KR100863187B1 - A controlling system of intelligent robot apparatus and the method of controlling thereof - Google Patents

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최대성
손수경
박경희
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(주)다사로봇
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Abstract

A system for controlling intelligent robots and a method for controlling the same are provided to recognize exactly lifting by users by implementing a touch sensor in the intelligent robots. A system for controlling intelligent robots includes a sensor(140), a driving unit(150), and a controller(110). The sensor includes a detecting unit, which detects whether or not user contact is detected through at least one touch sensor and outputs a contact signal when the user contact is detected. The controller receives the contact signal from the sensor and transmits a control signal to the driving unit. When the lifting of the robots by users is generated based on detection of user contact, the controller transmits the control signal to control the driving unit according to a signal outputted from the detecting unit such that driving output of the driving device is lowered.

Description

지능형 로봇 장치의 제어시스템 및 그 제어방법{A CONTROLLING SYSTEM OF INTELLIGENT ROBOT APPARATUS AND THE METHOD OF CONTROLLING THEREOF}Control system of intelligent robot device and its control method {A CONTROLLING SYSTEM OF INTELLIGENT ROBOT APPARATUS AND THE METHOD OF CONTROLLING THEREOF}

본 발명은 지능형 로봇 장치의 제어시스템 및 그 제어방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 로봇 장치가 동작시 또는 정지 중에 충격을 받거나, 추락하여 지면에 충돌하는 경우에도 로봇 장치가 받는 충격을 최소화시키기 위한 로봇 장치의 제어방법 및 사용자와의 감성적 상호 작용을 통한 심리적 만족감을 부여하는 패밀리형 로봇 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a control system of an intelligent robot device and a control method thereof, and more particularly, to minimize the impact received by the robot device even when the robot device is impacted or stopped while crashing or crashing into the ground. A method of controlling a robot device and a family type robot device for providing psychological satisfaction through emotional interaction with a user.

일반적으로, 애완용 로봇, 청소용 로봇 등의 지능형 로봇은 사용자의 특정한 방향 제어 없이 스스로 주행하며, 장애물 감지장치, 추락방지센서, 압력센서 등과 같은 다양한 센서장치를 통하여 주행제어가 이루어지는 것이 일반적이다.In general, intelligent robots such as pet robots and cleaning robots travel by themselves without specific direction control, and driving control is generally performed through various sensor devices such as an obstacle detecting device, a fall prevention sensor, and a pressure sensor.

또한, 이러한 지능형 로봇은 산업용 로봇과 비교할 때, 사용자와 직·간접적으로 상호작용을 빈번하게 할 수 있도록 설계되며, 특히 애완용 로봇은 사용자와의 감성적인 상호 작용을 할 수 있는 점을 기술적 특징으로서 강조하고 있다. 따라서, 로봇을 들어올리거나, 껴안은 경우를 상정하여 로봇의 외부 장치 또는 내부 시스템 을 보호할 수 있는 방어적 설계가 요구되고 있다.In addition, these intelligent robots are designed to frequently and indirectly interact with users when compared to industrial robots, and in particular, the pet robots can emphasize emotional interaction with users as a technical feature. Doing. Accordingly, there is a need for a defensive design that can protect the robot's external device or internal system by assuming that the robot is lifted or hugged.

상기 지능형 로봇의 자기상태가 들어 올려지는 경우를 인식하는 예로서, 도 5에 도시된 종래의 청소형 로봇의 경우를 살펴보기로 한다. As an example of recognizing a case in which the magnetic state of the intelligent robot is lifted, the case of the conventional cleaning robot shown in FIG. 5 will be described.

도 5a에 도시된 바와 같이, 종래의 지능형 로봇은 평탄하지 아니한 지형에서 주행이 용이하도록 구동용 바퀴(1)에 압축 스프링(2)을 연결하여 지면과의 접지력을 높이는 한편, 압축스프링(2)이 최대로 인장되는 위치에 들림스위치(3)를 설치함으로써 사용자에 의해 지면으로부터 들어 올려지는 것을 감지한다. As shown in Figure 5a, the conventional intelligent robot is connected to the compression spring (2) to the driving wheel (1) to facilitate driving in uneven terrain to increase the grip with the ground, while the compression spring (2) By installing the lift switch 3 in this maximum tensioned position, it is sensed to be lifted from the ground by the user.

지능형 로봇이 들어 올려지면, 도 5b에 도시된 바와 같이, 들림스위치(3)가 압축스프링(2)의 말단에 구비된 구동모듈(4)에 의하여 눌리고, 들림스위치(3)는 다시 스토퍼(5)를 누르게 되어, 스토퍼(5)에 의하여 로봇은 주행을 멈추게 된다. When the intelligent robot is lifted up, as shown in FIG. 5B, the lifting switch 3 is pressed by the drive module 4 provided at the end of the compression spring 2, and the lifting switch 3 is again stopped by the stopper 5. ), The robot stops running by the stopper 5.

이러한 방법은 쉽게 구현이 되지만, 지형의 형태에 따라 로봇 장치가 자신의 폭보다 좁은 길을 주행할 경우 등 사용자의 의사와 관계없이 자연적으로 바퀴가 들리는 경우와 사용자가 들어올리는 경우를 구별하지 못하는 문제점이 있다.This method is easy to implement, but it does not distinguish between the case where the wheel is naturally lifted and the user lifts, regardless of the user's intention, such as when the robot device travels a narrower road than its own width depending on the shape of the terrain. There is this.

또한, 애완용 로봇 등의 각식 이동 로봇의 경우에도 상기 들림스위치를 사용하긴 하지만, 이 역시 로봇의 움직임에 따라 제대로 눌리지 않는 경우가 발생하므로, 사용자에 의해 들어 올려졌는지 여부를 판별하는 것이 용이하지 않다.In addition, although the lift switch is also used in the case of a self-contained mobile robot such as a pet robot, it may not be properly pressed according to the movement of the robot, and thus it is not easy to determine whether it is lifted by the user.

상기 문제점을 해결하기 위하여 가속도센서를 도입한 경우도 제시되고 있다. 가속도센서는 로봇의 이동 가속도의 변화를 감지하여 작동하는 것으로서, 가속도의 변화를 시계열적인 신호로 기억하여 특정 시점에서의 가속도 변화에 따라 사용자에 의해 들어올려진 상태를 인식하는 메카니즘을 갖는다. In order to solve the above problem, an acceleration sensor has been introduced. The acceleration sensor operates by sensing a change in the movement acceleration of the robot, and has a mechanism for recognizing the state lifted by the user according to the change in acceleration at a specific time by storing the change in acceleration as a time-series signal.

그러나, 상기 가속도센서를 채용한 경우라 하더라도, 앞서 설명한 바와 같이 가속도의 변화를 시계열적으로 데이터베이스화하여야 하는데, 이러한 데이터베이스가 부적절하거나 부족할 경우, 로봇 장치 자신의 상태를 오인식할 우려가 있다. However, even in the case of employing the acceleration sensor, as described above, it is necessary to timely database the change of acceleration, and if such a database is inadequate or insufficient, there is a possibility of misrecognizing the state of the robot device itself.

예를 들어, 질량을 m이라 표시하고, 가속도를 a라고 표시할 때, 힘(F)는 통상 F=ma와 같은 수식으로 표현되는데, 가속도 변화에 의해 가해지는 힘이 변화되는 경우에는 상기 가속도센서의 작동에 문제가 없으나, 반대로 외부에서 인위적으로 가해지는 힘의 변화에 따라 가속도가 변화되는 경우에는 가속도센서가 이를 오인식할 우려가 발생한다. For example, when the mass is expressed as m and the acceleration is expressed as a, the force F is usually expressed by a formula such as F = ma, and the acceleration sensor is changed when the force applied by the acceleration change is changed. There is no problem in the operation of, but on the contrary, when the acceleration changes according to the externally applied force change, the acceleration sensor may misinterpret it.

즉, 예를 들어 로봇 장치는 전진방향으로의 가속도가 0이 되는 경우를 상정하여 이를 사용자에 의해 들어 올려진 상태로 인식하여야 하나, 그 이외에 전진방향에서의 장애물에 의해 멈추어지는 경우에도 이를 들어 올려진 상태로 판별하는 등의 오인식의 문제점을 갖게 된다. 또한 수직방향의 가속도가 Sine 커브 형태의 시계열 분포를 갖을 때에 들어올려짐으로 판단하는 경우에는, 앉았다 일어서는 동작에 의해서도 유사한 시계열 분포를 갖을 수 있으며 지면의 요철이나 외부의 충격에 의해 비슷한 시계열 분포를 갖을 수 있다. 이와 같은 모든 경우를 구분하기 위해서는 방대한 데이터 베이스와 연산 능력이 우수한 제어기를 사용해야 하기에 시스템의 제작 단가가 상승하는 요인이 된다.That is, for example, the robot device should assume a case in which the acceleration in the forward direction becomes zero, and recognize it as being lifted by the user. However, the robot apparatus lifts it even when stopped by an obstacle in the forward direction. There is a problem of misrecognition such as discrimination in true state. In addition, if it is determined that the acceleration in the vertical direction is lifted when the time series has a sine curve, it may have a similar time series distribution by sitting and standing motion, and may have a similar time series distribution due to unevenness of the ground or an external impact. Can be. In order to distinguish all these cases, a large database and a controller with excellent computing power must be used, which increases the manufacturing cost of the system.

아울러, 상기 들림스위치 또는 가속도센서를 채용한 경우의 로봇 장치는, 상기 들림스위치 또는 가속도센서가 로봇 장치의 들어 올려진 상태를 판별한 경우, 사용자의 안전한 사용을 위해 완전히 정지하도록 작동되는 것이 일반적이다. In addition, when the lifting switch or the acceleration sensor adopts the lifting switch or the acceleration sensor to determine the lifted state of the robot device, the robot device is generally operated to stop completely for the safe use of the user. .

그러나, 이렇게 로봇 장치가 사용자에 의해 들어 올려졌을 때 완전히 모션을 정지하는 경우에는 사용자의 품 안에서 사용자와 정서적인 교감을 이루기 어려울 뿐만 아니라, 로봇 장치가 사용자의 부주위로 인해 지면으로 추락할 경우에 로봇의 동작축의 경직성으로 인해 큰 충격을 받는 원인이 된다. However, when the robot device is completely lifted by the user when it is lifted by the user, it is difficult not only to form an emotional communion with the user in the user's arms, but also when the robot device falls to the ground due to the user's minor surroundings. Due to the rigidity of the operating shaft of the cause a big shock.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 종래에 사용자에 의해 들어 올려짐을 판별하는 수단으로서 지능형 로봇에 사용되는 들림스위치 및 가속도센서의 오작동, 오인식을 최소화시키고, 사용자와 로봇 간의 정서적인 교감을 극대화시키는 지능형 로봇 장치의 제어시스템을 제공하는데에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to minimize the malfunction and misunderstanding of the lifting switch and acceleration sensor used in an intelligent robot as a means of discriminating the conventional lifting by the user, between the user and the robot An object of the present invention is to provide an intelligent robot device control system that maximizes emotional communication.

또한, 본 발명의 목적은 로봇이 들어 올려졌을 때, 동작축의 동작 게인(gain) 값을 최소화시킴으로써, 로봇의 추락시에 충격을 최소화시키는 지능형 로봇 장치의 제어방법을 제공하는데에 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a control method of an intelligent robot device that minimizes the impact when the robot falls, by minimizing the operation gain value of the operating shaft when the robot is lifted.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 지능형 로봇 장치의 제어시스템은 적어도 하나의 터치센서에 의해 사용자의 접촉여부를 감지하고 사용자에 의한 접촉이 감지된 경우 이를 신호로서 출력하는 감지수단을 포함하는 센서부와; 상기 로봇 장치를 움직여서 작동시키는 구동장치부와; 상기 센서부로부터 출력된 신호를 받아 상기 구동장치부에 제어신호를 전송하는 제어부를 포함하되, 상기 사용자의 접촉으로부터 로봇 장치가 사용자에 의해 들어 올려졌다고 판별되는 경우, 상기 제어부는 상기 감지수단에 의해 출력된 신호에 따라 상기 구동장치부가 미세한 움직임을 갖도록 제어신호를 전송하여 상기 구동장치부의 구동 출력을 낮추는 것을 특징으로 한다.The control system of the intelligent robot device according to the present invention for solving the above problems is a sensor comprising a sensing means for detecting the user's contact by at least one touch sensor and outputting it as a signal when a touch by the user is detected. Wealth; A driving unit unit for operating the robot unit by moving; And a control unit which receives a signal output from the sensor unit and transmits a control signal to the driving unit. When it is determined that the robot apparatus is lifted by the user from the user's contact, the control unit is configured by the sensing means. According to the output signal, the drive unit transmits a control signal to have a fine movement, characterized in that to lower the drive output of the drive unit.

여기서, 상기 감지수단은 상기 로봇 장치의 저면에 설치되어 상기 로봇 장치가 지면으로부터 들어 올려졌을 때 이를 감지하여 신호로서 출력하는 들림스위치를 더 포함하는 것이 센서의 오인식을 방지하기 위하여 바람직하다.Here, the sensing means is preferably installed on the bottom surface of the robot device further includes a lifting switch for detecting when the robot device is lifted from the ground and outputting it as a signal to prevent the misunderstanding of the sensor.

또한, 상기 감지수단은 가속도 변화를 감지하여 신호로서 출력하는 가속도센서를 더 포함하며, 상기 센서부는 상기 감지수단에 의해 출력된 신호를 시계열적인 신호로 기억하는 기억수단과; 상기 기억수단에 의해 기억된 시계열적 신호로부터 특정 정보를 산출하는 산출수단과; 상기 산출수단에 의해 산출된 특정 정보로부터 자기의 상태를 인식하는 인식수단을 더 포함하되, 상기 제어부는 상기 인식수단에 의해 인식된 상기 자기의 상태가 지면으로부터 들어올려진 상태인 경우, 상기 구동장치부가 미세한 움직임을 갖도록 제어신호를 전송하여 상기 구동장치부의 구동 출력을 낮추는 것이 가속도센서를 적용하여 시계열 신호를 산출함으로써, 보다 정확한 로봇의 동작 인식을 하기 위하여 바람직하다.The sensing means may further include an acceleration sensor for sensing an acceleration change and outputting the signal as a signal, wherein the sensor unit stores the signal output by the sensing means as a time-series signal; Calculating means for calculating specific information from the time-series signal stored by the storage means; Recognizing means for recognizing the state of the magnetic body from the specific information calculated by the calculating means, wherein the control unit is the state in which the magnetic state recognized by the recognition means is lifted from the ground, the drive unit Lowering the drive output of the drive unit by transmitting a control signal to have a fine movement is preferable in order to more accurately recognize the motion of the robot by applying an acceleration sensor to calculate a time series signal.

또한, 본 발명에 의한 지능형 로봇 장치의 제어방법은, 적어도 하나의 터치센서에 의해 사용자의 접촉을 감지하고 신호로서 출력하는 감지단계와; 상기 감지단계에 의해 출력된 상기 출력신호에 따라 행동을 출력하는 출력단계를 포함하되, 상기 감지단계에서 상기 사용자의 접촉으로부터 로봇 장치가 사용자에 의해 들어 올려졌다고 판별되는 경우, 상기 출력단계는 상기 구동장치부가 미세한 움직임을 갖도록 제어신호를 전송하여 상기 구동장치부의 구동 출력을 낮추는 것을 특징으로 한다.In addition, the control method of the intelligent robot device according to the present invention, the sensing step of detecting the user's contact by the at least one touch sensor and outputs as a signal; And an output step of outputting an action according to the output signal output by the sensing step, wherein if it is determined that the robot device is lifted by the user from the user's contact in the sensing step, the output step is driven. The control unit transmits a control signal to have a fine movement, characterized in that to lower the drive output of the drive unit.

여기서, 상기 감지단계는 상기 로봇 장치의 저면에 설치된 들림스위치에 의 하여 상기 로봇 장치가 지면으로부터 들어 올려졌을 때 이를 감지하여 신호로서 출력하는 들림감지단계를 더 포함하는 것이 장치의 오인식을 최소화하기 위하여 바람직하다.In this case, the sensing step may further include a lifting detection step of detecting when the robot device is lifted from the ground by a lifting switch installed on the bottom of the robot device and outputting the signal as a signal. desirable.

또한, 상기 감지단계는 가속도센서에 의하여 가속도 변화를 감지하여 신호로서 출력하는 가속도감지단계를 더 포함하고, 상기 로봇장치의 제어방법은 상기 감지단계에서 출력된 가속도 신호를 시계열적인 신호로 기억하는 기억단계와; 상기 시계열적 신호로부터 특정정보를 산출하는 산출단계와; 상기 산출된 특정 정보로부터 자기의 상태를 인식하는 인식단계를 더 포함하며, 상기 출력단계는 상기 인식단계에 의해 인식된 상기 자기의 상태에 따라 행동을 출력하는 것이 가속도센서를 적용하여 시계열 신호를 산출함으로써, 보다 정확한 로봇의 동작 인식을 하기 위하여 바람직하다.The sensing step may further include an acceleration sensing step of sensing an acceleration change by an acceleration sensor and outputting the signal as a signal, and the control method of the robot device may store the acceleration signal output in the sensing step as a time series signal. Steps; Calculating specific information from the time series signal; And a recognition step of recognizing the state of the self from the calculated specific information, wherein the outputting step outputs a behavior according to the state of the self recognized by the recognition step by applying an acceleration sensor to calculate a time series signal. By doing so, it is preferable to perform motion recognition of the robot more accurately.

본 발명에 의한 지능형 로봇 장치의 제어시스템 및 그 제어방법에 따르면, 터치센서를 지능형 로봇에 적용함으로써, 사용자에 의해 들어올려지는 것을 정확하게 인식할 수 있는 장점이 있다.According to the control system and the control method of the intelligent robot device according to the present invention, by applying the touch sensor to the intelligent robot, there is an advantage that can be accurately recognized that the lifting by the user.

또한, 로봇 장치가 사용자에 의해 들어 올려진 경우에, 동작축이 완전히 정지하지 않고 최소한의 속도로 운동을 유지하게끔 하여 사용자와의 교감을 극대화함과 아울러, 로봇의 추락시에 충격을 최소화시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, when the robot device is lifted by the user, the motion axis does not stop completely and maintains movement at the minimum speed, thereby maximizing communication with the user and minimizing impact when the robot falls. There is an advantage.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 의한 지능형 로봇 장치의 제어시스템 및 및 그 제어방법에 관하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a control system of an intelligent robot device and a control method thereof according to the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명에 의한 지능형 로봇 장치의 외관을 나타낸 도면이다.1 is a view showing the appearance of an intelligent robot device according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 지능형 로봇 장치(10)는 다족 보행로봇의 형태로 이루어진다. 특히, 본 발명에 의한 지능형 로봇 장치(10)는 등부분(21)과, 옆구리 부분(22), 다리부분(23) 등 사용자가 상기 로봇 장치(10)를 들어올리는 경우에 가장 빈번하게 접촉하는 부위에 터치센서(20)를 구비한다. 터치센서(20)는 사용자 인터페이스 용도로 사용될 수도 있으므로, 일반적으로 사용자와 인터페이스를 위한 부위와 들어올려질때 일반적으로 접촉되는 부위를 구분하여 들어올려짐을 판단할 때 동작된 터치센서(20)의 조합으로 들어올려짐을 신뢰성 있게 판단한다.As shown in Figure 1, the intelligent robot device 10 according to the present invention is made in the form of a multi-pedal walking robot. In particular, the intelligent robot device 10 according to the present invention is most frequently contacted when the user lifts the robot device 10, such as the back portion 21, the flank portion 22, the leg portion 23, and the like. The touch sensor 20 is provided at the site. Since the touch sensor 20 may also be used for a user interface, it is generally a combination of the touch sensor 20 operated when judging lifted by distinguishing a part that is generally contacted with a part for lifting the user and the interface. Judge the lifting up reliably.

다음으로, 도 2를 참조하여 본 발명에 의한 지능형 로봇 장치를 작동하게 하는 전체적인 제어시스템에 대하여 살펴보기로 한다. Next, with reference to Figure 2 will be described with respect to the overall control system for operating the intelligent robot device according to the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 지능형 로봇 장치의 제어시스템을 나타낸 도면이다. 2 is a view showing a control system of an intelligent robot device according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 지능형 로봇장치의 제어시스템(100)은 메인모듈(110)와, 화상인식부(120), 음성인식부(130), 센서부(140), 구동장치부(150), 상기 제어부(110)와 각 인식부(120, 130), 센서부(140), 구동장치부(150) 등을 연결하는 I/O 버스, USB, RS232C 등의 유무선 통신수단(160)을 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 2, the control system 100 of the intelligent robot apparatus according to the present invention includes a main module 110, an image recognition unit 120, a voice recognition unit 130, a sensor unit 140, and a driving unit. Wire / wireless communication means such as an I / O bus, USB, RS232C, etc. for connecting the device unit 150, the control unit 110, each of the recognition units 120 and 130, the sensor unit 140, and the driving unit 150. And made up of 160.

메인모듈(110)는 통상적으로 로봇 장치(10)의 몸통부 내부에 설치되며, 로봇 전체의 동작의 제어를 담당하는 마이크로프로세서(111)와, 운영체계 및 응용프로그램을 저장하기 위한 램(RAM: Random Access Memory) 및 롬(ROM: Read Only Memory) 등의 메모리(112)를 포함하여 이루어진다. The main module 110 is typically installed inside the body of the robot device 10, the microprocessor 111 for controlling the operation of the entire robot, and a RAM for storing the operating system and application programs (RAM: Memory 112 such as a random access memory (ROM) and a read only memory (ROM).

화상인식부(120)는 예를 들면 CCD(Charge Coupled Device: 전하결합소자) 카메라와 같은 화상입력장치를 통해 입력된 촬영 화상을 기초로, 얼굴 인식이나 색인식 등의 화상인식 처리나 특징 추출을 행한다. The image recognition unit 120 performs image recognition processing or feature extraction, such as face recognition or indexing, based on a captured image input through an image input device such as a charge coupled device (CCD) camera. Do it.

음성인식부(130)는 마이크 등의 음성 입력장치를 통하여 입력되는 음성데이터를 인식하여, 스피커 등의 음성 출력 장치를 통하여 특정 음성을 추출하거나, 단어 등을 출력하는 역할을 수행한다.The voice recognition unit 130 recognizes voice data input through a voice input device such as a microphone, and extracts a specific voice or outputs a word through a voice output device such as a speaker.

센서부(140)는 본 발명의 핵심적인 구성요소로서, 본 발명의 제1실시예에 의한 센서부(140)는 감지수단(141)만으로 이루어지며, 상기 감지수단(141)으로서는 터치센서(20)를 활용한다. The sensor unit 140 is a key component of the present invention. The sensor unit 140 according to the first embodiment of the present invention includes only the sensing unit 141. As the sensing unit 141, the touch sensor 20 is used. ).

터치센서(20)는 터치스위치를 이용한 것이다. 터치스위치는 사람 손에만 반응하는 스위치이며, 우리 주위에서 흔히 볼 수 있는데, 가장 많이 사용되는 곳은 엘레베이터의 층수 버튼이다. 사람의 몸은 2MΩ 정도의 저항과 같은데, 터치 스위치에 손을 대면 사람의 몸은 전자 회로의 부품이 되어서 사람의 몸을 타고 땅으로 접지가 되는 구조를 갖는다. 따라서, 이를 본 발명에 적용할 경우, 사람의 손이 아닌 다른 물체가 로봇 장치(10)에 접촉될 때에는 터치센서(20)가 인식을 하지 못하기 때문에 들어올림에 대한 오인식을 최소화할 수 있다.The touch sensor 20 uses a touch switch. Touch switches are switches that respond only to human hands, and are commonly seen around us, the most common being the elevator floor buttons. The human body is equivalent to a resistance of about 2MΩ. When the user touches the touch switch, the human body becomes a part of the electronic circuit, and the human body is grounded to the ground. Therefore, when applied to the present invention, when the object other than the human hand is in contact with the robot device 10, the touch sensor 20 does not recognize it can minimize the recognition of the lifting.

상기 터치스위치를 구비한 터치센서(20)를 지능형 로봇 장치(10)의 등부분(21)과, 옆구리 부분(22) , 다리부분(23) 등에 적용하여 감지수단(141)으로 이용하는 경우, 사용자가 해당 터치스위치를 손으로 접촉하였을 때 이를 감지하여 일정한 신호로서 변환하고, 이를 유무선 통신수단(160)을 통해 마이크로프로세서(111)로 공급한다. 이때, 마이크로프로세서(111)는 앞서 설명한 바와 같이, 상기 여러부위의 터치센서(20)에서의 접촉 신호를 조합하여, 상기 사용자의 접촉이 일반적인 사용자 인터페이스를 위한 것인지, 사용자로부터 들어올려지는 것인지를 판별한다. When the touch sensor 20 having the touch switch is applied to the back portion 21, the flank portion 22, the leg portion 23, or the like of the intelligent robot device 10 and used as the detection means 141, the user Detects when the touch switch is touched by hand and converts it into a predetermined signal and supplies it to the microprocessor 111 through the wired / wireless communication means 160. At this time, the microprocessor 111, as described above, by combining the contact signal from the touch sensor 20 of the various parts, and determines whether the user's contact is for a general user interface or lifted from the user do.

감지수단(141)으로서 터치센서(20)를 사용함으로써, 종래의 가속도센서만을 사용할 경우의 자기상태의 오인식의 문제점, 가속도의 변화를 시계열적인 신호로 기억하는 기억수단 등이 필요하여 비경제적인 문제점, 복잡한 연산을 거쳐야 하는 문제점 등을 해결할 수 있다. 또한, 종래의 들림스위치를 활용할 경우의 지형 변화에 따른 오인식 문제 및 들림스위치를 활용할 때는 각식 보행 로봇의 경우에 대한 부적합성 등의 문제를 해결할 수 있다. By using the touch sensor 20 as the sensing means 141, a problem of misrecognition of the magnetic state when using only the conventional acceleration sensor, a storage means for storing the change of acceleration as a time series signal, etc. Problems such as complicated operations can be solved. In addition, it is possible to solve problems such as misunderstanding caused by the terrain change when using the conventional lifting switch and inadequateness of the case of the pedestrian walking robot when using the lifting switch.

본 발명의 제2실시예에 의한 감지수단(141)으로서는 터치센서(20)와 아울러 들림스위치를 활용한다. 앞서 살펴본 바와 같이, 들림스위치는 로봇 장치(10)의 저면부에 설치되며, 외부와의 접촉을 검출하는 접촉 센서 또는 압력을 감지하는 감압센서로 이루어진다. 들림스위치의 적용으로 인해, 로봇 장치(10)가 들려질 경우, 들림스위치가 off상태로 되어, 구동장치부(150)의 동작을 최소화시키고, 눈 부위의 LED의 on/off 상태를 통하여 들어 올려짐에 대한 반응을 보이게끔 설계할 수 있다. 이와 같이, 터치센서(20)와 아울러 로봇 장치의 저면부(발바닥 부위)에 들림스위치를 설치함으로써, 로봇 장치(10)는 양자의 조합에 의하여 더욱 신뢰성 있는 동작을 할 수 있게 된다. As the sensing means 141 according to the second embodiment of the present invention, a lifting switch is used in addition to the touch sensor 20. As described above, the lifting switch is installed on the bottom of the robot device 10, and consists of a contact sensor for detecting contact with the outside or a pressure sensor for detecting pressure. Due to the application of the lifting switch, when the robot device 10 is lifted, the lifting switch is turned off, thereby minimizing the operation of the driving unit 150 and being lifted through the on / off state of the LED of the eye area. Can be designed to respond to In this way, by providing the lift switch on the bottom part (foot part) of the robot device together with the touch sensor 20, the robot device 10 can be operated more reliably by the combination of both.

본 발명의 제3실시예에 의한 감지수단(141)으로서는 상기 터치센서(20) 및 들림스위치 이외에 가속도센서를 더 포함한 구성으로 활용한다. 상기 가속도센서는 로봇의 이동 가속도의 변화여부를 감지하고, 상기 가속도 변화정보에 의하여 로봇의 상태를 제어하게 하는 센서이다. As the sensing means 141 according to the third embodiment of the present invention, in addition to the touch sensor 20 and the lifting switch, the sensing means 141 may be utilized as a configuration including an acceleration sensor. The acceleration sensor is a sensor for detecting whether the movement acceleration of the robot is changed and controlling the state of the robot based on the acceleration change information.

구체적으로 상기 가속도센서는 출력신호를 처리하여 물체의 가속도, 진동, 충격 등의 동적 힘을 측정하는 것이다. 상기 가속도센서에는 여러가지 형식이 있다. 검출 방식으로 크게 분류하면 관성식, 자이로식, 실리콘반도체식이 있는데, 본 발명에서 사용되는 것은 상기 일반적인 가속도센서 중 특정한 것에 한정되지 아니한다. Specifically, the acceleration sensor processes an output signal to measure dynamic force such as acceleration, vibration, and impact of an object. There are several types of acceleration sensors. The detection methods can be broadly classified into inertial, gyro, and silicon semiconductor formulas, and the present invention is not limited to a specific one of the general acceleration sensors.

이 경우에는 감지수단(141) 이외에도, 가속도센서를 감지수단(141)으로서 활용하기 위해서 가속도센서로부터 검출된 가속도정보를 시계열적인 신호로서 기억하는 메모리 등의 기억수단(142), 기억수단(142)에 의하여 기억된 "시계열적 신호"로부터 특정 정보를 산출하는 산출수단(143), 산출수단(143)에 의해 산출된 특정 정보로부터 자기의 상태를 인식하는 인식수단(144)을 포함하여 이루어진다.In this case, in addition to the sensing means 141, in order to utilize the acceleration sensor as the sensing means 141, storage means 142 and storage means 142 such as a memory for storing the acceleration information detected from the acceleration sensor as a time-series signal. Calculation means 143 for calculating specific information from the " time series signal " stored by the " time " signal, and recognition means 144 for recognizing its state from the specific information calculated by the calculation means 143.

구동장치부(150)는 로봇 장치(10)의 움직임을 담당하는 것으로서, 마이크로프로세서(111)에서의 일정한 신호를 받아 로봇 장치를 동작하게 하거나, 혹은 정지하게 하는 역할을 수행한다. 이러한 구동장치부(150)는 기어 결합구조나, 소형 모 터, 혹은 마그네틱 엑츄에이터 등의 기법을 이용하여 간단하게 구현할 수 있다.The driving unit 150 is responsible for the movement of the robot device 10 and serves to operate or stop the robot device by receiving a predetermined signal from the microprocessor 111. The drive unit 150 can be simply implemented using a technique such as a gear coupling structure, a small motor, or a magnetic actuator.

예를 들어, 상기 구동장치부(150)로서 스텝모터(step motor)를 로봇 장치(10)에 내장하고 모터 축을 로봇 장치(10)의 관절 부분에 연결하여 제어기의 제어를 통해, 상기 스텝모터의 회전속도, 회전각도를 다양하게 제어함으로써 움직임을 구현할 수 있다.For example, as the driving unit 150, a step motor may be embedded in the robot device 10, and the motor shaft may be connected to the joint portion of the robot device 10 to control the controller. Movement can be realized by controlling various rotation speeds and rotation angles.

다음으로, 상기 구성을 갖는 로봇 장치(10) 및 로봇 장치의 제어시스템(100)을 제어하는 제어방법에 대하여 설명하기로 한다.Next, a control method for controlling the robot device 10 and the control system 100 of the robot device having the above configuration will be described.

먼저, 상기 본 발명의 제1실시예의 구성을 갖는 로봇 장치의 제어방법은 적어도 하나의 터치센서(20)에 의해 사용자의 접촉을 감지하고 신호로서 출력하는 감지단계와; 상기 감지단계에 의해 출력된 상기 출력신호에 따라 행동을 출력하는 출력단계를 포함하여 이루어진다. First, the control method of the robot device having the configuration of the first embodiment of the present invention includes a sensing step of detecting a user's contact by the at least one touch sensor 20 and outputs it as a signal; And an output step of outputting a behavior according to the output signal output by the sensing step.

상기 본 발명의 제1실시예의 구성을 갖는 로봇 장치의 제어시스템(100)은 센서부(140)로서 감지수단(141)인 터치센서(20)만을 가지기 때문에, 터치센서(20)에 의해 사용자의 접촉이 감지된 경우(감지단계)라면, 제어부(110)의 마이크로프로세서(111)는 곧바로 혹은 수초의 접촉상태가 유지된 후에 자기의 상태가 들어올려진 것으로 인식하고, 구동장치부(150)를 제어함으로써 상기 구동장치부(150)의 구동 출력을 낮추어 미세한 움직임을 출력하게 한다. 즉, 로봇 장치(10)의 각 다리의 움직임을 최소화시킨다.(출력단계) Since the control system 100 of the robot device having the configuration of the first embodiment of the present invention has only the touch sensor 20 as the sensing unit 141 as the sensor unit 140, If a contact is detected (a sensing step), the microprocessor 111 of the controller 110 recognizes that its state is lifted immediately or after a contact state of several seconds is maintained, and controls the driving unit 150. By lowering the drive output of the drive unit 150 to output a fine movement. In other words, the movement of each leg of the robot device 10 is minimized.

상기 로봇 장치(10)의 각 다리를 움직임을 제어하는 방법은 상기 각 다리에 대응되는 관절기구의 엑츄에이터 등에 대한 제어 게인(gain) 값을 최소화시켜, 관절의 회전속도를 낮춤으로써 수행된다.The method of controlling the movement of each leg of the robot device 10 is performed by minimizing a control gain value for the actuator of the joint mechanism corresponding to each leg, thereby lowering the rotation speed of the joint.

이렇게 로봇 장치의 움직임을 완전히 정지시키지 않고 최소화하는 이유는 로봇 장치가 사용자의 품안에서 꿈틀거리는 느낌을 주어 사용자로 하여금 로봇 장치와의 정서적 교감을 느낄 수 있게끔 하기 위함이다. 즉 로봇의 감정상태가 긍정적일 경우 낮은 제어 게인(gain)으로 사용자의 품안에서 꿈틀거림을 표현하거나, 로봇 감정상태가 부정적일 때, 보다 높은 제어 게인(gain)으로 반항적 성향을 표현한다. 동시에, 들어올려진 상태에는 평상시보다 낮은 제어 게인(gain)으로 동작하도록 설정함으로써, 사용자의 부주의로 로봇 장치가 품 안에서 지면에 추락할 경우에 구동장치부(150)의 움직임이 지면 충격시의 스프링 혹은 댐퍼 역할을 하게끔 함으로써 충격을 최소화하기 위함이다. The reason for minimizing the movement of the robot device without completely stopping the robot device is to make the user feel emotional rapport with the robot device by giving the user a feeling of wiggle in the user's arms. That is, if the emotional state of the robot is positive, it expresses a wobble in the user's arms with low control gain, or if the robot emotional state is negative, it expresses the rebellious tendency with higher control gain. At the same time, the lifted state is set to operate with a lower control gain than usual, so that when the robot device falls to the ground in the product inadvertently by the user, the movement of the driving unit 150 may cause a spring or This is to minimize the impact by acting as a damper.

본 발명의 제2실시예의 구성을 갖는 로봇 장치의 제어시스템(100)의 경우에는, 감지수단(141)로서, 터치센서(20)와 아울러 들림스위치를 더 포함하여 (즉 '들림감지단계'를 감지단계의 일부로 더 포함함으로써) 양자가 동시에 자신의 상태를 '들어올려진' 경우라고 판별될 때에만 상기 메카니즘으로 제어될 수 있도록 함으로써 오차를 최소화시키는 것은 앞서 살펴본 바와 같다.In the case of the control system 100 of the robot apparatus having the configuration of the second embodiment of the present invention, the sensing means 141 further includes a touch sensor 20 and a lift switch (that is, a 'lift detection step'). Minimizing the error by allowing the mechanism to be controlled by the mechanism only when both are determined to be 'lifted' at the same time as part of the sensing step) has been discussed above.

다음으로, 본 발명의 제3실시예의 구성을 갖는 로봇 장치의 제어시스템(100)의 경우에 대하여 살펴보기로 한다. 도 3a 및 도 3b은 본 발명의 제3실시예에 의한 로봇 장치의 제어방법을 나타낸 순서도이다.Next, a case of the control system 100 of the robot device having the configuration of the third embodiment of the present invention will be described. 3A and 3B are flowcharts illustrating a control method of a robot apparatus according to a third exemplary embodiment of the present invention.

도 3a와 같이, 본 발명의 제3실시예의 구성을 갖는 로봇 장치의 제어방법은, 적어도 하나의 터치센서(20), 들림스위치 및 가속도센서에 의해 사용자의 접촉 및 가속도를 감지하고 신호로서 출력하는 감지단계(S10)와; 상기 로봇장치의 제어방법은 상기 감지단계에서 출력된 가속도 신호를 시계열적인 신호로 기억하는 기억단계(S20)와; 상기 시계열적 신호로부터 특정정보를 산출하는 산출단계(S30)와; 상기 산출된 특정 정보로부터 자기의 상태를 인식하는 인식단계(S40)와; 상기 인식단계에 의해 인식된 상기 자기의 상태에 따라 행동을 출력하는 출력단계(S50)를 포함한다.As shown in Figure 3a, the control method of the robot device having a configuration of a third embodiment of the present invention, by detecting the user's contact and acceleration by the at least one touch sensor 20, the lifting switch and the acceleration sensor and outputs as a signal Sensing step S10; The control method of the robot device includes a storage step (S20) of storing the acceleration signal output in the sensing step as a time series signal; A calculation step (S30) of calculating specific information from the time series signal; A recognition step (S40) of recognizing a state of the self from the calculated specific information; And an output step (S50) of outputting an action according to the state of the self recognized by the recognition step.

감지단계(S10)에서는 로봇 장치(10)의 보행을 마이크로프로세서(111)가 감지하는 도중에, 터치센서(20), 들림스위치 및 가속도센서 등의 감지수단(141)이 사용자에 의한 접촉이 있을 경우에 터치스위치에 의한 접촉, 들림스위치에 의한 들어올려짐 및 가속도센서에 의한 가속도 변화를 감지하고, 이를 일정한 신호로서 출력하여 마이크로프로세서(111)로 전송한다. In the detecting step S10, when the microprocessor 111 detects the walking of the robot device 10, the sensing means 141 such as the touch sensor 20, the lifting switch, and the acceleration sensor has a contact by the user. Detect the change of the touch by the touch switch, the lift by the lifting switch and the acceleration by the acceleration sensor, and outputs it as a constant signal and transmits it to the microprocessor 111.

여기서, 상기 감지단계(S10)는 도 3b에서 도시된 바와 같이, 터치센서(20)를 활용한 접촉 감지단계(S11), 들림스위치에 의한 들림감지단계(S12), 가속도센서에 의한 가속도감지단계(S13)로 이루어진다. Here, the detection step (S10) is, as shown in Figure 3b, the touch detection step (S11) using the touch sensor 20, the lifting detection step (S12) by the lifting switch, the acceleration detection step by the acceleration sensor (S13).

기억단계(S20)는 상기 감지단계(S10)에서 수취된 정보 중 가속도센서에 의한 가속도 변화를 마이크로프로세서(111)가 시계열적으로 메모리 등의 기억수단(142)에 기억시키는 단계이다. 가속도는 시계열적으로 변화하는 값이기 때문에, 사용자에 의한 들림 여부에 대한 사항을 감지하기 위해서는 상기 기억수단(142)을 이용하여 기억시켜 두어야 한다.The storage step S20 is a step in which the microprocessor 111 stores the acceleration change by the acceleration sensor among the information received in the sensing step S10 in the storage means 142 such as a memory in time series. Since the acceleration is a value that changes in time series, it is to be stored by using the storage means 142 in order to detect a matter of whether the user is lifted or not.

산출단계(S30)는 역시 감지수단(141)으로서 가속도센서를 사용한 경우에 적용되는 단계로서, 기억단계(S20)에서 기억시킨 시계열 신호로부터 특정 정보를 산출하는 단계이다. 가속도센서에 의해 수집된 시계열 신호, 즉 가속도 변화를 산출하는 방식은 가속도센서의 종류에 따라 달라지며, 최근 각광받고 있는 3축 가속도센서를 이용할 경우, 상기 시계열 신호로부터 3축분(X축, Y축, Z축)의 가속도 변화 값의 대표분산 값을 산출하여 이를 수행한다.The calculating step S30 is also a step which is applied when the acceleration sensor is used as the sensing means 141, and calculates specific information from the time series signal stored in the storing step S20. The method of calculating the time series signal collected by the acceleration sensor, that is, the change in acceleration varies depending on the type of acceleration sensor. When using a three-axis acceleration sensor, which is in the spotlight recently, three axes (X-axis, Y-axis) are used. , Z-axis) to calculate the representative dispersion value of the acceleration change value.

인식단계(S40)는 상기 터치센서(20)를 활용한 접촉 감지단계(S11), 상기 들림스위치에 의한 들림감지단계(S12), 상기 가속도센서에 의한 가속도감지단계(S13)로부터 자기의 상태를 인식하는 단계이며, 구체적으로는 자신의 상태가 보행상태인지, 사용자에 의해 들려진 상태인지, 반대로 사용자에 의해 지면에 놓여진 상태인지를 판별하는 단계이다Recognition step (S40) is the touch detection step (S11) using the touch sensor 20, the lifting detection step (S12) by the lifting switch, the acceleration detection step (S13) by the acceleration sensor (S13) In the step of recognizing, specifically, it is a step of determining whether the user's state is a walking state, a state heard by the user, or vice versa.

예를 들어 앞서 설명한 3축 가속도 센서를 사용한 경우라면, 상기 산출된 가속도 변화 값의 대표분산 값을 이용하여 그 값이 어느 특정 범위에 있을 때 어떠한 상태인지를 미리 지정한 프로그램에 의해 판별하는 알고리즘을 거친다.For example, in the case of using the above-described three-axis acceleration sensor, using a representative dispersion value of the calculated acceleration change value is subjected to an algorithm for determining, by a predetermined program, what state the value is in any particular range. .

그러나, 상기 가속도센서의 경우에는 프로그램에 의해 설정된 특정 범위의 임계값 근처에서 자신의 상태를 오인식할 우려가 있기 때문에, 터치센서, 들림스위치를 단독 또는 조합하여 사용함으로써 더욱 신뢰성 높은 산출결과, 나아가 인식결과를 얻을 수 있다.However, in the case of the accelerometer, there is a possibility of misrecognizing its own state near the threshold of a specific range set by the program. You can get the result.

출력단계(S50)는 도 3c에서와 같이, 상기 인식단계(S40)에서 판별된 자기 상태에 따라 행동을 출력하는 단계로서, 인식 결과, 자신의 상태가 보행 중이라고 인식된 경우에는 보행을 계속하도록 제어하고, 사용자에 의해 접촉된 상태로 인식된 경우에는 앞서 설명한 바와 같이, 구동장치부(150)를 제어함으로써 구동출력을 낮추어 로봇 장치(10)의 각 다리의 움직임을 최소화시키는 동작을 수행한다.The output step S50 is a step of outputting an action according to the self state determined in the recognition step S40 as shown in FIG. 3C. If the recognition result indicates that the user's state is walking, control is performed to continue walking. When it is recognized as being in contact with the user, as described above, by controlling the driving unit 150, the driving output is lowered to minimize the movement of each leg of the robot apparatus 10.

도 4는 본 발명에 의한 로봇 제어 장치의 제어방법에 따라 변화하는 구동 출력 값을 나타내는 그래프로서, 예시의 편의를 위해 1축 구동부(151)만을 표현한다. 그래프에서 볼 수 있듯이, 상기 1축 구동부(151)의 회전각도(θ)는, 평상시에는 붉은 실선으로 표시된 평상시 실제 궤도(Normal Actual Trajectory)에서와 같이, 점선으로 표시된 희망 궤도(Desired Trajectory)를 일정 오차를 두고 잘 추종한다. 반면, 들어올려질 경우, 푸른 실선으로 표시된 들림 실제 궤도(Lifted Actual Trajectory)와 같이, 희망 궤도를 낮은 구동 출력으로 추종한다. 상기 들림 실제 궤도(Lifted Actual Trajectory)의 형상은 제어 게인의 크기에 따라 다를 수 있다. 즉, 로봇 장치가 들어올려진 경우에 제어 게인 값을 최소화함으로써 로봇 장치(10)의 구동 출력 값이 보행중인 경우보다 현저히 낮은 값을 갖게 된다.4 is a graph showing a drive output value that changes according to the control method of the robot control apparatus according to the present invention. For the convenience of illustration, only one axis driver 151 is represented. As can be seen from the graph, the rotation angle θ of the one-axis drive unit 151 is constant in the desired trajectory indicated by the dotted line, as in the normal actual trajectory indicated by the solid red line. Follow well with errors. On the other hand, when lifted, the desired trajectory is followed by a low drive output, such as a Lifted Actual Trajectory indicated by a solid blue line. The shape of the lifted actual trajectory may vary depending on the magnitude of the control gain. That is, by minimizing the control gain value when the robot apparatus is lifted up, the driving output value of the robot apparatus 10 is significantly lower than when walking.

그 밖에 감지수단(141)으로서 터치센서(20)가 로봇 장치(10)의 등 부분, 혹은 머리 부분에 설치된 경우에 있어서, 사용자의 터치가 상기 부분 중 어느 한 부분에 국한되는 것이라고 판별될 경우에는, 이를 쓰다듬는 행동이라고 인식하여 로봇 장치(10)의 구동장치부(150)를 제어함으로써 고개를 끄덕인다든지, 음성인식부(130)를 제어함으로써 일정한 울음소리를 발생시킨다든지의 행동을 출력하도록 할 수 있다. In addition, when the touch sensor 20 is installed on the back portion or the head portion of the robot device 10 as the sensing means 141, when it is determined that the user's touch is limited to any one of the above portions, Recognizing this as a stroking behavior, by controlling the drive unit 150 of the robot device 10 can output a behavior such as nodding or generating a certain cry by controlling the voice recognition unit 130. have.

이상, 본 발명을 구성을 중심으로 실시예와 비교예를 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나 본 발명의 권리범위는 상기 실시예에 한정되는 것은 아니라 첨부 된 특허청구범위내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 가능한 다양한 변형 가능한 범위까지 본 발명의 청구 범위 기저의 범위 내에 있는 것으로 본다.In the above, this invention was demonstrated in detail with reference to an Example and a comparative example centering on a structure. However, the scope of the present invention is not limited to the above embodiments, but may be embodied in various forms of embodiments within the appended claims. Without departing from the gist of the invention as claimed in the claims, any person of ordinary skill in the art is deemed to be within the scope of the claims underlying the present invention to the extent possible for various modifications.

또한, 본 발명에서의 바람직한 범위의 범위 한정은 그 효과를 더욱 극대화 시키기 위한 것으로서, 한정 범위가 좁혀짐으로써 더욱 만족스러운 기술적 효과를 얻을 수 있다.In addition, the range limitation of the preferred range in the present invention is to maximize the effect even more, it is possible to obtain a more satisfactory technical effect by narrowing the limited range.

도 1은 본 발명에 의한 지능형 로봇 장치의 외관을 나타낸 도면1 is a view showing the appearance of an intelligent robot device according to the present invention

도 2는 본 발명에 의한 지능형 로봇 장치의 제어시스템을 나타낸 도면2 is a view showing a control system of the intelligent robot device according to the present invention

도 3은 본 발명의 제3실시예에 의한 로봇 장치의 제어방법을 나타낸 순서도3 is a flowchart illustrating a control method of a robot apparatus according to a third exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명에 의한 로봇 장치의 제어방법에 따라 변화하는 구동출력 값을 나타낸 그래프Figure 4 is a graph showing the drive output value changes according to the control method of the robot apparatus according to the present invention

도 5는 종래의 청소형 로봇을 나타낸 도면5 is a view showing a conventional cleaning robot

<도면의 주요 부분 부호에 대한 설명><Description of Signs of Major Parts of Drawings>

1: 구동용 바퀴 2: 압축 스프링1: driving wheel 2: compression spring

3: 들림스위치 4: 구동모듈3: lift switch 4: drive module

5: 스토퍼 10: 지능형 로봇 장치5: stopper 10: intelligent robotic device

20: 터치센서 100: 제어시스템20: touch sensor 100: control system

110: 제어부 120: 화상인식부110: control unit 120: image recognition unit

130: 음성인식부 140: 센서부130: voice recognition unit 140: sensor unit

150: 구동장치부 160: 유무선 통신수단150: drive unit 160: wired and wireless communication means

Claims (6)

지능형 로봇 장치의 제어시스템에 있어서,In the control system of the intelligent robot device, 적어도 하나의 터치센서에 의해 사용자의 접촉여부를 감지하고 사용자에 의한 접촉이 감지된 경우 이를 신호로서 출력하는 감지수단을 포함하는 센서부와;A sensor unit including sensing means for sensing whether a user contacts by at least one touch sensor and outputting a signal when a touch by the user is detected; 상기 로봇 장치를 움직여서 작동시키는 구동장치부와; A driving unit unit for operating the robot unit by moving; 상기 센서부로부터 출력된 신호를 받아 상기 구동장치부에 제어신호를 전송하는 제어부를 포함하되,A control unit which receives a signal output from the sensor unit and transmits a control signal to the driving unit; 상기 사용자의 접촉으로부터 로봇 장치가 사용자에 의해 들어 올려졌다고 판별되는 경우, 상기 제어부는 상기 감지수단에 의해 출력된 신호에 따라 상기 구동장치부가 미세한 움직임을 갖도록 제어신호를 전송하여 상기 구동장치부의 구동 출력을 낮추는 것을 특징으로 하는 지능형 로봇 장치의 제어시스템.When it is determined that the robot device is lifted by the user from the contact of the user, the control unit transmits a control signal to have a fine movement of the driving unit according to the signal output by the sensing means, thereby driving output of the driving unit. Intelligent robot device control system, characterized in that lowering. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 감지수단은 상기 로봇 장치의 저면에 설치되어 상기 로봇 장치가 지면으로부터 들어 올려졌을 때 이를 감지하여 신호로서 출력하는 들림스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 로봇 장치의 제어시스템.The sensing means is installed on the bottom surface of the robot device further comprises a lifting switch for detecting when the robot device is lifted from the ground and outputs a signal as an intelligent robot device. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 감지수단은 가속도 변화를 감지하여 신호로서 출력하는 가속도센서를 더 포함하며,The sensing means further includes an acceleration sensor for detecting an acceleration change and outputting it as a signal, 상기 센서부는 상기 감지수단에 의해 출력된 신호를 시계열적인 신호로 기억하는 기억수단과;The sensor section storing means for storing a signal output by the sensing means as a time series signal; 상기 기억수단에 의해 기억된 시계열적 신호로부터 가속도 변화값의 대표분산 값을 산출하는 산출수단과;Calculating means for calculating a representative dispersion value of the acceleration change value from the time series signal stored by the storage means; 상기 산출수단에 의해 산출된 가속도 변화값의 대표분산 값 및 상기 터치센서에 의한 사용자 접촉신호 또는 상기 들림스위치에 의한 들어올려짐 신호 중 적어도 하나로부터 자기의 상태를 인식하는 인식수단을 더 포함하되,Recognizing means for recognizing the state of the magnetic field from at least one of the representative dispersion value of the acceleration change value calculated by the calculating means and the user touch signal by the touch sensor or the lift signal by the lifting switch, 상기 제어부는 상기 인식수단에 의해 인식된 상기 자기의 상태가 지면으로부터 들어올려진 상태인 경우, 상기 구동장치부가 미세한 움직임을 갖도록 제어신호를 전송하여 상기 구동장치부의 구동 출력을 낮추는 것을 특징으로 하는 지능형 로봇 장치의 제어시스템.The control unit, when the state of the magnetic recognized by the recognition means is lifted from the ground, the intelligent robot, characterized in that to lower the drive output of the drive unit by transmitting a control signal so that the drive unit has a fine movement Control system of the device. 지능형 로봇 장치의 제어방법에 있어서,In the control method of the intelligent robot device, 적어도 하나의 터치센서에 의해 사용자의 접촉을 감지하고 신호로서 출력하는 감지단계와;Sensing the touch of the user by at least one touch sensor and outputting the signal as a signal; 상기 감지단계에 의해 출력된 상기 출력신호에 따라 행동을 출력하는 출력단계를 포함하되, An output step of outputting a behavior according to the output signal output by the sensing step, 상기 감지단계에서 상기 사용자의 접촉으로부터 로봇 장치가 사용자에 의해 들어 올려졌다고 판별되는 경우, 상기 출력단계는 상기 구동장치부가 미세한 움직임을 갖도록 제어신호를 전송하여 상기 구동장치부의 구동 출력을 낮추는 것을 특 징으로 하는 지능형 로봇 장치의 제어방법.If it is determined in the sensing step that the robot device is lifted by the user from the user's contact, the output step is characterized by lowering the drive output of the drive unit by transmitting a control signal so that the drive unit has a fine movement. Intelligent robot device control method. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 감지단계는 상기 로봇 장치의 저면에 설치된 들림스위치에 의하여 상기 로봇 장치가 지면으로부터 들어 올려졌을 때 이를 감지하여 신호로서 출력하는 들림감지단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 로봇 장치의 제어방법.The detecting step may further include a lifting detection step of detecting when the robot device is lifted from the ground by a lifting switch installed on the bottom of the robot device and outputting the signal as a signal. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 감지단계는 가속도센서에 의하여 가속도 변화를 감지하여 신호로서 출력하는 가속도감지단계를 더 포함하고,The sensing step further includes an acceleration sensing step of sensing the acceleration change by the acceleration sensor and outputting it as a signal, 상기 로봇장치의 제어방법은 상기 감지단계에서 출력된 가속도 신호를 시계열적인 신호로 기억하는 기억단계와;The control method of the robot device includes a storage step of storing the acceleration signal output in the sensing step as a time series signal; 상기 시계열적 신호로부터 가속도 변화값의 대표분산 값을 산출하는 산출단계와;Calculating a representative dispersion value of the acceleration change value from the time series signal; 상기 산출수단에 의해 산출된 가속도 변화값의 대표분산 값 및 상기 터치센서에 의한 사용자 접촉신호 또는 상기 들림스위치에 의한 들어올려짐 신호 중 적어도 하나로부터 자기의 상태를 인식하는 인식단계를 더 포함하며,And a recognizing step of recognizing a state of the self from at least one of a representative dispersion value of the acceleration change value calculated by the calculating means and a user contact signal by the touch sensor or a lift signal by the lift switch. 상기 출력단계는 상기 인식단계에 의해 인식된 상기 자기의 상태에 따라 행동을 출력하는 것을 특징으로 하는 지능형 로봇 장치의 제어방법.The output step is a control method for an intelligent robot device, characterized in that for outputting a behavior in accordance with the state of the self recognized by the recognition step.
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