KR101494600B1 - 교육용 또는 완구용 음성인식 기반 로봇 제어시스템 및 이를 이용한 로봇 제어방법 - Google Patents

교육용 또는 완구용 음성인식 기반 로봇 제어시스템 및 이를 이용한 로봇 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101494600B1
KR101494600B1 KR20140003442A KR20140003442A KR101494600B1 KR 101494600 B1 KR101494600 B1 KR 101494600B1 KR 20140003442 A KR20140003442 A KR 20140003442A KR 20140003442 A KR20140003442 A KR 20140003442A KR 101494600 B1 KR101494600 B1 KR 101494600B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
robot
data
voice
unit
Prior art date
Application number
KR20140003442A
Other languages
English (en)
Inventor
장창남
최영석
조용석
Original Assignee
주식회사 로보로보
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 주식회사 로보로보 filed Critical 주식회사 로보로보
Priority to KR20140003442A priority Critical patent/KR101494600B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101494600B1 publication Critical patent/KR101494600B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/12—Cooking devices
    • H05B6/1209—Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J27/00—Cooking-vessels
    • A47J27/08—Pressure-cookers; Lids or locking devices specially adapted therefor
    • A47J27/088—Pressure-cookers; Lids or locking devices specially adapted therefor adapted to high-frequency heating
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J45/00—Devices for fastening or gripping kitchen utensils or crockery
    • A47J45/02—Devices for fastening or gripping kitchen utensils or crockery for fastening kitchen utensils to tables, walls, or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/06—Control, e.g. of temperature, of power
    • H05B6/062—Control, e.g. of temperature, of power for cooking plates or the like
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/647—Aspects related to microwave heating combined with other heating techniques
    • H05B6/6491—Aspects related to microwave heating combined with other heating techniques combined with the use of susceptors
    • H05B6/6494—Aspects related to microwave heating combined with other heating techniques combined with the use of susceptors for cooking
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S99/00—Foods and beverages: apparatus
    • Y10S99/14—Induction heating

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

교육용 또는 완구용 음성인식 기반 로봇 제어시스템 및 이를 이용한 로봇 제어방법에서, 상기 음성인식 기반 로봇 제어시스템은 음성 처리부 및 로봇부를 포함한다. 상기 음성 처리부는 입력 음성을 신호로 생성하며 데이터 매칭부, 신호 생성부 및 신호 송신부를 포함한다. 상기 데이터 매칭부는 데이터 베이스의 등록 데이터와 입력된 음성을 매칭한다. 상기 신호 생성부는 매칭된 데이터를 신호로 생성한다. 상기 신호 송신부는 상기 신호를 상기 로봇부로 전달한다. 상기 로봇부는 상기 음성 처리부로부터 전달받은 신호로 로봇을 구동하며, 수신 모듈 및 제어모듈을 포함한다. 상기 수신 모듈은 상기 신호 송신부로부터 신호를 수신한다. 상기 제어모듈은 상기 수신 모듈로부터 수신된 신호를 바탕으로 데이터를 해석하여 로봇의 동작을 제어한다.

Description

교육용 또는 완구용 음성인식 기반 로봇 제어시스템 및 이를 이용한 로봇 제어방법{ROBOT CONTROL SYSTEM BASED ON VOICE RECOGNITION AND A ROBOT CONTROL METHOD USING THE SAME}
본 발명은 로봇 제어시스템 및 이를 이용한 로봇 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음성인식을 통해 로봇을 제어할 수 있는 교육용 또는 완구용 음성인식 기반 로봇 제어시스템 및 이를 이용한 로봇 제어방법에 관한 것이다.
완구용 또는 교육용 로봇의 경우, 사용자인 어린이나 청소년들이 로봇의 동작을 제어하여 로봇을 동작시키며 로봇 동작의 원리, 로봇 제어의 원리 등에 관한 이론을 오락적 요소를 통해 습득하게 된다.
따라서, 상기 로봇의 제어 수단이 다양해질수록 사용자의 호기심을 유발할 수 있어, 상기 로봇 제어 수단을 다양하게 개발하고 있다. 특히, 최근에는 스마트 폰이나 태블릿 PC와 같은 스마트 기기와 상기 완구용 또는 교육용 로봇을 연계하여, 스마트 기기를 통해 상기 로봇을 제어하기 위한 프로그램이 다양하게 개발되고 있다.
나아가, 최근에는 음성인식 기술의 발달과 더불어, 음성을 통한 로봇 제어 기술도 개발되고 있으며, 예를 들어, 대한민국 특허출원 제10-2008-0010720호는 로봇용 지능형 음성입력 장치 및 그 운용 방법에 관한 것으로, 지향성 마이크를 이용하여 주변의 잡음을 최소화하고 사람의 음성을 취득할 수 있으므로 정확한 음성입력이 가능한 기술을 개시하고 있으며, 대한민국 특허출원 제10-2011-0030018호는 대화형 음성 인식을 통한 로봇 제어 시스템에 관한 것으로, 음성 입력에 대하여 실제 음성 구간을 인식하는 음성 검출 소프트웨어 키트와 이를 통한 로봇 제어기술을 개시하고 있습니다.
이와 같이, 음성인식 기술이 개발되고는 있으나, 현재까지 유아나 청소년의 교육이나 놀잇감으로써의 교육용 또는 완구용 로봇에서 음성 인식이 직접 적용되거나 이를 스마트 기기와 연동하여 음성 인식 기술을 구현하지는 못하고 있는 상황이다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 호기심을 자극하여 교육적 효과를 향상시킬 수 있는 교육용 또는 완구용 음성인식 기반 로봇 제어시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 음성인식 기반 로봇 제어시스템을 이용한 로봇 제어방법에 관한 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 음성인식 기반 로봇 제어시스템은 음성 처리부 및 로봇부를 포함한다. 상기 음성 처리부는 입력 음성을 신호로 생성하며 데이터 매칭부, 신호 생성부 및 신호 송신부를 포함한다. 상기 데이터 매칭부는 데이터 베이스의 등록 데이터와 입력된 음성을 매칭한다. 상기 신호 생성부는 매칭된 데이터를 신호로 생성한다. 상기 신호 송신부는 상기 신호를 상기 로봇부로 전달한다. 상기 로봇부는 상기 음성 처리부로부터 전달받은 신호로 로봇을 구동하며, 수신 모듈 및 제어모듈을 포함한다. 상기 수신 모듈은 상기 신호 송신부로부터 신호를 수신한다. 상기 제어모듈은 상기 수신 모듈로부터 수신된 신호를 바탕으로 데이터를 해석하여 로봇의 동작을 제어한다.
일 실시예에서, 상기 음성 처리부의 데이터 베이스에는, 음성 신호와 매칭되는 키(key) 값에 관한 정보, 및 상기 키 값과 매칭되는 데이터(data) 정보가 등록되어 저장될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 키(key) 값에 매칭되는 음성 신호는 상기 키(key) 값을 의미하는 단어일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 로봇부의 제어모듈은, 상기 데이터 베이스로부터, 상기 수신된 신호에 매칭되는 키(key) 값으로 해석하는 데이터 해석부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 신호 송신부 및 상기 수신 모듈은 각각 블루투스(bluetooth) 송신기 및 수신기일 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 음성인식 기반 로봇 제어 방법은, 데이터 베이스를 구성 및 등록하는 단계, 음성 신호를 입력받는 단계, 상기 입력받은 음성 신호를 상기 데이터 베이스의 등록 데이터와 매칭하는 단계, 상기 매칭된 데이터를 신호로 생성하는 단계, 상기 신호를 로봇부로 송신하는 단계, 및 상기 송신된 신호를 수신하여 이를 바탕으로 데이터를 해석하여 로봇의 동작을 제어하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 데이터 베이스를 구성 및 등록하는 단계는, 키(key) 값과 매칭되는 데이터 쌍을 구성 및 등록하는 단계, 및 실제 사용되는 음성 신호를 등록하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 매칭된 데이터를 신호로 생성하는 단계는, 상기 음성 신호와 매칭되는 키(key) 값의 데이터를 생성하는 단계, 및 상기 생성 데이터를 상기 로봇부의 제어모듈에서 해석이 가능한 프로토콜로 변환하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 로봇의 동작을 제어하는 단계는, 상기 프로토콜로 변환된 데이터를 상기 데이터 베이스를 바탕으로 해석하여 해석된 동작으로 로봇을 구동할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 키(key) 값에 매칭되는 음성 신호는 상기 키(key) 값을 의미하는 단어일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 음성 신호를 기 저장된 데이터 베이스의 키(key) 값 및 상기 키 값과 매칭된 데이터(data)와 매칭하여 이를 송신하므로, 수신 모듈에서는 상기 데이터와 매칭되는 키 값을 역으로 해석하여, 용이하게 해당 키 값에 맞는 제어 명령을 수해할 수 있다. 이 경우, 상기 키(key) 값은 곧, 키보드의 입력 신호와 동일하게 해석되므로, 음성 신호를 즉각적으로 로봇의 구동 명령과 연동시킬 수 있어, 음성 신호를 통한 로봇 제어가 매우 효과적일 수 있다.
특히, 입력되는 음성 신호는 키 값과 직관적으로 동일한 의미를 갖는 신호로 제한되므로, 음성 신호의 인식 및 로봇 제어가 매우 직관적이고 효과적일 수 있다.
따라서, 종래에 교육용 또는 완구용 로봇에서 음성 인식을 이용한 로봇 제어에서의 낮은 신뢰도와 사용의 불편함을 극복할 수 있다.
특히, 상기 음성 신호의 입력은 로봇부와는 별개의 음성 처리부를 통해 수행되며, 상기 음성 처리부는 스마트 폰과 같은 스마트 기기일 수 있으므로, 음성 명령의 용이성 및 편의성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 교육용 또는 완구용 음성인식 기반 로봇 제어시스템을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 음성인식 기반 로봇 제어시스템을 상세히 도시한 블록도이다.
도 3은 도 1의 음성인식 기반 로봇 제어시스템을 이용한 로봇 제어방법을 도시한 흐름도이다.
도 4a는 도 3의 데이터 베이스 구성 단계를 도시한 흐름도이다.
도 4b는 도 3의 신호생성 단계를 도시한 흐름도이다.
도 5a는 도 4a의 키와 데이터 쌍으로 등록된 예를 나타낸 이미지이다.
도 5b는 도 4a의 실제 사용될 음성 신호의 예를 나타낸 이미지이다.
도 5c는 도 4b의 음성과 매칭되는 키 값의 데이터 생성예를 나타낸 이미지이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 교육용 또는 완구용 음성인식 기반 로봇 제어시스템을 도시한 블록도이다. 도 2는 도 1의 음성인식 기반 로봇 제어시스템을 상세히 도시한 블록도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 교육용 또는 완구용 음성인식 기반 로봇 제어시스템(10)은 음성 처리부(100) 및 로봇부(200)를 포함하며, 상기 로봇부(200)는 수신모듈(210), 제어모듈(220), 센서모듈(230), 구동모듈(240) 및 출력모듈(250)을 포함한다.
상기 음성 처리부(100)는 입력된 음성을 처리하여 신호로 생성한 후, 이를 상기 로봇부(200)로 송신하며, 구체적으로 음성 입력부(110), 데이터 매칭부(120), 데이터 베이스(130), 신호 생성부(140) 및 신호 송신부(150)를 포함한다.
상기 음성 입력부(110)는 사용자의 음성이 입력되며, 스마트 폰과 같은 스마트 기기에서 음성이 입력되는 마이크 부가 상기 음성 입력부(110)로 사용될 수 있다.
상기 데이터 매칭부(120)는 상기 음성 입력부(110)를 통해 입력된 음성을 데이터 베이스(130)에 저장된 데이터를 바탕으로 등록 데이터와 상기 입력 음성을 매칭한다.
이 경우, 상기 데이터 베이스(130)는 음성 신호와 매칭되는 키(key) 값에 관한 정보, 및 상기 키(key) 값과 매칭되는 데이터(data) 정보가 등록되어 저장된다.
후술되는, 도 5a, 5b 및 5c를 동시에 참조하면, 상기 키(key) 값이란, 종래에 키보드에서 명령어로 입력하던 키보드의 값(131)에 해당되는 것으로, 예를 들어 "전진", "후진", "좌회전", "우회전"을 각각 "↑", "↓", "←", "→"로 키보드에 입력하는 경우의 상기 화살표 값을 의미한다.
즉, 상기 데이터 베이스(130)에는 상기 키(key) 값에 관한 정보가 저장된다. 이 경우, 음성 신호가 상기 키(key) 값에 매칭되어 저장되는데, 예를 들어, "전진(137)", "앞으로(135)", "go(136)" 등의 음성 신호가 "↑(UP)(132)"의 키(key) 값에 매칭되어 저장될 수 있다.
이 경우, 상기 키(key) 값에 매칭되는 음성 신호는, 상기 키(key) 값이 실질적으로 의미하는 의미를 음성으로 표현한 단어인 것이 바람직하다. 즉, 본 실시예에서는, 인식이 가능한 음성을 제한적으로 데이터 베이스화하고, 상기 제한된 음성 신호만을 상기 데이터 베이스로부터 상기 키(key) 값에 매칭시킨다. 그리하여, 불필요한 음성 신호로부터 필요한 음성 신호를 필터링하는 과정을 생략하여 필요한 명령을 빨리 수행할 수 있다. 특히, 사용자가 상기 데이터 베이스에서 인식 가능한 음성 용어를 미리 숙지한 상태에서 필요한 음성 신호를 어휘나 단어 중심으로 말하여 즉각적인 음성 명령을 수행할 수 있어, 교육 또는 놀잇감으로써의 즉각적인 동작 수행이 가능하여, 교육적 효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 키(key) 값과 매칭되는 데이터(data) 정보란, 신호 송수신을 용이하게 수행하기 위한 2진수로 이루어진 데이터를 의미하며, 예를 들어, "↑(UP)(132)"의 키(key) 값에 매칭되는 데이터 정보는 "0001 0000 0000(133)"일 수 있다.
이와 같이, 상기 데이터 베이스(130)에는 각 음성 신호에 매칭되는 키(key) 값에 관한 정보, 및 상기 키 값과 매칭되는 데이터 정보가 등록되어 저장되므로, 상기 데이터 매칭부(120)는 상기 음성 입력부(110)를 통해 입력되는 음성 신호에 매칭되는 데이터 정보를 찾을 수 있다.
상기 신호 생성부(140)는 상기 데이터 매칭부(120)에서 매칭된 데이터를 신호로 생성하며, 이와 같이 생성된 신호는 상기 신호 송신부(150)를 통해 상기 로봇부(200)의 수신모듈(210)로 송신된다.
이 경우, 상기 생성 신호는, 후술할 상기 제어 모듈(220)에서 해석이 가능한 프로토콜로 변환된 신호를 의미한다.
상기 수신모듈(210)은 신호 수신부(211) 및 전원부(212)를 포함하며, 상기 신호 수신부(211)는 상기 신호 송신부(150)로부터 음성 신호와 매칭된 데이터를 신호로 수신받으며, 상기 전원부(212)는 상기 신호 송신시에만 상기 신호 수신부(211)로 전원을 공급한다.
한편, 상기 신호 송신부(150) 및 상기 신호 수신부(211)는 각각 근거리 무선 통신이 가능한 것으로, 예를 들어, 블루투스(bluetooth) 송신기 및 블루투스 수신기일 수 있다. 그리하여, 사용자는 상기 로봇부(200)와 소정거리 이격된 위치에서 상기 음성 처리부(100)에 음성 입력을 하는 것으로, 상기 로봇부(200)의 각종 동작을 제어할 수 있다.
상기 제어모듈(220)은 상기 신호 수신부(211)로부터 수신된 신호를 바탕으로 상기 로봇부(200)를 제어하며, 구체적으로, 데이터 해석부(221), 데이터 베이스(222) 및 로봇 제어부(223)를 포함한다.
상기 데이터 해석부(221)는 상기 데이터 베이스(222)를 바탕으로, 상기 신호 수신부(211)에서 수신된 신호를 해석한다. 즉, 상기 데이터 해석부(221)는 상기 신호 생성부(140)에서 변환된 프로토콜을 바탕으로 데이터를 해석하여 해석된 데이터를 상기 로봇 제어부(223)로 전달하며, 이 경우, 상기 데이터 베이스(222)에 미리 저장 및 등록된 음성 신호와 매칭되는 키(key) 값, 및 상기 키(key) 값과 매칭되는 데이터 정보를 활용하게 된다.
즉, 상기 데이터 해석부(221)에서 사용되는 상기 데이터 베이스(222)는 상기 데이터 매칭부(120)에서 사용된 상기 데이터 베이스(130)와 실질적으로 동일할 수 있다.
그리하여, 상기 데이터 해석부(221)는 상기 데이터 베이스(222)를 바탕으로, 전송된 프로토콜이 의미하는 명령을 역으로 추적할 수 있으며, 이를 상기 로봇 제어부(223)로 전달한다.
상기 로봇 제어부(223)는 상기 센서모듈(230), 상기 구동모듈(240) 및 상기 출력모듈(250)을 제어하며, 상기 데이터 해석부(221)로부터 전달된 사용자의 음성 신호가 의미하는 명령을 바탕으로, 상기 센서모듈(230)의 센싱 신호를 제어하거나, 상기 구동모듈(240)의 구동 신호를 제어하거나, 상기 출력모듈(250)의 출력 신호를 제어할 수 있다.
도 3은 도 1의 음성인식 기반 로봇 제어시스템을 이용한 로봇 제어방법을 도시한 흐름도이다. 도 4a는 도 3의 데이터 베이스 구성 단계를 도시한 흐름도이다. 도 4b는 도 3의 신호생성 단계를 도시한 흐름도이다. 도 5a는 도 4a의 키와 데이터 쌍으로 등록된 예를 나타낸 이미지이다. 도 5b는 도 4a의 실제 사용될 음성 신호의 예를 나타낸 이미지이다. 도 5c는 도 4b의 음성과 매칭되는 키 값의 데이터 생성예를 나타낸 이미지이다.
도 3 및 도 4a를 참조하면, 본 실시예에 의한 음성인식 기반 로봇 제어방법에서는, 우선, 데이터 베이스를 구성 및 등록한다(단계 S10). 이 경우, 상기 데이터 베이스(130)를 구성 및 등록하는 것은, 키(key) 값과 매칭되는 데이터 쌍을 구성 및 등록하는 단계(단계 S11), 및 실제 사용되는 음성 신호를 등록하는 단계(단계 S12)를 포함한다.
구체적으로, 상기 데이터 베이스(130)는 앞서 설명한 바와 같이, 음성 신호와 매칭되는 키(key) 값에 관한 정보, 및 상기 키(key) 값과 매칭되는 데이터(data) 정보가 등록되어 저장된다.
예를 들어, 도 5a를 참조하면, 종래에 사용되는 로직(즉, 아이콘 방식의 프로그래밍 툴)에서 사용되는 입력 키(key) 값(키보드나 기타 입력 단자의 키(key) 값)에서 "↑(UP)"에 매칭되는 데이터 쌍을 "0001 0000 0000"으로 구성 및 등록할 수 있다. 즉, 상기 키(key) 값에 매칭되는 데이터 쌍을 2진수로 매칭하여 구성 및 등록할 수 있다.
이와 같이, 다양한 키(key) 값에 대하여 이에 매칭되는 데이터 쌍을 상기 데이터 베이스(130) 상에 구성 및 등록하여 저장한다. 즉, 도시하지는 않았으나, "↓(DOWN)", "←(LEFT)", "→(RIGHT)"등에 각각 매칭되는 데이터 쌍을 "0010 0000 0000", "0011 0000 0000", "0111 0000 0000" 등으로 각각 매칭하여 상기 데이터 베이스(130) 상에 구성 및 등록되어 저장될 수 있다.
또한, 도 5b를 참조하면, 실제 사용되는 음성 신호를 등록하는 단계(단계 S12)에서는, 예를 들어, "↑(UP)"에 매칭되도록 실제 사용할 음성 신호로 "전진(137)", "앞으로(135)", "go(136)" 등의 음성신호를 등록할 수 있다. 이 경우, 등록되는 음성 신호는 짧고 간결하며, 키(key) 값을 직접 의미하는 용어로 등록되는 것이 바람직하다. 그리하여, 실제 음성을 통한 입력에서 직관적이고 간결한 음성 입력이 가능하여 로봇의 제어를 용이하게 수행할 수 있다.
이 후, 음성 신호를 상기 음성 입력부(110)를 통해 입력받는다(단계 S20).
이 후, 상기 데이터 매칭부(120)는 상기 입력받은 음성 신호를 상기 데이터 베이스(130)의 등록 데이터와 매칭한다(단계 S30). 즉, 앞서 설명한 바와 같이, 입력받은 음성 신호가 "전진(137)", "앞으로(135)", "go(136)" 등인 경우, 이는 상기 데이터 베이스(130)에 기 저장된 음성 신호에 해당되므로 입력 음성이 상기 데이터 베이스(130)와 매칭되는 것으로 해석할 수 있다.
이 경우, 입력 음성이 상기 데이터 베이스(130)의 등록 데이터와 매칭되지 않는 경우, 별도의 에러(error) 상태를 외부로 표시하며, 이에 따라 사용자는 음성 입력을 다시 수행할 수 있다. 즉, 입력받은 음성 신호가 "전", "앞에", "forward" 등인 경우, 이는 상기 데이터 베이스(130)에 기 저장된 음성 신호에 해당되지 않으므로, 입력 음성이 상기 데이터 베이스(130)와 매칭되는 것으로 해석되지 않는다.
한편, 상기 입력 음성이 상기 데이터 베이스(130)의 등록 데이터와 매칭되는 경우, 상기 신호 생성부(140)는 상기 매칭된 데이터를 신호로 생성한다(단계 S40).
즉, 도 4b를 동시에 참조하면, 상기 신호 생성부(140)는 음성 신호와 매칭되는 키 값의 데이터를 생성하고(단계 S41), 상기 생성 데이터를 상기 제어 모듈(220)에서 해석이 가능한 프로토콜로 변환한다(단계 S42).
즉, 입력받은 음성 신호가 "전진(137)", "앞으로(135)", "go(136)" 등인 경우, 상기 신호 생성부(140)는 상기 음성 신호와 매칭되는 키 값의 데이터로 "0001 0000 0000"를 생성한다. 그리고, 상기 데이터를 상기 제어 모듈(220)에서 해석이 가능한 프로토콜로 변환한다.
이 후, 상기 신호 송신부(150)는 상기 해석 가능한 프로토콜로 변환된 신호를 상기 수신 모듈(210)의 신호 수신부(211)로 송신한다(단계 S50).
이 후, 상기 신호 수신부(211)에서 수신된 데이터는 상기 제어 모듈(220)의 데이터 해석부(221)에서 상기 데이터 베이스(222)를 바탕으로 해석되어 상기 로봇 제어부(223)에 의해 로봇의 제어가 수행된다(단계 S60).
이 경우, 도 5c를 참조하면, 상기 데이터 해석부(221)에서는 상기 키 값의 데이터로 생성된 "0001 0000 0000"을 역으로 해석하여 "↑(UP)"을 의미하는 명령을 상기 로봇 제어부(223)로 전송하고, 상기 로봇 제어부(223)는 상기 명령을 바탕으로 상기 구동모듈(240)을 구동하여, 로봇이 전진하게 된다.
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 음성 신호를 기 저장된 데이터 베이스의 키(key) 값 및 상기 키 값과 매칭된 데이터(data)와 매칭하여 이를 송신하므로, 수신 모듈에서는 상기 데이터와 매칭되는 키 값을 역으로 해석하여, 용이하게 해당 키 값에 맞는 제어 명령을 수해할 수 있다. 이 경우, 상기 키(key) 값은 곧, 키보드의 입력 신호와 동일하게 해석되므로, 음성 신호를 즉각적으로 로봇의 구동 명령과 연동시킬 수 있어, 음성 신호를 통한 로봇 제어가 매우 효과적일 수 있다.
특히, 입력되는 음성 신호는 키 값과 직관적으로 동일한 의미를 갖는 신호로 제한되므로, 음성 신호의 인식 및 로봇 제어가 매우 직관적이고 효과적일 수 있다.
따라서, 종래에 교육용 또는 완구용 로봇에서 음성 인식을 이용한 로봇 제어에서의 낮은 신뢰도와 사용의 불편함을 극복할 수 있다.
특히, 상기 음성 신호의 입력은 로봇부와는 별개의 음성 처리부를 통해 수행되며, 상기 음성 처리부는 스마트 폰과 같은 스마트 기기일 수 있으므로, 음성 명령의 용이성 및 편의성이 향상될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 음성인식 기반 로봇 제어시스템 및 이를 이용한 로봇 제어방법은 교육용 또는 완구용 음성인식 로봇에 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다.
10 : 교육용 또는 완구용 음성인식 기반 로봇 제어시스템
100 : 음성 처리부 200 : 로봇부
210 : 수신모듈 220 : 제어모듈
230 : 센서모듈 240 : 구동모듈
250 : 출력모듈

Claims (10)

  1. 입력 음성을 신호로 생성하는 음성 처리부, 및 상기 음성 처리부로부터 전달받은 신호로 로봇을 구동하는 로봇부를 포함하는 교육용 또는 완구용 음성인식 기반 로봇 제어시스템에서,
    상기 음성 처리부는,
    데이터 베이스의 등록 데이터와 입력된 음성을 매칭하는 데이터 매칭부;
    매칭된 데이터를 신호로 생성하는 신호 생성부; 및
    상기 신호를 상기 로봇부로 전달하는 신호 송신부를 포함하며,
    상기 로봇부는,
    상기 신호 송신부로부터 신호를 수신하는 수신 모듈; 및
    상기 수신 모듈로부터 수신된 신호를 바탕으로 데이터를 해석하여 로봇의 동작을 제어하는 제어모듈을 포함하고,
    상기 음성 처리부의 데이터 베이스에는,
    음성 신호와 매칭되는 키(key) 값에 관한 정보, 및 상기 키 값과 매칭되는 데이터(data) 정보가 등록되어 저장된 것을 특징으로 하는 음성인식 기반 로봇 제어시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 키(key) 값에 매칭되는 음성 신호는 상기 키(key) 값을 의미하는 단어인 것을 특징으로 하는 음성인식 기반 로봇 제어시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 로봇부의 제어모듈은,
    상기 데이터 베이스로부터, 상기 수신된 신호에 매칭되는 키(key) 값으로 해석하는 데이터 해석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성인식 기반 로봇 제어시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 신호 송신부 및 상기 수신 모듈은 각각 블루투스(bluetooth) 송신기 및 수신기인 것을 특징으로 하는 음성인식 기반 로봇 제어시스템.
  6. 교육용 또는 완구용 음성인식 기반 로봇 제어방법에서,
    데이터 베이스를 구성 및 등록하는 단계;
    음성 신호를 입력받는 단계;
    상기 입력받은 음성 신호를 상기 데이터 베이스의 등록 데이터와 매칭하는 단계;
    상기 매칭된 데이터를 신호로 생성하는 단계;
    상기 신호를 로봇부로 송신하는 단계; 및
    상기 송신된 신호를 수신하여 이를 바탕으로 데이터를 해석하여 로봇의 동작을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 데이터 베이스를 구성 및 등록하는 단계는,
    키(key) 값과 매칭되는 데이터 쌍을 구성 및 등록하는 단계; 및
    실제 사용되는 음성 신호를 등록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성인식 기반 로봇 제어방법.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서, 상기 매칭된 데이터를 신호로 생성하는 단계는,
    상기 음성 신호와 매칭되는 키(key) 값의 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 생성 데이터를 상기 로봇부의 제어모듈에서 해석이 가능한 프로토콜로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 음성인식 기반 로봇 제어방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 로봇의 동작을 제어하는 단계는,
    상기 프로토콜로 변환된 데이터를 상기 데이터 베이스를 바탕으로 해석하여 해석된 동작으로 로봇을 구동하는 것을 특징으로 하는 음성인식 기반 로봇 제어방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 키(key) 값에 매칭되는 음성 신호는 상기 키(key) 값을 의미하는 단어인 것을 특징으로 하는 음성인식 기반 로봇 제어방법.
KR20140003442A 2014-01-10 2014-01-10 교육용 또는 완구용 음성인식 기반 로봇 제어시스템 및 이를 이용한 로봇 제어방법 KR101494600B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20140003442A KR101494600B1 (ko) 2014-01-10 2014-01-10 교육용 또는 완구용 음성인식 기반 로봇 제어시스템 및 이를 이용한 로봇 제어방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20140003442A KR101494600B1 (ko) 2014-01-10 2014-01-10 교육용 또는 완구용 음성인식 기반 로봇 제어시스템 및 이를 이용한 로봇 제어방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101494600B1 true KR101494600B1 (ko) 2015-02-23

Family

ID=52594033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20140003442A KR101494600B1 (ko) 2014-01-10 2014-01-10 교육용 또는 완구용 음성인식 기반 로봇 제어시스템 및 이를 이용한 로봇 제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101494600B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107589757A (zh) * 2017-10-24 2018-01-16 成都天麒科技有限公司 一种无人机语音控制系统
KR20220059895A (ko) * 2020-11-03 2022-05-10 주식회사 아이오테드 제어 대상 정보 및 제어 내용 정보에 따른 코드 인식을 기반으로 동작하는 코딩 로봇 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020065709A (ko) * 2001-02-07 2002-08-14 제너시스정보통신(주) 음성인식 기능을 갖는 로봇 제어장치 및 방법
KR20120129230A (ko) * 2011-05-19 2012-11-28 엘지디스플레이 주식회사 스마트폰 로봇
KR20130104777A (ko) * 2012-03-15 2013-09-25 주식회사 로보빌더 스마트기기를 이용한 로봇 제어시스템 및 그 방법
JP5357321B1 (ja) * 2012-12-12 2013-12-04 富士ソフト株式会社 音声認識システムおよび音声認識システムの制御方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020065709A (ko) * 2001-02-07 2002-08-14 제너시스정보통신(주) 음성인식 기능을 갖는 로봇 제어장치 및 방법
KR20120129230A (ko) * 2011-05-19 2012-11-28 엘지디스플레이 주식회사 스마트폰 로봇
KR20130104777A (ko) * 2012-03-15 2013-09-25 주식회사 로보빌더 스마트기기를 이용한 로봇 제어시스템 및 그 방법
JP5357321B1 (ja) * 2012-12-12 2013-12-04 富士ソフト株式会社 音声認識システムおよび音声認識システムの制御方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107589757A (zh) * 2017-10-24 2018-01-16 成都天麒科技有限公司 一种无人机语音控制系统
KR20220059895A (ko) * 2020-11-03 2022-05-10 주식회사 아이오테드 제어 대상 정보 및 제어 내용 정보에 따른 코드 인식을 기반으로 동작하는 코딩 로봇 장치
KR20220059899A (ko) * 2020-11-03 2022-05-10 주식회사 아이오테드 음성 명령, 조건 명령, 또는 무선 신호 명령을 기반으로 제어 신호를 생성하는 코딩 로봇 장치
WO2022097821A1 (ko) * 2020-11-03 2022-05-12 주식회사 아이오테드 Iot 기능을 수행하는 코딩 로봇 장치
KR102569921B1 (ko) * 2020-11-03 2023-08-23 주식회사 아이오테드 음성 명령, 조건 명령, 또는 무선 신호 명령을 기반으로 제어 신호를 생성하는 코딩 로봇 장치
KR102569917B1 (ko) 2020-11-03 2023-08-23 주식회사 아이오테드 제어 대상 정보 및 제어 내용 정보에 따른 코드 인식을 기반으로 동작하는 코딩 로봇 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8552983B2 (en) Intelligent robotic interface input device
JP5529844B2 (ja) ジェスチャ多次元分析のためのシステムおよび方法
CN203300127U (zh) 儿童教学监护机器人
WO2017028571A1 (en) An education system using connected toys
US20140176309A1 (en) Remote control system using a handheld electronic device for remotely controlling electrical appliances
KR20170053185A (ko) 동작카드를 이용한 블록완구 동작 제어시스템 및 그 제어방법
KR20010041676A (ko) 음성 입력 디바이스
KR101494600B1 (ko) 교육용 또는 완구용 음성인식 기반 로봇 제어시스템 및 이를 이용한 로봇 제어방법
KR101697511B1 (ko) 완구용 로봇 제어 시스템
JP2005250233A (ja) ロボット装置
KR20070035236A (ko) 3차원 위치인식 장치 및 방법
PreetiDhiman et al. Voice Operated Intelligent Fire Extinguisher Vehicle
KR20150124009A (ko) 손동작을 이용한 로봇 코칭 시스템
Kurian et al. Visual Gesture-Based Home Automation
CN107437350A (zh) 一种儿童学习编程玩具
KR101734987B1 (ko) 유아교육용 로봇 컨트롤러 및 그 작동방법
KR20070055541A (ko) 사용자와 타깃 디바이스 사이의 인터페이스로서 사용되는디바이스
Mulhern et al. Designing android applications using voice controlled commands: For hands free interaction with common household devices
KR20170122616A (ko) 사물인터넷 기반의 한글학습 시스템
KR101313794B1 (ko) 로봇 교육 서비스 장치
KR20090032208A (ko) 가상 메뉴 맵을 이용한 원격 제어 시스템 및 방법
KR20070025126A (ko) 교육용 로봇의 프로그램 입력시스템
KR20200071287A (ko) 채색 서비스 플랫폼을 이용한 모바일 장치 및 서버
KR20150123022A (ko) 점자를 입출력하는 장치 및 방법
Saod et al. Speech-controlled vehicle for manufacturing operation

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180110

Year of fee payment: 6