KR101276436B1

KR101276436B1 - 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기용 자동토출 상품진열대

Info

Publication number: KR101276436B1
Application number: KR1020120007879A
Authority: KR
Inventors: 송병근
Original assignee: 인천대학교 산학협력단
Priority date: 2012-01-26
Filing date: 2012-01-26
Publication date: 2013-06-19

Abstract

본 발명은 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기용 자동토출 상품진열대에 관한 것으로서, 상품 또는 상품이 들어있는 캡슐이 배출되는 배출구가 형성된 본체; 상기 상품 또는 상기 캡슐을 이동시키는 인간형 로봇; 상기 인간형 로봇의 움직임을 조작하는 조작부; 동전 또는 지폐를 인식하는 동전지폐인식부; 상기 동전지폐인식부를 통해 상기 인간형 로봇을 작동시키는 제어부; 상기 인간형 로봇에 의해 상기 상품 또는 상기 캡슐이 투입되어 상기 배출구로 배출되는 투입부; 및 진열대를 포함하는 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기에서 상기 진열대에 진열된 상품 또는 캡슐을 토출부를 통해 자동으로 토출하는 진열대에 있어서, 상기 토출부는 다수개의 회전편과 상기 회전편들을 관통하여 고정된 회동축및 상기 회동축의 한쪽 끝에 연결된 서보모터로 이루어져, 상기 서보모터를 일정각도 회전시킴에 따라 각 회전편이 동시에 회전하여 상기 각 회전편 상에 적재된 상품 또는 캡슐이 순서에 따라 한꺼번에 자동으로 토출하도록 하는 효과가 있다.

Description

인간형 로봇을 이용한 자동 판매기용 자동토출 상품진열대{automatically ejecting goods display stands for vending machines using a humanoid robot}

본 발명은 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기용 자동토출 상품진열대에 관한 것으로, 상세히는 사용자에게 인간형 로봇을 이용하여 상품 또는 캡슐을 투입부에 투입하고 배출부를 통해 배출하되, 상기 상품 또는 캡슐이 진열된 진열대에서 상품 또는 캡슐을 토출하는 토출부의 각 회전편이 서보모터에 연결되어 상기 서보모터의 작동에 의해 상기 각 회전편이 동시에 회전함으로써, 자동으로 상품 또는 캡슐을 진열대의 토출부로부터 토출하도록 한 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기용 자동토출 상품진열대에 관한 것이다.

종래의 상품 뽑기 게임기는 상품을 집을 수 있는 크레인을 가지고 상품을 집어서 뽑는 게임기가 주류이다.

즉, 사용자가 돈을 넣고 크레인을 전후좌우로 움직이면서 원하는 위치에 크레인을 하강시켜서 단순히 상품을 집어서 뽑는 방식이었다. 이 외에도 막대를 상하좌우로 움직인 후 막대를 전진시켜서 물품을 떨어뜨리는 방식의 게임기도 있었다. 이렇게 종래의 상품 뽑기 게임기는 단순한 방식을 이용하기 때문에 사용자에게 흥미를 유발시키지 못하였다.

더군다나 종래의 상품 뽑기 게임기는 일정 시간 또는 일정 횟수의 조작 기회만을 제공하고 나면 더 이상의 조작이 불가능하고, 소정 기회 이내에 상품 뽑기에 실패하는 경우가 더 많아 사행성을 조장하는 문제점도 있었다.

이와 같은 문제점을 개선하기 위해 아래의 선행기술문헌에 기재된 특허문헌으로써 '슈팅용 다관절 로봇 및 이를 이용한 게임기'가 공개되어 있으나, 상기한 종래 슈팅용 다관절 로봇 및 이를 이용한 게임기는 로봇이 직접 진열대에 진열된 상품 또는 캡슐을 토출부로부터 토출하여 게임에 이용함으로 인해, 로봇이 상기 상품 또는 캡슐을 토출하는 시간이 걸리고 다수개의 상품 또는 캡슐을 토출하는 경우에는 시간이 더 오래 걸려 전체적인 게임의 원활한 진행에 방해가 되고 있다는 문제가 있다.

한국 공개특허공보 제10-2011-0093186호

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 진열대에 진열된 상품 또는 캡슐을 로봇을 이용하여 토출하지 않고 여러 개의 상품 또는 캡슐을 동시에 토출하도록, 상기 토출부를 구성하고 있는 각 회전편에 회동축을 통해 서보모터를 연결한 것이며, 상기 서보모터의 작동에 의해 회동축과 함께 각 회전편이 동시에 회전하여 상기 각 회전편 상의 여러 개의 상품 또는 캡슐이 순서에 따라 한꺼번에 토출되도록 한 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기용 자동토출 상품진열대를 제공함에 있다.

다른 목적은 상기 상품 또는 캡슐의 토출은 이미 토출된 상품 또는 캡슐이 로봇에 의해 투입부를 통해 배출구로 배출되면, 상기 투입부에 설치한 상품배출확인부로 이를 확인하여 자동으로 서보모터가 작동하면서 다음의 상품 또는 캡슐을 진열대에서 토출부를 통해 토출하도록 한 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기용 자동토출 상품진열대를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기용 자동토출 상품진열대는, 상품 또는 상품이 들어있는 캡슐이 배출되는 배출구가 형성된 본체; 상기 상품 또는 상기 캡슐을 이동시키는 인간형 로봇; 상기 인간형 로봇의 움직임을 조작하는 조작부; 동전 또는 지폐를 인식하는 동전지폐인식부; 상기 동전지폐인식부를 통해 상기 인간형 로봇을 작동시키는 제어부; 상기 인간형 로봇에 의해 상기 상품 또는 상기 캡슐이 투입되어 상기 배출구로 배출되는 투입부; 및 진열대를 포함하는 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기에서 상기 진열대에 진열된 상품 또는 캡슐을 토출부를 통해 자동으로 토출하는 진열대에 있어서, 상기 토출부는 다수개의 회전편과 상기 회전편들을 관통하여 고정된 회동축및 상기 회동축의 한쪽 끝에 연결된 서보모터로 이루어져, 상기 서보모터를 일정각도 회전시킴에 따라 각 회전편이 동시에 회전하여 상기 각 회전편 상에 적재된 상품 또는 캡슐이 순서에 따라 한꺼번에 자동으로 토출하도록 한 것을 특징으로 하고 있다.

또, 상기 토출구로부터 토출된 상품 또는 캡슐이 배출되는지 확인하도록 상기 투입부에 설치된 상품배출확인부를 더 포함하여, 상기 상품배출확인부를 통해 상기 상품 또는 캡슐의 배출이 완료되면 조작부에 의한 서보모터의 작동으로 다음 상품 또는 캡슐을 토출하도록 하는 것이 바람직하다.

또, 상기 회전편은 상부면의 양쪽 끝이 둔각 및 직각으로 돌출된 돌출편으로 형성되어, 상기 각 돌출편 사이에 상품 또는 캡슐을 안정적으로 적재함과 동시에, 직각으로 돌출된 한쪽 돌출편에 의해 토출되는 상품 또는 캡슐을 밀어내면서 토출되지 않은 상품 또는 캡슐을 지지하도록 하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기용 자동토출 상품진열대는, 기존의 크레인을 이용한 단순 상품 뽑기를 탈피하여 사용자에게 인간형 로봇을 조작할 수 있도록 체험의 기회를 주고, 더불어 인간형 로봇을 통해 스포츠 게임을 즐기면서 상품을 뽑을 수 있도록 하여 큰 재미를 줄 수가 있는 효과 외에, 상품 또는 캡슐의 토출이 자동으로 이루어지기 때문에 로봇을 통해 상기 상품 또는 캡슐의 토출할 필요가 없어 그만큼 시간이 단축되고 로봇의 사용자는 더 많은 시간을 흥미를 갖고 로봇을 조작할 수 있는 여유가 생기는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동토출 상품진열대가 설치된 일 실시예의 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기의 정면을 개략적으로 나타낸 도면
도 2는 도 1에 도시된 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기에서 인간형 로봇을 설명하기 위한 사시도
도 3은 도 2에 도시된 인간형 로봇에 연결된 케이블을 설명하기 위한 도면
도 4는 도 2에 도시된 인간형 로봇의 슈팅부를 설명하기 위한 도면
도 5는 도 2에 도시된 인간형 로봇의 슈팅부의 작동 상태를 설명하기 위한 도면
도 6은 도 1에 도시된 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기의 진열대를 설명하기 위한 사시도
도 7은 도 6에 도시된 진열대의 하단 일부를 확대한 사시도
도 8a는 도 6에 도시된 진열대에서 토출부의 작동상태를 설명하기 위한 개략적로써 상품이 토출되기 전의 측면도
도 8b는 도 6에 도시된 진열대에서 토출부의 작동상태를 설명하기 위한 개략적로써 상품이 토출될 때의 측면도
도 9는 인간형 로봇의 다른 예를 설명하기 위한 측면도
도 10은 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기에서 인간형 로봇과 본 발명의 자동토출 상품진열대를 이용하여 게임을 진행하는 상태를 설명하기 위한 도면
도 11은 도 1에 도시된 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기에서의 제어 과정을 설명하기 위한 블록도
도 12는 다른 실시예에 따른 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기에서 인간형 로봇과 본 발명의 자동토출 상품진열대를 이용하여 게임을 진행하는 상태를 설명하기 위한 도면
도 13은 또 다른 실시예에 따른 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기에서 인간형 로봇과 본 발명의 자동토출 상품진열대를 이용하여 게임을 진행하는 상태를 설명하기 위한 도면
도 14는 또 다른 실시에에 따른 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기의 정면을 개략적으로 나타낸 도면
도 15는 도 14에 도시된 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기에서의 제어 과정을 설명하기 위한 블록도

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다.

도 1 내지 도 8a 및 도 8b에 도시한 바와 같이, 일실시 예에 따른 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기(1)는, 본체(2), 인간형 로봇(3), 조작부(4), 동전지폐인식부(4B), 투입부(5), 본 발명에 따라 상품을 자동으로 토출하는 진열대(6) 및 제어부(9)를 포함한다. 여기서 조작부(4)를 통해 입력된 명령을 기반으로 인간형 로봇(3)을 제어하는 과정에 대해서는 이하 도 11을 통해 설명하도록 한다.

본체(2)는, 상품 또는 상품이 들어있는 캡슐(C)을 수용하도록, 대략 내부가 비어있는 직육면체로 상부는 내부를 육안으로 확인할 수 있도록 투명유리 또는 투명 아크릴패널이 설치되고, 하부의 일면에는 상품 또는 캡슐(C)[이하 '캡슐(C)'이라 함]이 배출되는 배출구(21)가 형성된다.

또한 본체(2)의 전면에는 동전지폐인식부(4B)가 마련되어 있으며, 사용자가 동전지폐인식부(4B)를 통해 소정의 동전이나 지폐를 투입함으로써 인간형 로봇(3)을 조작할 수가 있다. 여기서 인간형 로봇(3) 조작을 위한 소정의 가치는 반드시 동전, 지폐 등의 현금이어야 하는 것은 아니며, 실시하기에 따라 메달이나 칩 형태, 또는 카드(신용카드, 체크카드, 전용카드 등) 형태일 수도 있으며, 동전지폐인식부(4B)는 이러한 다양한 형태의 결제 수단을 인식할 수 있도록 구현된다.

도 2를 참조하면, 인간형 로봇(3)은 몸통(31)과 캡슐(C)을 들어올리거나 구속하도록 구속부(33)가 몸통(31)의 한 부분에 설치되며, 로봇이 이동하도록 이동수단(34)을 구비하여 무선 또는 유선으로 조작부(4)에 의해 조종된다.

본 실시예에서는 인간형 로봇(3)이 케이블(36)을 통해 유선으로 전원을 공급 받고 작동신호를 전달받는 것을 도시하였다. 즉, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본체(2)의 내부 공간 상부에 설치된 레일을 따라 이동할 수 있도록 케이블가이드부(37)가 설치되어 있고, 케이블가이드부(37)와 인간형 로봇(3)이 케이블(36)로 연결되어 있다. 여기서 케이블(36)은 인간형 로봇(3)의 움직임에 따라 늘어나거나 줄어들 수 있도록 스프링 형태로 꼬여 있는 것을 사용하였다. 따라서 인간형 로봇(3)이 자유자재로 이동하거나 회전하더라도, 케이블(36)은 인간형 로봇(3)의 동작을 방해하지 않고 제어 신호와 전원을 공급할 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 인간형 로봇(3)은 다수의 관절에 의해 팔과 다리가 움직이며 인간처럼 이족 보행을 할 수 있는 휴머노이드 로봇이다. 즉, 캡슐(C)을 파지하거나 들어올릴 수 있는 다관절의 팔(331)과 걸어다닐 수 있는 다관절의 다리를 구비한다. 즉, 팔(331)은 구속부(33)에 해당하고 다리는 이동수단(34)에 해당한다. 물론 이동수단(34)에는 바퀴 또는 캐터필러가 사용될 수 있으나 본체(2)의 내부 바닥에 놓인 캡슐(C)을 용이하게 집을 수 있도록 로봇이 앉았다 일어설 수 있는 다관절의 다리를 사용하는 것이 바람직하다.

여기서, 인간형 로봇(3)은, 손(332)으로 캡슐(C)을 구속한 상태에서 캡슐(C)을 슈팅하도록 몸통(31)의 전방에 슈팅부(32)가 설치된다.

도 4를 참조하면, 슈팅부(32)는 회전축(322)을 구비한 회전유닛(321)이 몸통(31)의 내부에 설치되고, 캡슐(C)을 밀어내거나 타격하는 가압판(323)이 회전축(322)과 결합하여 설치된다. 이에 따라, 회전축(322)이 회전하면 가압판(323)이 회전하여 캡슐(C)을 밀거나 타격하여 소정 거리만큼 날려보낸다.

가압판(323)은, 전방이 둔각으로 절곡된 대략 기다란 패널형상으로, 일면에 캡슐(C)이 똑바로 날아가도록 지지구멍(323a)이 형성된다. 이에 따라, 캡슐(C)이 지지구멍(323a)에 지지되어 캡슐(C)이 삐뚤어지지 않고 전방으로 날아갈 수 있다. 또한, 가압판(323)은 인간형 로봇(3)이 손(332)으로 캡슐(C)을 잡고 있는 동안 캡슐(C)을 가압하기 위해 탄성 재질로 형성될 수 있다. 이에 따라, 캡슐(C)을 잡고 있던 손(332)을 해제함으로써 휘어진 가압판(323)이 복원되면서 캡슐(C)을 날려보낼 수 있다. 이렇게 가압판(323)이 복원되면서 캡슐(C)를 날려보내는 과정을 도 5를 통해 확인할 수가 있다.

상술한 회전유닛(321)은, 내부에 감속기어와 전동모터 및 회전축(322)의 회전각을 설정할 수 있는 제어 수단을 포함한다. 또한, 인간형 로봇(3)의 각 관절에 사용되는 작동수단 역시 상술한 회전유닛(321)이 사용된다. 이에 따라, 인간형 로봇(3)의 관절 중 특히 팔(331)과 손(332)의 관절 범위를 캡슐(C)의 크기에 맞도록 미리 설정하여 캡슐(C)에 과도한 힘이 가해져 캡슐(C)이 파손되는 것을 방지하고 가압판(323)으로부터 가해지는 힘 때문에 캡슐(C)이 손(332)에서 벗어나는 것을 방지한다. 또한, 회전유닛(321)은, 가압판(323)이 과도하게 회전함으로써 로봇의 몸통(31)을 가격하여 손상 입히는 것을 방지하도록 가압판(323)과 연결되는 회전축(322)의 회전각도를 사전에 설정할 수 있다. 여기서, 회전유닛(321)에 사용되는 감속기어, 전동모터 및 제어 수단은 공지된 기술을 이용하는 것이므로 상세한 설명은 생략한다.

다시 도 1을 참조하면 조작부(4)는, 인간형 로봇(3)을 컨트롤하도록 본체(2)의 외면에 설치되며 다수의 버튼 및 레버로 이루어진다. 이에 따라, 사용자는 조작부(4)를 사용하여 인간형 로봇(3)의 움직임을 조종한다. 또한 조작부(4)에는 인간형 로봇(3)을 조작할 수 있는 잔여 시간이 표시되는 시간표시부(41)가 설치된다.

투입부(5)는, 인간형 로봇(3)이 캡슐(C)을 슈팅하여 본체(2)의 배출구(21)로 나오도록 배출구(21)와 연결되는 투입구(51)가 형성되어 본체(2) 내부에 설치된다. 잠시 도 10을 참조하면 투입부(5)를 더욱 자세히 확인할 수가 있다. 여기서 투입부(5)는 스포츠 게임이 가능하도록 농구 또는 축구 골대 등과 유사한 형태로 설치될 수 있는데 도10에는 농구 골대 형태의 투입부(5)가 설치된 것을 도시한 것이다. 이에 따라, 사용자는 인간형 로봇(3)을 이용하여 캡슐(C)을 투입부(5)에 던져 넣는 농구 게임과 상품 뽑기를 동시에 즐길 수 있다.

또한 투입부(5)에는 상품배출확인부(52)가 설치되어 있다. 따라서 투입부(5)의 투입구(51)를 통해 캡슐(C)이 투입되면 상품배출확인부(52)는 캡슐(C)이 성공적으로 투입구(51)를 통과하였다는 신호를 제어부(9)에 전달하며, 제어부(9)는 미리 지정된 시나리오에 따라 게임을 운영할 수가 있다. 이에 대한 설명은 이후 다시 하도록 한다.

본체(2)의 내부 공간 후면에는 캡슐(C)이 적재되어 있는 본 발명의 진열대(6)가 설치되어 있고, 본 발명에 따라 상품을 자동으로 토출하는 진열대(6)에 대한 설명은 도 6 내지 도 8a 및 도 8b를 통해 상세히 설명하도록 한다. 진열대(6)는 직사각의 배면 패널(61) 전면에 하단 일면에 관통공(621)이 형성된 다수의 격막(62)이 등 간격으로 설치되고, 격막(62)의 전단에 배면 패널(61)의 높이 보다 짧은 직사각의 전면 패널(63)이 설치된다. 그리고, 격막(62)의 하단부에는 격막(62)의 하단으로부터 일정거리만큼 떨어진 높이에, 다수의 절개홈(641)이 형성되고 절개홈(641)의 끝단에 캡슐(C)을 지지하는 지지홈(642)이 형성된 지지대(64)가 가로로 설치되어 전면 패널(63)과 지지대(64) 사이에 캡슐(C)이 나오는 토출구(66)가 형성된다. 또한, 캡슐(C)을 토출구(66)로부터 토출하도록 지지대(64)의 하부에 회전가능한 토출부(65)가 설치된다.

여기서, 본 발명에 해당하는 토출부(65)는 회전편(651)과 회동축(653) 및 감속기가 내장된 액추에이터인 서보모터(654)를 포함한다. 상기 회전편(651)은 대략 양쪽 끝의 토출부(65) 바깥쪽은 위를 향해 둔각으로 절곡된 돌출부(651a)로 형성됨과 동시에 토출부(65) 안쪽은 위를 향해 직각으로 절곡된 돌출부(651b)로 형성되어, 상기 회전편(651)의 상부면은 폭이 넓은 ∪형상으로 되어 있다. 이와 같이 상부면이 폭이 넓은 ∪형상으로 된 토출부(65)의 회전편(651)은 2개의 상기 돌출부(651a)(651b)에 의해 그 사이에 위치한 캡슐(C)이 전방으로 이탈하지 않도록 안정적으로 지지하고 있고, 상기 캡슐(C)을 토출할 때에는 회전하는 회전편(651)의 상기 돌출부(651b)는 캡슐(C)을 토출부(65) 바깥으로 밀어내면서 토출되지 않은 캡슐(C)이 토출하지 못하도록 하는 스토퍼의 역할도 하게 되며, 상기 각 회전편(651)은 지지대(64)에 형성된 다수의 절개홈(641)에 각각 끼워져 수직으로 설치된다.

상기 회동축(653)은 각 회전편(651)를 중심부를 관통하여 설치되어 상기 각 회전편(651)에 고정되어 있으며 한쪽 끝에는 서보모터(654)가 연결됨과 동시에 다른 쪽 끝은 격막(62)에 형성된 관통공(621)을 통해 상기 격막(62)에 연결된다.

한쪽 끝의 격막(62)에서 고정플레이트(654a)에 의해 고정된 상기 서보모터(654)는 진열대(6) 한쪽의 토출부(65) 하단부에 설치되고 상기 회동축(653)에 축연결에 의해 연결되며, 제어부(9)의 제어에 의해 일정한 각도 내에서만 감속기로 감속되면서 일정한 속도로 정회전을 하면 회동축(653)도 회전하게 되고, 이에 따라 상기 회동축(653)으로 연결되어 고정된 각 회전편(651)이 회전함과 동시에 캡슐(C)의 후방에서 돌출편(651b)이 캡슐(C)을 밀어내어 캡슐(C)이 진열대(6)의 전방으로 토출된다. 상기 캡슐(C)의 토출 후에 상기 회전편(651)은 서보모터(654)의 역회전에 의해 원래의 자리로 되돌아와 한 단계 아래쪽으로 내려온 토출되지 않은 캡슐(C)을 토출되기 전의 상태로 지지하게 된다.

이때, 상기한 투입부(5)의 상품배출확인부(52)는 일종의 센서로 설치되어 작동하므로, 센서의 감지에 의해 토출부(65)로부터 토출된 캡슐(C)이 인간형 로봇(3)의 조작에 의해 투입부(5)를 통해 배출구(21)로 배출이 완료되었음이 확인되면, 상기 제어부(9)가 이에 대한 신호를 받아 서보모터(654)를 작동시킴으로써 다음의 캡슐(C)의 토출이 이루어지게 된다. 즉 도면에서는 4개의 캡슐(C)이 서보모터(654)의 작동에 의해 한꺼번에 토출되고 난 후 인간형 로봇(3)에 의해 4개의 캡슐(C)의 배출이 완료되면 다시 서보모터(654)가 작동하여 다음의 4개의 캡슐(C)을 토출하게 된다.

상술한 진열대(6)는 캡슐(C)에 들어있는 상품이 보이도록 투명한 합성수지로 형성된다. 이에 따라, 사용자는 어느 상품을 뽑을 것인지 눈으로 확인하여 진열대(6)의 캡슐(C)을 선택할 수 있다.

디스플레이부(7)는, 사용자가 인간형 로봇(3)의 조작 방법을 용이하게 알 수 있도록 본체(2)의 전면에 설치된다. 이에 따라, 사용자는 디스플레이부(7)에 나오는 화면에 의해 조작부(4)의 사용법을 배우고 조작부(4)를 이용하여 인간형 로봇(3)을 조작하게 된다.

여기서, 본체(2)로부터 기 설정된 범위의 거리에서 움직이는 물체를 감지하고 감지된 신호에 따라 인간형 로봇(3)이 춤을 추도록 본체(2)의 한 부분에 센서(8)가 설치될 수 있다. 이에 따라, 본체(2) 앞으로 움직이는 물체가 지나갈 때 센서(8)가 이를 감지하여 인간형 로봇(3)이 춤을 춤으로써, 시각적인 즐거움을 선사함과 동시에 본 발명의 실시 예에 따른 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기(1)를 광고하는 효과가 있다.

한편, 도 9는 인간형 로봇(3')의 다른 예를 도시한 것으로, 가압판(323)의 끝단을 잡은 상태에서 가압판(323)이 회전하면서 휘어지도록 인간형 로봇(3')의 손(332) 하단에 가압판(323)의 끝단을 구속하는 스토퍼(35)가 형성된 것을 도시한 것이다. 즉, 가압판(323)을 회전시키면 가압판(323)의 끝단이 스토퍼(35)에 걸려서 가압판(323)이 휘어지고, 계속해서 가압판(323)이 회전하면서 설정회전각을 벗어나면 가압판(323)의 끝단이 스토퍼(35)로부터 벗어나면서 휘어진 가압판(323)이 펴지면서 복원된다. 특히, 인간형 로봇(3')에서 손(332)의 위치를 전후방향으로 설정할 수 있으므로 가압판(323)의 휘어지는 정도를 설정하여 캡슐(C)을 타격하는 힘을 조절할 수 있고, 이와 달리 손(332)을 벌려서 가압판(323)의 휘어진 상태를 해제할 수도 있다. 이에 따라, 스토퍼(35)로부터 벗어난 가압판(323)이 펴지면서 캡슐(C)을 타격하여 인간형 로봇(3')의 전방으로 캡슐(C)을 날려보낸다.

상기 다른 예의 인간형 로봇(3')을 사용할 때에도 본 발명의 진열대(6)를 동일하게 사용하게 된다.

이하에서는 도 11을 참조하여 일실시 예에 따른 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기(1)의 작동 과정을 설명하기로 한다.

먼저 사용자는 동전이나 지폐를 동전지폐인식부(4B)에 투입한다. 동전지폐인식부(4B)에서 소정의 가치가 투입된 것을 인식하면 제어부(9)는 시간표시부(41)에 인간형 로봇(3)의 조작 가능 시간을 표시해 준다. 이후 제어부(9)는 조작부(4)를 통해 입력되는 명령에 따라 인간형 로봇(3)을 작동시킬 수 있게 된다.

이에 따라 사용자는 조작부(4)를 이용하여 인간형 로봇(3)을 작동하여 진열대(6) 앞으로 인간형 로봇(3)을 이동시킨다.

그리고, 본 발명에 따른 자동토출 상품진열대의 서보모터(654)의 작동에 의해 각 회전편(651)이 동시에 회전하면서 돌출편(651b)이 4개의 캡슐(C)을 밀어내고 떠밀린 4개의 캡슐(C)은 진열대(6)의 전방으로 튀어나온다. 도면에서는 4개의 토출부(65)를 갖는 진열대(6) 2개를 사용하고 있으므로 이 경우에는 총 8개의 캡슐(C)이 진열대(6)의 전방으로 튀어나오게 된다.

본체(2) 내부의 바닥으로 굴러 떨어진 각 캡슐(C)을 인간형 로봇(3)의 손(332)으로 잡은 후 사용자는 슈팅에 적합한 위치로 가기 위해 투입부(5)로부터 일정거리에 인간형 로봇(3)을 이동시킨 후, 슈팅부(32)의 회전유닛(321)을 작동시켜서 가압판(323)을 캡슐(C)에 밀착시킨다. 계속해서 회전유닛(321)을 작동시키면, 가압판(323)은 캡슐(C)에 걸려 휘어진다. 이때, 가압판(323)의 휘어진 정도 즉, 가압판(323)이 캡슐(C)을 얼마만큼의 힘으로 가압할 것인지 조작부(4)로 회전유닛(321)의 작동을 조절한다. 이는, 가압판(323)이 캡슐(C)을 가압하는 힘에 따라 캡슐(C)이 슈팅되는 거리가 달라지므로, 사용자는 인간형 로봇(3)과 투입부(5) 사이의 거리를 고려하여 회전유닛(321)의 작동을 조절하는 것이다.

예를 들면, 가압판(323)이 크게 휘어진 상태에서 캡슐(C)을 잡고 있던 손(332)을 벌리면 캡슐(C)은 멀리 날아갈 것이고, 가압판(323)이 조금 휘어진 상태에서 캡슐(C)을 잡고 있던 손(332)을 벌리면 캡슐(C)은 짧은 거리로 날아갈 것이다. 또한, 가압판(323)의 휘어진 상태에 따라 캡슐(C)은 높게 날아가거나 낮게 날아가게 된다.

따라서, 사용자는 이를 예측하여 인간형 로봇(3)을 가지고 농구 게임을 하면서 상품 뽑기가 가능하다.(도 10 참조)

만약 사용자가 인간형 로봇(3)을 작동하여 캡슐(C)을 투입부(5)의 투입구(51)에 투입시키는 것을 성공시킨다면, 캡슐(C)은 배출구(21)에 떨어지고 사용자가 이를 획득할 수 있게 된다. 또한 캡슐(C)이 투입구(51)를 통해 투입되는 것을 상품배출확인부(52)에서 확인하면, 제어부(9)는 미리 지정된 세리머니 동작을 하도록 인간형 로봇(3)을 작동시키고, 조작부(4)를 통한 인간형 로봇(3)의 조작을 중단시킨다. 또한, 상품배출확인부(52)를 통해 캡슐(C)의 배출이 모두 확인되면 서보모터(654)의 작동으로 각 회전편(651)을 동시에 회전시켜 다음의 캡슐(C)을 토출하는 것은 상기한 바와 같다.

물론 미리 정해놓은 게임 시나리오에 따라 캡슐(C) 배출 이후에도 추가적으로 인간형 로봇(3)을 제어할 수 있도록 보너스 제도를 도입할 수도 있다. 예컨대 60초의 시간동안 인간형 로봇(3)을 조작할 수 있도록 세팅된 상태에서, 10초, 20초, 30초... 등의 미리 지정된 시간에 캡슐(C) 배출을 성공시켰다면 추가 시간을 지급하여 추가로 상품 뽑기가 가능하도록 하는 것이다.

즉, 제어부(9)는 동전지폐인식부(4B)를 통해 소정의 가치가 투입되는 것을 확인하면 시간표시부(41)를 통해 60초의 조작 가능 시간을 표시하고, 시간의 흐름을 카운팅(잔여 시간은 줄어들게 됨) 한다. 이후 인간형 로봇(3)의 조작으로 캡슐(C)이 투입부(5)에 투입되면 상품배출확인부(52)에서 이를 확인할 수 있게 되는데, 상품배출확인부(52)에서 캡슐(C)이 배출되는 것을 확인한 시점이 조작을 시작한 이후 20초(구체적으로 20초00에서 20초99 사이)가 된 시점이라면, 인간형 로봇(3)의 조작이 중단되지 않고 추가 시간(예컨대 30초) 동안 인간형 로봇(3)을 더 조작할 수 있도록 하는 것이다.

따라서 사용자는 추가 시간을 얻어 상품을 더 획득하기 위해 미리 지정된 시간에 캡슐(C) 획득이 이루어지도록 노력함으로써 스릴감도 느낄 수 있게 된다.

상술한 실시 예에 따른 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기(1)는 농구 게임을 예를 들어 설명하였지만, 도 12에 다른 실시예로 도시된 바와 같이 축구 게임에 적합한 인간형 로봇(3") 및 축구 골대 형상의 투입부(5')로 교체하면 축구 게임도 가능하다.

즉, 사용자는 조작부(4)를 통한 조작으로 인간형 로봇(3'')을 조작하여 슈팅, 즉 발차기를 통해 캡슐(C)을 투입부(5')에 넣도록 할 수 있다. 이 경우의 인간형 로봇(3'')에는 별도의 슈팅부를 구비하지 않아도 되며, 기본적으로 구비된 이동수단(34)인 발이 슈팅부의 역할도 수행하게 되는 것이다. 또한 투입부(5')에 규칙적으로 위치를 바꾸는 골키퍼 형상의 방해물(53')을 구비함으로써, 방해물(53')을 피해 캡슐(C)을 투입하는 재미를 느끼도록 할 수도 있다. 다른 실시예의 인간형 로봇을 이용한 자동판매기에서도 토출부(65)를 통한 캡슐(C)의 토출은 본 발명의 진열대(6)에서 이루어진다.

한편, 도 13에 도시된 바와 같이 인간형 로봇(3''')이 별다른 슈팅 동작을 하지 않고 캡슐(C)을 들고 투입부(5)에 형성된 투입구(51)에 직접 떨어뜨려 넣음으로써 상품 획득이 가능하도록 구현할 수도 있다.

도 14는 또 다른 실시예에 따른 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기(1')를 설명하기 위한 도면이다. 도 14에 도시된 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기(1')는 도 1에 도시된 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기(1)에 보조진열대(6B)와 보조투입부(5B)가 더 설치된 것을 도시한 것이다. 따라서 도 2에 도시된 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기(1')의 구성중 도 1에 도시된 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기(1)와 동일한 부호를 갖는 구성에 대한 설명은 생략하도록 하며, 도 15를 통해 보조진열대(6B)와 보조투입부(5B)에 대한 설명을 구체적으로 하도록 한다.

상기한 자동 판매기(1')사용자가 인간형 로봇(3,3',3'',3''')을 직접 조작해볼 수 있도록 함과 동시에, 소정의 상품을 획득할 수 있도록 하는 것에 하나의 목적이 있다. 즉 기존의 상품 뽑기 게임기는 오로지 상품을 뽑을 수 있느냐 없느냐에만 초점을 맞추고 있으며, 실질적으로 상품을 쉽게 뽑지 못하여 상품을 뽑을 때까지 비용을 지불하는 경우가 많아 사행성을 조장한다는 안 좋은 이미지로 남아 있다.

하지만 사용자가 인간형 로봇(3)의 조작을 통한 상품 뽑기에 실패하더라도 상품을 가져갈 수 있도록 하고 있다. 이러한 본 발명의 목적은 도 1에 도시된 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기(1)에서 상품배출확인부(52)에서 상품 배출이 확인될 때까지 시간 제한 없이 조작부(4)를 통한 인간형 로봇(3)의 조작이 가능하도록 함으로써 달성될 수도 있다.

또는 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 보조진열대(6B)와 보조투입부(5B)를 더 설치함으로써 달성될 수도 있다.

즉, 사용자가 동전지폐인식부(4B)를 통해 소정의 가치를 지불하면, 제어부(9)는 소정의 시간(예컨대 60초) 동안 조작부(4)를 통한 인간형 로봇(3)의 조작이 가능하도록 세팅한다. 이후 시간표시부(41)에서는 조작 가능 잔여 시간이 줄어들게 되고, 사용자는 잔여 시간 동안 계속하여 인간형 로봇(3)을 조작하여 캡슐(C)을 투입부(5)에 투입하려고 한다.

만약 조작 가능 잔여 시간 내에 캡슐(C)을 투입부(5)에 투입시킨다면, 제어부(9)는 상품배출확인부(52)를 통해 시간 내에 캡슐(C)이 배출되었음을 확인하고 인간형 로봇(3)의 작동을 중단시킨다.

반면 조작 가능 잔여 시간이 모두 지날 때까지 상품배출확인부(52)를 통한 상품 배출이 확인되지 않았다면, 제어부(9)는 인간형 로봇(3)의 작동을 중단시키되, 보조진열대(6B)에 신호를 전달하여 보조진열대(6B)에 적재되어 있는 상품(또는 캡슐(C))이 보조투입부(5B)에 투입되도록 한다. 따라서 사용자는 보조진열대(6B)에서 배출된 캡슐(C)을 배출구(21)를 통해 획득할 수 있게 된다.

즉, 인간형 로봇(3)의 조작을 통한 상품(캡슐) 획득에 실패하더라도 사용자에게 상품(캡슐)이 지급되도록 함으로써 '사행성 게임기'라는 이미지를 완전히 불식시키고, 상품을 판매하는 '자동 판매기'라는 인식을 심어줄 수가 있게 된다.

상기한 또 다른 실시예의 인간형 로봇을 이용한 자동판매기(1')에서도 토출부(65)를 통한 캡슐(C)의 토출은 본 발명의 진열대(6)에서 이루어진다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

1,1' : 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기
2 : 본체
21 : 배출구
3,3',3'',3''' : 인간형 로봇
31 : 몸통
32 : 슈팅부
321 : 회전유닛
322 : 회전축
323 : 가압판
323a : 지지구멍
33 : 구속부
331 : 팔
332 : 손
34 : 이동수단
35 : 스토퍼
36 : 케이블
37 : 케이블가이드부
4 : 조작부
41 : 시간표시부
4B : 동전지폐인식부
5,5' : 투입부
51 : 투입구
52 : 상품배출확인부
53' : 방해물
5B : 보조투입부
6 : 진열대
61 : 배면 패널
62 : 격막
621 : 관통공
63 : 전면 패널
64 : 지지대
641 : 절개홈
642 : 지지홈
65 : 토출부
66 : 토출구
651 : 회전편
651a : 구멍
651b : 돌출편
653 : 회동축
654 : 서보모터
654a : 고정 플레이트
6B : 보조진열대
7 : 디스플레이부
8 : 센서
9 : 제어부
C : 캡슐

Claims

상품 또는 상품이 들어있는 캡슐이 배출되는 배출구가 형성된 본체; 상기 상품 또는 상기 캡슐을 이동시키는 인간형 로봇; 상기 인간형 로봇의 움직임을 조작하는 조작부; 동전 또는 지폐를 인식하는 동전지폐인식부; 상기 동전지폐인식부를 통해 상기 인간형 로봇을 작동시키는 제어부; 상기 인간형 로봇에 의해 상기 상품 또는 상기 캡슐이 투입되어 상기 배출구로 배출되는 투입부; 및 진열대를 포함하는 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기에서 상기 진열대에 진열된 상품 또는 캡슐을 토출부를 통해 자동으로 토출하는 자동 판매기용 자동토출 상품진열대에 있어서,
상기 토출부는 다수개의 회전편과 상기 회전편들을 관통하여 고정된 회동축및 상기 회동축의 한쪽 끝에 연결된 서보모터로 이루어져, 상기 서보모터를 일정각도 회전시킴에 따라 각 회전편이 동시에 회전하여 상기 각 회전편 상에 적재된 상품 또는 캡슐이 순서에 따라 한꺼번에 자동으로 토출하도록 하되,
상기 회전편은 상부면의 양쪽 끝이 둔각 및 직각으로 돌출된 돌출편으로 형성되어, 상기 각 돌출편 사이에 상품 또는 캡슐을 안정적으로 적재함과 동시에, 직각으로 돌출된 한쪽 돌출편에 의해 토출되는 상품 또는 캡슐을 밀어내면서 토출되지 않은 상품 또는 캡슐을 지지하도록 한 것을 특징으로 하는 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기용 자동토출 상품진열대.
제1항에 있어서,
상기 토출부로부터 토출된 상품 또는 캡슐이 배출되는지 확인하도록 상기 투입부에 설치된 상품배출확인부를 더 포함하여, 상기 상품배출확인부를 통해 상기 상품 또는 캡슐의 배출이 완료되면 조작부에 의한 서보모터의 작동으로 다음 상품 또는 캡슐을 토출하도록 한 것을 특징으로 하는 인간형 로봇을 이용한 자동 판매기용 자동토출 상품진열대.
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