KR101398880B1 - 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇 및 그 제어 방법 - Google Patents

휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자가 착용한 경우에는 웨어러블 모드로 동작하고, 사용자가 착용하지 않은 경우에는 휴머노이드 모드로 동작하도록 한 것이다.
특히, 본 발명은 거동이 불편한 노약자가 웨어러블 로봇을 착용하고자 할 경우, 사용자가 스마트폰 등의 사용자단말기를 이용하여 간단히 호출하면, 웨어러블 로봇이 휴머노이드 기능을 이용하여 노약자가 있는 위치까지 이동할 수 있도록 함으로써, 다른 사람의 도움을 받지 않고서도 웨어러블 로봇의 착용과 보관을 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 사용자가 원하는 경우 스마트폰 등의 사용자단말기를 이용하여 원격제어가 가능하도록 함으로써, 자율주행(Autonomous)이 어려운 환경에서도 웨어러블 로봇을 쉽게 원하는 위치로 이동시킬 수 있는 장점이 있다.
따라서, 본 발명은 로봇분야, 특히 의료용 웨어러블 로봇 분야는 물론 이와 유사 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

Description

휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇 및 그 제어 방법{Wearable robot with humanoid function and control method of the same}
본 발명은 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자가 착용한 경우에는 웨어러블 모드로 동작하고, 사용자가 착용하지 않은 경우에는 휴머노이드 모드로 동작하도록 한 것이다.
특히, 본 발명은 거동이 불편한 노약자나 장애인이 웨어러블 로봇을 착용하고자 할 경우, 사용자가 스마트폰 등의 사용자단말기를 이용하여 간단히 호출하면, 웨어러블 로봇이 휴머노이드 기능을 이용하여 노약자가 있는 위치까지 이동할 수 있도록 한 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
로봇이라 함은, 스스로 보유한 능력에 의해 주어진 일을 자동으로 처리하거나 작동하는 기계, 또는 기계적 움직임과 행동을 수행할 수 있는 가시적 외형을 갖는 기계적 인공물을 말하는 것으로, 최근에는 특정한 기능을 수행하는 소프트웨어나 명령체제에 따라 작동하여 특정한 결과를 산출하는 것도 로봇이라고 부르고 있다.
로봇은 응용분야별로 산업용, 의료용, 우주용, 해저용 등으로 분류될 수 있고, 구조적특징별로는 사이보그, 안드로이드, 휴머노이드, 웨어러블 로봇 등으로 분류될 수 있다.
사이보그(Cyborg)는 "Cybernetic"과 "Organism"의 합성어로, 유기체로부터 뇌 이외의 신체기관을 기계로 개조한 경우를 말하고, 안드로이드(Android)는 인간을 닮은 것이라는 뜻의 그리스어에서 유래된 것으로, 인간과 같은 외관을 가지며 인간처럼 사고하고 행동하는 로봇을 말한다.
휴머노이드(Humanoid)는 안드로이드의 상위개념으로, 외형적으로 로봇임을 알아볼 수 있는 경우를 말하고, 웨어러블(Wearable) 로봇은 인체에 장착하여 사용되는 것을 말한다.
현재, 휴머노이드와 웨어러블 로봇의 경우에는 수술이나 재활훈련 등의 의료용과 군사용 및 산업용 등으로 개발되어 사용되고 있다.
이 중에서, 의료적인 목적으로 사용되는 웨어러블 로봇은, 주로 하지마비환자나 거동이 불편한 노인, 장애인 등이 원활하게 보행할 수 있도록 하기 위하여 사용되고 있으며, 대한민국 등록특허공보 제10-1099521호 "웨어러블 로봇보행 슈트"(이하, 선행기술이라 함)와 같이 사용자의 생체신호를 감지하여 분석하고, 분석된 정보에 기초하여 사용자의 움직임을 보조하도록 동작될 수 있다.
그러나, 선행기술을 포함한 대부분의 의료용 웨어러블 로봇의 경우, 사용자가 의료용 웨어러블 로봇을 사용하기 위해서는, 사용자가 직접 의료용 웨어러블 로봇이 보관 또는 거치된 장소까지 이동해야 하지만, 의료용 웨어러블 로봇이 거동이 불편한 노인이나 장애인 등을 위하여 사용되는 점을 고려하면 사용자가 직접 의료용 웨어러블 로봇이 있는 장소까지 이동하는 것은 어렵기 때문에, 다른 사람에게 도움을 받아야만 하며, 도움을 받을 사람이 없는 경우에는 의료용 웨어러블 로봇 자체를 착용하지 못하는 경우가 발생할 수 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1099521호 "웨어러블 로봇보행 슈트"
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 거동이 불편한 노약자나 장애인이 웨어러블 로봇을 착용하고자 할 경우, 스마트폰 등의 사용자단말기를 이용하여 간단히 호출하는 것으로, 웨어러블 로봇이 보관 또는 거치된 장소에서 사용자가 위치한 장소까지 스스로 이동할 수 있도록 한 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇 및 그 제어 방법을 제공하는데 목적이 있다.
이를 위하여, 본 발명은 사용자가 착용한 경우에는 웨어러블모드로 동작하고, 사용자가 착용하지 않은 경우에는 휴머노이드모드로 동작하도록 한 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇 및 그 제어 방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 센서를 이용하여 사용자의 착용여부를 로봇이 직접 판단하고, 판단결과에 따라 웨어러블모드와 휴머노이드모드를 자동으로 전환할 수 있도록 하며, 필요에 따라 사용자가 휴대하는 사용자단말기를 이용하여 원격제어할 수 있는 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇 및 그 제어 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇은, 인체의 하반신에 대응하여 동작되는 2족보행모듈; 사용자가 착용가능하도록 상기 2족보행모듈에 결합되고 일측에 사용자의 착용여부를 감지하는 착용감지센서가 구성되는 적어도 하나의 착용모듈; 및 상기 착용모듈의 착용감지센서를 통해 사용자의 착용여부를 판단하고, 사용자가 상기 착용모듈을 착용한 경우에는 웨어러블모드(Wearable mode)로 판단하고 사용자의 생체신호를 감지하여 사용자의 동작에 따라 상기 2족보행모듈의 동작을 제어하며, 사용자가 상기 착용모듈을 착용하지 않은 경우에는 휴머노이드모드(Humanoid mode)로 판단하여 지도기반주행(Map-based navigation)방식, 지도작성기반주행방식(Map building-based navigation), 사물인식주행방식 및 재귀반사광학주행방식 중 적어도 하나의 방식으로 사용자의 위치까지 이동하도록 상기 2족보행모듈의 동작을 제어하는 제어모듈을 포함한다.
또한, 상기 제어모듈은, 휴머노이드모드로 판단되면 저장된 휴머노이드모드 설정정보에 기초하여 상기 2족보행모듈의 제어정보를 휴머노이드 방식으로 설정하는 휴머노이드모드 설정부; 웨어러블모드 판단되면 저장된 웨어러블모드 설정정보에 기초하여 상기 2족보행모듈의 제어정보를 웨어러블 방식으로 설정하는 웨어러블모드 설정부; 및 상기 휴머노이드모드 설정부에 의해 설정된 휴머노이드 방식 또는 상기 웨어러블모드 설정부에 의해 설정된 웨어러블 방식으로 상기 2족보행모듈의 동작을 제어하는 로봇동작 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 로봇동작 제어부는, 상기 휴머노이드모드시, 저장된 디지털맵 및 카메라에 의해 촬영된 영상 중 적어도 하나에 기초하여 상기 지도기반주행방식, 지도작성기반주행방식, 사물인식주행방식 및 재귀반사광학주행방식 중 적어도 하나의 방식으로 상기 2족보행모듈의 움직임 및 이동경로를 설정하는 휴머노이드유닛(Unit); 상기 웨어러블모드시, 사용자의 생체신호를 감지하고 사용자의 동작에 따라 상기 2족보행모듈의 움직임 및 이동경로를 설정하는 웨어러블유닛; 및 상기 휴머노이드모드 또는 웨어러블모드에 대응하여 상기 휴머노이드 유닛 또는 웨어러블 유닛에서 설정된 상기 2족보행모듈의 움직임 및 이동경로에 따라 상기 2족보행모듈을 제어하는 구동제어유닛을 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동제어유닛은, 상기 휴머노이드모드에서는 상기 2족보행모듈의 각 관절구동모듈별로 설정된 최대동작범위 내에서 상기 2족보행모듈을 제어하고, 상기 웨어러블모드에서는 상기 2족보행모듈의 각 관절구동모듈별로 사용자의 신체조건에 대응하여 설정된 제한동작범위 내에서 상기 2족보행모듈을 제어할 수 있다.
또한, 로봇의 전방을 포함하는 주변환경을 촬영하는 촬영모듈; 및 사용자단말기와 무선으로 데이터를 송수신하는 무선통신모듈을 더 포함하고, 상기 제어모듈은, 상기 촬영모듈에서 촬영된 영상을 상기 무선통신모듈을 통해 상기 사용자단말기로 전송하고, 상기 무선통신모듈로 수신되는 이동방향데이터에 기초하여 상기 2족보행모듈의 동작을 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇의 제어 방법은, 사용자의 로봇착용여부를 확인하며, 미착용시 휴머노이드모드(Humanoid mode)를 선택하고, 착용시 웨어러블모드(Wearable mode)를 선택하는 모드선택단계; 상기 모드선택단계에서 선택된 모드에 대응하여 로봇의 각 관절구동모듈별 동작범위를 포함하는 로봇의 제어정보를 설정하는 모드설정단계; 및 상기 모드설정단계에서 설정된 제어정보에 기초하여, 상기 휴머노이드모드시 현재위치에서 사용자위치까지 이동하도록 상기 로봇을 제어하고, 상기 웨어러블모드시 사용자의 생체신호에 따라 상기 로봇을 제어하는 로봇동작 제어단계를 포함한다.
또한, 상기 로봇동작 제어단계는, 상기 휴머노이드모드가 선택되면 현재 로봇이 위치한 지역의 디지털맵을 호출하는 디지털맵 호출과정; 상기 로봇의 현재위치 및 사용자위치를 확인하여 상기 디지털맵에 매핑하는 위치확인과정; 상기 로봇의 현재위치에서 사용자위치까지의 이동경로를 상기 디지털맵 상에서 설정하는 이동경로 설정과정; 및 지도기반주행방식(Map-based navigation)에 기초하여 상기 이동경로를 따라 이동하도록 상기 로봇을 제어하는 로봇제어과정을 포함할 수 있다.
또한, 상기 로봇동작 제어단계는, 상기 휴머노이드모드가 선택되면 상기 로봇의 현재위치와 사용자위치를 확인하는 위치확인과정; 상기 로봇에 구성된 카메라를 통해 주변환경의 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 영상인식처리하여 디지털맵을 생성하는 디지털맵 생성과정; 상기 현재위치에서 사용자위치로 이동하면서, 상기 카메라로 촬영된 영상을 지속적으로 영상처리하고 디지털맵을 확장하는 디지털맵 확장과정; 및 지도작성기반주행(Map building-based navigation)방식에 기초하여 상기 사용자위치까지 이동하도록 상기 로봇을 제어하는 로봇제어과정을 포함할 수 있다.
또한, 상기 로봇동작 제어단계는, 상기 휴머노이드모드가 선택되면 상기 로봇의 현재위치와 사용자위치를 확인하는 위치확인과정; 상기 로봇에 구성된 카메라를 통해 주변환경의 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 영상인식처리하여 객체를 확인하는 객체확인과정; 상기 객체의 특성정보를 추출하고 객체를 종류별로 구분하는 객체판별과정; 및 사물인식주행방식에 기초하여 상기 사용자위치까지 이동하도록 상기 로봇을 제어하는 로봇제어과정을 포함할 수 있다.
또한, 상기 로봇동작 제어단계는, 상기 휴머노이드모드가 선택되면 사용자의 위치를 확인하는 사용자위치 확인과정; 상기 로봇에 구성된 카메라를 통해 주변환경의 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 영상인식처리하여 반사패턴을 확인하는 반사패턴 획득과정; 상기 반사패턴의 위치에 기초하여 현재 로봇의 위치를 확인하는 로봇위치 확인과정; 및 재귀반사광학주행방식에 기초하여 상기 사용자위치까지 이동하도록 상기 로봇을 제어하는 로봇제어과정을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇은, 모드선택신호를 수신하는 선택모드 입력부; 상기 선택모드 입력부로 입력된 모드선택신호를 확인하여 선택된 모드로 전환하는 모드전환부; 상기 모드전환부로부터 휴머노이드모드 전환요청이 수신되면, 저장된 휴머노이드모드 설정정보에 기초하여 로봇의 제어정보를 휴머노이드 방식으로 설정하는 휴머노이드모드 설정부; 상기 모드전환부로부터 웨어러블모드 전환요청이 수신되면, 저장된 웨어러블모드 설정정보에 기초하여 로봇의 제어정보를 웨어러블 방식으로 설정하는 웨어러블모드 설정부; 및 상기 휴머노이드모드 설정부에 의해 설정된 휴머노이드 방식 또는 상기 웨어러블모드 설정부에 의해 설정된 웨어러블 방식으로 로봇의 동작을 제어하는 로봇동작 제어부를 포함한다.
또한, 상기 로봇동작 제어부는, 로봇의 자율주행(Autonomous)에 관여하는 구성들을 포함하는 휴머노이드유닛(Unit); 생체신호와 연동되는 구성들을 포함하는 웨어러블유닛; 및 로봇의 움직임에 대응하는 구성들을 제어하고, 선택모드에 대응하여 상기 휴머노이드유닛 및 웨어러블유닛과 선택적으로 연동되는 구동제어유닛을 포함할 수 있다.
또한, 상기 휴머노이드유닛은, 로봇의 전방을 포함하는 주변환경이 촬영된 영상을 수신하는 영상수신블록; 상기 영상수신블록에서 촬영된 영상을 영상인식처리하여 영상에 포함된 객체정보를 추출하는 영상처리블록; 상기 영상처리블록에서 추출된 객체정보에 기초하여 로봇의 현재위치를 확인하는 위치확인블록; 및 상기 위치확인블록에서 확인된 현재위치로부터, 사용자에 의해 설정되어 저장되거나 외부로부터 수신된 사용자위치까지의 이동경로를 설정하는 이동경로 설정블록을 포함할 수 있다.
또한, 상기 휴머노이드유닛은, 상기 영상처리블록에서 추출된 객체정보에 기초하여 장애물을 감지하는 장애물 감지블록; 및 상기 장애물 감지모듈에서 감지된 장애물의 위치를 확인하여 회피경로를 설정하는 회피경로 설정블록을 더 포함하고, 상기 이동경로 설정블록은, 이동경로에 장애물이 존재하는 경우, 상기 회피경로 설정블록에서 설정된 회피경로를 적용하여 현재위치로부터 사용자위치까지의 이동경로를 재설정할 수 있다.
또한, 상기 휴머노이드유닛은, 로봇의 전방을 포함하는 주변환경을 촬영하는 영상수신블록; 상기 영상수신블록으로 수신된 영상을 데이터전송이 가능하도록 영상인식처리하는 영상처리블록; 및 상기 영상처리블록에서 처리된 영상을 사용자단말기로 전송하고, 상기 사용자단말기로부터 로봇의 이동방향데이터를 수신하여 상기 구동제어유닛으로 전송하는 데이터 송수신블록을 포함할 수 있다.
상기와 같은 해결수단에 의해, 본 발명은 거동이 불편한 노약자나 장애인이, 다른 사람의 도움을 받지 않고서도 웨어러블 로봇의 착용과 보관을 용이하게 할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명은 휴머노이드모드에서 사용자가 스마트폰 등의 사용자단말기를 이용하여 간단히 호출하면, 웨어러블 로봇이 보관 또는 거치된 장소에서 사용자가 위치한 장소까지 스스로 이동할 수 있도록 함으로써, 사용상의 편리성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 웨어러블 로봇이 현재 위치에서 사용자가 있는 위치까지 이동함에 있어, 로봇이 위치한 주변환경에 따라 지도기반주행방식, 지도작성기반주행방식, 사물인식주행방식 및 재귀반사광학주행방식 등으로 이동할 수 있도록 함으로써, 다양한 실내(또는 일정한 범위의 실외)환경에서도 효율적으로 이동할 수 있도록 하는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 사용자가 원하는 경우 스마트폰 등의 사용자단말기를 이용하여 원격제어가 가능하도록 함으로써, 자율주행(Autonomous)이 어려운 환경에서도 웨어러블 로봇을 쉽게 원하는 위치로 이동시킬 수 있는 장점이 있다.
따라서, 본 발명은 로봇분야, 특히 의료용 웨어러블 로봇 분야는 물론 이와 유사 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇에 대한 일 실시예를 설명하는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇의 제어 방법에 대한 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 3은 도 2의 단계 "S300"에 대한 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 4는 도 2의 단계 "S300"에 대한 다른 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 5는 도 2의 단계 "S300"에 대한 또 다른 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 6은 도 2의 단계 "S300"에 대한 또 다른 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 7은 도 1에 나타난 제어모듈의 일 실시예를 설명하는 블록도이다.
도 8은 도 7에 나타난 휴머노이드유닛의 일 실시예를 설명하는 블록도이다.
도 9는 본 발명에 의한 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇에 대한 다른 일 실시예를 설명하는 사시도이다.
도 10은 도 7에 나타난 휴머노이드유닛의 다른 일 실시예를 설명하는 블록도이다.
본 발명에 따른 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇 및 그 제어 방법에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇에 대한 일 실시예를 설명하는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇(A)은 2족보행모듈(100), 착용모듈(200) 및 제어모듈(300)을 포함한다.
2족보행모듈(100)은 인체의 하반신에 대응하여 동작되는 것으로, 인체의 관절에 해당하는 관절구동모듈(111 내지 114)(121 내지 124)의 동작에 의해 움직임 및 이동이 제어될 수 있다. 여기서, 2족보행모듈(100)은 사용자의 신체조건, 사용목적 등에 따라 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 사용자의 생체신호를 감지하는 센서 등의 구성 및 각 관절구동모듈(111 내지 114)(121 내지 124)의 동작 알고리즘 등도 당업자의 요구에 따라 다양하게 적용될 수 있으므로, 특정한 것에 한정하지 않는다.
착용모듈(200)은 사용자가 착용가능하도록 2족보행모듈(200)에 결합되는 것으로, 사용자의 허리에 착용하는 허리착용밴드(210) 및 사용자의 발목에 착용하는 발목착용밴드(220)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 착용모듈(200)에는 사용자의 착용여부를 감지하기 위한 착용감지센서(211)(221)가 구성될 수 있다. 여기서, 착용감지센서(211)(221)는 접촉감지센서, 압력센서 등 다양한 센서로 구성될 수 있고, 센서의 특성에 따라 착용모듈(200)의 허리착용밴드(210) 및 발목착용밴드(220)에 다양하게 설치될 수 있다.
또한, 상기한 2족보행모듈(100)의 각 구성 및 착용모듈(200)의 착용감지센서(211)(221)는 제어모듈(300)과의 데이터송수신을 위하여 전기적으로 연결되며, 각 구성들간 전기적 연결관계는 특정하게 한정하지 않음은 물론이다.
제어모듈(300)은 착용모듈(200)의 착용감지센서(211)(221)를 통해 사용자의 착용여부를 판단하고, 착용여부에 따라 웨어러블모드(Wearable mode) 또는 휴머노이드모드(Humanoid mode)로 동작될 수 있다.
예를 들어, 제어모듈(300)은 사용자가 착용모듈(200)을 착용한 경우, 웨어러블모드로 판단하고 사용자의 생체신호를 감지하여 사용자의 동작에 따라 2족보행모듈(100)의 동작을 제어할 수 있다.
다른 예로, 제어모듈(300)은 사용자가 착용모듈(200)을 착용하지 않은 경우, 휴머노이드모드로 판단하고 사용자의 호출에 따라 현재 위치에서 사용자의 위치까지 이동하도록 2족보행모듈(100)의 동작을 제어할 수 있다.
이때, 제어모듈(300)은 지도기반주행(Map-based navigation)방식, 지도작성기반주행방식(Map building-based navigation), 사물인식주행방식 및 재귀반사광학주행방식 중 적어도 하나의 방식으로 2족보행모듈(100)의 동작을 제어할 수 있다.
지도기반주행방식은 사전에 제작된 디지털맵을 이용하여 주행하는 방식으로, 무선기반의 위치인식을 통해 디지털맵에 현재 로봇의 위치를 매핑한 후 이동이 가능한 영역에 대하여 이동경로를 설정할 수 있다.
지도작성기반주행방식은 로봇이 미지의 환경에 대한 센싱정보를 바탕으로 주행에 필요한 디지털맵을 스스로 작성하면서 주행하는 방식으로, 주로 SLAM(Simultaneous Localization And Mapping) 이론이 적용되고 있다.
사물인식주행방식은 디지털맵을 이용하지 않는 방식 중 하나로, 로봇에 구성된 센서들을 이용하여 주위 사물을 인식하고 로봇의 움직임과 이동방향을 결정하여 주행하는 방식이다.
재귀반사광학주행방식도 디지털맵을 이용하지 않는 방식 중 하나이며, 주변환경 내에 설치된 랜드마크(Landmark)나 반사패턴을 감지하여 주행하는 방식이다.
한편, 2족보행모듈(100)은 휴머노이드모드에서 각 관절구동모듈(111 내지 114)(121 내지 124)의 동작범위를 최대한으로 활용하여 동작함으로써, 사용자의 위치까지 신속하게 이동하도록 동작될 수 있으며, 웨어러블모드에서는 사용자의 신체조건에 대응하여 제한된 동작범위로 동작함으로써, 사용자의 안전을 충분히 확보하도록 함이 바람직하다.
이를 위하여, 제어모듈(300)은 도 7에 나타난 바와 같이, 휴머노이드모드 설정부(330), 웨어러블모드 설정부(340) 및 로봇동작 제어부(350)를 포함할 수 있다.
휴머노이드모드 설정부(330)는, 현재 선택된 모드가 휴머노이드모드로 판단되면 저장된 휴머노이드모드 설정정보에 기초하여, 2족보행모듈(100)의 제어정보를 휴머노이드 방식으로 설정할 수 있다.
웨어러블모드 설정부(340)는, 현재 선택된 모드가 웨어러블모드 판단되면 저장된 웨어러블모드 설정정보에 기초하여, 2족보행모듈(100)의 제어정보를 웨어러블 방식으로 설정할 수 있다.
또한, 휴머노이드모드 설정부(330) 및 웨어러블모드 설정부(340)는 각 모드가 선택된 경우에만 동작되도록 제어될 수 있으며, 동작시 설정정보에 따라 모든 데이터를 로봇동작 제어부에 재설정하거나, 데이터를 재설정하지 않고 로봇동작 제어부(350)와 연동하여 동작될 수 있다.
로봇동작 제어부(350)는 설정된 휴머노이드 방식 또는 웨어러블 방식에 따라, 2족보행모듈(100)의 동작을 제어할 수 있다.
이를 위하여, 로봇동작 제어부(350)는 휴머노이드유닛(Unit)(350a), 웨어러블유닛(350b) 및 구동제어유닛(350c)을 포함할 수 있다.
휴머노이드유닛(350a)은 휴머노이드모드시, 저장된 디지털맵 및 카메라에 의해 촬영된 영상 중 적어도 하나에 기초하여 지도기반주행방식, 지도작성기반주행방식, 사물인식주행방식 및 재귀반사광학주행방식 중 적어도 하나의 방식으로 2족보행모듈(100)의 움직임 및 이동경로를 설정할 수 있다.
웨어러블유닛(350b)은 웨어러블모드시, 사용자의 생체신호를 감지하고 사용자의 동작에 따라 2족보행모듈(100)의 움직임 및 이동경로를 설정할 수 있다.
구동제어유닛(350c)은 휴머노이드 유닛(350a) 또는 웨어러블 유닛(350b)에서 설정된 2족보행모듈(100)의 움직임 및 이동경로에 따라, 관절구동모듈(111 내지 114)(121 내지 124)을 포함하여 2족보행모듈(100)의 각 구성들의 동작을 제어할 수 있다.
특히, 구동제어유닛(350c)은 상기한 바와 같이, 휴머노이드모드에서는 2족보행모듈(100)의 각 구성들을 설정된 최대동작범위 내에서 제어함으로써, 사용자의 위치까지 신속하게 이동할 수 있고, 웨어러블모드에서는 2족보행모듈(100)의 각 구성들을 사용자의 신체조건에 대응하여 설정된 제한동작범위 내에서 제어함으로써, 사용자의 안전을 충분히 확보할 수 있다.
도 2는 본 발명에 의한 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇의 제어 방법에 대한 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 제어모듈(300)은 사용자의 로봇착용여부를 확인하며, 미착용시 휴머노이드모드를 선택하고, 착용시 웨어러블모드를 선택한다(단계 S100). 물론, 각 모드는 웨어러블 로봇(A)과 무선통신이 가능한 사용자단말기로도 변경할 수 있도록 할 수 있으며, 웨어러블 로봇(A)이 보관 또는 거치된 상태를 대기모드로 설정할 수도 있다. 다시 말해, 웨어러블 로봇(A)이 대기모드인 상태에서, 사용자가 사용자단말기를 이용하여 웨어러블 로봇(A)을 호출하면, 웨어러블 로봇(A)은 휴머노이드모드로 변경되어 사용자가 있는 위치까지 이동하며, 이후 사용자가 웨어러블 로봇(A)을 착용하면 웨어러블모드로 변환될 수 있다.
제어모듈(300)은 모드선택단계(단계 S100)에서 선택된 모드에 대응하여, 로봇의 각 관절구동모듈별 동작범위를 포함하는 로봇(또는 2족보행모듈)의 제어정보를 설정한다(단계 S200).
제어정보의 설정이 완료되면, 제어모듈(300)은 모드설정단계(단계 S200)에서 설정된 제어정보에 기초하여, 휴머노이드모드시 현재위치에서 사용자위치까지 이동하도록 웨어러블 로봇(A)을 제어하고, 웨어러블모드시 사용자의 생체신호에 따라 웨어러블 로봇(A)을 제어한다(단계 S300).
도 3은 도 2의 단계 "S300"에 대한 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 제어모듈(300)은 로봇동작 제어단계(단계 S300)에서 휴머노이드모드가 선택되면, 현재 웨어러블 로봇(A)이 위치한 지역의 디지털맵을 호출할 수 있고(과정 S311), 웨어러블 로봇(A)의 현재위치 및 사용자위치를 확인하여 디지털맵에 매핑할 수 있다(과정 S312). 여기서, 웨어러블 로봇(A)의 현재위치는 GPS, IGPS(Indoor GPS) 등의 위치기반시스템으로부터 획득할 수 있으며, 사용자의 위치는 사용자가 착용하고 있는 GPS수신기 또는 위치추적기능이 탑재된 사용자단말기를 통해 획득할 수 있다. 또한, 위치정보와 디지털맵의 매핑은 상대위치정보 또는 절대위치정보 등을 이용하여 수행될 수 있다.
디지털맵 상에서 웨어러블 로봇(A)의 현재위치와 사용자의 위치가 매핑되면, 제어모듈(300)은 웨어러블 로봇(A)의 현재위치에서 사용자위치까지의 이동경로를 디지털맵 상에서 설정할 수 있다(과정 S313). 이를 위하여, 디지털맵에는 각 객체들이 이동가능한 객체(또는 객체에 의해 형성된 영역)와 이동이 불가능한 객체(또는 객체에 의해 형성된 영역)로 구분되어 제작됨이 바람직하다.
이후, 제어모듈(300)은 지도기반주행방식(Map-based navigation)에 기초하여 설정된 이동경로를 따라 이동하도록 로봇을 제어할 수 있다(과정 S314). 여기서, 지도기반주행방식은 그 기본개념을 유지하면서 부분적으로 변경될 수 있으며, 이하에서 설명될 지도작성기반주행방식, 사물인식주행방식 및 재귀반사광학주행방식도 동일함은 물론이다.
도 4는 도 2의 단계 "S300"에 대한 다른 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 제어모듈(300)은 로봇동작 제어단계(단계 S300)에서 휴머노이드모드가 선택되면, 웨어러블 로봇(A)의 현재위치와 사용자위치를 확인할 수 있으며(과정 S321), 웨어러블 로봇(A)에 구성된 카메라를 통해 주변환경의 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 영상인식처리하여 디지털맵을 생성할 수 있다(과정 S322). 이때, 디지털맵을 생성하기 위해 촬영되는 영상은 입체영상을 포함할 수 있으며, 입체영상은 스테레오(Stereo)카메라에 의해 촬영될 수 있다.
이후, 제어모듈(300)은 현재위치에서 사용자위치로 이동하면서, 카메라로 촬영된 영상을 지속적으로 영상처리하고 디지털맵을 확장할 수 있다(과정 S323).
제어모듈(300)은 이러한 과정을 통해, 지도작성기반주행(Map building-based navigation)방식으로 사용자위치까지 이동하도록 웨어러블 로봇(A)을 제어할 수 있다(과정 S324).
도 5는 도 2의 단계 "S300"에 대한 또 다른 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 제어모듈(300)은 로봇동작 제어단계(단계 S300)에서 휴머노이드모드가 선택되면, 웨어러블 로봇(A)의 현재위치와 사용자위치를 확인할 수 있고(과정 S331), 웨어러블 로봇(A)에 구성된 카메라를 통해 주변환경의 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 영상인식처리하여 객체를 확인할 수 있다(과정 S332). 이때, 객체는 벽 등의 구조물객체와 책상 등의 고정객체 및 사람 등의 유동객체로 구분될 수 있다. 그리고, 유동객체의 경우 웨어러블 로봇(A)과의 거리 및 상대속도 등을 확인하여 이동경로 또는 회피경로를 설정할 수 있다.
제어모듈(300)은 상기와 같이 구분된 객체의 특성정보를 추출하여 객체를 종류별로 구분할 수 있으며(과정 S333), 사물인식주행방식에 기초하여 사용자위치까지 이동하도록 웨어러블 로봇(A)을 제어할 수 있다(과정 S334).
도 6은 도 2의 단계 "S300"에 대한 또 다른 일 실시예를 설명하는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 제어모듈(300)은 로봇동작 제어단계(단계 S300)에서 휴머노이드모드가 선택되면, 사용자의 위치를 확인할 수 있고(과정 S341), 웨어러블 로봇(A)에 구성된 카메라를 통해 주변환경의 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 영상인식처리하여 미리 설치된 반사패턴을 확인할 수 있다(과정 S341).
또한, 제어모듈(300)은 반사패턴의 위치에 기초하여 현재 로봇의 위치를 확인할 수 있고(과정 S343), 재귀반사광학주행방식에 기초하여 사용자위치까지 이동하도록 웨어러블 로봇(A)을 제어할 수 있다(과정 S344).
도 7은 도 1에 나타난 제어모듈의 일 실시예를 설명하는 블록도이다.
도 7을 참조하면, 제어모듈(300)은 선택모드입력부(310), 모드전환부(320), 휴머노이드모드 설정부(330), 웨어러블모드 설정부(340), 로봇동작 제어부(350) 및 설정정보 저장부(360)를 포함한다.
선택모드 입력부(310)는 사용자단말기 또는 착용감지센서(211)(221)로부터 모드선택신호를 수신하는 것으로, 사용자단말기로부터는 호출신호를 휴머노이드모드로 변경하는 모드선택신호로 수신할 수 있고, 착용감지센서(211)(221)는 착용된 상태를 웨어러블모드로 변경하는 모드선택신호로 수신할 수 있다.
모드전환부(320)는 선택모드 입력부(310)로 입력된 모드선택신호를 확인하여 선택된 모드로 전환하는 것으로, 선택모드에 따라 휴머노이드모드 설정부(330) 또는 웨어러블모드 설정부(340)를 활성화시킬 수 있다.
휴머노이드모드 설정부(330)는 모드전환부(320)로부터 휴머노이드모드 전환요청이 수신되면, 설정정보 저장부(360)에 저장된 휴머노이드모드 설정정보에 기초하여 웨어러블 로봇(A)의 제어정보를 휴머노이드 방식으로 설정할 수 있다.
웨어러블모드 설정부(340)는 모드전환부(320)로부터 웨어러블모드 전환요청이 수신되면, 설정정보 저장부(360)에 저장된 웨어러블모드 설정정보에 기초하여 웨어러블 로봇(A)의 제어정보를 웨어러블 방식으로 설정할 수 있다.
로봇동작 제어부(350)는 휴머노이드모드 설정부(330)에 의해 설정된 휴머노이드 방식, 또는 웨어러블모드 설정부(340)에 의해 설정된 웨어러블 방식으로 웨어러블 로봇(A)의 동작, 구체적으로는 웨어러블 로봇(A)의 각 구성들을 제어할 수 있다.
또한, 로봇동작 제어부(350)는 로봇의 자율주행(Autonomous)에 관여하는 구성들을 포함하는 휴머노이드유닛(Unit)(350a), 생체신호와 연동되는 구성들을 포함하는 웨어러블유닛(350b) 및 로봇의 움직임에 대응하는 구성들을 제어하고, 선택모드에 대응하여 휴머노이드유닛(350a) 및 웨어러블유닛(350b)과 선택적으로 연동되는 구동제어유닛(350c)을 포함할 수 있다.
설정정보 저장부(360)는 각 모드별 웨어러블 로봇(A)의 동작정보를 저장하는 것으로, 설정정보는 관절구동모듈(111 내지 114)(121 내지 124)의 동작범위 등을 포함할 수 있다.
도 8은 도 7에 나타난 휴머노이드유닛의 일 실시예를 설명하는 블록도이다.
도 8을 참조하면, 휴머노이드유닛(350a)은 영상수신블록(351), 영상처리블록(352), 위치확인블록(353), 이동경로 설정블록(354), 디지털맵 저장블록(355), 장애물 감지블록(356) 및 회피경로 설정블록(357)을 포함할 수 있다.
영상수신블록(351)은 로봇의 전방을 포함하는 주변환경이 촬영된 영상을 수신할 수 있다. 여기서, 촬영된 영상은 각 객체들의 3차원 거리정보 등을 추출하기 위하여 입체영상으로 영상수신블록(351)에 수신됨이 바람직하다.
영상처리블록(352)은 영상수신블록(351)에서 촬영된 입체영상을 영상인식처리하여 객체별로 좌측영상과 우측영상을 비교하고, 영상내 객체의 위치차이에 따라 웨어러블 로봇(A)의 위치에서 해당 객체까지의 거리 및 객체의 크기 등의 객체정보를 추출할 수 있다.
위치확인블록(353)은 영상처리블록(352)에서 추출된 객체정보에 기초하여 웨어러블 로봇(A)의 현재위치를 확인할 수 있다. 예를 들어, 지도기반주행방식 또는 지도작성기반주행방식의 경우 디지털맵의 객체정보와 영상처리된 객체정보를 비교하여 특정 객체의 위치를 확인하고, 해당 객체와 웨어러블 로봇(A)의 상대적인 위치정보를 반영하여 디지털맵 상에서 웨어러블 로봇(A)의 현재위치를 확인할 수 있다. 다른 예로, 재귀반사광학주행방식의 경우 영상에 포함된 반사패턴을 확인하고, 반사패턴과 웨어러블 로봇(A)의 상대적인 위치정보를 통해 웨어러블 로봇(A)의 현재위치를 확인할 수 있다.
이동경로 설정블록(354)는 위치확인블록(353)에서 확인된 현재위치로부터, 사용자에 의해 설정되어 저장되거나 외부로부터 수신된 사용자위치까지의 이동경로를 설정할 수 있다. 여기서, 이동경로는 최적화된 하나의 이동경로만을 설정하지 않고, 웨어러블 로봇(A)이 위치한 주변환경에 따라 복수개의 이동경로를 설정하여, 웨어러블 로봇(A)이 주변의 상황(예를 들어, 장애물 감지 등)에 따라 다양하게 이동하도록 설정할 수 있다.
디지털맵 저장블록(355)은 특정지역의 디지털맵을 미리 저장하거나, 외부의 광역공간매핑시스템 등으로부터 디지털맵을 전송받아 저장할 수 있다.
장애물 감지블록(356)은 영상처리블록(352)에서 추출된 객체정보에 기초하여 장애물을 감지하는 것으로, 장애물의 위치, 크기, 형태, 이동속도 및 웨어러블 로봇과의 상대속도 등을 추출할 수 있다.
회피경로 설정블록(357)은 장애물 감지모듈(356)에서 감지된 장애물의 위치를 확인하여 회피경로를 설정하는 것으로, 장애물의 위치 이외에도 장애물의 크기, 형태, 이동속도 및 웨어러블 로봇과의 상대속도를 반영하여 회피경로를 설정할 수 있다.
또한, 회피경로 설정블록(357)에 의해 회피경로가 설정되면, 이동경로 설정블록(354)은 이미 설정된 이동경로에 설정된 회피경로를 적용하여 새로운 이동경로를 재설정할 수 있다.
한편, 다양한 이유로 인하여 웨어러블 로봇(A)이 상기한 지도기반주행방식, 지도작성기반주행방식, 사물인식주행방식 및 재귀반사광학주행방식을 적용할 수 없거나 사용자의 필요에 따라 사용자가 휴대하는 스마트폰 등의 사용자단말기를 통해 웨어러블 로봇(A)을 원격제어할 수 있다.
도 9는 본 발명에 의한 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇에 대한 다른 일 실시예를 설명하는 사시도이고, 도 10은 도 7에 나타난 휴머노이드유닛의 다른 일 실시예를 설명하는 블록도이다.
도 9를 참조하면, 웨어러블 로봇(A)은 로봇의 전방을 포함하는 주변환경을 촬영하는 촬영모듈(351a) 및 사용자단말기(400)와 무선으로 데이터를 송수신하는 무선통신모듈(358a)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 촬영모듈(351a)은 스테레오 카메라를 포함할 수 있다.
그리고, 제어모듈(300)은 무선통신모듈(358a)을 통해 촬영모듈(351a)에서 촬영된 영상을 사용자단말기(400)로 전송할 수 있다.
이를 위하여, 도 7에 나타난 휴머노이드유닛(350a)은 촬영모듈(351a)에서 촬영된 영상을 수신하는 영상수신블록(351), 영상수신블록(351)으로 수신된 영상을 데이터전송이 가능하도록 영상인식처리하는 영상처리블록(352) 및 영상처리블록(352)에서 처리된 영상을 사용자단말기(400)로 전송하는 데이터 송수신블록(358)을 포함할 수 있다.
이후, 사용자는 사용자단말기(400)로 수신되어 디스플레이(410)에 출력되는 영상을 확인하면서, 이동방향을 입력하여 웨어러블 로봇(A)의 이동방향을 제어할 수 있다.
제어모듈(300)은 사용자에 의해 사용자단말기(400)로 입력된 이동방향에 대한 데이터를 수신한 후, 수신된 이동방향데이터에 기초하여 2족보행모듈(100)의 동작제어할 수 있다.
이를 위하여, 휴머노이드유닛(350a)의 데이터 송수신블록(358)은 사용자단말기(400)로부터 수신된 이동방향데이터를 구동제어유닛(350b)으로 전송할 수 있다.
이와 같은 과정을 통해, 사용자는 사용자단말기(400)의 디스플레이(410)를 확인하면서, 원격지에 있는 웨어러블 로봇(A)이 자신에게 올 수 있도록 제어할 수 있다.
이상에서 본 발명에 의한 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇 및 그 제어 방법에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지는 것이므로, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
A : 로봇
100 : 2족보행모듈
200 : 착용모듈
210 : 허리착용밴드 220 : 발목착용밴드
300 : 제어모듈
310 : 선택모드 입력부 320 : 모드전환부
330 : 휴머노이드모드 설정부 340 : 웨어러블모드 설정부
350 : 로봇동작 제어부 350a : 휴머노이드유닛
350b : 웨어러블유닛 350c : 구동제어유닛
360 : 설정정보 저장부

Claims (15)

  1. 인체의 하반신에 대응하여 동작되는 2족보행모듈;
    사용자가 착용가능하도록 상기 2족보행모듈에 결합되고 일측에 사용자의 착용여부를 감지하는 착용감지센서가 구성되는 적어도 하나의 착용모듈; 및
    상기 착용모듈의 착용감지센서를 통해 사용자의 착용여부를 판단하고, 사용자가 상기 착용모듈을 착용한 경우에는 웨어러블모드(Wearable mode)로 판단하고 사용자의 생체신호를 감지하여 사용자의 동작에 따라 상기 2족보행모듈의 동작을 제어하며, 사용자가 상기 착용모듈을 착용하지 않은 경우에는 휴머노이드모드(Humanoid mode)로 판단하여 지도기반주행(Map-based navigation)방식, 지도작성기반주행방식(Map building-based navigation), 사물인식주행방식 및 재귀반사광학주행방식 중 적어도 하나의 방식으로 사용자의 위치까지 이동하도록 상기 2족보행모듈의 동작을 제어하는 제어모듈;을 포함하고,
    상기 제어모듈은,
    휴머노이드모드로 판단되면 저장된 휴머노이드모드 설정정보에 기초하여 상기 2족보행모듈의 제어정보를 휴머노이드 방식으로 설정하는 휴머노이드모드 설정부;
    웨어러블모드 판단되면 저장된 웨어러블모드 설정정보에 기초하여 상기 2족보행모듈의 제어정보를 웨어러블 방식으로 설정하는 웨어러블모드 설정부; 및
    상기 휴머노이드모드 설정부에 의해 설정된 휴머노이드 방식 또는 상기 웨어러블모드 설정부에 의해 설정된 웨어러블 방식으로 상기 2족보행모듈의 동작을 제어하는 로봇동작 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 로봇동작 제어부는,
    상기 휴머노이드모드시, 저장된 디지털맵 및 카메라에 의해 촬영된 영상 중 적어도 하나에 기초하여 상기 지도기반주행방식, 지도작성기반주행방식, 사물인식주행방식 및 재귀반사광학주행방식 중 적어도 하나의 방식으로 상기 2족보행모듈의 움직임 및 이동경로를 설정하는 휴머노이드유닛(Unit);
    상기 웨어러블모드시, 사용자의 생체신호를 감지하고 사용자의 동작에 따라 상기 2족보행모듈의 움직임 및 이동경로를 설정하는 웨어러블유닛; 및
    상기 휴머노이드모드 또는 웨어러블모드에 대응하여 상기 휴머노이드 유닛 또는 웨어러블 유닛에서 설정된 상기 2족보행모듈의 움직임 및 이동경로에 따라 상기 2족보행모듈을 제어하는 구동제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 구동제어유닛은,
    상기 휴머노이드모드에서는 상기 2족보행모듈의 각 관절구동모듈별로 설정된 최대동작범위 내에서 상기 2족보행모듈을 제어하고,
    상기 웨어러블모드에서는 상기 2족보행모듈의 각 관절구동모듈별로 사용자의 신체조건에 대응하여 설정된 제한동작범위 내에서 상기 2족보행모듈을 제어하는 것을 특징으로 하는 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇.
  5. 제 1항에 있어서,
    로봇의 전방을 포함하는 주변환경을 촬영하는 촬영모듈; 및
    사용자단말기와 무선으로 데이터를 송수신하는 무선통신모듈을 더 포함하고,
    상기 제어모듈은,
    상기 촬영모듈에서 촬영된 영상을 상기 무선통신모듈을 통해 상기 사용자단말기로 전송하고,
    상기 무선통신모듈로 수신되는 이동방향데이터에 기초하여 상기 2족보행모듈의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇.
  6. 사용자의 로봇착용여부를 확인하며, 미착용시 휴머노이드모드(Humanoid mode)를 선택하고, 착용시 웨어러블모드(Wearable mode)를 선택하는 모드선택단계;
    상기 모드선택단계에서 선택된 모드에 대응하여 로봇의 각 관절구동모듈별 동작범위를 포함하는 로봇의 제어정보를 설정하는 모드설정단계; 및
    상기 모드설정단계에서 설정된 제어정보에 기초하여, 상기 휴머노이드모드시 현재위치에서 사용자위치까지 이동하도록 상기 로봇을 제어하고, 상기 웨어러블모드시 사용자의 생체신호에 따라 상기 로봇을 제어하는 로봇동작 제어단계를 포함하는 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇의 제어 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 로봇동작 제어단계는,
    상기 휴머노이드모드가 선택되면 현재 로봇이 위치한 지역의 디지털맵을 호출하는 디지털맵 호출과정;
    상기 로봇의 현재위치 및 사용자위치를 확인하여 상기 디지털맵에 매핑하는 위치확인과정;
    상기 로봇의 현재위치에서 사용자위치까지의 이동경로를 상기 디지털맵 상에서 설정하는 이동경로 설정과정; 및
    지도기반주행방식(Map-based navigation)에 기초하여 상기 이동경로를 따라 이동하도록 상기 로봇을 제어하는 로봇제어과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇의 제어 방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 로봇동작 제어단계는,
    상기 휴머노이드모드가 선택되면 상기 로봇의 현재위치와 사용자위치를 확인하는 위치확인과정;
    상기 로봇에 구성된 카메라를 통해 주변환경의 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 영상인식처리하여 디지털맵을 생성하는 디지털맵 생성과정;
    상기 현재위치에서 사용자위치로 이동하면서, 상기 카메라로 촬영된 영상을 지속적으로 영상처리하고 디지털맵을 확장하는 디지털맵 확장과정; 및
    지도작성기반주행(Map building-based navigation)방식에 기초하여 상기 사용자위치까지 이동하도록 상기 로봇을 제어하는 로봇제어과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇의 제어 방법.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 로봇동작 제어단계는,
    상기 휴머노이드모드가 선택되면 상기 로봇의 현재위치와 사용자위치를 확인하는 위치확인과정;
    상기 로봇에 구성된 카메라를 통해 주변환경의 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 영상인식처리하여 객체를 확인하는 객체확인과정;
    상기 객체의 특성정보를 추출하고 객체를 종류별로 구분하는 객체판별과정; 및
    사물인식주행방식에 기초하여 상기 사용자위치까지 이동하도록 상기 로봇을 제어하는 로봇제어과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇의 제어 방법.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 로봇동작 제어단계는,
    상기 휴머노이드모드가 선택되면 사용자의 위치를 확인하는 사용자위치 확인과정;
    상기 로봇에 구성된 카메라를 통해 주변환경의 영상을 촬영하고, 촬영된 영상을 영상인식처리하여 반사패턴을 확인하는 반사패턴 획득과정;
    상기 반사패턴의 위치에 기초하여 현재 로봇의 위치를 확인하는 로봇위치 확인과정; 및
    재귀반사광학주행방식에 기초하여 상기 사용자위치까지 이동하도록 상기 로봇을 제어하는 로봇제어과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇의 제어 방법.
  11. 모드선택신호를 수신하는 선택모드 입력부;
    상기 선택모드 입력부로 입력된 모드선택신호를 확인하여 선택된 모드로 전환하는 모드전환부;
    상기 모드전환부로부터 휴머노이드모드 전환요청이 수신되면, 저장된 휴머노이드모드 설정정보에 기초하여 로봇의 제어정보를 휴머노이드 방식으로 설정하는 휴머노이드모드 설정부;
    상기 모드전환부로부터 웨어러블모드 전환요청이 수신되면, 저장된 웨어러블모드 설정정보에 기초하여 로봇의 제어정보를 웨어러블 방식으로 설정하는 웨어러블모드 설정부; 및
    상기 휴머노이드모드 설정부에 의해 설정된 휴머노이드 방식 또는 상기 웨어러블모드 설정부에 의해 설정된 웨어러블 방식으로 로봇의 동작을 제어하는 로봇동작 제어부를 포함하는 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 로봇동작 제어부는,
    로봇의 자율주행(Autonomous)에 관여하는 구성들을 포함하는 휴머노이드유닛(Unit);
    생체신호와 연동되는 구성들을 포함하는 웨어러블유닛; 및
    로봇의 움직임에 대응하는 구성들을 제어하고, 선택모드에 대응하여 상기 휴머노이드유닛 및 웨어러블유닛과 선택적으로 연동되는 구동제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 휴머노이드유닛은,
    로봇의 전방을 포함하는 주변환경이 촬영된 영상을 수신하는 영상수신블록;
    상기 영상수신블록에서 촬영된 영상을 영상인식처리하여 영상에 포함된 객체정보를 추출하는 영상처리블록;
    상기 영상처리블록에서 추출된 객체정보에 기초하여 로봇의 현재위치를 확인하는 위치확인블록; 및
    상기 위치확인블록에서 확인된 현재위치로부터, 사용자에 의해 설정되어 저장되거나 외부로부터 수신된 사용자위치까지의 이동경로를 설정하는 이동경로 설정블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 휴머노이드유닛은,
    상기 영상처리블록에서 추출된 객체정보에 기초하여 장애물을 감지하는 장애물 감지블록; 및
    상기 장애물 감지모듈에서 감지된 장애물의 위치를 확인하여 회피경로를 설정하는 회피경로 설정블록을 더 포함하고,
    상기 이동경로 설정블록은,
    이동경로에 장애물이 존재하는 경우, 상기 회피경로 설정블록에서 설정된 회피경로를 적용하여 현재위치로부터 사용자위치까지의 이동경로를 재설정하는 것을 특징으로 하는 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 휴머노이드유닛은,
    로봇의 전방을 포함하는 주변환경을 촬영하는 영상수신블록;
    상기 영상수신블록으로 수신된 영상을 데이터전송이 가능하도록 영상인식처리하는 영상처리블록; 및
    상기 영상처리블록에서 처리된 영상을 사용자단말기로 전송하고, 상기 사용자단말기로부터 로봇의 이동방향데이터를 수신하여 상기 구동제어유닛으로 전송하는 데이터 송수신블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴머노이드 기능이 탑재된 웨어러블 로봇.
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