KR101714987B1 - Apparatus for tracking of module combined robot - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 모듈 결합형 로봇의 추종제어장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로봇이 객체의 움직임을 인식하여 추종하는 기술이 개시된다.BACKGROUND OF THE
최근 로봇의 사용범위 및 목적이 다양화됨에 따라 여러 분야에 걸쳐 로봇이 사용되고 있으며, 로봇은 크게 산업용 로봇과 개인용 로봇으로 구분할 수 있다. 개인용 로봇은 개인 생활의 편리성을 향상시킬 수 있는 지능을 갖는 인간 공존형 대인지원 로봇이라 하며, 홈자동화를 지원하는 가정용 로봇과 인간의 유희를 위한 오락용 로봇으로 구분할 수 있다.Recently, robots have been used in various fields due to diversification of scope and purpose of use of robots. Robots can be roughly divided into industrial robots and personal robots. A personal robot is called a human coexistence type humanoid robot having intelligence that can improve the convenience of personal life, and can be classified into a home robot supporting home automation and an entertainment robot for human play.
종래의 기술 중 대한민국 등록특허공보 제1643751호(2016. 07. 28 공고)는 객체 추종 기능을 구비한 로봇에 관한 것으로, 주행가능하게 된 로봇 본체와, 상기 로봇 본체를 주행시키기 위한 주행구동부와, 추종 대상인 객체가 소지하고, 설정된 신호정보를 송출하도록 된 송신부와, 상기 로봇 본체에 설치되고, 상기 송신부로부터 송출되는 신호정보를 수신할 수 있도록 상기 송신부와 통신가능하게 된 수신부와, 상기 로봇 본체에 설치되어 상기 로봇 본체와 상기 객체 사이의 거리를 측정하는 거리측정부와, 상기 송신부가 상기 수신부로부터 일정거리 이상 벗어나면, 상기 로봇 본체를 객체와 인접한 지점으로 이동시키도록 상기 주행구동부를 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.Korean Patent Registration No. 1643751 (published on June 28, 2016) discloses a robot having an object tracking function. The robot includes a traveling robot body, a traveling driving unit for traveling the robot body, A reception unit provided in the robot body and capable of communicating with the transmission unit so as to be able to receive signal information transmitted from the transmission unit; A controller for controlling the travel driving unit to move the robot body to a point adjacent to the object when the transmitter is out of a predetermined distance or more from the receiver, And a control unit.
그러나, 상기 종래의 기술은 단순히 추종 대상인 객체의 신호정보와 통신을 통해 객체와 인접한 지점으로 추종하는 것으로, 추종 과정에 장애물이 있는 경우 객체 추종 로봇이 장애물과 충돌하여 파손되는 위험이 있다. 또한, 지상에서의 객체 추종을 함으로써 장애물이 있거나 지상 이동이 불가능한 지역에서는 추종할 수 없다는 한계가 있다.However, the above-described conventional technology simply follows the point adjacent to the object through communication with the signal information of the object to be tracked. If there is an obstacle in the follow-up process, there is a risk that the object following robot collides with an obstacle and is damaged. In addition, there is a limitation in that an object following the object on the ground can not follow in an area where obstacles are present or the ground movement is impossible.
본 발명의 해결하고자 하는 기술적 과제는 객체를 추종하는 경로 상에 장애물을 우회하도록 경로를 수정할 수 있으며, 경로 상의 장애물의 상태에 따라 직립보행모드, 주행모드, 비행모드로 변경하여 객체를 추종할 수 있으며, 경로 상의 장애물과 충돌시 충격을 완화시킬 수 있는 모듈 결합형 로봇의 추종제어장치를 제공하기 위함이다.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a method and apparatus for tracking an object by following an obstacle along an obstacle along an object, And to provide a tracking control apparatus of a module-coupled robot capable of mitigating an impact upon collision with obstacles on the path.
본 발명의 실시예에 따른 이동통신모듈이 결합되는 모듈 결합형 로봇의 추종제어장치는, 상기 이동통신모듈을 이용하여 객체를 인식하는 객체 인식부와, 상기 객체를 추종하기 위한 제1 이동경로를 생성하고, 상기 제1 이동경로 상의 운행정보를 생성하는 운행정보 생성부와, 상기 제1 이동경로 상에 장애가 있는 경우 상기 제1 이동경로를 우회하는 제2 이동경로를 생성하고, 상기 운행정보를 수정하는 운행정보 수정부와, 기 설정된 시간 간격으로 상기 객체의 움직임패턴을 획득하여 기 설정된 객체패턴과 비교하고, 정상모드인 경우 상기 로봇이 상기 객체를 추종하도록 하고, 비정상모드인 경우 상기 로봇이 상기 객체에 대한 위험신호를 기 설정된 관계망에 전송하도록 하는 제어부를 포함한다.The tracking control apparatus of a modular combined robot to which a mobile communication module according to an exemplary embodiment of the present invention is coupled includes an object recognition unit for recognizing an object using the mobile communication module, a first movement path for following the object, And generates a second movement route that bypasses the first movement route when there is a failure on the first movement route, and generates a second movement route that bypasses the first travel route, A movement information modifying unit that acquires movement patterns of the object at predetermined time intervals and compares the movement patterns with a predetermined object pattern so that the robot follows the object when the robot is in the normal mode; And a controller for sending a risk signal for the object to a predetermined network.
또한, 상기 모듈 결합형 로봇에는 비행모듈이 결합되며, 상기 운행정보 수정부는 상기 제1 이동경로 상에 보행이동이 불가능한 장애가 발생한 경우, 상기 비행모듈을 이용하여 상기 제2 이동경로를 생성하여 상기 운행정보를 수정할 수 있다.In addition, a flight module is coupled to the module-coupled robot, and when the travel information correcting unit generates a fault in which the walking movement is impossible on the first travel route, the second travel route is generated using the flight module, Information can be modified.
또한, 상기 이동통신모듈을 이용하여 상기 객체 및 주변의 영상정보를 획득하는 영상정보 획득부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 비정상모드인 경우 상기 영상정보를 상기 관계망으로 전송하도록 할 수 있다.The mobile communication module may further include an image information acquiring unit acquiring image information of the object and its surroundings using the mobile communication module, and the controller may transmit the image information to the network when the mobile communication module is in the abnormal mode.
또한, 상기 이동통신모듈이 상기 로봇과 결합하는 경우, 상기 이동통신모듈의 전원 상태를 파악하여 전원을 관리하는 전원관리부와, 상기 이동통신모듈의 온도를 유지하는 온도관리부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 이동통신모듈의 전원 또는 온도 상태에 따라 상기 전원관리부 또는 상기 온도관리부를 제어하여 기 설정된 전원 또는 온도를 유지하도록 제어할 수 있다.The mobile communication module may further include a power management unit for managing a power state of the mobile communication module when the mobile communication module is coupled to the robot and a temperature management unit for maintaining the temperature of the mobile communication module, May control the power management unit or the temperature management unit to maintain a predetermined power or temperature according to the power or temperature state of the mobile communication module.
또한, 상기 모듈 결합형 로봇에는 에어튜브모듈이 결합되며, 충격이 감지되면 상기 에어튜브모듈이 팽창하면서 상기 로봇을 외부 충격으로부터 보호하는 완충부를 더 포함할 수 있다.The module-coupled robot may further include a buffer unit coupled to the air tube module and protecting the robot from an external impact while the air tube module is expanded when an impact is sensed.
이에 따라, 객체를 추종하는 경로 상에 장애물을 우회하도록 경로를 수정할 수 있다. 또한, 경로 상의 장애물의 상태에 따라 직립보행모드, 주행모드, 비행모드로 변경하여 객체를 추종할 수 있다. 또한, 경로 상의 장애물과 충돌시 충격을 완화시킬 수 있다.Thus, the path can be modified to bypass the obstacle on the path following the object. In addition, the object can be followed by changing to the upright walking mode, the traveling mode, and the flight mode according to the state of the obstacle on the route. In addition, it can alleviate the impact when colliding with obstacles on the path.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모듈 결합형 로봇을 설명하기 위한 예시도,
도 2는 도 1에 따른 모듈 결합형 로봇의 추종제어장치의 구성도,
도 3은 도 2에 따른 모듈 결합형 로봇의 추종제어장치에서 장애물을 감지하여 경로를 변경하도록 하는 것을 설명하기 위한 예시도,
도 4는 도 2에 따른 모듈 결합형 로봇의 추종제어장치에서 장애물을 감지하여 비행모듈로 경로를 변경하도록 하는 것을 설명하기 위한 예시도,
도 5는 도 2에 따른 모듈 결합형 로봇의 추종제어장치에서 전원 및 온도를 관리하는 것을 설명하기 위한 예시도,
도 6은 도 2에 따른 모듈 결합형 로봇의 추종제어장치에서 에어튜브모듈을 이용하여 충격을 완화하는 것을 설명하기 위한 예시도,
도 7은 도 2에 따른 모듈 결합형 로봇의 추종제어장치에서 분사모듈을 이용하여 분사액을 분사시키는 것을 설명하기 위한 예시도이다.1 is an exemplary view for explaining a modular combined type robot according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a block diagram of a tracking control apparatus for a modular combined robot according to FIG. 1,
FIG. 3 is an exemplary view for explaining an obstacle detection and path change in the tracking control apparatus of the module-coupled robot according to FIG. 2;
FIG. 4 is an exemplary diagram for explaining an obstacle detection and a path change to a flight module in the tracking control apparatus of the modular combined type robot according to FIG. 2;
FIG. 5 is an exemplary diagram for explaining power and temperature management in the tracking control apparatus of the modular combined type robot according to FIG. 2;
FIG. 6 is an exemplary diagram for explaining impact mitigation using an air tube module in the tracking control apparatus of the modular combined type robot according to FIG. 2;
FIG. 7 is an exemplary diagram for explaining spraying of the spray liquid using the spray module in the tracking control apparatus of the modular combined type robot according to FIG. 2;
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 사용되는 용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 후술하는 실시예들에서 사용된 용어의 의미는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The terms used are terms selected in consideration of the functions in the embodiments, and the meaning of the terms may vary depending on the user, the intention or the precedent of the operator, and the like. Therefore, the meaning of the terms used in the following embodiments is defined according to the definition when specifically defined in this specification, and unless otherwise defined, it should be interpreted in a sense generally recognized by those skilled in the art.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모듈 결합형 로봇을 설명하기 위한 예시도이다.1 is an exemplary view for explaining a modular combined type robot according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 모듈 결합형 로봇(10)은 이동통신모듈(20)과 결합하여 직립보행모드, 주행모드, 비행모드로 이동이 가능한 장치이다. 이 경우, 모듈 결합형 로봇(10)은 최소결합으로 이동통신모듈(20)과 결합할 수 있으며, 추가로 비행모듈, 에어튜브모듈, 분사모듈이 결합되는 것도 가능하다. 모듈 결합형 로봇(10)은 내부 전원을 이용하여 구동될 수 있으며, 필요에 따라 이동통신모듈(20)의 전원을 이용하여 구동되는 것도 가능하다. 모듈 결합형 로봇(10)은 이동통신모듈(20)과 전기적으로 접속되며, 전력선통신 또는 무선통신을 통해 통신할 수 있다.Referring to FIG. 1, the module-coupled
또한, 모듈 결합형 로봇(10)은 직립보행이 가능한 관절형 다리에 의해 직립보행모드로 이동하거나, 바퀴를 이용하여 주행모드로 이동하는 것이 가능하다. 모듈 결합형 로봇(10)은 후술하는 추종제어장치(100)가 내장되어 이동통신모듈(20)과 통신에 의해 제어될 수 있다. 이 경우, 이동통신모듈(20)에 어플리케이션을 설치하여 추종제어장치(100)를 대체하는 것도 가능하다. 추종제어장치(100)는 모듈 결합형 로봇(10)의 전반적인 동작을 제어한다. 모듈 결합형 로봇(10)은 이동통신모듈(20)의 디스플레이를 통해 사용자의 입력을 받도록 하는 것도 가능하다.Further, the module-coupled
이동통신모듈(20)은 디스플레이, 카메라, 센서를 포함하며, 네트워크 통신이 가능한 통신장치이다. 이동통신모듈(20)은 모듈 결합형 로봇(10)과 전기적으로 접속하여 전원을 충방전할 수 있다. 또한, 이동통신모듈(20)은 외부의 서버(도시하지 않음) 또는 모듈 결합형 로봇(10)과 무선통신이 가능하다. 이동통신모듈(20)은 카메라 또는 센서를 이용하여 객체(200)를 인식하며, 모듈 결합형 로봇(10)은 이동통신모듈(20)이 인식한 객체(200)를 추종하도록 구동된다. 이 경우, 이동통신모듈(20)은 객체(200)의 형상, 색채, 움직임, 식별신호를 이용하여 객체(200)를 파악할 수 있다. 이 경우, 객체(200)는 움직임을 갖는 생명체이거나 전자신호를 출력하는 웨어러블장치일 수 있다.The
이하, 도 2를 참조하여 모듈 결합형 로봇의 추종제어장치(100)에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
Hereinafter, the
도 2는 도 1에 따른 모듈 결합형 로봇의 추종제어장치의 구성도이다.FIG. 2 is a block diagram of a tracking control apparatus for a modular combined robot according to FIG. 1;
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 모듈 결합형 로봇의 추종제어장치(100)는 객체 인식부(110), 운행정보 생성부(120), 운행정보 수정부(130) 및 제어부(140)를 포함한다.2, the
객체 인식부(110)는 이동통신모듈을 이용하여 객체를 인식한다. 객체 인식부(110)는 이동통신모듈을 통해 객체의 형상, 색채, 움직임, 식별신호, 온도, 음파를 획득할 수 있다. 이 경우, 객체는 움직임을 갖는 생명체이거나 전자신호를 출력하는 웨어러블장치일 수 있다. 객체 인식부(110)는 기 설정된 객체정보와 획득한 객체정보를 비교하여 인증된 객체인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 사용자의 얼굴, 색채, 움직임 패턴, 사용자가 착용한 웨어러블장치의 전기적 신호가 객체를 인식하는데 사용될 수 있다. 객체 인식은 모듈 결합형 로봇에 기 설정된 거리 이내로 근접한 객체를 대상으로 설정하는 것도 가능하다.The
또한, 객체 인식부(110)는 사용자가 착용한 웨어러블장치로부터 발생하는 식별코드를 촬영하거나, 초음파신호를 녹음하거나, 움직임패턴을 파악하여 인증된 사용자로 객체 인식을 할 수 있다. 객체 인식부(110)를 통해 객체 인식이 완료되면, 객체해제신호가 있기 전까지는 객체를 추종하도록 한다. 객체 인식부(110)는 객체로부터 객체해제신호가 발생하면 이를 제어부(140)로 전달하여 모듈 결합형 로봇의 객체 추종을 중단하도록 할 수 있다. 이 경우, 객체해제신호는 사용자의 설정에 따라 다양하게 설정될 수 있다.The
운행정보 생성부(120)는 객체를 추종하기 위한 제1 이동경로를 생성한다. 제1 이동경로는 객체를 추종하기 위한 최단거리의 이동경로를 의미한다. 운행정보 생성부(120)는 제1 이동경로 상의 운행정보를 생성하고 이를 제어부(140)로 출력한다. 운행정보는 객체를 추종하기 위한 방향, 속도와 같은 물리적 정보뿐만 아니라, 객체를 추종하기 위한 운행모드정보를 포함할 수 있다. 운행모드정보에는 직립보행모드, 주행모드, 비행모드를 포함할 수 있다. 직립보행모드는 모듈 결합형 로봇의 다리를 이용하여 이동하는 것이며, 주행모드는 바퀴를 이용하여 이동하는 것이며, 비행모드는 비행모듈을 이용하여 이동하는 것을 나타낸다.The travel
운행정보 수정부(130)는 제1 이동경로 상에 장애가 있는지 여부를 판단한다. 예를 들어, 운행정보 수정부(130)는 제1 이동경로에 장애물이 위치하는 경우 제1 이동경로를 우회하는 제2 이동경로를 생성한다. 제2 이동경로는 제1 이동경로에 근접하면서 장애물과 충돌하지 않을 수 있는 경로를 의미한다. 운행정보 수정부(130)는 제2 이동경로가 생성되면 이를 위한 운행정보를 수정한다. 예를 들어, 모듈 결합형 로봇이 제1 이동경로 상 직립보행모드 또는 주행모드로 객체를 추종할 수 없는 경우, 장애물을 피하기 위해 비행모드로 운행정보를 수정할 수 있다.The driving
제어부(140)는 기 설정된 시간 간격으로 객체의 움직임패턴을 획득하여 기 설정된 객체패턴과 비교한다. 예를 들어, 객체가 치매환자이거나, 유아인 경우 기 설정된 움직임 패턴을 설정하고 정상모드인 경우와 비정상모드인 경우에 따라 모듈 결합형 로봇의 이동을 제어할 수 있다. 정상모드인 경우 로봇이 객체를 추종하도록 하고, 비정상모드인 경우 로봇이 상기 객체에 대한 위험신호를 기 설정된 관계망에 전송하도록 할 수 있다. 이는 치매환자나 유아의 비정상적인 움직임 패턴에 대응하여 신속하게 병원, 경찰, 소방서 등의 관계망에 연락할 수 있도록 하기 위함이다.
The
도 3은 도 2에 따른 모듈 결합형 로봇의 추종제어장치에서 장애물을 감지하여 경로를 변경하도록 하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.FIG. 3 is an exemplary diagram for explaining an obstacle detection and path change in the tracking control apparatus of the modular combined type robot according to FIG. 2;
도 3을 참조하면, 모듈 결합형 로봇(10)이 제1 이동경로(①)를 통해 이동하는 경우, 이동통신모듈(20)을 통해 장애물(1)을 감지하면 장애물(1)과의 충돌을 회피하기 위해 제2 이동경로(②)를 설정하여 운행정보를 변경할 수 있다. 이는 단순히 객체를 추종하는 과정에서 장애물(1)에 의해 모듈 결합형 로봇(10)의 이동이 제한되거나, 충돌에 의한 파손을 방지하기 위한 것이다. 추종제어장치(100)는 제1 이동경로(①)로부터 최단거리의 우회경로로 제2 이동경로(②)를 탐색하여 이동을 제어할 수 있다. 추종제어장치(100)는 기 설정된 시간 간격으로 객체와의 사이의 지상의 장애물(1)을 감지할 수 있다. 추종제어장치(100)는 이동경로 상에 장애물(1)을 발견하는 경우 문자 또는 음성 형태의 알람신호를 출력하는 것도 가능하다.
3, when the module-coupled
도 4는 도 2에 따른 모듈 결합형 로봇의 추종제어장치에서 장애물을 감지하여 비행모듈로 경로를 변경하도록 하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.FIG. 4 is an exemplary view for explaining an obstacle detection and a path change to a flight module in the tracking control apparatus of the modular combined type robot according to FIG. 2;
도 4를 참조하면, 모듈 결합형 로봇(10)이 제1 이동경로(①)를 통해 이동하는 경우, 이동통신모듈(20)을 통해 장애물(1)을 감지하여 장애물(1)을 회피하는 지상에서의 제2 이동경로(②)가 기 설정치를 초과하면 비행모듈을 이용하여 운행정보를 변경할 수 있다. 예를 들어, 제1 이동경로(①) 상의 장애물(1)이 펜스와 같이 우회경로를 찾기 힘들거나, 강이나 바다와 같이 지상으로 이동하기 어려운 경우 비행모듈을 통해 제2 이동경로(②)를 설정할 수 있다. 비행모듈은 모듈 결합형 로봇(10)에 결합되어 비행할 수 있는 장치이다. 비행모듈은 이동통신모듈(20) 또는 모듈 결합형 로봇(10)의 전원에 의해 구동될 수 있다.Referring to FIG. 4, when the module-coupled
추종제어장치(100)는 제1 이동경로(①)로부터 최단거리의 우회경로로 제2 이동경로(②)를 탐색시 기 설정된 시간 또는 거리의 조건을 벗어나는 경우 비행모드로 운행하도록 운행정보를 수정할 수 있다. 또한, 추종제어장치(100)는 위치정보를 이용하여 강이나 바다와 같이 지상으로 이동할 수 없는 경우 비행모듈로 운행정보를 수정할 수 있다. 예를 들어, 추종제어장치(100)는 모듈 결합형 로봇(10)에 비행모듈이 결합되지 않은 경우 문자 또는 음성 형태의 알람신호를 출력하여 비행모듈의 필요함을 사용자에게 알릴 수 있다.
The tracking
다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 모듈 결합형 로봇의 추종제어장치(100)는 영상정보 획득부(150)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 again, the tracking
영상정보 획득부(150)는 이동통신모듈을 이용하여 객체 및 주변의 영상정보를 획득한다. 이 경우, 제어부(140)는 객체의 움직임 패턴이 비정상모드인 경우 영상정보를 관계망으로 전송하도록 제어할 수 있다. 영상정보 획득부(150)는 객체를 추종하면서 객체의 영상 및 주변환경에 대한 영상정보를 획득하고 이를 저장한다. 또한, 영상정보 획득부(150)는 스트리밍 방식으로 이동통신모듈을 통해 외부의 서버로 영상정보를 전송하도록 하는 것도 가능하다. 영상정보 획득부(150)는 사용자 얼굴을 객체 인식하는 경우 미인증된 얼굴이 감지되면 이를 경찰, 소방서 등의 관계망으로 전송하여 침입자의 존재를 알릴 수 있다.The image
또한, 영상정보 획득부(150)는 객체를 추종하는 이동경로 상의 환경정보를 영상으로 획득하여 사용자의 움직임 패턴을 외부의 서버로 전송할 수 있다. 예를 들어, 치매환자, 강아지, 영유아의 경우와 같이 의사소통이 원활하지 않은 생명체의 경우에는 기 설정된 시간 간격으로 움직임을 획득하고 이를 영상으로 저장함으로써 하루동안의 움직임 패턴을 분석하도록 하는 것도 가능하다. 따라서, 객체의 정신적 질환이 있는지 등의 행동패턴을 획득하여 병원 등의 관계망으로 전송하여 전문가를 통한 진단이 가능하도록 할 수 있다.
In addition, the image
한편, 본 발명의 실시예에 따른 모듈 결합형 로봇의 추종제어장치(100)는 전원관리부(160) 및 온도관리부(170)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the tracking
전원관리부(160)는 이동통신모듈이 로봇과 결합하는 경우, 이동통신모듈의 전원 상태를 파악하여 전원을 관리한다. 이 경우, 모듈 결합형 로봇과 이동통신모듈 간의 전압차이 또는 전류차이를 비교하여 이동통신모듈을 충전 또는 방전시킬 수 있다. 이에 따라, 이동통신모듈의 전원으로 모듈 결합형 로봇을 구동시킬 수 있으며, 반대로 모듈 결합형 로봇을 통해 이동통신모듈을 구동시키는 것도 가능하다. 이 경우, 제어부(140)는 이동통신모듈의 전원 상태에 따라 전원관리부(160)를 제어하여 기 설정된 전원 상태를 유지하도록 제어할 수 있다.When the mobile communication module is coupled with the robot, the
또한, 전원관리부(160)는 모듈 결합형 로봇 또는 이동통신모듈의 전원이 기 설정치 이하인 경우 전원을 충전할 수 있는 위치로 이동경로를 수정하도록 할 수 있다. 이 경우, 충전할 수 있는 위치를 사용자 설정에 의해 미리 설정될 수 있다. 모듈 결합형 로봇의 추종제어장치(100) 중 운행정보 수정부(130)는 모듈 결합형 로봇의 전원이 기 설정치 이하인 경우 이동경로 상에 전원충전을 위해 충전소를 경유하도록 운행정보를 수정할 수 있다.Also, the
또한, 전원관리부(160)는 태양전지를 이용하여 자체 전원을 생성하거나, 모듈 결합형 로봇이 지면과 맞닿는 면에 압전소자를 형성하여 직립보행하는 경우 전기를 발생하여 전원을 충전하도록 하는 것도 가능하다. 이 경우, 모듈 결합형 로봇의 에너지 효율을 증대시킬 수 있다.In addition, the
온도관리부(170)는 이동통신모듈의 온도를 유지한다. 이동통신모듈이 과열되는 경우 성능이 저하되므로 이동통신모듈의 온도를 기 설정된 온도범위를 유지시켜 안정적으로 동작하도록 하기 위함이다. 온도관리부(170)는 냉각팬을 이용하여 이동통신모듈의 발열을 줄일 수 있다. 이 경우, 제어부(140)는 이동통신모듈의 온도 상태에 따라 온도관리부(170)를 제어하여 기 설정된 온도를 유지하도록 제어할 수 있다.
The
도 5는 도 2에 따른 모듈 결합형 로봇의 추종제어장치에서 전원 및 온도를 관리하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.5 is an exemplary diagram for explaining power and temperature management in the tracking control apparatus of the modular combined type robot according to FIG.
도 5를 참조하면, 모듈 결합형 로봇(10)에는 전원단자(11), 태양전지(12), 감지부(13) 및 냉각팬(14)을 포함할 수 있다. 전원단자(11)는 이동통신모듈이 접속되는 경우 전원을 충전 또는 방전시키기 위한 것이다. 전원단자(11)는 이동통신모듈에 의해 그 형태가 달라질 수 있으며, 변환젠더를 통해 다양한 이동통신모듈이 접속되도록 할 수 있다.5, the module-coupled
태양전지(12)는 모듈 결합형 로봇(10)의 자체 전원을 생성하기 위함이다. 태양전지(12)는 태양광을 전기로 변환시키는 것으로, 그 크기 및 위치는 사용자 설정에 의해 달라질 수 있다. 추종제어장치(100)는 태양전지(12)로 전원을 생성해야 하는 경우, 태양광의 위치에 따라 객체를 추종하기 위한 이동경로를 수정할 수 있다. 이 경우, 태양전지(12)의 충전량과 이동경로 수정에 따른 전원 소비를 비교하여 태양전지(12)의 충전량이 많은 경우에만 이동경로를 수정하도록 할 수 있다.The
감지부(13)는 조도센서 또는 접촉센서를 포함할 수 있다. 감지부(13)는 이동통신모듈이 모듈 결합형 로봇(10)에 근접했는지 여부를 감지한다. 감지부(13)는 이동통신모듈이 깃 기 설정된 거리 이내로 근접한 감지정보를 추종제어장치(100)로 전송한다. 추종제어장치(100)는 이동통신모듈의 근접시 객체 추종을 위해 동작을 준비하거나 개시할 수 있다. 반대로, 추종제어장치(100)는 이동통신모듈이 모듈 결합형 로봇(10)으로부터 이탈하거나 멀어지는 경우 객체 추종을 종료할 수 있다.The
냉각팬(14)은 이동통신모듈의 맞닿는 면에 형성되어 이동통신모듈의 온도를 낮추는 역할을 한다. 이 경우, 추종제어장치(100)는 이동통신모듈이 모듈 결합형 로봇(10)에 접속시 내부 온도정보를 획득할 수 있다. 냉각팬(14)은 추종제어장치(100)에 의해 그 회전속도 및 동작시간이 제어된다. 이에 따라, 이동통신모듈의 과열을 막을 수 있다.
The cooling
다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 모듈 결합형 로봇의 추종제어장치(100)는 완충부(180)를 더 포함할 수 있다. 완충부(180)는 모듈 결합형 로봇 또는 이동통신단말에 충격이 감지되면 에어튜브모듈이 팽창하면서 로봇을 외부 충격으로부터 보호한다. 이 경우, 모듈 결합형 로봇에는 어느 일측으로 공기압에 의해 팽창하는 에어튜브모듈이 결합된다. 완충부(180)는 근접하는 장애물에 의해 모듈 결합형 로봇이 충돌하거나 중심을 잃는 경우에 대비하여, 에어튜브모듈을 이용하여 충격을 완화하고 중심을 잡을 수 있도록 한다. 또한, 완충부(180)는 모듈 결합형 로봇이 비행모드로 구동중에는 낙하시 충격을 방지하기 위해 에어튜브모듈을 구동시키도록 하는 것도 가능하다.
Referring again to FIG. 2, the tracking
도 6은 도 2에 따른 모듈 결합형 로봇의 추종제어장치에서 에어튜브모듈을 이용하여 충격을 완화하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.FIG. 6 is an exemplary diagram for explaining impact mitigation using the air tube module in the tracking control apparatus of the modular combined type robot according to FIG. 2;
도 6을 참조하면, 모듈 결합형 로봇(10)의 하부에는 에어튜브모듈(40)이 형성되고, 충격이 발생시 하방으로 에어튜브모듈(40)의 에어튜브가 팽창하면서 충격을 완화하고 중심을 잡을 수 있도록 한다. 이 경우, 에어튜브모듈(40)의 형성 위치는 사용자 설정에 의해 달라질 수 있다. 또한, 추종제어장치(100)는 모듈 결합형 로봇(10) 또는 이동통신모듈(20)로부터 충격을 감지할 수 있으며, 감지센서를 이용하여 근접하는 장애물(1)에 대비하여 에어튜브모듈(40)의 에어튜브가 팽창하도록 설정하는 것도 가능하다. 이에 따라, 모듈 결합형 로봇(10)이 이동 중에 장애물에 의해 넘어지거나 충동하는 경우에 충격을 완화할 수 있으며, 비행중에 추락하는 경우에도 충격을 완화시킬 수 있어 2차 사고의 위험을 줄일 수 있다.
6, an
다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 모듈 결합형 로봇의 추종제어장치(100)는 퇴치액 분사부(190)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 again, the tracking
퇴치액 분사부(190)는 객체 인식을 통해 미인증된 사용자가 객체로 인식되는 경우 분사모듈을 통해 퇴치액을 분사한다. 이 경우, 모듈 결합형 로봇에는 분사모듈이 결합될 수 있다. 퇴치액 분사부(190)는 객체 인식부(110)를 통해 사용자의 인증 여부를 파악하고, 인증되지 않은 경우에는 퇴치액을 분사하도록 한다. 침입자가 이동하는 경우 이를 객체로 인식하여 이를 추종하면서 침입자에게 퇴치액을 분사시킬 수 있다. 퇴치액 분사부(190)는 문자 또는 소리 형태의 알람신호를 함께 출력하도록 할 수 있다. 퇴치액 분사부(190)는 퇴치액이 부족한 경우 이를 알람신호로 사용자에게 알릴 수 있다.
When the unauthenticated user is recognized as an object through the object recognition, the
도 7은 도 2에 따른 모듈 결합형 로봇의 추종제어장치에서 분사모듈을 이용하여 분사액을 분사시키는 것을 설명하기 위한 예시도이다.FIG. 7 is an exemplary diagram for explaining spraying of the spray liquid using the spray module in the tracking control apparatus of the modular combined type robot according to FIG. 2;
도 7을 참조하면, 모듈 결합형 로봇(10)에는 이동통신모듈(20) 및 분사모듈(50)이 결합된다. 구체적으로, 분사모듈(50)은 퇴치액 수용부(51), 접속단자(52), 분사노즐(53)을 포함한다. 퇴치액 수용부(51)는 캡사이신, 최루액과 같은 분사액을 수용한다. 접속단자(52)는 모듈 결합형 로봇(10)과 전기적으로 접속하면서 분사모듈(50)을 고정시키기 위한 구성이다. 접속단자(52)를 통해 추종제어장치(100)의 전기적 제어신호에 따라 퇴치액 수용부(51)의 분사액이 분사된다. 분사노즐(53)은 퇴치액 수용부(51)에 저장된 분사액을 분사시키는 노즐이다. 이 경우, 분사노즐(53)은 상하좌우 방향으로 회전하면서 분사액을 다양한 각도로 분사시킬 수 있다. 이 경우, 분사액이 분사되는 방향, 속도는 사용자 설정에 의해 달라질 수 있다. 이에 따라, 집안에 침입자가 감지되는 경우에는 침입자의 얼굴을 인식하여 분사액을 분사하도록 하는 것도 가능하다.
Referring to FIG. 7, the
이상에서 본 발명은 도면을 참조하면서 기술되는 바람직한 실시예를 중심으로 설명되었지만 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 본 발명은 기재된 실시예로부터 도출 가능한 자명한 변형예를 포괄하도록 의도된 특허청구범위의 기재에 의해 해석되어져야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, Therefore, the present invention should be construed as a description of the claims which are intended to cover obvious variations that can be derived from the described embodiments.
10 : 로봇
11 : 전원단자
12 : 태양전지
13 : 감지부
14 : 냉각팬
20 : 이동통신모듈
30 : 비행모듈
40 : 에어튜브모듈
50 : 분사모듈
51 : 퇴치액 수용부
52 : 접속단자
53 : 분사노즐
100 : 추종제어장치
110 : 객체 인식부
120 : 운행정보 생성부
130 : 운행정보 수정부
140 : 제어부
150 : 영상정보 획득부
160 : 전원관리부
170 : 온도관리부
180 : 완충부
190 : 퇴치액 분사부
200 : 객체10: Robot
11: Power terminal
12: Solar cell
13:
14: Cooling fan
20: Mobile communication module
30: Flight module
40: air tube module
50: injection module
51:
52: connection terminal
53: injection nozzle
100: tracking control device
110: Object recognition unit
120:
130: Operation information management
140:
150: Image information acquisition unit
160: Power management unit
170:
180: buffer
190:
200: object
Claims (5)
상기 이동통신모듈을 이용하여 객체를 인식하는 객체 인식부;
상기 객체를 추종하기 위한 제1 이동경로를 생성하고, 상기 제1 이동경로 상의 운행정보를 생성하는 운행정보 생성부;
상기 모듈 결합형 로봇에는 비행모듈이 결합되며, 상기 제1 이동경로 상에 장애가 있는 경우 상기 제1 이동경로를 우회하는 제2 이동경로를 생성하고, 상기 제1 이동경로 상에 보행이동이 불가능한 장애가 발생한 경우, 상기 비행모듈을 이용하여 상기 제2 이동경로를 생성하여 상기 운행정보를 수정하는 운행정보 수정부;
상기 모듈 결합형 로봇에는 에어튜브모듈이 결합되며, 충격이 감지되면 상기 에어튜브모듈이 팽창하면서 상기 로봇을 외부 충격으로부터 보호하는 완충부;
상기 모듈 결합형 로봇에는 분사모듈이 결합되며, 상기 객체 인식부를 통해 인증되지 않은 침입자가 이동하는 경우 이를 추종하면서 퇴치액을 분사하는 퇴치액 분사부; 및
기 설정된 시간 간격으로 상기 객체의 움직임패턴을 획득하여 기 설정된 객체패턴과 비교하고, 정상모드인 경우 상기 로봇이 상기 객체를 추종하도록 하고, 비정상모드인 경우 상기 로봇이 상기 객체에 대한 위험신호를 기 설정된 관계망에 전송하도록 하는 제어부를 포함하는 모듈 결합형 로봇의 추종제어장치.1. A tracking control apparatus for a modular combined robot in which a mobile communication module is coupled,
An object recognition unit for recognizing an object using the mobile communication module;
A travel information generating unit for generating a first travel route for following the object and generating travel information on the first travel route;
Wherein the module combining robot is coupled to the flight module and generates a second travel route that bypasses the first travel route when there is a fault on the first travel route, A travel information generating unit that generates the second travel route using the flight module and corrects the travel information;
Wherein the module-coupled robot is coupled to an air tube module, and when the impact is sensed, the air tube module expands and protects the robot from an external impact;
An ejection liquid spraying unit coupled to the module coupling robot and spraying an eradication liquid while following an unauthorized intruder moving through the object recognizing unit; And
The robot moves the object according to the movement pattern of the object at a predetermined time interval and compares the movement pattern with a predetermined object pattern so that the robot follows the object when the robot is in the normal mode, And a control unit for transmitting the control information to the established network.
상기 이동통신모듈을 이용하여 상기 객체 및 주변의 영상정보를 획득하는 영상정보 획득부를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 비정상모드인 경우 상기 영상정보를 상기 관계망으로 전송하도록 하는 모듈 결합형 로봇의 추종제어장치.The method according to claim 1,
Further comprising an image information acquiring unit acquiring image information of the object and its surroundings using the mobile communication module,
Wherein,
And transmits the image information to the network in the abnormal mode.
상기 이동통신모듈이 상기 로봇과 결합하는 경우, 상기 이동통신모듈의 전원 상태를 파악하여 전원을 관리하는 전원관리부; 및
상기 이동통신모듈의 온도를 유지하는 온도관리부를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 이동통신모듈의 전원 또는 온도 상태에 따라 상기 전원관리부 또는 상기 온도관리부를 제어하여 기 설정된 전원 또는 온도를 유지하도록 제어하는 모듈 결합형 로봇의 추종제어장치.The method according to claim 1,
A power management unit for managing a power state of the mobile communication module when the mobile communication module is coupled with the robot, And
Further comprising a temperature management unit for maintaining a temperature of the mobile communication module,
Wherein,
And controls the power management unit or the temperature management unit to maintain a predetermined power or temperature according to a power or a temperature state of the mobile communication module.
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