700)의 데이터 전송 방식을 설명하면 다음과 같다.

단계 S700에서 스테이션부(700)는 컴퓨터부(800)로부터 데이터를 수신하며, 상기 데이터의 스타트 코드를 체크한다. 그리고, 단계 S705에서 스테이션부(700)는 스타트 코드 이후에 오는 데이터를 버퍼(buffer)에 저장한다.

그리고, 단계 S710에서 스테이션부(700)는 저장한 데이터의 커맨드 코드(commend code)를 체크하여 상기 데이터가 동작 제어 데이터(motion data) 인지 멜로디 데이터(melody data) 인지 여부를 판단한다. 여기서, 상기 커맨드 코드는 데이터 식별자를 지칭하며, 상기 데이터 식별자를 이용하여 데이터의 종류를 식별할 수 있다.

판단 결과, 상기 데이터가 동작 제어 데이터(motion data)이면 단계 S720에서 스테이션부(700)는 적외선(IR) 송신을 통하여 로봇 장치(100)에 데이터를 전송하여 동작을 제어하고, 상기 데이터가 멜로디 데이터(melody data)이면 단계 S725에서 상기 멜로디 데이터를 머리부(110)에 구비된 플래시 메모리에 저장할 수 있다.

여기서, 동작 제어 데이터는 적외선(IR) 방식을 이용하여 로봇 장치(100)에 전송되는 데이터의 실시예이고, 멜로디 데이터는 시리얼 통신을 통하여 머리부(110)의 데이터 메모리에 저장되는 데이터의 바람직한 실시예로서, 적외선 방식 또는 시리얼 방식으로 전송되는 데이터가 상기 동작 제어 데이터 및 멜로디 데이터에 한정되지 아니함은 당연하다.

도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 컴퓨터부(800)에 구비된 그래 픽 사용자 인터페이스 모듈의 구성을 도시하는 블록도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 그래픽 사용자 인터페이스 모듈(801)은 로봇 동작 편집기(810), 미디 드라이버(820), 음성 인식 엔진(830), 로봇 다이어리(840), 로봇 시뮬레이터(880), 동작 송신기(860), 로봇 상태 수신기(870) 등을 포함하여 구성된다. 여기서, 로봇 동작 편집기(810)는 동작 구성부(813)와 멜로디 작곡부(816) 및 로봇 기능/감정 생성부(818)를 포함할 수 있다.

동작 구성부(813)는 16가지의 휠/발 움직임 패턴, 16가지의 머리/팔 움직임 패턴, 16가지의 LED 동작 패턴 및 16가지의 멜로디 패턴 중에서 하나의 패턴을 선택하여 그 패턴의 속성(시간, 반복 횟수 등)에 따라 로봇의 동작을 구성할 수 있다. 그리고, 멜로디 작곡부(816)에 미리 설정된 음계 정보를 이용하여, 사용자가 직접 멜로디를 작곡할 수 있다,

또한, 로봇 기능/감정 생성부(818)는 로봇의 기본 동작(휠/발 및 머리/팔 움직임, LED, 멜로디 동작) 및 기본 동작들의 조합으로 구성되는 복합 동작(인사하기, 춤추기 등)을 음성 명령 및 키보드의 조작 등으로 인식하여 구현할 수 있으며, 상기 로봇 상태 수신기(870)를 통하여 수신한 로봇의 상태를 그래픽 애니메이션으로 변환하여 로봇 다이어리(840)에 보내주는 기능을 수행한다.

로봇 시뮬레이터(880)는 불연속적인 동작에 대한 가상 로봇의 동작을 실제 로봇의 메커니즘에 대한 중요 인자(예를 들면, 가속도, 마찰 계수 등)에 근거하여 재구성함으로써, 가상 로봇의 동작이 실제 로봇의 동작과 유사하게 동작할 수 있도록 시뮬레이션하여, 컴퓨터부(800)에 구비된 화면으로 출력하는 기능을 수행한다.

로봇 동작 편집기(810)는 로봇의 동작(예를 들면 동작 패턴, 동작 시간, 반복 횟수 등)을 편집하고, 음계 정보를 기반으로 하는 작곡 및 로봇의 단순/복합 동작 패턴 정보를 생성한다.

미디 드라이버(820)는 음계 정보를 이용한 작곡 인터페이스를 사용자에게 제공하며, 음성 인식 엔진(830)은 로봇 장치(100)를 사용자의 음성 명령으로 제어하기 위한 것이며, 로봇 다이어리(840)는 로봇의 감정 상태 및 로봇의 하루 일과를 애니메이션 등의 방식으로 디스플레이하는 기능을 수행한다.

동작 송신기(860)는 상기 로봇 동작 편집기(810)에 의해 편집된 로봇의 연속적인 동작을 스테이션부(700)를 통하여 로봇 장치(100)에 전달할 수 있다. 그리고, 로봇 상태 수신기(870)는 스테이션부(700)를 통하여 수신한 로봇의 상태 및 주위 환경 등에 대한 데이터를 수신하는 기능을 수행한다.

로봇 장치의 바람직한 일 실시예

이하, 본 발명의 일 실시에 의하여 상술한 기능을 구비한 구체적인 로봇 장치(100)의 외관을 도 9a 내지 도 9e를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다, 여기서, 본 발명에 따른 로봇 장치(100)가 하기 도면에 도시된 외관에 한정되지 아니하며, 이를 다양하게 변경할 수 있음은 당연하다.

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 머리부(110)의 외관을 도시한 도면이다. 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 머리부(110)는 다양한 기 능과 형상에 상응하여 복수개의 머리부(110)를 구성하여 몸통부(150)에 교체하여 결합할 수 있다. 이하, 발명의 편의를 위하여, 상기 복수개의 머리부(110) 중 기본 머리부(110-1) 및 핸즈프리용 머리부(110-3)를 기준으로 본 발명의 로봇 장치(100)의 머리부(110) 외관을 설명하기로 한다.

도 9a를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기본 머리부(110-1)의 외관이 도시되어 있다.

이러한 기본 머리부(110-1)의 외관에는 터치 센서부(950), LED부(955) 및 마이크로폰부(960) 등이 구비된다.

터치 센서부(950)는 '때림' 이나 '쓰다듬음'과 같은 작용을 인식할 수 있다, 상기 머리부(110)가 녹음 및 재생용 머리부(110)인 경우, 터치 센서부(950)는 녹음 및 재생의 시작 및 끝에 대한 사용자의 터치를 인식하고, 상기 터치에 상응하여 녹음 및 재생을 시작하고 종료할 수 있다.

LED부(955)는 상기 터치 센서부(960)의 인식에 상응하여 로봇의 상태를 시각적으로 표현해 주는 기능을 수행하며, 마이크로폰부(960)는 음성의 입력 및 '조용함'이나 '시끄러움'을 검출하는 기능을 수행한다.

그리고, 도 9b를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 핸즈프리용 머리부(110-3)의 외관이 도시되어 있다.

상기 핸즈프리용 머리부(110-3)의 외관에는 터치센서부(965), LED부(970), 마이크로폰부(975), 제1 잭 연결부(980) 및 제2 잭 연결부(985) 등이 구비된다.

터치센서부(965)는 후크 온/오프 역할 및 '때림'이나 '쓰다듬음'과 같은 작 용을 인식하며, LED부(970)는 상기 터치센서부(965)의 인식에 상응하여 로봇 장치(100)의 상태를 표시하는 작용 및 착신 신호가 검출되었을 때 전화가 왔음을 알려주는 역할을 수행한다.

마이크로폰부(975)는 음성 입력 및 '조용함'이나 '시끄러움'을 검출한다, 그리고 제1 잭 연결부(980)는 모바일 폰의 이어마이크 잭과 연결되며, 제2 잭 연결부(985)는 핸즈프리 잭과 연결되도록 구성된다.

이하, 몸통부(150)와 기본 머리부(110-1)를 구비한 로봇 장치(100)를 기준으로, 본 발명에 따른 로봇 장치(100)의 외관을 구체적으로 설명하기로 한다.

도 9c는 모듈형 로봇 장치(100)의 앞면 및 기본 머리 제어 모듈의 앞면의 외관을 도시하는 평면도이다.

도 9c에 도시한 바와 같이, 몸통부(150)의 앞면에는 리모콘부(600) 및 스테이션부(700)로부터 적외선(IR) 신호를 수신하는 수신부(900), 스테이션부(700)에 적외선(IR) 신호를 송신하는 송신부(902), 전방의 장애물을 감지하는 광 센서부(904)가 구비된다.

그리고, 몸통부(150)의 하부에는 로봇 장치(100)를 이동하기 위한 모터 및 기어박스로 구성되는 휠/발 구동부(906)가 구비되며, 걷는 것과 같이 동작하는 발부(908)를 더 구비할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 휠 방식으로 로봇 장치(100)를 이동시키나, 그 외의 방식으로 상기 로봇 장치(100)를 이동할 수 있음은 당연하다.

또한, 기본 머리부(110-1)와 팔부(910)는 도면에 도시되지 않은 모터 및 기어박스를 통하여 구동될 수 있다.

기본 머리부(110-1)의 앞면은 '때림'이나 '쓰다듬음'과 같은 작용을 하는 터치센서부(912), 이러한 작용에 대해 '분노' 나 '기쁨' 등의 감정을 시각적으로 표현하는 LED부(914) 및 '시끄러움' 이나 '조용함' 등을 감지하는 마이크로폰부(916)가 구비되며, 액세서리 역할을 하여 아바타 기능을 강화시켜 주는 선글라스부(916)를 더 구비될 수 있다.

도 9d는 모듈형 로봇 장치의 뒷면의 외관을 도시하는 평면도이고, 도 9e는 모듈형 로봇 장치의 밑면의 외관을 도시하는 평면도이다.

도 9d에 도시한 바와 같이, 로봇 장치(100)의 몸통부(150) 뒷면에는 광량을 검출하는 광량 검출 센서(920) 및 리모콘 신호를 수신하는 수신부(922)가 구비될 수 있다.

또한, 상기 몸통부(150)의 뒷면은 로봇 장치(100)에 전원을 공급하는 착탈식 배터리 팩(924)과 로봇 장치(100)의 전원을 온/오프하는 전원 스위치부(19)와 로봇 장치(100)의 이동성 및 무게 중심을 조절하는 꼬리부(928)가 더 구비될 수 있다.

그리고, 기본 머리부(110-1) 뒷면의 외관은 기본 머리부(110-1)의 단독적인 동작을 가능하게 하는 배터리부(930)가 구비될 수 있으며, 상기 기본 머리부(110-1) 이외의 모든 머리부(110)도 배터리부가 구비될 수 있도록 구성할 수 있다.

도 9e를 참조하면, 로봇 장치(100)의 밑면에는 낭떠러지 인식 및 라인 트레 이서와 같은 기능 등을 구현하기 위한 광 센서부(940)와 로봇 장치(100)를 이동하기 위한 휠부(907) 및 상기 휠부(907)와 연동되어 움직이는 발부(907)가 구비되어 있다.

데이터 구조의 바람직한 일 실시예

이하, 본 발명에 따른 컴퓨터부(800), 리모콘부(600), 스테이션부(700) 및 로봇 장치(100) 간의 데이터 송수신 방법 및 송수신되는 데이터의 구조를 도10b 내지 도 10d에 도시된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다. 여기서, 본 발명에 따른 데이터 송수신 방법 및 데이터 구조가 상기 도면에 도시된 실시예에 한정되지 아니하며, 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에 다양하게 변경할 수 있음은 당연하다.

도 10a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 데이터 송수신 구조를 나타낸 도면이다.

도 10a를 참조하면, 로봇 장치(100), 리모콘부(600), 스테이션부(700) 및 컴퓨터부(800)가 도시되어 있다. 여기서, 복수개의 머리부(110) 중 임의의 머리부(110) 및 리모콘부(600)는 스테이션부(700)가 결합되어 있다. 본 발명의 일 실시예에 의할 때, 컴퓨터부(800)와 스테이션부(700)는 UART 등과 같은 시리얼 통신을 통하여 데이터를 송수신하며, 스테이션부(700) 및 리모콘부(600)와 로봇 장치(100)는 적외선(IR) 방식과 같은 무선 통신을 통하여 데이터를 송수신할 수 있 다.

본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터부(800) 및 로봇 장치(100)간의 송수신되는 데이터는 컴퓨터부(800)에서 송신되는 신호(1000), 컴퓨터부(800)에서 수신하는 신호(1050)로 구분될 수 있다. 컴퓨터부(800)에서 송신되는 신호(1000)는 리모콘 제어 신호(1001), 동작 제어 신호(1003), 멜로디 제어 신호(1005), 상태 요청 신호(1007), 데이터 저장 신호(1009)를 포함한다. 그리고, 컴퓨터부(800)에서 수신되는 신호(1050)는 상태 응답 신호(1051), 로봇 발견 신호(1053), 저장 결과 신호(1057) 및 스테이션 상태 신호(1059) 등을 포함한다.

하기 표 6을 참조하면 본 발명에 따른 스테이션부(700) 및 리모콘부(600)의 기능을 설명하면 다음과 같다.

명칭	기 능
리모콘부	데이터 송신 기능 리모콘간 연동(다중 시분할 전송) UART 통신(스테이션과 결합된 상태) 컴퓨터부로부터 전달받은 움직임 데이터를 로봇 장치로 전달
스테이션부	데이터 수신 기능 ISP 프로그래밍 컴퓨터로부터 받은 음악/음성 데이터 다운로드 로봇 장치의 상태 데이터를 수신하여 컴퓨터로 재전송 UART 통신

여기서, 리모콘부(600)는 로봇 장치(100)와의 송신을 담당하며, 스테이션부(700)는 로봇 장치(100)와의 수신을 담당한다.

그리고, 스테이션부(700)는 상기 컴퓨터부(800)와 로봇 장치(100)와의 데이터를 미리 설정된 프로토콜에 상응하여 실시간으로 변환하는 중계기능을 수행한다. 스테이션부(700)는 컴퓨터부(800)에서 데이터를 수신하면, 상기 수신한 데이터를 리모콘부(600)를 통하여 로봇 장치(100)에 송신하거나, 스테이션부(700)에 연결된 머리부(110)에 직접 데이터를 전달할 수 있다. 그리고, 스테이션부(700)는 로봇 장치(100)로부터 수신한 신호를 미리 설정된 포맷으로 변환하여 컴퓨터부(800)에 전송한다. 이하, 도10b 및 도 10d를 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 컴퓨터부(800) 및 로봇 장치(100)간의 송수신되는 데이터 구조를 상세히 설명하기로 한다.

도 10b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 컴퓨터부(800) 및 로봇 장치(100)간의 송수신되는 데이터 구조를 나타낸 도면이다.

도 10b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 컴퓨터부(800) 및 로봇 장치(100)간의 송수신되는 리모콘 제어 신호(1001), 동작 제어 신호(1003), 멜로디 제어 신호(1005), 로봇 발견 신호(1053)의 송수신 절차가 도시되어 있다.

본 발명에 따른 로봇 장치(100)와 리모콘부(600) 및 스테이션부(700)간의 송수신되는 데이터 구조는 기존의 NEC 포맷을 기반으로 하여, 이를 변형한 것이다. 즉, 일반적인 NEC포맷에서 커스텀 코드의 보수가 오는 영역을 이용하여 데이터의 종류를 식별할 수 있도록 구성된 것이다.

이하, 도 10b를 참조하여 본 발명에 따른 신호의 리모콘 제어 신호(1001), 동작 제어 신호(1003), 멜로디 제어 신호(1005), 로봇 발견 신호(1053)의 송수신 절차송수신 절차 및 데이터 구조를 상세히 설명하기로 한다.

단계 S1001 내지 단계 S1009는 리모콘 제어 신호(1001)의 송수신 절차 및 데 이터 구조를 나타낸다.

단계 S1001에서 컴퓨터부(800)는 리모콘 제어 신호(1001)를 생성한다, 여기서, 상기 리모콘 제어 신호(1001)는 컴퓨터부(800)상에서 리모콘의 버튼에 상응하여 로봇 장치(100)를 제어하도록 구현된 신호를 지칭한다. 예를 들면, 상기 리모콘부(600)에 구비된 버튼키, 즉, 방향키, 머리 회전등의 움직임 기능과 게임기능 등의 버튼에 상응하여 컴퓨터부(800)에서 생성된 제어 신호를 지칭한다.

단계 S1003에서 컴퓨터부(800)는 상기 리모콘 제어 신호(1001)를 스테이션부(700)로 송신한다. 여기서, 리모콘 제어 신호(1001)는 스타트 코드, 식별 코드, 데이터 코드, 더미 코드 및 종료 코드로 이루어지며, 식별 코드로 '0x01'을 사용할 수 있다. 본 발명에 일 실시예에 의할 때, 상기 리모콘 제어 신호(1001)의 송신 시간은 시리얼 통신 구간은 31.25ms이고, 적외선(IR) 송신 구간은 90ms 이다.

단계 S1005에서 스테이션부(700)는 수신한 리모콘 제어 신호(1001)를 리모콘부(600)가 인식할 수 있는 신호로 변환한 후, 단계 S1007에서 리모콘부(600)를 통하여 로봇 장치(100)로 송신한다. 본 발명의 일 실시예에 의할 때, 상기 변환된 리모콘 제어 신호(1001)는 컴퓨터부(800)의 제어에 상응하여 한 개의 제어 신호가 생성되며, 본 발명의 일 실시예에 의할 때, IR전송으로 90ms가 소요된다. 따라서, 상기 데이터 송신 후, 다른 데이터를 송신하기 위해서는 90ms의 딜레이 시간이 요구된다.

단계 S1009에서 로봇 장치(100)는 수신한 리모콘 제어 신호(1001)에 상응하 여, 로봇 장치(100)의 동작을 제어할 수 있다.

단계 S1011 내지 단계 S1019는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 동작 제어 신호(1003)의 송수신 절차 및 데이터 구조가 도시되어 있다.

단계 S1011에서 컴퓨터부(800)는 동작 제어 신호(1003)를 생성한 후, 생성된 동작 제어 신호(1003)를 스테이션부(700)로 송신한다. 여기서, 동작 제어 신호(1003)란 컴퓨터부(800)에서 프로그램에 의하여 생성된 로봇 장치(100)의 움직임을 제어하는 신호를 지칭하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 동작 제어 신호(1003)는 이동, 머리, LED 및 멜로디 등에 대한 동작 제어 신호(1003)를 포함할 수 있다.

먼저, 로봇의 이동 신호의 형식은 움직임 패턴과 속도의 2가지 파라메터를 이용하여 제어할 수 있으며, 상세한 이동 패턴은 하기의 표7 을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

변수명	동작 내용
go_front 0	전진
go_back 1	후진
go_f_r_arc1 2	전방 오른쪽 arc회전 (오른쪽휠을 축으로 회전)
go_f_l_arc1 3	전방 왼쪽 arc 회전 (왼쪽 휠을 축으로 회전)
go_b_r_arc1 4	후방 오른쪽 arc 회전 (왼쪽 휠을 축으로 회전)
go_b_l_arc1 5	후방 왼쪽 arc 회전 (오른쪽 훨을 축으로 회전)
go_r_revolve 6	오른쪽(시계방향) 제자리 회전
go_l_revolve 7	왼쪽(반시계방향) 제자리 회전
go_f_r_arc2 8	전방 오른쪽 arc 회전
go_f_l_arc2 9	전방 왼쪽 arc 회전
go_b_r_arc2 10	후방 오른쪽 arc 회전
go_b_l_arc2 11	후방 왼쪽 arc 회전
go_stop 12	정지

또한, 이러한 움직임의 패턴과 상응하여 움직임의 속도 인자를 정의하여 송 신할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의할 때, 하기의 표 8을 참조하면, 저속(00)에서부터 고속(11)까지 단계별로 속도값이 증가하도록 구성될 수 있다.

상위 6비트	하위 2비트
Move 패턴 0 - 12 값을 left shift 2 상위 6비트를 사용	속도인자 00:저속 11:고속

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 머리 움직임에 관한 제어신호는 머리의 위치와 속도를 포함하는 2가지 인자에 의해서 결정될 수 있다. 머리의 위치는 0 - 255까지의 값을 위치 값으로 제어할 수 있으며, 5는 오른쪽 90도를 나타내고, 123은 정면을 나타내며, 250은 왼쪽 90도를 나타내도록 설정된다.

또한, 표 9를 참조하면, 이동 명령과 마찬가지로, 머리 움직임의 속도 인자는 저속(00)에서부터 고속(11)까지 단계별로 속도값이 증가하도록 구성될 수 있다. 이과 같이, 속도 인자를 사용하는 경우, 60-195까지의 값을 이용하여 머리부(110)의 위치를 제어하도록 구성되며, 하위 2비트는 무시하고 속도값을 리드한다.

상위 6비트	하위 2비트
Head 포지션 하위 2비트는 무시한다.	속도인자 00:저속 11:고속

또한, 본 발명의 일 실시예에 의할 때, 데이터의 효율적인 전송을 위하여 로봇 장치(100)에로 데이터를 송신하는 경우, LED 제어 신호 및 멜로디 제어 신호(1005)를 하나의 신호에 통합하여 전송할 수 있다. 즉, LED의 깜박임에 관한 전달명령 및 멜로디에 대한 전달 명령은 하나의 데이터구조에 비트를 나누어 전송 할 수 있다.

LED 제어 신호는 LED 깜박임에 관한 제어 신호로서, 미리 설정된 패턴화되어 있는 LED 발광유형에 대한 선택 값에 대한 정보를 포함하고 있다. 본 발명의 일 실시예에 의할 때, 상기 LED 발광 패턴은 8가지 유형이 있고 필요에 따라 16가지 추가할 수 있다. 상기 데이터 구조에서 하위 4비트의 선택 값을 인자로 전달한다.

또한, 멜로디 제어 신호(1005) 역시 패턴화 되어 저장되어 있는 멜로디를 0-16까지의 선택값을 인자로 하여 전송하면, 상기 선택값에 상응하는 멜로디를 추출하여 재생시킬 수 있다. 상기 멜로디 선택값은 데이터 구조에서 상위 4비트에 선택값을 전달한다. 즉, 하위 4비트는 각 LED에 상응하는 LED 패턴값 4bit를 입력하고, 상위 4비트는 멜로디에 상응하는 멜로디 패턴값 4bit를 레프트 쉬프트(left shift)함으로써, 한 바이트에 LED 패턴 및 멜로디 패턴을 지정하여 송신할 수 있다.

상술한 바와 같이 상기 LED/멜로디 제어 신호(1005)를 수신한 로봇 장치(100)는 상기 선택값에 상응하는 LED 깜박임 및 멜로디 정보를 메모리에서 추출하여 출력할 수 있다.

단계 S1015에서 스테이션부(700)는 수신한 신호를 리모콘부(600)가 인식할 수 있는 신호로 변환한 후, 단계 S1071에서 리모콘부(600)를 통하여 로봇 장치(100)로 송신한다. 여기서, 컴퓨터부(800)에서 송신된 하나의 패킷에 해당하는 동작 제어 신호(1003)는 이동, 머리 및 LED/멜로디 제어에 상응하여 3번의 데이터가 연속적으로 로봇 장치(100)에 전송된다. 1개의 데이터가 전송되는데 90ms 소요되므로, 적외선(IR) 통신으로 동작 제어 신호(1003)를 전송하는데 270ms가 소요된 다. 따라서, 동작 제어 신호(1003)를 송신한 후, 새로운 신호를 송신하기 위해서는 270ms의 딜레이 시간이 필요하다.

여기서, 스테이션부(700)는 컴퓨터부(800)에서 송신한 데이터를 각 제어 객체에 상응하여 구분하여 IR방식으로 전송시켜주는 역할을 수행한다. 그리고, 동작 제어 신호(1003)는 커스텀 코드의 보수가 위치하는 영역에, 미리 설정된 값, 예를 들면 20을 더한 값을 송신함으로써, 상기 신호가 동작 제어 신호(1003)인 것을 식별할 수 있다.

단계 S1019에서 상기 신호를 수신한 로봇 장치(100)는 상기 제어 신호에 상응하여 로봇 동작을 제어할 수 있다. 즉, 이동에 상응하여 휠/발을 제어하고 이동하고, 머리위치를 제어하며, LED/멜로디 선택값에 상응하는 LED/멜로디를 추출하여 출력한다.

단계 S1021 내지 단계 S1029는 멜로디 제어 신호(1005)의 송수신 절차 및 데이터 구조를 나타낸다.

단계 S1021에서 컴퓨터부(800)는 멜로디 제어 신호(1005)를 생성한다. 여기서, 멜로디 제어 신호(1005)는 단계 S1011의 멜로디 선택값이 아니라, 음의 고저(음정)와 음의 길이(장단) 등을 포함하는 멜로디 데이터를 지칭한다.

하기의 표 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 음의 고저를 나타내는 테이블이 도시되어 있고, 표 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 음의 장단을 나타내는 테이블이 도시되어 있다.

코드	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
음정	도	시	라#	라	솔#	솔	파#	파	미	레#
코드	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19
음정	레	도#	도	시	라#	라	솔#	솔	파#	파
코드	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29
음정	미	레#	레	도#	도	시	라#	라	솔#	솔
음정	30		31		32
코드	Endcode		Repeatcode		쉼표

여기서, 본 발명에 의하면, 상기 Endcode 와 Repeatcode를 마지막 멜로디 데이터로 간주하도록 구성될 수 있다.

코드	0	1	2	3	4	5	6
내용	32분	16분	8분	4분	점4분	2분	점2분

단계 S1013에서 컴퓨터부(800)는 생성된 멜로디 제어 신호(1005)를 스테이션부(700)로 송신한다. 상기 멜로디 제어 신호(1005)는 스타트 코드, 식별자 코드(0x03), 음정 코드, 장단 코드, 더미 코드 및 체크섬 코드를 포함하여 구성된다.

단계 S1025에서 스테이션부(700)는 수신한 신호를 리모콘부(600)가 인식할 수 있는 신호로 변환한 후, 단계 S1027에서 리모콘부(600)를 통하여 로봇 장치(100)로 송신한다. 여기서, 상기 적외선 신호는 커스텀 코드에 미리 설정된 값, 예를 들면 30을 더한 값을 송신함으로써, 상기 신호가 멜로디 제어 신호(1005)라는 것을 인식할 수 있다.

여기서, 상기 하나의 변환된 멜로디 데이터를 적외선(IR) 방식으로 전송하는 데. 90ms가 소요된다. 따라서, 다음 데이터를 보내기 위해서는 90ms의 딜레이 시간 이 요구된다.

단계 S1029에서 로봇 장치(100)는 상기 멜로디 제어 신호(1005)에 포함된 멜로디 데이터를 메모리에 저장한 후, 상기 멜로디 데이터에 상응하는 멜로디를 출력할 수 있다.

단계 S1031 내지 단계 S1039는 로봇 발견 신호(1053)의 송수신 절차 및 데이터 구조를 나타낸다.

단계 S1031에서 로봇 장치(100)는 주기적 또는 미리 설정된 기간에 상응하여 로봇 발견 신호(1053)를 송신한다. 이렇게 송신된 로봇 발견 신호(1053)는 주위의 다른 로봇 장치(100) 또는 스테이션부(700)에서 수신할 수 있다.

상기 로봇 발견 신호(1053)는 상기 로봇 장치(100)에의 식별자를 포함하여 송신할 수 있으며, 상기 로봇 장치(100)간에 로봇 발견 신호(1053)를 이용하여 데이터를 송수신할 수 있다.

단계 S1033에서 상기 로봇 장치(100)에서 송신된 로봇 발견 신호(1053), 또는 상기 로봇간에 송수신되는 신호를 수신한 스테이션부(700)는 상기 신호를 이용하여 주위에 위치한 로봇 장치(100), 또는 어떤 로봇간에 송수신이 있는지 여부를 판단할 수 있다.

본 발명에 의할 때, 상기 로봇 발견 신호(1053)는 커스텀 코드의 보수가 위치하는 영역에 에 미리 설정된 값, 예를 들면 10을 더한 값을 송신함으로써, 상기 신호가 로봇 발견 신호(1053)라는 것을 식별할 수 있다.

단계 S1035에서 상기 로봇간 신호를 포착한 스테이션부(700)는 수신한 신호 를 리모콘부(600)가 인식할 수 있는 신호로 변환한 후, 단계 S1037에서 컴퓨터부(800)로 송신한다. 여기서, 상기 송신 데이터에 로봇 장치(100)의 아이디를 포함하여 통신하고 있는 로봇을 식별할 수 있도록 구성할 수 있다.

단계 S1039에서, 로봇 발견 신호(1053)를 수신한 컴퓨터부(800)는 상기 로봇 장치(100)의 주위에 다른 로봇 장치(100)가 있다는 것을 인식할 수 있다.

도 10c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상태 요청 신호(1007) 및 상태 응답 신호의 송수신 절차 및 데이터 구조를 나타낸 순서도이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 적외선(IR) 데이터는 기존의 NEC 포맷에서 커스텀 코드의 보수가 위치하는 영역을 식별자 코드로 이용함으로써, 송수신되는 다양한 데이터의 식별자로 사용할 수 있다.

이하, 도 10c를 참조하여, 상태 요청 신호(1007) 및 상태 응답 신호(1051) 의 데이터 구조 및 송수신 절차를 상세히 설명하기로 한다.

단계 S1041에서 컴퓨터부(800)는 상태 요청 신호(1007)를 생성하고, 단계 S1043에서 생성한 상태 요청 신호(1007)를 스테이션부(700)로 전송한다. 상태 요청 신호(1007)는 로봇 장치(100)의 상태 정보를 요청하는 신호를 지칭하며, 본 발명의 일 실시예에 의할 때, 상기 상태 요청 신호(1007)는 스타트 코드, 식별자 코드(0x04), 상태 코드, 더미코드 및 체크섬 코드를 포함하여 구성된다.

여기서, 상태 코드에 상응하여, 로봇 장치(100)의 구체적인 상태를 지정하여 요청할 수 있으며, 하기의 표 12에는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 로봇 장치(100)의 상태 정보에 상응하는 상태 코드 테이블이 도시되어 있다.

상태 코드 (State Code)	요구 데이터
0x01	제1 센서 데이터 요구(광 센서)
0x02	제2 센서 데이터 요구(소음 센서 및 그 외의 센서)
0x03	ID data 요구
0x04	감정 data 요구
0x05	접촉도 data 요구

여기서, 0x01은 제1 센서 데이터를 지칭하고, 0x02는 제2 센서 데이터를 지칭한다. 본 발명의 일 실시예에 의할 때, 상기 제1 센서 데이터는 광 센서의 상태를 나타내며, 하기 표13에 의하여 설정될 수 있다.

비트	0	1	2	3	4	5	6		7
내용	광량 감지 센서		전방 오른쪽 광센서	전방 가운데 광센서	전방 왼쪽 광센서	하방 가운데 광센서		하방 왼쪽 광센서		하방 오른쪽 광센서

여기서, 광센서는 각 센서별 ON/OFF를 표시한다, 그리고, 광량 감지 센서의 밝기는 2비트를 할당하여 지정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의할 때, 2비트가 '00'이면, 어두움을 나타내고, 2비트가 '01' 또는 '10'이면 중간단계를 나타내도록 설정될 수 있다. 그리고, 상기 2비트가 '11'이면, 밝음을 나타내도록 설정될 수 있다.

그리고, 제2 센서 데이터는 소음 센서 및 그 외의 센서의 상태를 지칭하도록 설정할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의할 때, 상기 제2 상태 데이터는 소음 정도 및 머리 제어 모듈 데이터를 지칭하도록 설정될 수 있으며, 하기 표 14에는 비 트별 데이터 구조가 도시되어 있다.

0	1	2	3	4	5	6	7
주변 환경의 소음 정도				머리 모듈 ID

그리고, 하위 4비트는 소음정도를 나타내며, 상기 4비트 값이 클수록 소음의 정도가 심한 것으로 설정될 수 있다. 그리고, 상위 4비트는 머리 모듈의 아이디를 나타내도록 설정될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의할 때, 상기 머리모듈 아이디(ID)는 기본 모듈인 경우는 1로 나타내며, 핸즈프리용 모듈은 2를 나타낸다. 또한, 녹음/재생용 머리 모듈은 3을 나타내도록 지정되며, 상기 머리 제어 모듈에 상응하여 아이디를 지정할 수 있다.

그리고, 상태 코드가 0x03인 경우는 로봇 장치(100)의 아이디(ID)를 요청하는 상태 코드이며, 상기 아이디(ID)는 로봇 장치(100)마다 유일하게 부여된 로봇 장치(100)의 식별자를 지칭한다.

또한, 상태 코드가 0x04인 경우는 로봇의 감정 정보를 요청하는 상태 코드이며, 상기 로봇 감정 정보는 8비트를 할당하여, 0~ 255 까지 256 등급으로 구별하도록 설정될 수 있다. 여기서, 상기 수치가 높을수록 로봇 장치(100)의 감정상태가 좋은 것을 나타낸다.

그리고, 상태 코드가 0x05인 경우는 로봇 장치(100)간의 접촉횟수를 나타낸다. 본 발명에 따른 로봇 장치(100)는 로봇간 통신에 의한 로봇 장치(100)간의 접촉 회수를 기록한 후, 컴퓨터부(800)에서 접촉 횟수에 대한 요청 신호를 수신하면, 상기 접촉 회수를 추출하여 컴퓨터부(800)로 전송할 수 있다. 접촉 회수를 송신한 후, 상기 접촉 회수는 클리어 된다.

단계 S1047에서 스테이션부(700)는 상기 데이터를 리모콘부(600)에서 인식할 수 있도록 변환하고, 단계 S1049에서 리모콘부(600)는 변환된 상태 요청 신호(1007)를 로봇 장치(100)로 송신한다. 상술한 바와 같이, 상태 요청 신호(1007)는 상기 상태 요청 신호(1007)에 포함된 상태 코드에 상응하여 아이디, 접촉도, 센서 상태 등에 대한 정보를 구체적으로 특정하여 요청할 수 있다.

단계 S1061에서 로봇 장치(100)는 상태 요청 신호(1007)에서 상태 코드를 추출한 후, 상기 상태 코드에 상응하는 상태 정보를 포함한 상태 응답 신호를 생성한다. 그리고, 단계 S1063에서 로봇 장치(100)는 상태 응답 신호를 스테이션부(700)로 송신한다.

상기 상태 응답 신호는 커스텀 코드의 보수가 위치하는 영역에 커스텀 코드를 위치시킴으로써, 상기 신호가 상태 응답 신호라는 것을 식별할 수 있도록 한다.

단계 S1067에서 스테이션부(700)는 상기 수신한 상태 응답 신호를 미리 설정된 방식에 의하여 변환한 후, 단계 S1069에서 상기 변환한 상태 응답 신호를 컴퓨터부(800)로 송신한다.

상기 데이터 응답 신호의 패킷 구조는 스타트 코드, 식별자 코드, 상태 코드, 데이터 코드 및 종료 코드로 이루어진다. 본 발명의 일 실시예에 의할 때, 상기 상태 코드에 할당된 8비트를 분할하여, 상기 상태 코드의 상위 4비트는 상태 정보를 식별하는 식별자로 사용하고, 하위 4비트는 데이터를 포함하도록 구성함으로 써, 하나의 패킷에 많은 데이터를 포함하도록 데이터 구조를 설정할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의할 때, 컴퓨터부(800), 스테이션부(700), 리모콘부(600) 및 로봇 장치(100)를 통한 송신 절차 및 상기 로봇 장치(100), 스테이션부(700), 및 컴퓨터부(800)까지의 수신 절차에 소요되는 시간은 180ms 정도가 소요된다. 따라서, 상태 요청 신호(1007)를 송신한 후, 180ms가 지나기 전 다른 전송 데이터를 송신하지 않는 것이 바람직하다.

도 10d는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 데이터 저장 신호(1009)의 송수신 절차 및 데이터 구조를 나타낸 순서도이다.

본 발명에 의할 때, 상기 컴퓨터부(800)는 로봇 장치(100)의 데이터를 송수신함에 있어, 스테이션부(700) 및 리모콘부(600)를 통하여 송수신할 수 있음은 물론, 상기 스테이션부(700)에 머리부(110)를 결합하여 적외선(IR) 송신 과정없이 시리얼 통신을 통하여 머리부(110)에 데이터를 전송할 수 있다.

도 10d를 참조하면, 본 발명에 따른 머리부(110)의 메모리에 데이터를 저장하는 절차를 상세히 설명하기로 한다.

단계 S1070에서 컴퓨터부(800)는 머리부(110)에 송신하기 위한 데이터를 추출 또는 생성한 후, 상기 데이터가 포함된 데이터 저장 신호(1009)를 생성한다. 그리고 단계 S1075에서 상기 데이터 저장 신호(1009)를 스테이션부(700)로 송신한다.

여기서, 상기 데이터 저장 신호(1009)는 스타트코드, 식별자 코드(0x30), 섹터 코드, 데이터, 종료 코드 및 체크섬 코드를 포함하여 구성된다. 본 발명의 일 실시예에 의할 때, 상기 데이터 저장 신호(1009)는 SPI통신 방식을 사용함으로써, 데이터 저장 신호(1009)의 송수신에 소용되는 시간을 감소시킬 수 있다. 상기 통신 방식을 통하여 상기 데이터를 순차적으로 스테이션부(700)에 전송할 수 있으며, 본 발명에 일 실시예에 의할 때, 상기 데이터는 음성 데이터, 음악 데이터 등을 포함한다.

본 발명에 따른 데이터 저장 신호(1009)는 섹터 코드 및 종료 코드를 포함하여, 상기 섹터 코드에는 sector 정보를 먼저 송신하고, 상기 데이터를 끝을 알리는 종료 코드를 송신하도록 구성된다.

그리고, 단계 S1080에서 스테이션부(700)는 수신한 데이터를 메모리에 저장하고, 단계 S1085에서 데이터의 저장 결과 정보를 포함한 저장 결과 신호(1057)를 컴퓨터부(800)로 전송하는 것이 바람직하다.

상기 저장 결과 신호(1057)는 스타트 코드, 식별자 코드, 상태 코드, 더미 코드 및 종료 코드를 포함하여 구성된다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 의할 때, 상기 상태 코드가 0xff이면, 메모리 저장(write) 성공을 지칭하고, 상태 코드가 0x00 이면, 메모리 저장 (write) 실패를 지칭한다.

상기 저장 결과 신호(1057)를 수신한 컴퓨터는 상기 저장 결과 신호(1057)에 상응하여, 저장 실패인 경우, 데이터 저장 신호(1009)를 재전송할 수 있다.

단계 S1090에서 스테이션부(700)는 현재 플래시 메모리의 상태를 나타내는 메모리 상태 정보를 주기적 또는 미리 설정된 방식에 상응하여 컴퓨터부(800)로 송신할 수 있다. 여기서, 메모리 상태 신호는 스타트 코드, 식별자 코드(0x10), 상태 코드, 더미 코드 및 종료 코드를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 상태 코드가 1이면, 저장 성공을 지칭하며, 상태 코드가 2이면, 저장 실패를 의미한다, 그리고, 상태 코드가 3이면, 머리부(110)가 연결되지 아니한 상태를 지칭한다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 로봇 장치의 외관, 데이터 구조, 무선 송수신 방식, 감정 동작 패턴 정합 방법을 설명하였지만, 상기 설명한 구체적인 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 로봇 장치의 외관, 데이터 구조, 무선 송수신 방식, 감정 동작 패턴 정합 방법을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 모듈형 로봇 장치 및 로봇 장치에 대한 원격 제어 방법, 감정-동작 패턴 정합 방법 및 데이터 송수신 방법 등을 포함하는 제어 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 모듈형 로봇 장치의 감정 및 동작 패턴을 제공함과 동시에 감정 및 동작 패턴이 외부로부터의 자극, 이전의 감정 등에 근거하여 단계적으로 변경되도록 구성되며, 모듈의 기능을 자동으로 인식할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 모듈별 교체가 가능한 머리부 및 몸통부를 포함한 로봇 장치를 제공할 수 있을 뿐 아니라, 팔 및 발의 교체가 가능하고 선글라스, 스카프 등 사용자의 취향에 맞는 장식이 가능하여 오프라인 상에서의 아바타 기능을 수행할 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 복수개의 리모콘부가 연동하여 로봇 장치를 무선으로 제어함에 있어, 동일 주파수대역을 서로 충돌없이 사용할 수 있는 방법을 제공함으로써, 경제적인 비용 절감과 무선 조작 주파수의 점유 효율을 높일 수 있는 효과도 있다. 따라서, 본 발명에 의하면 표준 적외선 전송 방식을 이용하면서도 로봇 축구 등의 그룹 게임을 원활히 수행할 수 있다.

또한, 본 발명은 로봇 장치, 리모콘부, 스테이션부, 컴퓨터부간의 통신 프로토콜을 제공함으로써, 오류없이 데이터를 송수신할 수 있는 효과도 있다.

또한 본 발명은 머리 제어 모듈, 휠/발 모듈 등의 다양하고 손쉬운 조합이 가능하도록 구성된 로봇 장치를 제공함으로써, 다양한 형태, 기능 및 가격을 갖춘 로봇의 등장을 촉진시켜, 로봇의 대중화에 기여할 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 하나의 로봇 장치로 다양한 형상 및 기능을 갖는 로봇을 구현하고, 단계적으로 감정 레벨을 변경함으로써 사용자와의 상호작용을 원활하게 하며, 로봇 장치를 구성하는 부품을 소형화함으로써 손쉽게 휴대할 수 있도록 하여 한층 더 인간 친화적인 로봇 장치를 제공할 수 있는 효과도 있다. 여기서, 상기 감정 레벨에 따른 동작 패턴을 컴퓨터부에서 설정함으로써, 사용자가 동작 패턴을 구성하도록 설정할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변 경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

모듈형 로봇 시스템에 있어서,

외부 자극에 상응하는 감정 및 동작 패턴을 생성하고, 상기 동작 패턴에 상응하여 동작하기 위한 몸통부 및 복수개가 구비되어 상기 몸통부에 교체 가능하도록 결합되며, 각각의 고유한 기능에 상응하는 형상으로 형성되는 머리부를 포함하는 로봇 장치-여기서, 상기 몸통부는 상기 머리부의 기능 인식 및 제어를 수행함-;

상기 로봇 장치를 원격 제어하기 위한 리모콘부;

상기 로봇 장치의 동작을 편집하고, 상기 편집한 동작에 상응하여 로봇 장치를 제어하기 위한 컴퓨터부; 및

상기 리모콘부와 결합하여 상기 컴퓨터부와 로봇 장치사이의 데이터 통신을 중계하기 위한 스테이션부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 로봇 시스템.
제1항에 있어서,

상기 몸통부는

외부 자극에 상응하는 감정-동작 패턴을 설정하고, 상기 감정 패턴에 상응하는 동작 패턴을 출력하기 위한 감정-동작 제어부;

상기 리모콘부 또는 다른 로봇 장치로부터 적외선 신호를 수신하는 적외선 수신부;

상기 스테이션부 또는 다른 로봇 장치에 적외선 신호를 송신하는 적외선 송신부;

상기 머리부의 위치를 검출하며, 상기 감정-동작 제어부에 제어에 의하여 상기 몸통부에 결합된 머리/팔의 동작을 제어하기 위한 머리/팔 제어기 및 휠/발의 동작을 제어하기 위해 휠/발 제어기를 포함하는 몸통 제어부;

상기 몸통부에 연결된 머리부의 기능을 인식하고, 상기 머리부를 제어하는 신호를 송신하기 위한 머리 연결부; 및

상기 몸통 제어부의 제어에 의하여, 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하는 디지털 아날로그 변환기, 상기 디지털 아날로그 변환기에 의해 출력하기 위한 스피커를 포함하는 음성 처리부;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 로봇 시스템.
제2항에 있어서,

상기 감정-동작 제어부는

터치 센서, 광량 감지 센서, 전방/하방 광 센서 및 리모콘 버튼 조작을 감지하는 적외선 수신 센서 중 적어도 하나를 포함하는 센서 입력부;

상기 센서 입력부에서 전달받은 신호들의 입력 유무를 판단하고, 입력된 신호를 조합하는 조합부;

상기 조합부에서 전달받은 신호의 길이 및 횟수 정보를 이용하여 상기 로봇 장치의 감정을 결정하는 감정 결정부;

상기 감정 결정부에서 전달받은 감정 정보와 현재의 주변의 소음 정도와 다른 로봇의 존재 유무를 고려하여 미리 설정된 로봇의 동작 패턴을 추출하는 감정-동작 패턴 정합부; 및

상기 동작 패턴 정보에 상응하여 상기 로봇 장치의 동작을 제어하는 동작 출력부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 로봇 시스템.
제3항에 있어서,

상기 감정 결정부는

하기 수학식1에 의하여 상기 로봇 장치의 감정을 설정하며,

<수학식 1>

-여기서, E(j)는 감정 레벨, 상기 e(t)는 감정 정보를 지칭함-

상기 e(t)는 하기 수학식2에 의하여 설정되고,

<수학식 2>

-여기서, i(t)는 입력정보의 입력유무, w(t)는 가중치, e(t-1)는 이전 상태의 감정을 지칭함-

상기 감정-동작 패턴 정합부는

하기 수학식3에 의하여 상기 감정 정보에 상응하는 동작 패턴을 설정하는 것을 특징으로 하는 모듈형 로봇 시스템.

<수학식 3>

-여기서, w(k)는 로봇 장치의 이동 패턴, x(l)은 팔 및 머리부의 동작 패턴, y(m)은 LED 패턴, z(n)은 멜로디 패턴, a(t),b(t),c(t),d(t)는 동작 함수의 출력 유무, v(t)는 움직임의 속도, r(t)는 움직임의 반복 횟수를 나타냄-
제1항에 있어서,

상기 동작 패턴은

휠/발 움직임 패턴, 머리/팔 움직임 패턴, LED 패턴 및 멜로디 패턴 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 로봇 시스템.
제1항에 있어서,

상기 머리부는

기본 머리부, 음성 녹음/재생용 머리부, 핸즈프리용 머리부, 미디 플레이어용 머리부, 화상 카메라용 머리부, 음성 합성/인식용 머리부 및 고속 무선 통신용 머리부 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 로봇 시스템.
제6항에 있어서,

상기 기본 머리부는

외부 자극을 인식하기 위한 터치 센서부;

주변 소음 정보를 입력받고, 상기 소음 정보를 증폭하기 위한 마이크로폰 입력부;

상기 머리부를 상기 몸통부와 연결하기 위한 몸통 연결부;

상기 몸통부의 연결 여부에 따라 LED 제어 신호 및 전원을 입력 위치를 선택하기 위한 신호 선택부;

상기 터치 센서부 또는 몸통부에서 전달받은 신호를 이용하여 미리 설정된 감정-동작 패턴에 상응하여 감정 표현을 하도록 LED 제어 신호를 생성하는 LED 제어부; 및

상기 LED 제어부에서 전달받은 신호를 이용하여 LED를 구동하기 위한 LED 드라이버;

상기 LED 드라이버에 의하여 구동되는 LED; 및

를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 로봇 시스템.
제7항에 있어서,

상기 녹음/재생용 머리부는

상기 기본 머리부; 및

음성 및 음악 데이터를 저장하기 위한 데이터 메모리

를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 로봇 시스템.
제6항에 있어서,

상기 핸즈프리용 머리부는

상기 핸즈프리용 머리부를 상기 몸통부와 연결하기 위한 몸통 연결부;

핸드폰 및 핸즈프리 중 적어도 하나와 연결되는 이어/마이크로폰 잭;

상기 이어/마이크로폰 잭의 접속 상태를 검출하고, 통화 연결 신호 및 통화 종료 신호를 핸드폰에 전달하기 위한 연결 상태 검출부;

통화의 단속을 제어하기 위한 후크 온/오프 구동부;

상기 통화 단속에 상응하는 사용자의 명령을 입력받기 위한 터치 센서부; 및

상기 연결 상태 검출부로부터 전달받은 접속 상태 및 핸드폰 신호음에 상응하는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 현재의 상태를 판단하고, 판단 결과를 몸통부에 전달하며, 상기 터치 센서부로부터 전달받은 신호에 따라 통화의 단속을 수행하도록 상기 후크 온/오프 구동부에 통화 단속 신호를 전달하기 위한 핸즈프리 제어부;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 로봇 시스템.
제1항에 있어서,

상기 리모콘부는,

버튼의 온/오프를 스위칭하여, 상기 버튼 입력 여부를 감지하기 위한 키입력부;

리모콘에서 송신되는 신호의 사용자 코드를 설정하고, 게임 모드시 다중 시분할 전송을 위하여 마스터/슬레이브의 설정 및 시분할 전송의 순서를 설정하기 위한 아이디 선택부;

상기 로봇 장치로 제어 신호를 송신하기 위한 적외선 송신부;

스테이션부와 결합하기 위한 스테이션 연결부; 및

버튼의 입력 유무 및 종류와 상기 아이디 선택부로부터 전달받은 신호를 조합하여 미리 설정된 포맷에 상응하는 제어 신호를 생성하여 로봇 장치 전송하기 위 한 리모콘 제어부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 로봇 시스템.
제10항에 있어서,

상기 리모콘 제어부는

상기 스테이션부와 결합되어 사용되는 경우, 상기 스테이션부의 적외선 신호 수신 기능이 일시적으로 정지되도록 수신 금지 신호를 생성하여 상기 스테이션부에 전송하는 것을 특징으로 하는 모듈형 로봇 시스템.
제10항에 있어서,

상기 리모콘부가 복수개로 연동하여 동작하기 위한 동기화 잭을 더 포함하며, 상기 리모콘부가 연동된 경우, 상기 리모콘부는 슬레이브 모드 및 마스터 모드 중 적어도 하나로 동작하는 것을 특징으로 하는 모듈형 로봇 시스템.
제1항에 있어서,

상기 스테이션부는 시리얼 포트를 통하여 상기 컴퓨터부와 연결되어 있으며,

상기 로봇 장치로부터 상기 로봇 장치에 저장된 데이터를 수신하기 위한 적 외선 수신부;

상기 컴퓨터부와 상기 시리얼 포트를 통해 데이터를 송수신하기 위한 통신 드라이버;

상기 컴퓨터부에서 수신한 데이터를 머리부에 전송하기 위한 머리 연결부;

상기 리모콘부와 연결하기 위한 리모콘 연결부; 및

상기 리모콘부로부터 수신된 적외선 신호 금지 신호를 전달받아, 적외선 수신부의 기능을 일시적으로 정지하기 위한 스테이션 제어부;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 로봇 시스템.
제1항에 있어서,

상기 컴퓨터부는 그래픽 사용자 인터페이스 모듈을 구비하며,

상기 그래픽 사용자 모듈은

가상 로봇의 동작을 시뮬레이션하여, 상기 컴퓨터부에 구비된 화면으로 출력하기 위한 로봇 시뮬레이터;

상기 로봇 장치의 동작 패턴, 동작 시간 및 반복 횟수를 편집하기 위한 로봇 동작 편집기;

음계 정보를 이용한 작곡 인터페이스를 사용자에게 제공하기 위한 미디 드라이버;

상기 로봇 장치를 사용자의 음성 명령으로 제어하기 위한 음성 인식 엔진;

상기 로봇 장치의 감정 상태를 애니메이션 방식으로 디스플레이하기 위한 로봇 다이어리;

상기 로봇 동작 편집기에 의해 편집된 로봇의 연속적인 동작을 상기 스테이션부를 통하여 로봇 장치에 전달하기 위한 동작 송신기; 및

상기 스테이션부를 통하여 수신한 로봇 장치의 상태 정보를 수신하기 위한 로봇 상태 수신기

를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 로봇 시스템.
제14항에 있어서,

상기 로봇 동작 편집기는

휠/발 움직임 패턴, 머리/팔 움직임 패턴, LED 동작 패턴 및 멜로디 패턴 중 적어도 하나의 패턴에 상응하여 상기 로봇 장치의 동작을 편집하기 위한 동작 구성부;

미리 설정된 음계 정보를 이용하여, 사용자가 직접 멜로디를 작곡하기 위한 멜로디 작곡부;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 로봇 시스템.
모듈형 로봇 장치의 감정-동작 제어 방법에 있어서,

상기 로봇 장치에 구비된 복수개의 센서부로부터 입력 정보를 수신하는 단계;

상기 입력 정보 및 이전 감정 정보를 이용하여 상기 로봇 장치의 감정을 설정하는 단계-여기서, 상기 감정 설정은 하기 수학식1에 의하여 설정되며,

<수학식 1>

-여기서, E(j)는 감정 레벨, e(t)는 감성 집합을 지칭함.-

상기 e(t)는 하기 수학식2에 의하여 설정됨-

<수학식 2>

-여기서, i(t)는 입력정보의 입력유무, w(t)는 가중치, e(t-1)는 이전 상태의 감정을 지칭함-;

상기 설정된 감정에 상응하는 동작 패턴을 추출하는 단계-여기서, 상기 동작 패턴의 추출은 하기 수학식3에 의하여 설정됨-

<수학식 3>

-여기서, w(k)는 로봇 장치의 이동 패턴, x(l)은 팔 및 머리부의 동작 패턴, y(m)은 LED 패턴, z(n)은 멜로디 패턴, a(t),b(t),c(t),d(t)는 동작 함수의 출력 유무, v(t)는 움직임의 속도, r(t)는 움직임의 반복 횟수를 나타냄-;

상기 동작 패턴에 상응하는 동작으로 로봇 장치의 동작을 제어하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 감정-동작 제어 방법.
제16항에 있어서,

상기 센서부는 터치 센서, 광량 감지 센서, 전방/하방 광 센서 및 리모콘 버튼 조작을 감지하는 적외선 수신 센서 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 감정-동작 제어 방법.
삭제
삭제
제16항에 있어서,

상기 동작 패턴은

휠/발 움직임 패턴, 머리/팔 움직임 패턴, LED 패턴 및 멜로디 패턴 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 감정-동작 제어 방법.
제16항에 있어서,

상기 동작 패턴은,

동일한 감정인 경우에도, 소음 정도 및 다른 로봇 장치의 존재 유무에 상응하여 상이하게 설정되는 것을 특징으로 하는 감정-동작 제어 방법.
제21항에 있어서,

상기 동작 패턴을 상이하게 설정함에 있어서,

상기 동작 패턴의 움직임 속도 및 반복 횟수를 상이하게 설정하는 것을 특징으로 하는 감정-동작 제어 방법.
컴퓨터부, 스테이션부, 리모콘부 및 모듈형 로봇 장치를 포함하는 로봇 시스템에서의 원격 제어 방법에 있어서,

상기 컴퓨터부에서 시리얼 통신을 통하여 상기 스테이션부로 원격 제어 신호를 송신하는 단계-상기 원격 제어 신호는 리모콘 제어 신호, 동작 제어 신호, 멜로디 제어 신호, 상태 요청 신호, 데이터 저장 신호, 상태 응답 신호, 저장 결과 신호 및 스테이션 상태 신호 중 적어도 하나를 포함함-;

상기 원격 제어 신호가 상기 로봇 장치로 송신되는 신호인 경우, 상기 스테이션부에서 상기 원격 제어 신호에 상응하는 식별자 코드를 포함한 무선 원격 제어 신호로 변환하는 단계;

상기 스테이션부에서 상기 무선 원격 제어 신호를 상기 스테이션부에 결합된 리모콘부를 통하여 상기 로봇 장치로 송신하는 단계; 및

상기 로봇 장치에서 상기 무선 원격 제어 신호에 상응하는 동작을 수행하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 제어 방법.
제23항에 있어서,

상기 무선 원격 제어 신호는 적외선 통신 방식을 이용하며,

상기 시리얼 통신은 UART 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 원격 제어 방법.
제23항에 있어서,

상기 원격 제어 신호는 스타트 코드, 식별 코드, 데이터 코드, 더미 코드 및 종료 코드 중 적어도 식별자 코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 제어 방법.
제23항에 있어서,

상기 식별자 코드는

NEC 포맷의 커스텀 코드의 보수가 위치하는 영역에 할당되는 것을 특징으로 하는 원격 제어 방법.
삭제
제23항에 있어서,

상기 원격 제어 신호가 상기 동작 제어 신호인 경우, 상기 로봇 장치에서 상기 무선 원격 제어 신호에 상응하는 동작을 수행하는 단계는,

상기 원격 제어 신호에 포함된 식별자를 추출하여, 상기 신호의 종류를 인식하는 단계;

상기 원격 제어 신호에 포함된 데이터를 추출하는 단계;

상기 데이터에 상응하는 동작 패턴을 메모리에서 추출하는 단계; 및

상기 동작 패턴에 상응하여 상기 로봇 장치의 동작을 제어하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 제어 방법.
제28항에 있어서,

상기 동작 패턴은 로봇 장치의 이동 패턴, 팔부 및 머리부의 움직임 패턴, LED 패턴 및 멜로디 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 제어 방법.
제23항에 있어서,

상기 원격 제어 신호가 상기 상태 요청 신호인 경우, 상기 로봇 장치에서 상기 무선 원격 제어 신호에 상응하는 동작을 수행하는 단계는,

상기 원격 제어 신호에 포함된 식별자를 추출하여, 상기 신호의 종류를 인식하는 단계;

상기 원격 제어 신호에 포함된 상태 코드를 추출하는 단계;

상기 상태 코드에 상응하는 상기 로봇 장치의 상태 정보를 추출하는 단계;

상기 상태 코드 및 상태 정보를 포함한 상태 응답 신호를 생성하는 단계; 및

상기 상태 응답 신호를 상기 스테이션부로 송신하는 단계-여기서, 상기 스테이션부는 상기 상태 응답 신호를 미리 설정된 포맷에 상응하는 시리얼 통신 방식으로 변환하여 상기 컴퓨터부로 송신함-

를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 제어 방법.
제30항에 있어서,

상기 상태 코드는,

상기 로봇 장치에 구비된 복수개의 센서 상태 정보, 상기 로봇 장치의 아이디 정보, 감정 정보 및 접촉도 정보에 상응하여 각각 지정되는 것을 특징으로 하는 원격 제어 방법.
제30항에 있어서,

상기 상태 코드가 위치하는 영역의 일부 비트가 상기 상태 정보가 저장될 영역으로 할당되는 것을 특징으로 하는 원격 제어 방법.
제23항에 있어서,

상기 원격 제어 신호가 상기 스테이션부에 결합된 머리부로 송신되는 신호인 경우,

상기 원격 제어 신호에서 식별자 코드를 추출하여 상기 원격 제어 신호가 데이터 저장 신호인 것을 인식하는 단계;

상기 원격 제어 신호에 포함된 섹터 코드에 상응하여 상기 원격 제어 신호에 포함된 데이터를 저장하는 단계;

상기 저장된 데이터를 상기 머리부에 구비된 메모리에 저장하는 단계; 및

상기 저장 결과에 상응하는 저장 결과 신호를 생성하여, 상기 컴퓨터부에 송신하는 단계

를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 제어 방법.
제32항에 있어서,

상기 데이터 저장 신호는

스타트 코드, 식별자 코드, 섹터 코드, 데이터 코드, 종료 코드 및 체크섬 코드를 포함하고,

상기 저장 결과 신호는

스타트 코드, 식별자 코드, 상태 코드, 더미 코드 및 종료 코드를 포함하는 것을 특징으로 하는 원격 제어 방법.
제34항에 있어서,

상기 상태코드가

0xff이면, 메모리 저장 성공을 나타내고,

0x00이면, 메모리 저장 실패를 나태는 것을 특징으로 하는 원격 제어 방법.
제35항에 있어서,

상기 상태 코드가 메모리 저장 실패인 경우, 데이터 저장 신호가 재전송되는 것을 특징으로 하는 원격 제어 방법.