KR101921640B1

KR101921640B1 - 타구판별이 가능한 탁구로봇 및 이를 이용한 탁구공 슈팅방법

Info

Publication number: KR101921640B1
Application number: KR1020170087024A
Authority: KR
Inventors: 이용구; 서준호; 정지욱
Original assignee: 한국기계연구원
Priority date: 2017-07-10
Filing date: 2017-07-10
Publication date: 2018-11-26

Abstract

타구판별이 가능한 탁구로봇 및 이를 이용한 탁구공 슈팅방법에서, 상기 탁구로봇은 센서부, 슈팅유닛 및 이송부를 포함하고, 상기 슈팅유닛은 슈팅부 및 볼 공급부를 포함한다. 상기 센서부는 사용자가 타격한 탁구공을 센싱한다. 상기 슈팅유닛은 신규 탁구공을 사용자에게 슈팅한다. 상기 이송부는 상기 센싱된 탁구공의 정보를 바탕으로 상기 슈팅유닛을 이송시킨다. 상기 슈팅부는 상기 센싱된 탁구공의 정보에 대응되도록 상기 신규 탁구공을 슈팅한다. 상기 볼 공급부는 상기 신규 탁구공을 상기 슈팅부로 제공한다.

Description

타구판별이 가능한 탁구로봇 및 이를 이용한 탁구공 슈팅방법{PING-PONG ROBOT AND METHOD FOR SHOOTING A BALL USING THE SAME}

본 발명은 탁구로봇 및 이를 이용한 탁구공 슈팅방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 타격된 탁구공을 센싱하여 관련 정보를 획득하고 이를 바탕으로 탁구공을 슈팅하는 타구판별이 가능한 탁구로봇 및 이를 이용한 탁구공 슈팅방법에 관한 것이다.

다양한 스포츠 및 레저 활동이 증가하면서 전통적으로 즐겨왔던 탁구도 그 일환으로 많은 사용자들이 탁구를 즐기고 있다. 또한, 탁구는 올림픽 종목의 하나로 많은 전문 탁구 선수들이 실력의 향상을 위해 노력하고 있다.

탁구가 이러한 전통적인 스포츠인 이유 등으로, 탁구 연습 장치 또는 탁구 연습 로봇 등에 대한 많은 기술들도 개발되고 있으며, 대한민국 등록특허 제10-1114595호에서는 탁구공의 발사가 가능하고, 탁구공의 거리, 각도, 회전 종류, 회전수, 속도, 빈도를 포함하는 기능 조절이 가능한 탁구게임로봇을 개시하고 있다.

또한, 대한민국 등록특허 제10-1564191호에서는 탁구대의 엔드라인 측에 설치되어 탁구대에 설치된 네트 방향으로 탁구공을 발사하는 탁구로봇에 대한 기술을 개시하고 있다.

그러나, 현재까지 개발된 탁구 연습 로봇 또는 탁구 게임 로봇의 경우, 단순히 정해진 궤적이나 위치로 탁구공을 슈팅하여 사용자가 1회의 타격 연습을 수행하는 단편적인 것에 불과하였으며, 탁구공의 각도, 회전 종류, 회전수, 속도 등을 제어하여 탁구공을 슈팅하기는 하나 탁구공의 예민한 회전이나 궤적을 전혀 구현하지 못하는 단순한 구조의 슈팅 머신에 불과하였다.

이에 따라, 사용자는 예민한 회전이나 궤적이 구현되지 않는 탁구공에 대하여 단편적인 1회의 타격 연습의 반복만 수행하여 흥미가 떨어지는 문제가 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1114595호 대한민국 등록특허 제10-1564191호

이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 타격된 탁구공을 센싱하여 관련 정보를 획득하고 이를 바탕으로 다양한 궤적이나 회전을 가진 탁구공을 슈팅함으로써 다양한 난이도의 운동을 수행할 수 있어, 사용자의 흥미 및 운동 효과를 향상시킬 수 있는 타구판별이 가능한 탁구로봇에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 탁구로봇을 이용한 탁구공 슈팅방법에 관한 것이다.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 탁구로봇은 센서부, 슈팅유닛 및 이송부를 포함하고, 상기 슈팅유닛은 슈팅부 및 볼 공급부를 포함한다. 상기 센서부는 사용자가 타격한 탁구공을 센싱한다. 상기 슈팅유닛은 신규 탁구공을 사용자에게 슈팅한다. 상기 이송부는 상기 센싱된 탁구공의 정보를 바탕으로 상기 슈팅유닛을 이송시킨다. 상기 슈팅부는 상기 센싱된 탁구공의 정보에 대응되도록 상기 신규 탁구공을 슈팅한다. 상기 볼 공급부는 상기 신규 탁구공을 상기 슈팅부로 제공한다.

일 실시예에서, 상기 센서부에서 센싱된 정보를 바탕으로 상기 이송부, 상기 슈팅부 및 상기 볼 공급부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 사용자가 타격한 탁구공을 수납하는 수용부를 더 포함하며, 상기 수용부는 상기 볼 공급부로 탁구공을 제공할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 이송부는, 탁구대의 엔드라인 상에서, 상기 센서부가 센싱한 상기 탁구공의 위치를 고려하여 상기 슈팅유닛을 이송시킬 수 있다.

일 실시예에서, 상기 슈팅부는, 상기 신규 탁구공의 슈팅 방향을 변화시키는 헤드부, 및 상기 신규 탁구공의 속도, 회전속도 또는 회전방향을 변화시키는 볼 회전부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 헤드부는, 상기 볼 공급부와 공급라인을 통해 연결되어 상기 신규 탁구공을 제공받으며, 상기 공급라인에 대하여 회전하여 슈팅 방향을 변화시킬 수 있다.

일 실시예에서, 상기 볼 회전부는, 상기 신규 탁구공이 슈팅되는 개구부를 형성하는 프레임부, 및 상기 프레임부에 형성되어 상기 신규 탁구공의 외면에 회전력을 인가하는 복수의 회전부들을 포함하는 회전유닛을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 회전부들 각각은, 상기 프레임부에 회전 가능하도록 고정되며 상기 접촉되는 신규 탁구공의 외면에 회전력을 인가할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 회전부들 각각은, 서로 수직한 두 축을 중심으로 각각 회전하는 두 쌍의 롤러들일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 회전부들 각각은, 상기 프레임부에 형성되며 상기 인접한 신규 탁구공의 외면에 바람을 인가할 수 있다.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 탁구공 슈팅방법은 사용자에 의해 타격된 탁구공을 센싱한다. 상기 센싱된 탁구공의 정보를 바탕으로 슈팅유닛을 위치시킨다. 신규 탁구공을 슈팅부로 공급한다. 상기 신규 탁구공을 상기 센싱된 탁구공의 정보에 대응되도록 사용자에게 슈팅한다.

일 실시예에서, 상기 슈팅유닛을 위치시키는 단계는, 상기 센싱된 탁구공의 위치를 고려하여 상기 슈팅유닛을 이동시키는 단계, 및 상기 센싱된 탁구공의 궤적을 고려하여 상기 슈팅부의 헤드부를 위치시키는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 사용자에게 슈팅하는 단계는, 상기 센싱된 탁구공의 속도, 회전속도, 회전방향을 고려하여 상기 슈팅부의 볼 회전부의 동작을 제어할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 사용자가 타격한 탁구공의 정보를 바탕으로 이에 대응되도록 신규 탁구공을 사용자에게 슈팅하므로, 실제 탁구공의 움직임 및 상대방과 같이 탁구하는 현실감과 유사한 운동 효과 내지 즐거움을 제공할 수 있다.

특히, 선수에 의한 탁구의 경우, 사용자가 타격한 탁구공의 방향, 궤적, 공의 회전 방향 등에 따라 상대방에 의해 리턴되는 탁구공의 방향, 궤적, 공의 회전 방향 등이 제한되므로, 타격된 탁구공의 정보를 센싱하여 신규 탁구공을 제공함에 따라 전문 운동 선수 등을 위한 맞춤 훈련의 효과를 더욱 높일 수 있다.

보다 구체적으로, 이송부를 통해 타격된 탁구공의 위치를 고려하여 이에 대응되는 위치로부터의 슈팅을 도모할 수 있고, 슈팅부를 통해 타격된 탁구공의 방향이나 궤적, 속도, 회전방향 등을 고려하여 이에 대응되는 방향, 궤적, 속도, 회전방향으로 슈팅을 도모할 수 있다.

나아가, 슈팅부의 경우, 슈팅 방향을 변화시키는 헤드부와 다른 인자를 변화시킬 수 있는 볼 회전부를 포함하여, 보다 정확하게 구체적으로 탁구공의 방향, 궤적, 속도, 회전방향 등을 구현할 수 있다. 즉, 볼 회전부가 탁구공의 외면에 회전력을 인가하는 복수의 회전부들을 포함함으로써 보다 예민하고 정밀하게 탁구공의 속도, 회전속도, 회전 방향을 다르게 변화시킬 수 있고, 이에 따라 실제 탁구에서 탁구공에 인가되는 다양한 공의 변화 구질을 구현할 수 있어, 실제 탁구에서의 운동의 즐거움과 연습 효과를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 탁구로봇을 도시한 모식도이다.
도 2는 도 1의 탁구로봇을 도시한 블록도이다.
도 3은 도 1 및 도 2의 슈팅유닛을 확대하여 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 슈팅부를 개구부 방향에서 관찰한 내부도이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 4의 슈팅부를 통해 슈팅된 탁구공의 회전 궤적의 예를 도시한 모식도들이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 탁구로봇에서, 슈팅부를 개구부 방향에서 관찰한 내부도이다.
도 7은 도 1 또는 도 6의 탁구로봇을 이용한 탁구공 슈팅방법을 도시한 흐름도이다.
도 8은 도 7의 슈팅유닛을 위치시키는 단계를 도시한 흐름도이다.

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 탁구로봇을 도시한 모식도이다. 도 2는 도 1의 탁구로봇을 도시한 블록도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 의한 탁구로봇(1)은 센서부(100), 제어부(200), 이송부(300), 슈팅유닛(400) 및 수용부(900)를 포함하며, 상기 슈팅유닛(400)은 볼 공급부(500) 및 슈팅부(600)를 포함한다. 이 경우, 상기 슈팅부(600)는 헤드부(700) 및 볼 회전부(800)를 포함한다.

일반적으로 탁구는, 사용자가 일 측에서 타격한 공의 궤적이나 회전 등에 따라 상대방이 이에 대응되는 공의 궤적이나 회전으로 타격하는 스포츠이며, 회전이나 속도 등에 예민하게 반응하는 탁구공의 특성을 통해 즐거움을 얻을 수 있는 스포츠이다. 특히, 선수들의 경우 일 측에서 타격한 공의 궤적이나 회전 등에 구속되어 한정된 궤적이나 회전으로만 타격하도록 그 타격이 제한되기도 한다. 본 실시예에 의한 탁구로봇(1)은 이러한 탁구의 특성을 그대로 구현할 수 있도록, 특히 센서부(100)를 통해 사용자에 의해 타격된 탁구공(10)의 여러 정보를 센싱하고, 이를 바탕으로 센싱된 정보에 대응되도록 신규 탁구공(20)을 사용자에게 제공하는 것을 특징으로 한다.

보다 구체적으로, 상기 센서부(100)는 사용자(11)에 의해 탁구대(12) 일 측에서 타격된 탁구공(10)을 센싱하며, 상기 탁구공(10)의 궤적 등은 변화가 심하므로 후술되는 상기 슈팅유닛(400)이 위치한 탁구대(12)의 타 측 엔드라인에 근접하도록 위치하는 것이 바람직하다.

이 경우, 도 1에서는 상기 센서부(100)는 하나만 설치된 것을 예시하였으나, 상기 센서부(100)의 개수나 설치 위치 등은 다양하게 변화할 수 있다.

한편, 상기 센서부(100)는 상기 탁구공(10)의 영상을 촬영하는 영상 카메라일 수 있으며, 이를 통해 상기 탁구공(10)의 영상을 촬영하고 촬영된 정보를 별도의 정보 처리부(미도시)로 제공하여, 상기 탁구공(10)에 대한 정보를 획득할 수 있다.

이 경우, 상기 획득되는 정보는, 예를 들어, 상기 탁구공(10)의 위치, 궤적, 이동 속도, 회전속도, 회전방향 등일 수 있으며, 상기 타격된 탁구공(10)이 가질 수 있는 모든 정보를 포함할 수 있다.

이에 따라, 상세히 도시하지는 않았으나, 상기 정보 처리부에서는 상기 탁구공(10)에 대한 영상 정보로부터, 상기 탁구공(10)의 다양한 정보를 각각 추출한다.

또한, 도시하지는 않았으나, 별도의 알고리즘 처리부를 통해, 상기 탁구공(10)으로부터 추출된 정보를 바탕으로, 이에 대응되어 사용자에게 슈팅되는 탁구공의 위치, 궤적, 이동 속도, 회전속도, 회전방향 등에 대한 정보를 생성할 수 있다.

나아가, 상기 알고리즘 처리부를 통해 생성된 정보는 상기 제어부(200)를 통해 제공되며, 상기 제어부(200)는 후술되는 상기 이송부(300) 및 상기 슈팅유닛(400)의 동작을 제어하여, 상기 생성된 정보를 가지는 탁구공을 사용자에게 슈팅할 수 있다.

즉, 상기 제어부(200)는 상기 슈팅된 탁구공이 생성된 정보에 매칭되는 위치, 궤적, 이동 속도, 회전속도, 회전방향 등을 가지도록 상기 이송부(300) 및 상기 슈팅유닛(400)의 동작을 제어한다.

상기 이송부(300)는 상기 탁구대(12)에서, 상기 사용자(11)가 위치한 반대측의 엔드라인을 따라 위치하여, 상기 슈팅유닛(400)을 이송시킨다. 이 경우, 상기 이송부(300)는 상기 타격된 탁구공(10)의 위치에 관한 정보를 바탕으로 해당 위치로부터 탁구공을 슈팅하기 위해 상기 슈팅유닛(400)을 해당 위치로 이송시킨다.

그리하여, 사용자는 타격된 탁구공(10)의 위치로부터 신규 탁구공(20)을 슈팅받게 된다.

예를 들어, 상기 이송부(300)는 상기 엔드라인을 따라 연장되는 가이드 프레임을 형성하고, 상기 가이드 프레임 상에서 상기 슈팅유닛(400)을 별도의 구동부를 통해 이송시킬 수 있다.

한편, 사용자가 타격한 탁구공(10)은 상기 엔드라인을 통과하며, 도 1에 도시된 바와 같이 별도의 수용부(900)에 수용된다. 이 경우, 상기 수용부(900)에 수용된 탁구공은 별도의 공급 라인 등을 통해 상기 슈팅유닛(400)의 볼 공급부(500)로 제공될 수 있다.

상기 슈팅유닛(400)은 상기 제어부(200)에 의해 제어되어 센싱된 탁구공(10)의 정보에 대응되도록 상기 신규 탁구공(20)을 사용자에게 슈팅하며, 앞서 설명한 바와 같이, 볼 공급부(500) 및 슈팅부(600)를 포함한다.

상기 볼 공급부(500)는 상기 슈팅유닛(400)의 하측이나 측부에 위치하며 상기 신규 탁구공(20)을 상기 슈팅부(600)로 제공한다.

이 경우, 도시하지는 않았으나, 상기 볼 공급부(500)는 별도의 모터 등을 이용하여 상기 신규 탁구공(20)을 상기 슈팅부(600) 측으로 제공할 수 있다.

상기 슈팅부(600)는 상기 볼 공급부(500)로부터 제공된 상기 신규 탁구공(20)을 사용자를 향해 슈팅하며, 이 경우, 사용자에게 다양한 슈팅 방향, 속도, 회전속도, 회전방향, 궤적을 갖는 탁구공을 슈팅하기 위해, 앞서 설명한 바와 같이 헤드부(700) 및 볼 회전부(800)를 포함한다.

이하에서는 상기 탁구공을 다양하게 슈팅하기 위한 상기 슈팅부(600)의 구성에 대하여 상세히 설명한다.

도 3은 도 1 및 도 2의 슈팅유닛을 확대하여 도시한 사시도이다.

도 3을 참조하면, 우선, 상기 볼 공급부(500)는 상기 슈팅부(600)의 상기 헤드부(700)와 공급라인(510)을 통해 연결되며, 그리하여 하측에 위치한 상기 볼 공급부(500)로부터 제공된 탁구공(20)은 상기 공급라인(510)을 통해 상기 헤드부(700)로 제공된다.

이 경우, 상기 볼 공급부(500)가 측부에 위치한다면, 상기 공급라인(510)은 수직방향 외에 수평방향 등으로 연장되어 탁구공(20)을 제공할 수 있다.

상기 헤드부(700)는 상기 공급라인(510) 및 상기 볼 공급부(500)에 대하여 회전가능하도록 연결되며, 이에 따라 도 3에 도시된 바와 같이 상기 헤드부(700)는 다양한 방향으로 위치할 수 있다.

즉, 상기 헤드부(700)가 향하는 방향을 다양하게 위치시킴으로써, 상기 슈팅부(600)를 통해 슈팅되는 상기 신규 탁구공(20)의 슈팅 방향을 결정할 수 있으며, 이 경우, 상기 슈팅 방향의 결정은 앞서 설명한 바와 같이, 상기 센서부(100)에서 센싱된 탁구공(10)에 관한 정보를 바탕으로 상기 알고리즘 처리부를 통해 결정될 수 있다.

도 4는 도 3의 슈팅부를 개구부 방향에서 관찰한 내부도이다.

도 4를 참조하면, 상기 볼 회전부(800)는 상기 헤드부(700)에 연결되어 최종적으로 슈팅되는 탁구공(20)의 속도, 회전속도 또는 회전방향을 변화시킨다.

보다 구체적으로, 상기 볼 회전부(800)는 프레임부(802) 및 회전유닛(810)을 포함한다.

상기 프레임부(802)는 상기 볼 회전부(800)의 몸체로서, 중앙에 개구부(801)를 형성하며 상기 탁구공(20)의 이동을 가이드한다. 그리하여, 상기 탁구공(20)은 상기 개구부(801)를 통해 외부로 슈팅된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 회전유닛(810)은 4개의 회전부들(811, 812, 813, 814)을 포함하며, 상기 각각의 회전부들(811, 812, 813, 814)은 상기 프레임부(802)에 약 90도의 각을 이루면서 회전가능하도록 결합된다.

이 경우, 상기 회전부들(811, 812, 813, 814) 각각은 회전롤러일 수 있다.

이에 따라, 상기 제1 및 제3 회전부들(811, 813)은 서로 마주보도록 상기 프레임부(802)의 좌우측에 각각 결합되며, 제2 방향(Y)을 중심축으로 회전할 수 있다. 이와 달리, 상기 제2 및 제4 회전부들(812, 814)은 서로 마주보도록 상기 프레임부(802)의 상하측에 각각 결합되며, 상기 제2 방향에 수직인 상기 제1 방향(X)을 중심축으로 회전할 수 있다.

이와 같이, 상기 제1 내지 제4 회전부들(811, 812, 813, 814)이 두 쌍으로 각각 제1 방향 및 제2 방향을 회전축으로 회전함에 따라, 상기 개구부(801)를 통과하며 외부로 슈팅되는 탁구공(20)에 회전력을 인가할 수 있다.

즉, 상기 탁구공(20)은 상기 개구부(801)를 통과하면서 도 4에 도시된 바와 같이 좌우상하의 4개의 포인트에서 상기 제1 내지 제4 회전부들(811, 812, 813, 814)과 접촉하게 되며, 상기 제1 내지 제4 회전부들(811, 812, 813, 814) 각각의 회전여부 또는 회전속도 등에 의해 상기 탁구공(20)의 속도, 회전속도 또는 회전방향이 결정될 수 있다.

한편, 상기 제1 내지 제4 회전부들(811, 812, 813, 814) 각각의 외면은 상기 탁구공(20)과의 접촉력을 향상시키기 위해, 실제 탁구 라켓에 사용되는 고무 재질과 유사한 재질로 형성될 수 있다. 그리하여, 상기 탁구공(20)에 인가되는 변화를 증가시킬 수 있다.

도 5a 내지 도 5c는 도 4의 슈팅부를 통해 슈팅된 탁구공의 회전 궤적의 예를 도시한 모식도들이다.

예를 들어, 도 5a를 참조하면, 상기 제1 및 제3 회전부들(811, 813)이 상기 제2 방향(Y)을 중심축으로 반시계방향 또는 시계방향으로 동시에 회전한다면, 상기 탁구공(20)도 상기 제2 방향(Y)을 중심축으로 반시계방향 또는 시계방향으로 회전하며 상기 슈팅부(600)로부터 슈팅될 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제3 회전부들(811, 813)의 회전 속도를 변화시키며 상기 탁구공(20)의 회전속도를 변화시킬 수 있다.

이와 달리, 도 5b를 참조하면, 상기 제2 및 제4 회전부들(812, 814)이 상기 제1 방향(X)을 중심축으로 반시계방향 또는 시계방향으로 동시에 회전한다면, 상기 탁구공(20)도 상기 제1 방향(X)을 중심축으로 반시계방향 또는 시계방향으로 회전하며 상기 슈팅부(600)로부터 슈팅될 수 있고, 이 경우 상기 제2 및 제4 회전부들(812, 814)의 회전 속도를 변화시켜 상기 탁구공(20)의 회전속도를 변화시킬 수 있다.

이와 달리, 도 5c를 참조하면, 상기 제1 및 제3 회전부들(811, 813)이 상기 제2 방향(Y)을 중심으로 시계방향으로 회전하고, 상기 제2 및 제4 회전부들(812, 814)이 상기 제1 방향(X)을 중심으로 시계방향으로 회전하면, 상기 탁구공(20)은 상기 제1 및 제2 방향들에 소정 각도(t)를 가지는 방향을 회전축으로 시계방향으로 회전하며 상기 슈팅부(600)로부터 슈팅될 수 있고, 이 경우 상기 회전부들의 회전 속도를 변화시켜 상기 탁구공(20)의 회전속도를 변화시킬 수 있다.

마찬가지로, 상기 제1 및 제3 회전부들(811, 813)이 상기 제2 방향(Y)을 중심으로 반시계방향으로 회전하고, 상기 제2 및 제4 회전부들(812, 814)이 상기 제1 방향(X)을 중심으로 반시계방향으로 회전하면, 상기 탁구공(20)은 상기 제1 및 제2 방향들에 소정 각도(t)를 가지는 방향을 회전축으로 반시계방향으로 회전하며 상기 슈팅부(600)로부터 슈팅될 수 있고, 이 경우 상기 회전부들의 회전 속도를 변화시켜 상기 탁구공(20)의 회전속도를 변화시킬 수 있다.

이상에 예를 들어 설명한 바와 같이, 상기 탁구공(20)은 상기 제1 내지 제4 회전부들(811, 812, 813, 814)의 회전 방향 및 회전 속도를 변화시킴에 따라, 그에 매칭되는 회전 방향 및 회전 속도로 상기 슈팅부(600)로부터 슈팅될 수 있다.

또한, 상세히 예를 들어 설명하지는 않았으나, 상기 제1 내지 제4 회전부들(811, 812, 813, 814)의 회전 방향 및 회전 속도를 서로 다르게 제어함으로써, 상기 탁구공(20)이 다양한 회전 방향 및 회전 속도를 가지면서 상기 슈팅부(600)로부터 슈팅될 수 있음은 자명하다.

나아가, 본 실시예에서는 상기 회전부들이 4개가 두 쌍으로 배치된 것을 예시하여 설명하였으나, 상기 회전부들의 개수 및 배열은 다양하게 변화될 수 있다.

이상과 같이, 상기 헤드부(700)에 의해 상기 탁구공(20)의 슈팅 방향이 설정되고, 상기 볼 회전부(800)에 의해 상기 탁구공(20)의 속도, 회전속도 또는 회전방향이 설정됨에 따라, 상기 탁구공(20)의 궤적이나 방향이 설정되어 사용자에게 슈팅된다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 탁구로봇에서, 슈팅부를 개구부 방향에서 관찰한 내부도이다.

본 실시예에서의 볼 회전부(800)의 회전유닛(820)은 도 4를 참조하여 설명한 회전유닛(810)이 회전롤러로서 탁구공에 직접 접촉하는 것과 달리, 상기 탁구공에 바람을 인가하여 상기 탁구공의 회전을 유도하는 것을 특징으로 한다.

즉, 도 6을 참조하면, 상기 회전유닛(820)은 제1 내지 제4 회전부들(821, 822, 823, 824)을 포함하며, 상기 제1 내지 제4 회전부들(821, 822, 823, 824)은 각각 상기 프레임부(802) 상에 바람을 공급하는 홀(hole)로 형성된다.

이 경우, 상기 제1 및 제3 회전부들(821, 823)은 상기 프레임부(802) 상에 상기 제1 방향(X)을 따라 좌우측에 각각 형성되고, 상기 제2 및 제4 회전부들(822, 824)은 상기 프레임부(802) 상에 상기 제2 방향(Y)을 따라 상하측에 각각 형성된다.

그리하여, 상기 제1 내지 제4 회전부들(821, 822, 823, 824)을 통해 제공되는 바람에 의해 상기 탁구공(20)에는 회전력이 제공되며, 상기 탁구공(20)의 4 포인트들에 각각 바람이 제공됨에 따라 상기 탁구공(20)은 도 4에서와 동일한 회전력을 제공받을 수 있다.

또한, 상기 제1 내지 제4 회전부들(821, 822, 823, 824)에 제공되는 바람의 속도를 서로 다르게 제어함에 따라 상기 탁구공(20)에 제공되는 회전력을 변화하며, 상기 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 설명한 바와 같이 상기 탁구공(20)은 다양한 회전방향을 가지며 상기 슈팅부(600)로부터 슈팅될 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 회전부(821)를 통해서만 바람이 제공되면 상기 탁구공(20)은 상기 제2 방향(Y)을 회전축으로 반시계방향으로 회전하도록 유도될 수 있으며, 상기 제2 회전부(822)를 통해서만 바람이 제공되면 상기 탁구공(20)은 상기 제2 방향(Y)을 회전축으로 시계방향으로 회전하도록 유도될 수 있다.

이와 달리, 상기 제3 회전부(823)를 통해서만 바람이 제공되면 상기 탁구공(20)은 상기 제1 방향(X)을 회전축으로 시계방향으로 회전하도록 유도될 수 있으며, 상기 제4 회전부(824)를 통해서만 바람이 제공되면 상기 탁구공(20)은 상기 제1 방향(X)을 회전축으로 반시계방향으로 회전하도록 유도될 수 있다.

나아가, 상기 제1 및 제3 회전부들(821, 823)을 통해서만 바람이 제공되면 상기 탁구공(20)은 상기 제1 및 제2 방향들과 소정 각도 기울어진 방향을 중심으로 회전하도록 유도될 수 있다.

나아가, 상기 제공되는 바람의 속도를 변화시켜, 상기 탁구공(20)의 회전속도 및 회전방향을 변화시킬 수도 있다.

도 7은 도 1 또는 도 6의 탁구로봇을 이용한 탁구공 슈팅방법을 도시한 흐름도이다. 도 8은 도 7의 슈팅유닛을 위치시키는 단계를 도시한 흐름도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 탁구공 슈팅방법에서는, 우선, 사용자에 의해 타격된 탁구공(10)을 상기 센서부(100)를 통해 센싱한다(단계 S10). 이 경우, 상기 센서부(100)를 통해 센싱된 상기 탁구공(10)의 정보의 예 및 이렇게 센싱된 정보의 처리 과정에 대하여는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 바와 같다.

이 후, 상기 센싱된 탁구공의 정보를 바탕으로 상기 제어부(200)는 상기 이송부(300)를 제어하여, 상기 슈팅유닛(400)을 소정의 위치에 위치시킨다(단계 S20).

이 경우, 상기 이송부(300)는 상기 슈팅유닛(400)을 상기 타격된 탁구공(10)의 위치를 고려하여 상기 탁구대(12)의 엔드라인 상에서 상기 슈팅유닛(400)을 이동시켜 상기 타격된 탁구공(10)이 지나간 엔드라인 상에 위치시킨다(단계 S21).

또한, 상기 제어부(200)는 상기 헤드부(700)를 제어하여, 상기 타격된 탁구공(10)이 지나간 위치에 대응되도록 상기 헤드부(700)를 회전시켜 슈팅되는 탁구공(20)의 방향을 설정한다(단계 S22).

이 후, 상기 볼 공급부(500)는 공급라인(510)을 통해 신규 탁구공(20)을 상기 슈팅부(600)로 공급한다(단계 S30).

이 후, 상기 슈팅부(600)는 상기 신규 탁구공(20)을 상기 센싱된 탁구공(10)의 정보에 대응되도록 사용자에게 슈팅한다(단계 S40).

이 경우, 상기 사용자에게 슈팅되는 탁구공(20)은 상기 헤드부(700)에 의해 탁구공(20)의 슈팅 방향이 설정되며, 상기 볼 회전부(800)에 의해 상기 탁구공(20)의 속도, 회전속도, 회전방향 등이 설정된다.

보다 구체적인 슈팅 방향, 속도, 회전속도, 회전방향 등의 설정 내용은 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한 바와 같으므로 중복되는 설명은 생략한다.

그리하여, 사용자는 기 타격된 탁구공(10)에 대응되는 궤적이나 방향 또는 회전 등을 가지는 신규 탁구공(20)을 제공받고, 이를 다시 타격하게 되며, 이러한 타격이 반복되면서 사용자는 탁구 경기를 연습하거나 탁구 경기를 즐길 수 있게 된다.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 사용자가 타격한 탁구공의 정보를 바탕으로 이에 대응되도록 신규 탁구공을 사용자에게 슈팅하므로, 실제 탁구공의 움직임 및 상대방과 같이 탁구하는 현실감과 유사한 운동 효과 내지 즐거움을 제공할 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 탁구로봇 및 이를 이용한 탁구공 슈팅방법은 탁구 스포츠를 위한 탁구 로봇에 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다.

1 : 탁구로봇 10, 20 : 탁구공
100 : 센서부 200 : 제어부
300 : 이송부 400 : 슈팅유닛
500 : 볼 공급부 510 : 공급라인
600 : 슈팅부 700 : 헤드부
800 : 볼 회전부 801 : 개구부
810, 820 : 회전유닛

Claims

사용자가 타격한 탁구공을 센싱하는 센서부;
신규 탁구공을 사용자에게 슈팅하는 슈팅유닛; 및
상기 센싱된 탁구공의 정보를 바탕으로 상기 슈팅유닛을 이송시키는 이송부를 포함하고,
상기 슈팅유닛은,
상기 센싱된 탁구공의 정보에 대응되도록 상기 신규 탁구공을 슈팅하는 슈팅부; 및
상기 신규 탁구공을 상기 슈팅부로 제공하는 볼 공급부를 포함하고,
상기 신규 탁구공은 상기 센서부에서 센싱된 탁구공의 속도, 회전속도, 회전방향을 고려하여 상기 슈팅부의 볼 회전부의 동작을 제어하여 사용자에게 슈팅되는 것을 특징으로 하는 탁구로봇.
제1항에 있어서,
상기 센서부에서 센싱된 정보를 바탕으로 상기 이송부, 상기 볼 회전부를 포함하는 슈팅부 및 상기 볼 공급부의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는 탁구로봇.
제1항에 있어서,
상기 사용자가 타격한 탁구공을 수납하는 수용부를 더 포함하며,
상기 수용부는 상기 볼 공급부로 탁구공을 제공하는 것을 특징으로 하는 탁구로봇.
제1항에 있어서, 상기 이송부는,
탁구대의 엔드라인 상에서, 상기 센서부가 센싱한 상기 탁구공의 위치를 고려하여 상기 슈팅유닛을 이송시키는 것을 특징으로 하는 탁구로봇.
제1항에 있어서, 상기 슈팅부는,
상기 신규 탁구공의 슈팅 방향을 변화시키는 헤드부를 더 포함하고,
상기 볼 회전부는 상기 신규 탁구공의 속도, 회전속도 또는 회전방향을 변화시키는 것을 특징으로 하는 탁구로봇.
제5항에 있어서, 상기 헤드부는,
상기 볼 공급부와 공급라인을 통해 연결되어 상기 신규 탁구공을 제공받으며, 상기 공급라인에 대하여 회전하여 슈팅 방향을 변화시키는 것을 특징으로 하는 탁구로봇.
제5항에 있어서, 상기 볼 회전부는,
상기 신규 탁구공이 슈팅되는 개구부를 형성하는 프레임부; 및
상기 프레임부에 형성되어 상기 신규 탁구공의 외면에 회전력을 인가하는 복수의 회전부들을 포함하는 회전유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 탁구로봇.
제7항에 있어서, 상기 회전부들 각각은,
상기 프레임부에 회전 가능하도록 고정되며 상기 접촉되는 신규 탁구공의 외면에 회전력을 인가하는 것을 특징으로 하는 탁구로봇.
제8항에 있어서, 상기 회전부들 각각은,
서로 수직한 두 축을 중심으로 각각 회전하는 두 쌍의 롤러들인 것을 특징으로 하는 탁구로봇.
제7항에 있어서, 상기 회전부들 각각은,
상기 프레임부에 형성되며 상기 인접한 신규 탁구공의 외면에 바람을 인가하는 것을 특징으로 하는 탁구로봇.
사용자에 의해 타격된 탁구공을 센싱하는 단계;
상기 센싱된 탁구공의 정보를 바탕으로 슈팅유닛을 위치시키는 단계;
신규 탁구공을 슈팅부로 공급하는 단계; 및
상기 신규 탁구공을 상기 센싱된 탁구공의 속도, 회전속도, 회전방향을 고려하여 상기 슈팅부의 볼 회전부의 동작을 제어하여 사용자에게 슈팅하는 단계를 포함하는 탁구공 슈팅방법.
제11항에 있어서, 상기 슈팅유닛을 위치시키는 단계는,
상기 센싱된 탁구공의 위치를 고려하여 상기 슈팅유닛을 이동시키는 단계; 및
상기 센싱된 탁구공의 궤적을 고려하여 상기 슈팅부의 헤드부를 위치시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탁구공 슈팅방법.
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