KR102411665B1 - 햅틱 기반 원격 제어를 이용한 재난 구조 시스템 및 이의 동작 방법 - Google Patents

햅틱 기반 원격 제어를 이용한 재난 구조 시스템 및 이의 동작 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102411665B1
KR102411665B1 KR1020200165652A KR20200165652A KR102411665B1 KR 102411665 B1 KR102411665 B1 KR 102411665B1 KR 1020200165652 A KR1020200165652 A KR 1020200165652A KR 20200165652 A KR20200165652 A KR 20200165652A KR 102411665 B1 KR102411665 B1 KR 102411665B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
disaster relief
haptic
relief device
module
information
Prior art date
Application number
KR1020200165652A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20220076800A (ko
Inventor
손준배
Original Assignee
엘아이지넥스원 주식회사
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 엘아이지넥스원 주식회사 filed Critical 엘아이지넥스원 주식회사
Priority to KR1020200165652A priority Critical patent/KR102411665B1/ko
Publication of KR20220076800A publication Critical patent/KR20220076800A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102411665B1 publication Critical patent/KR102411665B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services
    • G06Q50/26—Government or public services
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/08—Programme-controlled manipulators characterised by modular constructions
    • 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
    • G06F3/016—Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/90—Services for handling of emergency or hazardous situations, e.g. earthquake and tsunami warning systems [ETWS]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin

Abstract

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 햅틱 기반 원격 제어를 이용한 재난 구조 시스템 및 이의 동작 방법은, 햅틱 기반 원격 제어 장치가 복수개의 재난 구조 디바이스 중에서 원격 제어하고자 하는 재난 구조 디바이스에 접속하여 사용자가 햅틱 기반 원격 제어 장치를 통해 재난 구조 디바이스를 원격 제어함으로써, 복수개의 재난 구조 디바이스가 서로 다른 플랫폼으로 이루어지더라도, 사용자는 햅틱 기반 원격 제어 장치를 통해 플랫폼에 상관없이 재난 구조 디바이스를 원격으로 제어할 수 있고, 또한, 재난 구조 디바이스의 움직임 조절이 가능한 구성품들 각각을 제어하고자 하는 위치를 사용자의 조작에 의해 사용자별로 지정함으로써, 복수개의 재난 구조 디바이스가 서로 다른 플랫폼으로 이루어져 각각의 움직임 조절이 가능한 구성품들이 서로 다르더라도, 사용자는 햅틱 기반 원격 제어 장치를 통해 구성품들별로 제어 위치를 매칭하여 사용할 수 있어, 재난 구조 디바이스의 유형에 상관없이 모든 재난 구조 디바이스를 햅틱 기반 원격 제어 장치를 통해 원격으로 제어할 수 있다.

Description

햅틱 기반 원격 제어를 이용한 재난 구조 시스템 및 이의 동작 방법{Disaster rescue system using remote control based on haptic and operation method thereof}
본 발명은 햅틱 기반 원격 제어를 이용한 재난 구조 시스템 및 이의 동작 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 재난 구조 디바이스를 원격으로 제어하는, 시스템 및 이의 동작 방법에 관한 것이다.
날씨, 환경, 전쟁 등 다양한 이유로 사건 사고가 발생되고 있다. 일본의 원자력 발전소 폭파나 지진, 대구 지하철 참사 등과 같이 다양한 원인으로 대형 사고가 발생되고 있다. 대형 사고는 보통 구조대가 구출을 진행하기 힘든 상황(방사능 유출이나 추가 구조물의 붕괴가 예상되어 인명 투입이 어려운 상황)이 발생된다.
재난 상황에 투입하기 위하여 지능형 재난 구조 로봇이 개발 중이나, 정형화되지 않은 사고 현장에서 로봇이 현장 상황을 판단하여 부상자를 구출하거나 임무를 수행하기 어려운 문제가 있다. 이에, 원활한 임무를 수행할 수 있는 로봇이 개발되기 전까지 재난 구조 공백이 발생될 우려가 있으며, 반자동이나 원격으로 재난 발생시 인명을 구조할 수 있는 시스템의 개발이 필요한 상황이다.
본 발명이 이루고자 하는 목적은, 햅틱 기반 원격 제어 장치가 복수개의 재난 구조 디바이스 중에서 원격 제어하고자 하는 재난 구조 디바이스에 접속하여 사용자가 햅틱 기반 원격 제어 장치를 통해 재난 구조 디바이스를 원격 제어하고, 재난 구조 디바이스의 움직임 조절이 가능한 구성품들 각각을 제어하고자 하는 위치를 사용자의 조작에 의해 사용자별로 지정하는, 햅틱 기반 원격 제어를 이용한 재난 구조 시스템 및 이의 동작 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 명시되지 않은 또 다른 목적들은 하기의 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 햅틱 기반 원격 제어 장치는, 무선 통신망을 통해 복수개의 재난 구조 디바이스와 데이터를 송수신하는 무선 통신부; 상기 복수개의 재난 구조 디바이스 중에서 원격으로 제어하고자 하는 재난 구조 디바이스에 대한 접속 정보를 입력받는 정보 입력부; 상기 무선 통신부를 통해 원격으로 제어하고자 하는 재난 구조 디바이스에 상기 정보 입력부를 통해 입력되는 상기 접속 정보를 송신하면서 접속을 요청하고, 상기 무선 통신부를 통해 원격으로 제어하고자 하는 재난 구조 디바이스로부터 접속 승인 여부 정보를 수신하며, 상기 접속 승인 여부 정보가 접속을 승인하는 경우에 접속 완료 처리하는 접속 처리부; 복수개의 관절로 이루어지는 형태인 햅틱 기반 입력 모듈을 포함하며, 상기 접속 처리부를 통해 접속 완료 처리된 이후, 사용자에 의한 상기 햅틱 기반 입력 모듈의 관절 조작에 따른 명령 정보를 입력받는 명령 입력부; 및 상기 무선 통신부를 통해 접속 완료 처리된 재난 구조 디바이스에 상기 명령 입력부를 통해 입력되는 상기 명령 정보를 송신하면서 명령 수행을 요청하는 명령 처리부;를 포함한다.
여기서, 접속 완료 처리된 재난 구조 디바이스를 구성하는 복수개의 움직임 조절이 가능한 구성품에 대한 구성품 식별 정보를 상기 무선 통신부를 통해 접속 완료 처리된 재난 구조 디바이스로부터 수신하고, 상기 구성품 식별 정보에 따른 복수개의 구성품 각각에 대하여 상기 사용자의 조작에 따라 상기 햅틱 기반 입력 모듈을 구성하는 복수개의 관절 중 적어도 하나의 관절을 매칭하여 햅틱 매칭 정보를 획득하는 매칭부;를 더 포함하며, 상기 명령 입력부는, 상기 매칭부를 통해 획득한 상기 햅틱 매칭 정보를 기반으로, 상기 사용자에 의한 상기 햅틱 기반 입력 모듈의 관절 조작에 따른 명령 정보를 입력받을 수 있다.
여기서, 상기 움직임 조절이 가능한 구성품은, 상기 재난 구조 디바이스가 로봇 유형인 경우에는, 로봇 전후 이동 모듈, 로봇 상하 이동 모듈, 로봇 좌우 회전 모듈, 로봇 암 움직임 모듈, 로봇 암에 구비된 관절 모듈 중 적어도 하나이고, 상기 재난 구조 디바이스가 선박 유형인 경우에는, 선박 전후 이동 모듈, 선박 상하 이동 모듈 및 선박 방향 전환 모듈 중 적어도 하나이며, 상기 재난 구조 디바이스가 비행체 유형인 경우에는, 비행체 전후 이동 모듈, 비행체 상하 이동 모듈 및 비행체 방향 전환 모듈 중 적어도 하나일 수 있다.
여기서, 상기 재난 구조 디바이스는, 상기 재난 구조 디바이스의 주변 영상을 촬영하는 영상 촬영 모듈, 상기 재난 구조 디바이스의 내부 온도 또는 상기 재난 구조 디바이스의 주변 온도를 센싱하는 온도 센싱 모듈, 상기 재난 구조 디바이스에 가해지는 압력을 센싱하는 압력 센싱 모듈 및 상기 재난 구조 디바이스의 주변 조도를 센싱하는 조도 센싱 모듈을 포함할 수 있다.
여기서, 디스플레이 모듈을 포함하며, 상기 무선 통신부를 통해 접속 완료 처리된 재난 구조 디바이스로부터 수신한 영상, 온도, 압력 및 조도와, 상기 매칭부를 통해 획득한 상기 햅틱 매칭 정보를 상기 디스플레이 모듈을 통해 출력하는 정보 출력부;를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 재난 구조 디바이스는, 상기 재난 구조 디바이스의 구동 모듈의 현재 온도와 미리 설정된 기준 온도를 기반으로 상기 구동 모듈의 동작을 퍼지 제어(fuzzy control)하는 퍼지 제어 모듈을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 무선 통신부는, 재난 구조 디바이스의 플랫폼 식별 정보, 구성품 식별 정보, 구성품 식별 정보 순번, 데이터 및 패킷 종료 식별 정보로 이루어지는 패킷을 통해 재난 구조 디바이스와 데이터를 송수신할 수 있다.
여기서, 상기 햅틱 기반 입력 모듈은, 장갑 형태일 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 햅틱 기반 원격 제어를 이용한 재난 구조 시스템의 동작 방법은, 복수개의 재난 구조 디바이스, 및 무선 통신망을 통해 상기 복수개의 재난 구조 디바이스와 연결되는 햅틱 기반 원격 제어 장치를 포함하는 재난 구조 시스템의 동작 방법으로서, 상기 햅틱 기반 원격 제어 장치가, 상기 복수개의 재난 구조 디바이스 중에서 원격으로 제어하고자 하는 재난 구조 디바이스에 대한 접속 정보를 입력받는 단계; 상기 햅틱 기반 원격 제어 장치가, 상기 무선 통신망을 통해 원격으로 제어하고자 하는 재난 구조 디바이스에 상기 접속 정보를 송신하면서 접속을 요청하고, 상기 무선 통신망을 통해 원격으로 제어하고자 하는 재난 구조 디바이스로부터 접속 승인 여부 정보를 수신하며, 상기 접속 승인 여부 정보가 접속을 승인하는 경우에 접속 완료 처리하는 단계; 상기 햅틱 기반 원격 제어 장치가, 접속 완료 처리된 이후, 사용자에 의한, 복수개의 관절로 이루어지는 형태인 햅틱 기반 입력 모듈의 관절 조작에 따른 명령 정보를 입력받는 단계; 및 상기 햅틱 기반 원격 제어 장치가, 상기 무선 통신망을 통해 접속 완료 처리된 재난 구조 디바이스에 상기 명령 정보를 송신하면서 명령 수행을 요청하는 단계;를 포함한다.
여기서, 상기 햅틱 기반 원격 제어 장치가, 접속 완료 처리된 재난 구조 디바이스를 구성하는 복수개의 움직임 조절이 가능한 구성품에 대한 구성품 식별 정보를 상기 무선 통신망을 통해 접속 완료 처리된 재난 구조 디바이스로부터 수신하고, 상기 구성품 식별 정보에 따른 복수개의 구성품 각각에 대하여 상기 사용자의 조작에 따라 상기 햅틱 기반 입력 모듈을 구성하는 복수개의 관절 중 적어도 하나의 관절을 매칭하여 햅틱 매칭 정보를 획득하는 단계;를 더 포함하며, 상기 명령 정보 입력 단계는, 획득한 상기 햅틱 매칭 정보를 기반으로, 상기 사용자에 의한 상기 햅틱 기반 입력 모듈의 관절 조작에 따른 명령 정보를 입력받는 것으로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 재난 구조 디바이스는, 상기 재난 구조 디바이스의 주변 영상을 촬영하는 영상 촬영 모듈, 상기 재난 구조 디바이스의 내부 온도 또는 상기 재난 구조 디바이스의 주변 온도를 센싱하는 온도 센싱 모듈, 상기 재난 구조 디바이스에 가해지는 압력을 센싱하는 압력 센싱 모듈 및 상기 재난 구조 디바이스의 주변 조도를 센싱하는 조도 센싱 모듈을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 무선 통신망을 통해 접속 완료 처리된 재난 구조 디바이스로부터 수신한 영상, 온도, 압력 및 조도와, 획득한 상기 햅틱 매칭 정보를 디스플레이 모듈을 통해 출력하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 저장되어 상기한 햅틱 기반 원격 제어를 이용한 재난 구조 시스템의 동작 방법 중 어느 하나를 컴퓨터에서 실행시킨다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 햅틱 기반 원격 제어를 이용한 재난 구조 시스템 및 이의 동작 방법에 의하면, 햅틱 기반 원격 제어 장치가 복수개의 재난 구조 디바이스 중에서 원격 제어하고자 하는 재난 구조 디바이스에 접속하여 사용자가 햅틱 기반 원격 제어 장치를 통해 재난 구조 디바이스를 원격 제어함으로써, 복수개의 재난 구조 디바이스가 서로 다른 플랫폼으로 이루어지더라도, 사용자는 햅틱 기반 원격 제어 장치를 통해 플랫폼에 상관없이 재난 구조 디바이스를 원격으로 제어할 수 있다.
또한, 재난 구조 디바이스의 움직임 조절이 가능한 구성품들 각각을 제어하고자 하는 위치를 사용자의 조작에 의해 사용자별로 지정함으로써, 복수개의 재난 구조 디바이스가 서로 다른 플랫폼으로 이루어져 각각의 움직임 조절이 가능한 구성품들이 서로 다르더라도, 사용자는 햅틱 기반 원격 제어 장치를 통해 구성품들별로 제어 위치를 매칭하여 사용할 수 있어, 재난 구조 디바이스의 유형에 상관없이 모든 재난 구조 디바이스를 햅틱 기반 원격 제어 장치를 통해 원격으로 제어할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 햅틱 기반 원격 제어를 이용한 재난 구조 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시한 햅틱 기반 원격 제어 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패킷 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 햅틱 기반 입력 모듈의 구현 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 햅틱 매칭 정보의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정보 출력의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 1에 도시한 재난 구조 디바이스의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 퍼지 제어 동작을 설명하기 위한 도면으로, 도 8의 (a)는 현재 온도에 대한 소속 함수를 나타내고, 도 8의 (b)는 온도차에 대한 소속 함수를 나타내며, 도 8의 (c)는 작업 지수에 대한 소속 함수를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 햅틱 기반 원격 제어를 이용한 재난 구조 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서 "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 명세서에서 각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
본 명세서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다" 또는 "포함할 수 있다"등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에 기재된 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(field-programmable gate array) 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터 구조들 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다.
이하에서 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 햅틱 기반 원격 제어를 이용한 재난 구조 시스템 및 이의 동작 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 햅틱 기반 원격 제어를 이용한 재난 구조 시스템에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 햅틱 기반 원격 제어를 이용한 재난 구조 시스템을 설명하기 위한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 햅틱 기반 원격 제어를 이용한 재난 구조 시스템은 햅틱 기반 원격 제어 장치(100) 및 복수개의 재난 구조 디바이스(200)를 포함한다. 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)는 무선 통신망을 통해 복수개의 재난 구조 디바이스(200)와 연결된다.
햅틱 기반 원격 제어 장치(100)는 복수개의 재난 구조 디바이스(200) 중에서 사용자가 원격으로 제어하고자 하는 재난 구조 디바이스(200)에 접속하여, 사용자에 의한 햅틱 기반 조작 모듈의 조작에 따라 접속한 재난 구조 디바이스(200)의 동작을 원격에서 제어한다.
이때, 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)는 사용자의 조작에 의해, 접속한 재난 구조 디바이스(200)의 구성품 각각을 햅틱 기반 입력 모듈의 관절에 매칭하고, 매칭된 정보를 기반으로 사용자에 의한 햅틱 기반 입력 모듈의 조작에 따라 접속한 재난 구조 디바이스(200)의 동작을 원격에서 제어할 수 있다. 이에 대한 자세한 내용은 이하에서 설명한다.
아울러, 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)는 접속한 재난 구조 디바이스(200)의 상태 등을 사용자가 실시간으로 확인할 수 있도록 하기 위해, 접속한 재난 구조 디바이스(200)에서 촬영된 영상, 접속한 재난 구조 디바이스(200)를 통해 센싱된 정보, 접속한 재난 구조 디바이스(200)와 햅틱 기반 입력 모듈 사이의 매칭 정보 등을 디스플레이할 수 있다.
재난 구조 디바이스(200)는 재난이 발생한 장소에서 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)의 원격 제어에 따라 동작을 수행한다. 여기서, 재난 구조 디바이스(200)는 로봇 유형, 선박 유형, 비행체 유형 등과 같은 다양한 형태로 이루어질 수 있다.
이때, 재난 구조 디바이스(200)는 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)로부터 접속 요청이 오면 접속 승인 여부를 판단하여 그 결과를 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)에 제공할 수 있다.
그리고, 재난 구조 디바이스(200)는 접속이 승인되면, 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)로부터 제공받은 원격 제어 명령에 따라 해당 동작을 수행할 수 있다.
아울러, 재난 구조 디바이스(200)는 촬영된 영상, 센싱된 정보 등을 실시간으로 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)에 제공할 수 있다.
무선 통신망은 구내 정보 통신망(local area network, LAN), 도시권 통신망(metropolitan area network, MAN), 광역 통신망(wide area network, WAN), 인터넷 등을 포함하는 데이터 통신망뿐만 아니라 전화망, WiFi(Wireless Fidelity), 블루투스(Bluetooth) 등과 같은 근거리 무선 통신망 등을 포함할 수 있고, 어떠한 무선 통신 방식을 사용하더라도 상관없다.
그러면, 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 햅틱 기반 원격 제어 장치에 대하여 보다 자세히 설명한다.
도 2는 도 1에 도시한 햅틱 기반 원격 제어 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 패킷 구조를 설명하기 위한 도면이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 햅틱 기반 입력 모듈의 구현 예시를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 햅틱 매칭 정보의 일례를 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정보 출력의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)는 무선 통신부(110), 정보 입력부(120), 접속 처리부(130), 매칭부(140), 명령 입력부(150), 명령 처리부(160) 및 정보 출력부(170)를 포함할 수 있다.
무선 통신부(110)는 무선 통신망을 통해 복수개의 재난 구조 디바이스(200)와 데이터를 송수신할 수 있다.
이때, 무선 통신부(110)는 재난 구조 디바이스(200)의 플랫폼 식별 정보, 구성품 식별 정보, 구성품 식별 정보 순번, 데이터 및 패킷 종료 식별 정보로 이루어지는 패킷을 통해 재난 구조 디바이스(200)와 데이터를 송수신할 수 있다. 여기서, 재난 구조 디바이스(200)의 플랫폼 식별 정보는 재난 구조 디바이스(200)에 탑재된 플랫폼을 식별할 수 있는 ID(identification) 등과 같은 고유 정보를 말한다. 구성품 식별 정보는 재난 구조 디바이스(200)에 탑재된 구성품을 식별할 수 있는 ID 등과 같은 고유 정보를 말한다. 구성품 식별 정보 순번은 재난 구조 디바이스(200)에 동일한 구성품이 복수개 탑재된 경우, 탑재된 구성품 각각을 식별할 수 있는 순번을 말한다. 패킷 종료 식별 정보는 해당 패킷의 종료를 알리는 미리 설정된 종료 메시지를 말한다. 예컨대, 무선 통신부(110)는 도 3에 도시된 바와 같은 형태를 가지는 패킷을 통해 각종 정보를 재난 구조 디바이스(200)와 주고받을 수 있다.
정보 입력부(120)는 복수개의 재난 구조 디바이스(200) 중에서 원격으로 제어하고자 하는 재난 구조 디바이스(200)에 대한 접속 정보를 사용자의 조작을 통해 입력받을 수 있다.
여기서, 접속 정보는 사용자를 식별할 수 있는 ID, 패스워드 등을 포함할 수 있다.
접속 처리부(130)는 정보 입력부(120)를 통해 원격으로 제어하고자 하는 재난 구조 디바이스(200)에 대한 접속 정보가 입력되면, 접속 정보를 기반으로 원격으로 제어하고자 하는 재난 구조 디바이스(200)에 접속할 수 있다.
즉, 접속 처리부(130)는 무선 통신부(110)를 통해 원격으로 제어하고자 하는 재난 구조 디바이스(200)에 정보 입력부(120)를 통해 입력되는 접속 정보를 송신하면서 접속을 요청할 수 있다.
그리고, 접속 처리부(130)는 무선 통신부(110)를 통해 원격으로 제어하고자 하는 재난 구조 디바이스(200)로부터 접속 승인 여부 정보를 수신할 수 있다.
이때, 원격으로 제어하고자 하는 재난 구조 디바이스(200)로부터 수신한 접속 승인 여부 정보가 접속을 승인하는 경우, 접속 처리부(130)는 접속 완료 처리할 수 있다. 반면, 원격으로 제어하고자 하는 재난 구조 디바이스(200)로부터 수신한 접속 승인 여부 정보가 접속을 거부하는 경우, 접속 처리부(130)는 접속 거부 메시지 등을 출력하여 사용자에게 이를 알릴 수 있다.
이와 같이, 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)는 복수개의 재난 구조 디바이스(200) 중에서 사용자가 원격 제어하고자 하는 재난 구조 디바이스(200)에 접속하여, 사용자가 재난 구조 디바이스(200)를 원격 제어할 수 있도록 할 수 있다. 이에 따라, 복수개의 재난 구조 디바이스(200)가 서로 다른 플랫폼으로 이루어지더라도, 사용자는 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)를 통해 플랫폼에 상관없이 재난 구조 디바이스(200)를 원격으로 제어할 수 있다.
매칭부(140)는 사용자의 조작에 의해, 접속 완료 처리된 재난 구조 디바이스(200)의 구성품 각각을 햅틱 기반 입력 모듈(151)의 관절에 매칭할 수 있다.
즉, 매칭부(140)는 접속 완료 처리된 재난 구조 디바이스(200)를 구성하는 복수개의 움직임 조절이 가능한 구성품에 대한 구성품 식별 정보를 무선 통신부(110)를 통해 접속 완료 처리된 재난 구조 디바이스(200)로부터 수신할 수 있다.
여기서, 움직임 조절이 가능한 구성품은 재난 구조 디바이스(200)의 자체의 이동, 재난 구조 디바이스(200)에 장착된 모듈의 움직임 등을 조절하는 구성품을 말한다. 예컨대, 재난 구조 디바이스(200)가 로봇 유형인 경우에는, 구성품은 로봇을 앞뒤로 이동시키는 로봇 전후 이동 모듈, 로봇 자체를 상하로 이동시키거나 로봇 자체의 크기를 상하로 조절하는 로봇 상하 이동 모듈, 로봇을 좌우로 회전시키는 로봇 좌우 회전 모듈, 로봇에 장착된 암을 좌우, 상하 등으로 움직이는 로봇 암 움직임 모듈, 로봇에 장착된 암이 복수개의 관절로 이루어지는 경우 관절 각각의 움직임을 조절하는 로봇 암에 구비된 관절 모듈 중 적어도 하나일 수 있다. 재난 구조 디바이스(200)가 선박 유형인 경우에는, 구성품은 선박을 앞뒤로 이동시키는 선박 전후 이동 모듈, 선박을 바다 위나 아래로 이동시키는 선박 상하 이동 모듈 및 선박의 진행 방향을 조절하는 선박 방향 전환 모듈 중 적어도 하나일 수 있다. 재난 구조 디바이스(200)가 비행체 유형인 경우에는, 구성품은 비행체를 앞뒤로 이동시키는 비행체 전후 이동 모듈, 비행체를 공중에서 위아래로 이동시키는 비행체 상하 이동 모듈 및 비행체의 진행 방향을 조절하는 비행체 방향 전환 모듈 중 적어도 하나일 수 있다.
그리고, 매칭부(140)는 구성품 식별 정보에 따른 복수개의 구성품 각각에 대하여 사용자의 조작에 따라 햅틱 기반 입력 모듈(151)을 구성하는 복수개의 관절 중 적어도 하나의 관절을 매칭하여 햅틱 매칭 정보를 획득할 수 있다.
예컨대, 햅틱 기반 입력 모듈(151)이 도 4에 도시된 바와 같이, 총 16개의 관절로 이루어져 있다고 가정하면, 유저 A는 도 5에 도시된 바와 같이, 재난 구조 디바이스(200)의 움직임 조절이 가능한 구성품 중 하나인 로봇 전후 이동 모듈을 햅틱 기반 입력 모듈(151)의 관절 5에 매칭할 수 있다. 이후, 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)는 유저 A의 관절 5의 조작에 따른 명령 정보를 재난 구조 디바이스(200)에 송신하여 재난 구조 디바이스(200)가 명령 정보에 따라 전후로 이동하도록 할 수 있다. 이와 달리, 유저 B는 도 5에 도시된 바와 같이, 재난 구조 디바이스(200)의 움직임 조절이 가능한 구성품 중 하나인 로봇 전후 이동 모듈을 햅틱 기반 입력 모듈(151)의 관절 8에 매칭할 수 있다. 이후, 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)는 유저 B의 관절 8의 조작에 따른 명령 정보를 재난 구조 디바이스(200)에 송신하여 재난 구조 디바이스(200)가 명령 정보에 따라 전후로 이동하도록 할 수 있다.
이와 같이, 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)는 재난 구조 디바이스(200)의 움직임 조절이 가능한 구성품들 각각을 제어하고자 하는 위치(즉, 햅틱 기반 입력 모듈(151)의 관절들 중의 적어도 하나의 관절)를 사용자의 조작에 의해 사용자별로 지정할 수 있다. 이에 따라, 복수개의 재난 구조 디바이스(200)가 서로 다른 플랫폼으로 이루어져 각각의 움직임 조절이 가능한 구성품들이 서로 다르더라도, 사용자는 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)를 통해 구성품들별로 제어 위치를 매칭하여 사용할 수 있어, 재난 구조 디바이스(200)의 유형에 상관없이 모든 재난 구조 디바이스(200)를 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)를 통해 원격으로 제어할 수 있다.
명령 입력부(150)는 복수개의 관절로 이루어지는 형태인 햅틱 기반 입력 모듈(151)을 포함하며, 접속 처리부(130)를 통해 접속 완료 처리된 이후, 사용자에 의한 햅틱 기반 입력 모듈(151)의 관절 조작에 따른 명령 정보를 입력받을 수 있다. 여기서, 햅틱 기반 입력 모듈은 가변 저항 또는 서보 모터로 이루어지는 관절을 복수개 구비하는 장갑 형태 등일 수 있다.
이때, 명령 입력부(150)는 매칭부(140)를 통해 획득한 햅틱 매칭 정보를 기반으로, 사용자에 의한 햅틱 기반 입력 모듈(151)의 관절 조작에 따른 명령 정보를 입력받을 수 있다.
명령 처리부(160)는 무선 통신부(110)를 통해 접속 완료 처리된 재난 구조 디바이스(200)에 명령 입력부(150)를 통해 입력되는 명령 정보를 송신하면서 명령 수행을 요청할 수 있다. 그러면, 접속 완료 처리된 재난 구조 디바이스(200)는 명령 정보에 대응되는 동작을 수행하게 된다.
정보 출력부(170)는 디스플레이 모듈(171)을 포함하며, 무선 통신부(110)를 통해 접속 완료 처리된 재난 구조 디바이스(200)로부터 수신한 영상, 온도, 압력 및 조도와, 매칭부(140)를 통해 획득한 햅틱 매칭 정보를 디스플레이 모듈(171)을 통해 출력할 수 있다.
예컨대, 정보 출력부(170)는 도 6에 도시된 바와 같이, 사용자가 접속 완료 처리된 재난 구조 디바이스(200)의 상태를 실시간으로 확인할 수 있도록 하기 위해, 재난 구조 디바이스(200)로부터 실시간으로 수신되는 영상, 재난 구조 디바이스(200)로부터 실시간으로 수신되는 센싱 정보(온도, 압력, 조도) 등을 디스플레이할 수 있다. 또한, 정보 출력부(170)는 도 6에 도시된 바와 같이, 재난 구조 디바이스(200)의 움직임을 제어하는 위치를 확인할 수 있도록 하기 위해, 매칭부(140)를 통해 획득한 햅틱 매칭 정보도 함께 디스플레이할 수 있다.
그러면, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 재난 구조 디바이스에 대하여 보다 자세히 설명한다.
도 7은 도 1에 도시한 재난 구조 디바이스의 구성을 설명하기 위한 블록도이고, 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 퍼지 제어 동작을 설명하기 위한 도면으로, 도 8의 (a)는 현재 온도에 대한 소속 함수를 나타내고, 도 8의 (b)는 온도차에 대한 소속 함수를 나타내며, 도 8의 (c)는 작업 지수에 대한 소속 함수를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 재난 구조 디바이스(200)는 무선 통신부(210), 영상 촬영부(220), 센싱부(230) 및 구동 제어부(240)를 포함할 수 있다.
무선 통신부(210)는 무선 통신망을 통해 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)와 데이터를 송수신할 수 있다.
이때, 무선 통신부(210)는 재난 구조 디바이스(200)의 플랫폼 식별 정보, 구성품 식별 정보, 구성품 식별 정보 순번, 데이터 및 패킷 종료 식별 정보로 이루어지는 패킷을 통해 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)와 데이터를 송수신할 수 있다.
영상 촬영부(220)는 영상 촬영 모듈(221)을 포함하며, 영상 촬영 모듈(221)을 통해 재난 구조 디바이스(200)의 주변 영상을 촬영할 수 있다.
센싱부(230)는 온도 센싱 모듈(231), 압력 센싱 모듈(232) 및 조도 센싱 모듈(234)을 포함하며, 온도 센싱 모듈(231)을 통해 재난 구조 디바이스(200)의 내부 온도 또는 재난 구조 디바이스(200)의 주변 온도를 센싱하고, 압력 센싱 모듈(232)을 통해 재난 구조 디바이스(200)에 가해지는 압력을 센싱하며, 조도 센싱 모듈(234)을 통해 재난 구조 디바이스(200)의 주변 조도를 센싱할 수 있다.
구동 제어부(240)는 구동 모듈(241) 및 퍼지 제어 모듈(242)을 포함하며, 재난 구조 디바이스(200)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
즉, 구동 제어부(240)는 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)로부터 접속 요청이 오면 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)로부터 수신한 접속 정보(ID, 패스워드 등)를 기반으로 접속 승인 여부를 판단하여 그 결과인 접속 승인 여부 정보를 무선 통신부(210)를 통해 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)에 송신할 수 있다.
또한, 구동 제어부(240)는 접속이 승인되면, 재난 구조 디바이스(200)를 구성하는 복수개의 움직임 조절이 가능한 구성품에 대한 구성품 식별 정보를 무선 통신부(210)를 통해 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)에 송신할 수 있다. 예컨대, 재난 구조 디바이스(200)가 로봇 유형인 경우에는, 구성품은 로봇 전후 이동 모듈, 로봇 상하 이동 모듈, 로봇 좌우 회전 모듈, 로봇 암 움직임 모듈, 로봇 암에 구비된 관절 모듈 중 적어도 하나일 수 있다. 재난 구조 디바이스(200)가 선박 유형인 경우에는, 구성품은 선박 전후 이동 모듈, 선박 상하 이동 모듈 및 선박 방향 전환 모듈 중 적어도 하나일 수 있다. 재난 구조 디바이스(200)가 비행체 유형인 경우에는, 구성품은 비행체 전후 이동 모듈, 비행체 상하 이동 모듈 및 비행체 방향 전환 모듈 중 적어도 하나일 수 있다.
그리고, 구동 제어부(240)는 접속이 승인되면, 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)로부터 제공받은 원격 제어 명령에 따라 해당 동작을 수행할 수 있다. 예컨대, 구동 제어부(240)는 원격 제어 명령에 따라 영상 촬영부(220)를 제어하여 영상 촬영의 시작, 종료 등의 영상 촬영 관련 동작을 수행할 수 있다. 구동 제어부(240)는 원격 제어 명령에 따라 센싱부(230)를 제어하여 센싱의 시작, 종료 등의 센싱 관련 동작을 수행할 수 있다. 구동 제어부(240)는 원격 제어 명령에 따라 구동 모듈(241)을 제어하여 재난 구조 디바이스(200) 자체나 재난 구조 디바이스(200)에 장착된 구성품의 움직임을 제어할 수 있다. 여기서, 구동 모듈(241)은 위에서 설명한 움직임 조절이 가능한 구성품 등일 수 있다.
아울러, 구동 제어부(240)는 영상 촬영부(220)를 통해 촬영된 영상, 센싱부(230)를 통해 센싱된 정보(온도, 압력, 조도) 등을 실시간으로 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)에 제공할 수 있다.
그리고, 구동 제어부(240)는 퍼지 제어 모듈(242)을 통해 재난 구조 디바이스(200)의 구동 모듈(241)의 현재 온도와 미리 설정된 기준 온도를 기반으로 구동 모듈(241)의 동작을 퍼지 제어(fuzzy control)할 수 있다.
예컨대, 구동 제어부(240)는 도 8의 (a)에 도시된 현재 온도에 대한 소속 함수, 도 8의 (b)에 도시된 온도차에 대한 소속 함수, 도 8의 (c)에 도시된 작업 지수에 대한 소속 함수 및 아래의 [표 1]과 같은 작업 지수 퍼지 제어 규칙을 이용하여 구동 모듈(241)의 현재 온도를 기반으로 구동 모듈(241)의 온도를 퍼지 제어할 수 있다.
구분 온도차
PL(낮음) PM(중간) PH(높음)

현재 온도 		PL(높음) NL NM NH
PM(중간) NH PL PM
PH(낮음) PH PH PH
여기서, NH(negative high), NM(negative medium), NL(negative low), PH(positive high), PM(positive medium) 및 PL(positive low)는 제어 변수를 나타낸다. 그리고, 온도차(τ)의 절대값은 아래의 [수학식 1]을 통해 계산될 수 있다.
Figure 112020129868123-pat00001
여기서, α는 미리 설정된 기준 온도를 나타낸다. β는 현재 온도를 나타낸다.
예컨대, 구동 제어부(240)는 구동 모듈(241)의 현재 온도가 PL(높음)이고, 온도차가 PL(낮음)인 경우, 구동 모듈(241)이 현재 과열된 상태이기 때문에, 퍼지 제어 모듈(242)을 통해 퍼지 제어 규칙에 따라 구동 모듈(241)의 온도를 낮추도록 제어할 수 있다.
그러면, 도 9을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 햅틱 기반 원격 제어를 이용한 재난 구조 시스템의 동작 방법에 대하여 설명한다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 햅틱 기반 원격 제어를 이용한 재난 구조 시스템의 동작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)는 복수개의 재난 구조 디바이스(200) 중에서 원격으로 제어하고자 하는 재난 구조 디바이스(200)에 대한 접속 정보를 입력받는다(S105). 여기서, 접속 정보는 사용자를 식별할 수 있는 ID, 패스워드 등을 포함할 수 있다.
그런 다음, 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)는 접속 정보를 재난 구조 디바이스(200)에 송신하면서 접속을 요청한다(S110).
그러면, 재난 구조 디바이스(200)는 접속 정보를 기반으로 접속 승인 여부를 결정한다(S115).
그런 다음, 재난 구조 디바이스(200)는 접속 승인 여부 정보를 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)에 송신한다(S120).
이후, 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)는 재난 구조 디바이스(200)로부터 수신한 접속 승인 여부 정보가 접속을 승인하는 경우에 접속 완료 처리를 한다(S125). 반면, 접속 승인 여부 정보가 접속을 거부하는 경우, 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)는 접속 거부 메시지 등을 출력하여 사용자에게 이를 알릴 수 있다.
그리고, 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)는 재난 구조 디바이스(200)로부터 구성품 식별 정보를 수신하면(S130), 구성품 식별 정보에 따른 복수개의 구성품 각각에 대하여 사용자의 조작에 따라 햅틱 기반 입력 모듈(151)을 구성하는 복수개의 관절 중 적어도 하나의 관절을 매칭하여 햅틱 매칭 정보를 획득한다(S135).
여기서, 움직임 조절이 가능한 구성품은 재난 구조 디바이스(200)의 자체의 이동, 재난 구조 디바이스(200)에 장착된 모듈의 움직임 등을 조절하는 구성품을 말한다. 예컨대, 재난 구조 디바이스(200)가 로봇 유형인 경우에는, 구성품은 로봇 전후 이동 모듈, 로봇 상하 이동 모듈, 로봇 좌우 회전 모듈, 로봇 암 움직임 모듈, 로봇 암에 구비된 관절 모듈 중 적어도 하나일 수 있다. 재난 구조 디바이스(200)가 선박 유형인 경우에는, 구성품은 선박 전후 이동 모듈, 선박 상하 이동 모듈 및 선박 방향 전환 모듈 중 적어도 하나일 수 있다. 재난 구조 디바이스(200)가 비행체 유형인 경우에는, 구성품은 비행체 전후 이동 모듈, 비행체 상하 이동 모듈 및 비행체 방향 전환 모듈 중 적어도 하나일 수 있다.
이후, 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)는 햅틱 매칭 정보를 기반으로, 사용자에 의한 햅틱 기반 입력 모듈(151)의 관절 조작에 따른 명령 정보를 입력받는다(S140).
그런 다음, 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)는 재난 구조 디바이스(200)에 명령 정보를 송신하면서 명령 수행을 요청한다(S145).
그러면, 재난 구조 디바이스(200)는 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)로부터 수신한 명령 정보에 따라 명령을 수행한다(S150).
예컨대, 재난 구조 디바이스(200)는 원격 제어 명령에 따라 영상 촬영의 시작, 종료 등의 영상 촬영 관련 동작을 수행할 수 있다. 재난 구조 디바이스(200)는 원격 제어 명령에 따라 센싱의 시작, 종료 등의 센싱 관련 동작을 수행할 수 있다. 재난 구조 디바이스(200)는 원격 제어 명령에 따라 재난 구조 디바이스(200) 자체나 재난 구조 디바이스(200)에 장착된 구성품의 움직임을 제어할 수 있다.
이때, 재난 구조 디바이스(200)는 재난 구조 디바이스(200)의 구동 모듈(241)의 현재 온도와 미리 설정된 기준 온도를 기반으로 구동 모듈(241)의 동작을 퍼지 제어(fuzzy control)할 수 있다.
그리고, 재난 구조 디바이스(200)는 촬영된 영상과 센싱 정보(온도, 압력, 조도)를 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)에 실시간으로 송신할 수 있다(S155).
그러면, 햅틱 기반 원격 제어 장치(100)는 재난 구조 디바이스(200)로부터 수신한 영상과 센싱 정보 및 획득한 햅틱 매칭 정보를 출력할 수 있다(S160).
이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록 매체로서는 자기기록매체, 광 기록매체 등이 포함될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 햅틱 기반 원격 제어 장치,
110 : 무선 통신부, 120 : 정보 입력부,
130 : 접속 처리부, 140 : 매칭부,
150 : 명령 입력부, 151 : 햅틱 기반 입력 모듈,
160 : 명령 처리부, 170 : 정보 출력부,
171 : 디스플레이 모듈,
200 : 재난 구조 디바이스,
210 : 무선 통신부, 220 : 영상 촬영부,
221 : 영상 촬영 모듈, 230 : 센싱부,
231 : 온도 센싱 모듈, 232 : 압력 센싱 모듈,
234 : 조도 센싱 모듈, 240 : 구동 제어부,
241 : 구동 모듈, 242 : 퍼지 제어 모듈

Claims (13)

  1. 무선 통신망을 통해 복수개의 재난 구조 디바이스와 데이터를 송수신하는 무선 통신부;
    상기 복수개의 재난 구조 디바이스 중에서 원격으로 제어하고자 하는 재난 구조 디바이스에 대한 접속 정보를 입력받는 정보 입력부;
    상기 무선 통신부를 통해 원격으로 제어하고자 하는 재난 구조 디바이스에 상기 정보 입력부를 통해 입력되는 상기 접속 정보를 송신하면서 접속을 요청하고, 상기 무선 통신부를 통해 원격으로 제어하고자 하는 재난 구조 디바이스로부터 접속 승인 여부 정보를 수신하며, 상기 접속 승인 여부 정보가 접속을 승인하는 경우에 접속 완료 처리하는 접속 처리부;
    접속 완료 처리된 재난 구조 디바이스를 구성하는 복수개의 움직임 조절이 가능한 구성품에 대한 구성품 식별 정보를 상기 무선 통신부를 통해 접속 완료 처리된 재난 구조 디바이스로부터 수신하고, 상기 구성품 식별 정보에 따른 복수개의 구성품 각각에 대하여 사용자의 조작에 따라 햅틱 기반 입력 모듈을 구성하는 복수개의 관절 중 적어도 하나의 관절을 매칭하여 상기 사용자에 대한 햅틱 매칭 정보를 획득하는 매칭부;
    복수개의 관절로 이루어지는 형태인 상기 햅틱 기반 입력 모듈을 포함하며, 상기 접속 처리부를 통해 접속 완료 처리된 이후, 상기 매칭부를 통해 획득한 상기 사용자에 대한 상기 햅틱 매칭 정보를 기반으로, 상기 사용자에 의한 상기 햅틱 기반 입력 모듈의 관절 조작에 따른 명령 정보를 입력받는 명령 입력부; 및
    상기 무선 통신부를 통해 접속 완료 처리된 재난 구조 디바이스에 상기 명령 입력부를 통해 입력되는 상기 명령 정보를 송신하면서 명령 수행을 요청하는 명령 처리부;
    를 포함하며,
    상기 재난 구조 디바이스는, 상기 재난 구조 디바이스의 주변 영상을 촬영하는 영상 촬영 모듈, 상기 재난 구조 디바이스의 내부 온도 또는 상기 재난 구조 디바이스의 주변 온도를 센싱하는 온도 센싱 모듈, 상기 재난 구조 디바이스에 가해지는 압력을 센싱하는 압력 센싱 모듈 및 상기 재난 구조 디바이스의 주변 조도를 센싱하는 조도 센싱 모듈을 포함하고,
    디스플레이 모듈을 포함하며, 상기 무선 통신부를 통해 접속 완료 처리된 재난 구조 디바이스로부터 수신한 영상, 온도, 압력 및 조도와, 상기 매칭부를 통해 획득한 상기 사용자에 대한 상기 햅틱 매칭 정보를 상기 디스플레이 모듈을 통해 출력하는 정보 출력부;를 더 포함하는
    햅틱 기반 원격 제어 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 움직임 조절이 가능한 구성품은,
    상기 재난 구조 디바이스가 로봇 유형인 경우에는, 로봇 전후 이동 모듈, 로봇 상하 이동 모듈, 로봇 좌우 회전 모듈, 로봇 암 움직임 모듈, 로봇 암에 구비된 관절 모듈 중 적어도 하나이고,
    상기 재난 구조 디바이스가 선박 유형인 경우에는, 선박 전후 이동 모듈, 선박 상하 이동 모듈 및 선박 방향 전환 모듈 중 적어도 하나이며,
    상기 재난 구조 디바이스가 비행체 유형인 경우에는, 비행체 전후 이동 모듈, 비행체 상하 이동 모듈 및 비행체 방향 전환 모듈 중 적어도 하나인,
    햅틱 기반 원격 제어 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에서,
    상기 재난 구조 디바이스는,
    상기 재난 구조 디바이스의 구동 모듈의 현재 온도와 미리 설정된 기준 온도를 기반으로 상기 구동 모듈의 동작을 퍼지 제어(fuzzy control)하는 퍼지 제어 모듈을 더 포함하는,
    햅틱 기반 원격 제어 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 무선 통신부는,
    재난 구조 디바이스의 플랫폼 식별 정보, 구성품 식별 정보, 구성품 식별 정보 순번, 데이터 및 패킷 종료 식별 정보로 이루어지는 패킷을 통해 재난 구조 디바이스와 데이터를 송수신하는,
    햅틱 기반 원격 제어 장치.
  8. 제1항에서,
    상기 햅틱 기반 입력 모듈은,
    장갑 형태인,
    햅틱 기반 원격 제어 장치.
  9. 복수개의 재난 구조 디바이스, 및 무선 통신망을 통해 상기 복수개의 재난 구조 디바이스와 연결되는 햅틱 기반 원격 제어 장치를 포함하는 재난 구조 시스템의 동작 방법으로서,
    상기 햅틱 기반 원격 제어 장치가, 상기 복수개의 재난 구조 디바이스 중에서 원격으로 제어하고자 하는 재난 구조 디바이스에 대한 접속 정보를 입력받는 단계;
    상기 햅틱 기반 원격 제어 장치가, 상기 무선 통신망을 통해 원격으로 제어하고자 하는 재난 구조 디바이스에 상기 접속 정보를 송신하면서 접속을 요청하고, 상기 무선 통신망을 통해 원격으로 제어하고자 하는 재난 구조 디바이스로부터 접속 승인 여부 정보를 수신하며, 상기 접속 승인 여부 정보가 접속을 승인하는 경우에 접속 완료 처리하는 단계;
    상기 햅틱 기반 원격 제어 장치가, 접속 완료 처리된 재난 구조 디바이스를 구성하는 복수개의 움직임 조절이 가능한 구성품에 대한 구성품 식별 정보를 상기 무선 통신망을 통해 접속 완료 처리된 재난 구조 디바이스로부터 수신하고, 상기 구성품 식별 정보에 따른 복수개의 구성품 각각에 대하여 사용자의 조작에 따라 햅틱 기반 입력 모듈을 구성하는 복수개의 관절 중 적어도 하나의 관절을 매칭하여 상기 사용자에 대한 햅틱 매칭 정보를 획득하는 단계;
    상기 햅틱 기반 원격 제어 장치가, 접속 완료 처리된 이후, 획득한 상기 사용자에 대한 상기 햅틱 매칭 정보를 기반으로, 상기 사용자에 의한, 복수개의 관절로 이루어지는 형태인 상기 햅틱 기반 입력 모듈의 관절 조작에 따른 명령 정보를 입력받는 단계; 및
    상기 햅틱 기반 원격 제어 장치가, 상기 무선 통신망을 통해 접속 완료 처리된 재난 구조 디바이스에 상기 명령 정보를 송신하면서 명령 수행을 요청하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 재난 구조 디바이스는, 상기 재난 구조 디바이스의 주변 영상을 촬영하는 영상 촬영 모듈, 상기 재난 구조 디바이스의 내부 온도 또는 상기 재난 구조 디바이스의 주변 온도를 센싱하는 온도 센싱 모듈, 상기 재난 구조 디바이스에 가해지는 압력을 센싱하는 압력 센싱 모듈 및 상기 재난 구조 디바이스의 주변 조도를 센싱하는 조도 센싱 모듈을 포함하고,
    상기 무선 통신망을 통해 접속 완료 처리된 재난 구조 디바이스로부터 수신한 영상, 온도, 압력 및 조도와, 획득한 상기 사용자에 대한 상기 햅틱 매칭 정보를 디스플레이 모듈을 통해 출력하는 단계;를 더 포함하는,
    햅틱 기반 원격 제어를 이용한 재난 구조 시스템의 동작 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제9항에 기재된 햅틱 기반 원격 제어를 이용한 재난 구조 시스템의 동작 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위하여 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
KR1020200165652A 2020-12-01 2020-12-01 햅틱 기반 원격 제어를 이용한 재난 구조 시스템 및 이의 동작 방법 KR102411665B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200165652A KR102411665B1 (ko) 2020-12-01 2020-12-01 햅틱 기반 원격 제어를 이용한 재난 구조 시스템 및 이의 동작 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200165652A KR102411665B1 (ko) 2020-12-01 2020-12-01 햅틱 기반 원격 제어를 이용한 재난 구조 시스템 및 이의 동작 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220076800A KR20220076800A (ko) 2022-06-08
KR102411665B1 true KR102411665B1 (ko) 2022-06-21

Family

ID=81981142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200165652A KR102411665B1 (ko) 2020-12-01 2020-12-01 햅틱 기반 원격 제어를 이용한 재난 구조 시스템 및 이의 동작 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102411665B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150190925A1 (en) * 2014-01-07 2015-07-09 Irobot Corporation Remotely Operating a Mobile Robot
JP2016016496A (ja) * 2014-07-10 2016-02-01 株式会社ダイヘン ロボット制御装置及びロボット制御システムの無線通信接続確立方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101341481B1 (ko) * 2008-12-05 2013-12-13 한국전자통신연구원 동작인식 기반의 로봇 제어 시스템 및 방법
KR101589133B1 (ko) * 2014-05-28 2016-01-27 김명규 재난구조로봇을 이용한 재난구조시스템
KR20170088020A (ko) * 2016-01-22 2017-08-01 한국기술교육대학교 산학협력단 가변의 특성을 이용한 재난 구조로봇
KR20170116623A (ko) * 2016-04-11 2017-10-20 고려대학교 산학협력단 슬레이브 로봇의 제어를 위한 원격 제어 장치
KR20180088290A (ko) * 2017-01-26 2018-08-03 (주)로보케어 원격 로봇 제어 및 영상/소리 스트리밍 장치 및 그 방법
KR102243903B1 (ko) * 2018-11-26 2021-04-23 한국로봇융합연구원 복합재난 사고대응 지원용 지휘통제시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150190925A1 (en) * 2014-01-07 2015-07-09 Irobot Corporation Remotely Operating a Mobile Robot
JP2016016496A (ja) * 2014-07-10 2016-02-01 株式会社ダイヘン ロボット制御装置及びロボット制御システムの無線通信接続確立方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
김진호 외 2명, "모바일 로봇과 햅틱 인터페이스를 통한 효율적인 원격제어 시스템", 대한전자공학회 학술대회, 대한전자공학회, 2018.06.30*
황요섭 외 1명, "이동로봇의 원격제어를 위한 햅틱 글러브 개발", 논문, 2011.12.31*

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220076800A (ko) 2022-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10689110B2 (en) Method and system for performing inspection and maintenance tasks of three-dimensional structures using drones
CN110352393B (zh) 多地形考察机器人装置及其配置及引导方法
Ventura et al. Search and rescue robots: The civil protection teams of the future
US20200130178A1 (en) System and Method of Direct Teaching a Robot
CN109871011B (zh) 一种基于预处理层与深度强化学习的机器人导航方法
US20170140491A1 (en) Operation advance indication apparatus
CN113601503A (zh) 手眼标定方法、装置、计算机设备和存储介质
CN111683799B (zh) 动作控制装置、系统、方法、存储介质、控制及处理装置
De Rossi et al. Cognitive robotic architecture for semi-autonomous execution of manipulation tasks in a surgical environment
US11529737B2 (en) System and method for using virtual/augmented reality for interaction with collaborative robots in manufacturing or industrial environment
KR20210076090A (ko) 모듈형 로봇을 위한 충돌 방지 안전 조치들
KR102411665B1 (ko) 햅틱 기반 원격 제어를 이용한 재난 구조 시스템 및 이의 동작 방법
Zhang et al. Design of intelligent fire-fighting robot based on multi-sensor fusion and experimental study on fire scene patrol
JP2020137000A (ja) 映像記録装置およびヘッドマウントディスプレイ
KR102273193B1 (ko) 무인 비행체를 이용한 화재위험도 예측 시스템 및 그 방법
WO2020012983A1 (ja) 制御装置、制御方法、およびプログラム
CN112837376B (zh) 一种车辆摄像头传感器标定方法、装置、设备及存储介质
JP2018149670A (ja) 学習対象装置及び動作方法
CN110977966A (zh) 一种基于虚拟场景训练的机器人避障方法
CN207027526U (zh) 一种基于双目视觉的具有视频分析功能的移动安防机器人
CN110702078B (zh) 一种基于视觉的室内外一体化地图构建方法
US11619935B2 (en) Methods of controlling a mobile robot device from one or more remote user devices
Lavanya et al. Vision interfaced war field robot with wireless video transmission
CN114399478A (zh) 安全锁检测系统、方法、装置、计算机设备和存储介质
CN109934155B (zh) 一种基于深度视觉的协作机器人手势识别方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant