KR101696151B1 - IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템 - Google Patents

IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템에 관한 것으로써, 사용자가 편집한 프로그램 및 기설정된 프로그램이 입력되며, 사용자가 편집한 프로그램 및 기설정된 프로그램을 실행하되, 사용자가 편집한 프로그램이 실행되는 모드인 프로그램모드에서 기설정된 프로그램이 실행되는 모드인 자동모드로 모드를 변경하는 기능버튼이 외면에 제공되는 마스터블록; 상기 마스터블록으로부터 정보를 전달받아 동작을 실행하거나, 상기 마스터블록으로 정보를 전달하도록 상기 마스터블록에 무선의 방식에 따라 전기적으로 연결되는 슬레이브블록; 및 상기 마스터블록과 상기 슬레이브블록 사이에 개재되어 상기 마스터블록과 상기 슬레이브블록을 상호 물리적으로 연결하거나, 한쌍의 상기 슬레이브블록의 사이에 개재되어 한쌍의 상기 슬레이브블록을 상호 물리적으로 연결하는 연결블록을 포함하되, 상기 기능버튼은, 모바일 단말기에서 상기 마스터블록이 무선으로 제어되는 모드인 모바일모드의 변경을 수행하며, 상기 슬레이브블록은, 상기 마스터블록과 상기 슬레이브블록의 통신 연결을 실행하는 실행버튼이 외면에 형성되며, 상기 실행버튼은, 상기 마스터블록이 상기 프로그램모드를 실행하고 있는 경우 외력에 의해 가압되면 상기 슬레이브블록과 상기 마스터블록의 통신 연결을 실행시키며, 상기 마스터블록이 상기 자동모드를 실행하고 있는 경우 외력에 의해 가압되면 상기 슬레이브블록과 상기 마스터블록의 통신 연결을 실행시킨 후 상기 슬레이브블록의 동작을 실행시키며, 상기 마스터블록은, 상기 슬레이브블록이 복수개로 구비되는 경우, 복수개의 상기 슬레이브블록 중 상기 마스터블록과 가까운 거리에 위치하는 상기 슬레이브블록에 우선적으로 통신 연결을 시도하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따라, 기능버튼을 이용하는 경우, 프로그램모드가 실행되고 있는 상태에서 자동모드가 즉각적으로 실행되는 것이 가능하기 때문에, 프로그램모드를 실행시키는 도중, 자동모드를 실행시키기 위해 PC에서의 추가적인 작업이 필요 없는 이점이 있다. 이러한 이점에 의해서, 사용자의 편의성이 증대되며, 이에 따라, 사용자의 흥미가 증폭됨으로써, 사용자의 계속적인 학습유도를 이끌어낼 수 있는 효과가 있다.

Description

IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템{MODULAR ROBOTICS SYSTEM BASED ON IoT}
본 발명은 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템에 관한 것으로써, 보다 상세하게는, 슬레이브블록이 동작하도록 정보를 전달하는 마스터블록에 프로그램모드에서 자동모드로 모드를 변경하는 기능버튼을 설치하여, 마스터블록에서 자동모드의 실행을 즉각적으로 수행할 수 있는 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템에 관한 것이다.
어린이, 학생용 장난감으로는 여러 종류가 있으나, 복수개의 블록으로 구성되어 여러 형태로 조립 가능한 장난감 타입은 예전부터 어린이, 학생들 사이에서 선호되어 왔다. 이러한 복수개의 조립 가능한 블록 형태의 장난감으로 유명한 것은 레고(LEGO)사에서 판매하고 있는 제품들이다.
IoT(Internet of Things) 기술이란, 가전제품, 전자기기뿐만 아니라 헬스케어, 원격검침, 스마트 홈, 스마트 카 등 생활 속의 다양한 분야의 기기, 사물들을 네트워크로 연결해 정보를 공유하는 기술을 의미하는데, 근래에 이러한 IoT 기술의 대폭적인 보급과 어린이, 학생들의 컴퓨터 프로그래밍 코딩 교육이 활성화됨에 따라, 어린이, 학생용 장난감에도 이러한 기술의 결합을 시도하는 연구가 활발하게 진행되고 있다.
이러한 연구에 따라, 근래에, 복수개의 블록들 간에 무선으로 통신, 제어가 가능한 제품이 개발되었으며, 어린이, 학생들이 직접 코딩한 프로그램을 입력할 수 있는 제품도 개발되었다. 그러나, 이러한 제품은 프로그램의 입력절차가 까다롭고, 프로그램모드에서 자동모드로의 전환을 블록 자체에서 수행할 수 없는 등의 불편함 및 난해함이 있어, 어린이, 학생들로 하여금 흥미 유발을 저해하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 슬레이브블록이 동작하도록 정보를 전달하는 마스터블록에 프로그램모드에서 자동모드로 모드를 변경하는 기능버튼을 설치하여, 마스터블록에서 자동모드의 실행을 즉각적으로 수행할 수 있는 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템을 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 사용자가 편집한 프로그램 및 기설정된 프로그램이 입력되며, 사용자가 편집한 프로그램 및 기설정된 프로그램을 실행하되, 사용자가 편집한 프로그램이 실행되는 모드인 프로그램모드에서 기설정된 프로그램이 실행되는 모드인 자동모드로 모드를 변경하는 기능버튼이 외면에 제공되는 마스터블록; 상기 마스터블록으로부터 정보를 전달받아 동작을 실행하거나, 상기 마스터블록으로 정보를 전달하도록 상기 마스터블록에 무선의 방식에 따라 전기적으로 연결되는 슬레이브블록; 및 상기 마스터블록과 상기 슬레이브블록 사이에 개재되어 상기 마스터블록과 상기 슬레이브블록을 상호 물리적으로 연결하거나, 한쌍의 상기 슬레이브블록의 사이에 개재되어 한쌍의 상기 슬레이브블록을 상호 물리적으로 연결하는 연결블록을 포함하되, 상기 기능버튼은, 모바일 단말기에서 상기 마스터블록이 무선으로 제어되는 모드인 모바일모드의 변경을 수행하며, 상기 슬레이브블록은, 상기 마스터블록과 상기 슬레이브블록의 통신 연결을 실행하는 실행버튼이 외면에 형성되며, 상기 실행버튼은, 상기 마스터블록이 상기 프로그램모드를 실행하고 있는 경우 외력에 의해 가압되면 상기 슬레이브블록과 상기 마스터블록의 통신 연결을 실행시키며, 상기 마스터블록이 상기 자동모드를 실행하고 있는 경우 외력에 의해 가압되면 상기 슬레이브블록과 상기 마스터블록의 통신 연결을 실행시킨 후 상기 슬레이브블록의 동작을 실행시키며, 상기 마스터블록은, 상기 슬레이브블록이 복수개로 구비되는 경우, 복수개의 상기 슬레이브블록 중 상기 마스터블록과 가까운 거리에 위치하는 상기 슬레이브블록에 우선적으로 통신 연결을 시도하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템에 의해 달성된다.
삭제
또한, 상기 슬레이브블록은, 액추에이터모듈 또는 센서모듈 중 어느 하나로 마련될 수 있다.
또한, 상기 마스터블록은, 복수개의 면을 구비하는 다면체로 마련되되, 복수개의 면 중 어느 하나 이상의 면에 제1돌출부가 형성되며, 상기 슬레이브블록은, 복수개의 면을 구비하는 다면체로 마련되되, 복수개의 면 중 어느 하나 이상의 면에 제2돌출부가 형성되며, 상기 연결블록은, 상기 제1돌출부가 형성된 면과 상기 제2돌출부가 형성된 면이 마주하는 상태로 결합되도록, 일면과 타면에 돌출부에 대응되는 홈이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명은, 사용자가 프로그램을 편집할 수 있도록 제공되는 스크래치(Scratch) 프로그램이 구동되는 단말부를 더 포함할 수 있다.
삭제
삭제
또한, 상기 마스터블록 및 상기 슬레이브블록은, 자기유도방식으로 전력을 충전할 수 있다.
또한, 본 발명은, 전력을 상기 마스터블록과 상기 슬레이브블록으로 전달하도록 상기 마스터블록 또는 상기 슬레이브블록에 결합되는 배터리블록을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따라, 기능버튼을 이용하는 경우, 프로그램모드가 실행되고 있는 상태에서 자동모드가 즉각적으로 실행되는 것이 가능하기 때문에, 프로그램모드를 실행시키는 도중, 자동모드를 실행시키기 위해 PC에서의 추가적인 작업이 필요 없는 이점이 있다. 이러한 이점에 의해서, 사용자의 편의성이 증대되며, 이에 따라, 사용자의 흥미가 증폭됨으로써, 사용자의 계속적인 학습유도를 이끌어낼 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템의 전체 구성을 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템의 구성을 개별적으로 도시한 것이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템의 구성들 간의 전기적인 연결을 도시한 것이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템의 슬레이브블록의 종류를 도시한 것이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템의 마스터블록과 슬레이브블록이 케이스부에 보관되는 것을 도시한 것이고,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템을 이용하여 조립된 결과물의 예를 도시한 것이고,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템의 단말부에서 제공되는 스크래치 프로그램의 화면을 도시한 것이고,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템의 모바일 단말기에서 제공되는 제어 화면을 도시한 것이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템에 대해서 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템의 전체 구성을 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템의 구성을 개별적으로 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템의 구성들 간의 전기적인 연결을 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템의 슬레이브블록의 종류를 도시한 것이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템의 마스터블록과 슬레이브블록이 케이스부에 보관되는 것을 도시한 것이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템을 이용하여 조립된 결과물의 예를 도시한 것이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템의 단말부에서 제공되는 스크래치 프로그램의 화면을 도시한 것이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템의 모바일 단말기에서 제공되는 제어 화면을 도시한 것이다.
도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템(100)은 마스터블록(110)과 슬레이브블록(120)과 연결블록(130)과 단말부(140)와 모바일 단말기(150)를 포함한다.
마스터블록(110)은 사용자가 편집한 프로그램 및 기설정된 프로그램이 입력되며, 사용자가 편집한 프로그램 및 기설정된 프로그램을 실행하는 것으로써, 후술하는 슬레이브블록(120)에 전기적으로 연결되며, 단말부(140)와 모바일 단말기(150)에 전기적으로 연결된다.
이러한 마스터블록(110)은 복수개의 면을 구비하는 다면체로 마련될 수 있는데, 이러한 복수개의 면 중 어느 하나 이상의 면에는 복수개의 제1돌출부(110b)가 형성될 수 있다. 이러한 제1돌출부(110b)는 후술하는 연결블록(130)의 일면에 형성된 홈(g)에 삽입될 수 있다. 한편, 연결블록(130)의 타면에 형성된 홈(g)에는 후술하는 슬레이브블록(120)의 일면에 형성된 제2돌출부(120b)가 삽입될 수 있는데, 이러한 결합에 의해서, 마스터블록(110)과 슬레이브블록(120)이 물리적으로 연결될 수 있다.
한편, 이러한 마스터블록(110)의 외면에는 사용자가 편집한 프로그램이 실행되는 모드인 프로그램모드에서 기설정된 프로그램이 실행되는 모드인 자동모드로의 전환을 실행하는 기능버튼(110a)이 제공된다.
여기서, 프로그램모드란, 사용자가 편집한 프로그램이 마스터블록(110) 내부의 전기회로기판의 연산, 처리영역에서 실행되는 모드를 의미하는 것으로써, 이러한 프로그램은 후술하는 단말부(140)에서 실행되는 코딩프로그램인 스크래치(Scratch) 프로그램에 의해서 작성될 수 있다.
스크래치(Scratch)란, 어린이, 학생들에게 그래픽 환경을 통해 컴퓨터 프로그래밍에 관한 경험을 쌓게 하기 위한 목적으로 설계된 교육용 프로그래밍 언어(스퀵(Squeak) 기반의 스몰토크(Small talk)라는 언어로 작성됨) 및 환경으로써, C++, C#,비주얼 베이직 등과는 달리 블록을 끌어당겨 탑을 쌓는 것처럼 프로그래밍을 하기 때문에 프로그래밍의 입문자들에게 적합하다.
또한, 여기서, 자동모드란, 마스터블록(110) 내부의 전기회로기판의 저장영역에 저장되어 있는 기본적인 프로그램이 마스터블록(110) 내부의 전기회로기판의 연산, 처리영역에서 실행되는 모드를 의미한다.
이러한 기능버튼(110a)은 마스터블록(110)의 내부의 전기회로기판에 전기적으로 연결된다. 기능버튼(110a)이 외력에 의해서 가압 되는 경우, 전기적 신호가 마스터블록(110)의 내부의 전기회로기판으로 전달되어, 마스터블록(110)이 프로그램모드에서 자동모드로 전환된다.
상술한 기능버튼(110a)을 이용하는 경우, 마스터블록(110)에서 프로그램모드가 실행되고 있는 도중, 즉각적으로 자동모드가 실행될 수 있다. 이러한 기능버튼(110a)에 따르면, 제품 사용의 편의성이 크게 증대되는 효과가 있다.
또한, 이러한 기능버튼(110a)은 모바일 단말기(150)에서 마스터블록(110)이 제어되는 모드인 모바일모드의 선택을 수행하도록 마련될 수도 있다.
또한, 이러한 마스터블록(110)은 마스터블록(110)으로부터 가까운 거리에 위치한 슬레이브블록(120)에 통신 연결을 시도하여 고유 ID를 순차적으로 인식하는 과정을 수행할 수 있다.
마스터블록(110)이 슬레이브블록(120)을 제어하기 위해서는, 마스터블록(110)과 슬레이브블록(120)이 전기적으로 연결되어야 하며, 이를 위해서는 마스터블록(110)에서 슬레이브블록(120)의 고유 ID를 인식하는 과정이 필요하다. 슬레이브블록(120)이 1개인 경우에는 상술한 과정을 1회만 실시하면 되기 때문에 문제되지 않지만, 슬레이브블록(120)이 복수개로 마련되는 경우, 어떠한 슬레이브블록(120)이 인식되었는지, 어떠한 고유 ID가 어느 슬레이브블록(120)인지가 즉각적으로 파악될 수 없어, 사용자가 슬레이브블록(120)을 제어하기 위한 프로그램을 작성하거나, 실행하는데 혼란이 야기되는 문제가 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 마스터블록(110)은 마스터블록(110)으로부터 가까운 거리에 위치한 슬레이브블록(120)에 통신 연결을 시도하여 고유 ID를 순차적으로 인식하는 과정을 수행한다. 이러한 마스터블록(110)에 따르면, 사용자가 인식되는 슬레이브블록(120)과 고유 ID의 대응을 즉각적이고 용이하게 파악할 수 있는 효과가 있다.
또한, 마스터블록(110)은 후술하는 배터리블록(160)으로부터 전력을 공급받을 수 있다. 배터리블록(160)의 일면에는 구멍이 형성되는데, 이러한 구멍에는 전력전달을 위한 단자가 형성되며, 마스터블록(110)의 제1돌출부(110b)의 단부에는 이에 대응되는 단자가 형성될 수 있다. 상술한 배터리블록(160)의 구멍이 형성되는 일면은 마스터블록(110)의 제1돌출부(110b)가 형성되는 일면에 결합 되는데, 이에 따라 단자 대 단자가 접촉될 수 있고, 이러한 물리적인 접촉을 통해서 통해 배터리블록(160)으로부터 마스터블록(110)으로 전력이 공급될 수 있다.
한편, 상술한 배터리블록(160) 없이, 마스터블록(110)은 내부의 전기회로기판에 전력을 공급하는 배터리를 내장할 수 있다. 이러한 배터리는 USB 케이블을 통해서 외부로부터 유선으로 전력을 공급받을 수도 있고, 자기유도방식을 통해 무선으로 전력을 공급받을 수도 있다.
또한, 마스터블록(110)의 표면에는 렉테나(rectenna)가 코팅되는 형태로 설치될 수 있다. 이러한 렉테나에 의해서 외부의 전자기파가 수집되는 것이 가능하며, 이러한 수집된 전자기파는 마스터블록(110)에 내장된 배터리를 충전시킬 수 있다.
슬레이브블록(120)은 상술한 마스터블록(110)으로부터 정보를 전달받아 동작을 실행하거나, 마스터블록(110)으로 수집한 정보를 전달하는 것으로써, 마스터블록(110)에 전기적으로 연결된다.
이러한 슬레이브블록(120)은 마스터블록(110)과 마찬가지로 복수개의 면을 구비하는 다면체로 마련될 수 있는데, 이러한 복수개의 면 중 어느 하나 이상의 면에는 복수개의 제2돌출부(120b)가 형성될 수 있다. 이러한 제2돌출부(120b)는 후술하는 연결블록(130)의 타면에 형성된 홈(g)에 삽입될 수 있다. 한편, 연결블록(130)의 일면에 형성된 홈(g)에는 상술한 슬레이브블록(120)의 일면에 형성된 제1돌출부(110b)가 삽입될 수 있는데, 이러한 결합에 의해서, 슬레이브블록(120)과 마스터블록(110)이 물리적으로 연결될 수 있다.
이러한 슬레이브블록(120)은 액추에이터모듈 또는 센서모듈 중 어느 하나로 마련될 수 있는데, 액추에이터모듈은 DC모터모듈, 서보(Servo)모터모듈, LED(Light Emitting Diode)모듈, 부저(Buzzer)모듈 등으로 마련될 수 있고, 센서모듈은 광센서모듈, 거리센서모듈, 터치센서모듈, 가변저항센서모듈 등으로 마련될 수 있다. 이러한 슬레이브블록(120)의 종류는 도 4에 상세하게 도시되어 있다.
한편, 이러한 슬레이브블록(120)의 외면에는 실행버튼(120a)이 제공된다. 실행버튼(120a)은 마스터블록(110)이 프로그램모드로 실행되고 있는 경우, 당해 슬레이브블록(120)이 마스터블록(110)에 인식, 등록되도록 전기적인 신호를 발생시킨다. 이때, 슬레이브블록(120)의 동작은 스크래치 프로그램에서 제어된다. 또한, 이러한 실행버튼(120a)은 마스터블록(110)이 자동모드로 실행되고 있는 경우, 당해 슬레이브블록(120)이 마스터블록(110)에 인식, 등록되도록 전기적인 신호를 발생시킴과 동시에 당해 슬레이브블록(120)을 동작시키도록 전기적인 신호를 발생시킨다.
즉, 상술한 실행버튼(120a)에 따르면, 프로그램모드로 실행되고 있는 경우, 단순히 실행버튼(120a)을 1회적으로 조작하는 것만으로 슬레이브블록(120)을 마스터블록(110)에 인식, 등록시킬 수 있어 사용자의 편의성이 증대되는 효과가 있고, 나아가, 자동모드로 실행되고 있는 경우, 단순히 실행버튼(120a)을 1회적으로 누르는 것만으로 슬레이브블록(120)을 마스터블록(110)에 인식, 등록시킴과 동시에 슬레이브블록(120)을 동작시킬 수 있어서, 사용자의 편의성이 대폭적으로 증대되는 효과가 있다.
또한, 슬레이브블록(120)은 후술하는 배터리블록(160)으로부터 전력을 공급받을 수 있다. 배터리블록(160)의 일면에는 구멍이 형성되는데, 이러한 구멍에는 전력전달을 위한 단자가 형성되며, 슬레이브블록(120)의 제2돌출부(120b)의 단부에는 이에 대응되는 단자가 형성될 수 있다. 상술한 배터리블록(160)의 구멍이 형성되는 일면은 슬레이브블록(120)의 제2돌출부(120b)가 형성되는 일면에 결합 되는데, 이에 따라 단자 대 단자가 접촉될 수 있고, 이러한 물리적인 접촉을 통해서 통해 배터리블록(160)으로부터 슬레이브블록(120)으로 전력이 공급될 수 있다.
한편, 상술한 배터리블록(160) 없이, 슬레이브블록(120)은 내부의 전기회로기판에 전력을 공급하는 배터리를 내장할 수 있다. 이러한 배터리는 USB 케이블을 통해서 외부로부터 유선으로 전력을 공급받을 수도 있고, 자기유도방식을 통해 무선으로 전력을 공급받을 수도 있다.
또한, 슬레이브블록(120)의 표면에는 렉테나(rectenna)가 코팅되는 형태로 설치될 수 있다. 이러한 렉테나에 의해서 외부의 전자기파가 수집되는 것이 가능하며, 이러한 수집된 전자기파는 슬레이브블록(120)에 내장된 배터리를 충전시킬 수 있다.
연결블록(130)은 마스터블록(110)과 슬레이브블록(120)을 상호 연결하거나, 복수개의 슬레이브블록(120)을 상호 연결하는 것으로써, 제1돌출부(110b)가 형성된 면과 제2돌출부(120b)가 형성된 면이 마주하는 상태로 결합 되도록, 일면과 타면에 돌출부에 대응되는 홈(g)이 형성된다.
이러한 연결블록(130)에 의해서, 사용자는 자동차, 로봇, 동물 등 여러 형태의 블록 결합체를 용이하게 조립할 수 있다.
한편, 이러한 연결블록(130)은 상술한 마스터블록(110) 또는 슬레이브블록(120)과 마찬가지로 복수개의 면을 구비하는 다면체로 마련될 수 있는데, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, 일면과 타면에 홈(g)이 형성되는 형태로 마련될 수 있다.
또한, 연결블록(130)은 실리콘(Silicon) 재질로 마련될 수 있다. 이러한 실리콘 재질로 마련되는 연결블록(130)에 의하면, 홈(g) 자체의 공간이 외력에 의해 변형될 수 있어, 제1돌출부(110b) 또는 제2돌출부(120b)와 홈(g)의 결합 및 이탈이 용이해지는 효과가 있다.
또한, 연결블록(130)은 도 2의 (d)에 도시된 바와 같은 중간블록(m)에 결합될 수 있다. 중간블록(m)은 마스터블록(110) 또는 슬레이브블록(120)과 마찬가지로 복수개의 면을 구비하는 다면체로 마련될 수 있다. 이러한 중간블록(m)과 연결블록(130)에 의해서, 사용자는 자동차, 로봇, 동물 등 여러 형태의 블록 결합체를 더욱 폭넓고 효과적으로 조립할 수 있다. 도 6에는 이러한 중간블록(m) 및 연결블록(130)을 이용한 블록 결합체가 도시되어 있다.
단말부(140)는 사용자가 프로그램을 편집할 수 있도록 제공되는 스크래치(Scratch) 프로그램이 구동되는 것으로써, 데스크탑 PC, 노트북 PC 등으로 마련될 수 있다.
이러한 단말부(140)에 따르면, 사용자가 스크래치 프로그램을 이용하여 마스터블록(110)을 제어하는 프로그램을 용이하게 편집, 실행할 수 있다. 이러한 단말부(140)를 이용한 블록의 제어, 활용에 따라, 사용자는 IoT 기술에 대한 개념을 효과적으로 학습할 수 있다. 이러한 단말부(140)에서 스크래치 프로그램이 실행되는 화면은 도 7에 도시되어 있다.
모바일 단말기(150)는 마스터블록(110)을 제어하는 전용 프로그램을 실행하는 기기로써, 스마트폰, 테블릿(Tablet) 등의 모바일 기기로 마련될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 전용 프로그램은 사용자가 직관적으로 마스터블록(110)의 제어를 실시할 수 있도록 단순하고 편리한 GUI(Graphical User Interface)를 제공한다.
따라서, 마스터블록(110)과 슬레이브블록(120)과 연결블록(130)과 단말부(140)와 모바일 단말기(150)를 포함하는 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템(100)에 따르면, 기능버튼(110a)에 따라, 마스터블록(110)에서 사용자가 편집한 프로그램을 즉각적으로 실행시키는 것이 가능하기 때문에, 사용자가 편집한 프로그램을 실행시키기 위해 PC에서 추가적인 제어의 수행이 필요 없는 이점이 있다. 이러한 이점에 의해서, 사용자의 편의성이 증대되며, 이에 따라, 사용자의 흥미가 증폭됨으로써, 사용자의 계속적인 학습유도를 이끌어낼 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템(100)은 배터리블록(160)을 더 포함할 수 있다.
이러한 배터리블록(160)은 전력을 마스터블록(110)과 슬레이브블록(120)으로 전달하는 것으로써, 마스터블록(110) 또는 슬레이브블록(120)에 결합된다.
이러한 배터리블록(160)의 일면에는 구멍이 형성되는데, 이러한 구멍에는 전력전달을 위한 단자가 형성되며, 마스터블록(110)의 제1돌출부(110b)의 단부 또는 슬레이브블록(120)의 제2돌출부(120b)의 단부에는 이에 대응되는 단자가 형성될 수 있다. 상술한 배터리블록(160)의 구멍이 형성되는 일면은 마스터블록(110)의 제1돌출부(110b)가 형성되는 일면 또는 슬레이브블록(120)의 제2돌출부(120b)가 형성되는 일면에 결합 되는데, 이에 따라 단자 대 단자가 접촉될 수 있고, 이러한 물리적인 접촉을 통해서 통해 배터리블록(160)으로부터 마스터블록(110) 및 슬레이브블록(120)으로 전력이 공급될 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템(100)은 케이스부(170)를 더 포함할 수 있다.
이러한 케이스부(170)는 상술한 마스터블록(110)과 슬레이브블록(120)과 중간블록(m)을 수용, 보관하는 것으로써, 복수개의 구획된 보관공간이 형성된다.
이러한 보관공간에는 마스터블록(110) 또는 슬레이브블록(120) 또는 중간블록(m)에 형성된 돌출부가 삽입될 수 있는 구멍이 형성된다. 이러한 보관공간에 마스터블록(110) 또는 슬레이브블록(120) 또는 중간블록(m)을 삽입, 수용시키면, 마스터블록(110) 또는 슬레이브블록(120) 또는 중간블록(m)이 안정적으로 보관될 수 있어, 블록들을 쉽게 잃어버리지 않을 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
100 : 본 발명의 일실시예에 따른 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템
110 : 마스터블록
110a : 기능버튼
110b : 제1돌출부
120 : 슬레이브블록
120a : 실행버튼
120b : 제2돌출부
130 : 연결블록
140 : 단말부
150 : 모바일 단말기
160 : 배터리블록
170 : 케이스부
g : 홈
m : 중간블록

Claims (9)

  1. 사용자가 편집한 프로그램 및 기설정된 프로그램이 입력되며, 사용자가 편집한 프로그램 및 기설정된 프로그램을 실행하되, 사용자가 편집한 프로그램이 실행되는 모드인 프로그램모드에서 기설정된 프로그램이 실행되는 모드인 자동모드로 모드를 변경하는 기능버튼이 외면에 제공되는 마스터블록;
    상기 마스터블록으로부터 정보를 전달받아 동작을 실행하거나, 상기 마스터블록으로 정보를 전달하도록 상기 마스터블록에 무선의 방식에 따라 전기적으로 연결되는 슬레이브블록; 및
    상기 마스터블록과 상기 슬레이브블록 사이에 개재되어 상기 마스터블록과 상기 슬레이브블록을 상호 물리적으로 연결하거나, 한쌍의 상기 슬레이브블록의 사이에 개재되어 한쌍의 상기 슬레이브블록을 상호 물리적으로 연결하는 연결블록을 포함하되,
    상기 기능버튼은,
    모바일 단말기에서 상기 마스터블록이 무선으로 제어되는 모드인 모바일모드의 변경을 수행하며,
    상기 슬레이브블록은,
    상기 마스터블록과 상기 슬레이브블록의 통신 연결을 실행하는 실행버튼이 외면에 형성되며,
    상기 실행버튼은,
    상기 마스터블록이 상기 프로그램모드를 실행하고 있는 경우 외력에 의해 가압되면 상기 슬레이브블록과 상기 마스터블록의 통신 연결을 실행시키며, 상기 마스터블록이 상기 자동모드를 실행하고 있는 경우 외력에 의해 가압되면 상기 슬레이브블록과 상기 마스터블록의 통신 연결을 실행시킨 후 상기 슬레이브블록의 동작을 실행시키며,
    상기 마스터블록은,
    상기 슬레이브블록이 복수개로 구비되는 경우, 복수개의 상기 슬레이브블록 중 상기 마스터블록과 가까운 거리에 위치하는 상기 슬레이브블록에 우선적으로 통신 연결을 시도하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 슬레이브블록은,
    액추에이터모듈 또는 센서모듈 중 어느 하나로 마련되는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 마스터블록은,
    복수개의 면을 구비하는 다면체로 마련되되, 복수개의 면 중 어느 하나 이상의 면에 제1돌출부가 형성되며,
    상기 슬레이브블록은,
    복수개의 면을 구비하는 다면체로 마련되되, 복수개의 면 중 어느 하나 이상의 면에 제2돌출부가 형성되며,
    상기 연결블록은,
    상기 제1돌출부가 형성된 면과 상기 제2돌출부가 형성된 면이 마주하는 상태로 결합되도록, 일면과 타면에 돌출부에 대응되는 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서,
    사용자가 프로그램을 편집할 수 있도록 제공되는 스크래치(Scratch) 프로그램이 구동되는 단말부를 더 포함하는 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 마스터블록 및 상기 슬레이브블록은,
    자기유도방식으로 전력을 충전하는 것을 특징으로 하는 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    전력을 상기 마스터블록과 상기 슬레이브블록으로 전달하도록 상기 마스터블록 또는 상기 슬레이브블록에 결합되는 배터리블록을 더 포함하는 IoT 기반의 모듈러 로보틱스 시스템.
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