KR101923557B1 - 블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템 - Google Patents

블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템 Download PDF

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KR101923557B1
KR101923557B1 KR1020170087120A KR20170087120A KR101923557B1 KR 101923557 B1 KR101923557 B1 KR 101923557B1 KR 1020170087120 A KR1020170087120 A KR 1020170087120A KR 20170087120 A KR20170087120 A KR 20170087120A KR 101923557 B1 KR101923557 B1 KR 101923557B1
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박희만
문길종
노상균
이성호
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Abstract

본 발명은 블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템에 관한 것으로서, 상호 결합되는 것으로서, 기설정된 작동 명령이 저장된 데이터 베이스와, 상기 작동 명령을 송신하기 위한 통신모듈과, 상기 통신모듈을 통해 상기 데이터 베이스에 저장된 작동 명령을 송신하는 제어모듈을 구비하는 다수의 단위블럭 및 상기 단위블럭들로부터 상기 작동명령들을 수신하고, 수신된 작동명령들에 대응되는 동작으로 작동하는 구동로봇을 구비하고, 상기 제어모듈은 기설정된 선정기준에 따라 상호 결합된 상기 단위블럭들 중 어느 하나를 대표블럭으로 선정하고, 상기 대표블럭의 통신모듈을 이용하여 상호 결합된 상기 단위블럭들의 제어명령을 송신한다.
본 발명에 따른 블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템은 각 단위블럭들에 통신모듈이 마련되며, 상호 결합된 단위블럭들의 통신모듈 중 기설정된 기준에 적합한 통신모듈을 선정하여 구동로봇에 작동명령을 전송하므로 통신모듈 중 어느 하나가 비정상 작동을 하더라도 보다 안정적으로 구동로봇에 작동명령을 송신할 수 있는 장점이 있다.

Description

블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템{Robot control system using block toys}

본 발명은 블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 단위블럭에 각각 통신모듈이 마련되고, 통신모듈들 중 어느 하나를 선택하여 제어명령을 구동로봇에 전달할 수 있는 블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템에 관한 것이다.

최근 들어 토이 산업이 첨단사업으로 진화되고 있는 경향을 보이고 있다. 시각·촉각·청각 위주로 오락거리를 제공하거나 작동되던 토이가 터치, 음성, 동공 움직임, 모션감지 등 첨단기술을 채용하면서 스마트 기기화되고 있다. 전통적인 목제, 금속제, 플라스틱 소재의 단순 정물적이던 토이가 로봇, 원격제어, 영상 등 공학기술과 뇌 인지 등 첨단 의학기술과 융·복합을 이루면서 다차원의 복합적, 역동적, 감성적 장치로 변화를 거듭하고 있다. 현대의 첨단 토이산업은 주조, 금형, 용접, 절삭가공, 열처리, 표면처리등 뿌리산업 능력을 기반으로 하며, 여기에 IT, CT, 로봇산업, 문화산업, 심리학적· 의학적 이론 등이 융·복합되어 만들어진다.

종래에, 국내 등록특허공보 제10-1684992호에는 '조립유닛 및 이를 포함하는 조립완구'가 개시되어 있다. 상기 조립유닛은 베이스블록에 결합하는 조립유닛에 있어서, 상기 조립유닛은 개체별로 식별 가능한 요소를 가지며 상기 베이스블록에 결합하여 기 프로그래밍된 명령을 출력하는 기능유닛을 포함하며, 상기 베이스블록은 상기 기능유닛에서 출력한 명령을 외부의 피제어장치로 전송하여 상기 피제어장치를 제어하며, 상기 피제어장치로부터 피드백 명령을 수신하고 상기 식별 가능한 요소를 이용하여 해당하는 기능유닛에 상기 피드백 명령을 전달한다.

그러나 상기 조립유닛은 단일한 통신모듈이 베이스블럭에만 마련되어 있어 상기 통신모듈의 통신상태가 불량하거나 베이스블럭에 고장이 발생하면 로봇에 작동명령을 전송하기 어려운 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 상호 결합되는 단위블럭들에 각각 통신모듈이 마련되며, 통신모듈들 중 어느 하나를 사용하여 제어명령을 구동로봇에게 전달하는 블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템은 상호 결합되는 것으로서, 기설정된 작동 명령이 저장된 데이터 베이스와, 상기 작동 명령을 송신하기 위한 통신모듈과, 상기 통신모듈을 통해 상기 데이터 베이스에 저장된 작동 명령을 송신하는 제어모듈을 구비하는 다수의 단위블럭과, 상기 단위블럭들로부터 상기 작동명령들을 수신하고, 수신된 작동명령들에 대응되는 동작으로 작동하는 구동로봇을 구비하고, 상기 제어모듈은 기설정된 선정기준에 따라 상호 결합된 상기 단위블럭들 중 어느 하나를 대표블럭으로 선정하고, 상기 대표블럭의 통신모듈을 이용하여 상호 결합된 상기 단위블럭들의 제어명령을 송신한다.

한편, 본 발명에 따른 블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템은 입력된 작동명령들에 대응되는 동작으로 작동하는 구동로봇과, 상기 구동로봇에 연결되며, 동작 저장부에 저장된 작동 명령들 중 일부를 선정하고, 선정된 작동명령에 따라 상기 구동로봇이 작동하도록 선정된 작동명령을 순차적으로 상기 구동로봇에 입력하는 자율 작동부와, 상호 결합되는 것으로서, 상기 구동로봇이 작동되기 위한 다수의 작동 명령이 저장된 데이터 베이스와, 상기 작동 명령을 송신하기 위한 통신모듈과, 상기 통신모듈을 통해 상기 데이터 베이스에 저장된 작동 명령을 송신하는 제어모듈을 구비하는 다수의 단위블럭과, 상기 단위블럭들로부터 상기 작동명령들을 수신하는 것으로서, 상기 단위블럭들로부터 수신된 작동명령들과 상기 자율 작동부로부터 상기 구동로봇에 입력된 작동명령들이 일치하면, 기설정된 성공패턴으로 상기 구동로봇이 작동하도록 상기 구동로봇을 제어하고, 상기 단위블럭들로부터 수신된 작동명령들과 상기 자율 작동부로부터 상기 구동로봇에 입력된 작동명령들이 불일치하면, 기설정된 실패패턴으로 상기 구동로봇이 작동하도록 상기 구동로봇을 제어하는 제어부를 구비할 수도 있다.

상기 제어모듈은 기설정된 선정기준에 따라 상호 결합된 상기 단위블럭들 중 어느 하나를 대표블럭으로 선정하고, 상기 대표블럭의 통신모듈을 이용하여 상호 결합된 상기 단위블럭들의 제어명령을 송신하는 것이 바람직하다.

상기 제어모듈은 상호 결합된 상기 단위블럭들 중 수신신호감도(RSSI: Received Signal Strength Indication) 값이 가장 큰 값을 갖는 통신모듈이 마련된 단위블럭을 상기 대표블럭으로 선정할 수 있다.

한편, 상기 대표블럭의 제어모듈은 상호 결합된 상기 대표블럭 및 단위블럭들의 데이터 베이스에 저장된 작동명령들을 수집하고, 수집된 상기 작동명령들을 기설정된 작동기준에 따라 순차적으로 상기 구동로봇에 전송한다.

상기 단위블럭은 상기 통신모듈, 데이터 베이스 및 제어모듈이 설치된 메인바디와, 인접된 단위블럭과 전기적으로 접속되기 위해 상기 메인바디의 측면에 마련된 제1연결단자와, 인접된 상기 단위블럭의 제1연결단자와 전기적으로 연결될 수 있도록 상기 제1연결단자에 대해 이격된 위치의 상기 메인바디에 마련된 적어도 하나의 제2연결단자를 더 구비한다.

상기 제어모듈은 상기 단위블럭들이 상호 결합시, 결합된 상기 단위블럭들 중 상기 제1연결단자가 상기 제2연결단자에 미연결된 단위블럭을 시작블럭으로 선정한다.

상기 제어모듈은 상호 결합된 상기 단위블럭들 중 수신신호감도(RSSI: Received Signal Strength Indication) 값이 가장 큰 값을 갖는 통신모듈이 마련된 단위블럭을 상기 대표블럭으로 선정하되, 가장 큰 값의 수신신호감도를 갖는 상기 통신모듈이 복수일 경우, 가장 큰 값의 수신신호감도를 갖는 상기 통신모듈들 중 상기 시작블럭으로부터 가장 인접된 통신모듈을 갖는 단위블럭을 상기 대표블럭으로 선정하는 것이 바람직하다.

상기 대표블럭의 제어모듈은 상호 결합된 상기 대표블럭 및 단위블럭들의 데이터 베이스에 저장된 작동명령들을 수집하고, 상기 시작블럭의 데이터 베이스에 저장된 작동명령을 상기 구동로봇에 전송한 다음 상호 결합된 상기 단위블럭들의 데이터 베이스에 저장된 상기 작동명령들을 기설정된 작동기준에 따라 순차적으로 상기 구동로봇에 전송한다.

상기 메인바디는 다수의 다각면을 갖는 다각면체로 형성되며, 상기 다각면들 중 어느 하나에 상기 제1연결단자가 설치되고, 상기 제1연결단자가 설치된 상기 다각면을 제외한 상기 다각면에 상기 제2연결단자가 설치된다.

본 발명에 따른 블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템은 각 단위블럭들에 통신모듈이 마련되며, 상호 결합된 단위블럭들의 통신모듈 중 기설정된 기준에 적합한 통신모듈을 선정하여 구동로봇에 작동명령을 전송하므로 통신모듈 중 어느 하나가 비정상 작동을 하더라도 보다 안정적으로 구동로봇에 작동명령을 송신할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템에 대한 사시도이고,
도 2는 도 1의 블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템에 대한 블럭도이고,
도 3은 본 발명의 블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템의 단위블럭들의 또 다른 결합상태를 나타낸 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 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. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

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. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 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.

도 1 내지 도 3에는 본 발명에 따른 블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템(10)이 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템(10)은 상호 결합되는 것으로서, 작동명령들을 전송하는 다수의 단위블럭(20)과, 상기 단위블럭(20)들로부터 작동명령들을 수신하고, 수신된 작동명령들에 대응되는 동작으로 작동하는 구동로봇(30)을 구비한다.

단위블럭(20)은 메인바디(21)와, 인접된 단위블럭(20)과 전기적으로 접속되기 위해 상기 메인바디(21)의 측면에 마련된 제1연결단자(22)와, 인접된 상기 단위블럭(20)의 제1연결단자(22)와 전기적으로 연결될 수 있도록 상기 제1연결단자(22)에 대해 이격된 위치의 상기 메인바디(21)에 마련된 다수의 제2연결단자(23)와, 상기 메인바디(21)에 설치되며, 기설정된 작동 명령이 저장된 데이터 베이스(24)와, 상기 작동 명령을 송신하기 위한 통신모듈(25)과, 상기 통신모듈(25)을 통해 상기 데이터 베이스(24)에 저장된 작동 명령을 송신하는 제어모듈(26)을 구비한다.

메인바디(21)는 다수의 다각면을 갖는 다각면체인 육면체로 형성되는데, 이에 한정하는 것이 아니라 8면체와 같은 다각면체로 이루어지는 것이 바람직하다. 메인바디(21)의 상면에는 데이터 베이스(24)에 저장된 작동명령에 대응되는 문양의 패턴이 형성되어 있다.

제1연결단자(22)는 메인바디(21)의 전면에 설치되며, 메인바디(21)로부터 외측으로 돌출되게 다수개가 설치된다. 상기 제1연결단자(22)는 제어모듈(26) 및 데이터 베이스(24)에 연결되어 있으며, 상호 결합된 단위블럭(20)들과 데이터 통신이 가능하도록 포고핀(pogo pin)이 적용된다. 한편, 도시된 예에서는 제1연결단자(22)가 메인바디(21)의 전면에 형성된 구조가 도시되어 있으나, 상기 제1연결단자(22)는 좌측면 또는 우측면과 같이 메인바디(21)의 외측면 즉, 외측 다각면들 중 어느 하나에 형성될 수도 있다.

제2연결단자(23)는 상기 제1연결단자(22)가 설치된 상기 다각면을 제외한 상기 다각면에 설치되는데, 메인바디(21)의 후면, 좌측면 및 우측면에 각각 다수개가 설치되며, 상기 제1연결단자(22)가 인입되게 연결될 수 있도록 메인바디(21)의 외측면으로부터 내측으로 소정깊이 인입되게 형성된다. 상기 제2연결단자(23)는 제어모듈(26) 및 데이터 베이스(24)에 연결되어 있으며, 상호 결합된 단위블럭(20)들과 데이터 통신이 가능하도록 포고핀(pogo pin)이 적용된다.

또한, 제2연결단자(23)는 도시된 예에 한정하는 것이 아니라메인바디(21)의 외측 다각면들 즉, 메인바디(21)의 후면, 좌측면 및 우측면 중 어느 한 면에만 형성될 수도 있다.

한편, 단위블럭(20)은 도면에 도시되진 않았지만, 상호 연결된 제1연결단자(22) 및 제2연결단자(23)를 통해 상호 결합된 단위블럭(20)들이 I2C(Inter Integrated Circuit), UART(Universal asynchronous receiver/transmitter), SPI(Serial Perpheral Interface) 등의 방식으로 상호 데이터 통신할 수 있도록 전송모듈이 마련될 수도 있다.

데이터 베이스(24)는 메인바디(21)의 내부에 설치되며, 단위블럭(20) 별로 하나의 작동 명령이 저장되어 있다. 상기 작동 명령에는 전진, 후진, 회전, 적색광 점멸, 청색광 점멸, 작동 반복 등이 적용된다. 상기 데이터 베이스(24)는 저장된 작동 명령을 사용자가 컴퓨터와 같은 정보처리기기를 이용하여 변경할 수 있도록 상기 정보처리기기가 접속할 수 있는 접속단자(미도시)를 더 구비한다. 이때, 상기 접속단자는 메인바디(21)에, 외부로 노출되도록 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 데이터 베이스(24)는 상기 데이터 베이스(24)가 설치된 단위블럭(20)을 식별할 수 있는 식별코드가 저장되어 있다.

통신모듈(25)은 메인바디(21)의 내부에 설치되며, 제어모듈(26)의 제어에 의해 데이터 베이스(24)에 저장된 작동명령을 송신한다. 상기 통신모듈(25)은 bluetooth와 같은 무선통신 방식으로 구동로봇(30)과 통신하며, 도면에 도시되진 않았지만, 구동로봇(30)에 대한 수신신호감도(RSSI: Received Signal Strength Indication) 값을 측정할 수 있는 감도감지부가 마련되어 있다. 통신모듈(25)은 단위블럭(20)들이 상호 결합시 감도감지부를 통래 측정된 수신신호감도 값을 제어모듈(26)에 제공한다.

한편, 통신모듈(25)의 통신방식은 bluetooth로 제한하는 것이 아니라 구동로봇(30)과 통신할 수 있는 다양한 무선 통신 방식이 적용될 수 있다.

제어모듈(26)은 제1연결단자(22), 제2연결단자(23), 데이터 베이스(24) 및 통신모듈(25)에 연결되어 있으며, 단위블럭(20)들이 상호 결합시 기설정된 선정기준에 따라 상호 결합된 상기 단위블럭(20)들 중 어느 하나를 대표블럭으로 선정한다.

즉, 단위블럭(20)들이 상호 결합될 경우, 제어모듈(26)들 또는 상호 결합된 단위블럭(20)들의 제어모듈(26) 중 어느 하나는 각 단위블럭(20)의 통신모듈(25)의 수신신호감도 값을 데이터 베이스(24)에 저장된 식별코드와 함께 수집하고, 상호 결합된 상기 단위블럭(20)들 중 수신신호감도(RSSI: Received Signal Strength Indication) 값이 가장 큰 값을 갖는 통신모듈(25)이 마련된 단위블럭(20)을 상기 대표블럭으로 선정한다.

한편, 제어모듈(26)들 또는 상호 결합된 단위블럭(20)들의 제어모듈(26) 중 어느 하나는 상기 단위블럭(20)들이 상호 결합시, 결합된 상기 단위블럭(20)들 중 상기 제1연결단자(22)가 상기 제2연결단자(23)에 미연결된 단위블럭(20)을 시작블럭으로 선정하는데, 상호 결합된 상기 단위블럭(20)들 중 수신신호감도(RSSI: Received Signal Strength Indication) 값이 가장 큰 값을 갖는 통신모듈(25)이 복수일 경우, 가장 큰 값의 수신신호감도를 갖는 상기 통신모듈(25)들 중 상기 시작블럭으로부터 가장 인접된 통신모듈(25)을 갖는 단위블럭(20)을 상기 대표블럭으로 선정한다.

상기 제어모듈(26)은 제1연결단자(22) 및 제2연결단자(23)의 결합여부에 대한 정보를 토대로 시작블럭과 단위블럭(20)들 사이의 거리를 산출한다. 이때, 제어모듈(26)은 도면에 도시되진 않았지만, 각 단위블럭(20)의 제1연결단자(22) 및 제2연결단자(23)들을 통한 통신여부를 통해 제1연결단자(22) 및 제2연결단자(23)의 결합여부를 판별하거나 제1 및 제2연결단자(22,23)에 각 단자의 연결여부를 감지할 수 있는 감지수단을 마련하고, 상기 감지수단을 통해 감지된 감지정보를 토대로 제1 및 제2연결단자(22,23)의 결합여부를 판별할 수도 있다.

한편, 대표블럭의 선정이 완료되면, 대표블럭의 제어모듈(26)은 상호 결합된 상기 대표블럭 및 단위블럭(20)들의 데이터 베이스(24)에 저장된 작동명령들을 식별코드와 함께 수집하고, 수집된 상기 작동명령들을 기설정된 작동기준에 따라 순차적으로 상기 구동로봇(30)에 전송한다.

즉, 대표블럭의 제어모듈(26)은 상기 시작블럭의 데이터 베이스(24)에 저장된 작동명령을 상기 구동로봇(30)에 먼저 전송한 다음 시작블럭을 제외한 상호 결합된 상기 단위블럭(20)들의 데이터 베이스(24)에 저장된 상기 작동명령들을 기설정된 작동기준에 따라 순차적으로 상기 구동로봇(30)에 전송한다.

일예로, 도 1에 도시된 바와 같이 단위블럭(20)들이 시작블럭을 기준으로 일방향을 따라 순차적으로 결합된 경우, 대표블럭의 제어모듈(26)은 시작블럭의 작동명령을 전송한 다음 시작블럭으로부터 이격된 거리가 짧은 순서대로 단위블럭(20)들의 작동명령을 구동로봇(30)에 전송할 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이 시작블럭에 다수의 단위블럭(20)이 결합된 경우, 대표블럭의 제어모듈(26)은 시작블럭의 작동명령을 전송한 다음 시작블럭을 기준으로 반시계방향 또는 시계방향을 따라 배열된 순서대로 단위블럭(20)들의 작동명령을 구동로봇(30)에 전송할 수 있다. 이때, 구동로봇(30)은 수신된 작동명령 순서대로 각 작동명령에 대응되는 동작으로 작동한다.

상기 구동로봇(30)은 구형으로 형성된 몸체부(31)와, 상기 몸체부(31)에 설치되며, 단위블럭(20)들로부터 전송된 작동명령을 수신하는 통신부(32)와, 상기 몸체부(31)에 마련되며, 상기 통신부(32)를 통해 수신된 작동명령들에 의해 몸체부(31)가 작동하도록 지면과의 반별력에 의해 몸체부(31)를 이동시키는 구동부(33)와, 상기 몸체부(31)에 설치되어 적색광 또는 청색광을 발광하는 램프부(34)를 구비한다. 상기 구동로봇(30)은 종래에 일반적으로 사용되는 구형의 로봇이 적용되므로 상세한 설명은 생략한다. 한편, 구동로봇(30)은 이에 한정하는 것이 아나라 입력된 작동명령에 따라 작동할 수 있는 로봇이면 무엇이든 적용할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템(10)은 모드 선택부(미도시), 자율 작동부(35), 제어부(36)를 구비한다.

상기 모드 선택부는 단위블럭(20)들로부터 전송된 작업명령에 의해 구동로봇(30)이 작동되는 수동모드와, 구동로봇(30)이 단위블럭(20)들로부터 독립적으로 작동되는 자율모드 중 어느 한 모드를 사용자가 선택할 수 있도록 다수의 선택버튼이 마련된다. 상기 모드 선택부는 구동로봇(30)의 일측에 설치될 수도 있다.

이때, 사용자는 단위블럭(20)들을 배열하고, 배열된 단위블럭(20)들과 동일하게 구동로봇(30)을 시키는 로봇 구동 학습을 진행할 경우, 모드 선택부를 통해 수동모드를 선택하고, 구동로봇(30)의 자율 운행을 보고, 구동로봇(30)의 작동명령들을 단위블럭(20)들의 배열을 통해 맞추는 명령어 학습을 진행할 경우, 모드 선택부를 통해 자율모드를 선택할 수 있다.

자율 작동부(35)는 구동로봇(30)에 설치되는 것으로서, 다수의 작동명령이 저장된 동작 저장부(37)를 구비한다. 상기 동작 저장부(37)에는 단위블럭(20)들의 데이터 베이스(24)에 저장된 작동명령들과 동일한 명령들이 저장되어 있다. 자율 작동부(35)는 모드 선택부를 통해 자율모드가 선택시 동작 저장부(37)에 저장된 작동 명령들 중 일부를 선정하고, 선정된 작동명령에 따라 상기 구동로봇(30)이 작동하도록 선정된 작동명령을 순차적으로 상기 구동로봇(30)에 입력한다. 이때, 자율 작동부(35)는 동작 저장부(37)에 저장된 작동명령들 중 일부를 랜덤하게 선정하는 것이 바람직하다.

제어부(36)는 상기 구동로봇(30)의 내부에 설치되어 구동로봇(30)의 구동부(33)를 제어한다. 상기 제어부(36)는 모드 선택부를 통해 수동모드가 선택시 단위블럭(20)들을 통해 전송된 작동명령들에 따라 구동로봇(30)이 작동되도록 단위블럭(20)들로부터 전송된 작동명령을 구동부(33)에 입력한다.

또한, 제어부(36)는 모드 선택부를 통해 자율모드가 선택시 자율 작동부(35)로부터 전달된 작동명령들에 따라 구동로봇(30)이 작동하도록 자율 작동부(35)로부터 전달된 작동명령들을 구동부(33)에 입력한다.

이때, 사용자는 구동로봇(30)의 동작을 보고 구동로봇(30)에 입력된 작동명령들을 유추하며, 유추한 작동명령어들에 따라 단위블럭(20)들을 배열하여 상호 결합한다. 단위블럭(20)들의 결합이 완료되면, 제어모듈(26)은 상술된 바와 같이 대표블럭 및 시작블럭을 선정하고, 대표블럭의 통신모듈(25)을 통해 작동명령들을 순차적으로 전송하는데, 상기 제어부(36)는 상기 단위블럭(20)들로부터 상기 작동명령들을 수신하여 상기 단위블럭(20)들로부터 수신된 작동명령들과 상기 자율 작동부(35)로부터 상기 구동로봇(30)에 입력된 작동명령들이 일치하면, 기설정된 성공패턴으로 상기 구동로봇(30)이 작동하도록 상기 구동로봇(30)을 제어한다. 한편, 제어부(36)는 상기 단위블럭(20)들로부터 수신된 작동명령들과 상기 자율 작동부(35)로부터 상기 구동로봇(30)에 입력된 작동명령들이 불일치하면, 기설정된 실패패턴으로 상기 구동로봇(30)이 작동하도록 상기 구동로봇(30)을 제어한다.

여기서, 상기 성공패턴으로는 구동로봇(30)이 원형의 궤적을 따라 반복 이동하는 것이 적용되고, 실패패턴은 적색광이 점멸되는 동작이 적용될 수 있으나, 성공패턴 및 실패패턴은 이에 한정하는 것이 아니라 상호 상이한 동작이 각각 적용되면 무엇이든 가능하다. 한편, 제어부(36)는 단위블럭(20)들로부터 작동명령을 수신하기 위해 구동로봇(30)의 통신부(32)를 사용하거나 별도의 통신수단을 구비할 수도 있다.

상기 언급된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템(10)의 작동을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

사용자가 단위블럭(20)들의 배열에 따라 구동로봇(30)을 작동시킬 경우, 모드 선택부를 통해 수동모드를 선택하고, 구동로봇(30)을 동작시키고자 하는 패턴에 따라 단위블럭(20)들을 배열하여 상호 결합시킨다. 단위블럭(20)들의 결합이 완료되면, 제어모듈(26)들 또는 제어모듈(26)들 중 어느 하나는 상술된 바와 같이 대표블럭 및 시작블럭을 선정하고, 단위블럭(20)들의 작동명령들을 순차적으로 구동로봇(30)에 전송한다. 구동로봇(30)은 수신된 작동명령들에 대응되는 동작을 순차적으로 수행한다.

한편, 사용자가 구동로봇(30)의 동작을 보고 작동명령을 유추하는 학습을 진행할 경우, 모드 선택부를 통해 자율모드를 선택한다. 이때, 자율 작동부(35)는 동작 저장부(37)에 저장된 작동 명령들 중 일부를 선정하고, 선정된 작동명령에 따라 상기 구동로봇(30)이 작동하도록 선정된 작동명령을 순차적으로 상기 구동로봇(30)에 입력한다. 구동로봇(30)은 입력된 작동명령에 따라 작동하고, 사용자는 구동로봇(30)의 동작을 보고 구동로봇(30)에 입력된 작동명령들을 유추하며, 유추한 작동명령어들에 따라 단위블럭(20)들을 배열하여 상호 결합한다. 단위블럭(20)들의 결합이 완료되면, 제어모듈(26)은 상술된 바와 같이 대표블럭 및 시작블럭을 선정하고, 대표블럭의 통신모듈(25)을 통해 작동명령들을 순차적으로 전송한다. 이때, 상기 제어부(36)는 상기 단위블럭(20)들로부터 상기 작동명령들을 수신하여 상기 단위블럭(20)들로부터 수신된 작동명령들과 상기 자율 작동부(35)로부터 상기 구동로봇(30)에 입력된 작동명령들이 일치하면, 성공패턴으로 동작하도록 구동로봇(30)을 작동시키고, 상기 단위블럭(20)들로부터 수신된 작동명령들과 상기 자율 작동부(35)로부터 상기 구동로봇(30)에 입력된 작동명령들이 불일치하면 성공패턴으로 동작하도록 구동로봇(30)을 작동시킨다.

상술된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템(10)은 각 단위블럭(20)들에 통신모듈(25)이 마련되며, 상호 결합된 단위블럭(20)들의 통신모듈(25) 중 기설정된 기준에 적합한 통신모듈(25)을 선정하여 구동로봇(30)에 작동명령을 전송하므로 통신모듈(25) 중 어느 하나가 비정상 작동을 하더라도 보다 안정적으로 구동로봇(30)에 작동명령을 송신할 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템(10)은 모드 선택부를 통해 자율모드를 선택시 구동로봇(30)의 동작을 보고 작동명령들을 유추하는 학습을 진행할 수 있어 보다 다양한 학습이 가능하다.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.

10: 블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템
20: 단위블럭
21: 메인바디
22: 제1연결단자
23: 제2연결단자
24: 데이터 베이스
25: 통신모듈
26: 제어모듈
30: 구동로봇
31: 몸체부
32: 통신부
33: 구동부
34: 램프부
35: 자율 작동부
36: 제어부
37: 동작 저장부

Claims (10)

  1. 상호 결합되는 것으로서, 기설정된 작동 명령이 저장된 데이터 베이스와, 상기 작동 명령을 송신하기 위한 통신모듈과, 상기 통신모듈을 통해 상기 데이터 베이스에 저장된 작동 명령을 송신하는 제어모듈을 구비하는 다수의 단위블럭; 및
    상기 단위블럭들로부터 상기 작동명령들을 수신하고, 수신된 작동명령들에 대응되는 동작으로 작동하는 구동로봇;을 구비하고,
    상기 단위블럭은
    상기 통신모듈, 데이터 베이스 및 제어모듈이 설치된 메인바디;
    인접된 단위블럭과 전기적으로 접속되기 위해 상기 메인바디의 측면에 마련된 제1연결단자; 및
    인접된 상기 단위블럭의 제1연결단자와 전기적으로 연결될 수 있도록 상기 제1연결단자에 대해 이격된 위치의 상기 메인바디에 마련된 적어도 하나의 제2연결단자;를 구비하고,
    상기 제어모듈은 기설정된 선정기준에 따라 상호 결합된 상기 단위블럭들 중 어느 하나를 대표블럭으로 선정하고, 상기 대표블럭의 통신모듈을 이용하여 상호 결합된 상기 단위블럭들의 제어명령을 송신하는 것으로서, 상기 단위블럭들이 상호 결합시, 결합된 상기 단위블럭들 중 상기 제1연결단자가 상기 제2연결단자에 미연결된 단위블럭을 시작블럭으로 선정하고, 상호 결합된 상기 단위블럭들 중 수신신호감도(RSSI: Received Signal Strength Indication) 값이 가장 큰 값을 갖는 통신모듈이 마련된 단위블럭을 상기 대표블럭으로 선정하되, 가장 큰 값의 수신신호감도를 갖는 상기 통신모듈이 복수일 경우, 가장 큰 값의 수신신호감도를 갖는 상기 통신모듈들 중 상기 시작블럭으로부터 가장 인접된 통신모듈을 갖는 단위블럭을 상기 대표블럭으로 선정하는,
    블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템.
  2. 입력된 작동명령들에 대응되는 동작으로 작동하는 구동로봇;
    상기 구동로봇에 연결되며, 동작 저장부에 저장된 작동 명령들 중 일부를 선정하고, 선정된 작동명령에 따라 상기 구동로봇이 작동하도록 선정된 작동명령을 순차적으로 상기 구동로봇에 입력하는 자율 작동부;
    상호 결합되는 것으로서, 상기 구동로봇이 작동되기 위한 다수의 작동 명령이 저장된 데이터 베이스와, 상기 작동 명령을 송신하기 위한 통신모듈과, 상기 통신모듈을 통해 상기 데이터 베이스에 저장된 작동 명령을 송신하는 제어모듈을 구비하는 다수의 단위블럭; 및
    상기 단위블럭들로부터 상기 작동명령들을 수신하는 것으로서, 상기 단위블럭들로부터 수신된 작동명령들과 상기 자율 작동부로부터 상기 구동로봇에 입력된 작동명령들이 일치하면, 기설정된 성공패턴으로 상기 구동로봇이 작동하도록 상기 구동로봇을 제어하고, 상기 단위블럭들로부터 수신된 작동명령들과 상기 자율 작동부로부터 상기 구동로봇에 입력된 작동명령들이 불일치하면, 기설정된 실패패턴으로 상기 구동로봇이 작동하도록 상기 구동로봇을 제어하는 제어부;를 구비하는,
    블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어모듈은 기설정된 선정기준에 따라 상호 결합된 상기 단위블럭들 중 어느 하나를 대표블럭으로 선정하고, 상기 대표블럭의 통신모듈을 이용하여 상호 결합된 상기 단위블럭들의 제어명령을 송신하는,
    블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어모듈은 상호 결합된 상기 단위블럭들 중 수신신호감도(RSSI: Received Signal Strength Indication) 값이 가장 큰 값을 갖는 통신모듈이 마련된 단위블럭을 상기 대표블럭으로 선정하는,
    블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 대표블럭의 제어모듈은 상호 결합된 상기 대표블럭 및 단위블럭들의 데이터 베이스에 저장된 작동명령들을 수집하고, 수집된 상기 작동명령들을 기설정된 작동기준에 따라 순차적으로 상기 구동로봇에 전송하는,
    블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 단위블럭은
    상기 통신모듈, 데이터 베이스 및 제어모듈이 설치된 메인바디;
    인접된 단위블럭과 전기적으로 접속되기 위해 상기 메인바디의 측면에 마련된 제1연결단자; 및
    인접된 상기 단위블럭의 제1연결단자와 전기적으로 연결될 수 있도록 상기 제1연결단자에 대해 이격된 위치의 상기 메인바디에 마련된 적어도 하나의 제2연결단자;를 더 구비하는,
    블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어모듈은 상기 단위블럭들이 상호 결합시, 결합된 상기 단위블럭들 중 상기 제1연결단자가 상기 제2연결단자에 미연결된 단위블럭을 시작블럭으로 선정하는,
    블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어모듈은 상호 결합된 상기 단위블럭들 중 수신신호감도(RSSI: Received Signal Strength Indication) 값이 가장 큰 값을 갖는 통신모듈이 마련된 단위블럭을 상기 대표블럭으로 선정하되, 가장 큰 값의 수신신호감도를 갖는 상기 통신모듈이 복수일 경우, 가장 큰 값의 수신신호감도를 갖는 상기 통신모듈들 중 상기 시작블럭으로부터 가장 인접된 통신모듈을 갖는 단위블럭을 상기 대표블럭으로 선정하는,
    블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 대표블럭의 제어모듈은 상호 결합된 상기 대표블럭 및 단위블럭들의 데이터 베이스에 저장된 작동명령들을 수집하고, 상기 시작블럭의 데이터 베이스에 저장된 작동명령을 상기 구동로봇에 전송한 다음 상호 결합된 상기 단위블럭들의 데이터 베이스에 저장된 상기 작동명령들을 기설정된 작동기준에 따라 순차적으로 상기 구동로봇에 전송하는,
    블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 메인바디는 다수의 다각면을 갖는 다각면체로 형성되며, 상기 다각면들 중 어느 하나에 상기 제1연결단자가 설치되고, 상기 제1연결단자가 설치된 상기 다각면을 제외한 상기 다각면에 상기 제2연결단자가 설치된,
    블럭완구를 이용한 로봇 제어 시스템.



















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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050026537A1 (en) 2003-08-01 2005-02-03 Hsieh Jennifer Chia-Jen Physical programming toy
KR101037901B1 (ko) * 2011-03-21 2011-05-30 권대용 텐저블 프로그래밍 블록에 기반한 로봇 시스템
JP2015123231A (ja) * 2013-12-26 2015-07-06 株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント ブロック、ブロックシステム、情報処理装置、表示方法、および情報処理方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101284910B1 (ko) * 2011-05-23 2013-07-12 전윤주 프로그래밍 블록 조립체, 이를 이용한 프로그램에 의해 구동되는 로봇 시스템 및 그 프로그래밍 방법
KR101483017B1 (ko) * 2014-06-26 2015-01-16 주식회사 헬로긱스 프로그래밍 가능한 결합형 블록장치
KR101684992B1 (ko) * 2015-04-21 2016-12-13 한국과학기술연구원 조립유닛 및 이를 포함하는 조립완구

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050026537A1 (en) 2003-08-01 2005-02-03 Hsieh Jennifer Chia-Jen Physical programming toy
KR101037901B1 (ko) * 2011-03-21 2011-05-30 권대용 텐저블 프로그래밍 블록에 기반한 로봇 시스템
JP2015123231A (ja) * 2013-12-26 2015-07-06 株式会社ソニー・コンピュータエンタテインメント ブロック、ブロックシステム、情報処理装置、表示方法、および情報処理方法

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