KR102441285B1 - Lvc 환경의 재난 대응 로봇에 대한 훈련생 훈련 및 평가 시스템 - Google Patents

Lvc 환경의 재난 대응 로봇에 대한 훈련생 훈련 및 평가 시스템 Download PDF

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Abstract

LVC 환경의 재난 대응 로봇에 대한 훈련생 훈련 및 평가 시스템가 개시되어 있다. 본 발명은, 재난 대응 로봇의 훈련생 테스트를 위한 재난 현장 가상 맵이 저장된 재난 현장 맵 저장 모듈; 재난 대응 임무(disaster response mission)가 저장된 재난 대응 임무 모듈; 재난 환경을 모사하는 재난 환경 정보로 구성되는 컨스트럭티브 이벤트(constructive event)가 저장된 컨스트럭티브 이벤트 모듈; 상기 재난 대응 임무 모듈로부터 전달된 재난 대응 임무를 수행하기 위한 라이브(live) 테스트 공간 상의 재난 대응 로봇에 대한 명령을 훈련생으로부터 실시간으로 입력받고, 사용자 인증버튼에 의해 훈련생 또는 평가자 인증 신호를 전달하며, 훈련생으로부터 입력받은 명령을 상기 재난 대응 로봇으로 송신하는 조작 모듈; 상기 조작 모듈로부터 전달된 인증신호에 의해 훈련모드 또는 평가 모드로 동작되는 훈련생 훈련 및 평가 모듈; 상기 컨스트럭티브 이벤트 모듈에서 전달된 컨스트럭티브 이벤트 정보 및 훈련생의 명령에 따른 재난 대응 로봇의 재난 대응 임무 수행 정보를 표시하는 디스플레이 모듈;을 포함하고,
상기 훈련생 훈련 및 평가모듈이 훈련모드로 동작될 경우에, 평가자 인증 신호를 제공하는 상기 조작 모듈로부터 상기 재난 대응 로봇에 대한 평가자용 조작정보를, 훈련생 인증신호를 제공하는 상기 조작 모듈로 제공하며, 상기 훈련생 훈련 및 평가모듈이 평가모드로 동작될 경우에, 상기 훈련생 인증신호를 제공하는 상기 조작 모듈로부터 상기 재난 대응 로봇에 대한 상기 훈련생의 조작정보를, 상기 평가자 인증신호를 제공하는 조작 모듈로 제공하는 것을 특징으로 한다.

Description

LVC 환경의 재난 대응 로봇에 대한 훈련생 훈련 및 평가 시스템{TRAINEE TRAINING AND EVALUATING SYSTEM FOR DISASTER RESPONSE ROVOT IN LIVE-VIRTUAL-CONSTRUCTIVE ENVIRONMENT}
본 발명은 재난 대응 로봇에 대한 훈련생 훈련 및 평가 시스템에 관한 것이다.
화재, 홍수, 산사태 등의 재난 상황은 시시각각 매우 중요한 대처와 상황 판단이 요구된다.
재난 상황에서는 지상 주행 로봇이나 드론(drone)과 같은 비행 로봇이 이용되는데, 이러한 재난 대응 로봇을 조작하는 관제자는 한 대 또는 동시에 여러 대를 원격 통제한다.
재난 발생 시에는 관제자의 재난 대응 로봇에 대한 적절한 관제 능력과 재난 대처 능력이 요구된다.
기존의 관제자의 재난 대처 능력을 훈련하고 평가하기 위한 평가 시스템은 주로 가상의 환경에서 관제자의 조작 능력을 훈련하고 평가하는 것에 국한되어 있다.
실제의 로봇을 조작하고 시의 적절한 명령을 내리면서 다양한 재난 상황에 대처하는 능력을 훈련하거나 평가하는 시스템이 요구된다.
1. 등록특허공보 10-1797208 2. 등록특허공보 10-1408077
본 발명의 목적은 LVC 환경의 재난 대응 로봇에 대한 훈련생 훈련 및 평가 시스템를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 평가자 또는 유경험자의 재난 대응 로봇 조작정보를 다수의 훈련자들이 공유하거나 또는 다수의 훈련자들 각각의 조작정보를 평가자가 공유할 수 있도록 하는 LVC 환경의 재난 대응 로봇에 대한 훈련생 훈련 및 평가 시스템를 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 목적에 따른 LVC 환경의 재난 대응 로봇에 대한 훈련생 훈련 및 평가 시스템는,
재난 대응 로봇의 훈련생 테스트를 위한 재난 현장 가상 맵이 저장된 재난 현장 맵 저장 모듈; 재난 대응 임무(disaster response mission)가 저장된 재난 대응 임무 모듈; 재난 환경을 모사하는 재난 환경 정보로 구성되는 컨스트럭티브 이벤트(constructive event)가 저장된 컨스트럭티브 이벤트 모듈; 상기 재난 대응 임무 모듈로부터 전달된 재난 대응 임무를 수행하기 위한 라이브(live) 테스트 공간 상의 재난 대응 로봇에 대한 명령을 훈련생으로부터 실시간으로 입력받고, 사용자 인증버튼에 의해 훈련생 또는 평가자 인증 신호를 전달하며, 훈련생으로부터 입력받은 명령을 상기 재난 대응 로봇으로 송신하는 조작 모듈; 상기 조작 모듈로부터 전달된 인증신호에 의해 훈련모드 또는 평가 모드로 동작되는 훈련생 훈련 및 평가 모듈; 상기 컨스트럭티브 이벤트 모듈에서 전달된 컨스트럭티브 이벤트 정보 및 훈련생의 명령에 따른 재난 대응 로봇의 재난 대응 임무 수행 정보를 표시하는 디스플레이 모듈;을 포함하고,
상기 훈련생 훈련 및 평가모듈이 훈련모드로 동작될 경우에, 평가자 인증 신호를 제공하는 상기 조작 모듈로부터 상기 재난 대응 로봇에 대한 평가자용 조작정보를, 훈련생 인증신호를 제공하는 상기 조작 모듈로 제공하며, 상기 훈련생 훈련 및 평가모듈이 평가모드로 동작될 경우에, 상기 훈련생 인증신호를 제공하는 상기 조작 모듈로부터 상기 재난 대응 로봇에 대한 상기 훈련생의 조작정보를, 상기 평가자 인증신호를 제공하는 조작 모듈로 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 재난 대응 로봇의 재난 대응 임무 수행 정보는, 상기 재난 대응 로봇의 주행 정보, 움직임 정보, 센서 감지 정보 및 상기 재난 대응 로봇의 상태 정보 중 적어도 하나 이상으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 컨스트럭티브 이벤트(constructive event)는, 상기 재난 현장 가상 맵(virtual map) 상의 소정의 위치 정보와 연계되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 컨스트럭티브 이벤트는, 상기 재난 환경 정보가 상기 재난 대응 로봇에 미치는 영향을 미리 프로그램 화한 라이브(live) 조작 신호를 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 재난 환경 정보는, 화재, 농연, 바람 또는 스프링쿨러의 살수 중 적어도 하나 이상을 포함하도 록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 LVC 환경의 재난 대응 로봇에 대한 훈련생 훈련 및 평가 시스템에 따르면, 훈련생 훈련 및 평가 시스템상에서 재난 환경 가상 맵(virtual map)을 기반으로 실제 라이브(live) 테스 트 공간 상의 재난 대응 로봇을 운용하여 재난 대응 임무(disaster response mission)를 수행하고 가상의 재난 상황을 모사하는 컨스트럭티브 이벤트(constructive event)에 대응하여 재난 대응 로봇을 운용하도록 구성됨으로써, 훈련생이 LVC 환경 하에서 재난 상황에 대처하여 재난 대응 로봇을 운용하고 조작하는 능력을 다각도로 평가할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 평가자 또는 유경험자의 재난 대응 로봇 조작정보를 다수의 훈련자들이 공유 또는 경험할 수 있도록 함으로써, 평가자 또는 유경험자의 조작정보를 눈으로 보는 것보다 빠르게 습득할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LVC 환경의 재난 대응 로봇에 대한 훈련생 훈련 및 평가 시스템의 블록 구성도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
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 출원에서, "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.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LVC 환경의 재난 대응 로봇에 대한 훈련생 훈련 및 평가 시스템의 블록 구성도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 LVC 환경의 재난 대응 로봇에 대한 훈련생 테스트 및 평가 장치에서 실제 라이브 테스트 공간의 재난 대응 로봇과 훈련자에게 디스플레이 되는 시나리오상의 재난 대응 로봇을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 LVC 환경의 재난 대응 로봇에 대한 훈련생 테스트 및 평가 장치에서 혼합환경을 구축하기 위한 전체적인 개념을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LVC 환경의 재난 대응 로봇에 대한 훈련생 테스트 및 평가 장치에서 가상의 장애물(F)을 인식하도록 훈련생 평가 장치, 훈련생, 재난 대응 로봇간의 신호흐름도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 LVC 환경의 재난 대응 로봇에 대한 훈련생 테스트 및 평가 장치에서 가상의 장애뮬을 재난 대응 로봇이 인지하는 알고리즘을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 LVC 환경의 재난 대응 로봇에 대한 훈련생 테스트를 위한 훈련생 훈련 및 평가 시스템(100)는 재난 현장 맵 저장 모듈(120), 재난 대응 임무 모듈(130), 조작 모듈(140), 훈련생 훈련 및 평가 모듈(150), 컨스트럭티브 이벤트 모듈(160), 및 디스플레이 모듈(180)을 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 훈련생은 별도의 컨트롤러를 통해 재난 대응 로봇(10)의 조종할 수 있으며, 컨트롤러에는 디스플레이 모듈(180)이 포함될 수 있다.
훈련생 훈련 및 평가 시스템(100)는 LVC 환경 하의 재난 대응 로봇을 훈련 생의 명령에 따라 원격 관제하도록 구성된다. 훈련생 훈련 및 평가 시스템(100)는 라이브(live) 테스트 공간 상의 재난 대응 로봇(10)이 라이브(live)로 구현되는 재난 상황에 대처하도록 원격 관제하며, 훈련생 훈련 및 평가 시스템(100) 상의 재난 환경 가상 맵(virtual map)에 기반하여 재난 대응 로봇(10)을 원격 관제하도록 구성된다. 또한, 훈련생 훈련 및 평가 시스템(100)는 컨스트럭티브 이벤트 모듈(160)로부터의 컨스트럭티브 이벤트(constructive event)에 의해 모사되는 재난 상황에 대처하도록 구성된다.
도 2에 도시된 바와 같이 라이브 테스트 공간(A)에는 재난 대응 로봇(10)이 있고, LVC환경으로 훈련생이 바라보는 디스플레이 모듈에서는 장애물과 부딪힌 상황이 나타나 있다.
이와 같이 본 발명은 라이브 테스트 공간(A)상의 재난 대응 로봇(10)을 구동하되, 훈련생들은 가상의 LVC 환경에서 재난 대응 로봇(10)을 구동하는 것일 수 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
재난 현장 맵 저장 모듈(120)은 재난 대응 로봇의 훈련생 테스트를 위한 재난 현장 가상 맵(virtual map)이 저장되도록 구성될 수 있고, 재난 현장 맵은 지속적으로 갱신 저장될 수 있다.
재난 현장 가상 맵은 산불과 같은 실외 재난 현장은 물론 건물 내 화재와 같은 실내 재난 현장을 모사하는 맵으로서, 외부 지형 지물은 물론 건물 내부 구조를 모사하도록 구성될 수 있다.
재난 현장 가상 맵은 재난 대응 로봇이 운행 중 센서에 의해 인지될 수 있는 범위에서 외부 지형 지물이나 건물의 내부 구조가 인지될 수 있도록 구성될 수 있다.
재난 대응 임무 모듈(130)은 재난 대응 임무(disaster response mission)이 저장되도록 구성될 수 있다. 재난 대응 임무는 재난 상황 감지 임무, 건물 내부 구조 인지 임무, 인명 탐지 임무, 인 명 대피 안내 임무, 통신 중계 임무 등 다양하게 구성될 수 있다.
여기서, 건물 내부 구조 인지 임무는 소방관들이 미리 알고 있는 건물 도면과 다르게 인테리어(interior)가 되어 있는 경우도 많기 때문에 재난 대응 로봇(10)에 의해 현장에서 인지될 필요가 있을 때 부여될 수 있다.
그리고 인명 대피 안내 임무는 인명을 탐지했을 때, 재난 현장 가상 맵(virtual map)을 기반으로 안전한 대피로를 탐색하여 유도하는 임무가 될 수 있 다. 재난 대응 로봇(10)에 구비되는 스피커(speaker)를 이용하여 대피 유도를 할 수 있다.
그리고 통신 중계 임무는 건물 내부에서 통신이 두절되는 경우에 대비하여 통신 상태를 감지하고 특정 위치에서 다른 로봇과 관제 장치(미도시)들 간의 통신 중계를 하기 위한 임무이다. 재난 대응 로봇(10)에는 중계기(미도시)가 구비될 수 있다.
조작 모듈(140)은 상기 재난 대응 임무 모듈(130)로부터 전달된 재난 대응 임무를 수행하기 위한 라이브(live) 테스트 공간 상의 재난 대응 로봇
(10)에 대한 명령을 훈련생으로부터 실시간 입력받고, 사용자 인증버튼에 의해 훈련생 또는 평가자(유경험자) 인증신호를 전달하며, 훈련생으로부터 입력받은 명령을 상기 재난 대응 로봇(10)으로 송신할 수 있도록 구성될 수 있다.
훈련생이 재난 대응 로봇(10)을 한 대 또는 여러 대를 동시에 원격 통제할 수 있으므로, 조작 모듈(140)은 한 대 또는 여러 대에 대한 각각의 명령을 입력받을 수 있다.
컨스트럭티브 이벤트 모듈(160)은 재난 환경을 모사하는 재난 환경 정보로 구성되는 컨스트럭티브 이벤트(constructive event)를 저장하도록 구성될 수 있다.
여기서, 재난 환경 정보는 화재, 농연, 바람 또는 스프링쿨러의 살수 중 적어도 하나 이상을 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 컨스트럭티브 이벤트(constructive event)는 특정 재난 상황을 모사하는 이벤트 신호가 될 수 있다. 예를 들어, 라이브(live) 공간 상에 화재가 없어도 훈련생 훈련 및 평가 시스템(100)는 컨스트럭티브 이벤트(constructive event)에 의해 특정 장소에 화재가 발생한 것으로 인지할 수 있다. 그리고 특정 재난 상황은 농연, 인명 탐지, 전방의 방화벽에 의한 길막힘, 전방의 벽 허물어짐, 스프링쿨러의 살수와 이에 따른 강한 바람이나 상승기류와 하강기류의 발생, 재난 대응 로봇(10)의 배터리 부족 등의 다양한 재난 상황이 컨스트럭티브 이벤트(constructive event)에 의해 모사될 수 있다.
컨스트럭티브 이벤트(constructive event)가 재난 현장 가상 맵 (virtual map) 상에 적용되는 구체적인 그래픽 데이터 예를 들어, 방화벽 동작에 의한 길막힘, 농연 발생 등은 미리 재난 대응 로봇(10)에 저장되어 있을 수 있다. 컨스트럭티브 이벤트(constructive event)는 단지 특정 재난 상황의 발생을 지시하는 정보만 포함할 수 있다.
한편, 컨스트럭티브 이벤트(constructive event)는 재난 현장 가상 맵(virtual map)에 기반하여 생성될 수 있다. 그리고 컨스트럭티브 이벤트 (constructive event)는 재난 현장 가상 맵(virtual map) 상의 특정 위치 정보와 연계되도록 구성될 수 있다. 즉, 재난 현장 가상 맵(virtual map) 상의 특정 위치 에서 특정 재난 상황이 모사될 수 있다.
다른 한편, 재난 현장의 모사라는 전체적인 시나리오(scenario) 관점에서 볼 때, 컨스트럭티브 이벤트(constructive event)는 재난 현장 가상 맵(virtual map) 자체와 연계되어 함께 수신되어 처리될 수도 있다. 즉, 재난 현장 맵 저장 모듈(120)과 컨스트럭티브 이벤트(constructive event) 모듈(160)은 서로 융합된 하나의 구성으로 구현되어 재난 현장 가상 맵(virtual map)과 컨스트럭티브 이벤트(constructive event)의 결합된 정보를 출력할 수도 있다.
컨스트럭티브 이벤트(constructive event)는 미리 정해진 시나리오에 따라 미리 설정되어 있을 수 있다. 즉, 재난 대응 로봇(10)이 재난 현장 가상 맵(virtual map) 상의 특정 위치에 도달하면, 자동적으로 미리 정해진 컨스트럭티브 이벤트(constructive event)가 출력될 수 있다.
또한, 컨스트럭티브 이벤트(constructive event)는 위와 같이 모사되는 재난 환경 정보가 재난 대응 로봇(10)에 미치는 영향도 포함할 수 있다.
즉, 컨스트럭티브 이벤트(constructive event)는 재난 환경 정보가 재난 대응 로봇(10)에 미치는 영향을 미리 프로그램화한 라이브(live) 조작 신호를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 강한 하강기류에 의해 드론(drone)이 하방으로 가라앉거나 강한 바람에 의해 옆으로 한참 밀려나는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 영향이 재난 대응 로봇(100)에 실제로 라이브(live) 영향을 미쳐야 하므로, 그 영향이 미리 프로그램화된 라이브(live) 조작 신호로 구현될 수 있다. 이에, 컨스트럭티브 이벤트(constructive event)의 라이브(live) 조작 신호에 의해 드론이 가라앉거나 멀리 밀려나는 상황이 실제로 그대로 구현될 수 있다.
다른 예로서, 앞에 막다른 장애물이 생긴 경우, 드론은 전방으로 자율 주행을 하려고 해도 더 이상 전방으로 주행할 수 없게 라이브 주행을 제한하도록 구성될 수 있다.
이를 위해 컨스트럭티브 이벤트 모듈(160)은 컨스트럭티브 이벤트가 재난 현장 가상 맵과 연계되어 가상의 장애물(F)을 만들어내고, 재난 대응 로봇(10)이 상기 가상의 장애물(F)을 인지함으로 훈련생이 재난 대응 로봇(10)을 조종할 때 실제 장애물과 동일하게 체감할 수 있게 할 수 있다.
도 3 내지 도 5를 통해 설명하도록 한다.
컨스트럭티브 이벤트 모듈(160)은 컨스트럭티브 이벤트에서 상기 가상의 장애물(F)의 위치를 판단하는 인터렉션판단부(162) 및 상기 가상의 장애물(F)과 재난 대응 로봇(10)이 접촉하는 접촉위치에서 재난 대응 로봇(10)의 구동력을 통제하는 조작 신호를 포함하는 인터렉션제어부(164)를 포함할 수 있다.
인터렉션판단부(162)가 가상의 장애물(F)이라고 판단하면 인터렉션제어부(164)가 조작신호로 재난 대응 로봇(10)에 명령 할 수 있다.
그리고 재난 대응 임무 모듈은 상기 접촉위치에서 상기 조종 신호보다 상기 조작 신호에 따른 명령을 재난 대응 로봇(10)에 제공할 수 있다.
따라서 상기 접촉위치에서 상기 조작 신호가 상기 가상의 장애물(F)의 위치와 크기에 대응하여 재난 대응 로봇(10)의 구동력을 정지시킴으로 훈련생의 명령에 응답하지 않게하여 재난 대응 로봇(10)이 상기 가상의 장애물(F)에 접촉된 것으로 디스플레이 모듈(180)에 제공할 수 있다.
그리고 이때, 조작 신호에 따른 재난 대응 로봇(10)과 가상의 장애물(F)이 접촉되는 효과는 디스플레이 모듈(180)에 의해 훈련생이 재난 대응 로봇(10)이 상기 가상의 장애물(F)과 접촉된 것을 시각적인 효과로 시청이 가능하는 인터렉션효과부(166)를 포함 할 수 있다.
컨스트럭티브 이벤트 모듈(160)은 인터렉션효과부(166)에 따라 재난 대응 로봇(10)이 상기 가상의 장애물(F)과 접촉되어 상기 가상의 장애물(F)이 손상되었거나, 재난 대응 로봇(10)이 파손된 것에 대한 미리 데이터로 저장하여, 재난 대응 로봇(10)이 상기 가상의 장애물(F)과 접촉됐을 때의 속도 및 접촉 빈도수에 대응되는 효과를 상기 데이터로부터 출력하여 디스플레이 모듈(180)에 제공한다.
이를 통해 라이브 테스트 공간에서는 장애물이 없어서 실제 재난 대응 로봇(10)이 접촉되지는 않지만, 훈련생은 컨스트럭티브 이벤트 모듈(160)을 통해 상기 가상의 장애물(F)과 접촉된 것을 확인하고, 접촉과 대응된 시각적 효과도 확인함으로 실제 장애물을 구현하지 않았지만 LVC 환경에서 실제 훈련과 같은 효과를 얻을 수 있다.
상기와 같은 내용을 전기적인 신호에 따른 알고리즘으로 살펴보면, 상기 조종신호가 수신되어 상기 조종신호를 통해 재난 대응 로봇(10)이 구동(S01)되었다가 조종 신호가 인터렉션판단부(162가 장애물(E) 정보를 생성하고 조종 신호가 접촉 지점에 도달하는지 여부를 판단하고(S02), 재난 대응 로봇(10)이 접촉 지점에 도달하여 가상의 장애물(F)과 접촉했는지 판단한다(S03).
그리고 재난 대응 로봇(10)이 접촉 지점에 도달하여 가상의 장애물(F)과 접촉하지 않았으면 조작 모듈(140이 조종 신호를 재난 대응 로봇(10)에 제공하고, 접촉했으면 조작 모듈(140이 조작 신호를 재난 대응 로봇(10)에게 제공(S04)하며, 로봇이 조작 신호을 수신한 상태에서 조종 신호를 계속해서 수신하여 가상의 장애물(F) 또는 가상의 벽(F)에 부딪히는 효과를 훈련자에게 제공하고(S05), 디스플레이 모듈(180은 디스플레이에 표시되게 한다(S06).
상기 훈련생 훈련 및 평가모듈(150)은 훈련모드와 평가모드로 구분되어 동작될 수 있다.
상기 훈련생 훈련 및 평가모듈이 훈련모드로 동작될 경우에, 평가자 인증 신호를 제공하는 상기 조작 모듈로부터 상기 재난 대응 로봇에 대한 평가자용 조작정보를, 훈련생 인증신호를 제공하는 상기 조작 모듈로 제공할 수 있다.
또한, 상기 훈련생 훈련 및 평가모듈이 평가모드로 동작될 경우에, 상기 훈련생 인증신호를 제공하는 상기 조작 모듈로부터 상기 재난 대응 로봇에 대한 상기 훈련생의 조작정보를, 상기 평가자 인증신호를 제공하는 조작 모듈로 제공할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 조작 모듈(140)은 적어도 하나 이상의 훈련생용 로봇조작부(20)와 평가자용 로봇조작부(30)로 구분될 수 있다. 상기 훈련생용 로봇조작부(20)와 평가자용 로봇조작부(30)는 재난 대응 로봇(10)과 교신할 수 있도록 연결되어 있다.
상기 훈련생용 로봇조작부(20)와 평가자용 로봇조작부(30) 각각은 조작용 레버나 버튼을 구비할 수 있고, 상기 조작용 레버의 구동을 위하여 3축 가속도 센서와 엑츄에이터(미도시)를 포함할 수 있다.
엑츄에이터는 평가자 또는 유경험자들에 의해 조작되는 조작정보에 기반하여 훈련자들의 로봇조작부(20)에 구비될 수 있는 레버를 구동시키는 기능을 수행한다.
상기 훈련생 훈련 및 평가모듈(150)이 훈련모드로 동작될 경우에, 상기 재난 대응 로봇(10)에 대한 상기 평가자용 로봇조작부(30)로부터의 조작정보는 상기 복수의 훈련생용 로봇조작부(20)들로 전달되어 모든 훈련생들이 평가자(유경험자)의 재난 대응 로봇(10) 조작 기법을 레버의 움직임을 통해서 느끼거나 시각적으로 경험할 수 있는 것이다. 이때, 상기 훈련생용 로봇조작부(20)에 구비되는 레버는 상기 엑츄에이터의 구동에 의해 조정될 수 있는 것이다.
또한, 상기 훈련생 훈련 및 평가모듈(150)이 평가모드로 동작될 경우에, 재난 대응 로봇(10)에 대한 상기 훈련생용 로봇조작부(20)로부터의 조작정보는 상기 평가자용 로봇조작부(30)로 제공되어 평가자가 훈련생들의 조작능력을 평가할 수 있는 것이다. 이때, 복수의 훈련생용 로봇조작부(20)들 중 어느 하나의 훈련생용 로봇조작부(20)만이 상기 평가자용 로봇조작부(30)와 신호연결되고, 나머지 훈련생용 로봇조작부들과는 신호연결이 차단되게 된다. 이를 통해서, 평가자는 여러 훈련생들 중에서 단 1명의 훈련생이 수행한 조작정보를 평가할 수 있는 것이다.
따라서, 본 발명에 따르면, 상기 훈련생 훈련 및 평가모듈(150)의 동작모드에 따라서 평가자 또는 유경험자의 조작정보를 복수 명의 훈련생들이 동시에 공유함으로써, 훈련생은 평가자 또는 유경험자의 조작과정을 몸으로 익힐 수 있다는 장점이 있다.
또한, 복수 명의 훈련생들 각각의 조작정보를 평가자가 일대일 방식으로 연결할 수 있어서, 평가자는 훈련생들 각각의 조작정보를 평가하면서 동시에 훈련생들이 부족한 부분을 세밀하게 평가 및 조언할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 디스플레이 모듈(180)은 컨스트럭티브 이벤트 모듈(170)로부터의 컨스트럭티브 이벤트(constructive event)를 실시간 표시하고, 훈련생이 보면서 명령을 내릴 수 있도록 재난 대응 임무 수행 정보 모듈(160)로부터의 재난 대응 임무 수행 정보를 실시간 표시하도록 구성될 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당 업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 재난 대응 로봇
20: 훈련생용 로봇조작부
30: 평가자용 로봇조작부
100: 훈련생 훈련 및 평가 시스템
120: 재난 현장 맵 저장 모듈
130: 재난 대응 임무 모듈
140: 조작 모듈
150: 훈련생 훈련 및 평가 모듈
160: 컨스트럭티브 이벤트 모듈
162: 인터렉션 판단부
164: 인터렉션 제어부
166: 인터렉션 효과부
180: 디스플레이 모듈

Claims (10)

  1. 재난 대응 로봇의 훈련생 테스트를 위한 재난 현장 가상 맵이 저장된 재난 현장 맵 저장 모듈;
    재난 대응 임무(disaster response mission)가 저장된 재난 대응 임무 모듈;
    재난 환경을 모사하는 재난 환경 정보로 구성되는 컨스트럭티브 이벤트(constructive event)가 저장된 컨스트럭티브 이벤트 모듈;
    상기 재난 대응 임무 모듈로부터 전달된 재난 대응 임무를 수행하기 위한 라이브(live) 테스트 공간 상의 재난 대응 로봇에 대한 명령을 훈련생으로부터 실시간으로 입력받고, 사용자 인증버튼에 의해 훈련생 또는 평가자 인증 신호를 전달하며, 훈련생으로부터 입력받은 명령을 상기 재난 대응 로봇으로 송신하는 조작 모듈;
    상기 조작 모듈로부터 전달된 인증신호에 의해 훈련모드 또는 평가 모드로 동작되는 훈련생 훈련 및 평가 모듈;
    상기 컨스트럭티브 이벤트 모듈에서 전달된 컨스트럭티브 이벤트 정보 및 훈련생의 명령에 따른 재난 대응 로봇의 재난 대응 임무 수행 정보를 표시하는 디스플레이 모듈;을 포함하고,
    상기 훈련생 훈련 및 평가모듈이 훈련모드로 동작될 경우에, 평가자 인증 신호를 제공하는 상기 조작 모듈로부터 상기 재난 대응 로봇에 대한 평가자용 조작정보를, 훈련생 인증신호를 제공하는 상기 조작 모듈로 제공하며,
    상기 훈련생 훈련 및 평가모듈이 평가모드로 동작될 경우에, 상기 훈련생 인증신호를 제공하는 상기 조작 모듈로부터 상기 재난 대응 로봇에 대한 상기 훈련생의 조작정보를, 상기 평가자 인증신호를 제공하는 조작 모듈로 제공하고,
    상기 컨스트럭티브 이벤트는 상기 재난 환경 정보가 상기 재난 대응 로봇에 미치는 영향을 미리 프로그램 화한 라이브(live) 조작 신호를 더 포함하도록 구성되고, 상기 컨스트럭티브 이벤트 모듈은 상기 컨스트럭티브 이벤트가 상기 재난 현장 가상 맵과 연계되어 가상의 장애물(F)을 만들어내고, 상기 재난 대응 로봇이 상기 가상의 장애물(F)을 인지함으로써 상기 훈련생이 재난 대응 로봇을 조종할 때 실제 장애물과 동일하게 체감할 수 있게 하는 것을 특징으로 하며,
    상기 컨스트럭티브 이벤트 모듈은 컨스트럭티브 이벤트에서 상기 가상의 장애물(F)의 위치를 판단하는 인터렉션판단부;
    상기 가상의 장애물(F)과 상기 재난 대응 로봇이 접촉하는 접촉위치에서 상기 재난 대응 로봇의 구동력을 통제하는 조작 신호를 포함하는 인터렉션제어부; 및
    상기 접촉위치에서 상기 재난 대응 로봇이 상기 가상의 장애물과 접촉된 것을 나타내는 시각 효과를 상기 디스플레이 모듈에 제공하는 인터렉션효과부를 포함하고, 상기 인터렉션판단부가 상기 재난 대응 로봇이 상기 접촉위치에 도달했다고 판단한 경우, 상기 인터렉션제어부는 상기 접촉위치에서 상기 재난 대응 로봇이 상기 가상의 장애물에 의해 구동이 통제되도록 상기 훈련생이 상기 재난 대응 로봇을 조종하는 조종 신호보다 상기 조작 신호에 따른 명령을 상기 재난 대응 로봇에 제공하여, 상기 재난 대응 로봇이 상기 가상의 장애물과 접촉되었다는 것을 상기 훈련생이 인지하게 하는 것을 특징으로 하는,
    LVC 환경의 재난 대응 로봇에 대한 훈련생 훈련 및 평가 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 재난 대응 임무 수행 정보는,
    상기 훈련생으로부터 실시간으로 입력받은 명령에 따른 재난 대응 로봇의 재난 대응 임무 수행 정보로서, 상기 라이브 테스트 공간 상의 라이브(live) 재난 환경에 의해 영향받거나 또는 컨스트럭티브 이벤트(constructive event)에 의해 영향을 받도록 구성되는 것을 특징으로 하는 LVC 환경의 재난 대응 로봇에 대한 훈련생 훈련 및 평가 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 재난 대응 로봇의 재난 대응 임무 수행 정보는,
    상기 재난 대응 로봇의 주행 정보, 움직임 정보, 센서 감지 정보 및 상기 재난 대응 로봇의 상태 정보 중 적어도 하나 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 LVC 환경의 재난 대응 로봇에 대한 훈련생 훈련 및 평가 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 컨스트럭티브 이벤트(constructive event)는,
    상기 재난 현장 가상 맵(virtual map) 상의 소정의 위치 정보와 연계되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 LVC 환경의 재난 대응 로봇에 대한 훈련생 훈련 및 평가 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 재난 환경 정보는,
    화재, 농연, 바람 또는 스프링쿨러의 살수 중 적어도 하나 이상을 포함하도 록 구성되는 것을 특징으로 하는 LVC 환경의 재난 대응 로봇에 대한 훈련생 훈련 및 평가 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이 모듈은,
    훈련생 또는 평가자의 조작정보에 대응하는 로봇의 움직임을 디스플레이하는 것을 특징으로 하는 LVC 환경의 재난 대응 로봇에 대한 훈련생 훈련 및 평가 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 조작 모듈은,
    상기 재난 대응 로봇과 교신하는 적어도 하나 이상의 훈련생용 로봇조작부와, 상기 훈련생용 로봇조작부와 연결되고 상기 재난 대응 로봇과 교신하는 평가자용 로봇조작부;로 구분되는 것을 특징으로 하는 LVC 환경의 재난 대응 로봇에 대한 훈련생 훈련 및 평가 시스템.
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