KR102055502B1 - 모듈러 로봇 시스템 - Google Patents

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Abstract

복수의 큐브형 단위 로봇을 조립하여 구성할 수 있는 모듈러 로봇 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 일 측면에 따르면, N개(여기서, N은 2 이상의 정수)의 큐브형 단위 로봇을 포함하는 모듈러 로봇 시스템으로서, 상기 N개의 큐브형 단위 로봇 중 어느 하나는 중앙 제어 단말의 역할을 수행하며, 상기 중앙 제어 단말의 역할을 수행하는 큐브형 단위 로봇은, 상기 N개의 큐브형 단위 로봇 각각에, 서로 구분 가능한 고유식별번호를 부여하고, 상기 N개의 큐브형 단위 로봇 각각은, 정육면체 형상의 하우징, 상기 하우징 내에 설치되는 스텝모터 및 상기 하우징 내에 설치되며 상기 스텝모터를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 하우징의 일 면에는 상기 스텝모터의 회전축에 의해 회전하는 회전체가 장착될 수 있는 장착 홈이 형성되며, 상기 하우징의 나머지 면에는 동일한 형상의 연결 홈이 형성되며, 상기 연결 홈에 장착되는 연결체를 통해 다른 큐브형 단위 로봇과 연결 가능한 모듈러 로봇 시스템이 제공된다.

Description

모듈러 로봇 시스템{Modular robot system}
본 발명은 복수의 큐브형 단위 로봇을 조립하여 구성할 수 있는 모듈러 로봇 시스템에 관한 것이다.
최근 아동, 청소년에게 인기가 있는 로봇 형태의 완구가 다수 출시되고 있다. 완구 로봇은 전기와 같은 동력 공급을 통하여 자동으로 일정 동작이 가능한 형태로 만들어진 완구 용도의 로봇을 말한다. 이들 로봇 완구는 통상적으로 완성품의 형태로 되어 있는 것이 일반적이며, 대부분 정형적이고 단조로운 움직임을 가지므로 쉽게 흥미를 잃어버릴 가능성이 크다.
한편, 다양한 외형과 움직임을 구현하기 위해 조립이 가능한 로봇 완구가 출시되고 있으나, 이를 위해서는 특정한 기능만을 수행하는 블록이 필수적으로 요구되므로 사용자가 다양한 로봇을 조립하기 위해서는 해당 로봇에 필요한 블록이 모두 필요하며, 다른 기능이나 움직임을 보이는 로봇을 만들기 위해서는 추가적인 블록을 구매해야 한다. 따라서, 이로 인해 지출 비용이 매우 높아진다는 단점이 있다.
공개특허 10-2017-0085667
본 발명은 단순한 형태의 모듈화된 단위 블록을 조립함으로써 다양한 형태와 기능을 수행할 수 있으며, 복잡한 움직임이 가능한 로봇을 구성할 수 있는 모듈러 로봇 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, N개(여기서, N은 2 이상의 정수)의 큐브형 단위 로봇을 포함하는 모듈러 로봇 시스템으로서, 상기 N개의 큐브형 단위 로봇 중 어느 하나는 중앙 제어 단말의 역할을 수행하며, 상기 중앙 제어 단말의 역할을 수행하는 큐브형 단위 로봇은, 상기 N개의 큐브형 단위 로봇 각각에, 서로 구분 가능한 고유식별번호를 부여하고, 상기 N개의 큐브형 단위 로봇 각각은, 정육면체 형상의 하우징, 상기 하우징 내에 설치되는 스텝모터 및 상기 하우징 내에 설치되며 상기 스텝모터를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 하우징의 일 면에는 상기 스텝모터의 회전축에 의해 회전하는 회전체가 장착될 수 있는 장착 홈이 형성되며, 상기 하우징의 나머지 면에는 동일한 형상의 연결 홈이 형성되며, 상기 연결 홈에 장착되는 연결체를 통해 다른 큐브형 단위 로봇과 연결 가능하며, 상기 제어부는, 미리 정의된 N개의 스텝모터 제어 시퀀스(여기서, 상기 N개의 큐브형 단위 로봇 각각에 전송되는 N개의 고유 식별번호와 미리 정의된 상기 N개의 스텝모터 제어 시퀀스는 서로 일대일 대응함) 중 상기 큐브형 단위 로봇의 고유식별번호에 대응되는 스텝모터 제어 시퀀스를 수행하는 모듈러 로봇 시스템이 제공된다.
일 실시예에서, 상기 N개의 큐브형 단위 로봇 각각은, 소정의 기록매체에 저장된 정보를 인식할 수 있는 인식 장치를 더 포함하고, 상기 N개의 큐브형 단위 로봇에 포함된 인식 장치 중 어느 하나에 의해 상기 기록매체가 인식되는 경우 해당 인식 장치를 포함하는 큐브형 단위 로봇이 상기 중앙 제어 단말의 역할을 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 N개의 큐브형 단위 로봇 각각은, 외부의 리모트 콘트롤러로부터 전송되는 정보를 인식할 수 있는 인식 장치를 더 포함하고, 상기 N개의 큐브형 단위 로봇에 포함된 인식 장치 중 어느 하나에 의해 상기 리모트 콘트롤러로부터 전송되는 정보가 인식되는 경우 해당 인식 장치를 포함하는 큐브형 단위 로봇이 상기 중앙 제어 단말의 역할을 수행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 큐브형 단위 로봇은, 상기 하우징에 형성되는 발광 영역을 통해 광을 발산하는 발광체를 더 포함하되, 상기 제어부는, 상기 큐브형 단위 로봇에 부여된 고유식별번호에 상응하는 색상의 광이 상기 발광 영역을 통해 방출되도록 상기 발광체를 제어할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제어부는, 미리 정의된 상기 N개의 스텝모터 제어 시퀀스 각각의 디스크립터를 저장하고, 저장된 상기 룩업 테이블로부터 상기 큐브형 단위 로봇의 고유식별번호에 대응되는 스텝모터 제어 시퀀스 디스크립터를 추출하고, 추출된 상기 스텝모터 제어 시퀀스 디스크립터에 기초하여 스텝모터 제어 시퀀스를 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 N개의 스텝모터 제어 시퀀스 각각의 디스크립터는, 단위시간 당 펄스 수의 리스트를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 중앙 제어 단말의 역할을 수행하는 큐브형 단위 로봇은, 상기 N개의 큐브형 단위 로봇 각각에, 해당 큐브형 단위 로봇에 상응하는 고유식별번호에 대응되는 스텝모터 제어 시퀀스 디스크립터를 전송하고, 상기 제어부는, 상기 큐브형 단위 로봇에 전송된 스텝모터 제어 시퀀스 디스크립터에 기초하여 스텝모터 제어 시퀀스를 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 중앙 제어 단말의 역할을 수행하는 큐브형 단위 로봇은, 상기 N개의 큐브형 단위 로봇 각각에 동기화 정보를 전송하고, 상기 N개의 큐브형 단위 로봇에 동기화 정보를 모두 전송한 후 상기 N개의 큐브형 단위 로봇 각각에 제어 시퀀스 시작 명령을 전송하며, 상기 동기화 정보는, 상기 중앙 제어 단말에서 작동하는 타이머를 기준으로 측정되는 동기화 기준 시각을 포함하고, 상기 제어 시퀀스 시작 명령은, 상기 중앙 제어 단말에서 작동하는 타이머를 기준으로 산정되는 시작 시각을 포함하고, 상기 제어부는, 상기 큐브형 단위 로봇으로 동기화 정보가 전송되면, 자체 타이머를 시작하고, 상기 큐브형 단위 로봇으로 제어 시퀀스 시작 명령이 전송되면, 상기 동기화 정보에 포함된 동기화 기준 시각 및 상기 자체 타이머를 이용하여 상기 제어 시퀀스 시작 명령에 포함된 시작 시각에 스텝모터 제어 시퀀스를 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 단순한 형태의 모듈화된 단위 로봇을 조립함으로써 복잡하고 다양한 움직임이 가능한 로봇을 구성할 수 있는 모듈러 로봇 시스템이 제공될 수 있다.
또한 단위가 되는 큐브형 단위 로봇의 조립 방식이나 부속품을 달리함으로써 매우 다양한 형태의 로봇이 구현될 수 있다. 즉, 본 발명의 기술적 사상에 의하면 단순한 형태의 큐브를 여러 방식으로 조합함으로써 다양한 형태의 완성된 모듈러 로봇이 구현될 수 있는 효과가 있다.
또한 각 큐브형 단위 로봇이 수행할 스텝모터 제어 시퀀스만을 조정하는 것만으로 다양한 움직임을 구현할 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 모듈러 로봇은 완구에 적용될 수 있다. 완구 형태의 모듈러 로봇은 조립 방식에 따라 다양한 움직임이 가능하므로 이를 가지고 노는 아동에게 큰 흥미를 유발하고 창의력을 발달시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 로봇 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 로봇 시스템을 구성하는 큐브형 단위 로봇의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 로봇 시스템을 구성하는 큐브형 단위 로봇의 전체적인 외형을 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 로봇 시스템을 구성하는 큐브형 단위 로봇의 각 면을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 로봇 시스템을 구성하는 큐브형 단위 로봇에 다른 큐브형 단위 로봇 및 부속품이 연결되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a는 중앙 제어 단말과 복수의 큐브가 연결되는 과정을 도시한 도면이다.
도 6b는 중앙 제어 단말과 큐브가 연결되는 과정을 중앙 제어 단말의 관점에서 도시한 흐름도이다.
도 7a는 그룹 선택 UI의 일 예를 도시한 도면이다.
도 7b는 모델 선택 UI의 일 예를 도시한 도면이다.
도 7c는 액티비티 선택 UI의 일 예를 도시한 도면이다.
도 8은 스텝모터 제어 시퀀스의 디스크립터를 포함하는 룩업 테이블의 일 예를 도시한 도면이다.
도 9는 각 큐브형 단위 로봇과 중앙 제어 단말간의 동기화 과정을 도시한 도면이다.
도 10a 및 도 10b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따라 복수의 큐브 중 어느 하나가 중앙 제어 큐브로 선택되는 과정을 도시한 도면이다.
도 11a는 중앙 제어 큐브와 주변 기기 큐브가 연결되는 과정을 도시한 도면이다.
도 11b는 중앙 제어 큐브의 선택 및 주변 기기 큐브들과 연결되는 과정을 중앙 제어 큐브의 관점에서 도시한 흐름도이다.
도 12는 중앙 제어 큐브를 기준으로 각각의 큐브가 동기화되고 및 액티비티가 실행되는 과정을 도시한 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
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 명세서에 있어서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에 있어서는 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터를 '전송'하는 경우에는 상기 구성요소는 상기 다른 구성요소로 직접 상기 데이터를 전송할 수도 있고, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 상기 데이터를 상기 다른 구성요소로 전송할 수도 있는 것을 의미한다. 반대로 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터를 '직접 전송'하는 경우에는 상기 구성요소에서 다른 구성요소를 통하지 않고 상기 다른 구성요소로 상기 데이터가 전송되는 것을 의미한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 중심으로 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1a 및 도 1b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 로봇 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1a는 제1모드로 동작하는 모듈러 로봇 시스템을 나타내며, 도 1b는 제2모드로 동작하는 모듈러 로못 시스템을 나타낸다. 이하에서는 편의상 제1모드를 외부 제어 모드로 부르기로 하고, 제2모드를 셀프 모드로 부르기로 하지만, 각 모드의 호칭은 본 발명의 권리범위를 제한하지 않는다.
먼저 도 1a를 참조하면, 외부 제어 모드로 동작하는 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 로봇 시스템(10-1)은 N개(N은 2 이상의 정수)의 큐브형 단위 로봇(100-1 내지 100-N)를 포함할 수 있다. 상기 N개의 큐브형 단위 로봇은 서로 결합하여 하나의 모듈러 로봇을 구성할 수 있다.
상기 모듈러 로봇 시스템(10-1)은 상기 N개의 큐브형 단위 로봇(100-1 내지 100-N)를 제어하는 중앙 제어 단말(200)을 더 포함할 수 있다.
상기 중앙 제어 단말(200)은 상기 N개의 큐브형 단위 로봇(100-1 내지 100-N) 각각에 고유 식별번호를 부여하고, 각 큐브형 단위 로봇(100-1 내지 100-N)이 지정된 행동을 수행하도록 제어할 수 있다.
상기 중앙 제어 단말(200)은 계산이나 데이터를 처리하거나, 입력 자료를 받아들여 처리하고 그 정보를 저장하고 처리하여 결과를 출력하는 데이터 처리 장치라면 어떠한 것이라도 무방하다. 예를 들어, 상기 중앙 제어 단말(200)은 범용 컴퓨터, 개인용 컴퓨터, 서버, 모바일 단말, 이동 단말기, 원격 스테이션, 원격 단말기, 액세스 단말기, 단말기, 통신 장치, 통신 단말, 사용자 에이전트, 사용자 장치, 또는 사용자 장비(UE), 터미널, 랩탑 컴퓨터, 태블릿 PC, 스마트폰, PDA(Personal Digital Assistant) 등으로 불릴 수 있는 데이터 처리 장치일 수 있다.
상기 중앙 제어 단말(200)은 상기 N개의 큐브형 단위 로봇(100-1 내지 100-N)과 무선통신을 수행할 수 있다. 상기 중앙 제어 단말(200)은 다양한 방식의 무선통신방식을 통해 상기 N개의 큐브형 단위 로봇(100-1 내지 100-N)과 무선통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 무선통신방식은 Wi-Fi, MST(Magnetic Secure Transmission), 블루투스(Bluetooth) 통신, NFC(Near Field Communication), RFID(Radio Frequency Identification), ZigBee, Z-Wave, IR(Infrared) 통신 등을 포함할 수 있다.
또한 상기 N개의 큐브형 단위 로봇(100-1 내지 100-N)은 서로 상술한 무선통신방식을 통해 무선통신을 수행할 수 있다. 이때, 상기 중앙 제어 단말(200)과 상기 N개의 큐브형 단위 로봇(100-1 내지 100-N)이 이용하는 무선통신방식은 동일할 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여, 상기 중앙 제어 단말(200) 및 상기 N개의 큐브형 단위 로봇(100-1 내지 100-N)이 블루투스를 이용하여 무선통신하는 예에 관하여 주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.
한편 상기 N개의 큐브형 단위 로봇(100-1 내지 100-N)은 정육면체의 큐브 형상으로서, 모두 동일한 크기를 가질 수 있다. 각각의 큐브형 단위 로봇(100-1 내지 100-N)은 소정의 연결체를 통해 서로 결합될 수 있으며, N개의 큐브형 단위 로봇(100-1 내지 100-N)이 모두 조립된 전체가 하나의 모듈러 로봇 시스템을 구성할 수 있다.
도 1b를 참조하면, 셀프 모드로 동작하는 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 로봇 시스템(10-2)은 N개(N은 2 이상의 정수)의 큐브형 단위 로봇(100-1 내지 100-N)를 포함할 수 있다.
셀프 모드의 경우, 모듈러 로봇 시스템(10-2)은 중앙 제어 단말(도 1a의 200 참조)을 포함하는 대신, 상기 N개의 큐브형 단위 로봇(100-1 내지 100-N) 중 어느 하나가 중앙 제어 단말의 역할을 수행할 수 있다. 즉 셀프 모드의 경우, 중앙 제어 단말은 상기 N개의 큐브형 단위 로봇(100-1 내지 100-N) 각각에 고유 식별번호를 부여하고, 각 큐브형 단위 로봇(100-1 내지 100-N)이 지정된 행동을 수행하도록 제어할 수 있다.
상기 N개의 큐브형 단위 로봇(100-1 내지 100-N) 중 중앙 제어 단말의 역할을 수행하는 단말을 중앙 제어 큐브라고 부르고, 중앙 제어 큐브를 제외한 나머지 N-1개의 큐브형 단위 로봇을 주변 기기 큐브라고 부르기로 한다. 상기 N개의 큐브형 단위 로봇(100-1 내지 100-N) 중 중앙 제어 큐브는 소정의 방식으로 결정될 수 있으며 이에 대하여는 추후에 상세히 설명하기로 한다.
상기 N개의 큐브형 단위 로봇(100-1 내지 100-N)은 다양한 방식의 무선통신방식을 통해 서로 무선통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 무선통신방식은 Wi-Fi, MST(Magnetic Secure Transmission), 블루투스(Bluetooth) 통신, NFC(Near Field Communication), RFID(Radio Frequency Identification), ZigBee, Z-Wave, IR(Infrared) 통신 등을 포함할 수 있다.
만약 무선통신방식이 블루투스인 경우 중앙 제어 단말은 마스터가 되며, 주변 기기 단말은 슬레이브가 된다.
외부 제어 모드와 마찬가지로 셀프 모드의 경우에도, 상기 N개의 큐브형 단위 로봇(100-1 내지 100-N)은 모두 정육면체의 큐브 형상으로서, 동일한 크기를 가질 수 있다. 각각의 큐브형 단위 로봇(100-1 내지 100-N)은 소정의 연결체를 통해 서로 결합될 수 있으며, N개의 큐브형 단위 로봇(100-1 내지 100-N)이 모두 조립된 전체가 하나의 모듈러 로봇 시스템을 구성할 수 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 큐브형 단위 로봇에 관하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 로봇 시스템을 구성하는 큐브형 단위 로봇의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 큐브형 단위 로봇(100; 이하, '큐브'라고 함)은 하우징(101)을 포함할 수 있으며, 하우징(101)의 내부에 설치되는 스텝모터(110) 및 제어부(120)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라 상기 큐브(100)는 배터리(125), 발광체(151), 인식 장치(152), 1 이상의 충전단자(181 및/또는 182)를 더 포함할 수도 있다. 실시 예에 따라서 상기 큐브(100)는 도 2에 도시된 구성 외에 다른 구성을 더 포함할 수도 있다.
상기 스텝모터(110)는 스테퍼모터 혹은 스테핑모터로 불릴 수 있으며, 한 바퀴의 회전을 많은 수의 스텝들로 나눌 수 있는 브러쉬리스 직류 전기 모터를 의미할 수 있다. 상기 스텝모터(110)는 회전축(111)에 장착된 회전체를 회전시킬 수 있다.
상기 스텝모터(110)는 2상 스텝모터, 다상 스텝모터를 포함할 수 있다. 또한 상기 스텝모터(110)는 VR(Variable Reluctance) 타입, PM(Permanent Magnet) 타입, 하이브리드 타입을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 스텝모터(110)에는 다수의 톱니모양 전자석이 금속기어를 중심으로 주변에 매치되어 있을 수 있다. 이때, 전자석은 마이크로 컨트롤러와 같은 외부 제어 회로(예를 들면, 상기 제어부(120))로부터 전류를 받아 작동한다. 스텝모터(110)의 회전축(111)을 돌리기 위해서는 우선 하나의 전자석이 전력을 받게 하여 기어의 톱니를 전자석으로 끌어당기게 한다. 첫 번째 전자석에 기어의 톱니가 일직선으로 맞추어지면 기어는 서서히 다음 전자석으로 치우쳐지게 된다. 따라서 다음 전자석이 전력을 받게 되면 이전의 전자석은 꺼지게 되며, 기어의 톱니는 다음 전자석에 일직선이 되며, 이런 작용들을 반복시킨다. 이때, 회전의 각각 작용을 '스텝'이라 하며 수많은 스텝들이 전체의 회전을 만들어 낸다. 이를 통해서 모터는 정밀하게 일정 각도로 회전될 수 있다.
상기 제어부(120)는 상기 큐브(100)에 포함된 각종 구성(예를 들면, 스텝모터(110), 발광체(151) 등)의 동작 및/또는 리소스를 제어할 수 있다.
상기 제어부(120)는 프로세서 및 메모리를 포함하는 마이크로 컨트롤러 또는 임베디드 장치일 수 있다. 상기 제어부(120)는 중앙 제어 단말(200) 및/또는 다른 큐브와 무선통신할 수 있는 통신모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 제어부(120)에 포함된 프로세서는 CPU, GPU, MCU, 마이크로프로세서 등을 포함할 수 있다. 상기 제어부(120)에 포함된 메모리는 외부로부터 수신/입력되는 데이터, 상기 제어부(120)에서 생성된 데이터 등 각종 데이터 및 컴퓨터 프로그램을 저장할 수 있다. 상기 메모리는 휘발성 메모리 및 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 상기 메모리는 예를 들어, 플래시 메모리, ROM, RAM, EEROM, EPROM, EEPROM, 솔리드 스테이트 디스크(SSD), 레지스터를 포함할 수 있다. 또는 상기 메모리는 파일 시스템, 데이터베이스, 임베디드 데이터베이스를 포함할 수도 있다.
한편 구현 예에 따라, 상기 스텝모터(110)의 회전축(111) 안쪽에는 돌기가 형성되어 있을 수 있으며, 형성된 돌기는 상기 제어부(120)가 회전축(111)의 회전 원점을 알 수 있도록 하는데 이용될 수 있다. 구체적으로는 상기 제어부(120)는 돌기를 인식할 수 있는 센서를 포함할 수 있으며 돌기가 인식되는 지점을 원점으로 인식할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상을 실현하기 위하여 상기 제어부(120)가 수행하는 기능에 대해서는 이후에 보다 상세하게 설명하기로 한다.
상기 배터리(125)는 상기 큐브(100)에 포함된 각종 구성요소(예를 들면, 스텝모터(110), 제어부(120), 발광체(151) 등)에 전원을 공급할 수 있다. 상기 배터리(125)는 상기 충전 단자(181 및/또는 182)에 접촉한 외부 전원을 통하여 충전될 수 있다.
상기 발광체(151)는 광을 발산할 수 있다. 상기 발광체(151)는 예를 들어, LED(Light Emitting Diode)일 수 있다. 상기 발광체(151)는 상기 제어부(120)의 제어에 의하여 다양한 색상의 광을 발산할 수 있다. 또한 상기 제어부(120)의 제어에 의하여 연속적으로 광을 발산(점등)하거나 깜빡이는 발광 동작(점멸)을 수행할 수도 있다.
일 실시예에서 상기 발광체(151)는 상기 하우징(101)에 형성되는 발광영역을 통해 광을 발산함으로써, 외부에서 발광을 인지하도록 할 수 있다.
상기 인식 장치(152)는 소정의 기록 매체에 기록된 정보를 인식할 수 있는 장치일 수 있다. 상기 인식 장치(152)의 구체적인 구현은 기록 매체에 의존적일 수 있다. 실시예에 따라 기록 매체는 바코드나 QR 코드가 인쇄된 태그, RFID 태그, 칩 혹은 메모리 장치일 수 있다.
다른 일 실시예에서 상기 인식 장치(152)는 외부의 리모트 콘트롤러로부터 전송되는 무선 신호를 감지하고 무선 신호에 포함된 정보를 인식할 수 있는 장치일 수 있다. 만약 리모트 콘트롤러가 적외선 통신 신호를 이용하는 경우 상기 인식 장치(152)는 적외선 센서일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 로봇 시스템을 구성하는 큐브형 단위 로봇의 전체적인 외형을 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 로봇 시스템을 구성하는 큐브형 단위 로봇의 각 면을 도시한 도면이다. 도 4(a) 내지 도 4(f)는 순서대로 정면, 배면, 좌측면, 우측면, 평면, 저면을 나타낸다.
도 3을 참조하면, 상기 큐브형 단위 로봇(이하, '큐브' 라고 함)은 정육면체 형상의 하우징(101)을 포함할 수 있다. 한편, 상기 하우(101)의 내부에는 상술한 바와 같이 스텝모터(110)가 설치될 수 있다(도 2 참조).
도 3 및 도 4(d)에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(101)의 일 면에는 상기 스텝모터(110)의 회전축(111)에 의해 회전하는 회전체가 장착될 수 있는 장착 홈(130)이 형성될 수 있다. 상기 장착 홈(130)에 장착되는 회전체는 예를 들면 바퀴 혹은 프로펠러일 수 있다. 상기 회전체는 다양한 크기와 형상으로 형성될 수 있으나, 공통적으로 상기 장착 홈(130) 에 장착되기 위한 장착 부위를 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4(a) 내지 도 4(c), 도 4(e) 내지 도 4(f)에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(101)의 나머지 다섯 면에는 연결 홈(141 내지 145)이 형성될 수 있다. 상기 다섯 면에 형성되는 연결 홈(141 내지 145)은 모두 동일한 형상일 수 있다. 예를 들어, 상기 연결 홈(141 내지 145)은 동일한 십자가 형상일 수 있으나, 본 발명의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 연결 홈(141 내지 145)에는 소정의 연결체가 장착될 수 있다. 상기 연결체는 큐브(100)에 연결 가능한 부품 내지 악세서리일 수 있다.
상기 연결체는 다양한 크기와 형상으로 형성될 수 있으나, 공통적으로 상기 연결 홈(141 내지 145) 중 어느 하나에 장착되기 위한 장착 부위를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 연결 홈(141 내지 145)이 십자가 모양의 음각 형태라면, 연결체의 장착 부위는 동일한 십자가 모양의 양각 형태일 수 있다. 한편 일부 연결체는 2 이상의 장착 부위를 포함할 수 있으며, 이들 연결체는 2 이상의 큐브(100)가 서로 연결되도록 하는 기능을 수행할 수 있다.
이하에서는 상기 회전체 및 상기 연결체를 통틀어 부속품이라는 용어로 표기하기로 한다.
한편, 실시예에 따라 상기 하우징(101)에는 발광 영역(150)이 형성되어 있을 수 있으며, 상기 큐브(100)는 버튼(160), 상태표시 LED(171, 172) 및/또는 스피커(190)를 더 포함할 수 있다.
상기 발광 영역(150)은 상기 발광체(151)에 의해 형성되는 광이 발산되는 영역일 수 있다. 도 3 및 도 4에서는 하우징(101)의 전면과 후면을 제외한 나머지 면에 띠 형태로 발광 영역(150)이 형성되어 있는 예에 대하여 도시하고 있으나, 영역의 위치, 형태나 크기에는 특별한 제한이 없으며, 실시예에 따라 다양한 위치에 다양한 형태와 모양의 발광 영역(150)이 형성될 수 있다.
상기 버튼(160)은 사용자가 큐브(100)를 켜거나 끄는데 이용될 수 있다.
또는 상기 버튼(160)은 큐브(100)의 모드를 전환하는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 전원이 오프된 상태에서 상기 버튼(160)을 일정 시간(예를 들면 3초) 이상 누르는 경우 전원이 들어오고 대기상태가 될 수 있다. 대기 상태에서 버튼(160)을 누르는 경우 모든 상태 표시 LED(171, 172)가 꺼지며 슬립모드로 전환될 수 있다.
각각의 상태표시 LED(171, 172)는 서로 다른 색상의 광을 발산할 수 있다. 예를 들어, 상태표시 LED(171)은 파랑색 LED이며, 상태표시 LED(172)는 초록색 LED일 수 있다.
상기 상태표시 LED(171, 172)는 상기 제어부(120)의 제어에 의하여 큐브(100)의 상태를 나타내는 각종 시각적 효과를 표시할 수 있다. 예를 들어, 상태표시 LED(171)은 중앙 제어 단말(200)과 무선 연결이 완료되기 전에는 점멸하며, 무선 연결이 완료된 후에는 점등될 수 있다. 상태표시 LED(172)는 충전 중에는 점등하고, 충전 중이 아닌 경우에는 꺼지며, 배터리의 상태가 일정 수준 이하인 경우에는 점멸할 수 있다.
상기 스피커(190)는 상기 제어부(120)의 제어에 의하여 각종 음향을 출력할 수 있다.
도 3, 도 4(a) 및 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 충전 단자(181, 182)가 각각 전면 및 후면에 형성될 수 있다. 충전 단자(181)는 외부 전원과 연결될 수 있으며, 경우에 따라서는 다른 큐브의 충전 단자와 접촉될 수 있다. 예를 들어 제1큐브(100-1)의 충전 단자(181)가 외부 전원과 연결되고, 다른 충전 단자(182)가 제2 큐브(100-2)의 충전단자(181)와 접촉되는 경우, 상기 제2큐브(100)는 제1큐브를 통해 전력을 수신하여 충전될 수 있다. 경우에 따라서는 3 이상의 큐브가 차례로 쌓여 동시에 충전될 수도 있다.
한편, 상기 N개의 큐브형 단위 로봇(100-1 내지 100-N)은 상술한 연결체를 통해 서로 결합될 수 있다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 로봇 시스템을 구성하는 큐브형 단위 로봇에 다른 큐브형 단위 로봇 및 부속품이 연결되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 제1큐브(100-1)의 우측면에 형성되는 장착 홈(130-1)에 바퀴 형태의 회전체(300-1)가 장착될 수 있다. 제2큐브(100-2)의 우측면에 형성되는 장착 홈에(130-2)에도 바퀴 형태의 회전체(300-2)가 장착될 수 있다. 상기 회전체(300-1, 300-2)은 해당 회전체가 결합한 각각의 큐브(100-1, 100-2))의 스텝모터에 의해 회전할 수 있다.
한편, 하나의 연결체(350)가 제1큐브(100-1)의 좌측 면에 형성된 연결 홈(130-1) 및 제2큐브(100-2)의 좌측면에 형성된 연결 홈(130-2)에 장착될 수 있다. 이와 같이 연결체(350)를 통해 두 큐브(100-1 및 100-2)가 서로 연결될 수 있다.
도 5의 경우 서로 연결된 2개의 큐브(100-1 및 100-2), 각 큐브에 연결된 회전체(130-1 및 130-2) 및 두 큐브(100-1 및 100-2)를 연결하는 연결체(350)와 2개의 큐브(100-1 및 100-2)를 제어하는 중앙 제어 단말(200)이 완성된 하나의 모듈러 로봇 시스템을 구성할 수 있다.
도 5는 이해와 설명의 편의를 위하여 매우 단순한 형태의 모듈러 로못을 도시한 것에 불과하며, 실시예에 따라서는 3 이상의 큐브와 다양한 형태의 부속품이 장착될 수 있음은 물론이다. 단위가 되는 큐브의 조립 방식이나 부속품을 달리함으로써 매우 다양한 형태의 로봇이 구현될 수 있다. 즉, 본 발명의 기술적 사상에 의하면 단순한 형태의 큐브를 여러 방식으로 조합함으로써 다양한 형태의 완성된 모듈러 로봇이 구현될 수 있는 효과가 있다.
상술한 바와 같이, 외부 제어 모드(도 1a 참조)에서 상기 중앙 제어 단말(200)은 복수의 큐브(100)와 무선연결되고 이들을 제어할 수 있는데, 이하에서는 도 6a 및 도 6b을 참조하여 중앙 제어 단말(200)은 복수의 큐브(100)가 무선 연결되는 과정을 설명하기로 한다.
도 6a는 중앙 제어 단말(200)과 복수의 큐브(100)가 연결되는 과정을 도시한 도면이다. 도 6a는 4개의 큐브가 연결되는 예를 도시하고 있다.
도 6a를 참조하면, 상기 중앙 제어 단말(200)과 제1큐브(100-1)는 소정의 무선통신 방식(예를 들면, 블루투스)으로 무선 연결될 수 있다(S100-1).
이후 상기 중앙 제어 단말(200)은 처음으로 연결된 큐브(즉, 제1큐브(100-1))에 고유 식별번호 1을 부여할 수 있으며(S110-1), 고유 식별번호 1을 부여받은 제1큐브(100-1)은 고유 식별번호 1에 해당하는 색상으로 발광할 수 있다(S120-1).
보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 고유 식별번호마다 고유의 색상이 지정되어 있을 수 있다. 예를 들어, 식별번호 1에는 빨간색, 식별번호 2에는 파란색, 식별번호 3에는 초록색, 식별번호 4에는 노랑색이 미리 지정되어 있으며, 각 큐브의 제어부(120)는 이러한 대응정보를 미리 저장하고 있을 수 있으며, 도 6b에서는 식별번호에 해당하는 색상이 이와 같이 지정되어 있다고 가정한다.
상기 제1큐브(100-1)에 포함된 제어부(120-1)는 상기 중앙 제어 단말(200)에서 부여하는 고유 식별번호 1를 수신할 수 있으며, 발광 영역(150-1)을 통해 상기 수신한 고유식별번호(ID1)에 상응하는 색상의 광이 방출되도록 발광체(151-1)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1큐브(100-1)의 제어부(120-1)는 식별번호 1에 상응하는 빨간색의 광이 방출되도록 할 수 있다.
한편, 상기 중앙 제어 단말(200)과 제2큐브(100-2)는 상기 무선통신 방식(예를 들면, 블루투스)으로 무선 연결될 수 있다(S100-2).
이후 상기 중앙 제어 단말(200)은 두 번째로 연결된 큐브(즉, 제2큐브(100-2))에 고유 식별번호 2를 부여할 수 있으며(S110-2), 고유 식별번호 2를 부여받은 제2큐브(100-2)은 고유 식별번호 2에 해당하는 색상으로 발광할 수 있다(S120-2). 예를 들어 상기 제2큐브(100-2)는 식별번호 2에 상응하는 파란색의 광을 방출할 수 있다.
한편, 상기 중앙 제어 단말(200)과 제3큐브(100-3)는 상기 무선통신 방식(예를 들면, 블루투스)으로 무선 연결될 수 있다(S100-3).
이후 상기 중앙 제어 단말(200)은 세 번째로 연결된 큐브(즉, 제3큐브(100-3))에 고유 식별번호 3을 부여할 수 있으며(S110-3), 고유 식별번호 3을 부여받은 제3큐브(100-3)은 고유 식별번호 3에 해당하는 색상으로 발광할 수 있다(S120-3). 예를 들어 상기 제3큐브(100-3)는 식별번호 3에 상응하는 초록색의 광을 방출할 수 있다.
한편, 상기 중앙 제어 단말(200)과 제4큐브(100-4)는 상기 무선통신 방식(예를 들면, 블루투스)으로 무선 연결될 수 있다(S100-4).
이후 상기 중앙 제어 단말(200)은 네 번째로 연결된 큐브(즉, 제4큐브(100-4))에 고유 식별번호 4를 부여할 수 있으며(S110-4), 고유 식별번호 4를 부여받은 제4큐브(100-4)는 고유 식별번호 4에 해당하는 색상으로 발광할 수 있다(S120-3). 예를 들어 상기 제4큐브(100-4)는 식별번호 4에 상응하는 노란색의 광을 방출할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하나의 모듈러 로못을 구성하는 각 큐브는 지정된 고유번호에 상응하는 서로 다른 색상의 광을 방출함으로써, 사용자가 동일한 형상의 큐브를 용이하게 구분할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 6b는 중앙 제어 단말(200)과 큐브(100)가 연결되는 과정을 중앙 제어 단말의 관점에서 도시한 흐름도이다.
도 6b를 참조하면, 중앙 제어 단말(200)에서 그룹 1 내지 그룹 N 중 어느 하나인 그룹 i가 선택될 수 있다(S200). 그룹 i(여기서, i는 1<=i<=N인 정수)는 i개의 큐브를 이용하여 만들 수 있는 모듈러 로봇의 그룹을 의미할 수 있다. 또한 그룹 i에는 적어도 하나의 모델이 포함될 수 있는데, 모델은 i개의 큐브를 이용하여 만들 수 있는 완성된 하나의 모듈러 로봇을 의미할 수 있다.
일 실시예에서, 사용자는 상기 중앙 제어 단말(200)에서 출력하는 그룹 선택 UI(User Interface)를 통해 그룹을 선택할 수 있다. 도 7a은 그룹 선택 UI의 일 예를 도시한 도면이다. 도 7a의 그룹 선택 UI()는 그룹 1 내지 그룹 N에 각 대응되는 아이콘을 포함할 수 있으며, 사용자는 아이콘 중 하나를 지정하여 그에 상응하는 그룹을 선택할 수 있다.
다시 도 6b를 참조하면, 중앙 제어 단말(200)에서 선택된 그룹에 포함된 모델 중 하나가 선택될 수 있다(S210). 일 실시예에서, 사용자는 상기 중앙 제어 단말(200)에서 출력하는 모델 선택 UI를 통해 모델을 선택할 수 있다. 도 7b는 모델 선택 UI의 일 예를 도시한 도면이다. 도 7b는 앞서 그룹 2가 선택된 경우를 예로 들고 있다. 도 7b의 모델 선택 UI에서 사용자는 원하는 모델을 선택할 수 있다.
다시 도 6b를 참조하면, 상기 중앙 제어 단말(200)은 현재 연결 중인 큐브가 i개 인지 여부를 판단하고(S220), 아니라면 신규 큐브의 무선 연결을 대기할 수 있다(S230).
새로운 큐브와 무선 연결이 이루어진 경우, 상기 중앙 제어 단말(200)은 신규 고유 식별번호를 새로 무선 연결된 큐브에 부여할 수 있다(S240, S250).
한편, 상기 중앙 제어 단말(200)과 무선 연결되어 고유 식별번호를 부여 받은 큐브는 부여된 고유 식별번호에 상응하는 색상의 광을 발광 영역을 통해 방출할 수 있는데 이는 앞서 도 6a를 참조하여 설명한 바 있다.
이러한 과정을 반복하여 상기 중앙 제어 단말(200)은 i개의 큐브와 무선 연결될 수 있다.
상기 중앙 제어 단말(200)이 i개의 큐브와 무선 연결된 경우, S210 단계에서 선택된 모델에 해당하는 모듈러 로봇이 수행할 수 있는 적어도 하나의 액티비티 중 하나가 선택될 수 있으며(S260), 선택된 액티비티가 모듈러 로봇에 의해 수행될 수 있도록 하는 소정의 제어 과정을 수행할 수 있다(S270).
일 실시예에서, 사용자는 상기 중앙 제어 단말(200)에서 출력하는 액티비티 선택 UI를 통해 모델을 선택할 수 있다. 도 7c는 액티비티 선택 UI의 일 예를 도시한 도면이다. 도 7c는 "AutoCar"라는 명칭의 모델이 선택된 경우를 예로 들고 있다. 도 7c의 예에서, "AutoCar" 모델에 해당하는 모듈러 로봇은 조이스틱에 의한 제어 액티비티, 사용자가 그린 그림과 동일한 모양의 궤적을 그리며 움직이는 그리기 액티비티, 미리 지정된 궤적을 따라 이동하는 댄스모드 액티비티 등을 포함할 수 있다. 사용자는 모델에 지정된 적어도 하나의 액티비티 중 하나를 선택할 수 있다.
각각의 액티비티를 정의하는 데이터는 해당 액티비티에 상응하는 룩업 데이블의 형태로 표현될 수 있다. 이때 룩업 데이블은 액티비티를 수행하는 모듈러 로봇을 구성하는 각각의 큐브에 상응하는 스텝모터 제어 시퀀스의 디스크립터를 포함할 수 있다.
스텝모터 제어 시퀀스는 하나의 큐브(100; 보다 정확하게는 큐브에 포함된 제어부(120))에서 수행하는 스텝모터 제어 동작의 리스트일 수 있다. 예를 들어 스텝모터 제어 시퀀스는 단위시간 당 펄스 수의 리스트를 포함할 수 있다. 스텝모터 제어 시퀀스의 디스크립터는 스텝모터 제어 시퀀스를 정의하기 위한 저장 가능한 형태의 데이터일 수 있다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이 각각의 큐브에는 고유 식별번호가 미리 부여되어 있으며, 각각의 스텝모터 제어 시퀀스는 큐브에 부여되는 고유 식별번호와 1 대1 대응할 수 있다.
도 8은 하나의 액티비티를 정의하는 스텝모터 제어 시퀀스의 디스크립터를 포함하는 룩업 테이블의 일 예를 도시한 도면이다. 도 8의 룩업 데이블은 4개의 큐브를 포함하는 모듈러 로봇이 수행할 수 있는 특정 액티비티를 정의하고 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 하나의 액티비티를 표현하기 위한 룩업 데이블(1000)은 4개의 스텝모터 제어 시퀀스의 디스크립터(1100-1 내지 1100-4)를 포함할 수 있다.
식별번호 1이 부여된 제1큐브(100-1)는 제1스텝모터 제어 시퀀스(100-1)을 수행할 수 있으며, 식별번호 2가 부여된 제2큐브(100-2)는 제2스텝모터 제어 시퀀스(1000-2)을 수행할 수 있으며, 식별번호 3이 부여된 제3큐브(100-3)는 제3스텝모터 제어 시퀀스(1000-3)을 수행할 수 있으며, 식별번호 4가 부여된 제4큐브는 제4스텝모터 제어 시퀀스(1000-4)을 수행할 수 있다.
도 8의 예에서, 제1큐브(100-1)는 각 단위시간마다 30 펄스만큼 스텝모터를 회전하게 된다. 반면 제3큐브(100-3)는 각 단위시간마다 30 펄스만큼 스텝모터를 역회전하게 된다. 제2큐브(100-2)는 60 펄스 회전, 30펄스 역회전, 90펄스 회전을 반복하게 된다. 제4큐브는 60펄스 회전, 90펄스 회전, 120펄스 회전을 반복하게 된다.
도 8의 스텝모터 제어 시퀀스는 예시에 불과하며, 액티비티에 따라 정교하게 조정되는 다양한 값을 가지는 스텝모터 제어 시퀀스가 있을 수 있다. 또한 스텝모터 제어 시퀀스의 형태도 다양할 수 있으며, 각 큐브에 포함되어 있는 스텝모터의 회전 동작을 개별적으로 정의할 수 있는 형태라면 어떠한 것이라도 무방하다. 예를 들어, 스텝모터 제어 시퀀스는 <구동시간, 펄스> 값의 리스트로 구성될 수도 있다. 이 경우 하나의 값은 특정 구동시간 동안 스텝모터의 회전 펄스를 나타낼 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 각 큐브가 수행할 스텝모터 제어 시퀀스만을 조정하는 것만으로 다양한 움직임을 구현할 수 있는 효과가 있다.
한편, 다른 일 실시예에서, 상기 스텝모터 제어 시퀀스는 스텝모터의 원점을 기준으로 한 스텝모터의 회전 각도의 리스트를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 스텝모터 제어 시퀀스는 [30, 60, 30, -30] 과 같은 형태일 수 있는데, 이는 최초 단위시간 동안 모터가 회전하여 원점으로부터 30도의 위치로 이동해야 하며, 다음 단위 시간 동안 모터가 회전하여 원점으로부터 60도의 위치로 이동해야 하며, 다음 단위 시간 동안 모터가 역회전하여 원점으로부터 30도의 위치로 이동해야 하며, 다음 단위 시간 동안 모터가 역회전하여 원점으로부터 -30도의 위치로 이동해야 하는 동작을 정의하고 있다.
한편, 일 실시예에서, 스텝모터 제어 시퀀스 디스크립터를 포함하는 룩업 테이블은 중앙 제어 단말(200)에 저장될 수 있다. 이 경우, 상기 중앙 제어 단말(200)은 액티비티를 실행하기 전 각 큐브에서 수행되어야 할 스텝모터 제어 시퀀스를 개별적으로 해당 큐브로 미리 전송할 수 있다.
다른 일 실시예에서 상기 룩업 테이블은 각각의 큐브(정확하게는 큐브의 제어부(120))에 미리 저장되어 있을 수 있다. 이 경우, 각 큐브는 룩업 테이블로부터 자신이 수행하여야 할 제어 시퀀스를 추출하고 이를 수행할 수 있다.
일 실시예에서, 각각의 큐브는 큐브가 수행할 수 있는 모든 액티비티 각각에 상응하는 룩업 테이블을 모두 저장하고 있을 수 있으며, 그룹/모델/액티비티가 특정되면 그에 상응하는 룩업 테이블로부터 자신이 수행하여야 할 제어 시퀀스를 추출하고 이를 수행할 수 있다.
한편, N개의 큐브로 구성된 하나의 모듈러 로봇이 소정의 액티비티를 올바로 수행하기 위해서는 N개의 큐브가 모두 정확한 타이밍에 스텝모터 제어 시퀀스를 수행해야 할 필요가 있다. 따라서, N개의 큐브가 동기화되는 과정 및 동기화된 N개의 큐브 각각이 스텝 모터를 제어하는 과정이 필요한데, 이하에서는 수행하는 이러한 과정에 관하여 도 9를 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 9는 각 큐브형 단위 로봇과 중앙 제어 단말이 수행하는 동기화 및 액티비티 실행 과정을 도시한 도면이다. 도 9에서는 각 단계가 중앙 제어 단말(200)에서 작동하는 타이머를 기준으로 하는 타임라인 상에 도시되어 있다. 한편 도 9는 3개의 큐브로 구성되는 모듈러 로봇을 기준으로 설명한다.
도 9를 참조하면, 상기 중앙 제어 단말(200)은 각각의 큐브로 동기화 정보를 전송할 수 있는데, 이때 각 동기화 정보에는 상기 중앙 제어 단말(200)에서 작동하는 타이머를 기준으로 측정되는 해당 동기화 정보의 전송 시점 정보를 포함할 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 중앙 제어 단말(200)은 T1시점에 제1큐브(100-1)로 동기화 정보를 전송할 수 있다(S300). 동기화 정보에는 해당 동기화 정보의 전송 시점 T1에 관한 정보가 포함될 수 있다.
동기화 정보를 수신한 상기 제1큐브(100-1)는 동기화 정보의 전송 시점 T1을 기억하고, 자신이 가지고 있는 타이머를 시작한 후 응답신호(Ack)를 중앙 제어 단말로 전송할 수 있다(S310).
또한 상기 중앙 제어 단말(200)은 T2시점에 제2큐브(100-2)로 동기화 정보를 전송할 수 있다(S320). 동기화 정보에는 해당 동기화 정보의 전송 시점 T2에 관한 정보가 포함될 수 있다.
동기화 정보를 수신한 상기 제2큐브(100-2)는 동기화 정보의 전송 시점 T2를 기억하고, 자신이 가지고 있는 타이머를 시작한 후 응답신호(Ack)를 중앙 제어 단말로 전송할 수 있다(S330).
또한 상기 중앙 제어 단말(200)은 T3시점에 제3큐브(100-3)로 동기화 정보를 전송할 수 있다(S340). 동기화 정보에는 해당 동기화 정보의 전송 시점 T3에 관한 정보가 포함될 수 있다.
동기화 정보를 수신한 상기 제3큐브(100-3)는 동기화 정보의 전송 시점 T3를 기억하고, 자신이 가지고 있는 타이머를 시작한 후 응답신호(Ack)를 중앙 제어 단말로 전송할 수 있다(S330).
마지막 Ack까지 수신한 후 중앙 제어 단말(200)은 제1큐브 내지 제3큐브(100-1 내지 100-3)로 제어 시퀀스 시작 명령을 전송할 수 있다. 이때, 상기 제어 시퀀스 시작 명령은, 상기 중앙 제어 단말(200)에서 작동하는 타이머를 기준으로 산정되는 시작 시점(Tstart) 정보를 포함할 수 있다.
상기 중앙 제어 단말(200)은 마지막 Ack가 수신된 시점으로부터 일정 기간 이후의 시점을 시작 시점(Tstart)으로 결정하는데, 이때 무선 통신을 통해 신호/데이터가 각 각 큐브로 전송되는 시간을 충분히 고려하여 결정하게 된다. 상기 중앙 제어 단말(200)은 모든 큐브로 제어 시퀀스 시작 명령이 전송된 이후에 시작 시점(Tstart)가 도래할 수 있도록 충분한 시간 여유를 두고 시작 시점(Tstart)을 결정할 수 있다.
한편, 각각의 큐브는 상기 중앙 제어 단말(200)의 타이머를 기준으로 동기화되어 있으므로 자신의 자체 타이머 및 자신이 수신한 동기화 정보에 포함된 동기화 정보의 전송 시점을 이용하여 제어 시퀀스 시작 명령에 포함되어 있는 시작 시점(Tstart)의 도래 여부를 알 수 있다. 따라서, 시작 시점(Tstart)에서 각각의 큐브는 미리 자신에게 부여된 고유 식별번호에 해당하는 스텝모터 제어 시퀀스의 수행을 시작하게 된다(S370-1, S370-2, S370-3).
한편, 사용자는 각 큐브가 실행할 스텝모터 제어 시퀀스를 직접 제작하여 새로운 액티비티를 개발하거나 기존에 정의된 스텝모터 제어 시퀀스를 수정함으로써 자신이 원하는 방식으로 모듈러 로봇이 동작하도록 커스터마이징할 수 있다. 이를 위하여 상기 중앙 제어 단말(200)은 사용자가 스텝모터 제어 시퀀스를 작성/수정할 수 있도록 하는 UI를 제공할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈러 로봇 시스템은 별도의 중앙 제어 단말 없이, N개의 큐브만으로 구성되며, N개의 큐브 중 어느 하나가 중앙 제어 단말의 역할을 대신 수행하는 셀프 모드로 동작할 수 있는데, 이하에서는 셀프 모드로 동작하는 로봇 시스템에 대하여 외부 제어 모드와 구별되는 내용을 중심으로 설명하기로 한다. 이하 외부 제어 모드와 공통되는 내용에 대해서는 간략히 설명하거나 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
도 10a 및 도 10b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따라 N개의 큐브 중 어느 하나가 중앙 제어 큐브로 선택되는 과정을 도시한 도면이다.
먼저 도 10 a를 참조하면, 사용자는 소정의 정보가 기록된 기록매체(210)를 N개의 큐브 중 어느 하나(예를 들면, 100-1)에 인식시킴으로써 해당 큐브(100-1)를 중앙 제어 큐브로 선택할 수 있다.
각각의 큐브(100-1 내지 100-N)은 기본적으로는 주변 기기 큐브로서 동작하지만, 기록 매체(210)에 기록된 정보가 인식되는 경우 중앙 제어 큐브로서 동작하도록 모드가 전환될 수 있다. 모드 전환을 위하여 해당 큐브는 리부팅될 수 있다.
일 실시예에서 정보는 코드의 형태로 인코딩되어 상기 기록매체(210)에 기록될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 정보는 바코드 혹은 QR 코드의 형태로 기록될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 방식으로 인코딩될 수 있다. 상기 기록매체(210)는 인코딩된 정보가 인쇄되어 있을 수 있으며, 실시예에 따라 종이나 플라스틱 등 다양한 재질로 형성될 수 있다.
다른 일 실시예에서, 상기 기록매체(210)는 상기 정보를 저장하고 있는 칩 또는 메모리의 형태일 수 있다. 예를 들어 상기 기록매체(210)는 USB 메모리일 수 있다.
다른 일 실시예에서, 상기 기록매체(210)는 상기 정보를 저장하고 있는 RFID 태그일 수 있다.
상기 N개의 큐브는 각각 상기 기록매체(210)에 기록된 정보를 인식할 수 있는 인식 장치(152)를 포함할 수 있다. 인식 장치(152)의 구현 방식은 기록매체에 의존적일 수 있다. 예를 들어, 상기 기록매체(210)가 바코드가 기록된 예의 경우 상기 인식 장치(152)는 바코드 리더 장치일 수 있다. 상기 기록매체(210)가 RFID 태그인 경우 상기 인식 장치(152)는 RFID 리더 장치일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 기록매체(210)에 기록되어 있는 정보는 그룹 정보, 모델 정보, 액티비티 정보를 포함할 수 있다. 중앙 제어 큐브로서 동작하는 큐브는 기록메체(210)에 기록되어 있는 상기 그룹 정보, 모델 정보, 액티비티 정보를 획득하고, 다른 주변 기기 큐브를 제어하는데 이를 이용할 수 있다.
이 외에도 상기 기록매체(210)에는 다양한 정보가 더 기록되어 있을 수 있다. 다른 일 실시예에서, 상기 기록매체(210)에 기록되어 있는 정보는 액티비티를 정의하기 위한 스텝모터 제어 시퀀스를 포함할 수도 있다.
도 10b는 리모트 콘트롤러를 이용하여 중앙 제어 큐브가 선택되는 예를 도시한 도면이다.
도 10b를 참조하면, 사용자는 리모트 콘트롤러(220)를 이용하여 N개의 큐브 중 어느 하나(예를 들어 100-1)에 소정의 정보를 포함하는 무선 신호를 전송할 수 있다. 예를 들어, 상기 무선 신호는 적외선 통신 신호일 수 있다.
리모트 콘트롤러(220)는 사용자가 정보를 입력할 수 있는 버튼을 포함할 수 있으며, 사용자는 버튼을 이용하여 정보를 입력할 수 있으며, 상기 리모트 콘트롤러(220)는 사용자가 입력한 정보를 무선 신호를 통해 큐브로 전송할 수 있다.
도 10b의 경우 각각의 큐브는 무선 신호를 수신할 수 있는 인식 장치(152)를 포함할 수 있으며, 상기 무선 신호는 적외선 통신 신호인 경우 상기 인식 장치(152)는 적외선 센서일 수 있다.
리모트 콘트롤러(220)로부터 무선 신호를 수신한 큐브(100-1)는 중앙 제어 큐브로서 동작하는 모드로 전환될 수 있다.
무선 신호에 포함되는 정보는 그룹 정보, 모델 정보, 액티비티 정보를 포함할 수 있으며, 중앙 제어 큐브(100-1)는 무선 신호에 포함되는 정보를 인식할 수 있다.
예를 들어, 사용자가 리모트 콘트롤러(220)에 020317을 차례로 누르고 확인 버튼을 누르는 경우, 이는 02번 그룹, 03번 모델, 17번 액티비티를 의미할 수 있으며, 중앙 제어 큐브(100-1)는 자신을 포함하는 모듈러 로봇이 02번 그룹의 03번 모델로서 17번 액티비티를 수행해야 함을 인식할 수 있다.
중앙 제어 큐브가 선택된 이후, 상기 중앙 제어 큐브는 나머지 주변 기기 큐브와 연결되는 과정을 거칠 수 있는데, 이에 대하여 도 11a를 참조하여 설명하기로 한다.
도 11a는 중앙 제어 큐브와 주변 기기 큐브가 연결되는 과정을 도시한 도면이다. 도 11a는 4개의 큐브가 연결되며, 제1큐브(100-1)가 중앙 제어 큐브인 예를 도시하고 있다.
상술한 바와 같이, 고유 식별번호마다 고유의 색상이 지정되어 있을 수 있다. 예를 들어, 식별번호 1에는 빨간색, 식별번호 2에는 파란색, 식별번호 3에는 초록색, 식별번호 4에는 노랑색이 미리 지정되어 있으며, 각 큐브의 제어부(120)는 이러한 대응정보를 미리 저장하고 있을 수 있으며, 도 11a에서는 식별번호에 해당하는 색상이 이와 같이 지정되어 있다고 가정한다.
도 11a를 참조하면, 상기 중앙 제어 큐브(100-1)는 자신에게 고유 식별번호 1을 부여할 수 있으며(S400-1), 고유 식별번호 1에 해당하는 색상인 빨간색으로 발광할 수 있다(S410-1).
한편, 상기 중앙 제어 큐브(100-1)는 모든 주변 기기 큐브가 연결되기 전까지는 고유 식별번호 1에 해당하는 색상인 빨간색으로 점멸할 수 있으며, 필요한 모든 주변 기기 큐브가 연결된 이후에는 더 이상 점멸하지 않고 빨간색으로 점등할 수 있다.
상기 중앙 제어 큐브(100-1)는 나머지 주변 기기 큐브(100-2 내지 200-4)와 소정의 무선통신 방식(예를 들면, 블루투스)으로 무선 연결될 수 있다.
보다 상세하게는 상기 중앙 제어 큐브(100-1)는 제2큐브(100-2)와 무선 연결될 수 있다(S400-2). 이후 상기 중앙 제어 단말(200)은 처음으로 연결된 큐브(즉, 제2큐브(100-2))에 고유 식별번호 2를 부여할 수 있으며(S410-2), 고유 식별번호 2을 부여받은 제2큐브(100-2)은 고유 식별번호 2에 해당하는 색상인 파란색으로 발광할 수 있다(S420-2).
또한 상기 중앙 제어 큐브(100-1)과 제3큐브(100-3)는 상기 무선통신 방식(예를 들면, 블루투스)으로 무선 연결될 수 있다(S400-3).
이후 상기 중앙 제어 단말(200)은 두 번째로 연결된 큐브(즉, 제3큐브(100-3))에 고유 식별번호 3을 부여할 수 있으며(S410-3), 고유 식별번호 3을 부여받은 제3큐브(100-3)는 고유 식별번호 3에 해당하는 색상인 초록색으로 발광할 수 있다(S420-3).
한편, 상기 중앙 제어 단말(200)과 제4큐브(100-4)는 상기 무선통신 방식(예를 들면, 블루투스)으로 무선 연결될 수 있다(S400-4).
이후 상기 중앙 제어 단말(200)은 세 번째로 연결된 큐브(즉, 제4큐브(100-3))에 고유 식별번호 4를 부여할 수 있으며(S410-4), 고유 식별번호 4를 부여받은 제4큐브(100-3)은 고유 식별번호 4에 해당하는 색상으로 발광할 수 있다(S420-4). 예를 들어 상기 제4큐브(100-4)는 식별번호 4에 상응하는 노란색의 광을 방출할 수 있다.
도 11b는 중앙 제어 큐브의 선택 및 주변 기기 큐브들과 연결되는 과정을 중앙 제어 큐브의 관점에서 도시한 흐름도이다. 도 11b에서는 큐브(100-1)이 중앙 제어 큐브로 선택되는 예에 대하여 도시한다.
도 11b를 참조하면, N개의 큐브 중 어느 하나(100-1)가 기록 매체를 인식할 수 있다(S500). 상기 큐브(100-1)는 기록 매체에 기록된 정보를 획득할 수 있다(S510). 도 11b의 예에서, 상기 큐브(100-1)는 그룹 정보, 모델 정보 및 액티비티 정보를 기록매체로부터 획득할 수 있다.
또한 기록 매체를 인식한 큐브(100-1)는 중앙 제어 큐브로 동작하도록 모드를 전환할 수 있다(S520).
한편, 중앙 제어 큐브(100-1)는 자신에게 고유 식별번호를 부여할 수 있으며, 부여된 고유 식별번호에 상응하는 색상의 광을 발광 영역을 통해 방출할 수 있다(S530).
계속해서 도 11b를 참조하면, 만약 그룹 정보가 i(여기서, i는 1<=i<=N인 정수)인 경우, 상기 중앙 제어 단말(200)은 현재 연결 중인 주변 기기 큐브가 i-1개 인지 여부를 판단하고(S540), 아니라면 신규 큐브의 무선 연결을 대기할 수 있다(S550).
새로운 큐브와 무선 연결이 이루어진 경우, 상기 중앙 제어 단말(200)은 신규 고유 식별번호를 새로 무선 연결된 주변 기기 큐브에 부여할 수 있다(S560, S570).
한편, 상기 중앙 제어 큐브(100-1)와 무선 연결되어 고유 식별번호를 부여 받은 주변 기기 큐브는 부여된 고유 식별번호에 상응하는 색상의 광을 발광 영역을 통해 방출할 수 있는데 이는 앞서 도 11a를 참조하여 설명한 바 있다.
이러한 과정을 반복하여 상기 중앙 제어 큐브(100-1)은 i-1개의 큐브와 무선 연결될 수 있다.
상기 중앙 제어 큐브(100-1)가 i-1개의 큐브와 무선 연결된 후, 액티비티가 모듈러 로봇에 의해 수행될 수 있도록 하는 소정의 제어 과정을 수행할 수 있다(S580).
이하에서는 도 12를 참조하여, 상기 중앙 제어 큐브를 기준으로 각각의 큐브가 동기화되고 및 액티비티가 실행되는 과정을 설명하기로 한다. 도 12에서는 제1큐브(100-1)가 중앙 제어 큐브로 선택된 것으로 가정하고 설명한다. 한편, 도 12에서는 각 단계가 중앙 제어 큐브(100-1)에서 작동하는 타이머를 기준으로 하는 타임라인 상에 도시되어 있다. 한편 도 12는 4개의 큐브로 구성되는 모듈러 로봇을 기준으로 설명한다.
도 12를 참조하면, 상기 중앙 제어 큐브(100-1)는 T1시점에 제2큐브(100-2)로 동기화 정보를 전송할 수 있다(S600). 동기화 정보에는 해당 동기화 정보의 전송 시점 T1에 관한 정보가 포함될 수 있다.
동기화 정보를 수신한 상기 제2큐브(100-1)는 동기화 정보의 전송 시점 T1을 기억하고, 자신이 가지고 있는 타이머를 시작한 후 응답신호(Ack)를 중앙 제어 단말로 전송할 수 있다(S610).
또한 상기 중앙 제어 큐브(100-1)는 T2시점에 제3큐브(100-3)로 동기화 정보를 전송할 수 있다(S620). 동기화 정보에는 해당 동기화 정보의 전송 시점 T2에 관한 정보가 포함될 수 있다.
동기화 정보를 수신한 상기 제3큐브(100-3)는 동기화 정보의 전송 시점 T2를 기억하고, 자신이 가지고 있는 타이머를 시작한 후 응답신호(Ack)를 중앙 제어 단말로 전송할 수 있다(S630).
또한 상기 중앙 제어 큐브(100-1)은 T3시점에 제4큐브(100-4)로 동기화 정보를 전송할 수 있다(S640). 동기화 정보에는 해당 동기화 정보의 전송 시점 T3에 관한 정보가 포함될 수 있다.
동기화 정보를 수신한 상기 제4큐브(100-4)는 동기화 정보의 전송 시점 T3를 기억하고, 자신이 가지고 있는 타이머를 시작한 후 응답신호(Ack)를 중앙 제어 단말로 전송할 수 있다(S630).
마지막 Ack까지 수신한 후 중앙 제어 큐브(100-1)은 제2큐브 내지 제4큐브(100-2 내지 100-4)로 제어 시퀀스 시작 명령을 전송할 수 있다. 이때, 상기 제어 시퀀스 시작 명령은, 상기 중앙 제어 큐브(100-1)에서 작동하는 타이머를 기준으로 산정되는 시작 시점(Tstart) 정보를 포함할 수 있다.
상기 중앙 제어 단말(200)은 마지막 Ack가 수신된 시점으로부터 일정 기간 이후의 시점을 시작 시점(Tstart)으로 결정하는데, 이때 무선 통신을 통해 신호/데이터가 각 각 큐브로 전송되는 시간을 충분히 고려하여 결정하게 된다. 상기 중앙 제어 큐브(100-1)는 모든 큐브로 제어 시퀀스 시작 명령이 전송된 이후에 시작 시점(Tstart)가 도래할 수 있도록 충분한 시간 여유를 두고 시작 시점(Tstart)을 결정할 수 있다.
한편, 각각의 큐브는 상기 중앙 제어 큐브(100-1)의 타이머를 기준으로 동기화되어 있으므로 자신의 자체 타이머 및 자신이 수신한 동기화 정보에 포함된 동기화 정보의 전송 시점을 이용하여 제어 시퀀스 시작 명령에 포함되어 있는 시작 시점(Tstart)의 도래 여부를 알 수 있다. 따라서, 시작 시점(Tstart)에서 각각의 큐브는 미리 자신에게 부여된 고유 식별번호에 해당하는 스텝모터 제어 시퀀스의 수행을 시작하게 된다(S670-1 내지 S670-4).
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. N개(여기서, N은 2 이상의 정수)의 큐브형 단위 로봇을 포함하는 모듈러 로봇 시스템으로서,
    상기 N개의 큐브형 단위 로봇 중 어느 하나는 중앙 제어 단말의 역할을 수행하며,
    상기 중앙 제어 단말의 역할을 수행하는 큐브형 단위 로봇은,
    상기 N개의 큐브형 단위 로봇 각각에, 서로 구분 가능한 고유식별번호를 부여하고,
    상기 N개의 큐브형 단위 로봇 각각은,
    정육면체 형상의 하우징;
    상기 하우징 내에 설치되는 스텝모터; 및
    상기 하우징 내에 설치되며 상기 스텝모터를 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 하우징의 일 면에는 상기 스텝모터의 회전축에 의해 회전하는 회전체가 장착될 수 있는 장착 홈이 형성되며, 상기 하우징의 나머지 면에는 동일한 형상의 연결 홈이 형성되며, 상기 연결 홈에 장착되는 연결체를 통해 다른 큐브형 단위 로봇과 연결 가능하며,
    상기 제어부는,
    미리 정의된 N개의 스텝모터 제어 시퀀스(여기서, 상기 N개의 큐브형 단위 로봇 각각에 전송되는 N개의 고유 식별번호와 미리 정의된 상기 N개의 스텝모터 제어 시퀀스는 서로 일대일 대응함) 중 상기 큐브형 단위 로봇의 고유식별번호에 대응되는 스텝모터 제어 시퀀스를 수행하며,
    상기 N개의 큐브형 단위 로봇 각각은,
    외부의 리모트 콘트롤러로부터 전송되는 정보를 인식할 수 있는 인식 장치를 더 포함하고,
    상기 N개의 큐브형 단위 로봇에 포함된 인식 장치 중 어느 하나에 의해 상기 리모트 콘트롤러로부터 전송되는 정보가 인식되는 경우 해당 인식 장치를 포함하는 큐브형 단위 로봇이 상기 중앙 제어 단말의 역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 모듈러 로봇 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 큐브형 단위 로봇은,
    상기 하우징에 형성되는 발광 영역을 통해 광을 발산하는 발광체를 더 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 큐브형 단위 로봇에 부여된 고유식별번호에 상응하는 색상의 광이 상기 발광 영역을 통해 방출되도록 상기 발광체를 제어하는 모듈러 로봇 시스템.
  5. N개(여기서, N은 2 이상의 정수)의 큐브형 단위 로봇을 포함하는 모듈러 로봇 시스템으로서,
    상기 N개의 큐브형 단위 로봇 중 어느 하나는 중앙 제어 단말의 역할을 수행하며,
    상기 중앙 제어 단말의 역할을 수행하는 큐브형 단위 로봇은,
    상기 N개의 큐브형 단위 로봇 각각에, 서로 구분 가능한 고유식별번호를 부여하고,
    상기 N개의 큐브형 단위 로봇 각각은,
    정육면체 형상의 하우징;
    상기 하우징 내에 설치되는 스텝모터; 및
    상기 하우징 내에 설치되며 상기 스텝모터를 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 하우징의 일 면에는 상기 스텝모터의 회전축에 의해 회전하는 회전체가 장착될 수 있는 장착 홈이 형성되며, 상기 하우징의 나머지 면에는 동일한 형상의 연결 홈이 형성되며, 상기 연결 홈에 장착되는 연결체를 통해 다른 큐브형 단위 로봇과 연결 가능하며,
    상기 제어부는,
    미리 정의된 N개의 스텝모터 제어 시퀀스(여기서, 상기 N개의 큐브형 단위 로봇 각각에 전송되는 N개의 고유 식별번호와 미리 정의된 상기 N개의 스텝모터 제어 시퀀스는 서로 일대일 대응함) 중 상기 큐브형 단위 로봇의 고유식별번호에 대응되는 스텝모터 제어 시퀀스를 수행하며,
    상기 제어부는,
    미리 정의된 상기 N개의 스텝모터 제어 시퀀스 각각의 디스크립터를 포함하는 룩업 테이블을 저장하고,
    저장된 상기 룩업 테이블로부터 상기 큐브형 단위 로봇의 고유식별번호에 대응되는 스텝모터 제어 시퀀스 디스크립터를 추출하고,
    추출된 상기 스텝모터 제어 시퀀스 디스크립터에 기초하여 스텝모터 제어 시퀀스를 수행하는 모듈러 로봇 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 N개의 스텝모터 제어 시퀀스 각각의 디스크립터는,
    단위시간 당 펄스 수의 리스트를 포함하는 모듈러 로봇 시스템.
  7. N개(여기서, N은 2 이상의 정수)의 큐브형 단위 로봇을 포함하는 모듈러 로봇 시스템으로서,
    상기 N개의 큐브형 단위 로봇 중 어느 하나는 중앙 제어 단말의 역할을 수행하며,
    상기 중앙 제어 단말의 역할을 수행하는 큐브형 단위 로봇은,
    상기 N개의 큐브형 단위 로봇 각각에, 서로 구분 가능한 고유식별번호를 부여하고,
    상기 N개의 큐브형 단위 로봇 각각은,
    정육면체 형상의 하우징;
    상기 하우징 내에 설치되는 스텝모터; 및
    상기 하우징 내에 설치되며 상기 스텝모터를 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 하우징의 일 면에는 상기 스텝모터의 회전축에 의해 회전하는 회전체가 장착될 수 있는 장착 홈이 형성되며, 상기 하우징의 나머지 면에는 동일한 형상의 연결 홈이 형성되며, 상기 연결 홈에 장착되는 연결체를 통해 다른 큐브형 단위 로봇과 연결 가능하며,
    상기 제어부는,
    미리 정의된 N개의 스텝모터 제어 시퀀스(여기서, 상기 N개의 큐브형 단위 로봇 각각에 전송되는 N개의 고유 식별번호와 미리 정의된 상기 N개의 스텝모터 제어 시퀀스는 서로 일대일 대응함) 중 상기 큐브형 단위 로봇의 고유식별번호에 대응되는 스텝모터 제어 시퀀스를 수행하며,
    상기 중앙 제어 단말의 역할을 수행하는 큐브형 단위 로봇은,
    상기 N개의 큐브형 단위 로봇 각각에, 해당 큐브형 단위 로봇에 상응하는 고유식별번호에 대응되는 스텝모터 제어 시퀀스 디스크립터를 전송하고,
    상기 제어부는,
    상기 큐브형 단위 로봇에 전송된 스텝모터 제어 시퀀스 디스크립터에 기초하여 스텝모터 제어 시퀀스를 수행하는 모듈러 로봇 시스템.
  8. N개(여기서, N은 2 이상의 정수)의 큐브형 단위 로봇을 포함하는 모듈러 로봇 시스템으로서,
    상기 N개의 큐브형 단위 로봇 중 어느 하나는 중앙 제어 단말의 역할을 수행하며,
    상기 중앙 제어 단말의 역할을 수행하는 큐브형 단위 로봇은,
    상기 N개의 큐브형 단위 로봇 각각에, 서로 구분 가능한 고유식별번호를 부여하고,
    상기 N개의 큐브형 단위 로봇 각각은,
    정육면체 형상의 하우징;
    상기 하우징 내에 설치되는 스텝모터; 및
    상기 하우징 내에 설치되며 상기 스텝모터를 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 하우징의 일 면에는 상기 스텝모터의 회전축에 의해 회전하는 회전체가 장착될 수 있는 장착 홈이 형성되며, 상기 하우징의 나머지 면에는 동일한 형상의 연결 홈이 형성되며, 상기 연결 홈에 장착되는 연결체를 통해 다른 큐브형 단위 로봇과 연결 가능하며,
    상기 제어부는,
    미리 정의된 N개의 스텝모터 제어 시퀀스(여기서, 상기 N개의 큐브형 단위 로봇 각각에 전송되는 N개의 고유 식별번호와 미리 정의된 상기 N개의 스텝모터 제어 시퀀스는 서로 일대일 대응함) 중 상기 큐브형 단위 로봇의 고유식별번호에 대응되는 스텝모터 제어 시퀀스를 수행하며,
    상기 중앙 제어 단말의 역할을 수행하는 큐브형 단위 로봇은,
    상기 N개의 큐브형 단위 로봇 각각에 동기화 정보를 전송하고,
    상기 N개의 큐브형 단위 로봇에 동기화 정보를 모두 전송한 후 상기 N개의 큐브형 단위 로봇 각각에 제어 시퀀스 시작 명령을 전송하며,
    상기 동기화 정보는, 상기 중앙 제어 단말에서 작동하는 타이머를 기준으로 측정되는 동기화 기준 시각을 포함하고,
    상기 제어 시퀀스 시작 명령은, 상기 중앙 제어 단말에서 작동하는 타이머를 기준으로 산정되는 시작 시각을 포함하고-여기서, 상기 시작 시각은, 상기 동기화 기준 시각에서 소정의 기간만큼 경과한 시각임-,
    상기 제어부는,
    상기 큐브형 단위 로봇으로 동기화 정보가 전송되면, 자체 타이머를 시작하고,
    상기 큐브형 단위 로봇으로 제어 시퀀스 시작 명령이 전송되면, 상기 동기화 정보에 포함된 동기화 기준 시각 및 상기 자체 타이머를 이용하여 상기 중앙 제어 단말에서 작동하는 타이머를 기준으로 산정되는 상기 시작 시각에 스텝모터 제어 시퀀스를 수행하는 모듈러 로봇 시스템.
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