KR100578342B1

KR100578342B1 - 인공지능형 로봇완구 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR100578342B1
Application number: KR1020030000254A
Authority: KR
Inventors: 박창배; 이남영; 김대경
Original assignee: 주식회사 메가로보틱스
Priority date: 2003-01-03
Filing date: 2003-01-03
Publication date: 2006-05-11
Also published as: CN100563767C; GB2397780A; TW200422084A; US20040133311A1; GB0329816D0; JP2004209250A; JP4026714B2; KR20040062741A; AU2003271366A1; DE10361726A1; CN1517138A; TWI228053B

Abstract

본 발명은 한 종류의 관절용 모터를 다수 개 이용하여 다양한 형태의 로봇을 손쉽게 확장과 조립 및 제어가 가능하도록 한 인공지능형 로봇완구에 관한 것이다.

개시한 본 발명의 인공지능형 로봇완구는, 서로들 분해 및 결합이 가능한 다수 개의 관절메카니즘부; 어느 하나의 관절메카니즘부에 구비되어 상기 다른 관절메카니즘부들에 소정의 동작패턴을 갖도록 로봇제어신호를 출력하는 마스터 메인프로세서 유니트 보드; 다른 관절메카니즘부들에 각각 구비되며 상기 마스터 메인프로세서 유니트 보드의 동작패턴에 기초하여 적어도 하나의 패턴으로 해당 관절메카니즘부들을 동작시키면서 마스터 메인프로세서 유니트보드와 송,수신을 하는 다수의 관절제어수단; 다양한 형태의 로봇이 형성되도록 다수의 관절메카니즘부들을 상호 결합해 주는 조인트수단을 포함하며,

이에 따라 낮은 제조원가로 로봇완구가 가질 수 있는 기능을 최대한 부각시킬 수 있고, 또한 다양한 형태의 로봇완구를 보다 손쉽게 확장·조립 및 제어할 수가 있는 이점이 있다.

Description

인공지능형 로봇완구 및 그 제어방법{METHOD CONTROL FOR AND ROBOT TOY TYPE ARTIFICIAL INTELLIGENCE}

도 1은 본 발명에 따른 인공지능형 로봇완구를 나타내어 보인 블록 구성도이고,

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 인공지능형 로봇완구의 동작흐름을 나타내어 보인 신호름도이고,

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 인공지능형 로봇완구의 관절메카니즘부를 나타내어 보인 분해 사시도이고,

도 4a, 4b 내지 도 7a, 7b는 관절메카니즘부를 결합해 주는 제1 내지 제11 조인트부를 나타내어 보인 사시도이고,

도 8a 내지 도 18a는 상기 제1 내지 제11 조인트부를 이용하여 상기 관절메카니즘부를 결합해 주는 상태를 나타내어 보인 분해 사시도이고,

도 8b 내지 도 18b는 상기 제1 내지 제11 조인트부를 이용하여 상기 관절메카니즘부를 결합해 주는 상태를 나타내어 보인 결합 사시도이고,

도 19는 본 발명의 일 실시 예에 따른 로봇완구의 결합상태를 나타내어 보인 사시도이고,

도 20은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 로봇완구의 결합상태를 나타내어 보 인 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 마스터 메인프로세서 유니트 보드 20 : 관절제어부

24 : 메인프로세서 유니트 27 : 모터구동부

30 : 모터 31 : 기어부

32 : 회전감지부 40 : 관절메카니즘부

50 내지 60 : 제1 내지 제11 조인트부

본 발명은 인공지능형 로봇완구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 한 종류의 관절용 모터를 이용하여 다양한 형태의 로봇을 손쉽게 조립 및 제어가 가능하며, 특히 관절의 추가확장과 로봇의 변형설계 및 고장 시에 대응설계의 용이성을 양립하는 인공지능형 로봇완구 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 완구류, 특히 움직임이 요구되는 로봇완구는 전기 동력을 이용하여 모터를 구동시키는 리모트 콘트롤러 방식의 고급형과 태엽 등을 이용한 단순형으로 구분되어지며, 고급형의 로봇완구의 조정방법은 무선 리모트 콘트롤러나 유선 리모트 콘트롤러 등을 통해 몸체 내의 모터 구동을 제어하여 관절을 움직이게 함으로써, 조정되는 것이다.

그러나, 이러한 리모트 콘트롤러를 이용하여 로봇완구를 조정하는 경우에는 리모트 콘트롤러를 잘 조정하는 사람에게는 누구나 익숙히 로봇완구를 조정할 수는 있으나, 리모트 콘트롤러의 조작에 익숙하지 못한 사용자에게는 로봇완구에 대한 애착과 흥미를 주지 못하였으며, 특히 상기와 같이 움직임이 요구되는 로봇완구는 사용자가 그의 모든 기능을 수회 실행하게 되면 쉽게 싫증나고 사용자로 하여금 관심의 대상이 되지 못하기 때문에 실제로 사용에 따른 수명이 짧은 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같이 관절을 통해서 움직이는 로봇완구는 단일 형태로 상품화되어 나오고 있어, 사용자가 한 세트의 로봇완구에 대해 여러 형태, 즉 강아지 로봇 또는 공룡 로봇 또는 인간 로봇 등의 다양한 형태로 확장 조립하는 것이 불가능하고, 특히 관절을 제어하기 위한 전자회로, 제어회로, 기구적 연결 및 결합에 있어서 특별한 장치와 비용이 요구되어 일반인들이 사용하기에 많은 부담을 안게될 뿐만 아니라 모터 또는 제어회로가 고장이 나거나 로봇메카니즘이 파손될 때 치유가 거의 불가능하다는 문제점 등으로 지적되고 있다.

따라서, 상기와 같은 문제점들을 치유하면서도 비용 면에서는 보다 저가의 로봇완구를, 그리고 신뢰성 면에서는 다양한 형태로 확장과 축소가 가능하면서도 조립이 용이한 로봇완구를 제공하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 목적은 한 종류의 관절모터를 이용하여 움직임을 요구하는 여러가지 형태의 로봇완구를 손쉽게 조립·변신하고 제어성이 용이한 인공지능형 로봇완구 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 다리 등의 각부를 독립된 부품으로서 별개로 조립할 수 있고, 조립횟수 및 부품수를 대폭적으로 간소화할 수 있는 인공지능형 로봇완구 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 관절의 추가확장과 로봇완구의 변형설계 및 고장대응이 용이한 인공지능형 로봇완구 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 다양한 형태의 로봇메카니즘에 따라 그에 해당하는 적절한 동작과 반응을 수행하도록 하고, 가격경쟁력과 동작의 신뢰성을 갖도록 하는 인공지능형 로봇완구 및 그 제어방법을 제공함에 있다.

삭제

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 인공지능형 로봇완구에 의하면, (1) 다양한 형태의 로봇이 형성되도록 서로들 분해 및 결합이 가능한 다수 개의 관절메카니즘부; (2) 상기 어느 하나의 관절메카니즘부에 구비되어 상기 다른 관절메카니즘부들에 소정의 동작패턴을 갖도록 로봇제어신호를 출력하는 마스터 메인 프로세서 유니트 보드; (3) 상기 다른 관절메카니즘부들에 각각 구비되며 상기 마스터 메인 프로세서 유니트보드의 동작패턴에 기초하여 적어도 하나의 패턴으로 해당 관절메카니즘부들을 동작시키면서 상기 마스터 메인 프로세서 유니트 보드와 데이터를 송,수신 하는 다수의 관절제어수단; 및 (4) 상기 다양한 형태의 로봇이 형성되도록 상기 다수의 관절메카니즘부들을 상호 결합해 주는 조인트수단을 포함한다.

선택적으로, 상기 관절메카니즘부는 상기 조인트수단이 삽입되도록 일측 단부에 가이드부가 형성되고 타측 단부에는 개구부가, 그리고 외벽에는 결합홀이 형성된 하부 케이스; 상기 하부 케이스 내에 결합되어 상기 마스터 메인프로세서 유니트 보드 또는 상기 관절제어수단을 안정되게 지지하여 주며 일단부에는 상기 조인트수단과 착탈 가능케 결합되는 기어샤프트가, 그리고 타단부에는 상기 조인트수단이 착탈 가능케 끼워지는 끼움부가 형성된 하우징; 상기 하부 케이스에 결합되어 상기 하우징을 밀폐하여 주는 일측면에 장공이 형성된 상부 케이스; 및 상기 기어샤프트의 단부에 연이어 형성되며 상기 상부 케이스의 장공으로 돌출되어 상기 조인트수단과 착탈 가능케 결합되는 결합샤프트로 이루어진다.

선택적으로, 상기 관절제어수단은 상기 마스터 메인프로세서 유니트 보드에서 미 구동전압을 입력받아 역전압을 방지하는 역전원방지부; 상기 역전원방지부에서 출력되는 미 구동전압을 일정한 레벨의 디지털 전압으로 변화시켜 출력하는 정전압부; 상기 정전압부에서 공급된 전압으로부터 맥류전압과 같은 잡음을 제거하여 공급하는 필터부; 상기 역전원방지부에서 얻어진 미 구동전압의 레벨을 검출하는 전압검출부; 상기 관절메카니즘부의 하우징에 결합되어 시계 및 반시계방향으로 회전 구동하는 모터; 상기 정전압부 및 역전원방지부에서 얻어진 전압에 따라 상기 모터를 펄스폭변조(PWM) 방식으로 제어 구동시키는 모터구동부; 상기 모터의 샤프트에 결합되어 그 모터의 회전비를 감속시켜 상기 기어샤프트로 전달하며 상기 관절메카니즘부의 동작패턴을 제어하는 기어부; 상기 필터부에서 공급되는 전압에 의해 구동하여 상기 기어부의 회전을 감지하는 회전감지부; 상기 모터구동부를 통해 상기 모터의 부하전류를 검출하는 전류검출부; 상기 전압검출부, 전류검출부, 회전감지부의 출력신호를 각각 디지털신호로 변환하여 출력하는 제1 내지 제3 아날로그/디지털 변환부; 및 상기 마스터 메인프로세서 유니트 보드에서 제공되는 동작모드에 따라 펄스폭변조(PWM) 신호와 방향신호를 출력하여 상기 모터구동부를 통해 상기 모터를 구동시키며 상기 제1 내지 제3 아날로그/디지털 변환부에서 얻어진 전압레벨, 전류레벨 및 회전비를 각각 산출하여 상기 마스터 메인프로세서 유니트 보드에 전송하는 메인프로세서 유니트를 포함한다.

삭제

본 발명에 따른 인공지능형 로봇완구의 제어방법에 의하면, (1) 관절메카니즘부들의 현재 위치를 알려주는 회전감지부로부터 관절들의 현재위치를 판단하는 단계; (2) 상기 판단한 현재의 위치와 마스터 메인프로세서 유니트 보드에서 제공한 목표위치를 가지고 오차를 구하는 단계; (3) 상기 구해진 오차에 대한 변화율을 계산한 후 이를 비례미분제어 연산하는 단계; (4) 상기 마스터 메인프로세서 유니트 보드에서 제공한 모터들의 인가전압을 검출하여 상기 계산된 전압을 모터들에 공급하면서 그 모터들의 전류를 검출하는 단계; (5) 상기 검출된 전류의 제한전류 초과여부를 판단하여 초과되었을 경우 상기 모터들에 인가되는 전압을 차단하고 미 초과 시에 상기 관절들의 현재위치를 판단하는 단계 이후의 과정을 반복하는 단계; (6) 상기 마스터 메인프로세서 보드로부터 인터럽트가 발생되면 현재의 동작모드 변수와 목표치를 변경하고 송신포트를 출력포트로 변경하여 상기 검출한 관절들의 현재 위치와 모터들의 전류를 송신하는 단계; (7) 상기 관절들의 현재 위치와 상기 모터들의 전류를 송신한 후에 상기 송신포트를 입력포트로 변경하여 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.

이와 같이하면, 움직임이 요구되는 로봇을 한 종류의 관절메카니즘부를 이용하여 다양한 형태의 로봇메카니즘을 조립하여 사용할 수 있게 됨을 알 수 있다.

그 결과, 낮은 제조원가로 로봇완구가 가질 수 있는 기능을 최대한 부각시킬 수 있고, 또 다양한 형태의 로봇메카니즘을 보다 손쉽게 확장·조립 및 제어할 수가 있음은 물론 고장대응이 용이한 이점이 있다.

삭제

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 인공지능형 로봇완구 및 그 제어방법의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 인공지능형 로봇완구를 나타내어 보인 블록 구성도이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 인공지능형 로봇완구의 관절메카니즘부를 나타내어 보인 분해 사시도이며, 도 4a, 4b 내지 도 7a, 7b는 관절메카니즘부를 결합해 주는 제1 내지 제11 조인트부를 나타내어 보인 사시도이다.

본 실시 예에 따른 인공지능형 로봇완구는, 도 1 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 다양한 형태의 로봇이 형성되도록 서로들 분해 및 결합이 가능한 다수 개의 관절메카니즘부(40)와, 어느 하나의 관절메카니즘부(40)에 구비되어 상기 다른 관절메카니즘부들에 소정의 동작패턴을 갖도록 로봇제어신호를 출력하는 마스터 메인 프로세서 유니트 보드(10)와, 상기 다른 관절메카니즘부들에 각각 구비되며 마스터 메인 프로세서 유니트 보드(10)의 동작패턴에 기초하여 적어도 하나의 패턴으로 해당 관절메카니즘부들을 동작시키면서 마스터 메인프로세서 유니트 보드(10)와 데이터를 송,수신을 하는 다수의 관절제어부(20)와, 다양한 형태의 로봇이 형성되도록 다수의 관절메카니즘부(40)들을 상호 결합해 주는 다수의 형태를 가지는 제1 내지 제11 조인트부(50 내지 60)로 구성된다.

상기에서 관절메카니즘부(40)는 도 3a 및 도 3b에 나타내는 바와 같이, 크게 상기 제2 내지 제5 조인트부(51 내지 54)가 삽입되도록 일측 단부에 가이드부(41a)가, 그리고 이와 대향하는 타측 단부에는 개구부(41b)가 형성되며 외벽에는 두 개의 결합홀(41c)이 외향으로 돌출되어 형성된 하부 케이스(41)와, 일측 면에 마스터 메인프로세서 유니트 보드(10) 또는 관절제어부(20)가 결합되고 일단부에는 제2 내지 제5 조인트부(51 내지 54)가 착탈 가능케 결합되도록 나사홀(42c)을 가지는 기어샤프트(42a)가 회전 가능하게 수직상향으로 돌출·결합되며 이와 대향하는 타단부에는 제1 내지 제3 조인트부(50 내지 53), 제6, 제7, 제11 조인트부(55, 56, 60)가 착탈 가능하게 끼워져 결합되도록 일방향이 트인 사각형의 끼움부(42b)가 길이방향으로 돌출·형성되고 그 끼움부(42b)의 양 측벽에는 두 개의 나사(45)(46)가 끼워진 후 아래 방향에서 너트로 결합되도록 수직방향으로 나사홀(44a)(45a)이 형성되어, 하부 케이스(41) 내에 결합되는 하우징(42)과, 하부 케이스(41)에 4개의 나사로 결합되어 하우징(42)을 밀폐하여 주는 일측 단부에 장공(43a)이 형성된 상부 케이스(43)와, 기어샤프트(42a)의 단부에 연이어 형성되며 상부 케이스(43)의 장공(43a)으로 돌출되어 제1, 제5, 제9, 제10 조인트부(50, 54, 58, 59)가 착탈 가능하게 결합되는 상부 중앙에 나사홀(47a)을 가지는 5각형의 결합샤프트(47)로 구성된다.

그리고 관절제어부(20)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 마스터 메인프로세서 유니트 보드(10)에서 출력되는 미 구동전압을 입력받으며 마스터 메인프로세서 유니트 보드(10)로의 역전압 입력을 방지하는 역전원방지부(21)와, 역전원방지부(21)에서 출력되는 미 구동전압을 일정한 레벨의 디지털 전압으로 변화시켜 출력하는 정전압부(22)와, 정전압부(22)에서 공급된 전압을 입력받아 맥류등과 같은 잡음을 제거하여 공급하는 필터부(23)와, 역전원방지부(21)에서 입력되는 미 구동전압의 레벨을 검출하여 그 결과 전압을 출력하는 전압검출부(25)와, 관절메카니즘부(40)의 하우징(42) 하부면에 두 개의 나사로 결합되어 시계방향 및 반시계방향으로 회전 구동하는 모터(30)와, 정전압부(22) 및 역전원방지부(21)에서 얻어진 전압에 의해서 모터(30)를 펄스폭변조방식으로 구동·제어하는 모터구동부(27)와, 하우징(42)의 상부면으로 관통된 모터(30)의 샤프트에 결합되며 그 모터(30)의 회전비를 감속시켜 기어샤프트(42a)로 전달하면서 관절메카니즘부(40)의 동작패턴을 제어하는 기어부(31)와, 필터부(23)에서 공급되는 전압에 의해 구동하여 기어부(31)의 회전을 감지하여 주는 회전감지부(32)와, 모터구동부(27)를 통해 모터(30)의 부하전류를 검출하는 전류검출부(28)와, 전압검출부(25), 전류검출부(28) 및 회전감지부(32)의 출력신호를 각각 입력받아 디지털신호로 변환하여 출력하는 제1 내지 제3 아날로그/디지털 변환부(26, 28, 33)와, 마스터 메인프로세서 유니트 보드(10)에서 제공되는 동작모드에 따라 펄스폭변조(PWM: Pulse Width Modulation) 신호와 방향(DIR: Direction)신호를 출력하여 모터구동부(27)를 통해 모터(30)의 구동을 제어하며 제1 내지 제3 아날로그/디지털 변환부(26, 28, 33)에서 변환된 디지털 전압, 전류 및 회전비를 각각 산출하여 어느 하나의 관절메카니즘부에 수용되어 있는 마스터 메인프로세서 유니트 보드(10)로 전송하여 주는 메인프로세서 유니트(24)로 구성된다.

상기에서 기어부(31)는 도 3a 및 도 3b에서와 같이, 하우징(42)의 상부면으로 돌출된 모터(30)의 샤프트에 결합되어 회전하는 제1 기어(31a) 및 이와 맞물려 회전하는 제2 기어(31b)와, 관절메카니즘부(40)의 기어샤프트(42a)에 형성되고 제2 기어(31b)와 맞물려 회전비를 감속시키는 제3 기어(31c)로 구성된다.
상기에서 제1 조인트부(50)는 도 4a에서와 같이, 일정 길이를 가지는 통형상의 축대로서, 상기 하나의 관절메카니즘부(40)의 장공(43a)을 통해서 결합샤프트(47)와 상기 다른 관절메카니즘부들의 가이드부(41a)를 통해서 끼움부(42b)에 각각 끼워지도록 상기 축대의 일단부에는 5각형의 삽입홈(50a)이, 그리고 타단부에는 사각형의 삽입편(50b)이 형성된다. 이때 5각형의 삽입홈(50a)에는 상기 삽입편(50b)쪽으로 연이져 수직홀(50c)이 관통되어 형성되어 있다.

그리고 제2, 제3 조인트부(51)(52)는 도 4b, 도4c에서와 같이, 상기 하나의 관절메카니즘부(40)의 가이드부(41a)를 통해 상기 기어샤프트(42a)와 상기 다른 관절메카니즘부들의 끼움부(42b)에 각각 끼워지도록 축대의 일단부에 축홀(51c)(52c)을 가지는 스패너형의 삽입구(51b)(52b)가, 그리고 타단부에는 사각형의 삽입편(51a)(52a)이 형성된다. 이때 제2 조인트부(51)는 삽입구(51b)가 삽입편(51a)에 대해 길이가 짧은 축대에 의해 일직선형을 가지며, 제3 조인트부(52)는 삽입구(52b)가 삽입편(52a)에 대해 길이가 긴 축대에 의해서 일정 각으로 기울어져 있는 것이 특징이다.

제4 조인트부(53)는 도 5a에서와 같이, 상기 하나의 관절메카니즘부(40)의 기어샤프트(42a)와 상기 다른 관절메카니즘부들의 가이드부(41a)를 통해 기어샤프트(42a)에 각각 끼워지도록 축대의 양 단부에 축홀(53c)(53d)을 가지는 스패너형의 삽입구(53a)(53b)가 형성된다. 이때 양 삽입구(53a)(53b)는 축대를 기준으로 90도의 차를 갖는 것이 특징이다.

또한, 제5 조인트부(54)는 도 5b에서와 같이, 하나의 관절메카니즘부(40)의 장공(43a)을 통한 결합샤프트(47)와 상기 다른 관절메카니즘부들의 가이드부(41a)를 통해 기어샤프트(42a)에 각각 끼워지도록 축대의 일단부에는 5각형의 삽입홈(54a)이, 그리고 타단부에는 스패너형의 삽입구(54b)가 형성된다. 이때 5각형의 삽입홈(54a)에는 상기 삽입구(54b)쪽으로 연이져 수직홀(54d)이 관통되어 형성되어 있고, 삽입구(54b)에는 이와 직각인 축홀(54c)이 형성되어 있다.

또한, 제6, 제7 조인트부(55)(56)는 도 6a 및 도 6b에서와 같이, 하나의 관절메카니즘부(40)와 상기 다른 관절메카니즘부들과의 결합 때 관절메카니즘부(40)의 끼움부(42b)에 각각 끼워지도록 축대의 양단부에 각각 사각형의 삽입편(55a, 55b),(56a, 56b)이 형성된다. 이때, 제6 조인트부(55)는 양 삽입편(55a, 55b) 사이에 길이가 짧은 단축대를, 그리고 제7 조인트부(56)는 양 삽입편 사이에 길이가 긴 장축대를 갖는 것이 특징이다.

그리고 제8 조인트부(57)는 도 6c에서와 같이, 일정 두께를 갖는 대략 삼각형의 판형상으로서, 제1 내지 제3 조인트부(50 내지 52)를 이용하여 관절메카니즘부(40)와 다른 관절메카니즘부들을 연결하도록 일측 면에 상호 90도의 차를 두고 사각형의 삽입구(57a)(57b)가 형성된다. 여기서 삽입구(57a)(57b)는 일방향이 트인 것이 특징이다.

또한, 도 7a 및 도 7b에서와 같이, 제9 조인트부(58)와 제10 조인트부(59)는 관절메카니즘부(40)들의 결합샤프트(31a)에 끼워져 바퀴 또는 날개역할을 하는 것으로서, 중앙에 5각형의 삽입홈(58a)(59a)이 돌출되어 형성된다. 이때 5각형의 삽입홈(58a)(59a)에는 축홀(58b)(59b)이 관통·형성되어 있다.
마지막으로 제11 조인트부(60)는 도 7c에서와 같이, 관절메카니즘부(40)들의 끼움부(42b)에 끼워져 로봇완구의 발역할을 하는 것으로서, 축대의 일단부에는 사각형의 삽입편(60a)이, 그리고 타단부에는 삽입편(60a)에 대해 소정각으로 기울어진 면적이 넓은 반구형상의 롤링부(60b)가 형성된다.

삭제

이와 같이 이루어진 본 발명의 바람직한 실시 예를 도 1 내지 도 20을 참조하여 이하를 통해 보다 구체적으로 설명한다.

한 종류의 관절메카니즘부를 이용하여 움직임이 요구되는 다양한 형태의 로봇을 조립하기 위해, 도 3a 도 3b에 나타내는 바와 같이, 일측에 가이드부(41a)가 형성되고 타측에는 개구부(41b)가 형성된 하부 케이스(41) 내에 모터(30)와 기어부(31) 및 관절제어부(20) 또는 마스터 메인프로세서 유니트 보드(10)등이 결합된 하우징(42)을 수용시킨 후 그 위에 상부 케이스(43)를 덮고 네 개의 나사로 조여줌으로써 상, 하부 케이스(43)(41) 및 하우징(42)이 안정되게 고정되어 단일의 관절메카니즘부(40)가 형성된다. 이때 기어부(31)의 제3 기어(31c)와 결합된 결합샤프트(47)는 상부 케이스(43)의 장공(43a)에 위치하고, 기어샤프트(42a)는 하부 케이스(41)의 가이드부(41a)쪽으로, 그리고 하우징(42)의 끼움부(42b)는 하부 케이스(41)의 개구부(41b)쪽으로 돌출된다.

이와 같이, 단일의 관절메카니즘부(40)를 다수 개 이용하여 원하는 형태의 로봇을 조립하기 위해서는 도 4 내지 도 7과 같은 제1 내지 제11 조인트부(50 내지 60)를 필요로 한다.

도 4a에 나타내는 제1 조인트부(50)는 축대의 일단부에 5각형의 삽입홈(50a)이, 그리고 타단부에는 사각형의 삽입편(50b)이 형성되어 있어, 도 10a 및 도 10b와 같이, 하나의 관절메카니즘부(40)의 결합샤프트(47)와 다른 관절메카니즘부들의 끼움부(42b)를 연결할 때 사용된다. 즉 도 10a에서 먼저 하나의 관절메카니즘(40)의 결합샤프트(47)에 제1 조인트부(50)의 삽입홈(50a)을 끼우고 나사(48)를 삽입편(50b)으로 관통된 수직홀(50c)에 끼워 조여주게 되면 상기 나사(48)가 결합샤프트(47)에 형성된 나사홀(47a)에 조여져 결합이 된다. 이후 제1 조인트부(50)의 삽입편(50b)을 다른 메카니즘부의 끼움부(42b)에 끼운 다음 두 개의 나사(45)(46)를 끼움부(42b)에 형성된 나사홀(45a)(46a)에 삽입하여 너트로 조여줌으로써 도 10b와 같이 조립이 된다.

도 4b 및 도4c에 나타내는 제2, 제3 조인트부(51)(52)는 축대의 일단부에 스패너형의 삽입구(51b)(52b)가, 그리고 타단부에는 삽입편(51a)(52a)이 형성되어 있어, 도 8a, 8b 및 도 13a, 13b와 같이, 하나의 관절메카니즘부(40)의 기어샤프트(42a)와 다른 관절메카니즘부들의 끼움부(42b)를 연결할 때 사용된다. 즉 도 8a, 도 13a에서 먼저 하나의 관절메카니즘(40)의 기어샤프트(42a)에 각각 제2, 제3 조인트부(51)(52)의 삽입구(51b)(52b)를 끼운 다음 그 삽입구의 축홀(51c)(52c)과 이에 대향하는 기어샤프트(42a)의 나사홀(42c)에 나사(49)를 끼워 조여주면 제2, 제3 조인트부(51)(52)가 기어샤프트(42a)로부터 이탈되지 않는다. 이후 제2, 제3 조인트부(51)(52)의 삽입편(51a)(52a)은 제1 조인트부(50)와 동일한 방법으로 결합해 줌으로써, 도 8b 및 도 13b와 같이 조립이 완료된다.

도 5a의 제4 조인트부(53)는 축대의 양단부에 그 축대를 기준으로 90도의 차를 가지는 스패너형의 삽입구(53a)(53b)가 형성되어 있어, 도 17도에서와 같이, 하나의 관절메카니즘부(40)의 기어샤프트(42a)와 다른 관절메카니즘부들의 기어샤프트(42a)를 각각 연결할 때 사용되며, 이때 양 삽입구(53a)(53b)는 제2, 제3 조인트부(51)(52)의 삽입구(51b)(52b)를 기어샤프트(42a)에 결합하는 방법과 동일하다.

도 5b의 제5 조인트부(54)는 제4 조인트부(53)와 같은 기능으로 축대의 일단부에 5각형의 삽입홈(54a)이, 타단부에는 스패너형의 삽입구(54b)가 형성되어, 도 9a, 9b와 같이, 삽입홈(54a)이 하나의 관절메카니즘부(40)의 장공(43a)을 통해 결합샤프트(47)에 끼워지고 삽입구(54b)는 다른 관절메카니즘부들의 가이드부(41a)를 통해 기어샤프트(42a)에 끼워져 결합된다. 이때 5각형의 삽입홈(54a)은 제1 조인트부(50)의 삽입홈(50a)과 같은 방법에 의해 결합되고, 스패너형의 삽입구(54b)는 제2 조인트부(51)의 삽입구(51b)를 기어샤프트(42a)에 결합하는 방법과 동일하다.

도 6a 및 도 6b의 제6, 제7 조인트부(55)(56)는 축대의 양단부에 각각 사각형을 갖는 한 쌍의 삽입편(55a, 55b)(56a, 56b)이 형성되어 있어, 도 11a, 11b 및 도 15a, 15b와 같이, 하나의 관절메카니즘부(40)의 끼움부(42b)와 다른 하나의 관절메카니즘부의 끼움부에 각각 끼워져 결합된다. 여기서 제6 조인트부(55)는 삽입편(55a)(55b)사이에 길이가 짧은 단축대를 가지며, 제7 조인트부(56)는 삽입편(56a)(56b) 사이에 길이가 제6 조인트부(55) 보다 긴 장축대를 갖는 것으로서, 이의 결합방법은 제2 조인트부(51)의 삽입편(51a)을 끼움부(42b)에 끼워 결합하는 방법과 동일하다.

도 6c의 제8 조인트부(57)는 일측 면에 서로 90도의 차를 가지고 사각형의 삽입구(57a)(57b)가 각각 형성되어, 도 14a 및 도 14b와 같이 제1, 제2 조인트부(50)(51) 또는 제3 조인트부(52)를 이용, 하나의 관절메카니즘부(40)의 기어샤프트(42a)와 결합샤프트(47)에 회동가능하게 연결하고자 할 때 사용된다. 즉 제1 조인트부(50)의 삽입홈(50a) 및 제2 조인트부(51)의 삽입구(51b)가 전술한 바와 같은 방법으로 결합된 상태에서 제8 조인트부(57)의 삽입구(57a)(57b)를 제1, 제2 조인트부(50)(51)의 삽입편(50b)(51a)에 억지끼워 결합해 줌으로써 도 14b와 같이 조립이 완료된다.

도 7a 및 도 7b에 나타내는 바퀴형의 제9 조인트부(58)와 날개형의 제10 조인트부(59)에는 5각형의 삽입홈(58a)(59a)이 돌출·형성되어 있어, 도 12a, 12b 및 도 16a, 16b와 같이, 관절메카니즘부(40)의 결합샤프트(47)에 끼워져 바퀴 또는 날개 기능을 하는데 사용하는 것으로, 먼저 두 개의 관절메카니즘부(40)를 서로 맞댄 다음 결합홀(41c)에 나사를 끼워 조여줌으로써 두 관절메카니즘부(40)가 안정되게 결합된다. 이후 제9, 제10 조인트부(58)(59)의 삽입홈(58a)(59a)을 두 관절메카니즘부(58)(59)의 결합샤프트(47)에 끼우고 삽입홈(58a)(59a)의 축홀(58b)(59b)에 나사(48)를 끼워 조여줌으로써 도 12b 및 도 16b와 같이 조립이 완료된다. 특히 제10 조인트부(59)는 관절메카니즘(40)에 결합되어 단차가 작은 계단 등을 회전하면서 올라갈 때 유리하다.

도 7c에 나타내는 제11 조인트부(60)는 축대의 일단부에 사각형의 삽입편(60a)이, 그리고 타단부에는 삽입편(60a)에 대하여 소정각으로 기울어진 면적이 넓은 반구형상의 롤링부(60b)가 형성되어, 도 18a 및 도 18b에서와 같이, 관절메카니즘부(40)들의 끼움부(42b)에 끼워져 사용되는 것으로, 특히 로봇완구의 이동 때 롤링부(60b)가 발 동작을 수행하도록 결합되는 것으로서, 이의 삽입편(60a)은 전술한 조인트부들의 삽입편과 동일 방법으로 결합해 줌으로써 도 18b와 같이 조립이 완료된다.

또한, 상기 다수 개의 관절메카니즘부(40)들은 두 전원라인과 하나의 송신라인 및 수신라인을 통해 직렬 또는 병렬로 결합되어 마스터 메인프로세서 유니트 보드(10)에 결합된다.

이와 같이, 제1 내지 제11 조인트부(50 내지 60)들은 이후에 설명될 조립하고자 하는 형태의 로봇완구에 따라 선택적으로 이용되어 상기 다수 개의 관절메카니즘부(40)들을 차례로 결합하여 주게 된다. 그리고 상기 다수 개의 관절메카니즘부의 결합에 의해서 원하는 로봇완구, 즉 도 19 또는 도 20과 같이 움직임이 요구되는 로봇완구가 조립된 후에 도면에 도시하지 않은 스위치를 통해 작동을 개시하면, 하나의 관절메카니즘부에 수용된 마스터 메인프로세서 유니트 보드(10)에서는 다수 개의 관절메카니즘부(40)에 수용된 관절제어부(20)의 메인프로세서 유니트(24)로부터 각각 현재위치, 즉 다시 말해서 관절메카니즘부(40)가 손에 해당할 경우에 관절의 각도를, 그리고 발에 해당할 경우에는 이동거리를, 그리고 꼬리이거나 머리에 해당할 경우에는 유동각도를 한 라인의 수신포트(Rx)를 통해 차례로 읽어온다.

그리고 각 관절메카니즘부(40)들의 행동모드(동작모드)를 모터다운모드로 설정한다. 이후 각 관절메카니즘부(40)들에 명령을 한 라인의 송신포트(Tx)를 통해 전송한 후에 그 관절메카니즘부(40)들의 현재위치와 현재전류를 수신포트(Rx)를 통해 수신한다.

상기 수신한 각 관절메카니즘부(40)들의 현재위치를 확인한 다음 이를 토대로 하여 기 설정된 새로운 목표위치 및 속도를 계산한 다음 상기 계산된 새로운 목표위치와 샘플링시간(속도값, 즉 관절의 움직임각도)을 송신포트(Tx)를 통해서 통신프로토콜에 맞추어 전송한다. 이후 다수 개의 관절메카니즘부(40)들의 행동모드(동작모드)를 포지션 센드모드로 설정한 다음 각 관절메카니즘부(40)들에다 명령을, 즉 목표위치와 속도값을 전송한 후 바로 현재위치와 현재전류를 수신하여 이전의 위치와 현재위치의 변화여부를 확인하고, 또한 현재의 전류상태를 확인한다. 그리고 상기 확인한 위치변화와 전류상태 정보를 이용해서 새로운 행동을 계획하고, 계획이 완료되면 새로운 행동에 맞는 각 관절메카니즘부(40)들의 다음 목표위치와 속도, 즉 관절들의 움직임 각도를 계산하는 과정을 반복 수행한다.

한편, 각 관절메카니즘부(40)들에 수용된 관절제어부(20)의 메인프로세서 유니트(24)는 스위치를 통해 작동이 개시되면 변수들을 초기화시키게 된다(S10).

초기화 해제후 메인프로세서 유니트(24)는 제3 아날로그/디지털변환부(33)와 회전감지부(32)를 통해서 현재 기어부(31)의 출력위치를 확인하여(S12) 마스터 메인프로세서 유니트보드(10)에서 제공한 새로운 목표위치와 상기 확인한 현재위치에 대한 오차를 산출한다(S14). 그리고 상기 산출된 오차에 대한 변화율을 계산하고(S16), 비례미분제어 연산을 수행한다(S18).

이후 마스터 메인프로세서 유니트 보드(10)에서 제공한 미 구동전압을 역전원방지부(21), 전압검출부(25) 및 제1 아날로그/디지털 변환부(26)를 통해 검출하여(S20) 상기 비례미분연산된 값과 상기 검출된 미 구동전압의 레벨을 가지고 실제 모터(30)에 인가되는 전압을 계산한다. 그리고 그 계산된 전압을 펄스폭변조신호(PWM)로 하여 방향신호(DIR)와 함께 모터구동부(27)를 통해 모터(30)에 인가하여(S22) 구동시킨다.

모터(30)가 구동하면 해당 관절메카니즘부(40)에 구성되는 기어부(31)의 제1 내지 제3 기어(31a, 31b, 31c)가 회전을 하게 되고, 기어샤프트(42a) 및 결합샤프트(47)에 제1 내지 제11 조인트부(50 내지 60)를 통해 결합되어진 해당 관절메카니즘부가 마스터 메인프로세서 유니트보드(10)에서 제공한 목표위치를 추종하게 된다.
상기에서 관절메카니즘부(40)가 손에 해당할 경우에는 관절의 각도가 목표위치를 추종하고, 발에 해당할 경우에는 이동거리가 목표위치를 추종하며, 꼬리 및 머리에 해당할 경우에는 좌, 우 유동각도가 목표위치를 추종하게 된다.

이와 같이 모터(30) 및 기어부(31)에 의해 각 관절메카니즘부(40)들이 움직이고 있는 상태에서 메인프로세서 유니트(24)는 전류검출부(28), 제2 아날로그/디지털 변환부(29)를 통해서 모터(30)의 전류를 검출한다(S24). 그리고 그 검출한 전류가 설정된 제한전류를 초과했는지를 판단하여(S26) 초과했으면 모터(30)에 인가되는 전압을 차단하고(S28), 초과되지 않았으면 1ms경과 여부, 즉 반복루틴시간이 경과했는지를 판단한다(S30). 상기 반복루틴시간이 초과되지 않았으면 스탠바이상태를 유지하고 초과하였으면 단계(S10) 이후의 과정을 반복수행한다.
이와 같이 마스터 메인프로세서 유니트 보드(10)에서 제공한 목표위치를 추종하면서 움직임 동작을 수행하다가 인터럽트가 발생되면(S40) 각 관절메카니즘부(40)들에 수용된 관절제어부(20)들의 메인프로세서 유니트(24)들은 수신포트(Rx)를 통해 데이터를 수신하고(S42), 이후에 상세히 설명될 동작모드를 분류한다(S44).

그리고 동작모드 변수와 목표위치를 변경하고(S46) 자신의 송신포트(Tx)를 출력포트로 변경한다(S48). 여기서 메인프로세서 유니트(24)는 평상시에는 송신포트(Tx)를 입력포트로 하여 마스터 메인프로세서 유니트 보드(10)로부터 데이터를 수신하고 있다가 자신의 각 동작의 결과가 끝나면 마스터 메인프로세서 유니트 보드(10)에 상기 각 동작의 결과를 데이터로 하여 송신하기 위해서 송신포트(Tx)를 출력포트로 변경하게 되는 것이다.

계속해서, 상기 송신포트(Tx)를 출력포트로 변경한 메인프로세서 유니트(24)는 모터(30)의 현재위치, 즉 해당 관절메카니즘부(40)의 현재위치와 모터(30)의 전류를 검출하여 상기 변경된 출력포트를 통해서 마스터 메인프로세서 유니트 보드(10)에 송신한다(S50). 상기 현재위치와 검출된 전류를 송출한 후에 다시 송신포트(Tx)를 입력포트로 변경해 두고(S52) 인터럽트 수행을 완료한다.

그리고 전술한 동작모드에 있어서, 포지션 센드모드(Position Send Mode), 모터 다운모드(Motor Down Mode), 파워 다운모드(Power Down Mode), 휠 액트 모드(Wheel Act Mode)로 분류된다.

상기 포지션 센드모드는 모터(30)를 위치제어용으로 동작시키고, 위치제어범위는 0∼332.3°이며, 위치제어용 명령수신 후에 자신의 현재위치와 전류를 전송하는 모드를 말한다.

그리고 모터 다운모드는 모터의 힘을 0으로 만들고, 사용자가 임의로 모터의 위치를 손으로 변경할 수 있으며, 명령수신 후 자신의 현재위치와 전류를 돌려보내고, 외부의 힘에 의한 위치변화용 센서로서 동작하는 모드이다.

또한, 상기 파워 다운모드는 모터시스템의 동작파워의 소모를 최소화하고, 사용자가 시스템전체의 파워를 최소화할 때 사용하며, 명령수신 후에 해당 관절메카니즘부(40)들 자신의 ID와 위치를 돌려보내고, 해당 관절메카니즘부(40)들의 모터의 ID를 알고자 할 때 사용하는 모드이다.

마지막으로 휠 액트모드는 모터를 바퀴용으로 동작시키고, 360°시계방향 및 반시계방향 회전과 속도조절이 가능하며, 명령수신 후 자신의 회전량과 현재위치를 돌려보내는 모드로서, 상기 모드들은 마스터 메인프로세서 유니트 보드(10)에서 명령하는 모드이다.

한편, 비교 예로서, 종래의 기술, 즉 다시 말해서 사용자가 한 세트의 로봇완구에 대해 여러 형태, 즉 강아지 로봇 또는 공룡 로봇 또는 인간 로봇 등의 다양한 형태로 확장 조립하는 것이 불가능한 것과는 달리, 본 발명은 움직임이 요구되는 로봇을 한 종류의 관절메카니즘부를 다수 개 이용하여 다양한 형태의 로봇완구를 확장 조립하여 완성할 수 있게 됨을 알 수 있다.

이 결과에서 본 발명에 의하면, 사용자들에게 로봇완구에 대한 애착과 흥미를 줄 뿐아니라 낮은 제조원가로 로봇완구가 가질 수 있는 기능을 최대한 부각시킬 수 있고, 또 다양한 형태의 로봇완구를 보다 손쉽게 조립 및 제어할 수가 있음은 물론 고장대응이 용이하고, 또 확장 조립이 가능한 이점이 있는 것이다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다.

이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

상술한 설명으로부터 분명한 본 발명의 인공지능형 로봇완구에 의하면, 움직임이 요구되는 로봇을 한 종류의 관절메카니즘부를 이용, 다양한 형태의 로봇완구를 손쉽게 조립할 수 있어 사용자들에게 로봇완구에 대한 애착과 흥미를 주고, 또 낮은 제조원가로 로봇완구가 가질 수 있는 기능을 최대한 부각시킬 수 있으며, 모터 고장 시에 대응이 쉽고 간편해져 유지보수 및 제어성이 뛰어남은 물론 다양한 형태로 확장 조립이 가능한 효과가 있다.

Claims

서로들 분해 및 결합이 가능하도록 상, 하부 케이스, 하우징 및 결합샤프트로 이루어진 다수 개의 관절메카니즘부와, 상기 어느 하나의 관절메카니즘부에 구비되어 상기 다른 관절메카니즘부들에 소정의 동작패턴을 갖도록 로봇제어신호를 출력하는 마스터 메인프로세서 유니트 보드와, 상기 선택된 하나의 관절메카니즘부를 제외한 상기 다른 관절메카니즘부들에 각각 구비되며 상기 마스터 메인프로세서 유니트 보드의 동작패턴에 기초하여 적어도 하나의 패턴으로 해당 관절메카니즘부들을 동작시키면서 상기 마스터 메인프로세서 유니트 보드와 데이터를 송,수신을 하는 다수의 관절제어수단과, 상기 다양한 형태의 로봇이 형성되도록 상기 다수의 관절메카니즘부들을 상호 결합해 주는 조인트수단을 구비한 로봇완구에 있어서;

상기 관절제어수단은,

(1) 상기 마스터 메인프로세서 유니트보드에서 미 구동전압을 입력받아 역전압을 방지하는 역전원방지부;

(2) 상기 역전원방지부에서 출력되는 미 구동전압을 일정한 레벨의 디지털 전압으로 변화시켜 출력하는 정전압부;

(3) 상기 정전압부에서 공급된 전압으로부터 맥류전압과 같은 잡음을 제거하여 공급하는 필터부;

(4) 상기 역전원방지부에서 얻어진 미 구동전압의 레벨을 검출하는 전압검출부;

(5) 상기 관절메카니즘부의 하우징에 결합되어 시계 및 반시계방향으로 회전 구동하는 모터;

(6) 상기 정전압부 및 역전원방지부에서 얻어진 전압에 따라 상기 모터를 펄스폭변조 방식으로 제어 구동시키는 모터구동부;

(7) 상기 모터의 샤프트에 결합되어 그 모터의 회전비를 감속시켜 상기 기어샤프트로 전달하며 상기 관절메카니즘부의 동작패턴을 제어하는 기어부;

(8) 상기 필터부에서 공급되는 전압에 의해 구동하여 상기 기어부의 회전을 감지하는 회전감지부;

(9) 상기 모터구동부를 통해 상기 모터의 부하전류를 검출하는 전류검출부;

(10) 상기 전압검출부, 전류검출부, 회전감지부의 출력신호를 각각 디지털신호로 변환하여 출력하는 제1 내지 제3 아날로그/디지털 변환부; 및

(11) 상기 마스터 메인프로세서 유니트 보드에서 제공되는 동작모드에 따라 펄스폭변조신호와 방향신호를 출력하여 상기 모터구동부를 통해 상기 모터를 구동시키며 상기 제1 내지 제3 아날로그/디지털 변환부에서 얻어진 전압레벨, 전류레벨 및 회전비를 각각 산출하여 상기 마스터 메인프로세서 유니트 보드에 전송하는 메인프로세서 유니트를 포함하며,

상기 조인트수단은, 상기 하나의 관절메카니즘부의 가이드부를 통해 상기 기어샤프트와 상기 다른 관절메카니즘부들의 끼움부에 각각 끼워지도록 축대의 일단부에는 스패너형의 삽입구가, 그리고 타단부에는 사각형의 삽입편이 형성된 것을 특징으로 하는 인공지능형 로봇완구.
청구항 1에 있어서,

상기 관절메카니즘부의 하부케이스는 그 일측 단부에 가이드부가 형성되고, 타측 단부에는 개구부가, 그리고 외벽에는 결합홀이 형성되며, 상기 하우징은 그 일단부에 상기 조인트수단과 결합되는 기어샤프트가 회전 가능토록 수직상향으로 돌출되어 있고 타단부에는 상기 조인트수단이 끼워지도록 끼움부가 형성되며, 상기 하부 케이스에 결합되어 상기 하우징을 밀폐하여 주는 상부 케이스는 그 일측 면에 장공이 형성되고, 상기 결합샤프트는 상기 장공을 통해 상기 기어샤프트의 단부에 연이어져 형성된 것을 특징으로 하는 인공지능형 로봇완구.
삭제
삭제
삭제
청구항 1에 있어서,

상기 사각형의 삽입편에 대하여 상기 스패너형의 삽입구가 상기 축대에 의해 일정 각으로 기울어져 있는 것을 특징으로 하는 인공지능형 로봇완구.
청구항 1 또는 청구항 6에 있어서,

상기 사각형의 삽입편에 대해 상기 스패너형의 삽입구가 상기 축대에 의해 일직선으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 인공지능형 로봇완구.
(1회 정정)

청구항 1에 있어서,

상기 조인트수단은, 일정 길이를 가지는 통형상의 축대로서, 상기 하나의 관절메카니즘부의 장공을 통해 상기 결합샤프트와 상기 다른 관절메카니즘부들의 끼움부에 끼워지도록 축대의 일단부에는 5각형의 삽입홈이, 그리고 타단부에는 사각형의 삽입편이 형성된 것을 특징으로 하는 인공지능형 로봇완구.
(1회 정정)

청구항 1에 있어서,

상기 조인트수단은, 상기 하나의 관절메카니즘부의 기어샤프트와 상기 다른 관절메카니즘부들의 가이드부를 통해 상기 기어샤프트에 각각 끼워지도록 축대의 양 단부에 스패너형의 삽입구가 형성된 것을 특징으로 하는 인공지능형 로봇완구.
청구항 9에 있어서,

상기 스패너형의 양 삽입구가 상기 축대를 기준으로 상호 90도 차를 갖는 것을 특징으로 하는 인공지능형 로봇완구.
(1회 정정)

청구항 1에 있어서,

상기 조인트수단은, 상기 하나의 관절메카니즘부의 장공을 통해 상기 결합샤프트와 상기 다른 관절메카니즘부들의 가이드부를 통해 상기 기어샤프트에 각각 끼워지도록 축대의 일단부에는 5각형의 삽입홈이, 그리고 타단부에는 스패너형의 삽입구가 형성된 것을 특징으로 하는 인공지능형 로봇완구.
(1회 정정)

청구항 1에 있어서,

상기 조인트수단은, 상기 하나의 관절메카니즘부와 상기 다른 관절메카니즘부들을 결합할 때 상기 관절메카니즘부들의 끼움부에 끼워지도록 축대의 양단부에 사각형의 삽입편이 형성된 것을 특징으로 하는 인공지능형 로봇완구.
청구항 12에 있어서,

상기 축대의 양 삽입편 사이에 길이가 짧은 단축대를 갖는 것을 특징으로 하는 인공지능형 로봇완구.
청구항 12에 있어서,

상기 축대의 양 삽입편 사이에 길이가 긴 장축대를 갖는 것을 특징으로 하는 인공지능형 로봇완구.
(1회 정정)

청구항 1에 있어서,

상기 조인트수단은, 상기 관절메카니즘부들의 결합샤프트에 끼워지도록 중앙에 5각형의 삽입홈이 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 인공지능형 로봇완구.
(1회 정정)

청구항 15에 있어서,

상기 조인트수단은, 바퀴형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 인공지능형 로봇완구.
(1회 정정)

청구항 15에 있어서,

상기 조인트수단은, 날개형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 인공지능형 로봇완구.
(1회 정정)

청구항 1에 있어서,

상기 조인트수단은, 상기 관절메카니즘부들의 끼움부에 끼워지도록 축대의 일단부에는 사각형의 삽입편이, 그리고 타단부에는 상기 삽입편에 대하여 소정각으로 기울어진 면적이 넓은 반구형의 롤링부가 형성된 것을 특징으로 하는 인공지능형 로봇완구.
청구항 1에 있어서,

상기 조인트수단은, 상기 하나의 관절메카니즘부와 상기 다른 관절메카니즘부들을 연결하도록 일측 면에 상호 90도의 차를 두고 사각형의 삽입구가 형성된 것을 특징으로 하는 인공지능형 로봇완구
관절메카니즘부들의 현재 위치를 알려주는 회전감지부로부터 관절들의 현재위치를 판단하는 단계; 상기 판단한 현재의 위치와 마스터 메인프로세서 유니트 보드에서 제공한 목표위치를 가지고 오차를 구하는 단계; 상기 구해진 오차에 대한 변화율을 계산한 후 이를 비례미분제어 연산하는 단계; 상기 마스터 메인프로세서 유니트 보드에서 제공한 모터들의 인가전압을 검출하여 상기 계산된 전압을 모터들에 공급하면서 그 모터들의 전류를 검출하는 단계; 및 상기 검출된 전류의 제한전류 초과여부를 판단하여 초과되었을 경우 모터들에 인가되는 전압을 차단하고 미 초과 시에 상기 관절들의 현재위치를 판단하는 단계 이후의 과정을 반복하는 단계로 이루어진 로봇완구의 제어방법에 있어서;

상기 마스터 메인프로세서 유니트 보드로부터 인터럽트가 발생되면 현재의 동작모드 변수와 목표치를 변경하고 송신포트를 출력포트로 변경하여 상기 검출한 관절들의 현재 위치와 모터들의 전류를 송신하는 단계; 및 상기 관절들의 현재 위치와 상기 모터들의 전류를 송신한 후에 상기 송신포트를 입력포트로 변경하는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 하는 인공지능형 로봇완구의 제어방법.
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