KR101311162B1 - 로봇용 타일 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 작업지시 코드와 위치 정보가 함께 인쇄된 타일 위를 로봇이 연속적으로 이동하면서 로봇의 작업을 지시하는 프로그래밍 방식에 사용되는 로봇용 타일에 관한 것이다.
본 발명은, 로봇용 타일에 있어서,
상기 로봇용 타일에는, 로봇이 수행해야 하는 작업을 나타내는 작업지시코드와, 타일에서의 위치를 나타내는 위치정보코드와, 로봇용 타일을 구별하는 이미지 또는 색깔이 인쇄되어 있으며;
상기 작업지시코드와 위치정보코드는 로봇에 설치된 하나 이상의 광학인식장치에 의해 인식되며;
로봇이 수행해야 하는 작업에 대응하도록 적어도 하나의 로봇용 타일들이 배치되어, 로봇이 이 로봇용 타일들 위를 이동하면서 상기 광학인식장치에 의해 작업지시코드 및 위치정보코드를 인식하여, 인식된 위치정보코드에 의해 로봇의 위치를 파악하고, 로봇용 타일로의 진입시의 위치정보코드의 위치값을 통해 로봇용 타일로의 진입방향을 파악하며, 파악된 로봇 타일로의 진입방향을 반영하여 인식된 작업지시코드에 대응하는 작업을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 로봇제어를 위한 미리 정해진 프로그래밍 과정 없이 새로운 작업을 바로 그 자리에서 추가하거나 변경할 수 있어 교육이나 게임 같은 다양한 용도로 활용할 수 있다.
본 발명은, 로봇용 타일에 있어서,
상기 로봇용 타일에는, 로봇이 수행해야 하는 작업을 나타내는 작업지시코드와, 타일에서의 위치를 나타내는 위치정보코드와, 로봇용 타일을 구별하는 이미지 또는 색깔이 인쇄되어 있으며;
상기 작업지시코드와 위치정보코드는 로봇에 설치된 하나 이상의 광학인식장치에 의해 인식되며;
로봇이 수행해야 하는 작업에 대응하도록 적어도 하나의 로봇용 타일들이 배치되어, 로봇이 이 로봇용 타일들 위를 이동하면서 상기 광학인식장치에 의해 작업지시코드 및 위치정보코드를 인식하여, 인식된 위치정보코드에 의해 로봇의 위치를 파악하고, 로봇용 타일로의 진입시의 위치정보코드의 위치값을 통해 로봇용 타일로의 진입방향을 파악하며, 파악된 로봇 타일로의 진입방향을 반영하여 인식된 작업지시코드에 대응하는 작업을 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 로봇제어를 위한 미리 정해진 프로그래밍 과정 없이 새로운 작업을 바로 그 자리에서 추가하거나 변경할 수 있어 교육이나 게임 같은 다양한 용도로 활용할 수 있다.
Description
본 발명은 작업지시 코드와 위치 정보가 함께 인쇄된 타일 위를 로봇이 연속적으로 이동하면서 로봇의 작업을 지시하는 프로그래밍 방식에 사용되는 로봇용 타일에 관한 것이다.
로봇제어를 위한 프로그래밍방식은 대개 PC을 이용하여 로봇을 제어하는 명령을 순차적으로 호출한 후에, 컴파일 과정을 거쳐 로봇의 내장 기억장치로 다운로드 한 후 실행하게 된다. 그리고, 실행 시에 문제점이 발견되면 수정하여 다시 컴파일 과정을 반복하게 된다.
그런데, 이러한 종래기술에서는 한번 실행된 후에는 작업의 순서를 바꾸거나 새로운 작업을 추가하기 위해서는 프로그램을 수정하고 다시 컴파일 과정을 수행해야 하므로 상당히 불편하다.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 감안하여, 작업지시 코드와 위치 정보가 함께 인쇄된 타일들 위를 로봇이 연속적으로 이동하면서 로봇의 작업을 지시하는 프로그래밍 방식에 사용되는 로봇용 타일을 제공한다.
이상과 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 로봇용 타일에 있어서,
상기 로봇용 타일에는, 로봇이 수행해야 하는 작업을 나타내는 작업지시코드와, 타일에서의 위치를 나타내는 위치정보코드와, 로봇용 타일을 구별하는 이미지 또는 색깔이 인쇄되어 있으며;
상기 작업지시코드와 위치정보코드는 로봇에 설치된 하나 이상의 광학인식장치에 의해 인식되며;
로봇이 수행해야 하는 작업에 대응하도록 적어도 하나의 로봇용 타일들이 배치되어, 로봇이 이 로봇용 타일들 위를 이동하면서 상기 광학인식장치에 의해 작업지시코드 및 위치정보코드를 인식하여, 인식된 위치정보코드에 의해 로봇의 위치를 파악하고, 로봇용 타일로의 진입시의 위치정보코드의 위치값을 통해 로봇용 타일로의 진입방향을 파악하며, 파악된 로봇 타일로의 진입방향을 반영하여 인식된 작업지시코드에 대응하는 작업을 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 로봇용 타일에는, 로봇이 수행해야 하는 작업을 나타내는 작업지시코드와, 타일에서의 위치를 나타내는 위치정보코드와, 로봇용 타일을 구별하는 이미지 또는 색깔이 인쇄되어 있으며;
상기 작업지시코드와 위치정보코드는 로봇에 설치된 하나 이상의 광학인식장치에 의해 인식되며;
로봇이 수행해야 하는 작업에 대응하도록 적어도 하나의 로봇용 타일들이 배치되어, 로봇이 이 로봇용 타일들 위를 이동하면서 상기 광학인식장치에 의해 작업지시코드 및 위치정보코드를 인식하여, 인식된 위치정보코드에 의해 로봇의 위치를 파악하고, 로봇용 타일로의 진입시의 위치정보코드의 위치값을 통해 로봇용 타일로의 진입방향을 파악하며, 파악된 로봇 타일로의 진입방향을 반영하여 인식된 작업지시코드에 대응하는 작업을 수행하는 것을 특징으로 한다.
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본 발명은 로봇제어를 위한 미리 정해진 프로그래밍 과정 없이 새로운 작업을 바로 그 자리에서 추가하거나 변경할 수 있어 교육이나 게임 같은 다양한 용도로 활용할 수 있다.
도1은 본 발명의 로봇용 타일의 전체적인 구성을 도시함.
도2는 본 발명의 로봇용 타일을 인쇄하는 방법을 도시함.
도3은 본 발명에서 주행을 나타내는 이미지가 인쇄된 로봇용 타일들을 도시함.
도4는 본 발명에서 도3의 주행용 타일을 배치한 제1실시예.
도5는 본 발명에서 도3의 주행용 타일을 배치한 제2실시예.
도6는 본 발명에 따른 직전용 타일과 회전용 타일을 도시함.
도7은 본 발명에서 회전타일에 인쇄된 위치정보코드와 해당 좌표를 도시함.
도8은 본 발명에서 진입방향에 따라 분면을 나누는 것을 도시함.
도9는 본 발명에서 작업지시코드가 각 변에 인쇄된 것을 도시함.
도10은 도9의 타일에서 진입방향에 따른 회전 방향을 도시함.
도11, 도12는 본 발명에서 직진타일들과 회전타일들을 결합한 다양한 경로를 도시함.
도13, 도14는 본 발명의 다른 적용예에서 타일들을 배치하는 것을 도시함.
도15는 본 발명에서 작업을 마친 후에 로봇 타일 밖으로 진출하는 상황을 도시함.
도16, 도17, 도18은 본 발명에서 진입 방향에 타일이 존재하지 않은 경우의 진출 작업을 도시함.
도19는 본 발명에서 작업지시코드와 위치정보코드가 분리된 영역에 인쇄된 경우를 도시함.
도20는 본 발명에서 작업지시코드와 위치정보코드가 교대로 인쇄된 경우를 도시함.
도2는 본 발명의 로봇용 타일을 인쇄하는 방법을 도시함.
도3은 본 발명에서 주행을 나타내는 이미지가 인쇄된 로봇용 타일들을 도시함.
도4는 본 발명에서 도3의 주행용 타일을 배치한 제1실시예.
도5는 본 발명에서 도3의 주행용 타일을 배치한 제2실시예.
도6는 본 발명에 따른 직전용 타일과 회전용 타일을 도시함.
도7은 본 발명에서 회전타일에 인쇄된 위치정보코드와 해당 좌표를 도시함.
도8은 본 발명에서 진입방향에 따라 분면을 나누는 것을 도시함.
도9는 본 발명에서 작업지시코드가 각 변에 인쇄된 것을 도시함.
도10은 도9의 타일에서 진입방향에 따른 회전 방향을 도시함.
도11, 도12는 본 발명에서 직진타일들과 회전타일들을 결합한 다양한 경로를 도시함.
도13, 도14는 본 발명의 다른 적용예에서 타일들을 배치하는 것을 도시함.
도15는 본 발명에서 작업을 마친 후에 로봇 타일 밖으로 진출하는 상황을 도시함.
도16, 도17, 도18은 본 발명에서 진입 방향에 타일이 존재하지 않은 경우의 진출 작업을 도시함.
도19는 본 발명에서 작업지시코드와 위치정보코드가 분리된 영역에 인쇄된 경우를 도시함.
도20는 본 발명에서 작업지시코드와 위치정보코드가 교대로 인쇄된 경우를 도시함.
먼저, 본 발명의 로봇용 타일의 전체적인 구성을 도1을 참고로 하여 설명하기로 한다.
로봇용 타일(1)의 윗면에는 로봇(이동로봇)(2)이 이동하면서 자신의 위치를 판독할 수 있도록 위치정보코드(3)가 안쪽에 인쇄되어 있다. 또한, 현재 타일 상에서 수행해야 하는 작업의 내용에 대한 작업지시코드(4)가 타일의 가장자리에 인쇄되어 있다. 그리고, 로봇용 타일(1)은 사용자가 로봇(2)에 작업을 지시하기 위해 사용하므로 누구나 쉽게 작업 내용을 판독 가능하도록 아이콘이나 사진 등의 타일 이미지(바탕 이미지) 또는 색깔이 인쇄되어 있다. 여기서 도1에서는 도면 작성의 편의상 이러한 이미지가 인쇄되어 있지 않지만 이하에서 설명하는 다른 도면에는 인쇄되어 있다.
위치정보 코드(3)와 작업지시코드(4)는 사용자의 눈에 잘 보이지 않게 미세 코드로 인쇄되고, 이러한 미세 코드를 눈에 보이지 않게 인쇄하는 방법은 주지의 종래기술을 사용하면 되는데, 로봇용 타일(1)은 도면 2와 같이 위치정보 코드(3)와 작업지시코드(4)의 미세 코드와 타일 이미지(5)를 함께 인쇄하여 제작한다. 이때, 미세 코드 이미지는 블랙(K)잉크로 인쇄하고 타일 이미지는 CMY(Cyan, Magenta, Yellow)잉크로 인쇄하면, 한번에 간단히 제작할 수 있다.
또한, 작업의 내용을 사람이 판독하기 쉽도록 도와주는 타일 이미지는 반드시 타일의 작업 코드별로 1:1로 대응하지 않아도 되고, 동일한 작업코드에 여러 타일 이미지를 대응하도록 할 수 있다. 예를 들면 로봇이 출입이 금지되는 지역을 의미하는 타일인 경우, 철조망이나 표지판 등으로 다양하게 연출 할 수 있다. 다만, 하나의 타일 이미지에 복수의 작업(코드)을 대응 시키면 타일간의 구별이 어렵게 되므로 피해야 한다. 만일, 타일의 작업을 색깔 등으로 쉽게 알 수 있다면 타일 이미지는 생략될 수도 있다.
그리고, 대개 로봇용 타일의 상면에 위치정보 코드와 작업지시 코드와 이미지/색깔을 인쇄하지만, 로봇용 타일의 하면에도 인쇄한다면, 로봇용 타일의 상면과 하면을 모두 사용 가능하므로, 필요한 로봇용 타일의 개수를 줄일 수 있고, 상하면을 상이하게 하거나 동일하게 인쇄할 수 있다.
로봇용 타일에 대한 실제 제작 예는 아래와 같다.
타일의 크기: 200 x 200mm(로봇의 크기에 따라 달라짐)
코드 영역의 넓이: 20 mm(가장자리)
주행 영역의 넓이: 160 x 160 mm(중심부)
타일의 두께: 2.0 mm.
재질: HARD BOARD PAPER
또한, 이동이 가능한 로봇(2)의 몸체에는 한 개 이상의 광학인식장치가 로봇용 타일(1)의 코드(위에서 설명한 블랙(K)잉크로 인쇄된 코드)를 판독하도록 설치되어 있다. 광학인식장치의 위치는 가능한 로봇의 진행하는 전면에 있어야 로봇용 타일(1)에 진입 후 최대한 빨리 판독이 이루어 질 수 있다. 만약 광학인식장치가 위치 값만 인식하고 방향정보를 가지지 못한다면 일정한 거리에 또 하나의 광학인식장치를 설치하여 방향 정보를 간접적으로 계산한다.
로봇(2)의 동작을 제어하는 제어앱(application s/w)는 로봇(2)이 작업을 시작하기 전에 미리 실행된다. 이때 제어앱은 광학인식장치가 작업지시코드(4)을 인식하면 이 작업지시코드(4)에 해당하는 단일의 작업을 수행하는 단순한 과정을 반복한다.
즉, 작업지시코드(4)가 직진이면 로봇용 타일(1) 위를 직진으로 이동해서 벗어나고, 작업지시코드가 90도 우회전이면 우회전해서 로봇용 타일(1)을 벗어난다.
단일 작업의 수는 타일의 종류만큼 미리 정의되는데, 만일 너무 작업의 종류가 많아 로봇(2)의 기억장치에 무리가 오거나, 아직 정의 되지 않은 작업용 타일이 있다면 원격 서버에서 이 작업지시 코드에 대응하는 작업을 찾아 다운로드하는 클라우드방식을 이용한다.
결국, 이하에서 구체적으로 설명하겠지만, 실행하고자 하는 작업이 인쇄된 하나 이상의 로봇용 타일(1) 위에 로봇(2)을 올려놓고(또는 이동시키고) 출발시키면, 그후에는 로봇(1)이 알아서 전체 작업을 수행하게 된다. 이때, 로봇용 타일(1)들을 배치하는 모양과 타일간의 상대위치에 따라 이동 경로 및 작업의 내용과 순서가 달라진다.
다음으로, 발명의 로봇용 타일의 배치와 로봇의 동작의 구체적인 실시예를 설명하기로 한다. 주행을 나타내는 이미지가 인쇄된 로봇용 타일들에 대해 살펴 본다.
도3에서는 간단히 4종의 로봇용 타일만을 예시하였지만, 실제로는 주행상태를 제어하는 "FAST", "SLOW"등을 포함하여 다양한 로봇용 타일이 정의될 수 있다. 로봇용 타일 내의 작업지시코드영역(4)에 있는 숫자는 코드넘버의 예시이다. 즉, 로봇주행 중 1003번의 명령코드를 만나면 우회전 타일임을 인식한다.
이제, 다섯 장의 로봇타일을 도4와 같이 배치한다. 로봇은 아래쪽에서 출발하여 "1003", "1001", "1004", "1002" 로봇용 타일 위를 주행하게 된다. 따라서 로봇은 1,2,3,4,5 순으로 각 로봇용 타일에 진입하는 순간, "우회전", "직진", "좌회전", "정지"을 자동적으로 수행한다.
이번에는 같은 로봇용 타일을 도면5와 같이 배치하면 로봇은 아래쪽에서 출발하여 "1004", "1001", "1003", "1002" 로봇용 타일 위를 주행하게 된다. 따라서 로봇은 1,4,3,2,5 순으로 로봇용 타일에 진입하면서, "좌회전", "직진", "우회전", "정지"을 자동적으로 수행하여 이전 작업과는 다른 장소에 정지하게 된다.
결국, 단순히 로봇용 타일의 상대적인 위치를 바꾸면 로봇 내부 프로그램의 수정 없이 새로운 경로가 생성되고 로봇은 이 경로상을 자동으로 주행한다.
이러한 특징은 작업을 변경함에 따라 PC을 이용하여 번거로운 편집과 수정 및 다운로드, 실행을 반복해야 하는 종래기술의 로봇프로그래밍환경과 달리 현장에서 간편하게 실시할 수 있다. 따라서 교실과 강당을 로봇 교육장으로 활용이 가능하여 언제, 어디서나 흥미로운 교육이 가능하다.
이상과 같은 주행용 타일 외에도 로봇 타일의 종류는 음악 켜기/끄기 같은 음악 명령타일, 삼거리, 사거리 같은 분기타일, 주사위던지기, 지나간 횟수 세기 등의 계산용 타일, 퀴즈내기 등의 미션 타일 등 교육적인 내용에 따라 적절히 정의할 수 있다.
다음으로, 단일 작업이지만 추가적인 정보를 필요로 하는 경우를 살펴 보기로 한다.
도6에 직진용 타일과 회전용 타일이 나타나 있는데, 회전용 타일은 방향전환을 지시하는 로봇용 타일이지만 우회전 또는 좌회전 타일처럼 작업지시코드만 인식하고 바로 작업을 수행하지 못한다. 왜냐하면 회전용 타일의 진입 방향에 따라 좌회전이 될 수도 우회전이 될 수도 있기 때문이다. 사람은 이미지를 보고 즉각 판단이 가능하지만 로봇은 작업지시코드인 "회전"명령으로는 정보가 부족하다. 이 경우, 타일에 완전히 진입하여 진입방향까지 인식한 후 비로소 방향전환을 시도하게 된다.
도7은 회전용 타일의 주행영역에 인쇄된 위치정보코드와 그에 해당하는 좌표를 나타낸다. 예를 들어 위치좌표가 (0,0)에서 (99,99)까지 인쇄되어 있다.
도8과 같이 4변에 해당하는 로봇의 진입방향에 따라 각각 1,2,3,4분 면으로 나눈다. 즉, 아래에서 중심으로 진입하면 1분 면으로 진입한다고 하고, 오른쪽에서 중심으로 진입하면 3분 면으로 진입한다고 정의한다. 이러한 진입 방향에 대한 추가 정보는 로봇이 타일 위를 진행하면서 바닥에 인쇄된 위치정보코드에서 위치좌표를 인식하여 판단한다. 만약 3분 면으로 진입한다면 회전용 타일은 실제로 좌회전을 수행해야 하고, 1분 면으로 진입한다고 판단되면 우회전을 한다.
도9는 위치정보코드에 의존하지 않고 각 변 마다 다른 작업지시코드를 인식하여 진입방향을 바로 판단하는 방식이다. 즉, 좌변과 상변에는 1102, 우변에는 1103, 하변에는 1101과 같이 서로 다른 작업코드를 인쇄하여 하나의 작업 타일을 제작한다. 이때, 작업지시코드 1101은 "진입 후 우회전하시오", 1103은 "진입 후 좌회전하시오", 그리고 작업코드 1102는 "진입 금지"을 의미한다. 이 방식의 장점은 로봇이 가장자리에 접근하는 순간에 즉시 작업 내용을 판단할 수 있다.
도10의 예처럼, 제 3분 면을 접근하는 경우, 1103코드가 인식되므로 이 지점에서 좌로 방향 전환한다. 마찬가지로 아래에서 위로 진입하는 경우, 즉 제 1분 면으로 진입하는 경우에는 작업지시코드가 1101이 인식되므로 바로 우회전 하게 된다. 한 타일당 최대 4개의 코드가 필요하지만 판단시점이 빠르고 제어 프로그램이 간단하다.
이러한 도8에 나타난 진입방향에 대한 추가적인 정보는 필요한 타일의 종류를 줄일 수 있다. 예를 들면, 같은 타일을 방향을 돌려서 재사용한다면, 단 두 종류의 주행타일로 어떠한 경로라도 만들 수 있다.
즉, 도11과 도12와 같이 직진용 타일과 회전용 타일의 두 종류의 타일을 가지고 조합하면 어떠한 형상의 경로라도 생성할 수 있게 된다.
다음으로, 본 발명의 로봇용 타일의 다른 적용예로서, 유아 교육에 적용하는 예를 설명하기로 한다.
엄마(선생님)가 아이에게 은행에 들러 돈을 찾고, 가게에 가서 딸기를 사오라는 심부름시키는 로봇활용 교육 앱을 알아보자.
먼저 엄마는 도13과 같이 적당한 위치에 집, 은행, 가게 등의 건물이 그려진 로봇용 타일을 배치한다. 이제, 아이는 집에서 은행을 거쳐 가게까지 간 다음 집으로 돌아갈 경로를 로봇용 타일을 사용하여 하나씩 배치하면 도14와 같이 된다.
그리고 나서 엄마가 로봇을 출발시킨다. 경로가 정확하게 은행으로 연결되면 성공적인 주행을 축하하는 이벤트를 로봇이 실행한다. 또한 로봇은 아이에게 은행의 역할과 ATM기계를 사용하는 법을 알려준다. 은행을 나온 로봇이 가게에 가기 위해 바닥의 주행 타일을 따라 이동한다. 가게에 가면 가지고 있는 돈에 알맞은 물건을 선택하여 구매한다. 엄마가 원하는 딸기를 사 가지고 집으로 귀가하면 미션이 종료된다.
이러한 방식을 이용하면, 야채가게, 은행, 생선가게, 버스정류소 등 모든 생활에 필요한 지식을 간단히 타일을 교체하여 확장할 수 있다. 클라우드 서버와 연동하여 오늘의 날씨에 따른 이벤트(비가 온다, 눈이 오고 있다) 등도 가능하다.
이제, 아이가 경로를 잘못 설정하여 로봇이 잘못된 경로라고 판단하는 방법에 대해 알아보자.
도15는 작업을 마치고 로봇용 타일 밖으로 진출하는 상황을 도시한다. 로봇이 타일 바깥으로 진출 시에 3 가지 상황에 직면하게 된다. 첫째, 진출 방향에 연속된 타일이 없는 경우, 둘째, 연결된 타일은 있지만 진입 가능한 입구가 아닌 경우, 마지막으로 연속된 타일이 있고 진입 가능한 입구와 연결된 경우이다. 세 번째인 정상적인 경로인 경우는 로봇은 이웃 타일로 이동하여 작업을 계속 수행하지만, 나머지 경우에는 로봇은 다음과 같은 진출 작업을 자동으로 수행한 후 잘못된 경로인지 아닌지를 판단한다.
도16은 진입 방향에 타일이 존재하지 않는 경우에 행하는 진출 작업의 예이다. 로봇은 진출 방향으로 전진하여 타일 바깥으로 몸체가 반 정도 벗어난 상황에서 어떤 코드도 감지되지 않은 경우, 연속된 타일이 존재하지 않는다고 판단한다. 이처럼 전진 방향으로 연속된 타일이 존재하지 않는 경우, 다시 타일의 중심으로 돌아와 좌 또는 우측 진출구를 조사한다. 좌측은 연속된 타일이 있지만 정상적인 입구가 아니므로 우측을 조사한다. 우측이 정상 경로임을 확인한 후 로봇은 최종적으로 오른쪽 타일로 진입한다.
전진 방향에 타일이 있지만 입구가 없을 경우, 역시 동일한 진출 작업을 실행한다. 도17에서 좌측은 타일이 없으므로 최종 경로로 로봇은 오른쪽 타일로 진입한다.
만일, 도18과 같이 양쪽에 정상적인 경로가 있다면 먼저 확인된 정상경로로 진입하게 된다. 미로 찾기와 같이 어느 쪽을 먼저 탐색할지는 로봇마다 다를 수 있다. 우측 우선 방식이라면 좌측을 탐색하지 않고 바로 오른편 타일로 진입하게 된다.
결국, 이러한 타일방식의 로봇 제어 방법은 로봇과 사람 사이의 소통을 매우 직관적이고 체험적으로 이루어지게 도와 준다.
본 발명을 이용한 기타 응용 사례를 몇 가지 열거한다.
타일 동화구연: 동화책 한 페이지를 로봇타일 하나씩 대응하여 제작한다. 이야기 순서를 맞추어 바닥에 로봇용 타일을 늘어 놓는다. 로봇이 타일 위를 이동 한 후 아이를 쳐다 보면서 재미있는 동작과 함께 이야기를 읽어 준다. 한 페이지의 동화구연이 끝나면 다음 타일로 이동한다. 아기가 이야기를 이해하면 스스로 타일을 조립하여 동화내용을 감상하도록 한다.
엄마와 숫자 놀이: 숫자 개념을 익힌다. 더하기일 경우 2+3 타일을 엄마가 깔면 아이는 5장의 직진 주행 타일을 찾아서 맞추어 놓는다. 로봇은 출발하면서 수식을 인식하여 결과 값을 계산한 후, 깔린 타일의 수를 하나씩 카운트하여 정답여부를 알려 준다.
로봇 경주: 같은 거리에 두고 여러 팀이 동시에 출발한다. 같은 수의 주행타일을 가지고 출발한 후 계속 전진하기 위해 이전에 사용한 타일을 릴레이 방식으로 앞으로 이동한다. 가장 먼저 목적지에 도착한 팀이 승리. 요령은 로봇이 마지막 타일을 지나기 전에 다른 타일을 이어 붙어야 하며, 목적지로 향한 방향을 잘 잡아야 한다
전시회 안내 로봇: 전시품을 따라 주행 타일을 깔고 전시품 앞에는 설명을 하는 작업지시타일을 둔다. 전시품에 따라 각기 다른 설명을 하므로 만약 전시물의 내용이 바뀌면 작업지시타일을 바꾸고, 전시물의 동선이 바뀌면 주행 타일을 재배치한다.
이제, 도19 와 도20을 참고로 하여 미세 코드를 영역을 나누어 인쇄하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
도1에서와 같이, 도19에서는 어떤 방향으로 로봇이 진입하더라도 즉시 인식이 가능하도록 타일의 가장자리를 따라 띠 모양으로 작업지시코드(4)가 인쇄되어 있다. 위치정보코드(3)는 내부의 영역에 현재 위치를 손쉽게 판단하도록 인쇄한다. 작업지시코드(4)는 영역 내에서 동일한 코드가 반복되지만, 위치정보코드(3)는 위치에 따라 서로 다른 값을 가지도록 인쇄한다. 위치정보코드(3)는 작업지시코드(4)와 코드번호가 겹치지 않으므로 로봇은 코드 값을 비교하여 주행 영역에 진입하였음을 알 수 있다. 예를 들면 주행 영역의 위치 코드 값은 모든 타일에 걸쳐 동일하게 1에서부터 999만 사용하고 작업지시코드는 1000이상의 값을 할당하면 된다.
도19에서 x표로 표시된 위치정보코드(3)에 대해 자세히 알아보자. 정확한 위치정보의 인식을 위해 수평과 수직좌표에 해당하는 코드를 주행 영역에 가능한 세밀하게 인쇄한다. 하나의 코드 값은 하나의 좌표에 해당하므로 코드 값을 알면 현재의 위치를 바로 알 수 있다. 코드 값과 위치의 관계는 좌표 테이블로 만들면 된다. 예를 들면, 코드 값 193은 테이블에 의해 위치 (5, 12)로 변환된다. 물론 코드 값을 수평방향으로 순차적으로 1식 증가하도록 한다면 테이블은 수평위치의 처음 코드 값만 알면 다음 위치는 1식 증가하여 계산하면 된다. 이 방법의 단점은 로봇을 중간에 올려 놓은 경우, 위치정보는 알지만 작업지시코드를 알지 못하여 다음 작업을 실행하지 못한다.
도20은 위치정보코드(3)와 작업지시코드(4)를 전체 영역에 번갈아 인쇄한 실시예이다. 이 방식은 타일 위의 어디에 올려놓아도 위치정보와 작업을 인식할 수 있다. 그러나 위치 정밀도가 반으로 줄어들게 된다.
타일상에 위치정보와 작업정보를 인쇄하는 방법은 이외도 여러 가지로 실시할 수 있지만 기본적인 개념은 동일하다. 일례로 복잡한 라인을 따라 곡선을 주행하는 따라가기 타일을 제작하는 경우, 라인을 중심으로 좌우로 영역을 나누어 인쇄하고 좌표 테이블 두 개에 각각의 위치정보를 기록한다면 복잡한 라인을 따라 이동할 수 있다. 즉, 라인의 좌측에 있다면 좌측 영역의 테이블에 코드가 존재하고, 우측에 있다면 우측 테이블에 코드가 존재한다. 로봇제어기는 로봇이 우측에 있다면 좌측으로 제어하고, 좌측에 있다면 우측으로 방향을 제어하면 어떤 알지 못하는 복잡한 라인이라도 따라가게 할 수 있다. 타일과 타일 사이의 이동은 제어앱이 자동으로 수행한다. 이때 타일과 타일 사이의 일정 영역에는 위치정보가 없을 수 있으므로 위치정보코드에 의존하지 않고 곧 바로 진행하면 된다.
Claims (6)
- 로봇용 타일에 있어서,
상기 로봇용 타일에는, 로봇이 수행해야 하는 작업을 나타내는 작업지시코드와, 타일에서의 위치를 나타내는 위치정보코드와, 로봇용 타일을 구별하는 이미지 또는 색깔이 인쇄되어 있으며;
상기 작업지시코드와 위치정보코드는 로봇에 설치된 하나 이상의 광학인식장치에 의해 인식되며;
로봇이 수행해야 하는 작업에 대응하도록 적어도 하나의 로봇용 타일들이 배치되어, 로봇이 이 로봇용 타일들 위를 이동하면서 상기 광학인식장치에 의해 작업지시코드 및 위치정보코드를 인식하여, 인식된 위치정보코드에 의해 로봇의 위치를 파악하고, 로봇용 타일로의 진입시의 위치정보코드의 위치값을 통해 로봇용 타일로의 진입방향을 파악하며, 파악된 로봇 타일로의 진입방향을 반영하여 인식된 작업지시코드에 대응하는 작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇용 타일. - 제1항에 있어서,
상기 작업지시코드가 상기 로봇용 타일의 가장자리에 인쇄되고, 상기 위치정보코드가 상기 작업지시코드의 내부에 인쇄되는 것을 특징으로 하는 로봇용 타일. - 제1항에 있어서,
상기 작업지시코드와 위치정보코드가 교대로 인쇄되는 것을 특징으로 하는 로봇용 타일. - 제1항에 있어서,
상기 작업지시코드와 위치정보코드와 이미지 또는 색깔이 로봇용 타일의 상면과 하면에 모두에 인쇄되어 있는 것을 특징으로 하는 로봇용 타일. - 제1항의 로봇용 타일을 연속으로 배치하여 작업을 지시하는 것을 특징으로 하는 로봇 제어 방법.
- 로봇용 타일에 있어서,
상기 로봇용 타일에는, 로봇이 수행해야 하는 작업을 나타내고 로봇용 타일로의 진입방향에 따라 상이한 값을 가지는 작업지시코드와, 타일에서의 위치를 나타내는 위치정보코드와, 로봇용 타일을 구별하는 이미지 또는 색깔이 인쇄되어 있으며;
상기 작업지시코드와 위치정보코드는 로봇에 설치된 하나 이상의 광학인식장치에 의해 인식되며;
로봇이 수행해야 하는 작업에 대응하도록 적어도 하나의 로봇용 타일들이 배치되어, 로봇이 이 로봇용 타일들 위를 이동하면서 상기 광학인식장치에 의해 작업지시코드 및 위치정보코드를 인식하여, 인식된 위치정보코드에 의해 로봇의 위치를 파악하고, 로봇용 타일로의 진입시의 작업지시코드를 통해 로봇용 타일로의 진입방향을 파악하며, 파악된 로봇 타일로의 진입방향을 반영하여 인식된 작업지시코드에 대응하는 작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇용 타일.
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