KR20090048262A - 다개체 상호 작용을 위한 로봇 컨트롤 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이동로봇을 적용함에 있어 다양한 개체로부터 상호작용이 가능하도록 하는 로봇 컨트롤 시스템에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 다수의 개체와 상호작용이 가능하도록 무선통신모듈을 탑재하여 상호 데이터 통신이 가능한 제 1컨트롤러와 제 2컨트롤러 및 이동로봇을 구비하되 제 1컨트롤러는 주 제어자가 제어하기 적합하도록 모든 기능의 명령정보를 입력가능하도록 구현하고 제 2컨트롤러에는 특정 기능의 명령정보를 입력가능하도록 구현함으로써 이동로봇과 제어자의 1:1 방식의 상호작용이 아닌 이동로봇과 다양한 개체간의 1:N 방식 상호작용이 가능해져 다개체에 의한 상호작용이 요구되는 이동로봇 컨트롤 환경 내에서 원활하게 적용할 수 있음에 따라 이동로봇의 적용범위 및 편리성을 증대시키는 다개체 상호 작용을 위한 로봇 컨트롤 시스템에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 본 발명은 명령정보를 입력받아 동작을 수행하거나 음성 또는 영상정보를 입/출력하며 다수의 동작 시나리오 중 특정 시나리오를 선택하여 수행하는 이동로봇과; 상기 이동로봇에 원격으로 명령정보를 입력하는 다수의 컨트롤러;를 포함하여 이루어지되, 상기 컨트롤러는 이동로봇의 동작 수행을 위한 모든 명령정보가 입력가능한 하나 이상의 제 1컨트롤러와, 이동로봇의 특정 동작 수행을 위한 명령정보가 입력가능한 하나 이상의 제 2컨트롤러로 이루어진다.
이동로봇, 다개체, 상호작용, 컨트롤러
Description
본 발명은 이동로봇을 적용함에 있어 다양한 개체로부터 상호작용이 가능하도록 하는 로봇 컨트롤 시스템에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 다수의 개체와 상호작용이 가능하도록 무선통신모듈을 탑재하여 상호 데이터 통신이 가능한 제 1컨트롤러와 제 2컨트롤러 및 이동로봇을 구비하되 제 1컨트롤러는 주 제어자가 제어하기 적합하도록 모든 기능의 명령정보를 입력가능하도록 구현하고 제 2컨트롤러에는 특정 기능의 명령정보를 입력가능하도록 구현함으로써 이동로봇과 제어자의 1:1 방식의 상호작용이 아닌 이동로봇과 다양한 개체간의 1:N 방식 상호작용이 가능해져 다개체에 의한 상호작용이 요구되는 이동로봇 컨트롤 환경 내에서 원활하게 적용할 수 있음에 따라 이동로봇의 적용범위 및 편리성을 증대시키는 다개체 상호 작용을 위한 로봇 컨트롤 시스템에 관한 것이다.
현재 교육환경 또는 이벤트 등에 이동가능하며 다양한 기능을 가진 로봇이 사용되고 있는데, 이러한 로봇은 제어자의 제어신호를 입력받아 다양한 기능이 수행되게 된다.
일반적으로 이러한 제어신호는 원격지에서 리모트 컨트롤러(remote controller)와 같은 형태로 제어자가 명령정보를 전달하여 이동로봇이 이를 입력받아 수행하게 된다.
하지만 이와 같은 로봇은 주 제어자에 의한 명령정보만 전달받게 됨에 따라 로봇과 주 제어자 간의 1:1 방식의 상호작용으로 이루어진다.
따라서, 로봇이 적용될 수 있는 다양한 환경 내에는 1:N 방식의 다양한 개체들 간의 상호작용의 구현이 요구되는 환경이 있다.
예를 들면, 교사를 수업 수행을 보조하는 교사보조로봇과 같은 경우 교사만의 명령정보만 입력받을 뿐 학생들의 명령정보 또는 입력정보는 전달받지 못하게 된다.
이러한 컨트롤 환경 내에서 수업 진행 중 교사의 질문에 대응하여 학생이 이를 컨트롤러 장치를 통해 입력가능하도록 구성하면 보다 수업효율 및 로봇의 적용범위가 증대될 것이다.
따라서 1:N 방식의 로봇과 다양한 개체들 간의 상호작용이 이루어질 수 있는 로봇 컨트롤 시스템의 구현이 요구된다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 다수의 개체와 상호작용이 가능하도록 무선통신모듈을 탑재하여 상호 데이터 통신이 가능한 제 1컨트롤러와 제 2컨트롤러 및 이동로봇을 구비하되 제 1컨트롤러는 주 제어자가 제어하기 적합하도록 모든 기능의 명령정보를 입력가능하도록 구현하고 제 2컨트롤러에는 특정 기능의 명령정보를 입력가능하도록 구현함으로써 이동로봇과 제어자의 1:1 방식의 상호작용이 아닌 이동로봇과 다양한 개체간의 1:N 방식 상호작용이 가능해져 다개체에 의한 상호작용이 요구되는 이동로봇 컨트롤 환경 내에서 원활하게 적용할 수 있음에 따라 이동로봇의 적용범위 및 편리성을 증대시키는 다개체 상호 작용을 위한 로봇 컨트롤 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.
본 발명은 명령정보를 입력받아 동작을 수행하거나 음성 또는 영상정보를 입/출력하며 다수의 동작 시나리오 중 특정 시나리오를 선택하여 수행하는 이동로봇과; 상기 이동로봇에 원격으로 명령정보를 입력하는 다수의 컨트롤러;를 포함하여 이루어지되, 상기 컨트롤러는 이동로봇의 동작 수행을 위한 모든 명령정보가 입력가능한 하나 이상의 제 1컨트롤러와, 이동로봇의 특정 동작 수행을 위한 명령정보가 입력가능한 하나 이상의 제 2컨트롤러로 이루어진다.
여기서 상기 제 1컨트롤러에는 이동로봇에 장착되는 디스플레이수단과 연동되어 출력되는 디스플레이장치가 구비되며, 로봇의 동작을 제어하는 동작제어부가 마련되고, 영상 또는 음성 입/출력 선택부가 구비된다.
아울러 상기 제 1컨트롤러과 제 2컨트롤러에는 무선통신모듈이 탑재되어 제 1컨트롤러, 제 2컨트롤러 및 이동로봇 간에 무선통신이 선택적으로 이루어지도록 구성되며, 상기 제 1컨트롤러에는 이동로봇의 다수 동작 시나리오 중 어느 하나를 선택할 수 있는 시나리오 선택부가 구비된다.
또한 상기 제 1컨트롤러 또는 제 2컨트롤러에는 LED표시부가 설치되어 전원 상태 또는 제어되는 장치를 표시하며, 상기 제 2컨트롤러에는 명령정보를 입력하기 위한 명령입력부가 마련되며, 제 2컨트롤러에는 각 제어자에게 부착되는 RFID 태그의 정보를 판독하기 위한 RFID 리더기가 구비된다.
또한 상기 제 1컨트롤러는 제 2컨트롤러 사용자의 입력을 받아, 처리된 피드백 또는 통계를 제 1 컨트롤러의 디스플레이장치 또는 이동로봇에 전송하는 것을 특징으로 하는 다개체 상호 작용을 위한 로봇 컨트롤 시스템.
본 발명에 따르면 제 1컨트롤러와 제 2컨트롤러 및 이동로봇을 구비하되 제 1컨트롤러는 주 제어자가 제어하기 적합하도록 모든 기능의 명령정보를 입력가능하도록 구현하고 제 2컨트롤러에는 특정 기능의 명령정보를 입력가능하도록 구현함으로써 이동로봇과 제어자의 1:1 방식의 상호작용이 아닌 이동로봇과 다양한 개체간 의 1:N 방식 상호작용이 가능해져 다개체에 의한 상호작용이 요구되는 이동로봇 컨트롤 환경 내에서 원활하게 적용할 수 있음에 따라 이동로봇의 적용범위 및 편리성을 증대시킬 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 로봇 컨트롤 시스템에 대해 첨부되는 도면과 함께 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 로봇 컨트롤 시스템에 관한 개략적 구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 제 1컨트롤러의 구성을 나타내는 블럭도이고, 도 3은 본 발명에 따른 제 2컨트롤러의 구성을 나타내는 블럭도이다.
또한 도 4는 제 1컨트롤러의 실시예를 나타내는 도면이며, 도 5는 제 2컨트롤러의 실시예를 나타내는 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 로봇 컨트롤 시스템은 크게 명령정보를 입력받아 동작을 수행하거나 음성 또는 영상정보를 입/출력하며 다수의 동작 시나리오 중 특정 시나리오를 선택하여 수행하는 이동로봇(100)과, 상기 이동로봇(100)에 원격으로 명령정보를 입력하는 다수의 컨트롤러로 이루어지며, 이러한 컨트롤러는 이동로봇(100)의 동작 수행을 위한 모든 명령정보가 입력가능한 하나 이상의 제 1컨트롤러(200)와, 이동로봇(100)의 특정 동작 수행을 위한 명령정보가 입력가능한 하나 이상의 제 2컨트롤러(300)로 이루어진다.
여기서, 상기 이동로봇(100)은 교육이나 행사 진행 등 다수의 객체를 대상으 로 명령정보를 수행하는 로봇에 적합하며, 본 발명에 따른 이동로봇(100)은 이러한 주요 제어자와 보조 제어자 또는 청중 등이 혼재되어 다개체 상호작용이 요구되는 환경 내에 배치되는 이동로봇(100)인 것이 바람직할 것이다.
예를 들면, 교육 환경 즉 교실 내에 교사를 보조하기 위한 교사 보조 로봇의 경우, 교사의 명령정보에 따라 특정 시나리오를 수행하거나, 무선 데이터 통신을 통한 데이터 수집 및 음성 또는 영상 정보를 입/출력하게 되며, 필요한 경우 학생의 입력정보를 수행하기도 한다.
또한 행사진행을 보조하는 사회자 로봇의 경우 주 제어자 외에 관객들의 평가 점수 등의 입력정보를 전송받아 이를 토대로 특정 시나리오를 수행하거나 디스플레이장치 또는 음성출력장치를 통해 표시할 수 있을 것이다.
종래에는 단지 1:1 개념의 제어자로부터 명령정보를 입력받아 이를 수행하였으나, 본 발명과 같이 구성될 경우, 다양한 개체로부터 동시에 상호작용이 가능한 이동로봇(100)의 구현이 가능한 것이다.
이러한 이동로봇(100)에는 일반적으로 LCD 또는 터치스크린 등의 디스플레이수단이 장착되어 있으며, 음성 또는 영상 입/출력장치가 구비되고, 팔, 다리, 머리 등의 다양한 동작을 구현한 동작수행부가 있으며, 원격으로 데이터 또는 명령정보를 입력받는 무선통신모듈이 구비된다.
한편 상기 제 1컨트롤러(200)는 전술한 예에서 교사 또는 주 제어자와 같이 이동로봇(100)의 모든 동작 명령권한을 가진 자에게 구비되어, 명령정보를 입력받는데, 이러한 제 1컨트롤러(200)에는 디스플레이장치(210), 동작제어부(220), 영상 또는 음성 입/출력 선택부(230), 시나리오 선택부(240), LED표시부(250), 무선통신모듈(260)이 구비된다.
여기서 상기 디스플레이장치(210)는 이동로봇(100)에 장착되는 디스플레이수단(110)과 연동되어 출력되는데, 이는 이동로봇(100)의 디스플레이수단(110)에 현재 출력되는 영상 데이터와 동일한 영상 데이터가 출력됨에 따라 제 1컨트롤러(200)를 제어하는 작업자가 제어함에 있어 수시로 이동로봇(100)의 출력화면을 보지 않고 제 1컨트롤러(200)를 보면서 편리하게 제어할 수 있도록 하기 위함이다.
물론 이동로봇(100)의 음성출력장치와도 연동할 수 있도록 제 1컨트롤러(200)에 음성출력장치를 구성하여 이동로봇(100)이 가청범위 외에 위치한 경우에도 제어자가 원활하게 제어할 수 있다.
또한 상기 디스플레이장치(210)는 터치스크린과 같이 명령정보 입력도 동시에 가능하도록 구성할 수 있음은 물론이다.
한편 이동로봇(100)의 팔, 다리, 머리 등의 관절부의 동작을 제어하는 동작제어부(220)는 바퀴 제어 또는 자동 충전을 위한 동작 기능, 네비게이션 기능 등을 수행할 수 있다.
영상 또는 음성 입/출력 선택부(230)는 제 1컨트롤러(200)의 음성 입/출력장치, 영상 입/출력장치와 이동로봇(100)의 음성 입/출력장치, 영상 입/출력장치를 선택할 수 있도록 구성된다.
또한 무선통신모듈(260, 330)은 제 1컨트롤러와 제 2컨트롤러(300) 또는 제 1컨트롤러(200)와 이동로봇(100)간에 선택적으로 통신할 수 있도록 하기 위해 구비 된다.
여기서 적용될 수 있는 통신방식으로는 무선랜통신, 적외선통신, RFID통신, Zigbee통신 등 다양하게 적용될 수 있으며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
한편 시나리오 선택부(240)는 이동로봇(100)이 수행할 수 있는 다양한 시나리오 중 상황에 맞는 특정 시나리오를 수행하도록 제어하기 위한 것이다.
상기 LED표시부(250, 320)는 제 1컨트롤러(200) 또는 제 2컨트롤러(300)의 외부에 설치되어 전원 상태, 통신 상태 또는 제어되는 장치 등을 표시하게 된다.
이외에도 제 1컨트롤러(200)에는 다양한 이동로봇(100)의 특성에 따라 다양한 기능을 수행하기 위한 명령정보 입력수단이 추가로 구성될 수 있음은 물론이다.
한편 제 2컨트롤러(300)에는 전술한 무선통신모듈(330) 및 LED표시부(320) 외에 특정 명령정보를 입력할 수 있는 명령입력부(310)가 구비되는데, 여기에는 단순한 객관식 설문항목과 같은 키패드 방식의 버튼일 수도 있고, 상황에 따라 이동로봇(100)을 일정 기능을 제어할 수 있는 동작제어부 형태일 수도 있다.
여기서 제 2컨트롤러(300)에 입력되는 특정 명령정보 또는 입력정보는 제 1컨트롤러(200)와의 데이터 통신에 의해 제 1컨트롤러(200)의 디스플레이장치(210) 또는 제 1컨트롤러(200)에 의해 이동로봇(100)으로 재전송될 수 있다.
전술하였듯이, 만일 교실 내에서 교사의 질문에 따라 제 2컨트롤러(300) 사용자들이 설문항목을 입력한 경우, 이러한 설문항목 데이터는 제 1컨트롤러(200)로 전송되어 이를 제 1컨트롤러(200) 내에서 집계하여 통계처리될 수 있으며, 이러한 통계자료가 제 1컨트롤러의 디스플레이장치(210)에 출력도 가능할 것이다.
또한 상기 제 2컨트롤러(300)에는 RFID 리더기(미도시)가 탑재되는데, 이는 제 2컨트롤러(300) 사용자에게 별도로 부착되는 RFID 태그의 정보를 읽기 위함이며, 이에 따라 제 2컨트롤러(300)에서 입력되는 명령정보는 어는 사용자에 의한 정보인지 알 수 있게 해준다.
전술한 예에서와 같이 적용 환경이 교실인 경우, 제 2컨트롤러(300) 사용자는 학생이 될 것이며, 학생들에게는 카드나 학생의 전용 볼펜 등에 RFID 태그가 개인별로 주어져 명령정보 입력 시 태그 정보 또한 명령정보와 함께 제 1컨트롤러(200) 또는 이동로봇(100)으로 전송될 것이다.
아울러 상기 제 2컨트롤러(300)에는 제 1컨트롤러(200)와 같이 디스플레이장치가 마련될 수 있으며, 정보입력까지 가능한 터치스크린의 형태도 가능함은 물론이다.
이와 같이 본 발명은 다개체 상호작용이 가능한 로봇 컨트롤 시스템을 구현하기 위한 구성을 제공하나, 구체적인 실시예에서는 주 제어자와 같이 이동로봇(100)의 모든 동작명령을 입력가능한 개체와 관객이나 학생같은 제한된 제어기능이 주어지는 개체를 구분하여 제 1컨트롤러(200), 제 2컨트롤러(300)로 설시하였다.
하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 상황에 따라서 제 1컨트롤러(200)와 제 2컨트롤러(300)의 제어기능을 다양하게 설정할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 로봇 컨트롤 시스템에 관한 개략적 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 제 1컨트롤러의 구성을 나타내는 블럭도.
도 3은 본 발명에 따른 제 2컨트롤러의 구성을 나타내는 블럭도.
도 4는 제 1컨트롤러의 실시예를 나타내는 도면.
도 5는 제 2컨트롤러의 실시예를 나타내는 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 이동로봇 110 : 디스플레이수단
200 : 제 1컨트롤러 210 : 디스플레이장치
220 : 동작제어부 230 : 영상 또는 음성 입/출력 선택부
240 : 시나리오 선택부 250, 320 : LED표시부
260, 330 : 무선통신모듈 300 : 제 2컨트롤러
310 : 명령입력부 340 : RFID 리더기
400 : RFID 태그
Claims (9)
- 명령정보를 입력받아 동작을 수행하거나 음성 또는 영상정보를 입/출력하며 다수의 동작 시나리오 중 특정 시나리오를 선택하여 수행하는 이동로봇과;상기 이동로봇에 원격으로 명령정보를 입력하는 다수의 컨트롤러;를 포함하여 이루어지되,상기 컨트롤러는 이동로봇의 동작 수행을 위한 모든 명령정보가 입력가능한 하나 이상의 제 1컨트롤러와,이동로봇의 특정 동작 수행을 위한 명령정보가 입력가능한 하나 이상의 제 2컨트롤러로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다개체 상호 작용을 위한 로봇 컨트롤 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1컨트롤러에는 이동로봇에 장착되는 디스플레이수단과 연동되어 출력되는 디스플레이장치가 포함되는 것을 특징으로 하는 다개체 상호 작용을 위한 로봇 컨트롤 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1컨트롤러에는 이동로봇의 동작을 제어하는 동작제어부가 더 포함되며, 영상 또는 음성 입/출력 선택부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 다개체 상호 작용을 위한 로봇 컨트롤 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1컨트롤러과 제 2컨트롤러에는 무선통신모듈이 탑재되어 제 1컨트롤러, 제 2컨트롤러 및 이동로봇 간에 무선통신이 선택적으로 이루어질 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 다개체 상호 작용을 위한 로봇 컨트롤 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1컨트롤러에는 이동로봇의 다수 동작 시나리오 중 어느 하나를 선택할 수 있는 시나리오 선택부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 다개체 상호 작용을 위한 로봇 컨트롤 시스템.
- 제 1항 또는 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제 1컨트롤러 또는 제 2컨트롤러에는 LED표시부가 설치되어 전원 상태 또는 제어되는 장치를 표시하는 것을 특징으로 하는 다개체 상호 작용을 위한 로봇 컨트롤 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 제 2컨트롤러에는 명령정보를 입력하기 위한 명령입력부가 포함되는 것을 특징으로 하는 다개체 상호 작용을 위한 로봇 컨트롤 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 제 2컨트롤러에는 각 제어자에게 부착되는 RFID 태그의 정보를 판독하기 위한 RFID 리더기가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 다개체 상호 작용을 위한 로봇 컨트롤 시스템.
- 제 1항에 있어서,상기 제 1컨트롤러는 제 2컨트롤러 사용자의 입력을 받아, 처리된 피드백 또는 통계를 제 1 컨트롤러의 디스플레이장치 또는 이동로봇에 전송하는 것을 특징으로 하는 다개체 상호 작용을 위한 로봇 컨트롤 시스템.
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- 2007-11-09 KR KR1020070114580A patent/KR100949543B1/ko not_active IP Right Cessation
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