KR102426349B1 - 복수 방식의 코딩 학습 체험이 가능한 교육 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코딩 장비 및 단말을 통해 다양한 방식의 코딩 학습을 체험할 수 있어, 코딩 교육에 따른 학습 효과를 더 향상시키는 코딩 장비 또는 단말에 설치된 앱으로 로봇의 동작을 제어하는 코딩 교육을 제공할 수 있는 로봇을 이용한 코딩 교육 시스템에 관한 것이다.

Description

복수 방식의 코딩 학습 체험이 가능한 교육 시스템 {educational system that enables multiple coding learning experiences}

본 발명은 복수 방식의 코딩 학습 체험이 가능한 교육 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 코딩 장비 또는 단말에 설치된 앱으로 로봇의 동작을 제어하는 코딩 교육을 제공할 수 있는 로봇을 이용한 코딩 교육 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 코딩은 컴퓨터 프로그래밍 즉, 주어진 명령을 컴퓨터가 이해할 수 있는 언어로 입력하는 것을 의미하는 것으로, C언어, 자바, 파이선 등의 컴퓨터 언어로 프로그램을 만드는 것을 말한다.

코딩 교육은 논리력, 창의력 문제 해결력을 키울 수 있어 근래에 들어 중요성이 크게 증가하고 있다.

그리고, 코딩은 인공지능, 사물인터넷, 지능형 로봇, 빅 데이터 분석 및 활용 등 4차 산업혁명시대를 대변하는 것들이 ICT(정보통신기술)을 바탕으로 한 소프트웨어를 통해 구현되기 때문에 그 중요성이 더 증가하고 있다.

코딩 교육은 퍼즐이나 블록 맞추기 등의 게임 방식으로 유치원 또는 초등학교 학생들을 대상으로 기초적인 프로그램의 원리를 이해할 수 있도록 접근되고 있다.

그러나, 퍼즐이나 블록 맞추기 등의 게임 방식은 입력과 입력에 따른 프로그램의 변화를 정확하게 표현할 수 없어 코딩의 원리를 교육하는데 한계가 있었다.

또한, 퍼즐이나 블록 맞추기 등의 게임 방식은 유치원 또는 초등학교의 저학년 아동이 쉽고 간편하게 접근하는데 어려움이 있어 코딩에 대한 기초를 쉽게 이해시키는데 있어 어려움이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-1683022호(2016.11.30 등록)

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 코딩 장비 또는 단말에 설치된 앱으로 로봇의 동작을 제어하는 코딩 교육을 유치원 및 초등학교의 저학년 아동이 쉽게 이해할 수 있도록 한 로봇을 이용한 코딩 교육 시스템을 제공하는데 목적이 있다.

다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 코딩 교육 시스템은 로봇; 상기 로봇의 이동, 상기 로봇의 기울기 방향 감지, 상기 로봇으로부터 음악이 출력되도록 하는 코딩을 위한 코딩 정보가 포함된 코딩 장비; 및 상기 로봇에 장착되는 블루투스 기기를 통해 상기 로봇과의 통신이 이루어질 때 상기 코딩이 이루어지도록 하기 위한 앱과, 상기 로봇의 이동속도 및 상기 로봇의 LED 램프로부터 조사되는 빛의 색상을 제어하기 위한 앱이 설치된 단말;을 포함할 수 있다.

본 발명은 유치원 및 초등학교의 저학년 아동이 코딩의 기초를 쉽게 이해할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 사용자인 유치원 및 초등학교의 저학년 아동이 관심을 끌 수 있는 로봇을 이용하여 코딩 교육에 따른 학습 효과를 향상시키는 효과가 있다.

그리고 본 발명은 코딩 장비 및 단말을 통해 다양한 방식의 코딩 학습을 체험할 수 있어, 코딩 교육에 따른 학습 효과를 더 향상시키는 효과가 있다.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 코딩 교육 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코딩 장비의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 코딩 카드의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 인식 카드의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러펜의 사용상태도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 음악 코딩 카드의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말에 설치된 앱의 구성도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 코딩 앱의 사용상태도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록 코딩 앱의 사용상태도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 음악 코딩 앱의 사용상태도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 이동 코딩 앱의 사용상태도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 앱의 사용상태도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 사용상태도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 코딩의 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 인식 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 라인트레이서 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 음악 코딩의 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록 코딩의 과정을 나타내는 흐름도이다.

이하에서는, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

"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. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 코딩 교육 시스템은 통상적인 코딩 교육을 통해 코딩의 기초를 이해하기 어려워하는 사용자가 쉽게 이해할 수 있는 코딩 교육을 제공하기 위해 구성되었으며, 상기 로봇을 이용한 코딩 교육 시스템을 통해 코딩 교육을 제공받을 사용자의 학력은 유치원 및 초등학교의 저학년 아동인 것이 바람직하다.

상기 사용자에게 코딩 교육을 제공하기 위한 상기 로봇을 이용한 코딩 교육 시스템의 구조는 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 코딩 교육 시스템의 개략도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 코딩 교육 시스템은 사용자인 유치원 및 초등학교의 저학년 아동이 관심을 끌 수 있도록 하여 코딩 교육에 대한 접근성을 향상시키기 위한 로봇(10)과 상기 로봇(10)을 이용한 코딩 학습을 체험할 수 있도록 하여 코딩 교육에 따른 학습 효과를 더 향상시키기 위한 코딩 장비(20) 및 단말(30)이 구비된다.

상기 로봇(10)은 상기 코딩 장비(20) 또는 단말(30)에 의해 코딩되어 동작이 제어되며, 상기 코딩 장비(20)는 삽입구(101)에 삽입될 수 있고, 상기 단말(30)과는 블루투스 기기(150)를 통해 통신될 수 있다.

상기 코딩 장비(20) 또는 단말(30)에 의해 코딩되어 동작이 제어되는 상기 로봇(10)의 구조는 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 분해사시도이다.

도 2의 (a) 및 (b)를 참조하면, 상기 로봇(10)은 로봇 본체가 전면(100)과 후면(110)으로 구분되고, 상기 로봇 본체의 전, 후면(100, 110)에는 삽입구(101), 라인트레이서 센서(102), 3축 가속도 센서(103), 근접거리 센서(104), 전원 스위치(111), 충전 포트(112), 표시등(113) 및 마이크/스피커(114), 휠(120), LED 램프(130), I2C 센서 포트(140) 및 블루투스 기기(150)가 구비된다.

상기 삽입구(101)는 상기 코딩 장비(20)가 상기 로봇 본체의 전면(100)에 삽입되도록 하며, 상기 코딩 장비(20)가 삽입될 때 상기 코딩 장비(20)에 포함된 코딩 정보를 감지하는 감지센서가 설치된다.

상기 라인트레이서 센서(102)는 상기 로봇 본체의 전면(100) 하부에 구비되어 컬러펜(23)을 통해 그려지는 라인(230, 231)을 감지할 수 있고, 상기 라인(230, 231)의 색상을 구분하기 위한 적외선 센서로 이루어질 수 있다.

상기 3축 가속도 센서(103)는 상기 로봇(10)이 기울어질 때의 가속도를 기반으로 상기 로봇(10)의 기울기 방향을 감지하며, 상기 로봇(10)의 기울기 방향을 감지하기 위해 상기 로봇 본체의 전면(100) 또는 후면(110)에 구비된다.

상기 근접거리 센서(104)는 고주파 발진형, 정전 용량형, 자기형, 광전형, 초음파형 중 적어도 하나를 검출 방식으로 설정하여 상기 로봇(10)이 이동하는동안 상기 로봇(10)의 이동을 방해하는 장애물과 상기 로봇(10)이 가까워질 때 전기적 신호를 발생시켜 상기 장애물을 검출한다.

상기 로봇(10)은 상기 코딩 장비(20) 또는 단말(30)에 의한 코딩을 통해 설정된 이동 경로를 따라 이동하는동안 상기 근접거리 센서(104)가 장애물을 검출하게 되면 이동방향을 변경하여 상기 이동 경로로부터 벗어나 상기 장애물과의 충돌을 회피하고, 상기 장애물과의 충돌 회피가 완료되면 상기 이동 경로를 향해 이동방향을 변경한 후 상기 이동 경로에 도착하게 될 때 상기 이동 경로를 따라 이동할 수 있다.

상기 전원 스위치(111)는 사용자에 의해 동작되며, 상기 로봇(10)의 전원을 온/오프(ON/OFF)하기 위해 상기 로봇 본체의 후면(110) 하부에 구비된다.

상기 충전 포트(112)는 상기 로봇 본체의 후면(110) 하부에 구비되며, 상기 로봇(10)의 전원을 온(ON) 시키기 위한 배터리에 전력을 공급하기 위한 USB 케이블이 접속될 때 상기 배터리에 전력이 공급되도록 한다.

상기 표시등(113)은 상기 로봇 본체의 후면(110) 하부에 구비되며, 상기 배터리의 잔량과 상기 블루투스 기기(150)의 연결 여부를 표시한다.

더 나아가, 상기 표시등(113)은 구체적인 일 예로, 상기 배터리의 잔량이 30 % 미만일 때 적색의 빛을 조사하며, 이와 달리 상기 배터리의 잔량이 30 %를 초과할 때 녹색의 빛을 조사하고, 상기 블루투스 기기(150)가 연결될 때 청색의 빛을 조사하며, 이와 달리 상기 블루투스 기기(150)의 미연결 시에는 빛의 조사가 생략될 수 있다.

즉, 상기 표시등(113)은 상기 배터리의 잔량을 표시하기 위한 표시등과 상기 블루투스 기기(15)의 연결 여부를 표시하기 위한 표시등으로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 마이크/스피커(114)는 상기 코딩 장비(20) 또는 단말(30)에 의한 음악 코딩을 통해 제작된 음악을 출력하며, 상기 음악이 상기 로봇 본체의 후면(110)에서 출력되도록 상기 로봇 본체의 후면(110)에 구비된다.

상기 휠(120)은 상기 로봇 본체의 전, 후면(100, 110) 하부에 각각 형성된 홈에 축이 회전 가능하게 삽입되며, 상기 로봇(10)은 상기 휠(120)이 회전에 따라 이동될 수 있다.

상기 LED 램프(130)는 상기 로봇 본체의 전, 후면(100, 110)이 결합될 때 상기 로봇 본체의 상측에 결합되며, 상기 코딩 장비(20) 또는 단말(30)을 통해 상기 로봇(10)이 동작하는 동안 빛을 조사한다.

상기 LED 램프(130)는 구체적인 일 예로, 상기 로봇(10)이 동작하는동안 적색, 녹색, 청색, 노랑색, 흰색, 갈색, 보라색 중 적어도 하나의 색상으로 빛이 조사되도록 하며, 상기 로봇(10)의 동작 상태에 변화가 있을 때마다 빛의 색상에 변화를 줄 수 있다.

상기 I2C 센서 포트(140)는 상기 LED 램프(130)의 상부에 형성되며, 상기 로봇(10)이 상기 단말(30)에 포함된 복수개의 기기와 통신되도록 하기 위한 I2C 센서가 접속되도록 한다. 상기 I2C 센서를 이용한 복수개의 기기와 통신 방식은 통상적인 것이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하도록 하겠다.

본 발명에서 상기 단말(30)에 포함된 복수개의 기기라 함은, 상기 블루투스 기기(150)를 통해 상기 로봇(10)과 통신되는 PC, 태블릿 및 모바일로 구성될 수 있다.

상기 블루투스 기기(150)는 상기 로봇(10)에 구성되는 것으로 설명하고 있으나, 상기 단말(30)에 형성된 접속 포트를 통해 접속되어 상기 로봇(10)과 상기 단말(30)이 근거리 무선 연결되도록 하고, 상기 근거리 무선 연결을 통해 상기 단말(30)으로 상기 로봇(10)의 동작을 제어할 수 있게 된다.

상기 코딩 장비(20)는 상기 로봇(10)의 동작을 위한 코딩 정보가 포함되며, 상기 코딩 정보에는 상기 로봇(10)의 동작 제어, 상기 로봇(10)의 기울기 방향 감지, 상기 로봇(10)으로부터 음악이 출력되도록 하는 코딩이 이루어지도록 하는 정보가 포함될 수 있다.

상기 로봇(10)의 코딩을 위한 상기 코딩 장비(20)의 구성은 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코딩 장비의 구성도이다.

도 3을 참조하면, 상기 코딩 장비(20)는 상기 로봇(10)의 이동방향을 제어하는 컬러 코딩을 위한 컬러 코딩 카드(21), 상기 3축 가속도 센서(103)의 동작을 제어하는 모션 인식 코딩을 위한 모션 인식 카드(22), 상기 라인트레이서 센서(102)가 감지할 라인(230, 231)을 그리기 위한 컬러펜(23) 및 상기 로봇(10)으로부터 출력될 음악의 악보를 제작하는 음악 코딩을 위한 음악 카드(24)로 구성되며, 각 코딩 장비(21, 22, 23, 24)의 구성은 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 코딩 카드의 구성도이다.

도 4를 참조하면, 상기 컬러 코딩 카드(21)는 상기 로봇의 동작을 제어하기 위한 코딩 정보가 포함되며, 상기 컬러 코딩을 위한 컬러 코딩 시작 카드(210), 복수의 동작 제어 카드(211, 212) 및 컬러 코딩 종료 카드(213)로 구성될 수 있다.

상기 컬러 코딩 시작 카드(210)는 상기 컬러 코딩이 시작되도록 하는 시작 정보가 제1 기호 표시부(210a)에 기호 또는 이미지와 문자로 표시되며, 상기 삽입구(101)의 감지센서로부터 감지되는 하나 이상의 색 영역에 상기 시작 정보가 포함되는 제1 코딩부(210b)로 구성된다.

즉, 본 발명에서의 상기 컬러 코딩 카드(21)를 이용한 컬러 코딩은 상기 감지센서로부터 감지되는 색 영역에 포함된 코딩 정보를 기반으로 상기 로봇(10)의 동작이 제어되도록 하는 프로그래밍을 의미한다.

상기 복수의 동작 제어 카드(211, 212)는 상기 컬러 코딩을 통해 제어될 상기 로봇(10)의 동작에 대한 동작 코딩 정보가 제1 기호 표시부(211a, 212a)에 기호 또는 이미지와 문자로 표시되며, 상기 삽입구(101)의 감지센서로부터 감지되는 하나 이상의 색 영역에 상기 동작 코딩 정보가 포함되는 제1 코딩부(211b, 212b)로 구성된다.

더 나아가, 상기 복수의 동작 제어 카드(211, 212)에는 도 4에 도시된 것 이외에도 상기 로봇(10)을 다른 방향으로 이동시키는 동작 제어 카드, 상기 LED 램프(130)로부터 빛이 조사되도록 하거나 빛의 조사가 종료되도록 하는 동작 제어 카드가 더 구비될 수 있다.

상기 컬러 코딩 종료 카드(213)는 상기 컬러 코딩이 종료되도록 하는 종료 정보가 제1 기호 표시부(213a)에 기호 또는 이미지와 문자로 표시되며, 상기 삽입구(101)의 감지센서로부터 감지되는 하나 이상의 색 영역에 상기 종료 정보가 포함되는 제1 코딩부(213b)로 구성된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 인식 카드의 구성도이다.

도 5를 참조하면, 상기 모션 인식 카드(22)는 상기 3축 가속도 센서(103)의 동작을 제어하기 위한 코딩 정보가 포함되며, 상기 모션 인식 코딩을 위한 모션 인식 시작 및 종료 카드(220) 및 모션 인식 초기화 카드(221)로 구성될 수 있다.

상기 모션 인식 시작 및 종료 카드(220)는 상기 3축 가속도 센서(103)의 동작을 제어하기 위한 모션 인식 코딩이 시작 또는 종료되도록 하는 모션 인식 코딩 정보가 제2 기호 표시부(220a)에 기호 및 문자로 표시되며, 상기 삽입구(101)의 감지센서로부터 감지되는 하나 이상의 색 영역에 상기 모션 인식 코딩 정보가 포함되는 제2 코딩부(220b)로 구성된다.

즉, 본 발명에서의 상기 모션 인식 카드(22)를 이용한 모션 인식 코딩은 상기 감지센서로부터 감지되는 색 영역에 포함된 코딩 정보를 기반으로 상기 3축 가속도 센서(103)를 통해 상기 로봇(10)의 기울기 방향이 감지되도록 하는 프로그래밍을 의미한다.

상기 모션 인식 초기화 카드(221)는 상기 3축 가속도 센서(103)가 감지한 상기 로봇(10)의 기울기 방향에 대한 정보를 리셋시키기 위한 리셋 코딩 정보가 제2 기호 표시부(221a)에 숫자 및 문자로 표시되며, 상기 삽입구(101)의 감지센서로부터 감지되는 하나 이상의 색 영역에 상기 리셋 코딩 정보가 포함되는 제2 코딩부(221b)로 구성된다.

본 발명에서 상기 제2 기호 표시부(221b)에 표시된 숫자는 상기 로봇(10)의 기울기 방향에 대한 정보를 리셋시킨다는 의미의 '0'일 수 있다.

한편, 본 발명에서 상기 로봇(10)의 기울기 방향에 대한 정보를 리셋시키는 과정은 상기 모션 인식 초기화 카드(221)를 상기 삽입구(101)에 삽입하는 것으로 한정되는 것은 아니며, 다른 방식의 과정을 통해 이루어질 수 있다.

구체적인 일 예로, 상기 로봇(10)이 사용자에 의해 회전되어 상기 로봇(10)의 하부가 상측에 위치하고, 상기 로봇(10)의 회전 상태가 3초 이상 유지되는 경우, 상기 3축 가속도 센서(103)는 상기 로봇(10)의 회전 상태에 따른 로봇(10)의 기울기 방향에 정보를 포함하여 동작이 시작된 후로부터 감지한 상기 로봇(10)의 기울기 방향에 대한 정보를 리셋시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러펜의 사용상태도이다.

도 6을 참조하면, 상기 컬러펜(23)은 상기 라인트레이서 센서(102)가 감지할 수 있는 라인을 종이 등에 그리기 위해 구비되며, 상기 컬러펜(23)을 통해 그려지는 라인은 이동 라인(230)과 제어 라인(231)으로 구분된다.

상기 이동 라인(230)은 상기 로봇(10)의 이동경로를 표시하기 위하여 상기 컬러펜(23)에 의해 그려지는 라인이다.

본 발명에서 상기 로봇(10)은 상기 라인트레이서 센서(102)가 감지하는 상기 이동 라인(230)을 따라 상기 이동 라인(230)의 끝단까지 이동하게 되며, 상기 이동 라인(230)의 끝단에 도착하게 되면 이동이 종료될 수 있다.

상기 제어 라인(231)은 상기 이동 라인(230) 상에서 상기 로봇(10)의 동작을 제어하기 위하여 상기 컬러펜(23)에 의해 상기 이동 라인(230)의 일부와 겹쳐지게 그려지는 라인이며, 상기 라인트레이서 센서(102)가 상기 이동 라인(230)과 상기 제어 라인(231)을 감지할 수 있도록 상기 이동 라인(230)과 다른 색상으로 그려지는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 로봇(10)은 상기 라인트레이서 센서(102)가 감지하는 상기 제어 라인(231)을 따라 동작되는데, 상기 제어 라인(231)에 따른 동작은 상기 제어 라인(231) 상에서의 회전일 수 있다.

또한, 상기 로봇(10)은 상기 제어 라인(231) 상에서의 회전 방향에 따라 상기 이동 라인(230)을 따라 이동된 방향의 반대 방향으로 회전되어 상기 이동 라인(230)의 끝단까지 이동하기 전에 상기 이동 라인(230)을 따라 이동되어 이동 시작 지점으로 복귀할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 음악 코딩 카드의 구성도이다.

도 7을 참조하면, 상기 음악 코딩 카드(24)는 상기 마이크/스피커(114)를 통해 출력될 음악의 악보를 제작하기 위한 코딩 정보가 포함되며, 상기 음악 코딩을 위한 악보 제작 시작 및 종료 카드(240) 및 복수의 음악 코딩 카드(241)로 구성될 수 있다.

상기 악보 제작 시작 및 종료 카드(240)는 음악의 악보를 제작하기 위한 음악 코딩이 시작 또는 종료되도록 하는 악보 제작 코딩 정보가 제3 기호 표시부(240a)에 기호 및 문자로 표시되며, 상기 삽입구(101)의 감지센서로부터 감지되는 하나 이상의 색 영역에 상기 악보 제작 코딩 정보가 포함되는 제3 코딩부(240b)로 구성된다.

즉, 본 발명에서의 상기 음악 코딩 카드(24)를 이용한 음악 코딩은 상기 감지센서로부터 감지되는 색 영역에 포함된 코딩 정보를 기반으로 제작된 음악이 상기 마이크/스피커(114)를 통해 출력되도록 하는 프로그래밍을 의미한다.

상기 복수의 음악 코딩 카드(241)는 상기 음악 코딩을 통해 제작될 음악의 악보에 포함될 음계를 설정하기 위한 음계 코딩 정보가 제3 기호 표시부(241a)에 숫자 및 문자로 표시되며, 상기 삽입구(101)의 감지센서로부터 감지되는 하나 이상의 색 영역에 상기 음계 코딩 정보가 포함되는 제3 코딩부(241b)로 구성된다.

본 발명에서 상기 제3 기호 표시부(241a)에는 음계의 높낮이를 기준으로 음계가 낮은 순서부터 숫자 '1'부터 표시될 수 있다. 구체적인 일 예로 상기 제3 기호 표시부(241a)에 표시되는 숫자 및 문자에서 '도(Do)'는 숫자 '1', '레(Re)'는 숫자 '2', '미(Mi)'는 숫자 '3', '파(Fa)'는 숫자 '4', '솔(Sol)'은 숫자 '5', '라(La)'는 숫자 '6', '시(Ti)'는 숫자 '7', 상기 '도'보다 음높이가 높은 '도(Do)'는 숫자 '8'로 표시될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말에 설치된 앱의 구성도이다.

도 8을 참조하면, 상기 단말(30)은 상기 로봇(10)의 동작을 제어하는 컬러 코딩을 위한 컬러 코딩 앱(31), 상기 로봇(10)의 동작을 제어하는 블록 코딩을 위한 블록 코딩 앱(32), 상기 로봇(10)으로부터 출력될 음악을 제작하는 음악 코딩을 위한 음악 코딩 앱(33), 상기 로봇(10)의 이동방향 및 이동속도를 제어하는 이동 코딩을 위한 로봇 이동 코딩 앱(34), 상기 로봇(10)의 이동속도 및 상기 LED 램프(130)로부터 조사되는 빛의 색상을 제어하기 위한 컨트롤러 앱(35)으로 구성되며, 각 앱(31, 32, 33, 34, 35)의 구성은 다음과 같다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 코딩 앱의 사용상태도이다.

도 9를 참조하면, 상기 컬러 코딩 앱(31)은 상기 로봇(10)의 동작을 제어하기 위한 컬러 코딩 카드를 셋팅하여 상기 로봇(10)의 동작을 제어하기 위한 앱이며, 컬러 코딩 카드 데이터베이스(310), 컬러 코딩 영역(311), 로봇 명칭 아이콘(312), 컬러 코딩 시작 아이콘(313), 컬러 코딩 제거 아이콘(314), 블루투스 연결 아이콘(315) 및 홈 아이콘(316)이 포함될 수 있다.

상기 컬러 코딩 카드 데이터베이스(310)는 상기 컬러 코딩 앱(31)을 통해 제어될 상기 로봇(10)의 동작에 대한 컬러 코딩 정보가 포함된 컬러 코딩 카드(310a)가 복수로 정렬(또는 저장)되는데, 상기 컬러 코딩 정보에는 상기 로봇(10)의 이동방향, 회전, 상기 회전을 반복 제어, 상기 LED 램프(130)로부터의 빛 조사, 상기 마이크/스피커(114)로부터 음악이 출력되도록 하는 코딩 정보가 포함될 수 있다.

더 나아가, 상기 컬러 코딩 정보는 상기 컬러 코딩 앱(31) 상에서 컬러 코딩 카드(310a)에 표시된 기호 또는 이미지와 문자의 색상에 대한 정보와 하나 이상의 색 영역을 구성하는 색상에 대한 정보가 포함될 수 있다.

상기 컬러 코딩 영역(311)은 상기 컬러 코딩 카드(310a)에 이벤트 제어신호가 입력될 때, 상기 이벤트 제어신호의 입력 순서대로 상기 컬러 코딩 카드(310a)와 동일하게 컬러 코딩 정보가 포함된 컬러 코딩 카드(311a)가 셋팅된다.

이때, 상기 컬러 코딩 카드(311a)는 상기 컬러 코딩 영역(311) 상에서 빈 영역(311b) 없이 셋팅되는 것이 바람직하며, 상기 빈 영역(311b)이 존재하는 경우 상기 로봇(10)의 동작을 제어하기 위한 컬러 코딩은 이루어지지 않을 수 있다.

상기 로봇 명칭 아이콘(312)은 상기 컬러 코딩 앱(31)의 컬러 코딩을 통해 동작이 제어될 로봇(10)의 명칭이 기재되는데, 상기 단말(30)과 통신되는 로봇(10)이 복수인 경우에 이벤트 제어신호의 입력을 통해 동작이 제어될 로봇(10)의 명칭이 변경될 수 있다.

이때, 상기 로봇 명칭 아이콘(312)을 통해 상기 로봇(10)의 명칭이 변경되는 경우, 상기 컬러 코딩 앱(31)의 컬러 코딩을 통해 동작이 제어될 로봇(10)이 변경될 수 있다.

상기 컬러 코딩 시작 아이콘(313)은 상기 컬러 코딩 영역(311)에 상기 컬러 코딩 카드(311a)의 셋팅이 완료된 후, 이벤트 제어신호가 입력될 때 상기 컬러 코딩 카드(311a)에 포함된 컬러 코딩 정보의 순서에 따라 상기 로봇(10)의 동작을 제어하기 위한 컬러 코딩이 이루어지도록 한다.

또한, 상기 컬러 코딩 시작 아이콘(313)은 상기 블루투스 연결 아이콘(315)에 입력되는 이벤트 제어신호에 따라 상기 컬러 코딩 앱(31)이 설치된 단말(30)과 상기 로봇 명칭 아이콘(312)에 기재된 로봇(10)의 통신이 이루어질 때 활성화될 수 있다.

즉, 본 발명에서 상기 컬러 코딩 앱(31)에 의한 컬러 코딩은 상기 로봇(10)과 상기 단말(30)이 통신될 때 이루어질 수 있다.

그리고 본 발명에서 상기 컬러 코딩 앱(31)은 상기 컬러 코딩 앱(31)에 의한 컬러 코딩이 이루어지도록, 상기 컬러 코딩 카드(311a)에 포함된 컬러 코딩 정보를 검출하는 알고리즘이 구성되고, 상기 알고리즘은 상기 컬러 코딩 카드(311a)에 표시된 기호 또는 이미지와 문자의 색상과 색 영역의 색상으로부터 컬러 코딩 정보를 검출할 수 있다.

상기 컬러 코딩 제거 아이콘(314)은 이벤트 제어신호가 입력될 때 상기 컬러 코딩 영역(311)에 셋팅된 컬러 코딩 카드(311a)를 제거하여 상기 컬러 코딩에 의한 상기 로봇(10)의 동작 제어가 종료되도록 한다.

또한, 상기 컬러 코딩 제거 아이콘(314)은 적어도 하나의 컬러 코딩 카드(311a)가 상기 컬러 코딩 영역(311)에 셋팅될 때 활성화되어 이벤트 제어신호의 입력이 가능토록 하고, 상기 컬러 코딩 영역(311)이 모두 빈 영역(311b)일 때는 비활성화된다.

그리고 상기 컬러 코딩 카드(311a)는 상기 컬러 코딩 제거 아이콘(314)을 통해 상기 컬러 코딩 영역(311)으로부터 제거될 때 상기 컬러 코딩 영역(311) 상에서 전부 제거되나, 개별적으로 입력되는 이벤트 제어신호에 따라 상기 컬러 코딩 영역(311) 상에서 부분적으로 제거될 수 있다.

상기 블루투스 연결 아이콘(315)은 이벤트 제어신호가 입력될 때 상기 컬러 코딩 앱(31)이 설치된 단말(30)과 상기 로봇 명칭 아이콘(312)에 명칭이 기재된 로봇(10)의 통신을 시도한다.

상기 홈 아이콘(316)은 이벤트 제어신호가 입력될 때 상기 컬러 코딩 앱(31)이 종료되도록 하고, 상기 단말(30)의 디스플레이 상에서 상기 컬러 코딩 앱(31)을 실행하기 위한 대기화면이 출력되도록 한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 블록 코딩 앱의 사용상태도이다.

도 10을 참조하면, 상기 블록 코딩 앱(32)은 상기 로봇(10)의 동작을 제어하기 위한 로봇 동작 제어블록을 셋팅하여 상기 로봇(10)의 동작을 제어하기 위한 앱이며, 로봇 동작 제어블록(320), 동작 시간 블록(321), LED 색상 제어블록(322) 및 블록 코딩 제거 아이콘(323)이 포함될 수 있다.

상기 로봇 동작 제어블록(320)은 이벤트 제어신호의 입력에 따라 상기 블록 코딩 앱(32) 상에서 적층되는 복수의 블록으로 구성되고, 상기 복수의 블록에는 블록 코딩 정보가 각각 포함된다.

또한, 상기 로봇 동작 제어블록(320)은 상기 복수의 블록 중 최상측의 블록에 포함된 블록 코딩 정보로부터 최하측의 블록에 포함된 블록 코딩 정보의 순서대로 블록 코딩이 이루어지도록 한다.

본 발명에서 상기 블록 코딩 정보에는 상기 로봇(10)의 이동방향, 회전, 상기 회전을 반복 제어, 상기 LED 램프(130)로부터의 빛 조사, 상기 마이크/스피커(114)로부터 음악이 출력되도록 하는 코딩 정보가 포함될 수 있다.

상기 동작 시간 블록(321)은 이벤트 제어신호가 입력될 때 상기 블록 코딩 앱(32) 상에서 상기 로봇 동작 제어블록(320)과 결합되며, 상기 로봇 동작 제어 블록(320)에 의한 블록 코딩이 반복되는 시간(횟수)을 설정한다.

상기 LED 색상 제어블록(322)은 이벤트 제어신호가 입력될 때 상기 블록 코딩 앱(32) 상에서 상기 동작 시간 블록(321)과 결합되며, 상기 블록 코딩이 이루어지는동안 상기 LED 램프(130)로부터 조사되는 빛의 색상을 하나 이상의 색상으로 설정한다.

상기 블록 코딩 제거 아이콘(323)은 이벤트 제어신호가 입력될 때 상기 블록 코딩 앱(32) 상에서 상기 로봇 동작 제어블록(320), 동작 시간 블록(321) 및 LED 색상 제어블록(322)을 제거하여 상기 블록 코딩에 의한 상기 로봇(10)의 동작 제어가 종료되도록 한다.

또한, 상기 블록 코딩 제거 아이콘(323)은 상기 로봇 동작 제어블록(320), 동작 시간 블록(321) 및 LED 색상 제어블록(322) 중 적어도 하나가 상기 블록 코딩 앱(32) 상에 셋팅될 때 활성화되어 이벤트 제어신호의 입력이 가능토록 하고, 상기 블록 코딩 앱(32) 상에 상기 로봇 동작 제어블록(320), 동작 시간 블록(321) 및 LED 색상 제어블록(322)이 미구성될 때는 비활성화된다.

상기 블록 코딩 앱(32)에는 도면에 미도시되었으나, 이벤트 제어신호가 입력될 때 상기 블록 코딩 앱(32)이 종료되도록 하고, 상기 단말(30)의 디스플레이 상에서 상기 블록 코딩 앱(32)을 실행하기 위한 대기화면이 출력되도록 하는 홈 아이콘이 포함될 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 음악 코딩 앱의 사용상태도이다.

도 11을 참조하면, 상기 음악 코딩 앱(33)은 음악 코딩 정보가 포함된 음악 코딩 카드를 셋팅하여 상기 마이크/스피커(114)로부터 출력될 음악의 악보를 제작하기 위한 앱이며, 음악 코딩 카드 데이터베이스(330), 악보 제작 영역(331), 로봇 명칭 아이콘(332), 음악 코딩 시작 아이콘(333), 음악 코딩 제거 아이콘(334), 블루투스 연결 아이콘(335) 및 음악 빠르기 조절 아이콘(336)이 포함될 수 있다.

상기 음악 코딩 카드 데이터베이스(330)는 음악 코딩 정보가 포함된 음악 코딩 카드(330a)가 복수로 정렬(또는 저장)되는데, 상기 음악 코딩 정보에는 '도', '레', '미', '파', '솔', '라', '시', '도'의 음계가 상기 마이크/스피커(114)로부터 출력되도록 하는 코딩 정보가 포함될 수 있다.

더 나아가, 상기 음악 코딩 정보는 상기 음악 코딩 앱(33) 상에서 표시된 상기 음악 코딩 카드(330a)의 색상에 대한 정보와 상기 음악 코딩 카드(330a)에 표시된 음계를 의미하는 기호 및 문자에 대한 정보가 포함될 수 있다.

상기 악보 제작 영역(331)은 상기 음악 코딩 카드(330a)에 이벤트 제어신호가 입력될 때 상기 이벤트 제어신호의 입력 순서대로 상기 음악 코딩 카드(330a)와 동일하게 음악 코딩 정보가 포함된 음악 코딩 카드(331a)가 셋팅된다.

이때, 상기 음악 코딩 카드(331a)는 상기 악보 제작 영역(331) 상에서 빈 영역(331b) 없이 셋팅되는 것이 바람직하며, 상기 빈 영역(331b)이 존재하는 경우 상기 음악의 악보를 제작하기 위한 음악 코딩이 이루어지지 않을 수 있다.

상기 로봇 명칭 아이콘(332)은 상기 음악 코딩 앱(33)의 음악 코딩을 통해 음악을 출력할 로봇(10)의 명칭이 기재되는데, 상기 단말(30)과 통신되는 로봇(10)이 복수인 경우에 이벤트 제어신호의 입력을 통해 동작이 제어될 로봇(10)의 명칭이 변경될 수 있다.

이때, 상기 로봇 명칭 아이콘(332)을 통해 상기 로봇(10)의 명칭이 변경되는 경우, 상기 음악 코딩 앱(33)의 음악 코딩을 통해 음악을 출력할 로봇(10)이 변경될 수 있다.

상기 음악 코딩 시작 아이콘(333)은 상기 악보 제작 영역(331)에 상기 음악 코딩 카드(331a)의 셋팅이 완료된 후, 이벤트 제어신호가 입력될 때 상기 음악 코딩 카드(331a)에 포함된 음악 코딩 정보의 순서에 따라 상기 로봇(10)으로부터 출력될 음악을 제작하기 위한 음악 코딩이 이루어지도록 한다.

또한, 상기 음악 코딩 시작 아이콘(333)은 상기 블루투스 연결 아이콘(335)에 입력되는 이벤트 제어신호에 따라 상기 음악 코딩 앱(33)이 설치된 단말(30)과 상기 로봇 명칭 아이콘(332)에 기재된 로봇(10)의 통신이 이루어질 때 활성화될 수 있다.

즉, 본 발명에서 상기 음악 코딩 앱(33)에 의한 음악 코딩은 상기 로봇(10)과 상기 단말(30)이 통신될 때 이루어질 수 있다.

더 나아가, 본 발명에서 상기 음악 코딩 앱(33)은 상기 음악 코딩 앱(33)에 의한 음악 코딩이 이루어지도록, 상기 음악 코딩 카드(331a)에 포함된 음악 코딩 정보를 검출하는 알고리즘이 구성되고, 상기 알고리즘은 상기 음악 코딩 카드(331a)의 색상과 상기 음악 코딩 카드(331a)에 표시된 기호 및 문자의 형태를 통해 음악 코딩 정보를 검출할 수 있다.

상기 음악 코딩 제거 아이콘(334)은 이벤트 제어신호가 입력될 때 상기 악보 제작 영역(331)에 셋팅된 음악 코딩 카드(331a)를 제거하여 상기 로봇(10)으로부터 상기 음악 코딩에 의한 음악의 출력이 종료되도록 한다.

더 나아가, 상기 음악 코딩 제거 아이콘(334)은 적어도 하나의 음악 코딩 카드(331a)가 상기 악보 제작 영역(331)에 셋팅될 때 활성화되어 이벤트 제어신호의 입력이 가능토록 하고, 상기 악보 제작 영역(331)이 모두 빈 영역(331b)일 때는 비 활성화된다.

그리고 상기 음악 코딩 카드(331a)는 상기 음악 코딩 제거 아이콘(334)을 통해 상기 악보 제작 영역(331)으로부터 제거될 때 상기 악보 제작 영역(331) 상에서 전부 제거되나, 개별적으로 입력되는 이벤트 제어신호에 따라 상기 악보 제작 영역(331) 상에서 부분적으로 제거될 수 있다.

상기 블루투스 연결 아이콘(335)은 이벤트 제어신호가 입력될 때 상기 음악 코딩 앱(33)이 설치된 단말(30)과 상기 로봇 명칭 아이콘(332)에 명칭이 기재된 로봇(10)의 통신을 시도한다.

상기 음악 빠르기 조절 아이콘(336)은 이벤트 제어신호가 입력될 때 상기 음악 코딩 앱(33)을 통해 제작될 음악의 빠르기를 설정할 수 있다.

상기 음악 코딩 앱(33)에는 도면에 미도시되었으나, 이벤트 제어신호가 입력될 때 상기 음악 코딩 앱(32)이 종료되도록 하고, 상기 단말(30)의 디스플레이 상에서 상기 음악 코딩 앱(33)을 실행하기 위한 대기화면이 출력되도록 하는 홈 아이콘이 포함될 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 이동 코딩 앱의 사용상태도이다.

도 12를 참조하면, 상기 로봇 이동 코딩 앱(34)은 상기 로봇(10)의 이동방향 및 이동속도를 제어하기 위한 앱이며, 로봇 이동 아이콘 데이터베이스(340), 로봇 이동 좌표 영역(341), 로봇 명칭 아이콘(342), 이동 코딩 시작 아이콘(343), 이동 코딩 제거 아이콘(344) 및 블루투스 연결 아이콘(345)이 포함될 수 있다.

상기 로봇 이동 아이콘 데이터베이스(340)는 상기 로봇 이동 아이콘(340a)이 복수로 정렬(또는 저장)되는데, 상기 복수의 로봇 이동 아이콘(340a)에는 상기 로봇(10)의 이동방향을 전, 후, 좌, 우의 이동방향에 대한 기호로 표시하고, 상기 로봇(10)의 이동속도를 1배속, 2배속의 기호로 표시하는 이동 코딩 정보가 포함될 수 있다.

상기 로봇 이동 좌표 영역(341)은 상기 로봇 이동 아이콘(340a)에 이벤트 제어신호가 입력된 상태로 좌표 상으로 드래그될 때, 상기 로봇 이동 아이콘(340a)과 동일한 로봇 이동 아이콘(341a)이 상기 좌표에 셋팅된다.

상기 로봇 명칭 아이콘(342)은 상기 로봇 이동 코딩 앱(34)의 이동 코딩을 통해 이동이 제어될 로봇(10)의 명칭이 기재되는데, 상기 단말(30)과 통신되는 로봇(10)이 복수인 경우에 이벤트 제어신호의 입력을 통해 동작이 제어될 로봇(10)의 명칭이 변경될 수 있다.

이때, 상기 로봇 명칭 아이콘(342)을 통해 상기 로봇(10)의 명칭이 변경되는 경우, 상기 로봇 이동 코딩 앱(34)의 이동 코딩을 통해 이동이 제어될 로봇(10)이 변경될 수 있다.

상기 이동 코딩 시작 아이콘(343)은 상기 로봇 이동 좌표 영역(341)의 좌표 상에 상기 로봇 이동 아이콘(341a)의 셋팅이 완료된 후, 이벤트 제어신호가 입력될 때 상기 로봇 이동 아이콘(341a)에 포함된 이동 코딩 정보의 순서에 따라 상기 로봇(10)의 이동방향 및 이동속도를 제어하기 위한 이동 코딩이 이루어지도록 한다.

또한, 상기 이동 코딩 시작 아이콘(343)은 상기 블루투스 연결 아이콘(345)에 입력되는 이벤트 제어신호에 따라 상기 로봇 이동 코딩 앱(34)이 설치된 단말(30)과 상기 로봇 명칭 아이콘(342)에 기재된 로봇(10)의 통신이 이루어질 때 활성화될 수 있다.

즉, 본 발명에서 상기 로봇 이동 코딩 앱(34)에 의한 이동 코딩은 상기 로봇(10)과 상기 단말(30)이 통신될 때 이루어질 수 있다.

더 나아가, 본 발명에서 상기 로봇 이동 코딩 앱(34)은 상기 로봇 이동 코딩 앱(34)에 의한 이동 코딩이 이루어지도록, 상기 로봇 이동 아이콘(341a)에 포함된 이동 코딩 정보를 검출하는 알고리즘이 구성되고, 상기 알고리즘은 상기 로봇 이동 아이콘(341a)에 표시된 기호를 통해 이동 코딩 정보를 검출할 수 있다.

상기 이동 코딩 제거 아이콘(344)은 이벤트 제어신호가 입력될 때 상기 로봇 이동 좌표 영역(341)의 좌표 상에 셋팅된 로봇 이동 아이콘(341a)을 제거하여 상기 로봇(10)의 이동 코딩이 종료되도록 한다.

더 나아가, 상기 이동 코딩 제거 아이콘(344)은 적어도 하나의 로봇 이동 아이콘(341a)이 상기 로봇 이동 좌표 영역(341)의 좌표 상에 셋팅될 때 활성화되어 이벤트 제어신호의 입력이 가능토록 하고, 적어도 하나의 상기 로봇 이동 아이콘(341a)이 상기 로봇 이동 좌표 영역(341)의 좌표 상에 셋팅되지 않을 때는 비활성화된다.

그리고 상기 로봇 이동 아이콘(341a)은 상기 이동 제거 아이콘(344)을 통해 상기 로봇 이동 좌표 영역(341)에서 제거될 때 상기 로봇 이동 좌표 영역(341)의 좌표 상에서 전부 제거되나, 개별적으로 1초 이내에 빠르게 두 번 입력되는 이벤트 제어신호에 따라 상기 로봇 이동 좌표 영역(341)의 좌표 상에서 부분적으로 제거될 수 있다.

상기 블루투스 연결 아이콘(345)은 이벤트 제어신호가 입력될 때 상기 로봇 이동 코딩 앱(34)이 설치된 단말(30)과 상기 로봇 명칭 아이콘(342)에 명칭이 기재된 로봇(10)의 통신을 시도한다.

상기 로봇 이동 코딩 앱(34)에는 도면에 미도시되었으나, 이벤트 제어신호가 입력될 때 상기 로봇 이동 코딩 앱(34)이 종료되도록 하고, 상기 단말(30)의 디스플레이 상에서 상기 로봇 이동 코딩 앱(34)을 실행하기 위한 대기화면이 출력되도록 하는 홈 아이콘이 포함될 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤러 앱의 사용상태도이다.

도 13을 참조하면,상기 컨트롤러 앱(35)은 상기 로봇(10)의 이동방향, 이동속도 및 상기 LED 램프(130)로부터 조사되는 빛의 색상을 제어하기 위한 앱이며, 제어 방식 설정 아이콘(350), 컨트롤러(351), 로봇 명칭 아이콘(352), 이동속도 제어 아이콘(353), LED 색상 제어 아이콘(354) 및 블루투스 연결 아이콘(355)이 포함될 수 있다.

상기 제어 방식 설정 아이콘(350)은 이벤트 제어신호가 입력될 때 버튼(351a), 조이스틱(351b), 상기 로봇(10)의 기울기 방향 중 적어도 하나로 상기 로봇(10)의 이동을 제어하는 방식을 설정한다.

상기 컨트롤러(351)는 상기 컨트롤러 앱(35) 상에서 이벤트 제어신호의 입력이 가능한 버튼(351a)과 조이스틱(351b)이 포함된다.

상기 버튼(351a) 또는 조이스틱(351b)은 상기 제어 방식 설정 아이콘(350)을 통해 상기 로봇(10)의 이동을 제어하는 방식으로 설정될 때 활성화되어 이벤트 제어신호가 입력될 수 있고, 상기 이벤트 제어신호의 입력에 따라 상기 단말(30)과 통신되는 로봇(10)의 이동방향을 제어할 수 있다.

상기 로봇 명칭 아이콘(352)은 상기 컨트롤러 앱(35)을 통해 동작이 제어될 로봇(10)의 명칭이 기재되는데, 상기 단말(30)과 통신되는 로봇(10)이 복수인 경우에 이벤트 제어신호의 입력을 통해 동작이 제어될 로봇(10)의 명칭이 변경될 수 있다.

이때, 상기 로봇 명칭 아이콘(352)을 통해 상기 로봇(10)의 명칭이 변경되는 경우, 상기 컨트롤러 앱(35)을 통해 동작이 제어될 로봇(10)이 변경될 수 있다.

상기 이동속도 제어 아이콘(353)은 이벤트 제어신호가 입력될 때, 상기 로봇(10)의 속도가 복수의 단계에 따라 제어되도록 하며, 상기 복수의 단계는 제1 단계(Slow), 상기 제1 단계보다 상대적으로 빠른 제2 단계(Medium), 상기 제2 단계보다 상대적으로 빠른 제3 단계(Fast)로 나누어질 수 있다.

상기 LED 색상 제어 아이콘(354)은 이벤트 제어신호가 입력될 때 상기 LED 램프(130)로부터 조사되는 빛의 색상이 제어되도록 하며, 제어하는 빛의 색상은 상기 LED 램프(130)가 조사할 수 있는 빛의 색상이 모두 포함되는 것이 바람직하다.

상기 블루투스 연결 아이콘(355)은 이벤트 제어신호가 입력될 때 상기 컨트롤러 앱(35)이 설치된 단말(30)과 상기 로봇 명칭 아이콘(352)에 명칭이 기재된 로봇(10)의 통신을 시도한다.

상기 컨트롤러 앱(35)에는 도면에 미도시되었으나, 이벤트 제어신호가 입력될 때 상기 컨트롤러 앱(35)이 종료되도록 하고, 상기 단말(30)의 디스플레이 상에서 상기 컨트롤러 앱(35)을 실행하기 위한 대기화면이 출력되도록 하는 홈 아이콘이 포함될 수 있다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 사용상태도이다.

도 14를 참조하면, 상기 로봇(10)은 3D 프린터로부터 출력된 출력물(40)과 연결된 상태로 상기 코딩 장비(20) 또는 단말(30)을 통해 동작이 제어될 수 있다.

본 발명에서 상기 출력물(40)은 3D 프린터로부터 출력된 3차원의 출력물 뿐만 아니라, 종이로 인쇄된 도안을 통해 외형이 꾸며지는 것이 가능하여 사용자에게 다양한 형태의 로봇(10)을 제공할 수 있다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 컬러 코딩의 과정을 나타내는 흐름도이다.

도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 코딩 교육 시스템을 이용한 컬러 코딩의 과정(S10)에서는 컬러 코딩 앱 실행단계(S11), 페어링단계(S12), 컬러 코딩 삽입단계(S13), 컬러 코딩 카드 설정단계(S14), 로봇 이동 시작단계(S15), 로봇 이동 종료단계(S16) 및 컬러 코딩 앱 종료단계(S17)가 포함될 수 있다.

먼저, 사용자는 단말(30)에 설치된 컬러 코딩 앱(31)을 실행하고(S11), 상기 단말(30)에 접속된 블루투스 기기(150)를 통해 로봇(10)과 상기 단말(30)의 통신을 시도할 수 있다(S12).

이때 만약, 상기 로봇(10)과 상기 단말(30)의 통신이 이루어지지 않는 경우(S12-NO), 사용자는 상기 로봇(10)의 삽입구(101)에 컬러 코딩 카드(21)를 삽입할 수 있다(S13).

이와 달리 만약, 상기 로봇(10)과 상기 단말(30)의 통신이 이루어지는 경우(S12-YES), 상기 컬러 코딩 앱(31)을 통해 컬러 코딩 정보가 포함된 컬러 코딩 카드(311a)를 셋팅할 수 있다(S14).

상기 컬러 코딩 카드(21)의 삽입 또는 상기 컬러 코딩 카드(311a)의 셋팅이 완료된 후, 상기 로봇(10)은 상기 컬러 코딩 카드(21)에 포함된 코딩 정보 또는 상기 컬러 코딩 카드(311a)로부터 검출된 컬러 코딩 정보에 따라 제어되어 동작이 시작될 수 있다(S15).

그 후, 상기 로봇(10)은 상기 코딩 정보 또는 컬러 코딩 정보에 따른 동작이 종료될 수 있다(S16).

그 후, 사용자는 상기 컬러 코딩 앱(31)의 실행을 종료할 수 있다(S17).

이때, 상기 컬러 코딩 앱(31)은 상기 로봇(10)의 동작이 종료된 단계(S16) 후에 종료되는 것으로 한정하는 것은 아니며, 로봇(10)과 상기 단말(30)의 통신이 이루어지지 않는 단계(S12-NO)에서 사용자에 의해 종료될 수 있다.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 모션 인식 과정을 나타내는 흐름도이다.

도 16을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 코딩 교육 시스템을 이용한 모션 인식 과정(S20)에서는 모션 인식 카드 삽입단계(S21, S23), 로봇 기울임단계(S22), 로봇 기울임 종료단계(S24), 로봇 이동 시작단계(S25), 로봇 이동 종료단계(S26) 및 모션 인식 초기화단계(S27)가 포함될 수 있다.

먼저, 로봇(10)의 삽입구(101)에 구비된 감지센서는 모션 인식 시작 및 종료 카드(220)가 상기 삽입구(101)에 삽입되는지 감지할 수 있다(S21).

이때 만약, 상기 모션 인식 시작 및 종료 카드(220)가 사용자에 의해 상기 삽입구(101)에 삽입되는 경우(S21-YES), 상기 로봇(10)은 모션 인식 코딩에 의해 3축 가속도 센서(103)가 동작되며, 상기 3축 가속도 센서(103)는 상기 로봇(10)의 기울기 방향을 감지할 수 있다(S22).

그 후, 상기 감지센서는 상기 모션 인식 시작 및 종료 카드(220)가 재차 상기 삽입구(101)에 삽입되는지 감지할 수 있다(S23).

이때 만약, 상기 모션 인식 시작 및 종료 카드(220)가 사용자에 의해 상기 삽입구(101)에 재차 삽입되는 경우(S23-YES), 상기 로봇(10)은 상기 모션 인식 코딩이 종료될 수 있다(S24).

그 후, 상기 로봇(10)은 상기 모션 인식 코딩동안 상기 3축 가속도 센서(103)가 감지한 기울기 방향의 순서와 동일한 순서의 이동방향을 따라 이동이 시작될 수 있다(S25).

그 후, 상기 로봇(10)은 상기 3축 가속도 센서(103)가 감지한 기울기 방향에 따른 이동방향으로의 이동이 종료될 수 있다(S26).

그 후, 사용자는 상기 삽입구(101)에 모션 인식 초기화 카드(221)를 삽입하여 상기 3축 가속도 센서(103)가 감지한 상기 로봇(10)의 기울기 방향에 대한 정보를 리셋시킬 수 있다(S27).

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 라인트레이서 과정을 나타내는 흐름도이다.

도 17을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 코딩 교육 시스템을 이용한 라인트레이서 과정(S30)에서는 이동 라인 생성단계(S31), 제어 라인 생성단계(S32), 로봇 이동단계(S33, S34, S36) 및 로봇 제어단계(S35)가 포함될 수 있다.

먼저, 사용자는 컬러펜(23)을 통해 로봇(10)의 이동 경로를 표시하는 이동 라인(230)을 그리는 것을 선택할 수 있다(S31).

이때 만약, 상기 이동 라인(230)이 생성되는 경우(S31-YES), 사용자는 상기 컬러펜(23)을 통해 상기 이동 라인(230) 상에 제어 라인(231)을 그리는 것을 선택할 수 있다(S32).

이때 만약, 상기 제어 라인(231)이 생성되지 않는 경우(S32-NO), 상기 로봇(10)은 라인트레이서 센서(102)가 감지하는 상기 이동 라인(230)을 따라 상기 이동 라인(230)의 끝단까지 이동될 수 있다(S33).

이와 달리 만약, 상기 제어 라인(231)이 생성되는 경우(S32-YES), 상기 로봇(10)은 상기 라인트레이서 센서(102)가 감지하는 상기 이동 라인(230)을 따라 상기 제어 라인(231)까지 이동될 수 있다(S34).

그 후, 상기 로봇(10)은 상기 라인트레이서 센서(102)가 감지하는 상기 제어 라인(231)에 따라 동작이 제어될 수 있고(S35), 동작의 제어가 완료되면 상기 이동 라인(230)의 끝단까지 이동될 수 있다(S36).

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 음악 코딩의 과정을 나타내는 흐름도이다.

도 18을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 코딩 교육 시스템을 이용한 음악 코딩 과정(S40)에서는 음악 코딩 앱 실행단계(S41), 페어링단계(S42), 음악 코딩 카드 삽입단계(S43), 음악 코딩 카드 설정단계(S44), 음악 출력 시작단계(S45), 음악 출력 종료단계(S46) 및 음악 코딩 앱 종료단계(S47)가 포함될 수 있다.

먼저, 사용자는 사용자는 단말(30)에 설치된 음악 코딩 앱(33)을 실행하고(S41), 상기 단말(30)에 접속된 블루투스 기기(150)를 통해 로봇(10)과 상기 단말(30)의 통신을 시도할 수 있다(S42).

이때 만약, 상기 로봇(10)과 상기 단말(30)의 통신이 이루어지지 않는 경우(S42-NO), 사용자는 상기 로봇(10)의 삽입구(101)에 음악 코딩 카드(24)를 삽입할 수 있다(S43).

이와 달리 만약, 상기 로봇(10)과 상기 단말(30)의 통신이 이루어지는 경우(S42-YES), 상기 음악 코딩 앱(33)을 통해 음악 코딩 정보가 포함된 음악 코딩 카드(331a)를 셋팅할 수 있다(S44).

상기 음악 코딩 카드(24)의 삽입 또는 상기 음악 코딩 카드(331a)의 셋팅이 완료된 후, 상기 로봇(10)은 상기 음악 코딩 카드(24)에 포함된 코딩 정보 또는 상기 음악 코딩 카드(331a)로부터 검출된 음악 코딩 정보에 따라 제어되어 음악의 출력을 시작할 수 있다(S45).

그 후, 상기 로봇(10)은 상기 코딩 정보 또는 음악 코딩 정보에 따른 음악의 출력이 종료될 수 있다(S46).

그 후, 사용자는 상기 음악 코딩 앱(33)의 실행을 종료할 수 있다(S47).

이때, 상기 음악 코딩 앱(33)은 상기 음악의 출력이 종료된 단계(S46)에 후에 종료되는 것으로 한정하는 것은 아니며, 로봇(10)과 상기 단말(30)의 통신이 이루어지지 않는 단계(S42-NO)에서 사용자에 의해 종료될 수 있다.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 블록 코딩의 과정을 나타내는 흐름도이다.

도 19를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 이용한 코딩 교육 시스템을 이용한 블록 코딩 과정(S50)에서는 블록 코딩 앱 실행단계(S51), 페어링단계(S52), 블록 설정단계(S53), 로봇 제어 시작단계(S54), 로봇 제어 종료단계(S55) 및 블록 코딩 앱 종료단계(S56)가 포함될 수 있다.

먼저, 사용자는 단말(30)에 설치된 블록 코딩 앱(32)을 실행하고(S51), 상기 단말(30)에 접속된 블루투스 기기(150)를 통해 로봇(10)과 상기 단말(30)의 통신을 시도할 수 있다(S52).

이때 만약, 상기 로봇(10)과 상기 단말(30)의 통신이 이루어지는 경우(S52-YES), 사용자는 상기 블록 코딩 앱(32) 상에서 상기 로봇(10)의 동작을 제어할 로봇 동작 제어블록(320), 동작 시간 블록(321) 및 LED 색상 제어블록(322)을 설정할 수 있다(S53).

그 후, 상기 로봇(10)은 상기 블록 코딩 앱(32)을 통해 설정된 로봇 동작 제어블록(320)에 포함된 블록 코딩 정보, 동작 시간 블록(321)에 포함된 블록 코딩이 반복되는 시간 및 LED 색상 제어블록(322)에 포함된 LED 램프(130)로부터 조사되는 빛의 색상에 대한 정보를 통해 동작이 제어될 수 있다(S54).

그 후, 상기 로봇(10)은 상기 로봇 동작 제어블록(320), 동작 시간 블록(321) 및 LED 색상 제어블록(322)에 따른 동작의 제어가 종료될 수 있다(S55).

그 후, 사용자는 상기 블록 코딩 앱(32)의 실행을 종료할 수 있다(S56).

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 기술적 사상 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

10: 로봇, 20: 코딩 장비,
21: 컬러 코딩 카드, 22: 모션 인식 카드,
23: 컬러펜, 24: 음악 코딩 카드,
30: 단말, 31: 컬러 코딩 앱,
32: 블록 코딩 앱, 33: 음악 코딩 앱,
34: 로봇 이동 코딩 앱, 35: 컨트롤러 앱,
40: 출력물, 100: 전면,
110: 후면, 101: 삽입구,
102: 라인트레이서 센서, 103: 3축 가속도 센서,
104: 근접거리 센서, 111: 전원 스위치,
12: 충전 포트, 113: 표시등,
114: 마이크/스피커, 120: 휠,
130: LED 램프, 140: I2C 센서 포트,
150: 블루투스 기기, 210: 컬러 코딩 시작 카드,
211, 212: 동작 제어 카드, 213: 컬러 코딩 종료 카드,
220: 모션 인식 시작 및 종료 카드, 221: 모션 인식 초기화 카드,
230: 이동 라인, 231: 제어 라인,
240: 악보 제작 시작 및 종료 카드, 241: 음악 코딩 카드,
310: 컬러 코딩 카드 데이터베이스, 311: 컬러 코딩 영역,
312: 로봇 명칭 아이콘, 313: 컬러 코딩 시작 아이콘,
314: 컬러 코딩 제거 아이콘, 315: 블루투스 연결 아이콘,
316: 홈 아이콘, 320: 로봇 동작 제어블록,
321: 동작 시간 블록, 322: LED 색상 제어블록,
323: 블록 코딩 제거 아이콘, 330: 음악 코딩 카드 데이터베이스,
331: 악보 제작 영역, 332: 로봇 명칭 아이콘,
333: 음악 코딩 시작 아이콘, 334: 음악 코딩 제거 아이콘,
335: 블루투스 연결 아이콘, 336: 음악 빠르기 조절 아이콘,
340: 로봇 이동 아이콘 데이터베이스, 341: 로봇 이동 좌표,
342: 로봇 명칭 아이콘, 343: 이동 코딩 시작 아이콘,
344: 이동 코딩 제거 아이콘, 345: 블루투스 연결 아이콘,
350: 제어 방식 설정 아이콘, 351: 컨트롤러,
352: 로봇 명칭 아이콘, 353: 이동속도 제어 아이콘,
354: LED 색상 제어 아이콘, 355: 블루투스 연결 아이콘.

Claims (1)

1. 로봇;
   상기 로봇의 이동, 상기 로봇의 기울기 방향 감지, 상기 로봇으로부터 음악이 출력되도록 하는 코딩을 위한 코딩 정보가 포함된 코딩 장비; 및
   상기 로봇에 장착되는 블루투스 기기를 통해 상기 로봇과의 통신이 이루어질 때 상기 코딩이 이루어지도록 하기 위한 앱과, 상기 로봇의 이동속도 및 상기 로봇의 LED 램프로부터 조사되는 빛의 색상을 제어하기 위한 앱이 설치된 단말;을 포함하고,
   상기 로봇은,
   로봇 본체;
   상기 코딩 장비가 상기 로봇 본체의 전면에 삽입되도록 하며, 상기 코딩 장비가 삽입될 때 상기 코딩 정보를 감지하는 감지센서가 설치된 삽입구;
   상기 로봇 본체의 전면 하부에 구비되는 라인트레이서 센서;
   상기 로봇의 기울기 방향을 감지하기 위하여 상기 로봇 본체에 구비되는 3축 가속도 센서;
   상기 로봇의 이동을 방해하는 장애물을 감지하기 위하여 상기 로봇의 전면에 구비되는 근접거리 센서;
   상기 로봇 본체의 후면에 구비되며, 상기 코딩에 따라 제작된 음악을 출력하는 마이크/스피커;
   상기 로봇 본체의 상측에 결합되며, 상기 코딩에 따라 상기 로봇이 동작하는동안 빛을 조사하는 상기 LED 램프; 및
   상기 LED 램프의 상부에 형성되며, 상기 로봇이 상기 단말에 포함된 복수 개의 기기와 통신되도록 하는 I2C 센서가 접속 가능한 I2C 센서 포트;를 포함하고,
   
   상기 코딩 장비는,
   상기 로봇의 동작을 제어하기 위한 코딩 정보가 포함된 컬러 코딩 카드;
   상기 3축 가속도 센서의 동작을 제어하기 위한 코딩 정보가 포함된 모션 인식 카드;
   상기 라인트레이서 센서가 감지할 라인을 그리기 위한 컬러펜; 및
   상기 음악의 악보를 제작하기 위한 코딩 정보가 포함된 음악 코딩 카드;를 포함하며,
   
   상기 음악 코딩 카드는,
   상기 악보를 제작하기 위한 음악 코딩이 시작 또는 종료되도록 하는 악보 제작 코딩 정보가 포함된 악보 제작 시작 및 종료 카드; 및
   상기 음악 코딩을 통해 상기 악보에 포함될 음계를 설정하기 위한 음계 코딩 정보가 포함된 복수의 음악 코딩 카드;를 포함하며,
   
   상기 음악 코딩 카드는,
   상기 감지센서로부터 감지되는 하나 이상의 색 영역으로 이루어지며, 상기 악보 제작 코딩 정보 또는 음계 코딩 정보가 상기 색 영역에 포함되는 제3 코딩부; 및
   상기 제3 코딩부의 색 영역에 포함된 상기 악보 제작 코딩 정보 또는 음계 코딩 정보를 기호 및 문자나 숫자 및 문자로 표시한 제3 기호 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇을 이용한 코딩 교육 시스템.

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