KR101155424B1 - Apparatus and method of android robot for expressing emotion using skin color change and computer readable medium recording program for performing the methdo - Google Patents
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Abstract
본 발명은 피부색 변화를 이용한 안드로이드 로봇의 감정 표현 장치 및 방법 그리고 이를 행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 관한 것이다. 호스트 컨트롤러로부터 감정 데이터를 수신하고, 수신된 감정 데이터에 따라 발광색을 조정하기 위한 발광 데이터를 생성하는 피부색 컨트롤러와, 상기 피부색 컨트롤러에 의해 생성된 발광 데이터에 따라 동작하는 LED 구동 드라이버와, 안면 피부 조직의 내측에 설치되며, 상기 LED 구동 드라이버에 의해 구동되어 발광하는 LED 모듈을 포함하는 피부색 변화를 이용한 안드로이드 로봇의 감정 표현 장치를 구성한다. 상기 설명한 피부색 변화를 이용한 안드로이드 로봇의 감정 표현 장치 및 방법 그리고 이를 행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 따르면, LED 모듈을 통해 안드로이드 로봇의 안면 피부색을 다양하게 표현함으로써, 감정의 변화에 따라 안면 피부색을 시시각각 변경하여 감정의 변화를 사실적으로 표현할 수 있는 효과가 있다. 한편, 도광판 및 반사판과 확산 시트 등을 통해 LED 광을 확산시킴으로써, 좀 더 은은하게 피부색을 표현할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to an apparatus and method for expressing emotion of an android robot using skin color change and a computer readable medium recording a program for performing the same. A skin color controller that receives emotion data from a host controller and generates light emission data for adjusting the light emission color according to the received emotion data, an LED drive driver operating according to the light emission data generated by the skin color controller, and facial skin tissue It is installed inside of, and configures the emotion expression device of the android robot using a skin color change including an LED module that is driven by the LED driving driver to emit light. According to the above-described apparatus and method for expressing the emotion of an android robot using the skin color change described above and a computer-readable medium recording a program for performing the same, the LED module can express the facial skin color of the android robot in various ways, thereby changing the face according to the emotion change. By changing the skin color momentarily, it is possible to realistically express the change of emotion. On the other hand, by diffusing the LED light through the light guide plate, the reflecting plate and the diffusion sheet, there is an effect that can be expressed more light skin color.
LED, 발광, 감정, 피부색, 안드로이드, 로봇, 다이오드, 피부색 컨트롤러 LED, glow, emotion, color, android, robot, diode, color controller
Description
본 발명은 안드로이드 로봇의 감정 표현 장치 및 방법 그리고 이를 행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 피부색 변화를 이용한 안드로이드 로봇의 감정 표현 장치 및 방법 그리고 이를 행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for expressing an emotion of an android robot and a computer readable medium recording a program for performing the same, and more particularly, to an apparatus and method for expressing the emotion of an android robot using skin color changes and a program for performing the same. A computer readable medium.
인간의 형상과 행동 양식에 흡사하게 모방한 로봇을 제작하려는 시도가 끊임없이 지속되고 있다. 그러나, 로봇을 통해 인간의 감정을 표현하기 위한 시도는 아직까지 매우 미약하다고 볼 수 있다. 종래의 로봇들은 몸체에 부착된 LCD 화면을 통해 이모티콘 정도로 얼굴 표정의 변화를 나타낼 뿐인다. Attempts are being made to create robots that mimic human forms and behaviors. However, attempts to express human emotions through robots are still very weak. Conventional robots only display a change in facial expressions such as an emoticon through the LCD screen attached to the body.
현재 가장 인간의 형상에 유사한 로봇은 안드로이드 로봇이다. 안드로이드 로봇은 인간과 거의 동일한 외골격과 피부색을 가지고 있다. 그리고 인간과 거의 유사한 다양한 표정 변화를 표현할 수 있고 제스쳐를 취할 수도 있다. 안드로이드 로봇은 모터를 이용하여 눈, 코, 입 등의 안면 피부 조직을 움직여 얼굴 표정을 창출한다.The robot that most closely resembles the human form right now is the Android robot. Android robots have almost the same exoskeleton and skin color as humans. And they can express and change gestures that are almost similar to humans. Android robots use motors to create facial expressions by moving facial skin tissues such as eyes, nose and mouth.
한편, 이러한 안면 피부 조직은 실리콘 등으로 구성되는데, 실리콘에는 인간의 피부색에 근사한 조색제가 첨가되어 인간의 피부처럼 보여진다. 그런데, 인간은 감정 변화에 따라 피부색이 변화하는 반면, 안드로이드 로봇에서는 조색제에 따른 고정적인 피부색만 표현된다. 즉, 안드로이드 로봇은 감정 변화에 따른 얼굴 표정을 변화시킬 수는 있지만, 감정 변화에 따라 피부색을 변화시킬 수는 없다는 문제점이 있다.On the other hand, such facial skin tissue is composed of silicone, etc., the silicone is added to the color tone approximating the human skin color, and looks like human skin. However, in humans, the skin color changes according to the emotion change, while in the android robot, only the fixed skin color according to the colorant is expressed. In other words, the Android robot can change the facial expression according to the change of emotion, but cannot change the skin color according to the change of the emotion.
본 발명의 목적은, 피부색 변화를 이용한 안드로이드 로봇의 감정 표현 장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide an emotion expression device of an android robot using the skin color change.
본 발명의 다른 목적은 피부색 변화를 이용한 안드로이드 로봇의 감정 표현 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a method for expressing emotion of an android robot using skin color change.
본 발명의 또 다른 목적은 피부색 변화를 이용한 안드로이드 로봇의 감정 표현 방법을 행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체를 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide a computer readable medium recording a program for performing an emotion expression method of an android robot using skin color change.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 피부색 변화를 이용한 안드로이드 로봇의 감정 표현 장치는, 호스트 컨트롤러로부터 감정 데이터를 수신하고, 수신된 감정 데이터에 따라 발광색을 조정하기 위한 발광 데이터를 생성하는 피부색 컨트롤러와, 상기 피부색 컨트롤러에 의해 생성된 발광 데이터에 따라 동작하는 LED 구동 드라이버와, 안면 피부 조직의 내측에 설치되며, 상기 LED 구동 드라이버에 의해 구동되어 발광하는 LED 모듈을 포함하도록 구성될 수 있다. 여기에서, 상기 안면 피부 조직의 내측에 인접하게 설치되어, 상기 LED 모듈의 광을 상기 안면 피부 조직의 내측에 분포시키는 도광판과, 상기 도광판의 하부에 인접하게 설치되어, 상기 도광판을 통해 분포되는 광을 상기 안면 피부 조직으로 반사하는 반사판을 더 포함하도록 구성될 수 있다. 그리고 상기 안면 피부 조직과 상기 도광판의 사이에 설치되어, 상기 반사된 광을 상기 안면 피부 조직의 외부로 균일하게 확산시키는 확산 시트(prism sheet)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 LED 모듈은 적색광, 녹색광, 청색광을 각각 발하는 발광 다이오드를 포함하도록 구성될 수 있다. 그리고 상기 발광 데이터는, 상기 수신된 감정 데이터에 따라 적색광, 녹색광, 청색광의 비율이 다르게 설정되도록 구성될 수 있다.The emotion expression apparatus of the android robot using the skin color change for achieving the above object of the present invention, the skin color controller for receiving the emotion data from the host controller, and generates the emission data for adjusting the emission color according to the received emotion data; It may be configured to include an LED driving driver operating according to the light emission data generated by the skin color controller, and an LED module installed inside the facial skin tissue and driven by the LED driving driver to emit light. Here, the light guide plate is provided adjacent to the inside of the facial skin tissue, and distributes the light of the LED module to the inside of the facial skin tissue, and the light is provided adjacent to the lower portion of the light guide plate, and distributed through the light guide plate It may be configured to further include a reflector to reflect the facial skin tissue. And a diffusion sheet disposed between the face skin tissue and the light guide plate to uniformly diffuse the reflected light to the outside of the face skin tissue. In this case, the LED module may be configured to include a light emitting diode that emits red light, green light, and blue light, respectively. The emission data may be configured such that a ratio of red light, green light, and blue light is set differently according to the received emotion data.
상술한 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 피부색 변화를 이용한 안드로이드 로봇의 감정 표현 방법은, 피부색 컨트롤러가 감정 데이터를 호스트 컨트롤러로부터 수신하는 단계와, 상기 피부색 컨트롤러가 상기 수신된 감정 데이터에 따라 발광색을 조정하기 위한 발광 데이터를 생성하는 단계와, LED 구동 드라이버가 상기 생성된 발광 데이터에 따라 LED 모듈을 구동하는 단계와, 상기 LED 모듈이 상기 LED 구동 드라이버에 의해 구동되어 발광하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of expressing an emotion of an android robot using skin color change, wherein the skin color controller receives emotion data from a host controller, and the skin color controller emits light according to the received emotion data. Generating luminescence data for adjustment, driving an LED module in accordance with the generated luminescence data, and driving the LED module by the LED driving driver to emit light. Can be.
상술한 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 피부색 변화를 이용한 안드로이드 로봇의 감정 표현 방법을 행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에는, 피부색 컨트롤러가 감정 데이터를 호스트 컨트롤러로부터 수신하는 단계와, 상기 피부색 컨트롤러가 상기 수신된 감정 데이터에 따라 발광색을 조정하기 위한 발광 데이터를 생성하는 단계와, LED 구동 드라이버가 상기 생성된 발광 데이터에 따라 LED 모듈을 구동하는 단계와, 상기 LED 모듈이 상기 LED 구동 드라이버에 의해 구동되어 발광하는 단계를 실행시키기 위한 프로그램이 기록될 수 있다.In a computer-readable medium that records a program for performing the emotion expression method of the Android robot using the skin color change to achieve the above object of the present invention, the skin color controller receives the emotion data from the host controller, and Generating a light emission data for adjusting a light emission color according to the received emotion data by a skin color controller; driving an LED module according to the generated light emission data; and driving the LED module by the LED drive driver. A program for executing the step of driving by and emitting light can be recorded.
상기와 같은 피부색 변화를 이용한 안드로이드 로봇의 감정 표현 장치 및 방 법 그리고 이를 행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 따르면, LED 모듈을 통해 안드로이드 로봇의 안면 피부색을 다양하게 표현함으로써, 감정의 변화에 따라 안면 피부색을 시시각각 변경하여 감정의 변화를 사실적으로 표현할 수 있는 효과가 있다. 한편, 도광판 및 반사판과 확산 시트 등을 통해 LED 광을 확산시킴으로써, 좀 더 은은하게 피부색을 표현할 수 있는 효과가 있다.According to the apparatus and method for expressing the emotion of the Android robot using the skin color change as described above, and a computer-readable medium recording a program for performing the same, the LED module can be used to express the facial skin color of the Android robot in various ways. As a result, the facial skin color is changed from time to time to realistically express the change in emotion. On the other hand, by diffusing the LED light through the light guide plate, the reflecting plate and the diffusion sheet, there is an effect that can be expressed more light skin color.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. The terms first, second, A, B, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
이하, 본 발명의 구성을 간략히 설명한다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be briefly described.
본 발명에 따른 피부색 변화를 이용한 안드로이드 로봇의 감정 표현 장치는, 호스트 컨트롤러로부터 감정 데이터를 수신하고, 수신된 감정 데이터에 따라 발광색을 조정하기 위한 발광 데이터를 생성하는 피부색 컨트롤러와, 상기 피부색 컨트롤러에 의해 생성된 발광 데이터에 따라 동작하는 LED 구동 드라이버와, 안면 피부 조직의 내측에 설치되며, 상기 LED 구동 드라이버에 의해 구동되어 발광하는 LED 모듈을 포함하도록 구성될 수 있다. 여기에서, 상기 안면 피부 조직의 내측에 인접하게 설치되어, 상기 LED 모듈의 광을 상기 안면 피부 조직의 내측에 분포시키는 도광판과, 상기 도광판의 하부에 인접하게 설치되어, 상기 도광판을 통해 분포되는 광을 상기 안면 피부 조직으로 반사하는 반사판을 더 포함하도록 구성될 수 있다. 그리고 상기 안면 피부 조직과 상기 도광판의 사이에 설치되어, 상기 반사된 광을 상기 안면 피부 조직의 외부로 균일하게 확산시키는 확산 시트(prism sheet)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 LED 모듈은 적색광, 녹색광, 청색광을 각각 발하는 발광 다이오드를 포함하도록 구성될 수 있다. 그리고 상기 발광 데이터는, 상기 수신된 감정 데이터에 따라 적색광, 녹색광, 청색광의 비율이 다르게 설정되도록 구성될 수 있다.The emotion expression apparatus of the android robot using the skin color change according to the present invention includes a skin color controller that receives emotion data from a host controller and generates light emission data for adjusting emission color according to the received emotion data, and by the skin color controller. It may be configured to include an LED driving driver that operates according to the generated light emission data, and an LED module installed inside the facial skin tissue and driven by the LED driving driver to emit light. Here, the light guide plate is provided adjacent to the inside of the facial skin tissue, and distributes the light of the LED module to the inside of the facial skin tissue, and the light is provided adjacent to the lower portion of the light guide plate, and distributed through the light guide plate It may be configured to further include a reflector to reflect the facial skin tissue. And a diffusion sheet disposed between the face skin tissue and the light guide plate to uniformly diffuse the reflected light to the outside of the face skin tissue. In this case, the LED module may be configured to include a light emitting diode that emits red light, green light, and blue light, respectively. The emission data may be configured such that a ratio of red light, green light, and blue light is set differently according to the received emotion data.
본 발명에 따른 피부색 변화를 이용한 안드로이드 로봇의 감정 표현 방법은, 피부색 컨트롤러가 감정 데이터를 호스트 컨트롤러로부터 수신하는 단계와, 상기 피부색 컨트롤러가 상기 수신된 감정 데이터에 따라 발광색을 조정하기 위한 발광 데이터를 생성하는 단계와, LED 구동 드라이버가 상기 생성된 발광 데이터에 따라 LED 모듈을 구동하는 단계와, 상기 LED 모듈이 상기 LED 구동 드라이버에 의해 구동되어 발광하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.In the emotion expression method of the android robot using the skin color change according to the present invention, the skin color controller receives the emotion data from the host controller, and the skin color controller generates light emission data for adjusting the emission color according to the received emotion data. And driving the LED module according to the generated light emission data, and driving the LED module by the LED driving driver to emit light.
본 발명에 따른 피부색 변화를 이용한 안드로이드 로봇의 감정 표현 방법을 행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에는, 피부색 컨트롤러가 감정 데이터를 호스트 컨트롤러로부터 수신하는 단계와, 상기 피부색 컨트롤러가 상기 수신된 감정 데이터에 따라 발광색을 조정하기 위한 발광 데이터를 생성하는 단계와, LED 구동 드라이버가 상기 생성된 발광 데이터에 따라 LED 모듈을 구동하는 단계와, 상기 LED 모듈이 상기 LED 구동 드라이버에 의해 구동되어 발광하는 단계를 실행시키기 위한 프로그램이 기록될 수 있다.In a computer-readable medium that records a program for performing a method of expressing an emotion of an android robot using skin color change according to the present invention, a skin color controller receives emotion data from a host controller, and the skin color controller receives the received emotion data. Generating light emission data for adjusting the light emission color, driving the LED module according to the generated light emission data, and driving the LED module by the LED driving driver to emit light. The program for execution can be recorded.
여기에서, 안드로이드 로봇에 대하여 먼저 설명하면 다음과 같다. 안드로이드 로봇은 호스트 프로세서와 각종 구동부, 피부 조직 등을 포함하여 구성될 수 있다. 호스트 프로세서는 안드로이드 로봇의 두뇌에 해당된다고 볼 수 있으며, 안드로이드 로봇의 전체적인 제어를 담당한다. 각종 구동부는 안드로이드 로봇의 팔, 다리 등의 구동은 물론, 얼굴 표정 변화 등의 다양한 움직임을 직접 제어한다. 각종 구동부는 제어기와 그 제어를 받는 모터로 구성될 수 있다. 한편, 피부 조직은 실리콘이나 프러버(frubber) 등으로 구성될 수 있다. 피부 조직에는 인간의 피부색에 유사한 조색제가 첨가될 수 있다.Here, the Android robot will be described first. The android robot may include a host processor, various driving units, and skin tissue. The host processor is the brain of the Android robot, and is responsible for the overall control of the Android robot. Various driving units directly control various movements such as changes in facial expressions as well as driving the arms and legs of the Android robot. The various drives may be composed of a controller and a motor under control thereof. On the other hand, the skin tissue may be composed of silicon or a rubber (frubber). Skin tissue may be added with a colorant similar to human skin color.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부색 변화를 이용한 안드로이드 로봇의 감정 표현 장치의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a device for expressing emotion of an android robot using skin color change according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 안드로이드 로봇의 감정 표현 장치(100)는 피부색 컨트롤 러(110)와, LED 구동 드라이버(120)와, LED 모듈(130)을 포함하도록 구성될 수 있다. 이때, 안드로이드 로봇의 감정 표현 장치(100)는 안면 피부 조직(300) 내측에 구비된다.Referring to FIG. 1, the
여기에서, 안드로이드 로봇의 감정 표현 장치(100)는 안드로이드 로봇의 안면 피부색을 자유롭게 변화시키는 기능을 하는 일종의 구동부이다. 안드로이드 로봇의 감정 표현 장치(100)는 안면 피부 조직(300)의 내측에 구비된 LED 모듈(130)을 통해 다양한 피부색의 변화를 표현함으로써, 인간의 감정에 따라 변하는 피부색을 사실적으로 표현할 수 있다. 즉, 안드로이드 로봇의 감정 표현 장치(100)를 통해 인간의 감정 표출에 좀 더 근사한 감정 변화를 표현할 수 있다. 이하, 상기 감정 표현 장치(100)의 세부적인 구성에 대하여 좀 더 상세하게 설명한다.Here, the
먼저, 피부색 컨트롤러(110)는 호스트 컨트롤러(200)로부터 감정 데이터를 수신하고, 수신된 감정 데이터에 따라 발광색을 조정하기 위한 발광 데이터를 생성하도록 구성될 수 있다. 여기에서, 피부색 컨트롤러(110)는 안드로이드 로봇의 감정 표현 장치(100)라는 구동부에 구비되는 일종의 제어기라고 볼 수 있다. 이러한 피부색 컨트롤러(110)는 안드로이드 로봇의 안면 피부 조직에 가깝도록 머리 내부에 구비됨이 바람직하다. 한편, 호스트 컨트롤러(200)는 안드로이드 로봇의 움직임, 말, 상태 등을 전체적으로 제어하기 위한 구성이다. 호스트 컨트롤러(200)는 퍼스널 컴퓨터로 구성될 수 있다. 이때, 호스트 컨트롤러(200)는 안드로이드 로봇 외부의 오퍼레이터(미도시)를 통해 사용자에 의해 원격으로 제어될 수 있는데, 인간의 감정 데이터(예를 들면, 화남, 기쁨, 슬픔 등) 역시 오퍼레이터(미도시)를 통 해 입력되도록 구성될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 피부색 컨트롤러(110)는 호스트 컨트롤러(200)로부터 이러한 감정 데이터를 수신하고, 이에 대응되는 발광 데이터를 생성한다. 즉, '화남'이라는 감정 데이터를 수신하면, '화남'이라는 감정 데이터에 대응되는 피부색을 생성하기 위한 발광 데이터를 생성한다. 이러한 발광 데이터는 예를 들어, 적색광 100%, 녹색광 0%, 청색광 0%라는 데이터의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고 화남의 정도에 따라서도 적색광의 비율을 조정함으로써, 대략 100 단계로 나뉘는 발광 데이터를 생성할 수 있다. 이러한 발광 데이터는 수신된 감정 데이터에 따라 미리 매핑되어 있도록 하고, 이러한 연결 관계는 소정의 발광 데이터 DB(미도시)에 미리 저장되도록 구성될 수 있다. 즉, 피부색 컨트롤러(110)가 발광 데이터 DB(미도시)를 조회하여 감정 데이터에 매핑된 발광 데이터를 독출하여 이용하도록 구성될 수 있다. 한편, 하기의 표 1에는 각종 감정 데이터에 매핑된 발광 데이터가 개략적으로 나타나 있다.First, the
Emotion data
상기 표 1에서 보는 바와 같이, 상기 발광 데이터는, 상기 수신된 감정 데이터에 따라 적색광, 녹색광, 청색광의 비율이 다르게 설정되도록 구성될 수 있다. 이에, 인감의 감정을 100 단계의 적색광, 녹색광 및 청색광의 조합에 의해 1000000 가지의 색과 밝기를 표현할 수 있다.As shown in Table 1, the light emission data may be configured such that a ratio of red light, green light, and blue light is set differently according to the received emotion data. Accordingly, the emotion of the seal can be expressed with 1000000 colors and brightness by the combination of the red light, the green light, and the blue light of 100 steps.
다음으로, LED 구동 드라이버(120)는 상기 피부색 컨트롤러(110)에 의해 생성된 발광 데이터에 따라 동작하도록 구성될 수 있다. LED 구동 드라이버(120)는 LED 모듈(130)을 구동하기 위한 구동 드라이버다. LED 구동 드라이버(120)는 피부색 컨트롤러(110)에 의해 생성된 발광 데이터 즉, 각 광의 조합 데이터에 따라 LED 모듈(130)을 구동하도록 구성될 수 있다.Next, the
다음으로, LED 모듈(130)은 안면 피부 조직(300)의 내측에 설치되며, 상기 LED 구동 드라이버(120)에 의해 구동되어 발광하도록 구성될 수 있다. 여기에서, 상기 LED 모듈(130)은 적색광, 녹색광, 청색광을 각각 발하는 발광 다이오드를 포함하도록 구성될 수 있다. 즉, 하나의 LED 모듈(130)은 적색 LED, 녹색 LED 및 청색 LED를 적어도 하나씩 포함하도록 구성될 수 있다. LED 모듈(130)은 안면 피부 조직(300)의 바로 내측에 구비됨으로써, 그 빛이 안면 피부 조직(300)을 통해 표현될 수 있도록 구성된다. 도 2는 LED 모듈(130)가 구비된 안드로이드 로봇의 외형을 나타낸다. 도 2에서 보듯이, LED 모듈(130)은 안면 피부 조직(300) 중에서 이마와 양 볼에 적어도 하나씩 포함됨이 바람직하다.Next, the
한편, 안면 피부 조직(300)은 기본적으로 인간의 피부색에 가까운 조색제가 첨가될 수 있으며, 실리콘이나 프러버(frubber) 등의 재질로 형성될 수 있다. 기존에는 LED 모듈(130)을 통해 피부색을 표현하는 예가 없었으며, 단지 조색제를 첨가하여 일률적인 인간의 피부색을 표현하는 것이 전부였다. 본 발명의 경우에는 LED 모듈(130)을 통해 다양한 밝기와 색이 표현되어야 하므로, 안면 피부 조직(300)에는 가급적 적은 양의 조색제가 첨가되는 것이 바람직하다. 이로써, 본 발명에 따른 안드로이드 로봇에서는 공포, 슬픔, 기쁨, 안타까움 등의 다양한 감정을 피부색의 변화를 통해 섬세하게 표현할 수 있다.On the other hand, the
그런데, 안면 피부 조직(300)은 안드로이드 로봇의 특성상 두껍게 형성된다. 그리고 실리콘으로 형성되는 경우에는 LED 모듈(130)에 의한 빛의 통과를 어렵게 하는 경우가 발생할 수 있다. 그리고 피부가 얇게 형성된 부위에서는 빛의 확산이 심하게 발생하여 효과적인 피부색 표현이 어려울 수 있다. 이에, 본 발명에서는 좀 더 은은한 피부색 표현을 위해, 도광판(light guide plate), 반사판(reflector), 확산 시트(prism sheet) 등을 더 구비하도록 구성될 수 있다. 도 3은 이러한 도광판, 반사판, 확산 시트를 계층적으로 표현하고 있다. 도 3에서 보듯이, 도광판(131), 반사판(132) 및 확산 시트(133)는 계층적으로는 안면 피부 조직(300) 아래의 LED 모듈(130)과 같은 레벨에 위치하고 있다. 이하, 각 구성에 대하여 좀 더 상세하게 설명한다.By the way, the
먼저, 도광판(131)은 상기 안면 피부 조직(300)의 내측에 인접하게 설치되어, 상기 LED 모듈(130)의 광을 상기 안면 피부 조직(300)의 내측에 분포시키도록 구성될 수 있다. 도광판(131)은 LED 모듈(130)의 빛이 안면 피부 조직(300)의 하부에 넓게 퍼지도록 할 수 있다. 물론, 다양한 패턴에 의해 빛을 효과적으로 전달할 수 있음은 물론이다.First, the
다음으로, 반사판(132)은 상기 도광판(131)의 하부에 인접하게 설치되어, 상기 도광판(131)을 통해 분포되는 광을 상기 안면 피부 조직(300)으로 반사하도록 구성될 수 있다. 즉, 반사판(132)은 도광판(131)을 통해 전달되는 광이 안면 피부 조직(300) 방향으로 반사되어 확산되도록 하는 효과가 있다.Next, the
이에, 도광판(131)과 반사판(132)에 의해 LED 모듈(130)의 광이 안면 피부 조직(300)의 부분 별로 밝기가 달라져 어색하게 표현되는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, the light of the
다음으로, 확산 시트(133)는 상기 안면 피부 조직(300)과 상기 도광판(131)의 사이에 설치되어, 상기 반사된 광을 상기 안면 피부 조직(300)의 외부로 균일하게 확산시키도록 구성될 수 있다. 확산 시트(133)는 도광판(131)과 반사판(132)을 통해 안면 피부 조직(300)으로 향하는 LED 광을 보다 균일한 밝기의 면광원으로 전환하여 주는 기능을 한다. 확산 시트(133)는 LED 모듈(130)에서 멀어짐에 따라 효율이 떨어지는 LED 광을 집광하여 휘도를 높이고 측광을 정면광으로 바꾸어주는 역할을 한다.Next, the
이처럼, 안드로이드 로봇의 감정 표현 장치(100)는 도광판(131) 및 반사판(132)과 확산 시트(133) 등을 더 구비함으로써, LED 모듈(130)의 빛이 직접 안면 피부 조직(300)을 투과할 때보다 더 은은하고 자연스럽게 확산된다. 이에, 좀 더 사실적인 피부색을 표현할 수 있다.As such, the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 피부색 변화를 이용한 안드로이드 로봇의 감정 표현 방법의 흐름도이다. 이하, 각 구성에 대하여 좀 더 상세하게 설명한다.4 is a flowchart illustrating a method of expressing emotion of an android robot using skin color change according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, each structure is demonstrated in detail.
먼저, 피부색 컨트롤러(110)가 감정 데이터를 호스트 컨트롤러(200)로부터 수신한다(S110). 피부색 컨트롤러(110)는 호스트 컨트롤러(200)로부터 CAN(controller area network), UART, USB 등의 통신 방식에 의해 감정 데이터를 수신하도록 구성될 수 있다. 여기에서, 감정 데이터는 '화남', '기쁨', '슬픔' 등의 데이터이며, 이는 호스트 컨트롤러(200)가 외부의 오퍼레이터(미도시)로부터 원격으로 수신하도록 구성될 수 있다. 무선 통신에 의한 수신이 바람직하며, IEEE 802.11b, IEEE802.11.g 등에 의해 수신될 수 있다.First, the
다음으로, 상기 피부색 컨트롤러(110)가 상기 수신된 감정 데이터에 따라 발광색을 조정하기 위한 발광 데이터를 생성한다(S120). 여기에서, 발광 데이터는 감정 데이터에 매핑된 데이터로서 감정에 따른 발광색을 나타낸다. 앞서 언급한 바와 같이, 예를 들어 '화남'이라는 감정 데이터를 수신하면, '화남'이라는 감정 데이터에 대응되는 피부색을 생성하기 위한 발광 데이터를 생성한다. 이러한 발광 데이터는 적색광, 녹색광, 청색광의 비율의 조합으로 구성될 수 있다. 각 색별로 대략 100 단계로 나뉘는 발광 데이터를 생성할 수 있다. 이러한 발광 데이터는, 상기 수신된 감정 데이터에 따라 적색광, 녹색광, 청색광의 비율이 다르게 설정되도록 구성될 수 있다. 그리고 이러한 발광 데이터는 수신된 감정 데이터에 따라 미리 매핑되어 있도록 하고, 이러한 연결 관계는 소정의 발광 데이터 DB(미도시)에 미리 저장되도록 구성될 수 있음은 앞서 살펴본 바와 같다. 즉, 피부색 컨트롤러(110)가 발광 데이터 DB(미도시)를 조회하여 감정 데이터에 매핑된 발광 데이터를 독출하여 이용하도록 구성될 수 있다.Next, the
다음으로, LED 구동 드라이버(120)가 상기 생성된 발광 데이터에 따라 LED 모듈(130)을 구동한다(S130). 여기에서, 상기 LED 모듈(130)은 적색광, 녹색광, 청색광을 각각 발하는 발광 다이오드를 포함하도록 구성될 수 있으며, LED 구동 드라이버(120)가 발광 데이터가 지시하는 각 색의 발광 비율에 따라 LED 모듈(130)의 각 LED를 구동한다.Next, the
다음으로, 상기 LED 모듈(130)이 상기 LED 구동 드라이버(120)에 의해 구동되어 발광한다(S140). 이에, LED 광이 안면 피부 조직(300)을 통해 확산됨으로써, 피부색의 변화를 시시각각 자유롭게 표현할 수 있다. 한편, 상기 LED 모듈이 상기 LED 구동 드라이버에 의해 구동되어 발광하는 단계(S140)는, 상기 LED 모듈(130)의 광이 상기 안면 피부 조직(300)의 내측에 설치된 도광판(131)을 통해 상기 안면 피부 조직(300)의 내측에 분포되고, 상기 내측에 분포된 광이 상기 도광판(131)의 하부에 인접하게 설치된 반사판(132)을 통해 상기 안면 피부 조직(300)으로 반사되도록 구성될 수 있다. 도광판(131)은 LED 모듈(130)의 빛이 안면 피부 조직(300)의 하부에 넓게 퍼지도록 할 수 있다. 물론, 다양한 패턴에 의해 빛을 효과적으로 전달할 수 있음은 앞서 살펴본 바와 같다. 그리고 반사판(132)은 도광판(131)을 통해 전달되는 광이 안면 피부 조직(300) 방향으로 반사되어 확산되도록 한다.Next, the
그리고 상기 LED 모듈이 상기 LED 구동 드라이버에 의해 구동되어 발광하는 단계(S140)는, 상기 안면 피부 조직(300)으로 반사된 광이 상기 안면 피부 조직(300)과 상기 도광판(131)의 사이에 설치된 확산 시트(133)를 통해 상기 안면 피부 조직(300)의 외부로 균일하게 확산되도록 구성될 수 있다. 확산 시트(133)는 도광판(131)과 반사판(132)을 통해 안면 피부 조직(300)으로 향하는 LED 광을 보다 균일한 밝기의 면광원으로 전환한다. 아울러 LED 모듈(130)에서 멀어짐에 따라 효율이 떨어지는 LED 광을 집광하여 휘도를 높이고 측광을 정면광으로 바꾸어 준다.The LED module is driven by the LED driving driver to emit light (S140), wherein the light reflected by the
이처럼, 안드로이드 로봇의 감정 표현 장치(100)는 도광판(131) 및 반사판(132)과 확산 시트(133) 등을 더 구비함으로써, LED 모듈(130)의 빛이 안면 피부 조직(300)을 통해 더 은은하고 자연스럽게 확산되도록 하여 피부색의 변화를 사실적으로 표현한다.As such, the
상기 설명한 피부색 변화를 이용한 안드로이드 로봇의 감정 표현 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체에 기록되도록 구성될 수 있다. 여기에서, 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체는 플래시 롬이 한 예가 될 수 있다. 이하에서는, 피부색 변화를 이용한 안드로이드 로봇의 감정 표현 방법의 각 단계를 설명한다.The emotion expression method of the android robot using the skin color change described above may be implemented as a program to be recorded in a computer-readable medium. Here, the computer-readable medium may be an example of a flash ROM. Hereinafter, each step of the emotional expression method of the Android robot using the skin color change will be described.
먼저, 피부색 컨트롤러(110)가 감정 데이터를 호스트 컨트롤러(120)로부터 수신한다(S110).First, the
다음으로, 상기 피부색 컨트롤러(110)가 상기 수신된 감정 데이터에 따라 발광색을 조정하기 위한 발광 데이터를 생성한다(S120). 이때, 상기 발광 데이터는, 상기 수신된 감정 데이터에 따라 적색광, 녹색광, 청색광의 비율이 다르게 설정될 수 있다.Next, the
다음으로, LED 구동 드라이버(120)가 상기 생성된 발광 데이터에 따라 LED 모듈(130)을 구동한다(S130). 이때, 상기 LED 모듈(130)은 적색광, 녹색광, 청색광을 각각 발하는 발광 다이오드를 포함하도록 구성될 수 있다.Next, the
다음으로, 상기 LED 모듈(130)이 상기 LED 구동 드라이버(120)에 의해 구동되어 발광한다(S140).Next, the
여기에서, 상기 LED 모듈(110)이 상기 LED 구동 드라이버(120)에 의해 구동되어 발광하는 단계(S140)는, 상기 LED 모듈(130)의 광이 상기 안면 피부 조직(300)의 내측에 설치된 도광판(131)을 통해 상기 안면 피부 조직(300)의 내측에 분포되고, 상기 내측에 분포된 광이 상기 도광판(131)의 하부에 인접하게 설치된 반사판(132)을 통해 상기 안면 피부 조직(300)으로 반사되도록 구성될 수 있다.Here, the
그리고 상기 LED 모듈(110)이 상기 LED 구동 드라이버(120)에 의해 구동되어 발광하는 단계(S140)는, 상기 안면 피부 조직(300)으로 반사된 광이 상기 안면 피부 조직(300)과 상기 도광판(131)의 사이에 설치된 확산 시트(133)를 통해 상기 안면 피부 조직(300)의 외부로 균일하게 확산되도록 구성될 수 있다.In operation S140, the
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described with reference to the embodiments above, those skilled in the art will understand that the present invention can be variously modified and changed without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. Could be.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부색 변화를 이용한 안드로이드 로봇의 감정 표현 장치의 블록 구성도이다.1 is a block diagram of a device for expressing emotion of an android robot using skin color change according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피부색 변화를 이용한 안드로이드 로봇의 감정 표현 장치의 외부 사시도이다.2 is an external perspective view of an apparatus for expressing emotion of an android robot using skin color change according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부색 변화를 이용한 안드로이드 로봇의 감정 표현 장치의 계층 단면도이다.3 is a hierarchical cross-sectional view of an emotion expression apparatus of an android robot using skin color change according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 피부색 변화를 이용한 안드로이드 로봇의 감정 표현 방법의 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of expressing emotion of an android robot using skin color change according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
110: 피부색 컨트롤러 120: LED 구동 드라이버110: skin color controller 120: LED drive driver
130: LED 모듈 131: 도광판130: LED module 131: light guide plate
132: 반사판 133: 확산 시트132: reflector 133: diffusion sheet
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