KR101296472B1 - 이동형 로봇 - Google Patents

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KR101296472B1
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김현돈
이규호
김유진
정지만
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엘지전자 주식회사
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47L—DOMESTIC WASHING OR CLEANING; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S901/00—Robots
    • Y10S901/01—Mobile robot

Abstract

본 발명은 이동형 로봇에 관한 것이다. 본 발명에 의한 이동형 로봇의 실시예의 일 양태는, 이동을 위한 이동 장치; 상기 이동 장치에 의하여 이동하는 과정 또는 이동한 후에 기설정된 목적을 위한 동작을 수행하는 동작 수행 장치; 상기 이동 장치 및 동작 수행 장치 중 적어도 어느 하나의 동작을 위한 음향 신호를 수신하는 음향 수신부; 상기 음향 수신부에 의한 음향 신호의 수신이 가능한지 여부를 표시하는 음향 수신 상태 표시부; 및 상기 음향 수신부가 수신한 음향 신호에 따라서 상기 이동 장치 및 동작 수행 장치 중 적어도 어느 하나의 동작을 제어하고, 상기 음향 수신부에 의한 음향 신호의 수신이 가능한지 여부를 판단하여 상기 음향 수신 상태 표시부의 동작을 제어하는 제어부; 를 포함한다. 본 발명에 의한 이동형 로봇의 실시예에서는, 음성 및 음향 신호에 따라서 로봇 청소기의 동작이 제어됨으로써, 보다 용이하게 이동형 로봇의 동작을 제어할 수 있게 된다.

Description

이동형 로봇{MOBILE ROBOT}
본 발명은 이동형 로봇에 관한 것이다.
이동형 로봇이란, 소정의 기능이나 동작을 수행하면서 이동하는 로봇을 의미한다. 이와 같은 이동형 로봇의 예로는, 로봇 청소기(또는 자동 청소기)나 로봇형 의료 기기를 들 수 있다. 이와 같은 이동형 로봇 중 로봇 청소기는, 충전지에 의하여 동작하는 모터의 구동력에 의하여 이동하면서 바닥면의 이물질 등을 흡입하여 제거한다.
도 1은 종래 기술에 의한 로봇 청소기의 사용 상태를 보인 사시도이다.
도 1을 참조하면, 종래에는, 로봇 청소기(1)의 동작을 제어하기 위하여 사용자가 상기 청소기(1)에 구비되는 조작 패널(2)을 조작하거나, 리모컨(3)을 사용하여 조작한다. 즉, 사용자는 상기 청소기(1)의 동작을 제어하기 위하여 직접 상기 청소기(1)를 향하여 이동하여 상기 조작 패널(2)을 조작하거나, 상기 리모컨(3)을 찾아서 이를 조작하여야 한다.
따라서 종래에는, 상기 청소기(1)의 동작을 제어하기 위하여 사용자가 상기 청소기(1)를 향하여 이동하거나, 상기 리모컨(3)을 찾아서 이를 조작하여야 한다. 따라서 사용자가 다른 작업을 하고 있거나, 상기 청소기(1)나 리모컨(3)으로부터 상대적으로 멀리 이격되게 위치하는 경우에는, 상기 청소기(1)를 동작을 제어하기 위한 작업이 번거로워지는 단점이 발생한다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 보다 용이하게 청소기를 사용할 수 있도록 구성되는 이동형 로봇을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 이동형 로봇의 실시예의 일 양태는, 이동을 위한 이동 장치; 상기 이동 장치에 의하여 이동하는 과정 또는 이동한 후에 기설정된 목적을 위한 동작을 수행하는 동작 수행 장치; 상기 이동 장치 및 동작 수행 장치 중 적어도 어느 하나의 동작을 위한 음향 신호를 수신하는 음향 수신부; 상기 음향 수신부에 의한 음향 신호의 수신이 가능한지 여부를 표시하는 음향 수신 상태 표시부; 및 상기 음향 수신부가 수신한 음향 신호에 따라서 상기 이동 장치 및 동작 수행 장치 중 적어도 어느 하나의 동작을 제어하고, 상기 음향 수신부에 의한 음향 신호의 수신이 가능한지 여부를 판단하여 상기 음향 수신 상태 표시부의 동작을 제어하는 제어부; 를 포함한다.
본 발명에 의한 이동형 로봇의 실시예에서는, 음성 및 음향 신호에 따라서 로봇 청소기의 동작이 제어된다. 따라서 보다 용이하게 이동형 로봇의 동작을 제어할 수 있게 된다.
도 1은 종래 기술에 의한 로봇 청소기의 사용 상태를 보인 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 로봇 청소기의 실시예의 사용 상태를 개략적으로 보인 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예를 개략적으로 보인 구성도.
이하에서는 본 발명에 의한 이동형 로봇의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는, 이동형 로봇 중 로봇 청소기를 예를 들어 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 로봇 청소기의 실시예의 사용 상태를 개략적으로 보인 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예를 개략적으로 보인 구성도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 로봇 청소기(100)(이하에서는 '청소기'라 칭함)는, 흡입 장치(110), 이동 장치(120), 충전지(130), 사용자 인터페이스(140), 통신부(150), 음향 수신부(160), 음향 수신 상태 표시부(170), 디스플레이부(180), 리모컨 신호 수신부(190) 및 제어부(C)를 포함한다.
보다 상세하게는, 흡입 장치(110)는, 바닥면의 이물질을 흡입하는 역할을 한다. 그리고 상기 이동 장치(120)는 상기 청소기(100)의 이동을 위한 구동력을 제공한다. 상기 충전지(130)는, 상기 흡입 장치(110) 및 이동 장치(120)를 포함하는 상기 청소기(100)를 구성하는 부품의 동작을 위한 전력을 제공한다.
상기 사용자 인터페이스(140)는, 상기 청소기(100)의 동작을 위한 신호를 입력받는다. 상기 사용자 인터페이스(140)는, 상기 청소기(100)의 일측에 구비되고, 사용자로부터 신호를 입력받는다.
상기 통신부(150)는, 외부의 서버(200)와 연결되어 데이터를 송수신한다. 상기 통신부(150)는, 예를 들면, 무선 네트워크를 통하여 서버(200)와 연결될 수 있다.
상기 음향 수신부(160)는, 외부의 음향 신호, 예를 들면, 사용자의 음성 및 박수와 같은 특정 음향을 수신한다. 예를 들면, 상기 음향 수신부(160)로는, 상기 청소기(100)의 일측에 설치되는 마이크가 사용될 수 있다.
상기 음향 수신 상태 표시부(170)는, 상기 음향 수신부(160)의 상태, 즉, 상기 음향 수신부(160)의 음향의 수신 가능 여부 및 수신 중인지 여부를 표시한다. 예를 들면, 상기 음향 수신 상태 표시부(170)로, 발광 부재가 사용될 수 있다. 상기 발광 부재는, 상기 음향 수신부(160)가 음향을 수신할 수 있는 경우에는 점등되고, 상기 음향 수신부(160)가 음향을 수신할 수 없는 경우에는 소등될 수 있다. 또한 상기 발광 부재는 상기 음향 수신부(160)가 음향을 수신 중인 경우에는 상기 발광 부재가 점멸될 수 있다.
상기 디스플레이부(180)는, 상기 청소기(100)의 동작에 관한 정보를 표시한다. 그리고 본 실시예에서는, 상기 디스플레이부(180)가, 상기 서버(200)로부터 전달받은 정보를 표시한다. 예를 들면, 상기 디스플레이부(180)는, 각종 정보를 시각 또는 청각적 신호를 표시할 수 있다.
상기 리모컨 신호 수신부(190)는, 리모컨(400)으로부터 신호를 수신한다. 보다 상세하게는, 사용자가 상기 리모컨(400)에 신호를 입력하면, 상기 리모컨 신호 수신부(190)가 상기 리모컨(400)로부터 신호를 수신한다.
상기 제어부(C)는, 상기 사용자 인터페이스(140)가 입력받은 신호에 따라서 상기 청소기(100)의 동작, 즉 청소 모드를 수행하도록 상기 흡입 장치(110) 및 이동 장치(120)의 동작을 제어한다. 그리고 본 실시예에서는, 상기 제어부(C)가 상기 음향 수신부(160)가 수신한 음향 신호에 따라서 상기 청소기(100)의 동작을 제어한다.
보다 상세하게는, 상기 제어부(C)는, 상기 음향 수신부(160)가 사용자의 음성을 수신한 경우에는, 수신한 사용자의 음성을 텍스트로 변환한다. 그리고 상기 제어부(C)는, 변환된 텍스트가 기저장된 텍스트와 동일한 경우에는, 텍스트에 할당된 동작을 수행하도록 상기 청소기(100)를 제어한다. 또한 상기 제어부(C)는, 상기 음향 수신부(160)가 특정 음향을 수신한 경우에는, 수신한 특정 음향의 패턴이 기저장된 패턴과 동일한 경우에는, 특정 음향에 할당된 동작을 수행하도록 상기 청소기(100)를 제어한다.
예를 들면, 상기 제어부(C)는, 상기 음향 수신부(160)가 '청소' 또는 '정지'라는 단어의 음성을 수신한 경우에, 청소 모드가 개시 또는 정지되도록 상기 청소기(100)를 제어할 수 있다. 또한 상기 제어부(C)는, 상기 음향 수신부(160)가 '충전'이라는 단어의 음성을 수신한 경우에, 상기 충전지(130)를 충전하기 위하여 충전 스테이션(300)을 향하여 이동, 충전 모드를 수행하도록 상기 청소기(100)를 제어할 수 있다.
또한 상기 제어부(C)는, 상기 음향 수신부(160)가 예약 청소 모드를 의미하는 단어, 예를 들면, '몇 시간 후 청소'라는 단어를 입력 받으면, 예약 청소 모드를 수행하도록 상기 청소기(100)를 제어한다. 추가적으로 상기 제어부(C)는, 예를 들면, 상기 음향 수신부(160)가 특정 청소 모드를 의미하는 단어의 음성을 수신한 경우에, 각 단어에 할당된 동작, 즉 특정 청소 모드를 수행하도록 상기 청소기(100)를 제어한다. 예를 들면, 상기 음향 수신부(160)가 특정 영역에 대한 청소, 또는 특정 영역에 대한 반복적인 청소 등을 선택하는 단어의 음성을 수신한 경우에, 상기 제어부(C)는 각각의 모드를 수행하도록 상기 청소기(100)를 제어한다.
그리고 상기 제어부(C)는, 상기 음향 수신부(160)가 소정의 패턴, 예를 들면, 0.5초의 간격으로 연속되는 2회의 박수 소리(이하에서는 '청소 패턴'이라 칭함)를 수신한 경우에, 청소 모드가 개시 또는 정지되도록 상기 청소기(100)를 제어할 수 있다. 즉, 상기 청소기(100)가 청소 동작 중이 아닌 상태에서 상기 음향 수신부(160)가 청소 음향을 수신한 경우에는, 상기 제어부(C)가 청소 모드가 개시되도록 상기 청소기(100)를 제어할 수 있다. 그리고 상기 청소기(100)가 청소 동작 중인 상태에서 상기 음향 수신부(160)가 청소 음향을 수신한 경우에는, 상기 제어부(C)가 청소 모드가 정지되도록 상기 청소기(100)를 제어할 수 있다.
또한 상기 제어부(C)는, 상기 음향 수신부(160)가 다른 소정의 패턴, 예를 들면, 0.5초의 간격으로 연속되는 3회의 박수 소리(이하에서는 '충전 패턴'이라 칭함)를 수신한 경우에, 충전 모드가 수행되도록 상기 청소기(100)를 제어할 수 있다. 추가적으로 상기 제어부(C)는, 상기 음향 수신부(160)가 또 다른 소정의 패턴, 예를 들면, 0.5초 간격으로 연속되는 4회의 박수 소리(이하에서는 '예약 패턴'이라 칭함)를 수신한 경우에, 예약 모드가 수행되도록 상기 청소기(100)를 제어할 수 있다.
그리고 상기 제어부(C)는, 상기 음향 수신부(160)가 수신한 음향 신호에 따라서 상기 서버(200)로부터 정보를 검색하고, 이에 대응하는 데이터를 수신받아서 상기 디스플레이부(180)에 표시되도록 제어한다. 예를 들면, 상기 음향 수신부(160)가, 날씨, 주식 또는 시간이라는 단어의 음성을 수신하면, 상기 제어부(C)는 이를 상기 서버(200)로부터 검색한다. 그리고 상기 제어부(C)는, 검색된 정보가 상기 디스플레이부(180)에 표시되도록 제어한다.
또한 본 실시예에서는, 상기 제어부(C)가 상기 음향 수신부(160)의 음향 수신 가능 여부 및 음향 수신 중인지 여부를 표시하도록 상기 음향 수신 상태 표시부(170)를 제어한다. 즉, 상기 제어부(C)는, 상기 음향 수신부(160)가 수신한 음향의 신호대 잡음비(SNR)와 기설정된 기준 잡음비를 비교하여, 상기 음향 수신 상태 표시부(170)가 상기 음향 수신부(160)의 음향 수신이 가능 또는 불가능한 것으로 표시하도록 제어한다. 또한 상기 제어부(C)는, 상기 음향 수신부(160)가 음향을 수신하는 경우에는, 상기 음향 수신 상태 표시부(170)가 상기 음향 수신부(160)가 음향의 수신 중인 것으로 표시하도록 제어한다. 여기서 기준 잡음비는, 예를 들면, 15dB로 설정될 수 있다. 그리고 상기 제어부(C)는, 상기 음향 수신부(160)가 수신한 음향 신호의 신호대 잡음비가 상기 기준 잡음비 이상인 경우에는 상기 음향 수신부(160)가 음향의 수신이 가능한 것으로 판단하고, 미만인 경우에는 상기 음향 수신부(160)가 음향의 수신이 불가능한 것으로 판단할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 의한 로봇 청소기의 실시예의 작용을 보다 상세하게 설명한다.
먼저 음향 수신부(160)가 청소 모드의 개시를 의미하는 사용자의 음성이나 청소 패턴의 음향을 수신하면, 청소 모드가 개시된다. 즉, 상기 음향 수신부(160)가, '청소'라는 단어의 사용자의 음성을 수신하거나 청소 패턴의 특정 음향을 수신하면, 제어부(C)는 청소 모드가 개시되도록 청소기(100)의 동작을 제어한다.
따라서 상기 청소기(100)가 동작, 즉 흡입 장치(110) 및 이동 장치(120)가 동작하여, 상기 청소기(100)가 이동하면서 이물질을 흡입하게 된다. 그리고 청소의 대상이 되는 영역의 청소가 완료되거나, 충전지(130)의 충전이 필요한 경우에는, 상기 제어부(C)가 청소 모드가 종료되도록 상기 청소기(100)를 제어한다.
한편 상기 음향 수신부(160)가 청소 모드의 종료 전에 청소 모드의 정지를 위하여 '정지'라는 사용자의 음성이나 청소 패턴의 특정 음향을 수신하면, 상기 제어부(C)는 청소 모드가 정지되도록 상기 청소기(100)를 제어한다. 예를 들면, 청소 모드의 수행 중에, 상기 음향 수신부(160)가 청소 모드의 정지를 위한 '정지'라는 단어의 음성을 수신하거나 청소 패턴의 특정 음향을 수신하면, 상기 제어부(C)는 청소 모드가 정지되도록 상기 청소기(100)의 동작을 제어한다.
또한 상기 음향 수신부(160)가 충전 모드의 수행을 위한 '충전'이라는 단어의 사용자의 음성 또는 충전 패턴의 특정 음향을 수신하면, 상기 제어부(C)는, 충전 모드가 수행되도록 상기 청소기(100)를 제어한다. 따라서 상기 청소기(100)가 충전 스테이션(300)을 향하여 이동하게 될 것이다. 상기 음향 수신부(160)가 충전 모드의 수행을 위한 음향을 청소 모드가 수행되는 과정에서 수신하면, 청소 모드가 정지된 후 충전 모드가 수행될 것이다.
한편 상기 음향 수신부(160)가 예약 청소 모드의 수행을 위한 '몇 시간 후 청소'라는 단어의 사용자의 음성, 또는 예약 청소 패턴의 특정 음향을 수신하면, 상기 제어부(C)는 예약 청소 모드가 수행되도록 상기 청소기(100)를 제어한다. 따라서 예약 청소 모드가 수행되어, 설정된 시간이 경과한 후 상기 청소기(100)에 의한 청소가 수행된다.
이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.
상술한 실시예에서는, 상기 청소기의 제어를 위한 음성 및 특정 음향의 예로, '청소', '정지', '충전', '몇 시간 후 청소' 등의 단어와 소정의 패턴의 박수 소리를 들었으나, 상기 청소기의 제어를 위한 음성이나 특정 음향이 이에 한정되지는 않는다.
또한 상술한 실시예는, 로봇 청소기를 예를 들어서 설명하였으나, 본 발명은 다른 종류의 이동형 로봇에도 적용 가능함은 물론이다. 예를 들면, 로봇형 의료기기의 경우에도 본 발명의 기술적 사상이 적용 가능함은 물론이다. 다만, 상술한 실시예에서의 '청소'라는 단어는 '진료'라는 단어로 대체되고, 이에는 사용자, 즉 환자의 진료를 위한 진료 모드가 할당될 수 있을 것이다. 그리고 로봇형 의료기기의 경우에는 상기 흡입 장치를 대신하여 사용자, 즉 환자의 진료를 위한 진료 장치가 구비될 것이다. 따라서 상기 흡입 장치 및 진료 장치는, 실질적으로 각 로봇의 목적이 되는 동작을 수행하는 동작 수행 장치라 칭할 수도 있다.

Claims (11)

  1. 이동을 위한 이동 장치;
    상기 이동 장치에 의하여 이동하는 과정 또는 이동한 후에 기설정된 목적을 위한 동작을 수행하는 동작 수행 장치;
    상기 이동 장치 및 동작 수행 장치 중 적어도 어느 하나의 동작을 위한 음향 신호를 수신하는 음향 수신부;
    상기 음향 수신부에 의한 음향 신호의 수신이 가능한지 여부를 표시하는 음향 수신 상태 표시부; 및
    상기 음향 수신부가 수신한 음향 신호에 따라서 상기 이동 장치 및 동작 수행 장치 중 적어도 어느 하나의 동작을 제어하고, 상기 음향 수신부에 의한 음향 신호의 수신이 가능한지 여부를 판단하여 상기 음향 수신 상태 표시부의 동작을 제어하는 제어부; 를 포함하고,
    상기 동작 수행 장치는,
    청소 모드에서 이물질을 흡입하는 흡입 장치이고,
    상기 제어부는,
    상기 음향 수신부가 수신한 음성을 변환한 텍스트가 기저장된 텍스트와 동일하거나, 상기 음향 수신부가 수신한 특정 패턴의 음향이 기저장된 패턴과 동일한 경우에는, 상기 이동 장치 및 흡입 장치 중 적어도 어느 하나가 동작 되도록 제어하며, 상기 음향 수신부가 수신한 음성 또는 특정 패턴의 음향에 따라서 상기 이동 장치 및 흡입 장치가 동작하는 청소 모드가 개시 또는 정지되도록 제어하고,
    상기 음향 수신 상태 표시부는,
    상기 음향 수신부의 음향 신호의 수신이 가능한 경우에는 점등되고, 상기 음향 수신부의 음향 신호의 수신이 불가능한 경우에는 소등되며, 상기 음향 수신부가 음향 신호를 수신 중인 경우에는 점멸되는 이동형 로봇.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 음향 수신부가 수신하는 음향 신호의 신호대 잡음비가 기설정된 기준 잡음비 이상이면 상기 음향 수신부의 음향 신호의 수신이 가능한 것으로 판단하고, 상기 음향 수신부가 수신하는 음향 신호의 신호대 잡음비가 상기 기준 잡음비 미만이면 상기 음향 수신부의 음향 신호의 수신이 불가능한 것으로 판단하는 이동형 로봇.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동 장치 및 흡입 장치를 포함하는 부품의 동작을 위한 전력을 제공하는 충전지를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 음향 수신부가 수신한 음성 또는 특정 패턴의 음향에 따라서 상기 충전지의 충전을 위하여 상기 이동 장치 및 흡입 장치가 동작하는 충 모드가 수행되도록 제어하는 이동형 로봇.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 청소 모드의 개시 및 정지와 상기 충전 모드의 수행을 위하여 상기 음향 수신부가 수신하는 음성이 서로 상이한 이동형 로봇.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 청소 모드의 개시 및 정지를 위하여 상기 음향 수신부가 수신하는 음향의 패턴은 동일하고,
    상기 충전 모드의 수행을 위하여 상기 음향 수신부가 수신하는 음향의 패턴은 상기 청소 모드의 개시 및 정지를 위하여 상기 음향 수신부가 수신하는 음향의 패턴과 상이한 이동형 로봇.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 청소 모드가 수행되지 않은 상태에서 상기 음향 수신부가 상기 청소 모드의 개시 및 정지를 위한 특정 패턴의 음향을 수신하면 상기 청소 모드가 개시되고, 상기 청소 모드의 수행되는 상태에서 상기 음향 수신부가 상기 청소 모드의 개시 및 정지를 위한 특정 패턴의 음향을 수신하면 상기 청소 모드가 정지되도록 상기 이동 장치 및 흡입 장치의 동작을 제어하는 이동형 로봇.
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