KR102329303B1 - 마스킹 테이프와 상호 작용하는 창의 교육용 테이프봇 - Google Patents

마스킹 테이프와 상호 작용하는 창의 교육용 테이프봇 Download PDF

Info

Publication number
KR102329303B1
KR102329303B1 KR1020200089889A KR20200089889A KR102329303B1 KR 102329303 B1 KR102329303 B1 KR 102329303B1 KR 1020200089889 A KR1020200089889 A KR 1020200089889A KR 20200089889 A KR20200089889 A KR 20200089889A KR 102329303 B1 KR102329303 B1 KR 102329303B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tapebot
signal
masking
masking tape
tape
Prior art date
Application number
KR1020200089889A
Other languages
English (en)
Inventor
곽소나
최종석
강다현
이한별
Original Assignee
한국과학기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술연구원 filed Critical 한국과학기술연구원
Priority to KR1020200089889A priority Critical patent/KR102329303B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102329303B1 publication Critical patent/KR102329303B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B19/00—Teaching not covered by other main groups of this subclass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/06—Safety devices
    • B25J19/061—Safety devices with audible signals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/007—Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1602—Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
    • B25J9/161—Hardware, e.g. neural networks, fuzzy logic, interfaces, processor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
    • B25J9/1684—Tracking a line or surface by means of sensors
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0346—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of the device orientation or free movement in a 3D space, e.g. 3D mice, 6-DOF [six degrees of freedom] pointers using gyroscopes, accelerometers or tilt-sensors
    • H01L41/253—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Fuzzy Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Toys (AREA)

Abstract

다양한 실시예들에 따라서, 서로 다른 재질과 그래픽을 가지는 복수 종류의 마스킹 테이프와 상호 작용하는 창의 교육용 테이프봇이 제공된다. 상기 테이프봇은 상기 복수 종류의 마스킹 테이프를 이용하여 제작된 환경에서, 상기 테이프봇의 아래에 위치하는 마스킹 테이프의 종류를 식별하기 위해 상기 마스킹 테이프의 표면과 직접 접촉하는 진동판, 상기 마스킹 테이프와 접촉한 상태에서 상기 테이프봇이 이동할 때 상기 진동판에서 발생하는 신호를 수신하는 신호 수신부, 상기 테이프봇의 이동 속도를 감지하기 위한 속도 센서, 상기 복수 종류의 마스킹 테이프를 식별하기 위한 식별 패턴들, 및 상기 복수 종류의 마스킹 테이프들 각각에 대응하는 복수의 음원들을 저장하는 메모리, 상기 테이프봇의 이동 속도를 기초로 상기 진동판에서 발생하는 신호를 기준 속도에서의 정규화 신호로 변환하고, 상기 정규화 신호를 상기 식별 패턴들과 비교하여 상기 마스킹 테이프의 종류를 식별하고, 상기 식별된 마스킹 테이프의 종류에 대응하는 음원을 상기 메모리로부터 독출하도록 구성되는 마이크로프로세서, 및 상기 메모리에서 독출된 음원을 재생하는 스피커를 포함한다.

Description

마스킹 테이프와 상호 작용하는 창의 교육용 테이프봇{Creative education TapeBot interacting with masking tapes}
본 발명은 창의 교육용 테이프봇에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는 주로 유치원생이나 초등학생 정도의 어린이 사용자가 서로 다른 표면과 색상 또는 이미지 패턴을 갖는 여러 종류의 마스킹 테이프를 이용하여 자신이 원하는 바에 따라 창작한 인터랙티브 환경의 각 구성을 식별하고, 식별된 구성 각각에 대응하는 출력, 예컨대, 음원과 불빛을 출력함으로써, 사용자의 창의 능력을 배양할 수 있게 하는 창의 교육용 로봇, 소위, 테이프봇에 관한 것이다.
[국가지원 연구개발에 대한 설명]
본 연구는 한국과학기술연구원 주요사업(CAS-디지털 홈케어를 위한 도우미 로봇 원천 기술 개발, 과제고유번호: 2E30280)과 로봇산업핵심기술개발사업(서비스 로봇의 사회적 상호 작용을 위한 소셜 로봇지능 원천 기술 개발, 과제고유번호: 2MR8960)의 지원에 의하여 이루어진 것이다.
교육용 로봇/교보재 로봇/교구용 로봇(educational robot)은 사용자가 직접 모듈화된 센서 및 구조물을 가지고 로봇을 제작하면서 창의성을 증진시키기 위해 만들어진 지능형 로봇을 의미한다. 대부분의 교육용 로봇은 본체에 모듈을 추가하거나 삭제함으로써 기능을 변화시키지만, 로봇은 환경을 인식하고 이에 따라 반응하는 인공물이기 때문에 접하는 환경에 따라 특성화될 수 있다.
최근 사용자의 로봇에 대한 전문 지식 습득과 프로그래밍 기술 교육 증가에 따라 국내 및 세계 로봇 시장에서 교육용 로봇 비중이 증가하고 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0815078호(2008년 3월 13일 등록)
본 발명의 목적은 어린이 사용자의 창의 능력을 배양하기 위한 창의 교육용 로봇, 소위, 테이프봇을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일 실시예에 따른 서로 다른 재질과 그래픽을 가지는 복수 종류의 마스킹 테이프와 상호 작용하는 창의 교육용 테이프봇은, 상기 복수 종류의 마스킹 테이프를 이용하여 제작된 환경에서, 상기 테이프봇의 아래에 위치하는 마스킹 테이프의 종류를 식별하기 위해 상기 마스킹 테이프의 표면과 직접 접촉하는 진동판; 상기 마스킹 테이프와 접촉한 상태에서 상기 테이프봇이 이동할 때 상기 진동판에서 발생하는 신호를 수신하는 신호 수신부; 상기 테이프봇의 이동 속도를 감지하기 위한 속도 센서; 상기 복수 종류의 마스킹 테이프를 식별하기 위한 식별 패턴들, 및 상기 복수 종류의 마스킹 테이프들 각각에 대응하는 복수의 음원들을 저장하는 메모리; 상기 테이프봇의 이동 속도를 기초로 상기 진동판에서 발생하는 신호를 기준 속도에서의 정규화 신호로 변환하고, 상기 정규화 신호를 상기 식별 패턴들과 비교하여 상기 마스킹 테이프의 종류를 식별하고, 상기 식별된 마스킹 테이프의 종류에 대응하는 음원을 상기 메모리로부터 독출하도록 구성되는 마이크로프로세서; 및 상기 메모리에서 독출된 음원을 재생하는 스피커를 포함한다.
일 예에 따르면, 상기 진동판에서 발생하는 신호는 진동 신호이고, 상기 신호 수신부는 상기 진동 신호를 전기 신호로 변환하기 위한 압전 소자를 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 진동판에서 발생하는 신호는 음향(sound) 신호이고, 상기 신호 수신부는 상기 음향 신호를 수신하는 사운드 센서를 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 신호 수신부는 상기 진동판에서 발생하는 진동 신호를 진동 전기 신호로 변환하는 압전 소자, 및 상기 진동판에서 발생하는 음향 신호를 음향 전기 신호로 변환하는 사운드 센서를 포함할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 마이크로프로세서는 상기 사운드 센서를 통해 주변 소음의 크기를 감지하고, 상기 주변 소음의 크기가 기준치 이상인 경우 상기 진동 전기 신호를 이용하고, 상기 주변 소음의 크기가 기준치 미만인 경우 상기 음향 전기 신호를 이용하도록 구성될 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 테이프봇은 상기 테이프봇의 이동을 위한 바퀴, 및 상기 바퀴의 회전축에 연결되어 상기 회전축의 회전수를 감지하는 각속도 센서를 더 포함할 수 있다. 상기 마이크로프로세서는 상기 회전축의 회전수를 이용하여 상기 테이프봇의 이동속도를 산출하도록 구성될 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 마이크로프로세서는 상기 테이프봇의 이동 속도가 상기 기준 속도보다 클 경우, 상기 진동판에서 발생하는 신호를 느리게 재현함으로써 상기 정규화 신호로 변환하고, 상기 테이프봇의 이동 속도가 상기 기준 속도보다 작을 경우, 상기 진동판에서 발생하는 신호를 빠르게 재현함으로써 상기 정규화 신호로 변환할 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 테이프봇은 상기 테이프봇의 기울기를 감지하기 위한 기울기 센서를 더 포함할 수 있다. 상기 마이크로프로세서는 상기 복수의 음원들 중에서 상기 복수 종류의 마스킹 테이프들 및 상기 테이프봇의 기울기에 따라 선택되는 음원을 선택하여 상기 메모리로부터 독출하도록 구성될 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 마이크로프로세서는 상기 테이프봇이 동일한 마스킹 테이프 상에서 이동하더라도 상기 마스킹 테이프가 설치되는 각도에 따라 다른 음원을 출력하도록 구성될 수 있다.
일 예에 따르면, 상기 메모리는 상기 복수 종류의 마스킹 테이프들 각각에 대응하는 복수의 발광 패턴들을 저장할 수 있다. 상기 마이크로프로세서는 상기 식별된 마스킹 테이프의 종류에 대응하는 발광 패턴을 상기 메모리로부터 독출하도록 구성될 수 있다. 상기 테이프봇은 상기 발광 패턴에 따라 발광하는 적어도 하나의 발광 소자를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 창의 교육용 테이프봇과 상호 작용하기 위한 마스킹 테이프는 베이스 기판, 및 상기 베이스 기판 상에 배치되고, 그래픽이 그려진 평면을 갖는 촉각 그래픽층을 포함한다. 상기 촉각 그래픽층의 표면은 상기 마스킹 테이프의 종류를 식별할 수 있도록 서로 다른 단면을 갖거나 서로 다른 재질로 형성된다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 창의 교육용 테이프봇은 마스킹 테이프의 표면과 접촉하여 생성되는 소리 또는 진동을 이용하여 마스킹 테이프를 식별하고, 식별된 마스킹 테이프에 대응하는 동작, 예컨대, 음원 또는 발광을 할 수 있다.
유치원생이나 초등학생 정도의 어린이 사용자는 마스킹 테이프를 이용하여 테이프봇이 상호 작용할 수 있는 환경을 제작할 수 있다. 마스킹 테이프를 이용하여 들판, 산, 해변, 하늘, 도로 등 다양한 환경을 제작할 수 있다. 테이프봇은 해변을 구성한 마스킹 테이프와 상호 작용하여 파도 소리를 재생할 수 있고, 도로를 구성한 마스킹 테이프와 상호 작용하여 자동차 소리를 재생할 수 있다.
어린이 사용자가 마스킹 테이프를 이용하여 환경을 제작할 수 있게 할 뿐만 아니라, 이러한 환경에 상호 작용하는 테이프봇이 존재하기 때문에, 사용자는 계속하여 흥미를 가지고 자신의 창의력을 극대화하여 마스킹 테이프를 이용하여 더욱 멋진 환경을 제작하기 위해 노력할 것이다.
따라서, 본 발명에 따른 마스킹 테이프와 상호 작용하는 테이프봇은 어린 사용자의 창의 능력 배양에 상당한 기여를 할 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 창의 교육용 테이프봇과 다양한 종류의 마스킹 테이프들을 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 일 실시예에 따라서 여러 종류의 마스킹 테이프들을 이용하여 창작된 인터랙티브 환경들의 예들을 도시한다.
도 3은 일 실시예에 따라서 마스킹 테이프와 상호 작용할 수 있는 테이프봇의 내부 구성을 도시한다.
도 4는 일 실시예에 따라서 테이프봇의 마이크로프로세서가 동작하는 순서도를 도시한다.
도 5는 다른 실시예에 따라서 테이프봇의 마이크로프로세서가 동작하는 순서도를 도시한다.
도 6은 일 실시예에 따른 테이프봇이 상호 작용하는 여러 종류의 마스킹 테이프들의 단면도를 예시적으로 도시한다.
도 7a 및 도 7b는 일 실시예에 따른 마스킹 테이프의 단면도들을 예시적으로 도시한다.
본 발명은 다양하게 변형되고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 도시하고 상세한 설명을 통해 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들이 상세히 설명된다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용된다. 명세서 전체에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 일 실시예에 따른 창의 교육용 테이프봇과 다양한 종류의 마스킹 테이프들을 도시한다. 도 2a 및 도 2b는 일 실시예에 따라서 여러 종류의 마스킹 테이프들을 이용하여 창작된 인터랙티브 환경들의 예들을 도시한다.
도 1을 참조하면, 창의 교육용 테이프봇(100)은 주로 유치원생이나 초등학생 정도의 어린이 사용자의 창의 교육을 위한 교구제이다. 아래에서는 창의 교육욕 테이프봇(100)을 간단히 테이프봇(100)으로 지칭한다.
테이프봇(100)은 서로 다른 재질과 그래픽을 가지는 복수 종류의 마스킹 테이프(200a-200n, 200)와 상호 작용한다. 어린이 사용자는 여러 종류의 마스킹 테이프(200)를 이용하여 자신이 원하는 바에 따라 테이프봇(100)이 상호 작용할 수 있는, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같은, 인터랙티브 환경을 구성할 수 있다. 테이프봇(100)은 인터랙티브 환경의 각 구성을 식별하고, 식별된 구성 각각에 대응하는 출력, 예컨대, 음원과 불빛을 출력할 수 있다. 어린이 사용자는 마스킹 테이프(200)를 이용하여 인터랙티브 환경을 창조하고, 테이프봇(100)이 자신이 창조한 인터랙티브 환경과 상호 작용하게 함으로써 새로운 환경을 창조하는데 흥미와 만족감을 가질 수 있을 것이다. 이러한 과정을 통해 어린이 사용자의 창의 능력이 배양될 수 있을 것이다.
어린이 사용자가 창조한 인터랙티브 환경은 복수 종류의 마스킹 테이프(200)를 이용하여 제작된다. 마스킹 테이프들(200)은 서로 다른 재질과 그래픽을 가질 수 있다. 도 1에는 마스킹 테이프들(200)을 수직에서 바라본 평면이 도시된다. 마스킹 테이프들(200)은 서로 다른 그래픽이 인쇄될 수 있다. 마스킹 테이프들(200)의 그래픽은 주기적으로 반복되는 그래픽 패턴을 가질 수 있다. 마스킹 테이프들(200)의 그래픽은 그림일 수도 있다.
마스킹 테이프들(200)의 그래픽은 어린이 사용자가 현실에 존재하는 자연물 또는 인공물을 상징할 수 있다. 예를 들면, 제1 마스킹 테이프(200a)는 도로를 상징하는 그래픽을 가질 수 있다. 제2 마스킹 테이프(200b)는 바다나 호수, 강을 상징하는 그래픽을 가질 수 있다. 제3 마스킹 테이프(200c)는 초원, 논, 밭, 산 등을 상징하는 그래픽을 가질 수 있다. 제n 마스킹 테이프(200n)는 기차, 철도 등을 상징하는 그래픽을 가질 수 있다.
아래에서는 마스킹 테이프(200)와 상호 작용하는 테이프봇(100)에 대하여 더욱 자세히 설명한다.
도 3은 일 실시예에 따라서 마스킹 테이프와 상호 작용할 수 있는 테이프봇의 내부 구성을 도시한다.
도 3에는 테이프봇(100)과 마스킹 테이프(200)가 도시된다. 마스킹 테이프(200)는 도 1의 제1 내지 제n 마스킹 테이프(200a-200n) 중 하나일 수 있다.
마스킹 테이프(200)는 베이스 기판(210)과 베이스 기판(210) 상의 촉각 그래픽층(220)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제n 마스킹 테이프(200a-200n)는 모두 동일한 베이스 기판(210)을 갖고, 모두 상이한 촉각 그래픽층(220)을 가질 수 있다. 촉각 그래픽층(220)은 서로 다른 그래픽을 갖는 평면을 갖고, 서로 다른 촉각을 갖는 표면(221)을 가질 수 있다. 서로 다른 촉각은 서로 다른 촉각 느낌뿐만 아니라, 진동판과 접촉할 때 서로 다른 소리 및 진동을 유발시킬 수 있다. 도 3에 도시되지는 않았지만, 베이스 기판(210)의 배면에는 접착층이 배치될 수 있다.
테이프봇(100)은 인터랙티브 환경을 구성하는 마스킹 테이프(200) 위에서 이동한다.
테이프봇(100)은 마이크로프로세서(110), 진동판(120), 속도 센서(141), 메모리(150), 및 스피커(160)를 포함할 수 있다.
진동판(120)는 테이프봇(100)의 아래에 위치하는 마스킹 테이프(200)의 종류를 식별하기 위해 마스킹 테이프(200)의 표면(221)과 직접 접촉할 수 있다. 진동판(120)은 마스킹 테이프(200)의 촉각 그래픽층(220)의 표면과 접촉하여, 테이프봇(100)이 이동할 때 촉각 그래픽층(220)의 표면에 대응하는 진동 또는 소리를 생성할 수 있다. 진동판(120)은 진동할 수 있는 고체 물질, 예컨대, 금속판으로 형성될 수 있다.
도 3에 도시되지 않았지만, 어린이 사용자의 안전을 위해 진동판(120)의 끝은 라운딩하게 가공될 수 있다. 다른 예에 따르면, 진동판(120)은 테이프봇(100)의 본체에 스프링과 같은 탄성 물체를 통해 결합될 수 있다.
신호 수신부(130)는 진동판(120)이 마스킹 테이프(200)와 접촉한 상태에서 테이프봇(100)이 이동할 때 진동판(120)이 생성하는 신호를 수신할 수 있다.
일 예에 따르면, 진동판(120)이 생성하는 신호는 진동 신호일 수 있다. 신호 수신부(130)는 진동 신호를 전기 신호로 변환하기 위한 압전 소자(131)를 포함할 수 있다. 압전 소자(131)는 진동판(120)이 마스킹 테이프(200)의 표면(221)과 접촉한 상태에서 테이프봇(100)이 이동함에 따라 생성되는 진동 신호를 전기 신호를 변환하고, 변환된 전기 신호를 마이크로프로세서(110)에 제공할 수 있다. 압전 소자(131)는 진동판(120)과 테이프봇(100)의 본체 사이에 직접 결합될 수 있다.
다른 예에 따르면, 진동판(120)이 생성하는 신호는 음향 신호일 수 있다. 신호 수신부(130)는 진동판(120)이 생성하는 음향 신호를 수신하기 위한 사운드 센서(132)일 수 있다. 사운드 센서(132)는 진동판(120)이 마스킹 테이프(200)의 표면(221)과 접촉한 상태에서 테이프봇(100)이 이동함에 따라 생성되는 음향 신호를 전기 신호로 변환하고, 변환된 전기 신호를 마이크로프로세서(110)에 제공할 수 있다. 사운드 센서(132)는 진동판(120)으로부터 이격하여 배치될 수 있다. 사운드 센서(132)는 마이크로폰일 수 있다.
또 다른 예에 따르면, 진동판(120)이 마스킹 테이프(200)의 표면(221)과 접촉한 상태에서 테이프봇(100)이 이동할 경우, 진동판(120)은 진동 신호뿐만 아니라 음향 신호를 생성할 수 있다. 신호 수신부(130)는 진동판(120)이 생성하는 진동 신호를 진동 전기 신호로 변환하기 위한 압전 소자(131)와 진동판(120)이 생성하는 음향 신호를 음향 전기 신호로 변환하기 위한 사운드 센서(132)를 포함할 수 있다. 압전 소자(131)는 진동 전기 신호를 마이크로프로세서(110)에 제공하고, 사운드 센서(132)는 음향 전기 신호를 마이크로프로세서(110)에 제공할 수 있다.
또 다른 예에 따르면, 마이크로프로세서(110)는 사운드 센서(132)를 통해 주변 소음의 크기를 감지할 수 있다. 마이크로프로세서(110)는 주변 소음의 크기가 미리 설정해 놓은 기준치 이상인 경우 압전 소자(131)로부터 제공받은 진동 전기 신호를 이용하도록 구성될 수 있다. 마이크로프로세서(110)는 주변 소음의 크기가 미리 설정해 놓은 기준치 미만인 경우 사운드 센서(132)로부터 제공받은 음향 전기 신호를 이용하도록 구성될 수 있다.
속도 센서(141)는 테이프봇(100)의 이동 속도를 감지할 수 있다. 일 예에 따르면, 속도 센서(141)는 관성 센서(140)에 포함될 수 있다. 관성 센서(140)는 테이프봇(100)의 본체에 결합되어, 테이프봇(100)의 가속도를 감지할 수 있으며, 속도 센서(140)는 테이프봇(100)의 가속도를 이용하여 이동하는 속도를 산출할 수 있다. 속도 센서(140)는 산출된 테이프봇(100)의 이동 속도에 대응하는 속도 데이터를 마이크로프로세서(110)에 제공할 수 있다.
다른 예에 따르면, 속도 센서(141)는 각속도 센서(190)일 수 있다. 테이프봇(100)는 테이프봇(100)의 이동을 위한 바퀴(180)를 더 포함할 수 있으며, 각속도 센서(190)는 바퀴(180)의 회전축에 연결되어 회전축의 회전수를 감지할 수 있다. 속도 센서(141)는 각속도 센서(190)가 감지한 바퀴(180)의 회전 속도에 바퀴(180)의 반지름을 곱함으로써 테이프봇(100)의 이동 속도를 감지할 수 있다.
메모리(150)는 복수 종류의 마스킹 테이프들(200) 각각을 식별하기 위한 식별 패턴들, 및 복수 종류의 마스킹 테이프들 각각에 대응하는 음원을 저장할 수 있다. 복수 종류의 마스킹 테이프들(200) 각각을 식별하기 위한 식별 패턴들은 진동판(120)이 마스팅 테이프(200)의 표면(221)과 접촉할 때 생성되는 진동 신호 패턴 및/또는 음향 신호 패턴일 수 있다.
음원들은 복수 종류의 마스킹 테이프들 각각에 대응하여 스피커(160)를 통해 출력될 소리들을 재생하기 위한 디지털 파일들일 수 있다. 예컨대, 제1 마스킹 테이프(200a)에 대응한 제1 음원은 자동차 경적 소리, 자동차 엔진 소리, 도시의 소음 등과 같은 소리를 재생하기 위한 데이터일 수 있다. 제2 마스킹 테이프(200b)에 대응한 제2 음원은 폭포 소리, 시냇물 소리 등과 같은 소리를 재생하기 위한 데이터일 수 있다. 제3 마스킹 테이프(200c)에 대응한 제3 음원은 산새 소리, 바람 부는 들판 소리, 풀벌레 소리 등과 같은 소리를 재생하기 위한 데이터일 수 있다. 제n 마스킹 테이프(200n)에 대응한 제n 음원은 기차 소리 등과 같은 소리를 재생하기 위한 데이터일 수 있다.
마이크로프로세서(110)는 신호 수신부(130)로부터 진동판(120)에서 생성된 신호로부터 변환된 전기 신호를 수신할 수 있다. 전기 신호는 진동 전기 신호 및 음향 전기 신호 중 적어도 하나일 수 있다. 마이크로프로세서(110)는 속도 센서(141)로부터 테이프봇(100)의 이동 속도에 대응하는 속도 데이터를 수신할 수 있다. 마이크로프로세서(110)는 테이프봇(100)의 이동 속도를 기초로 전기 신호를 정규화 신호로 변환할 수 있다.
전기 신호는 테이프봇(100)이 상기 이동 속도로 이동할 때 진동판(120)에서 생성되는 신호에 대응하고, 정규화 신호는 테이프봇(100)이 기준 속도로 이동할 때 진동판(120)에서 생성되는 신호에 대응할 수 있다. 예컨대, 정규화 신호가 T의 주기를 갖는 주기 신호라고 가정하면, 상기 이동 속도의 기준 속도의 2배인 경우, 전기 신호의 주기는 T/2일 것이고, 상기 이동 속도가 기준 속도의 1/2배인 경우, 전기 신호의 주기는 2T일 것이다. 마이크로프로세서(110)는 전기 신호를 정규화 신호로 변환함으로써 정규화할 수 있다.
일 예에 따르면, 마이크로프로세서(110)는 테이프봇(100)의 이동 속도가 기준 속도보다 빠를 경우, 진동판(120)에서 발생하는 신호를 느리게 재현함으로써 정규화 신호로 변환할 수 있다. 테이프봇(100)의 이동 속도가 기준 속도의 2배인 경우, 마이크로프로세서(110)는 전기 신호를 1/2배로 느리게 재현함으로써 정규화 신호를 생성할 수 있다.
마이크로프로세서(110)는 테이프봇(100)의 이동 속도가 기준 속도보다 느릴 경우, 진동판(120)에서 발생하는 신호를 빠르게 재현함으로써 정규화 신호로 변환할 수 있다. 테이프봇(100)의 이동 속도가 기준 속도의 1/2배인 경우, 마이크로프로세서(110)는 전기 신호를 2배로 빠르게 재현함으로써 정규화 신호를 생성할 수 있다.
마이크로프로세서(110)는 전기 신호를 변환하여 생성되는 정규화 신호를 메모리(150)에 저장된 식별 패턴들과 비교할 수 있다. 메모리(150)에는 복수 종류의 마스킹 테이프들(200) 각각에 대응하는 식별 패턴들이 저장된다.
마이크로프로세서(110)는 메모리(150)에 저장된 식별 패턴들 중에서 정규화 신호와 가장 유사도가 높은 식별 패턴을 추출하고, 추출된 식별 패턴에 대응하는 마스킹 테이프의 종류를 식별할 수 있다. 마이크로프로세서(110)는 식별된 마스킹 테이프의 종류에 대응하는 음원을 메모리(150)로부터 독출할 수 있다. 마이크로프로세서(110)는 메모리(150)로부터 독출된 음원을 스피커(160)를 통해 재생할 수 있다.
스피커(160)는 마이크로프로세서(110)에서 제공되는 음원에 대응하는 소리를 재생할 수 있다.
진동판(120)이 아래에 놓인 마스킹 테이프(200)의 표면(221)과 접촉한 상태에서 테이프봇(100)이 이동함으로써, 진동판(120)은 마스킹 테이프(200)의 표면(221)의 굴곡에 대응하는 신호를 발생한다. 신호 수신부(130)는 진동판(120)에서 생성되는 신호를 수신하여 전기 신호를 생성할 수 있다. 전기 신호는 진동 전기 신호이거나 음향 전기 신호 중 적어도 하나일 수 있다. 또한, 속도 센서(141)는 테이프봇(100)의 이동 속도를 감지할 수 있다.
마이크로프로세서(110)는 테이프봇(100)의 이동 속도를 기초로 전기 신호를 정규화하여 정규화 신호를 생성하고, 정규화 신호를 식별 패턴들과 비교함으로써 마스킹 테이프(200)의 종류를 식별할 수 있다. 마이크로프로세서(110)는 식별된 마스킹 테이프(200)의 종류에 대응하는 음원을 독출하여 스피커(160)를 통해 재생할 수 있다.
어린이 사용자는 재질과 그래픽이 상이한 여러 종류의 마스킹 테이프(200)를 이용하여 인터랙티브 환경을 직접 창조할 수 있다. 직접 창조한 인터랙티브 환경에서 테이프봇(100)을 마스킹 테이프들(200)과 상호 작용시킴으로써, 자신이 창조한 인터랙티브 환경에 흥미와 만족을 가질 수 있다. 이를 통해 어린이 사용자는 더 멋진 환경을 제작하기 위해 노력할 것이며, 이러한 과정 속에서 어린이 사용자의 창의 능력은 더욱 배양될 것이다.
테이프봇(100)은 기울기 센서(142)를 더 포함할 수 있다. 기울기 센서(142)는 관성 센서(140)에 포함될 수 있다. 관성 센서(140)는 중력 방향을 감지할 수 있으며, 기울기 센서(142)는 중력 방향에 대해 기울어진 각도를 감지할 수 있다.
메모리(150)에는 복수 종류의 마스킹 테이프들(200) 각각과 테이프봇(100)의 기울기에 대응하는 복수의 음원들이 저장될 수 있다. 예컨대, 하나의 마스킹 테이프에 대응하여 복수의 음원이 메모리(150)에 저장될 수 있다. 예컨대, 제3 마스킹 테이프(200c)에 대응한 음원은 산새 소리와 들판 소리일 수 있다. 기울기가 미리 설정된 기준 각도 이상인 경우, 제3 마스킹 테이프(200c)는 산을 표현한 것일 수 있으며, 이 경우, 산새 소리가 재생될 수 있다. 기울기가 미리 설정된 기준 각도 미만인 경우, 제3 마스킹 테이프(200c)는 들을 표현한 것일 수 있으며, 이 경우, 들판 소리가 재생될 수 있다.
마이크로프로세서(110)는 메모리(150)에 저장된 복수의 음원들 중에서 식별된 마스킹 테이프(200)의 종류 및 테이프봇(100)의 현재 기울기에 따라 음원을 선택할 수 있으며, 메모리(150)로부터 독출할 수 있다. 그에 따라, 테이프봇(100)이 동일 종류의 마스킹 테이프(200) 상에서 이동하더라도, 마스킹 테이프(200)가 설치되는 각도에 따라 다른 음원이 스피커(160)를 통해 재생될 수 있다.
예를 들면, 테이프봇(100)이 제3 마스킹 테이프(200c) 상에서 이동하더라도, 제3 마스킹 테이프(200c)가 설치된 각도가 기준 각도 이상인 경우 산새 소리가 재생되고, 제3 마스킹 테이프(200c)가 설치된 각도가 기준 각도 미만인 경우, 들판 소리가 재생될 수 있다. 이를 통해 어린이 사용자는 한정된 종류의 마스킹 테이프(200)를 통해 더욱 다양한 인터렉티브 환경을 제작할 수 있다.
또 다른 예에 따르면, 메모리(150)에는 복수 종류의 마스킹 테이프들(200) 각각과 테이프봇(100)의 이동 속도에 대응하는 복수의 음원들이 저장될 수 있다. 예컨대, 하나의 마스킹 테이프에 대응하여 복수의 음원이 메모리(150)에 저장될 수 있다. 예컨대, 제2 마스킹 테이프(200b)에 대응한 음원은 폭포 소리와 시냇물 소리일 수 있다. 테이프봇(100)이 제2 마스킹 테이프(200b) 상에서 이동하더라도, 테이프봇(100)의 이동 속도가 기준 속도 이상인 경우 폭포 소리가 재생되고, 테이프봇(100)의 이동 속도가 기준 속도 미만인 경우, 시냇물 소리가 재생될 수 있다. 이를 통해 어린이 사용자는 테이프봇(100)을 이용하여 자신이 창조한 인터렉티브 환경과 상호 작용을 다양화할 수 있으며, 더욱 큰 흥미를 갖게 될 것이다.
테이프봇(100)은 발광 소자(170)를 더 포함할 수 있다. 발광 소자(170)는 LED일 수 있다. 메모리(150)에는 복수 종류의 마스킹 테이프들 각각에 대응하는 복수의 발광 패턴들이 저장될 수 있다. 마이크로프로세서(110)는 식별된 마스킹 테이프의 종류에 대응하는 발광 패턴을 메모리(150)로부터 독출하고, 발광 소자(180)가 독출된 발광 패턴에 따라 발광하도록 발광 소자(180)를 제어할 수 있다.
도 4은 일 실시예에 따라서 테이프봇의 마이크로프로세서가 동작하는 순서도를 도시한다.
도 3과 함께 도 4를 참조하면, 마이크로프로세서(110)는 압전 소자(131)로부터 수신되는 진동 전기 신호와 사운드 센서(132)로부터 수신되는 음향 전기 신호 중 적어도 하나의 전기 신호를 수신할 수 있다(S410). 진동 전기 신호는 진동판(120)의 진동에 응답하여 압전 소자(131)에 의해 생성될 수 있다. 음향 전기 신호는 진동판(120)의 진동에 응답하여 사운드 센서(132)에 의해 생성될 수 있다.
마이크로프로세서(110)는 속도 센서(141)로부터 수신되는 속도 신호 및/또는 바퀴(180)의 축에 연결되는 각속도 센서(190)로부터 수신되는 각속도 신호를 이용하여 테이프봇(100)의 현재 속도를 산출할 수 있다(S420). 단계(S420)는 단계(S410)보다 먼저 수행될 수도 있고, 실질적으로 동시에 수행될 수도 있다.
단계들(S410 및 S420) 후에, 마이크로프로세서(110)는 현재 속도를 이용하여 압전 소자(131)와 사운드 센서(132)로부터 수신되는 전기 신호를 정규화함으로써, 정규화 신호를 생성할 수 있다(S430). 정규화 신호는 테이프봇(100)이 기준 속도로 이동할 때 발생되는 신호에 대응할 수 있다.
마이크로프로세서(110)는 정규화 신호를, 메모리(150)에 저장된 식별 패턴들 각각과 비교하여 유사도를 산출할 수 있다(S440). 메모리(1500에 저장된 식별 패턴들은 복수의 마스킹 테이프(200)와 각각 대응할 수 있다. 마이크로프로세서(110)는 산출된 유사도를 기초로 아래에 위치한 마스킹 테이프의 종류를 식별할 수 있다(S450). 예컨대, 마이크로프로세서(110)는 정규화 신호와 식별 패턴들 각각 간에 산출된 유사도들 중에서 가장 높은 유사도가 미리 설정된 임계치를 초과할 경우, 가장 높은 유사도를 갖는 식별 패턴에 대응하는 마스킹 테이프가 아래에 위치하는 것으로 결정할 수 있다.
마이크로프로세서(110)는 식별된 마스킹 테이프의 종류에 대응하는 음원을 메모리(150)에서 추출할 수 있다(S460). 마이크로프로세서(110)는 메모리(150)에서 추출된 음원을 스피커(160)를 통해 출력할 수 있다(S470).
마이크로프로세서(110)는 정규화 신호와 식별된 마스킹 테이프의 종류에 대응하는 식별 패턴 간의 유사도가 미리 설정된 임계치 이하가 되면, 테이프봇(100)이 해당 마스킹 테이프의 위를 벗어난 것으로 결정하고 스피커(160)의 동작을 중지할 수 있다(S480). 마이크로프로세서(110)는 정규화 신호와 해당 식별 패턴 간의 유사도가 미리 설정된 시간 이상 임계치 이하일 때, 스피커(160)의 동작을 중지할 수 있다.
도 5는 다른 실시예에 따라서 테이프봇의 마이크로프로세서가 동작하는 순서도를 도시한다.
도 3 및 도 4와 함께 도 5를 참조하면, 단계들(S410 내지 S450)은 도 4를 참조로 앞에서 설명되었으므로, 반복하지 않는다.
마이크로프로세서(110)는 기울기 센서(142)로부터 수신되는 기울기 신호로부터 현재 기울기를 산출할 수 있다(S455). 단계(S455)는 단계(S410) 또는 단계(S420)보다 먼저 수행되거나, 단계(S410) 또는 단계(S420)와 실질적으로 동시에 수행될 수 있다.
마이크로프로세서(110)는 식별된 마스킹 테이프의 종류, 현재 기울기 및/또는 현재 속도에 대응하는 음원 및 발광 패턴을 메모리(150)에서 추출할 수 있다(S466). 메모리(150)에는 마스킹 테이프의 종류, 기울기의 범위, 및/또는 속도의 범위에 따라 선택될 수 있는 음원들 및/또는 발광 패턴들이 저장될 수 있다. 마이크로프로세서(110)는 메모리(150)에서 추출된 음원 및 발광 패턴을 스피커(160) 및 LED(170)를 통해 출력할 수 있다(S475).
마이크로프로세서(110)는 정규화 신호와 식별된 마스킹 테이프의 종류에 대응하는 식별 패턴 간의 유사도가 미리 설정된 임계치 이하가 되면, 테이프봇(100)이 해당 마스킹 테이프의 위를 벗어난 것으로 판단하고 스피커(160) 및 LED(170)의 동작을 중지할 수 있다(S485).
도 6은 일 실시예에 따른 테이프봇이 상호 작용하는 여러 종류의 마스킹 테이프들의 단면도를 예시적으로 도시한다.
도 6을 참조하면, 마스킹 테이프(200)는 베이스 기판(210)과 베이스 기판(210) 상의 촉각 그래픽층(220)을 포함할 수 있다. 제1 내지 제4 마스킹 테이프(200a-200d)는 동일한 베이스 기판(210)을 갖고, 서로 다른 촉각 그래픽층(220a-220d)을 가질 수 있다. 베이스 기판(210)의 배면에는 접착층이 배치될 수 있다.
도 6에 예시적으로 도시된 바와 같이, 제1 내지 제4 촉각 그래픽층(220a-220d)은 그래픽 종류에 따라 표면의 촉각이 서로 달라지도록 서로 다른 단면을 가질 수 있다. 제1 내지 제4 촉각 그래픽층(220a-220d)은 서로 다른 표면을 갖도록 열 가공될 수 있다.
다른 예에 따르면, 제1 내지 제4 촉각 그래픽층(220a-220d)은 그래픽 종류에 따라 표면의 촉각이 서로 달라지도록 서로 다른 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 내지 제4 촉각 그래픽층(220a-220d) 중 하나는 종이로 형성되고, 다른 하나는 플라스틱으로 형성되고, 또 다른 하나는 천으로 형성되고, 또 다른 하나는 금속 박막으로 형성될 수 있다. 또 다른 예에 따르면, 제1 내지 제4 촉각 그래픽층(220a-220d) 중 일부는 서로 다른 종이로 형성될 수도 있다.
제1 내지 제4 촉각 그래픽층(220a-220d)은 그래픽 종류에 따라 표면의 촉각이 서로 다르기 때문에, 테이프봇(100)의 진동판(120)과 접촉하면서 진동판(120)에 생성되는 진동은 서로 구별될 수 있으며, 압전 소자(131) 및 사운드 센서(132)에 의해 생성되는 전기 신호를 통해 진동판(120)이 접촉하고 있는 마스킹 테이프(200)의 종류가 식별될 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 일 실시예에 따른 마스킹 테이프의 단면도들을 예시적으로 도시한다.
도 7a를 참조하면, 마스킹 테이프(200)는 베이스 기판(210), 베이스 기판(210) 상의 촉각층(222), 및 촉각층(222) 상의 이미지층(224)을 포함할 수 있다. 촉각층(222)과 이미지층(224)은 촉각 그래픽층(220)을 구성할 수 있다. 서로 다른 촉각을 나타내기 위해 마스킹 테이프(200)의 재질을 서로 다르게 하는 경우, 촉각층(222) 상에 이미지층(224)을 형성할 수 있다. 이미지층(224)은 촉각층(222) 상에 인쇄될 수 있다. 다른 예에 따르면, 베이스 기판(210)은 생략되고, 촉각층(222)은 베이스 기판(210)의 기능을 수행할 수 있다. 이 경우, 촉각층(222)의 배면에는 접착층이 배치될 수 있다.
도 7b를 참조하면, 마스킹 테이프(200)는 베이스 기판(210), 베이스 기판(210) 상의 이미지층(226), 및 이미지층(226) 상의 촉각층(228)을 포함할 수 있다. 이미지층(226)과 촉각층(228)은 촉각 그래픽층(220)을 구성할 수 있다. 서로 다른 촉각을 나타내기 위해 마스킹 테이프(20)의 표면을 서로 다르게 가공하는 경우, 이미지층(226) 상에 촉각층(222)이 형성될 수 있다. 이미지층(226)은 베이스 기판(210) 상에 인쇄되고, 이미지층(226) 상에 베이스층이 코팅될 수 있다. 베이스층에 대하여 표면 가공이 수행되어, 도 6에 도시된 바와 같이 서로 다른 단면을 갖는 촉각층(228)이 형성될 수 있다. 베이스층은 투명 또는 반투명의 재질이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 방법을 구성하는 각 단계들에 대하여 명시적으로 순서를 기재하고 있거나 모순되지 않는다면, 각 단계들은 적당한 순서로 수행될 수 있다. 각 단계들의 기재된 순서에 따라 수행되는 것으로 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예를 들어 등)의 사용은 오로지 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것이며, 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어의 사용으로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한, 해당 기술 분야의 통상의 기술자는 특허청구범위 또는 그 균등물의 범위 내에서 설계 조건 및 팩터(factor)가 수정될 수 있음을 알 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 앞에서 설명된 실시예들에 국한하여 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위가 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 창의 교육용 테이프봇
110: 마이크로프로세서
120: 진동판
130: 신호 수신부
131: 압전 소자
132: 사운드 센서
140: 관성 센서
141: 속도 센서
142: 기울기 센서
150: 메모리
160: 스피커
170: LED
180: 바퀴
190: 각속도 센서
200: 마스킹 테이프
210: 베이스 기판
220: 촉각 그래픽층

Claims (11)

  1. 서로 다른 재질과 그래픽을 가지는 복수 종류의 마스킹 테이프와 상호 작용하는 창의 교육용 테이프봇으로서,
    상기 복수 종류의 마스킹 테이프를 이용하여 제작된 환경에서, 상기 테이프봇의 아래에 위치하는 마스킹 테이프의 종류를 식별하기 위해 상기 마스킹 테이프의 표면과 직접 접촉하는 진동판;
    상기 마스킹 테이프와 접촉한 상태에서 상기 테이프봇이 이동할 때 상기 진동판에서 발생하는 신호를 수신하는 신호 수신부;
    상기 테이프봇의 이동 속도를 감지하기 위한 속도 센서;
    상기 복수 종류의 마스킹 테이프를 식별하기 위한 식별 패턴들, 및 상기 복수 종류의 마스킹 테이프들 각각에 대응하는 복수의 음원들을 저장하는 메모리;
    상기 테이프봇의 이동 속도를 기초로 상기 진동판에서 발생하는 신호를 기준 속도에서의 정규화 신호로 변환하고, 상기 정규화 신호를 상기 식별 패턴들과 비교하여 상기 마스킹 테이프의 종류를 식별하고, 상기 식별된 마스킹 테이프의 종류에 대응하는 음원을 상기 메모리로부터 독출하도록 구성되는 마이크로프로세서; 및
    상기 메모리에서 독출된 음원을 재생하는 스피커를 포함하는 창의 교육용 테이프봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 진동판에서 발생하는 신호는 진동 신호이고,
    상기 신호 수신부는 상기 진동 신호를 전기 신호로 변환하기 위한 압전 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 창의 교육용 테이프봇.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 진동판에서 발생하는 신호는 음향(sound) 신호이고,
    상기 신호 수신부는 상기 음향 신호를 수신하는 사운드 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 창의 교육용 테이프봇.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 신호 수신부는,
    상기 진동판에서 발생하는 진동 신호를 진동 전기 신호로 변환하는 압전 소자; 및
    상기 진동판에서 발생하는 음향 신호를 음향 전기 신호로 변환하는 사운드 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 창의 교육용 테이프봇.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서는 상기 사운드 센서를 통해 주변 소음의 크기를 감지하고, 상기 주변 소음의 크기가 기준치 이상인 경우 상기 진동 전기 신호를 이용하고, 상기 주변 소음의 크기가 기준치 미만인 경우 상기 음향 전기 신호를 이용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 창의 교육용 테이프봇.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 테이프봇의 이동을 위한 바퀴; 및
    상기 바퀴의 회전축에 연결되어 상기 회전축의 회전수를 감지하는 각속도 센서를 더 포함하고,
    상기 마이크로프로세서는 상기 회전축의 회전수를 이용하여 상기 테이프봇의 이동속도를 산출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 창의 교육용 테이프봇.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서는 상기 테이프봇의 이동 속도가 상기 기준 속도보다 빠를 경우, 상기 진동판에서 발생하는 신호를 느리게 재현함으로써 상기 정규화 신호로 변환하고, 상기 테이프봇의 이동 속도가 상기 기준 속도보다 느릴 경우, 상기 진동판에서 발생하는 신호를 빠르게 재현함으로써 상기 정규화 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 창의 교육용 테이프봇.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 테이프봇의 기울기를 감지하기 위한 기울기 센서를 더 포함하고,
    상기 마이크로프로세서는 상기 복수의 음원들 중에서 상기 복수 종류의 마스킹 테이프들 및 상기 테이프봇의 기울기에 따라 선택되는 음원을 선택하여 상기 메모리로부터 독출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 창의 교육용 테이프봇.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서는 상기 테이프봇이 동일한 마스킹 테이프 상에서 이동하더라도 상기 마스킹 테이프가 설치되는 각도에 따라 다른 음원을 출력하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 창의 교육용 테이프봇.
  10. 제1항에 있어서,
    적어도 하나의 발광 소자를 더 포함하고,
    상기 메모리는 상기 복수 종류의 마스킹 테이프들 각각에 대응하는 복수의 발광 패턴들을 저장하고,
    상기 마이크로프로세서는 상기 식별된 마스킹 테이프의 종류에 대응하는 발광 패턴을 상기 메모리로부터 독출하도록 구성되며,
    상기 적어도 하나의 발광 소자는 상기 발광 패턴에 따라 발광하는 것을 특징으로 하는 창의 교육용 테이프봇.
  11. 제1항의 창의 교육용 테이프봇과 상호 작용하기 위한 마스킹 테이프로서,
    베이스 기판; 및
    상기 베이스 기판 상에 배치되고, 그래픽이 그려진 평면을 갖는 촉각 그래픽층을 포함하고,
    상기 촉각 그래픽층의 표면은 상기 마스킹 테이프의 종류를 식별할 수 있도록 서로 다른 단면을 갖거나 서로 다른 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 마스킹 테이프.
KR1020200089889A 2020-07-20 2020-07-20 마스킹 테이프와 상호 작용하는 창의 교육용 테이프봇 KR102329303B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200089889A KR102329303B1 (ko) 2020-07-20 2020-07-20 마스킹 테이프와 상호 작용하는 창의 교육용 테이프봇

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200089889A KR102329303B1 (ko) 2020-07-20 2020-07-20 마스킹 테이프와 상호 작용하는 창의 교육용 테이프봇

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102329303B1 true KR102329303B1 (ko) 2021-11-22

Family

ID=78717571

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200089889A KR102329303B1 (ko) 2020-07-20 2020-07-20 마스킹 테이프와 상호 작용하는 창의 교육용 테이프봇

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102329303B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100815078B1 (ko) 2003-03-18 2008-03-20 리이프프로그 엔터프라이시스, 인코포레이티드 상호 작용 시스템 및 이에 의한 스캐닝 방법
KR20160076158A (ko) * 2014-12-22 2016-06-30 (주)모션블루 완구, 그를 이용한 게임 제공 방법 및 컴퓨터 프로그램
KR20180091562A (ko) * 2017-02-07 2018-08-16 주식회사 로보메이션 코딩 로봇의 주행 코드 형성 및 배치 방법
KR20200069145A (ko) * 2018-12-06 2020-06-16 주식회사 웨이브쓰리디 미션을 수행하는 교육용 로봇

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100815078B1 (ko) 2003-03-18 2008-03-20 리이프프로그 엔터프라이시스, 인코포레이티드 상호 작용 시스템 및 이에 의한 스캐닝 방법
KR20160076158A (ko) * 2014-12-22 2016-06-30 (주)모션블루 완구, 그를 이용한 게임 제공 방법 및 컴퓨터 프로그램
KR20180091562A (ko) * 2017-02-07 2018-08-16 주식회사 로보메이션 코딩 로봇의 주행 코드 형성 및 배치 방법
KR20200069145A (ko) * 2018-12-06 2020-06-16 주식회사 웨이브쓰리디 미션을 수행하는 교육용 로봇

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Saltz The art of interaction: Interactivity, performativity, and computers
Gardner et al. Children's conceptions of the arts
Bobick et al. Perceptual user interfaces: the KidsRoom
KR20190100703A (ko) 음원 위치 인식 기술을 이용한 움직임이 가능한 인공지능 스피커 및 그 제어 방법
Wissmann et al. Sound in media: audio drama and audio-guided tours as stimuli for the creation of place
KR102329303B1 (ko) 마스킹 테이프와 상호 작용하는 창의 교육용 테이프봇
CN109968365A (zh) 一种机器人控制系统、控制系统的控制方法以及机器人
Drever Soundscape composition: listening to context and contingency
DeLaurenti Imperfect sound forever: a letter to a young phonographer
Monk Micro: bit for mad scientists: 30 clever coding and electronics projects for kids
Yoon Mobilities, Experienced and Performed, in Mongolia's Urtyn Duu Tradition
CN106215426A (zh) 一种儿童数学教学玩具
TW202127224A (zh) 利用模組的讀者參與型電子書系統及運轉方法
Naphtali et al. Audio augmented reality for interactive soundwalks, sound art and music delivery
Feaster et al. Reconfiguring the history of early cinema through the phonograph, 1877–1908
Kopaniecki Walking the streets of a virtual metropolis. The audiosphere of the game Grand Theft Auto IV
JP2003053048A (ja) 玩具、及びそれを構成するベース及びフィギュア
Rodrigues et al. Intonaspacio: A digital musical instrument for exploring site-specificities in sound
US10149077B1 (en) Audio themes
WO2021131959A1 (ja) 情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラム
US11989357B1 (en) Systems and methods to specify interactive page locations by pointing a light beam using a handheld device
US12125407B2 (en) Systems and methods to specify interactive page locations by pointing a light beam using a handheld device
Brophy Where sound is: Locating the absent aural in film theory
CN111376226A (zh) 一种用于幼儿教育娱乐陪伴的自平衡机器人
Gibert Narrative Strategies in Thomas King’s Short Stories

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant