KR20100006966A - Robot toy - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A robot toy is provided to easily correct an error in distance measurement by using two sensors and to travel back and forth by using a servo motor. CONSTITUTION: A robot toy wheels(110), a bottom plate(120) which is attached to the top of the wheels, and a body portion(140). A first sensor(131) and a second sensor(133) are located on the forward and rearward sides beneath the bottom plate, and measure the distance to the surface. The body portion is installed on the top of the bottom plate. A controller(135) of the body portion compares a first distance value of the first sensor with a second distance value of the second sensor, and controls a motor for driving the wheels. As a weight attached to a shaft of a servo motor is rotated by a certain angle, the centroid of the robot toy is shifted.

Description

로봇 완구{Robot toy}Robot toy {Robot toy}

본 발명은 로봇완구에 대한 것으로서, 특히 지면으로부터의 거리를 측정하여 하나 또는 두 개의 바퀴를 가지는 로봇완구의 중심을 잡고, 서보모터를 이용하여 전진 또는 후진할 수 있는 교육용 로봇완구에 관한 것이다. The present invention relates to a robot toy, and more particularly, to a robot toy for education that can move forward or backward by using a servomotor while holding the center of a robot toy having one or two wheels by measuring a distance from the ground.

최근 초등학교 또는 중학교에서도 과학교구로서 로봇을 제작하고 로봇의 구동원리를 이해하는 수업이 진행되고 있다. 학생들에게 로봇의 구동원리를 이해시키기 위하여 여러 가지 로봇 모델들이 이용되고 있으며, 그 중 하나가 로봇의 이동시 중심을 잡는 방법에 대하여 교육하기 위한 로봇이다. 일반적으로 모터를 이용하여 구동하는 로봇완구의 경우 3개 또는 4개의 바퀴를 장착하고 균형을 잡은 상태에서 사용자의 조정에 의해서 전후진 또는 좌우 이동을 한다. Recently, even in elementary school or junior high school, as a science precinct, robots are being produced and classes to understand the driving principle of the robots are being conducted. Various robot models are used to help students understand the driving principle of the robot, and one of them is the robot to educate how to center the robot during movement. In general, in the case of robot toys driven by a motor, three or four wheels are mounted and balanced to move back and forth or left and right by the user's adjustment.

그러나, 바퀴가 하나 또는 두개 뿐인 로봇완구를 이용한다면 로봇완구의 중심을 잡는 원리를 교육하기에 그 활용도가 높을 수 있다. However, if a robot toy having only one or two wheels is used, the utilization thereof may be high for teaching the principle of centering the robot toy.

본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 하나 또는 두 개의 바퀴로도 중심을 잡고 전후진이 가능한 로봇완구를 제공하는 데 있다. The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a robot toy that can be moved back and forth centered on one or two wheels.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 로봇완구는 지면과 맞닿아 구동하는 바퀴, 상기 바퀴의 상부에 장착되는 바닥판으로서, 상기 바퀴를 중심으로 상기 바퀴의 전진방향 측과 후진방향 측의 상기 바닥판 하면에 각각 위치하고 지면까지의 거리를 측정할 수 있는 제1센서 및 제2센서가 장착되는 상기 바닥판 및 상기 바닥판 상부에 장착되며, 상기 제1센서 및 상기 제2센서의 출력인 제1거리값과 제2거리값을 비교하고 상기 바퀴들을 구동하는 모터를 제어하는 제어부를 구비하는 몸체부로 이루어지는 로봇완구에 관한 것이다. Robot toy according to an embodiment of the present invention for achieving the technical problem is a wheel driving in contact with the ground, the bottom plate mounted on the top of the wheel, the forward direction and the backward direction of the wheel around the wheel The bottom plate and the second plate mounted on the bottom surface of the bottom plate, the first sensor and the second sensor capable of measuring a distance to the ground, respectively; It relates to a robot toy comprising a body portion having a control unit for comparing the output first distance value and the second distance value and controls the motor for driving the wheels.

상기 제어부는 상기 제1및 제2거리값을 비교하여 거리값이 작은 쪽으로 상기 바퀴가 회전하도록 상기 모터를 제어함으로써 상기 로봇완구의 균형을 잡는다. The controller compares the first and second distance values and balances the robot toy by controlling the motor to rotate the wheels with a smaller distance value.

상기 바퀴는 하나 또는 두 개 이며, 상기 로봇완구의 무게 중심이 상기 바퀴 중심축보다 높이 있다. 상기 제1센서와 상기 제2센서는 적외선 발광센서와 적외선 수광센서가 한 조를 이루어 구성된다. The wheel is one or two, the center of gravity of the robot toy is higher than the central axis of the wheel. The first sensor and the second sensor is composed of a pair of infrared light emitting sensor and infrared light receiving sensor.

상기 몸체부는 상기 제1거리값 및 상기 제2거리값을 디지털값으로 변환시켜 각각 제1출력값 및 제2출력값으로서 상기 제어부로 전송하는 아날로그디지털 컨버터를 더 구비한다. The body unit further includes an analog-to-digital converter converting the first distance value and the second distance value into a digital value and transmitting the first distance value and the second output value as the first output value and the second output value, respectively.

상기 제어부는 상기 로봇완구가 균형을 이루었지만 상기 제1출력값과 상기 제2출력값에 차이가 있는경우, 상기 제1출력값과 상기 제2출력값을 동일하게 만들기 위한 보정값을 발생하고, 상기 보정값을 상기 제1출력값 및 상기 제2출력값 중 하나에 가감하여 상기 제1출력값과 상기 제2출력값을 동일하게 만든다. If the robot toy is balanced but there is a difference between the first output value and the second output value, the controller generates a correction value for making the first output value and the second output value the same, and adjusts the correction value. The first output value and the second output value are made equal by adding or subtracting one of the first output value and the second output value.

상기 보정값은 외부의 리모트 컨트롤러를 이용하여 증가 또는 감소시킬 수 있다. The correction value may be increased or decreased by using an external remote controller.

상기 몸체부에 장착되며, 상기 제어부를 제어하여 상기 보정값을 증가 또는 감소시킴으로써 상기 로봇완구가 균형을 잡도록하는 입력스위치를 더 구비한다. 상기 몸체부 상부에 장착되며 제어부에 의해 제어되는 서보모터를 더 구비하고, 상기 서보모터의 축에 달린 무게추를 일정한 각도만큼 회전시켜 상기 로봇완구의 무게 중심을 이동시킴으로써 상기 로봇완구가 전진 또는 후진하도록 한다. It is mounted to the body portion, and further comprising an input switch to control the control unit to balance the robot toy by increasing or decreasing the correction value. Further comprising a servo motor mounted on the body portion and controlled by a control unit, the robot toy is moved forward or backward by rotating the weight attached to the axis of the servo motor by a predetermined angle to move the center of gravity of the robot toy. Do it.

상기 바퀴가 두 개이고 상기 로봇완구가 균형잡힌 경우 상기 제어부는 하나의 바퀴만을 회전시킴으로써 상기 로봇완구를 좌회전 또는 우회전하도록 한다. When there are two wheels and the robot toy is balanced, the controller rotates only one wheel to rotate the robot toy to the left or right.

본 발명에 따른 로봇완구는 센서에 의한 거리 측정값의 오차가 발생하여도 보정값을 이용하여 오차를 보정함으로써 균형을 잡을 수 있는 장점이 있다. 또한, 2개의 센서를 이용함으로써 외부적인 환경변화나 측정값의 상대적인 오차가 발생하여도 쉽게 보정할 수 있는 장점이 있다.Robot toy according to the present invention has the advantage that can be balanced by correcting the error using the correction value even if the error of the distance measurement value by the sensor. In addition, by using two sensors, there is an advantage that can be easily corrected even if an external environmental change or a relative error of a measured value occurs.

또한, 균형을 잡은 후 균형 잡힌 로봇완구에 장착된 서보모터를 이용하여 로봇완구의 무게 중심을 앞으로 뒤로 이동함으로 로봇이 전진 후진을 할 수 있으며 균형잡힌 상태에서 한쪽 바퀴만을 회전시켜 턴 동작을 구현할 수 있다.In addition, the robot can move forward and backward by moving the center of gravity of the robot toy forward and backward by using the servomotor mounted on the balanced robot toy after balancing the balance. have.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention for achieving the above technical problem, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention. do.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇완구의 외형을 나타내는 도면이다. 1 is a view showing the appearance of the robot toy according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 로봇완구는 바퀴(110), 바닥판(120) 및 몸체부(140)를 구비한다. Referring to Figure 1, the robot toy according to an embodiment of the present invention includes a wheel 110, the bottom plate 120 and the body portion 140.

바퀴(110)는 지면과 맞닿아 모터(미도시)에 의해서 구동한다. 바닥판(120)은 바퀴(110)의 상부에 장착되며, 바퀴(110)를 중심으로 바퀴(110)의 전진방향 측과 후진방향 측의 바닥판(120) 하면에 각각 위치하고 지면까지의 거리를 측정할 수 있는 제1센서(131) 및 제2센서(133)가 장착된다. The wheel 110 contacts with the ground and is driven by a motor (not shown). The bottom plate 120 is mounted on the top of the wheel 110, and located on the bottom surface of the bottom plate 120 of the forward direction and the backward direction of the wheel 110 around the wheel 110, respectively, the distance to the ground The first sensor 131 and the second sensor 133 which can measure are mounted.

몸체부(140)는 바닥판(120) 상부에 장착되며, 제1센서(131) 및 제2센서(133)의 출력인 제1거리값과 제2거리값을 비교하고 바퀴들(110)을 구동하는 모터(미도시)를 제어하는 제어부(135)를 구비한다. 제어부(135)는 제1및 제2거리값을 비교하여 거리값이 작은 쪽으로 바퀴(110)가 회전하도록 모터를 제어함으로써 로봇완구의 균형을 잡는다. The body 140 is mounted on the bottom plate 120 and compares the first distance value and the second distance value, which are outputs of the first sensor 131 and the second sensor 133, and the wheels 110. A control unit 135 for controlling a driving motor (not shown) is provided. The controller 135 balances the robot toy by comparing the first and second distance values and controlling the motor to rotate the wheel 110 toward the smaller distance value.

본 발명의 실시예에서, 로봇완구의 바퀴(110)는 하나 또는 두 개 일 수 있다. 그리고, 로봇완구의 무게 중심이 바퀴(110) 중심축보다 높이 있다. 또한, 제1센서(131)와 제2센서(133)는 적외선 발광센서와 적외선 수광센서가 한 조를 이루어 구성된다. 적외선 발광센서가 지면으로 적외선을 발광하고 지면에 부딪힌 적외선이 적외선 수광센서로 입력되면서 제1센서(131)와 제2센서(133)가 각각 지면까지의 거리값인 제1거리값과 제2거리값을 측정할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the wheel 110 of the robot toy may be one or two. And, the center of gravity of the robot toy is higher than the central axis of the wheel (110). In addition, the first sensor 131 and the second sensor 133 is composed of a pair of infrared light emitting sensor and infrared light receiving sensor. As the infrared light emitting sensor emits infrared rays to the ground and the infrared rays hitting the ground are input to the infrared light receiving sensor, the first and second distances of the first and second sensors 131 and 133 are distances to the ground, respectively. The value can be measured.

도 2(a)는 로봇완구가 후진방향으로 기울어진 경우 중심을 잡는 동작을 설명하는 도면이다.Figure 2 (a) is a view for explaining the operation of centering when the robot toy is inclined in the reverse direction.

도 2(b)는 로봇완구가 전진방향으로 기울어진 경우 중심을 잡는 동작을 설명하는 도면이다.Figure 2 (b) is a view for explaining the operation of centering when the robot toy is inclined in the forward direction.

도 3은 바퀴의 회전을 제어하기 위한 제어부와 아날로그디지털 컨버터의 기능을 설명하는 도면이다. 3 is a view for explaining the function of the controller and the analog-to-digital converter for controlling the rotation of the wheel.

이하에서, 하나 또는 두개의 바퀴를 가지는 본 발명의 로봇완구의 중심을 잡는 원리를 로봇완구의 동작과 함께 설명한다. Hereinafter, the principle of centering the robot toy of the present invention having one or two wheels will be described together with the operation of the robot toy.

제어부(135) 로봇완구가 전진방향으로 기우는지 후진방향으로 기우는지를 제1센서(131)와 제2센서(133)로부터 발생되는 제1거리값(A1)과 제2거리값(A2)을 이용하여 판단한다. 좀 더 정확히 설명하면, 제어부(135)는 디지털값으로 변환된 제1거리값(A1)과 제2거리값(A2)을 수신하고 이들 값을 이용하여 로봇완구의 기울어짐을 판단한다. The first and second distance values A1 and A2 generated from the first sensor 131 and the second sensor 133 whether the robot toy tilts in the forward direction or the backward direction are determined. Judging by using In more detail, the controller 135 receives the first distance value A1 and the second distance value A2 converted into digital values, and determines the tilt of the robot toy using these values.

이를 위하여, 몸체부(140)는 제1거리값(A1) 및 제2거리값(A2)을 디지털값으 로 변환시켜 각각 제1출력값(AD1) 및 제2출력값(AD2)으로서 제어부(135)로 전송하는 아날로그디지털 컨버터(137)를 더 구비한다. To this end, the body unit 140 converts the first distance value A1 and the second distance value A2 into digital values to the controller 135 as the first output value AD1 and the second output value AD2, respectively. It further includes an analog to digital converter 137 for transmitting.

도 1에서와 같이 로봇완구가 실제로 수평을 이루고 있는 경우에도 제1센서(131) 또는 제2센서(133)의 측정 오차나 바닥면의 미세한 기울기 차이로 인하여 제1출력값(AD1)과 제2출력값(AD2)에 차이가 있다. Even when the robot toy is actually horizontal as shown in FIG. 1, the first output value AD1 and the second output value may be due to a measurement error of the first sensor 131 or the second sensor 133 or a slight difference in slope of the bottom surface. There is a difference in (AD2).

이 경우, 제어부(135)는 제1출력값(AD1)과 제2출력값(AD2)을 동일하게 만들기 위한 보정값을 발생하고, 보정값을 제1출력값(AD1) 및 제2출력값(AD2) 중 하나에 가감하여 제1출력값(AD1)과 제2출력값(AD2)을 동일하게 만든다. 보정값은 외부의 리모트 컨트롤러(REM)를 이용하여 증가 또는 감소시킬 수 있다. In this case, the controller 135 generates a correction value for making the first output value AD1 and the second output value AD2 the same, and the correction value is one of the first output value AD1 and the second output value AD2. The first output value AD1 and the second output value AD2 are made equal to each other. The correction value may be increased or decreased by using an external remote controller REM.

예를 들어, 도1에서와 같이 로봇완구가 실제로 수평을 이루고 있으나, 제1출력값(AD1)이 100이고 제2출력값(AD2)이 80이라고 가정한다. 여기서 100 및 80은 지면으로부터의 거리를 디지털 값으로 환산한 값이다. For example, it is assumed that the robot toy is actually horizontal as shown in FIG. 1, but the first output value AD1 is 100 and the second output value AD2 is 80. Where 100 and 80 are digital values of distance from the ground.

로봇완구가 수평을 이루는 경우 제1출력값(AD1)과 제2출력값(AD2)은 동일해야 한다. 그러나, 제1출력값(AD1)과 제2출력값(AD2)이 상이하면 제어부(135)는 프로그램적으로 로봇완구가 어느 한쪽으로 기울어져 있다고 간주하여 모터(105)를 회전시켜 바퀴를 돌림으로써 로봇완구가 쓰러지지 아니하도록 제어하려고 한다. 그러나 실제로는 오히려 수평을 유지하는 로봇완구를 쓰러뜨리는 결과를 가져오게 된다. When the robot toy is horizontal, the first output value AD1 and the second output value AD2 must be the same. However, if the first output value AD1 and the second output value AD2 are different from each other, the controller 135 considers that the robot toy is inclined to either side, and rotates the motor 105 to rotate the wheel. Will try to prevent it from falling. In reality, however, the result is to knock down the robot toy that is level.

이를 균형을 잡기 위하여, 사용자는 리모트 컨트롤러(REM)를 이용하여 제어부(135)가 발생하는 보정값을 증가 또는 감소시킬 수 있으며, 제어부(135)는 증가 또는 감소되는 보정값을 제1출력값(AD1)과 제2출력값(AD2) 중 하나에 가산 또는 감산하여 제1출력값(AD1)과 제2출력값(AD2)이 동일해지도록 한다. To balance this, the user may increase or decrease the correction value generated by the controller 135 using the remote controller REM, and the controller 135 may increase or decrease the correction value of the first output value AD1. ) And the second output value AD2 are added or subtracted so that the first output value AD1 and the second output value AD2 are the same.

즉, 제어부(135)는 제2출력값(AD2)에 보정값을 1부터 차례대로 증가시키면서 더하여 제2출력값(AD2)을 제1출력값(AD1)과 동일한 값 100으로 만든다. 이렇게 제1출력값(AD1)과 제2출력값(AD2)이 동일해지면 모터가 움직이지 않는다. That is, the controller 135 adds the second output value AD2 to the same value 100 as the first output value AD1 while increasing the correction value from 1 to the second output value AD2. When the first output value AD1 and the second output value AD2 are the same, the motor does not move.

반대로, 도 2(a)에서 처럼, 실제로는 로봇완구가 후진방향으로 기울어져 있으나 제1출력값(AD1)과 제2출력값(AD2)이 동일하게 100을 가리키는 경우가 있다. 이 또한 제1센서(131)와 제2센서(133)의 오차로 인한다. On the contrary, as shown in FIG. 2A, the robot toy is actually inclined in the reverse direction, but the first output value AD1 and the second output value AD2 may indicate 100 in the same manner. This is also due to the error between the first sensor 131 and the second sensor 133.

이 경우 사용자는 로봇완구가 후진방향으로 기울어져 있는 것을 알 수 있으므로, 제1출력값(AD1)에 소정의 보정값을 감산한다. 보정값을 20이라고 하면 제1출력값(AD1)에 보정값을 뺀 값은 80이 되고 제2출력값(AD2)은 100이 된다. 그러면, 제어부(135)는 제1출력값(AD1)이 보정된 값이 제2출력값(AD2)보다 작으므로 제1출력값(AD1)이 발생되는 방향, 즉 후진방향으로 모터(105)를 제어하여 바퀴(110)를 회전시킨다. 그러면 후진방향으로 기울어져 있는 로봇완구가 반대방향으로 조금 일어서게 된다. In this case, since the user knows that the robot toy is inclined in the backward direction, the user subtracts a predetermined correction value from the first output value AD1. If the correction value is 20, the value obtained by subtracting the correction value from the first output value AD1 is 80 and the second output value AD2 is 100. Then, the controller 135 controls the motor 105 in a direction in which the first output value AD1 is generated, that is, in a backward direction since the value at which the first output value AD1 is corrected is smaller than the second output value AD2. Rotate 110. Then, the robot toy tilted in the reverse direction will stand up a little in the opposite direction.

그러면, 제1출력값(AD1)과 제2출력값(AD2)이 각각 105와 95로 변화된다. 다시 보정값을 제1출력값(AD1)에서 감산하면 그 값은 85가 되고, 제1출력값(AD1)이 보정된 값이 여전히 제2출력값(AD2)보다 작으므로 제1출력값(AD1)이 발생되는 방향, 즉 후진방향으로 모터(105)를 제어하여 바퀴(110)를 회전시킨다. 그러면 후진방향으로 기울어져 있는 로봇완구가 반대방향으로 조금 일어서게 된다. 그러면, 제1출력값(AD1)과 제2출력값(AD2)이 각각 110과 90로 변화된다.Then, the first output value AD1 and the second output value AD2 are changed to 105 and 95, respectively. When the correction value is subtracted from the first output value AD1 again, the value becomes 85. Since the value of which the first output value AD1 is corrected is still smaller than the second output value AD2, the first output value AD1 is generated. The wheel 110 is rotated by controlling the motor 105 in a direction, that is, a backward direction. Then, the robot toy tilted in the reverse direction will stand up a little in the opposite direction. Then, the first output value AD1 and the second output value AD2 are changed to 110 and 90, respectively.

그러면, 다시 보정값을 제1출력값(AD1)에서 감산하면 그 값은 90이 되고, 제1출력값(AD1)이 보정된 값이 제2출력값(AD2)과 동일하므로 로봇완구는 균형을 잡게 된다. 이와같이 보정값을 계속해서 같은 값을 이용할 수도 있으나, 사용자가 리모트 컨트롤러(REM)를 이용하여 보정값을 변화시킴으로써 훨씬 더 빠르게 로봇완구가 균형을 잡을 수 있도록 할 수 있다. Then, when the correction value is subtracted from the first output value AD1 again, the value becomes 90, and the robot toy is balanced because the value of which the first output value AD1 is corrected is equal to the second output value AD2. In this way, the same correction value can be used continuously, but the user can change the correction value by using a remote controller (REM) so that the robot toy can be balanced much faster.

도 2(b)와 같이 기울어진 경우에는 도2(a)와 같이 기울어진 경우와 반대로 동작하게 되므로 상세한 설명을 생략한다. In the case of inclination as shown in FIG. 2 (b), since the operation is reversed as in the inclination of FIG.

이와 같은 동작을 수행하기 위한 제어부(135)는 제1출력값(AD1)과 제2출력값(AD2)을 수신하고 비교하는 비교기(미도시)를 구비하며 상기 동작을 수행하기 위한 제어부(135)의 구조는 당업자라면 이해할 수 있으므로 상세한 설명을 생략한다. The control unit 135 for performing such an operation includes a comparator (not shown) for receiving and comparing the first output value AD1 and the second output value AD2, and has a structure of the control unit 135 for performing the operation. Since a person skilled in the art can understand, detailed description is omitted.

또한, 몸체부(140)에 장착되며, 제어부(135)를 제어하여 보정값을 증가 또는 감소시킴으로써 로봇완구가 균형을 잡도록하는 입력스위치를 더 구비한다. 즉, 리모트 콘트롤러(REM) 대신 입력스위치(미도시)를 이용하여 보정값을 증감시킬 수 있다. 이와같은 입력스위치의 구조 또한 당업자라면 그 기능과 구성을 이해할 수 있으므로 상세한 설명을 생략한다.In addition, it is mounted to the body portion 140, and further comprises an input switch for controlling the robot toy by increasing or decreasing the correction value by controlling the control unit 135. That is, the correction value may be increased or decreased by using an input switch (not shown) instead of the remote controller REM. The structure of such an input switch can also be omitted by those skilled in the art because the function and configuration thereof can be understood.

도 4는 서보모터를 더 구비하는 로봇완구의 구조를 나타내는 도면이다. 4 is a view showing the structure of a robot toy further comprising a servomotor.

즉, 로봇완구의 몸체부(140) 상부에 장착되며 제어부(135)에 의해 제어되는 서보모터(150)가 더 구비될 수 있다. 그리고, 서보모터(150)의 축(153)에 달린 무 게추(155)를 일정한 각도만큼 회전시켜 로봇완구의 무게 중심을 이동시킴으로써 로봇완구가 전진 또는 후진하도록 한다. That is, the servo motor 150 mounted on the upper body portion 140 of the robot toy and controlled by the controller 135 may be further provided. Then, by rotating the weight weight 155 attached to the shaft 153 of the servomotor 150 by a predetermined angle to move the center of gravity of the robot toy, the robot toy to move forward or backward.

도 5(a)는 도 4의 로봇완구가 후진방향으로 기울어진 형태를 나타내는 도면이다.Figure 5 (a) is a view showing a form in which the robot toy of Figure 4 inclined in the reverse direction.

도 5(b)는 도 4의 로봇완구가 전진방향으로 기울어진 형태를 나타내는 도면이다.Figure 5 (b) is a view showing a form in which the robot toy of Figure 4 inclined in the forward direction.

제어부(135)가 서보모터(150)의 축(153)에 연결된 무게추를 후진방향으로 일정한 각도만큼 회전시키면 로봇완구는 후진방향으로 기울어진다. 후진방향으로 기울어지면 로봇완구는 앞서 설명된 바와 같은 동작으로 무게중심을 잡기 위하여 바퀴(110)를 후진방향으로 회전시킨다. 그러나, 서보모터(150)의 무게추(155)에 의해서 무게중심이 후진방향으로 이동되어 있으므로 로봇완구는 수평을 유지하기 쉽지 아니하며 따라서 로봇완구는 무게추(155)가 중심으로 돌아오지 아니하는 한 계속해서 후진하게된다. When the controller 135 rotates the weight connected to the shaft 153 of the servo motor 150 by a predetermined angle in the reverse direction, the robot toy is inclined in the reverse direction. When tilted in the reverse direction, the robot toy rotates the wheel 110 in the reverse direction to grasp the center of gravity by the operation as described above. However, since the center of gravity is moved in the backward direction by the weight 155 of the servomotor 150, the robot toy is not easy to maintain the horizontal, so the robot toy as long as the weight 155 does not return to the center Keep going backwards.

반대로, 제어부(135)가 서보모터(150)의 축(153)에 연결된 무게추(155)를 전진방향으로 일정한 각도만큼 회전시키면 로봇완구는 도 5(b)에서처럼 전진방향으로 기울어지며 로봇완구는 전진방향으로 이동하게 된다. On the contrary, if the controller 135 rotates the weight 155 connected to the shaft 153 of the servo motor 150 by a predetermined angle in the forward direction, the robot toy is inclined in the forward direction as shown in FIG. It moves in the forward direction.

만일, 바퀴(110)가 두개이고 로봇완구가 균형잡힌 경우 제어부(135)는 하나의 바퀴만을 회전시킴으로써 로봇완구를 좌회전 또는 우회전하도록 수 있다. 즉, 두개의 바퀴중에서 하나의 바퀴를 정지시키고 다른 하나의 바퀴만을 회전시키면 로봇완구는 정지된 바퀴를 축으로 하여 회전하게 된다. If the wheels 110 are two and the robot toys are balanced, the controller 135 may rotate the robot toy to the left or right by rotating only one wheel. In other words, if one of the two wheels is stopped and only one wheel is rotated, the robot toy rotates around the stationary wheel.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 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.As described above, optimal embodiments have been disclosed in the drawings and the specification. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In order to better understand the drawings cited in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇완구의 외형을 나타내는 도면이다. 1 is a view showing the appearance of the robot toy according to an embodiment of the present invention.

도 2(a)는 로봇완구가 후진방향으로 기울어진 경우 중심을 잡는 동작을 설명하는 도면이다.Figure 2 (a) is a view for explaining the operation of centering when the robot toy is inclined in the reverse direction.

도 2(b)는 로봇완구가 전진방향으로 기울어진 경우 중심을 잡는 동작을 설명하는 도면이다.Figure 2 (b) is a view for explaining the operation of centering when the robot toy is inclined in the forward direction.

도 3은 바퀴의 회전을 제어하기 위한 제어부와 아날로그디지털 컨버터의 기능을 설명하는 도면이다. 3 is a view for explaining the function of the controller and the analog-to-digital converter for controlling the rotation of the wheel.

도 4는 서보모터를 더 구비하는 로봇완구의 구조를 나타내는 도면이다. 4 is a view showing the structure of a robot toy further comprising a servomotor.

도 5(a)는 도 4의 로봇완구가 후진방향으로 기울어진 형태를 나타내는 도면이다.Figure 5 (a) is a view showing a form in which the robot toy of Figure 4 inclined in the reverse direction.

도 5(b)는 도 4의 로봇완구가 전진방향으로 기울어진 형태를 나타내는 도면이다.Figure 5 (b) is a view showing a form in which the robot toy of Figure 4 inclined in the forward direction.

Claims (9)

지면과 맞닿아 구동하는 바퀴 ; Wheels driven in contact with the ground; 상기 바퀴의 상부에 장착되는 바닥판으로서, 상기 바퀴를 중심으로 상기 바퀴의 전진방향 측과 후진방향 측의 상기 바닥판 하면에 각각 위치하고 지면까지의 거리를 측정할 수 있는 제1센서 및 제2센서가 장착되는 상기 바닥판 ; 및 A first sensor and a second sensor mounted on the top of the wheel, the first and second sensors to measure the distance to the ground, respectively located on the lower surface of the bottom plate of the forward direction and the backward direction of the wheel around the wheel The bottom plate is mounted; And 상기 바닥판 상부에 장착되며, 상기 제1센서 및 상기 제2센서의 출력인 제1거리값과 제2거리값을 비교하고 상기 바퀴들을 구동하는 모터를 제어하는 제어부를 구비하는 몸체부로 이루어지는 로봇완구에 있어서, The robot toy is mounted on the bottom plate and comprises a body part having a control unit for comparing a first distance value and a second distance value output from the first sensor and the second sensor and controlling a motor for driving the wheels. To 상기 제어부는 상기 제1및 제2거리값을 비교하여 거리값이 작은 쪽으로 상기 바퀴가 회전하도록 상기 모터를 제어함으로써 상기 로봇완구의 균형을 잡는 것을 특징으로 하는 로봇완구.And the control unit balances the robot toy by comparing the first and second distance values to control the motor to rotate the wheels with a smaller distance value. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 바퀴는 하나 또는 두 개 이며,The wheel is one or two, 상기 로봇완구의 무게 중심이 상기 바퀴 중심축보다 높이 있는 것을 특징을 하는 로봇완구.Robot toy, characterized in that the center of gravity of the robot toy is higher than the center axis of the wheel. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1센서와 상기 제2센서는 적외선 발광센서와 적외선 수광센서가 한 조 를 이루어 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇완구.The first sensor and the second sensor is a robot toy, characterized in that composed of a pair of infrared light emitting sensor and infrared light receiving sensor. 제 1항에 있어서, 상기 몸체부는,The method of claim 1, wherein the body portion, 상기 제1거리값 및 상기 제2거리값을 디지털값으로 변환시켜 각각 제1출력값 및 제2출력값으로서 상기 제어부로 전송하는 아날로그디지털 컨버터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 로봇완구.And an analog-to-digital converter converting the first distance value and the second distance value into a digital value and transmitting the first distance value and the second distance value to the controller as a first output value and a second output value, respectively. 제 4항에 있어서, 상기 제어부는,The method of claim 4, wherein the control unit, 상기 로봇완구가 균형을 이루었지만 상기 제1출력값과 상기 제2출력값에 차이가 있는경우, 상기 제1출력값과 상기 제2출력값을 동일하게 만들기 위한 보정값을 발생하고, 상기 보정값을 상기 제1출력값 및 상기 제2출력값 중 하나에 가감하여 상기 제1출력값과 상기 제2출력값을 동일하게 만드는 것을 특징으로 하는 로봇완구.When the robot toy is balanced but there is a difference between the first output value and the second output value, a correction value is generated to make the first output value and the second output value the same, and the correction value is set to the first value. The robot toy, characterized in that the first output value and the second output value by adding or subtracting one of the output value and the second output value. 제 5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 보정값은 외부의 리모트 컨트롤러를 이용하여 증가 또는 감소시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 로봇완구.The correction value can be increased or decreased by using an external remote controller. 제 5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 몸체부에 장착되며, 상기 제어부를 제어하여 상기 보정값을 증가 또는 감소시킴으로써 상기 로봇완구가 균형을 잡도록하는 입력스위치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 로봇완구. And an input switch mounted on the body part to control the controller to increase or decrease the correction value to balance the robot toy. 제 5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 몸체부 상부에 장착되며 제어부에 의해 제어되는 서보모터를 더 구비하고, 상기 서보모터의 축에 달린 무게추를 일정한 각도만큼 회전시켜 상기 로봇완구의 무게 중심을 이동시킴으로써 상기 로봇완구가 전진 또는 후진하도록 하는 것을 특징으로 하는 로봇완구.Further comprising a servo motor mounted on the body portion and controlled by a control unit, the robot toy is moved forward or backward by rotating the weight attached to the axis of the servo motor by a predetermined angle to move the center of gravity of the robot toy. Robot toys, characterized in that to. 제 5항에 있어서, 상기 바퀴가 두개이고 상기 로봇완구가 균형잡힌 경우,The method of claim 5, wherein when the two wheels and the robot toy is balanced, 상기 제어부는 하나의 바퀴만을 회전시킴으로써 상기 로봇완구를 좌회전 또는 우회전하도록 하는 것을 특징으로 하는 로봇완구.The controller is to rotate the robot toy left or right by rotating only one wheel.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103170962A (en) * 2013-03-08 2013-06-26 北京工业大学 Desktop type double-wheel self-balancing robot
CN105171759A (en) * 2015-10-13 2015-12-23 桂林电子科技大学 Swing arm type single-wheel wire-walking robot
KR20160092267A (en) * 2015-01-27 2016-08-04 국방과학연구소 Mobile platform apparatus of robot having balancing member
CN106249741A (en) * 2016-09-18 2016-12-21 广东工业大学 A kind of dynamic equilibrium two-wheel robot automatically controlled and control method
CN107407939A (en) * 2015-03-12 2017-11-28 株式会社村田制作所 Ball balanced robot

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102158310B1 (en) * 2018-07-17 2020-09-21 세종대학교산학협력단 Self balancing carrier robot testing unit

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100458079B1 (en) * 2001-11-23 2004-11-18 (주)로보티즈 A emotion expressing robot

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103170962A (en) * 2013-03-08 2013-06-26 北京工业大学 Desktop type double-wheel self-balancing robot
KR20160092267A (en) * 2015-01-27 2016-08-04 국방과학연구소 Mobile platform apparatus of robot having balancing member
CN107407939A (en) * 2015-03-12 2017-11-28 株式会社村田制作所 Ball balanced robot
CN107407939B (en) * 2015-03-12 2020-08-14 株式会社村田制作所 Ball balance robot
CN105171759A (en) * 2015-10-13 2015-12-23 桂林电子科技大学 Swing arm type single-wheel wire-walking robot
CN106249741A (en) * 2016-09-18 2016-12-21 广东工业大学 A kind of dynamic equilibrium two-wheel robot automatically controlled and control method

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