KR101193610B1 - 횡단보도 교통안내 지능로봇 시스템 - Google Patents

횡단보도 교통안내 지능로봇 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101193610B1
KR101193610B1 KR1020120042796A KR20120042796A KR101193610B1 KR 101193610 B1 KR101193610 B1 KR 101193610B1 KR 1020120042796 A KR1020120042796 A KR 1020120042796A KR 20120042796 A KR20120042796 A KR 20120042796A KR 101193610 B1 KR101193610 B1 KR 101193610B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
head
unit
arm
intelligent robot
sensor
Prior art date
Application number
KR1020120042796A
Other languages
English (en)
Inventor
한성현
Original Assignee
경남대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 경남대학교 산학협력단 filed Critical 경남대학교 산학협력단
Priority to KR1020120042796A priority Critical patent/KR101193610B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101193610B1 publication Critical patent/KR101193610B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00Manipulators not otherwise provided for
    • B25J11/0005Manipulators having means for high-level communication with users, e.g. speech generator, face recognition means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00Controls for manipulators
    • B25J13/08Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/08Gripping heads and other end effectors having finger members
    • B25J15/10Gripping heads and other end effectors having finger members with three or more finger members
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02Sensing devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02Sensing devices
    • B25J19/021Optical sensing devices
    • B25J19/023Optical sensing devices including video camera means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02Sensing devices
    • B25J19/026Acoustical sensing devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/007Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1656Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • B25J9/1666Avoiding collision or forbidden zones

Abstract

본 발명에서는 횡단보도 교통안내용 양팔구조를 갖는 자율주행 지능로봇 시스템이 제시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 횡단보도 교통안내용 지능로봇 시스템은, 2D/3D영상인식 및 음성을 인식할 수 있고, 사람과 간단한 대화를 수행할 수 있도록 음성인식 유닛이 내장되며, 좌우로 회전 가능한 머리부; 상기 머리부의 하부에 결합되고, 사용자가 선택할 수 있는 복수개의 콘텐츠가 디스플레이되며, 상기 머리부에서 인식된 영상 또는 음성을 출력할 수 있고, 장애물을 감지하며, 양팔구조의 아암을 양측면에 부착하고 있는 몸통부; 상기 몸통부의 양측에 구비되어 핸드(Hand)를 가지고 있는 한 쌍의 양팔구조의 아암부; 상기 몸통부의 하부에 결합되어 장애물을 회피할 수 있고, 장애물의 충돌 및 추락을 방지할 수 있고, 충전장치 내장하고 있으며, 또한 상기 머리부, 몸통부, 아암부를 구동시키는 구동부; 상기 몸통부 후면에 내장되고 상기 머리부, 몸통부, 아암부 및 구동부를 통합적으로 제어하는 제어부로 구성된다.

Description

횡단보도 교통안내 지능로봇 시스템{Intelligent robot system for traffic guidance of crosswalk}

본 발명은 초등학교, 공공기관 근처의 복잡한 횡단보도에서의 교통안내에 사용할 수 있는 횡단보도 교통안내 지능로봇 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 양팔구조를 갖는 지능형 자율주행 로봇 구조로서 횡단보도에서 교통안내 지도를 위해 자율적으로 장애물을 회피하면서 이동할 수 있고, 교통 신호등의 영상 촬영 및 송수신이 가능하며, 사람들과 간단한 대화를 수행할 수 있고, 사건 사고에 경고 메시지나 명령을 전달함으로써 적절하게 문제를 해결할 수 있는 횡단보도 교통 안내지도용 지능로봇 시스템을 제공코자 하는 것이다.

차도상에는 사람이 가로로 건너다닐 수 있도록 안전표지나 도로 표지를 설치하여 횡단할 수 있게 한 횡단보도가 설치된다.

일반적인 횡단보도는 서로 마주보도록 적색등과 녹색등이 구비된 구성으로 이루어진다. 근자에는 시각장애인을 위한 음성신호장치 등이 함께 설치되며, 안전 대기구간으로 진입할 때 경고음과 메시지를 송출할 수 있도록 한 기술로 대한민국 등록특허공보(B1) 10-1125781호(2012.03.27.)의 서로 다른 위치에서 점등되는 4색 경고등이 구비되고, 여자 아이로 형상화된 횡단보도 교통안전용 컬러조형물이 개시된 바 있다.

그러나 상기한 종래 횡단보도 신호등의 경우 신호등에 적색불이 켜진 상황에서 안전 대기구역을 진입할 때 단지 경보음과 메시지가 발생될 뿐 차단기가 내려와 진입을 차단하는 기술적 구성이 없는 문제점이 있었다.

또 다른 기술로는 대한민국 등록특허공보(B1) 10-0888640호(2009.03.11.)의 횡단보도의 입구에 광고겸용 지능형 교통순경 로봇이 설치된 교통안전 대기장치 및 이의 제어방법이 제안되고 있다.

상기한 선행기술은 횡단보도의 입구 대기선 일측에 설치되며, 발광부와 카메라가 구비된 신호등; 횡단보도의 입구 대기선 타측에 설치되며, 상기 발광부의 신호를 받을 수 있도록 같은 선상의 대향되는 위치에 수광부가 구비됨은 물론 사람 및 차량의 진입을 차단하도록 차단수단이 구비된 로봇;으로 구비되어 구성되는 것으로, 시각장애인, 저 시력자, 빛깔을 가려내지 못하는 색맹자 또는 어린이 등이 횡단보도의 대기 안전 구역을 이탈하여 차도로 진입할 경우 경고음 및 메시지가 울리도록 함은 물론 교통순경 로봇이 차단기를 내려 차도로 진입하지 못하도록 하여 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 한 것이며, 더하여 교통순경 로봇의 앞 뒷면에는 디스플레이부(예: LED 또는 LCD 화면)가 구비되어 영상화면이 가능하게 하여 인터넷 또는 와이브로(Wibro) 기반에서 유,무선으로 광고 영상을 송출할 수 있도록 하여 로봇을 이용한 실시간 옥외광고 및 신호를 대기하고 있는 일반 사람들에게 유용한 정보(예: 날씨, 생활정보, 국민홍보, 기업홍보, 제품홍보 등)를 실시간으로 제공하게 하여 신호 대기시간이 지루하지 않도록 한 것이며, 이로 인해 제품의 품질과 신뢰성을 대폭 향상시켜 소비자로 하여금 좋은 이미지를 심어줄 수 있도록 하고 있다.

그러나 상기 선행기술은 고정식으로 구성되어 있고, 보행자와의 소통력이 떨어지는 등 단순한 상징물 정도이다.

한편 자율이동 지능로봇 기술이 개발되어 사용되고 있으며, 이들 자율이동 지능로봇은 주행 중 바퀴에 장착된 엔코더를 사용하여 각 바퀴의 주행거리를 측정한 후, 이로부터 각 소구간 마다의 위치변화량을 계산하여 초기 위치로부터 현재의 위치를 계산하도록 설계된 것으로 그 기능이 극히 제한적이며 실질적인 장애물 인식률이 낮아 자율이동의 실현이 실내 등에서 극히 한정적으로 이루어지고 있다.

이와 같은 종래 자율이동 지능로봇은 대표적으로 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 영상인식 및 촬영, 무선통신 자율 송수신 기능이 없었다.

둘째, 로봇 스스로 상황을 판단한 후 정보 송신 및 수신 기능이 없었다.

셋째, 자율적 이동이 제한적이고, 외부환경에서의 적응이 불가능하다.

넷째, 로봇과 인간의 대화기능이 없었다.

다섯째, 제어방법의 정밀도 및 유연성이 매우 부족하고 적용범위가 극히 제한적인 문제점이 있었다.

여섯째, 이동로봇의 휠(Wheel)과 바닥 간의 슬립(Slip), 휠 지름의 변화, 평탄하지 않은 바닥에서의 주행, 휠 간의 거리 변경 등에 의해서 오차가 발생했다.

일곱째, 자율적으로 모션이 가능한 양팔구조의 팔과 유연한 손이 없었다.

여덟째, 시간이 경과함에 따라 누적되며, 이동영역 내의 표적 등과 같은 외부센서의 정보 또는 비전센서와 초음파센서 등으로부터 정보를 이용하여 보정해야 한다.

따라서 이와 같은 문제점을 해결한 매우 지능적인 로봇 시스템이 요구된다 할 것이다.

KR 101125781 B1 2012.03.27. KR 100888640 B1 2009.03.11.

이에 본 발명자는 종래 횡단보도에 설치되는 고정식 구성의 교통순경 로봇과 자율이동 지능로봇 등이 갖는 제반 문제점을 해결하여 초등학교, 공공기관 근처의 복잡한 횡단보도에서의 교통안내에 사용할 수 있도록 한 것으로서, 양팔구조를 갖는 지능형 자율주행 로봇 구조로서 횡단보도에서 교통안내 지도를 위해 자율적으로 장애물을 회피하면서 이동할 수 있고, 교통 신호등의 영상 촬영 및 송수신이 가능하며, 사람들과 간단한 대화를 수행할 수 있고, 사건 사고에 경고 메시지나 명령을 전달함으로써 적절하게 문제를 해결할 수 있는 횡단보도 교통 안내지도용 지능로봇 시스템을 제공함에 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

과제 해결수단으로 본 발명에서는 지능로봇 시스템에 있어서, 원거리, 근거리 영상 및 음성을 인식할 수 있고, 사람과 대화를 수행할 수 있도록 영상 음성인식 유닛이 내장되며, 좌우로 회전 가능한 머리부; 상기 머리부의 하부에 결합되고, 사용자가 선택할 수 있는 복수개의 콘텐츠가 디스플레이되며, 상기 머리부에서 인식된 영상 또는 음성을 출력할 수 있고, 장애물을 감지할 수 있는 몸통부; 상기 몸통부의 양측에 구비되는 한 쌍의 아암부; 상기 몸통부의 하부에 결합되어 장애물을 회피할 수 있고, 장애물의 충돌 및 추락을 방지할 수 있으며, 충전위치를 자율적으로 감지하여 충전할 수 있도록 상기 머리부, 몸통부, 아암부를 이동시키는 구동부; 및 상기 몸통부 후면에 내장되고 상기 머리부, 몸통부, 아암부 및 구동부를 통합적으로 제어하는 제어부로 구성하였다.

그리고 상기 머리부에 내장된 영상 음성인식 유닛은 상부에 설치되어 원거리 영상을 인식하는 메인 카메라와, 상기 메인 카메라의 하측에 설치되는 근거리 영상 인식하는 보조카메라와, 상기 보조카메라의 양측에 설치된 스피커와, 상기 보조카메라의 하측에 설치되고 대화기능이 있는 마이크로폰과, 상기 마이크로폰의 양측에 설치되는 LED를 포함하여 구성될 수 있게 하였다.

그리고 상기 몸통부는 상기 머리부의 하부에 결합되는 바디 프레임과, 상기 바디 프레임의 전면 중앙에 설치되고 화면에 복수개의 선택가능한 콘텐츠가 디스플레이되는 터치스크린과, 상기 바디 프레임의 후면에 형성되고 상기 머리부에서 얻어지는 영상정보를 출력할 수 있는 영상출력단자와, 상기 바디 프레임의 후면에 형성되고 상기 머리부를 통해 입력된 오디오 정보를 출력하는 오디오출력단자와, 상기 터치스크린의 상측에 구비되고 초음파에 의해 장애물을 감지하는 장애물 감지센서가 포함하여 구성될 수 있게 하였다.

또 상기 아암부는 상기 몸통부의 양측에 결합되는 어깨연결구와, 상기 각 어깨연결구에 제1아암관절에 의해 회전 가능하게 결합되는 어깨부와, 상기 어깨부에 미끄럼관절로 결합되어 길이 가변이 가능하게 왕복하는 상부 아암링크와, 상기 상부 아암링크와 제2아암관절에 의해 회전 가능하게 결합되는 하부 아암링크와, 상기 하부 아암링크과 손목회전관절에 의해 회전 가능하게 결합되는 핸드부를 포함하여 구성될 수 있게 하였다.

이때, 상기 핸드부는 3개의 핑거관절을 갖는 핑거가 5개로 구성하며, 상기 구동부는 양측에 구비되는 한 쌍의 메인 구동휠과, 하부에 구비되는 균형을 유지하는 보조휠과, 상측에 형성되고 장애물을 감지하는 초음파센서와, 하측에 형성되고 장애물을 감지하는 적외선센서와, 전면에 형성되고 충돌을 방지하는 범퍼센서와, 하부에 형성되고 추락을 방지하는 추락방지센서와, 후면에 형성되고 충전위치를 찾아가는 자율충전센서를 포함하여 구성하였다.

본 발명의 실시 예들은 로봇이 장애물을 회피하면서 자율적으로 이동 접근하여 학생들과 간단한 대화를 주고받을 수 있는 지능형 로봇 시스템으로서 친근감 있는 형상으로 학생들과의 대화 및 의사전달을 통한 무단횡단 및 교통사고 방지를 기대할 수 있고, 공공기관 및 기업체에서의 경비와 안내업무용으로 활용할 수 있다.

그리고 실질적인 사람을 대체할 수 있는 기능과 지능을 구비토록 함으로 해서 횡단보도에 적용하여 365일 무인자동화 기능으로 스스로 자율적으로 이동하면서 교통안내 지도를 실시해 교통사고를 미리 예방하여 교통사고 및 유사 사고 방지 효과를 실현할 수 있다.

또 다양한 크기 및 형상의 장애물을 회피하여 자율이동 할 수 있으므로 학교 및 공공기관 내에서 안내 또는 업무지원 및 서비스용 로봇으로의 활용이 가능하다.

뿐만 아니라 교통사고 현장을 자율 촬영 및 무선 송수신을 할 수 있고 교통사고의 방지를 위해 경고를 알리는 경고음을 내어 사고예방을 할 수 있는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 횡단보도 교통안내 지도 지능로봇 시스템을 나타내는 정면도
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 배면도
도 3은 본 발명의 머리부의 구성을 나타내는 구성도
도 4는 본 발명의 아암부의 구성을 나타내는 구성도

이하에서 본 발명에서 제공하는 교통지도 안내용 지능로봇 시스템의 실시예를 첨부 도면에 의거하여 설명한다. 단 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 구성 및 기능에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 횡단보도 교통지도 안내용 지능로봇 시스템을 나타내는 정면도, 도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 배면도를 나타낸다.

도시된 바를 참조하면, 본 발명에서 제공하는 교통지도 안내용 지능로봇 시스템(1)은 크게 머리부(10), 몸통부(20), 아암부(30), 구동부(40), 제어부(50)로 구성되되, 일반적인 로봇과 같이 지면에 구동부(40)가 구비되고 상기 구동부(40) 상부에 몸통부(20)가 결합되며, 상기 몸통부(20)의 상측에 상기 머리부(10)가, 그리고 상기 몸통부(20) 양측에 상기 아암부(30)가 각각 결합되며, 상기 몸통부(20) 내부에 제어부(50)가 내장된 구조를 가진다.

먼저, 도 3을 함께 참조하여 본 발명의 머리부(10)를 설명한다. 도 3은 본 발명의 머리부의 구성을 나타내는 구성도이다.

상기 머리부(10)는 메인 카메라(11), 보조카메라(12), 스피커(13), 마이크로폰(14), 표정 LED(15)로 구성된 영상 음성인식 유닛이 내장된다.

상기 메인 카메라(11)는 상기 머리부(10)의 상부에 설치되고 원거리 영상을 인식할 수 있다. 그리고 200만 화소 이상의 기능을 가지는 것이 바람직하고 인식된 영상을 무선으로 몸통부(20)의 내부에 설치되어 있는 제어부(50)에 송수신할 수 있다.

상기 보조카메라(12)는 로봇의 눈과 같이 상기 메인 카메라(11)의 양측 위쪽에 설치되고 근거리 영상을 인식할 수 있으며, 실내지도를 작성할 때 스스로 위치를 기억하여 주변의 지도를 작성할 수 있을 뿐 아니라 인식된 영상을 제어부(50)와 무선으로 송수신할 수 있다.

또 상기 스피커(13)는 로봇의 귀와 같이 상기 머리부(10)의 양측, 다시 말해, 상기 보조카메라(12)의 양측에 설치될 수 있고 음성을 인식할 수 있는 유닛(Unit)이 내장될 수 있다. 상기 스피커(13)는 사고 위험 및 무단횡단 경고를 알리는 관련 음성메시지 등을 제공할 수 있다.

또한 상기 마이크로폰(14)은 로봇의 입과 같이 상기 보조카메라(12)의 하측에 설치될 수 있고, 사람과 대화할 수 있는 기능이 부가될 수 있다. 즉, 교통사고나 유사사건 발생시 스스로 접근하여 경고를 위한 간단한 대화기능이 추가되는 것이 바람직하다.

물론 이러한 대화내용이나 음성은 무선으로 제어부(50)에 송수신될 수 있는 구조를 가진다.

한편, 상기 표정 LED(15)는 상기 마이크로폰(14)의 양측에 설치되어 지능로봇 시스템의 입에 표정을 부여하는 기능을 할 수 있다. 복수개의 표정 LED(15)를 배치하여 다양한 표정을 구현할 수 있다.

참고로 상기 머리부(10)는 로봇의 몸통부(20)의 상부에 회전할 수 있도록 결합되는 것이 바람직하다.

다음으로 상기 몸통부(20)를 설명하고자 한다.

상기 몸통부(20)는 도 1, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 머리부(10)의 하부와 회전 가능하게 결합되며 바디 프레임(21), 터치스크린(22), 영상출력단자(23), 오디오출력단자(24), 장애물 감지센서(25)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 바디 프레임(21)은 상기 몸통부(20)의 기본 틀을 구성하며 후술하는 제어부(50)가 내장될 수 있다.

상기 바디 프레임(21)의 전면 중앙에는 상기 터치스크린(22)이 구비될 수 있다. 상기 터치스크린(22)은 LCD 화면을 가질 수 있으며 화면에 복수개의 선택 가능한 콘텐츠가 디스플레이 된다.

따라서 사용자는 키보드나 마우스를 사용하지 않고 화면에 나타난 콘텐츠의 위치에 사람의 손 또는 물체의 터치를 통해 원하는 콘텐츠를 확인, 수행할 수 있으며, 바람직한 것은, 7" Color TFT LCD(800*480)의 LCD 모니터일 수 있다.

그리고 상기 영상출력단자(23)는 상기 바디 프레임(21)의 후면에 형성되어 상기 메인 카메라(11)나 보조카메라(12)를 통해 인식된 영상정보를 출력하는 단자이다. 또 상기 오디오출력단자(24)는 상기 바디 프레임(21)의 후면에 형성되어 상기 마이크로폰(14)을 통해 입력된 정보를 출력하는 단자이다.

한편, 상기 바디 프레임(21)의 전면 상측에는 장애물 감지센서(25)가 구비될 수 있다. 상기 장애물 감지센서(25)는 초음파를 송수신함으로써 전방에 있는 장애물을 감지할 수 있으며 이것을 제어부(50)에 송신함으로써 장애물을 회피할 수 있게 한다.

참고로 상기 터치스크린(22) 상측에는 메인전원버튼(26)이 위치할 수 있고, 터치스크린(22) 하측에 카메라 인식버튼(27)이 위치할 수 있다. 또 상기 바디 프레임(21) 후면 아래 쪽에 USB 포트(28)가 구비되고 영상출력단자(23)와 오디오출력단자(24) 바로 아래에 송풍구(29)가 구비될 수 있다.

다음으로 도 4를 함께 참조하여 상기 아암부(30)를 설명하고자 한다. 도 4는 본 발명의 아암부의 구성을 나타내는 구성도이다.

상기 아암부(30)는 어깨부(32), 아암관절(31), 아암링크(33), 손목관절(34), 핸드부(35), 핑거부(36)로 구성될 수 있다.

상기 어깨부(32)는 상기 몸통부(20)의 바디 프레임(21) 양측에 결합되는 것으로 고정 결합된다.

그리고 어깨부(32)가 회전 가능하게 결합되는데, 상기 아암관절(31)에 의해 상호 연결된다. 상기 아암관절(31)은 일반 로봇의 관절과 같은 구조와 기능을 가지므로 상세한 설명을 생략한다.

또 상기 어깨부(32)에는 아암링크(33)가 결합된다. 상기 아암링크(33)에는 핸드부(35)가 손목관절(34)에 의해 회전 가능하게 결합된다.

이때 상기 핸드부(35)는 손가락 형상의 핑거부(36)가 5개 구비되되, 각 핑거는 3개의 핑거관절을 가질 수 있다. 상기 각 핑거는 제어부(50)에 의해 제어되는 모터에 의해 회전할 수 있다.

다음으로 구동부(40)를 설명한다.

상기 구동부(40)는 구동휠(41), 보조휠(42), 초음파센서(43), 적외선센서(44), 범퍼센서(45), 추락방지센서(46), 자율충전센서(47)로 구성될 수 있다.

상기 구동휠(41)은 내부의 구동드라이브과 구동축에 의해 디퍼렌셜(differential) 형태로 구동되는 것으로 양측에 2개가 구비될 수 있다.

그리고 상기 보조휠(42)은 로봇의 균형 유지를 위해 구비되는 것으로, 안정된 지지를 위해 2개가 적절하다. 바람직하게는 도시된 바와 같이 상기 구동부(40)의 하부면에 일정간격으로 2개가 구비되는 것이 좋을 것이다. 따라서 상기 2개의 구동휠(41)과 3개의 보조휠(42)을 통해 유연한 구동이 가능하다.

한편, 상기 초음파센서(43), 적외선센서(44), 범퍼센서(45), 추락방지센서(46)는 장애물을 발견하고 회피하여 자율이동을 하기 위한 센서로서, 상기 초음파센서(43)는 상기 구동부(40)의 상측에 설치되고 초음파를 발수신하여 장애물을 인식하고 회피하게 한다. 또 상기 적외선센서(44)는 상기 구동부(40)의 하측에 설치되고 적외선을 이용하여 장애물을 인식하며, 상기 범퍼센서(45)는 충돌을 감지하여 구동부(40)가 정지하게 할 수 있고 상기 구동부(40)의 전면에 설치될 수 있다. 또한 상기 추락방지센서(46)는 추락을 사전에 감지하여 로봇에 낙하하는 것을 방지할 수 있는데, 상기 구동부(40)의 하부면에 설치될 수 있다.

상기 자율충전센서(47)는 상기 구동부(40)의 후면에 형성될 수 있으며, 로봇이 자동으로 충전위치를 찾아가서 충전을 수행할 수 있게 감지하는 구성이다.

그리고 아래쪽으로 2개의 보조휠(42)이 위치할 수 있다.

다음으로 제어부(50)에 대해 설명한다.

상기 제어부(50)는 도 2를 참조하면, 상기 머리부(10), 몸통부(20), 아암부(30), 구동부(40) 전체를 통합 제어하는 구성으로서 메인 컨트롤러(Main Controller), 제어보드, 호스트 PC, 무인 자율 송수신 장치 등으로 구성되며, 모든 상황인식, 대응, 자율이동, 장애물 회피 등을 지시한다.

제어방법은 PC기반(S/W) 제어가 이루어질 수 있게 하여 매우 다양한 장애물회피제어 그리고 위치/속도제어가 가능한 지능적 제어기능 구비로 적용범위 및 작업 대상이 유연하게 이루어지도록 하였다.

상기 머리부(10)에 설치되는 메인 카메라(11)와 보조카메라(12)로부터 촬영된 영상을 인식 처리하는 영상인식기(S/W 및 H/W)는 상기 제어부(50)의 메인 컨트롤러와 인터페이스 되어 호스트(Host) PC에 내장되어 있다.

그리고 상기 메인 컨트롤러는 상기 각 관절의 서보 제어를 담당하는 PC기반 개방형 제어구조로서 C++ 의한 제어S/W와 DSP기반 제어기(H/W)로 구성되어 있으며, RS232C 및 RS485 자율 송수신 통신이 가능한 구조로 되어 있다.

따라서 각 관절의 모터들의 제어를 담당하는 상기 제어부(50)의 메인 컨트롤러를 이용하여 로봇이 자율이동 할 수 있게 상기 터치스크린이나 혹은 리모컨으로 구동할 수 있다.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하고 있으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 보호 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

1:지능로봇 시스템 10 : 머리부
11 : 메인 카메라 12 : 보조카메라
13 : 스피커 14 : 마이크로폰
15 : 표정 LED
20 : 몸통부
21 : 바디 프레임 22 : 터치스크린
23 : 영상출력단자 24 : 오디오출력단자
25 : 장애물 감지센서 26 : 메인전원버튼
27 : 카메라 인식버튼 28 : USB 포트
29 : 송풍구
30 : 아암부
31 : 아암관절 32 : 어깨부
33 : 아암링크 34 : 손목관절
35 : 핸드부 36 : 핑거부
40 : 구동부
41 : 구동휠 42 : 보조휠
43 : 초음파센서 44 : 적외선센서
45 : 범퍼센서 46 : 추락방지센서
47 : 자율충전센서
50 : 제어부

Claims (6)

  1. 지능로봇 시스템(1)에 있어서,
    원거리, 근거리 영상 및 음성을 인식할 수 있고, 사람과 대화를 수행할 수 있도록 영상 음성인식 유닛이 내장되며, 좌우로 회동 가능한 머리부(10);
    상기 머리부(10)의 하부에 결합되고, 사용자가 선택할 수 있는 복수개의 콘텐츠가 디스플레이되며, 상기 머리부(10)에서 인식된 영상 또는 음성을 출력할 수 있고, 장애물을 감지 할 수 있는 몸통부(20);
    상기 몸통부(20)의 양측에 구비되는 한 쌍의 아암부(30);
    상기 몸통부(20)의 하부에 결합되어 장애물을 회피할 수 있고, 장애물의 충돌 및 추락을 방지할 수 있으며, 충전위치를 자율적으로 감지하여 충전할 수 있도록 상기 머리부(10), 몸통부(20), 양팔구조 아암부(30)를 이동시키는 구동부(40);
    상기 몸통부(20) 후면에 내장되고 상기 머리부(10), 몸통부(20), 양팔구조 아암부(30) 및 구동부(40)를 통합적으로 제어하는 제어부(50)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 횡단보도 교통안내 지도용 지능로봇 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 머리부(10)에 내장된 영상 음성인식 유닛은, 상부에 설치되어 원거리 영상을 인식하는 메인 카메라(11)와, 상기 메인 카메라(11)의 상측에 설치되는 근거리 영상 인식하는 보조카메라(12)와, 상기 보조카메라(12)의 양측에 설치된 스피커(13)와, 상기 보조카메라(12)의 하측에 설치되고 대화기능이 있는 마이크로폰(14)과, 상기 마이크로폰(14)의 양측에 설치되는 표정 LED(15)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 횡단보도 교통안내용 지능로봇 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 몸통부(20)는, 상기 머리부(10)의 하부에 결합되는 바디 프레임(21)과, 상기 바디 프레임(21)의 전면 중앙에 설치되고 화면에 복수개의 선택가능한 콘텐츠가 디스플레이되는 터치스크린(22)과, 상기 바디 프레임(21)의 후면에 형성되고 상기 머리부(10)에서 얻어지는 영상정보를 출력할 수 있는 영상출력단자(23)와, 상기 바디 프레임(21)의 후면에 형성되고 상기 머리부(10)를 통해 입력된 오디오 정보를 출력하는 오디오출력단자(24)와, 상기 터치스크린(22)의 상측에 구비되고 초음파에 의해 장애물을 감지하는 장애물 감지센서(25)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 횡단보도 교통안내용 지능로봇 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 양팔구조 아암부(30)는, 상기 몸통부(20)의 양측에 결합되는 어깨부(32)와, 상기 각 어깨부(32)는 아암관절(31)에 의해 회전 가능하게 결합되며, 상기 어깨부(32)에 결합되는 아암링크(33)와, 상기 아암링크(33)와 손목관절(34)에 의해 회전 가능하게 결합되는 핸드부(35)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 횡단보도 교통안내용 지능로봇 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 핸드부(35)는, 3개의 핑거관절을 갖는 핑거가 5개로 구성된 것을 특징으로 하는 횡단보도 교통안내용 지능로봇 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동부(40)는, 양측에 구비되는 한 쌍의 메인 구동휠(41)과, 하부에 구비되어 균형을 유지하는 보조휠(42)과, 상측에 형성되고 장애물을 감지하는 초음파센서(43)와, 하측에 형성되고 장애물을 감지하는 적외선센서(44)와, 전면에 형성되고 충돌을 방지하는 범퍼센서(45)와, 하부에 형성되고 추락을 방지하는 추락방지센서(46)와, 후면에 형성되고 충전위치를 찾아가는 자율충전센서(47)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 횡단보도 교통안내용 지능로봇 시스템.
KR1020120042796A 2012-04-24 2012-04-24 횡단보도 교통안내 지능로봇 시스템 KR101193610B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120042796A KR101193610B1 (ko) 2012-04-24 2012-04-24 횡단보도 교통안내 지능로봇 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120042796A KR101193610B1 (ko) 2012-04-24 2012-04-24 횡단보도 교통안내 지능로봇 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101193610B1 true KR101193610B1 (ko) 2012-10-26

Family

ID=47288488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120042796A KR101193610B1 (ko) 2012-04-24 2012-04-24 횡단보도 교통안내 지능로봇 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101193610B1 (ko)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101497096B1 (ko) * 2014-02-25 2015-03-03 경남대학교 산학협력단 시각장애인용 쇼핑 도우미 로봇
CN105150216A (zh) * 2015-09-07 2015-12-16 上海人智信息科技有限公司 一种智能陪伴语音互动机器人
CN106003069A (zh) * 2016-05-30 2016-10-12 深圳市鼎盛智能科技有限公司 一种机器人
KR101848134B1 (ko) * 2016-02-23 2018-04-11 경남대학교 산학협력단 상하체 장애인의 노동지원용 지능형 로봇시스템
EP3338964A1 (en) 2016-12-23 2018-06-27 LG Electronics Inc. -1- Guide robot
EP3338963A1 (en) 2016-12-23 2018-06-27 LG Electronics Inc. -1- Guide robot
EP3422331A1 (en) 2017-06-30 2019-01-02 LG Electronics Inc. Method of operating moving robot
KR101940956B1 (ko) 2018-07-14 2019-01-21 신대건 반응형 교통 경찰 마네킹 시스템.
KR20190142060A (ko) 2018-06-15 2019-12-26 엘지전자 주식회사 안내 로봇
KR20190142059A (ko) 2018-06-15 2019-12-26 엘지전자 주식회사 안내 로봇
KR20200010951A (ko) 2018-07-23 2020-01-31 엘지전자 주식회사 안내 로봇
US10750920B2 (en) 2017-03-28 2020-08-25 Lg Electronics Inc. Control method of robot system including plurality of moving robots
US10759045B2 (en) 2016-12-23 2020-09-01 Lg Electronics Inc. Robot
US10834845B2 (en) 2017-07-05 2020-11-10 Lg Electronics Inc. Guide robot

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007102488A (ja) 2005-10-04 2007-04-19 Toyota Motor Corp 自律移動装置
KR100883521B1 (ko) 2007-08-03 2009-02-13 한국전자통신연구원 교통 통제 로봇과 이를 이용한 교통 통제 시스템 및 그제어 방법
KR100888640B1 (ko) 2007-06-20 2009-03-11 권해란 횡단 보도의 입구에 광고겸용 지능형 교통순경 로봇이설치된 교통안전 대기장치 및 이의 제어방법
KR100960991B1 (ko) 2009-07-01 2010-06-03 (주) 에스엘테크 스쿨존 내의 로봇을 이용한 교통제어 시스템 및 그 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007102488A (ja) 2005-10-04 2007-04-19 Toyota Motor Corp 自律移動装置
KR100888640B1 (ko) 2007-06-20 2009-03-11 권해란 횡단 보도의 입구에 광고겸용 지능형 교통순경 로봇이설치된 교통안전 대기장치 및 이의 제어방법
KR100883521B1 (ko) 2007-08-03 2009-02-13 한국전자통신연구원 교통 통제 로봇과 이를 이용한 교통 통제 시스템 및 그제어 방법
KR100960991B1 (ko) 2009-07-01 2010-06-03 (주) 에스엘테크 스쿨존 내의 로봇을 이용한 교통제어 시스템 및 그 방법

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101497096B1 (ko) * 2014-02-25 2015-03-03 경남대학교 산학협력단 시각장애인용 쇼핑 도우미 로봇
CN105150216A (zh) * 2015-09-07 2015-12-16 上海人智信息科技有限公司 一种智能陪伴语音互动机器人
KR101848134B1 (ko) * 2016-02-23 2018-04-11 경남대학교 산학협력단 상하체 장애인의 노동지원용 지능형 로봇시스템
CN106003069A (zh) * 2016-05-30 2016-10-12 深圳市鼎盛智能科技有限公司 一种机器人
US10737393B2 (en) 2016-12-23 2020-08-11 Lg Electronics Inc. Guidance robot
EP3338964A1 (en) 2016-12-23 2018-06-27 LG Electronics Inc. -1- Guide robot
EP3338963A1 (en) 2016-12-23 2018-06-27 LG Electronics Inc. -1- Guide robot
US10759045B2 (en) 2016-12-23 2020-09-01 Lg Electronics Inc. Robot
US10744641B2 (en) 2016-12-23 2020-08-18 Lg Electronics Inc. Guidance robot
EP3563980A1 (en) 2016-12-23 2019-11-06 LG Electronics Inc. Guide robot
US10750920B2 (en) 2017-03-28 2020-08-25 Lg Electronics Inc. Control method of robot system including plurality of moving robots
EP3422331A1 (en) 2017-06-30 2019-01-02 LG Electronics Inc. Method of operating moving robot
US10834845B2 (en) 2017-07-05 2020-11-10 Lg Electronics Inc. Guide robot
KR20190142060A (ko) 2018-06-15 2019-12-26 엘지전자 주식회사 안내 로봇
KR20190142059A (ko) 2018-06-15 2019-12-26 엘지전자 주식회사 안내 로봇
KR101940956B1 (ko) 2018-07-14 2019-01-21 신대건 반응형 교통 경찰 마네킹 시스템.
KR20200010951A (ko) 2018-07-23 2020-01-31 엘지전자 주식회사 안내 로봇

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2016393890B2 (en) Intention signaling for an autonomous vehicle
CN204814723U (zh) 一种导盲系统
US10074274B2 (en) Emergency signal detection and response
KR101895485B1 (ko) 운전 보조 장치 및 그 제어 방법
US9855890B2 (en) Autonomous vehicle interaction with external environment
US8994520B2 (en) Visual driver information and warning system for a driver of a motor vehicle
KR101960618B1 (ko) 도로 사용자 확인표시를 제어하기 위한 장치, 방법 및 컴퓨터 프로그램
EP2677982B1 (en) An optical device for the visually impaired
US8970451B2 (en) Visual guidance system
JP2016503918A (ja) 車両のためのシステム
JP4915417B2 (ja) ロボット
TWI236901B (en) An apparatus and method for identifying surrounding environment by means of image processing and for outputting the resutls
US20160335917A1 (en) System and method to assist users having reduced visual capability utilizing lighting device provided information
US7598976B2 (en) Method and apparatus for a multisensor imaging and scene interpretation system to aid the visually impaired
Göhring et al. Semi-autonomous car control using brain computer interfaces
JP2012236244A (ja) ロボット装置、ロボット装置の制御方法、並びにロボット装置制御用プログラム
JP4822319B2 (ja) コミュニケーションロボットおよびそれを用いた注意制御システム
US10303257B2 (en) Communication between autonomous vehicle and external observers
WO2017219751A1 (zh) 具有自主跟随避障功能的移动行李箱及其使用方法
CN204484697U (zh) 智能导盲拐杖
WO2015131857A2 (zh) 集成摄像头模组和光传感器的视觉辅助方法及装置
CN107031650A (zh) 基于驾驶员肢体语言来预测车辆运动
CN104515531A (zh) 增强的3-维(3-d)导航
CN106325275B (zh) 一种机器人导航的系统、方法及装置
US8195353B2 (en) Guide robot device and guide system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151008

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161006

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee