KR20100071748A - 공놀이를 위한 로봇 시스템과 그를 위한 로봇단말기 및 그의 동작 방법 - Google Patents

공놀이를 위한 로봇 시스템과 그를 위한 로봇단말기 및 그의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공놀이를 위한 로봇 시스템과 그를 위한 로봇단말기 및 그의 동작 방법에 관한 것으로, 사용자가 강아지와 공놀이하듯이 로봇공(일종의 무선신호 방사체)을 임의의 지점으로 이동시키면, 로봇단말기가 로봇공에서 발생하는 무선신호를 감지하여 로봇공의 이동방향을 판단한 후, 로봇공이 있는 곳으로 이동할 수 있도록 하는, 공놀이를 위한 로봇 시스템과 그를 위한 로봇단말기 및 그의 동작 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은, 공놀이를 위한 로봇 시스템에 있어서, 단위시간마다 무선신호를 발생하기 위한 무선신호 방사체; 및 상기 무선신호 방사수단에서 발생된 무선신호를 감지하여 상기 로봇공의 방향을 판단한 후에 상기 판단된 방향으로 상기 단위시간 동안 이동하기 위한 로봇단말기를 포함한다.
로봇 공놀이 장치, 로봇단말기, 로봇공, 이동방향

Description

공놀이를 위한 로봇 시스템과 그를 위한 로봇단말기 및 그의 동작 방법{ROBOT SYSTEM FOR BALL PLAY AND THEREFOR ROBOT TERMIANL AND THEREFOF METHOD}
본 발명은 공놀이를 위한 로봇 시스템과 그를 위한 로봇단말기 및 그의 동작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자가 강아지와 공놀이하듯이 로봇공(일종의 무선신호 방사체)을 임의의 지점으로 이동시키면, 로봇단말기가 로봇공에서 발생하는 무선신호를 감지하여 로봇공의 이동방향을 판단한 후, 로봇공이 있는 곳으로 이동할 수 있도록 하는, 공놀이를 위한 로봇 시스템과 그를 위한 로봇단말기 및 그의 동작 방법에 관한 것이다.
최근들어 로봇기술이 발달함에 따라 다양한 형태의 로봇단말기나 로봇 서비스에 대한 연구가 활발히 진행중이다.
일반적으로, 대부분의 로봇업체에서는 공장이나 위험한 현장에서 작업하는 산업용 로봇, 자율적으로 이동하면서 청소하는 청소용 로봇, 해양지형이나 우주환 경을 관측하는 탐사용 로봇 등과 같이 실용적인 목적을 위한 연구개발을 주로 진행하였다. 하지만, 일부 로봇업체에서는 일반 가정에서 비록 실용적이지는 않더라도, 사용자에게 재미와 즐거움을 제공해줄 수 있는 취미/오락용 로봇(일명 엔터테인먼트 로봇)에 대한 연구개발을 진행하고 있다. 이는 일반 가정에 로봇이 있다는 사실로서, 인간친화적인 로봇의 구현을 통한 새로운 문화를 형성하고 다양한 파생산업을 통한 새로운 산업환경을 조성할 수 있을 것이라는 발상에서 시작되었다.
엔터테인먼트 로봇의 경우, 간단한 센서를 탑재한 저가형 애완로봇에서부터 무선으로 인터넷에 연결되고 스스로 돌아다니고 인공지능이 탑재되어 어느정도 판단기능까지 수행하는 고성능 애완로봇까지 상용화를 위한 다양한 로봇사업이 추진되고 있다.
특히, 이러한 로봇업체에서는 사람에게 있어 오랜 친구였던 개나 고양이와 같이 4족 보행형으로 친숙한 형태의 고성능 애완로봇을 출시하였는데, 다음과 같은 인간친화적인 고도한 기능들을 갖는다. 먼저, 고성능 애완로봇은 전신에 복수의 관절을 가지기 때문에, 4개의 다리로 보행하고, 앉고, 넘어졌을 때에 손재주 있게 일어나고, 엎드려 누운 형태와 같이 복잡한 행동을 수행할 수 있다. 또한, 고성능 애완로봇은 고도의 음성인식기술을 이용하여 여러가지 음성과 소리의 방향을 인식하여, 들리는 범위에서 자율적으로 행동하면서도 인식할 수 있다. 또한, 고성능 애완로봇은 카메라에 찍혀 있는 범위에서 물건의 형태나 색을 판단하거나, 움직이는지 멈춰있는지를 판단한다. 즉, 고성능 애완로봇은 핑크볼을 찾아내 다가서서 카메라로 핑크볼의 색을 인식하고, 적외선을 이용한 거리센서로 핑크볼의 거리를 측정함 으로써 주위 상황을 이해한다.
상기와 같은 고성능 애완로봇의 경우에는 엔터테인먼트 로봇의 기능인 사용자에게 재미와 오락을 제공할 수 있지만, 앞서 언급한 인간친화적인 고도한 기능들을 구현하기 위해 다양한 종류의 부품과 복잡한 알고리즘을 적용하기 때문에, 제작비용 및 판매가격이 급격히 증가할 수 있다. 이는 고성능 애완로봇이 일반 가정을 대상으로 보급형 엔터테인먼트 로봇임에도 불구하고 사용자가 고성능 애완로봇을 범용적으로 구입하여 이용하기 어렵고 로봇산업의 활성화에 장애요소가 될 수 있음을 의미한다.
한편, 다른 로봇업체에서는 간단한 기능을 구비한 저가형 애완로봇을 출시하고 있다. 이러한 저가형 애완로봇의 경우에는 사용자에 의한 모션 제어 기능이나 일방적인 감성표현 및 콘텐츠 제공 기능 등과 같은 간단한 기능 구현에 집중함으로써, 비교적 저가형으로 보급할 수 있다. 하지만, 이 경우에는 사용자와 저가형 애완로봇 간의 활발한 상호작용에 한계를 드러냄으로써, 단지 기계적이고 수동적인 로봇으로 인식되어 쉽게 사용자의 흥미를 쉽게 떨어뜨리는 문제가 있다.
따라서, 로봇 서비스에 대한 일환으로 인간친화적인 애완로봇에 있어서는, 저가형으로 간단한 기능을 구비함으로써 일반 가정에도 쉽게 보급될 수 있을 뿐만 아니라, 사용자와 애완로봇이 함께 놀이를 즐김으로써 어느 정도의 상호 교감을 도모할 수 있는 기술이 제안될 필요가 있다.
따라서 상기와 같은 종래 기술은 고성능 애완로봇의 경우 인간친화적인 상호작용을 제공하더라도 제작비용 및 판매비용이 급증하고, 저가형 애완로봇의 경우 사용자의 흥미가 쉽게 떨어지는 문제점이 있으며, 이러한 문제점을 해결하고자 하는 것이 본 발명의 과제이다.
따라서 본 발명은 사용자가 강아지와 공놀이하듯이 로봇공(일종의 무선신호 방사체)을 임의의 지점으로 이동시키면, 로봇단말기가 로봇공에서 발생하는 무선신호를 감지하여 로봇공의 이동방향을 판단한 후, 로봇공이 있는 곳으로 이동할 수 있도록 하는, 공놀이를 위한 로봇 시스템과 그를 위한 로봇단말기 및 그의 동작 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 공놀이를 위한 로봇 시스템에 있어서, 단위시간마다 무선신호를 발생하기 위한 무선신호 방사체; 및 상기 무선신호 방사수단에서 발생된 무선신호를 감지하여 상기 로봇공의 방향을 판단한 후에 상기 판단된 방향으로 상기 단위시간 동안 이동하기 위한 로봇단말기를 포함한다.
또한, 본 발명은 로봇단말기의 동작 방법에 있어서, 단위시간마다 무선신호 방사체에서 발생된 무선신호를 감지하여 상기 무선신호 방사체의 방향을 판단하는 판단 단계; 및 상기 판단된 방향으로 상기 단위시간 동안 이동하는 이동 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은 로봇단말기에 있어서, 단위시간마다 무선신호 방사체에서 발생된 무선신호를 전방위에서 감지하기 위한 신호 감지 수단; 상기 무선신호를 감지하여 상기 무선신호 방사체의 방향을 판단하기 위한 이동방향 판단 수단; 및 상기 판단된 방향으로 상기 단위시간 동안 이동시키기 위한 이동 수단을 포함한다.
또한, 본 발명은 프로세스를 구비한 로봇단말기에, 단위시간마다 무선신호 방사체에서 발생된 무선신호를 감지하여 상기 무선신호 방사체의 방향을 판단하는 기능; 및 상기 판단된 방향으로 상기 단위시간 동안 이동하는 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.
상기와 같은 본 발명은, 사용자가 강아지와 공놀이하듯이 로봇공을 임의의 지점으로 이동시키면, 로봇단말기가 로봇공에서 발생하는 무선신호를 감지하여 로봇공의 이동방향을 판단한 후 로봇공이 있는 곳으로 이동할 수 있도록 하는 공놀이 서비스를 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 애완동물이 공을 가지고 노는 것과 비슷한 행동을 로봇단말기가 수행하여 사용자에게 오락성과 재미를 제공하고 생명체와 가까운 로봇체험을 제공함으로써, 사용자가 로봇과 상호 교감할 수 있는 효과가 있다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1a는 본 발명에 따른 공놀이를 위한 로봇 시스템에 대한 일실시예 사시도이고, 도 1b는 본 발명에 따른 로봇단말기에 대한 일실시예 구성도이고, 도 1c는 본 발명에 따른 로봇공에 대한 일실시예 구성도이다.
도 1a 내지 도 1c에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공놀이를 위한 로봇 시스템(이하 "로봇 시스템"이라 함)은, 로봇공(120)에서 수신한 무선신호를 통해 판단한 이동방향에 따라 이동하는 로봇단말기(110)와, 무선신호를 발생하는 로봇공(120)를 포함한다. 여기서, 로봇공(120)은 일종의 무선신호 방사체로서의 기능을 수행한다.
로봇 시스템은 '로봇단말기(110)가 사용자가 굴린 로봇공(120)을 따라다니면서 궁극적으로 로봇단말기(110)가 로봇공(120)에 이르는 기능' 및 '사용자가 로봇공(120)을 손에 쥐고 전원을 켠 경우 로봇단말기(110)가 로봇공(120)을 찾아와 궁극적으로 사용자에게 로봇단말기(110)가 다가오게 하는 기능'과 같은 공놀이 기능을 사용자에게 제공한다.
먼저, 로봇단말기(110)는 로봇공(120)을 이용한 놀이 기능을 제공하기 위해, 신호 감지부(111), 이동부(112), 단말기 전원부(113), 이동방향 판단부(114)를 포함한다.
신호 감지부(111)는 로봇단말기(110) 본체 둘레에 균일하게 무선신호 센서가 분포되어 있어, 로봇공(120)에서 발생한 무선신호를 전방위에서 수신하여 감지할 수 있다. 여기서, 무선신호는 직진성이 있고 근접거리에서 신호세기의 차이를 구별할 수 있는 특성을 가진 임의의 신호를 이용할 수 있으며, 일례로서 리모콘에서 사용하는 적외선을 이용하는 경우로 가정한다. 이때, 신호 감지부(111)는 전술한 무선신호의 직진성으로 인해 로봇단말기(110) 본체 둘레에 있는 모든 센서에서 로봇공(120)에서 발생한 무선신호를 감지하는 것이 아니라, 로봇공(120)쪽을 향하는 센서들만 무선신호를 감지한다. 이는 신호 감지부(111)에 의해 로봇공(120)쪽을 향하는 센서들만 무선신호를 감지함으로써, 이동방향 판단부(114)에서 무선신호를 감지한 센서들이 향하는 방향을 이용하여 로봇단말기(110)가 이동할 방향을 판단하기 위함이다.
이동부(112)는 로봇공(120)에서 발생한 무선신호에 의해 판단된 이동방향에 따라 로봇단말기(110)가 앞뒤로 이동하거나, 좌우로 이동하거나, 회전할 수 있도록 한다. 이때, 이동부(112)는 단말기 전원부(113)의 전원으로 회전력을 발생시키는 모터, 모터에서 발생시킨 동력으로 로봇단말기(110)를 이동시키는 구동바퀴, 로봇공(120)에서 발생한 무선신호에 의해 판단된 이동방향으로 로봇단말기(110)가 움직이도록 하는 조향바퀴 등을 포함한다. 일례로, 이동부(112)는 다음과 같이 동작할 수 있다. 로봇단말기(110)의 이동방향이 결정되면, 이동부(112)의 조향바퀴는 이동방향으로 회전하고, 이동부(112)의 모터가 구동하면서 구동바퀴가 로봇단말기(110)를 해당 이동방향으로 직진시켜 일정거리 이동시킨다. 즉, 로봇공(120)이 움직이고 있는 상태를 가정하면, 로봇단말기(110)는 단위시간에 로봇공(120)이 위치하는 방향을 판단하여 회전한 후 일정거리 직진시켜 이동하고, 다시 로봇공(120)이 위치하는 방향을 판단하여 회전한 후 일정거리 직진시켜 이동하는 과정을 반복수행함으로써, 최종적으로 로봇공(120)으로 다가가게 된다.
단말기 전원부(113)는 로봇단말기(110)의 구동에 필요한 전원을 공급한다. 이때, 전원부(113)는 통상적으로 당업자가 쉽게 이해할 수 있는 일반 배터리(혹은 충전용 배터리)를 이용하는 방식 또는 충전용 케이블을 연결해 충전한 후 이용하는 방식 등과 같이 다양하게 구현될 수 있다.
이동방향 판단부(114)는 미리 설정된 로봇단말기(110)의 기준방향[일례로, 로봇단말기(110)의 정면방향]에 대해 무선신호를 감지한 신호 감지부(111)의 센서들이 향하는 방향이 이루는 각도를 이용하여 로봇단말기(110)의 이동방향을 판단한 후(후술할 도 2a 및 2b 참조), 로봇단말기(110)를 이동시켜 로봇공(120)에 다가가도록 제어한다.
한편, 이동방향 판단부(114)는 로봇공(120)의 무선신호를 감지할 수 없는 경우에, 무선신호 자율 탐색모드를 수행한다. 즉, 이동방향 판단부(114)는 신호 감지부(111)를 통해 로봇공(120)의 무선신호를 소정의 시간(일례로, 30초, 다만 사용자에 의해 설정될 수 있음)동안 수신할 수 없는 경우[일례로, 로봇단말기(110)가 로봇공(120)에서 멀리 떨어져서 무선신호를 수신하지 못하는 경우]에, 미리 설정되어 있는 무선신호 자율 탐색모드에 따라 로봇단말기(110)를 동작시킨다. 예를 들어, 이동방향 판단부(114)는 무선신호 자율 탐색모드에 따라 동작함에 따라, 일단 로봇단말기(110)를 제자리에서 적어도 한 번 이상 회전시키면서 로봇공(120)의 무선신호를 감지하려고 시도한 후, 그래도 로봇공(120)의 무선신호를 감지하지 못하는 경우에 로봇단말기(110)를 미리 설정된 프로그램에 따라 임의의 패턴으로 자율이동시키면서 로봇공(120)의 무선신호를 감지하려는 시도를 한다. 이때, 이동방향 판단부(114)는 소정의 시간(일례로, 2분, 다만 사용자에 의해 설정될 수 있음)까지 로봇공(120)의 무선신호를 감지할 수 없는 경우에 공놀이 과정을 스스로 종료한다.
또한, 이동방향 판단부(114)는 공놀이 서비스의 시작시점 및 끝나는 시점을 판단하여 공놀이 서비스를 수행한다. 먼저, 이동방향 판단부(114)는 로봇공(120)의 첫 번째 무선신호를 수신한 경우 공놀이가 시작되는 시점으로 판단하여, 전술한 바와 같은 로봇공(120)에 가까이 다가가는 과정을 수행한다. 반면, 이동방향 판단부(114)는 공놀이를 진행한 후 로봇단말기(110)가 로봇공(120)을 잡는 경우[즉, 로 봇단말기(110)가 로봇공(120)에 접촉 또는 근접하는 경우]를 공놀이가 끝나는 시점으로 판단하여 공놀이 기능을 종료한다. 이를 위해, 이동방향 판단부(114)는 로봇공(120)에 너무 근접하여 신호 감지부(111)에서 감지한 무선신호가 미리 설정된 임계값 이상으로 감지되는 경우나, 로봇공(120)에 너무 근접하여 로봇공(120)에 별도 부착한 RFID 태그(혹은 바코드)를 로봇단말기(110)가 인식하는 경우[이 경우 로봇단말기(110)에서는 RFID 리더 혹은 바코더 리더 기능을 구비함]를 공놀이가 끝나는 시점으로 판단할 수 있다. 또한, 이동방향 판단부(114)는 공놀이 시작시점부터 미리 설정된 시간(일례로, 5분)이 지되면 로봇공(120)을 잡았는지와 상관없이 공놀이가 끝나는 시점으로 판단하여 자동으로 공놀이를 종료할 수도 있다.
다음, 로봇공(120)은 공놀이 기능을 제공하기 위해, 본체 둘레에 균일하게 분포되어 있어 무선신호를 전방위로 방출하는 신호 발생부(121), 단말기 전원부(113)와 같이 로봇공(120)의 구동에 필요한 전원을 공급하는 공 전원부(122), 로봇공(120)의 전원을 온/오프하고 로봇단말기(110)의 동작을 무선상으로 제어할 수 있는 리모콘부(123)를 포함한다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 로봇단말기의 이동방향 판단 방법에 대한 일실시예 설명도이다.
도 2a와 같이 로봇단말기(110)와 로봇공(120)을 위에서 내려보면, 로봇단말기(110)는 신호 감지부(111)가 전방위에 균일하게 분포되어 있어 전방위에서 무선신호를 감지할 수 있고, 로봇공(120)도 신호 발생부(121)가 전방위에 균일하게 분 포되어 있어 전방위로 무선신호를 송신할 수 있다.
본 발명에서 로봇단말기(110)가 움직이고 있는 로봇공(120)을 따라가기 위해 단위시간에 로봇단말기(110)의 이동방향을 판단하는 과정은, 다시 말해 로봇단말기(110)가 기준방향에 대해 로봇공(120)쪽으로 어느 정도로 회전할지에 대한 각도를 확인하는 과정이라 할 수 있다. 즉, 본 발명에서는 로봇단말기(110)가 로봇공(120)의 무선신호(즉, 무선신호의 세기)를 감지하여, 미리 설정된 기준방향[일례로, 로봇단말기(110)의 정면방향]에 대해 로봇공(120)이 어느 정도로 회전할지를 나타내는 각도를 확인함으로써 로봇단말기(110)의 이동방향(혹은 회전방향)을 판단하기로 한다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 로봇단말기(110)에서 이동방향을 하기와 같이 판단할 수 있다.
먼저, 로봇단말기(110)에 부착된 신호 감지부(111) 각각을 ri라 하고, ri가 수신한 무선신호의 세기를 Si라 한다. 이때, ri가 지면에 평행하고 동일평면상에서 로봇단말기(110)의 기준방향과 이루는 각도를 θi라 가정한다. θi는 로봇단말기(110)의 기준방향 및 신호 감지부(111)의 부착위치를 알 수 있으므로, 미리 알 수 있다.
최종적으로, 로봇단말기(110)가 판단할 이동방향은 로봇단말기(110)의 기준방향과 로봇공(120)의 무선신호의 세기가 큰 방향이 이루는 각도를 θd에 의해 결정된다.
Figure 112008087574553-PAT00001
즉, 로봇공(120)을 향하는 방향에 있는 신호 감지부(111)에서 무선신호를 감지할 수 있어 무선신호의 세기가 크고, 반대편에 있는 신호 감지부(111)에서 무선신호를 감지하기 어렵기 때문에 무선신호의 세기가 작거나 거의 0에 가깝다. 결국, 상기 [수학식 1]에서는 로봇공(120)을 향하는 방향에 있는 신호 감지부(111)의 기여도가 크고 반대편에 있는 신호 감지부(111)의 기여도가 낮아, 로봇공(120)을 향하는 방향이 이루는 각도들의 평균으로 θd가 계산되고, 근사적으로 θd가 로봇공(120)의 방향을 나타내게 된다.
다음, 신호 감지부(111)가 무선신호의 세기 Si를 측정할 수 없고 수신여부만을 확인하는 경우에 θd는 하기 [수학식 2]와 같이 결정될 수 있다.
Figure 112008087574553-PAT00002
여기서, nreceive는 신호 감지부(111)들 중 무선신호를 감지한 신호 감지 부(111)들의 개수(count)를 나타낸다. 무선신호 수신여부는 신호 감지부(111)의 센서 특성에 따른다. 결국, 상기 [수학식 2]에서는 로봇공(120)을 향하고 있는 신호 감지부(111)들의 θi들의 평균으로 θd를 구하면, θd는 근사적으로 로봇공(120)의 방향을 나타낸다.
마지막으로, 신호 감지부(111)에서 가장 크기가 큰 무선신호의 세기 Si를 측정할 수 있는 경우에 θd는 하기 [수학식 3]과 같이 결정될 수 있다.
Figure 112008087574553-PAT00003
여기서, 신호 감지부(111)에서 감지한 무선신호의 세기가 가장 큰 신호 감지부(111)의 θi를 θmax_strength_sensor로 정의하고, 이를 θd라 한다.
상기 [수학식 3]은 상기 [수학식 1] 및 상기 [수학식 2]에 비해 정확도가 떨어지고 로봇공(120)의 방향을 가장 간단하게 판단할 수 있으나, 로봇단말기(110)가 반복적인 판단 및 이동을 통해 로봇공(120)에 근접해서 움직일 수 있다. 부언하면, 상기 [수학식 3]의 경우에는 로봇단말기(110)의 앞방향으로 2~3개의 신호 감지부(111)가 부착된 경우에, 로봇단말기(110)의 좌회전, 우회전, 직진 세가지 이동방식을 결정하는데 적용되어 가장 간편하고 저렴하게 로봇공(120)을 따라 움직일 수 있도록 한다.
이하, 도 2c의 예를 참조하여 공놀이에 대해 설명한다. 도 2c는 위에서 내려본 평면도로서, R(t)은 로봇단말기(110)의 위치, B(t)는 로봇공(120)의 위치를 나타내고, t는 단위시간을 나타낸다.
t가 0인 경우에, 로봇단말기(110)는 R(0)의 위치, 로봇공(120)은 B(0)의 위치에 있는데, 로봇단말기(110)는 전술한 바와 같이 이동방향을 판단하면, B(0) 방향으로 회전한 후 일정한 거리를 직진하여 R(1)의 위치로 이동한다.
t가 1인 경우에, 로봇단말기(110)가 R(1)으로 이동하는데, 로봇공(120)은 굴러가서 B(1)의 위치로 이동한다. 이때, 로봇단말기(110)는 로봇공(120)의 무선신호를 측정하여 B(1)의 방향을 이동방향으로 판단하면, B(1) 방향으로 회전한 후 일정한 거리를 직진하여 R(2)의 위치로 이동한다.
t가 2인 경우에, 로봇공(120)이 B(2)로 이동하면, 로봇단말기(111)는 다시 로봇공(120)의 무선신호를 측정하여 B(2)의 방향을 이동방향으로 판단하면, B(2) 방향으로 회전한 후 일정한 거리를 직진하여 R(3)의 위치로 이동한다.
이러한 과정을 반복하여 시간이 충분히 지나면, 로봇공(120)이 굴러다니다가 정지하고 로봇공(120)을 따라가던 로봇단말기(110)가 로봇공(120)을 잡게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 로봇단말기의 동작 방법에 대한 일실시예 순서도이다.
먼저, 사용자가 로봇공(120)의 전원을 켜면, 소정의 주기(일례로, 1초)마다 신호 발생부(121)를 통해 무선신호를 발생한다(S301). 이때, 로봇공(120)은 전방위 로 무선신호를 전송하고(S302), 로봇단말기(110)는 무선신호 수신범위내에 위치한 경우 무선신호를 수신한다(S303). 특히, 로봇단말기(110)는 첫 번째 무선신호를 수신하면, 공놀이의 시작시점으로 판단하여 관련 기능을 시작한다.
공놀이가 시작된 이후, 로봇단말기(110)는 로봇공(120)의 무선신호를 감지하여 미리 설정된 기준방향에 대해 로봇공(120)이 위치하고 있는 방향을 판단하여 이를 자신(110)의 이동방향으로 결정한다(S304). 이에 대한 자세한 설명은 전술한 바와 같으므로 생략하기로 한다. 이에 따라, 로봇단말기(110)는 상기와 같이 결정된 이동방향에 따라 해당 방향으로 회전한 후 단위거리를 직진하여 로봇공(120)을 향하는 방향으로 이동한다(S305).
한편, 로봇단말기(110)는 전술한 과정(즉, S303 단계 내지 S306 단계)을 반복수행함으로써, 로봇공(120)에 점차 가까워지며 궁극적으로 로봇공(120)을 잡을 수 있게 된다. 이후, 로봇단말기(110)는 로봇공(120)에 너무 근접하여 무선신호가 미리 설정된 임계값 이상으로 감지되는 경우에 공놀이가 끝나는 시점으로 판단하여 관련 기능을 종료한다(S306).
부가적으로, 로봇공(120)은 통상의 자율이동기능을 탑재하여 자율적으로 이동할 수 있는 기능을 구비할 수도 있다. 이를 통해, 로봇공(120)이 사용자에 의해 굴려지지 않고 내장되어 있는 자율이동기능을 통해 이동하게 되면, 로봇단말기(110)는 자율적으로 이동하는 로봇공(120)을 쫓아 다니며 움직이는 공놀이를 사용자에게 제공할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
도 1a는 본 발명에 따른 공놀이를 위한 로봇 시스템에 대한 일실시예 사시도,
도 1b는 본 발명에 따른 로봇단말기에 대한 일실시예 구성도,
도 1c는 본 발명에 따른 로봇공에 대한 일실시예 구성도,
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 로봇단말기의 이동방향 판단 방법에 대한 일실시예 설명도,
도 3은 본 발명에 따른 로봇단말기의 동작 방법에 대한 일실시예 순서도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
110 : 로봇단말기 111 : 신호 감지부
112 : 이동부 113 : 단말기 전원부
114 : 이동방향 판단부 120 : 로봇공
121 : 신호 발생부 122 : 공 전원부
123 : 리모콘부

Claims (14)

  1. 공놀이를 위한 로봇 시스템에 있어서,
    단위시간마다 무선신호를 발생하기 위한 무선신호 방사체; 및
    상기 무선신호 방사수단에서 발생된 무선신호를 감지하여 상기 로봇공의 방향을 판단한 후에 상기 판단된 방향으로 상기 단위시간 동안 이동하기 위한 로봇단말기
    를 포함하는 로봇 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 로봇단말기는,
    상기 무선신호의 신호세기와 기준방향에 대해 상기 무선신호를 감지한 센서들이 이루는 각도를 이용하여 상기 무선신호 방사체의 방향을 판단하는 로봇 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 로봇단말기는,
    상기 무선신호의 수신여부와 기준방향에 대해 상기 무선신호를 감지한 센서 들이 이루는 각도를 이용하여 상기 무선신호 방사체의 방향을 판단하는 로봇 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 로봇단말기는,
    기준방향에 대해 상기 무선신호의 세기를 가장 크게 감지한 센서가 이루는 각도를 이용하여 상기 무선신호 방사체의 방향을 판단하는 로봇 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로봇단말기는,
    상기 무선신호를 감지할 수 없는 경우에, 미리 설정된 자율탐색모드에 따라 임의의 패턴으로 자율이동하면서 상기 무선신호를 감지하려는 시도를 하는 로봇 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 로봇단말기는,
    상기 무선신호를 첫 번째로 수신한 경우에 공놀이가 시작되는 시점으로 판단 하는 로봇 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 로봇단말기는,
    상기 무선신호가 미리 설정된 임계값 이상의 크기로 감지되는 경우, 상기 무선신호 방사체에 부착한 RFID 태그(또는 바코드)를 인식하는 경우, 미리 설정된 시간이 지난 경우 중 어느 하나를 공놀이가 끝나는 시점으로 판단하는 로봇 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 무선신호 방사체는,
    상기 무선신호를 전방위로 발생하기 위한 신호 발생 수단을 포함하며,
    상기 로봇단말기는,
    상기 무선신호를 전방위에서 감지하기 위한 신호 감지 수단;
    상기 무선신호를 감지하여 상기 무선신호 방사체의 방향을 판단하기 위한 이동방향 판단 수단; 및
    상기 판단된 무선신호 방사체의 방향으로 회전한 후 단위시간 동안 이동시키기 위한 이동 수단
    을 포함하는 로봇 시스템.
  9. 로봇단말기의 동작 방법에 있어서,
    단위시간마다 무선신호 방사체에서 발생된 무선신호를 감지하여 상기 무선신호 방사체의 방향을 판단하는 판단 단계; 및
    상기 판단된 방향으로 상기 단위시간 동안 이동하는 이동 단계
    를 포함하는 로봇단말기의 동작 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 판단 단계는,
    상기 무선신호의 신호세기와 기준방향에 대해 상기 무선신호를 감지한 센서들이 이루는 각도를 이용하여 상기 무선신호 방사체의 방향을 판단하는 로봇 시스템의 동작 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 판단 단계는,
    상기 무선신호의 수신여부와 기준방향에 대해 상기 무선신호를 감지한 센서들이 이루는 각도를 이용하여 상기 무선신호 방사체의 방향을 판단하는 로봇 시스템의 동작 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 판단 단계는,
    기준방향에 대해 상기 무선신호의 세기를 가장 크게 감지한 센서가 이루는 각도를 이용하여 상기 무선신호 방사체의 방향을 판단하는 로봇 시스템의 동작 방법.
  13. 로봇단말기에 있어서,
    단위시간마다 무선신호 방사체에서 발생된 무선신호를 전방위에서 감지하기 위한 신호 감지 수단;
    상기 무선신호를 감지하여 상기 무선신호 방사체의 방향을 판단하기 위한 이동방향 판단 수단; 및
    상기 판단된 방향으로 상기 단위시간 동안 이동시키기 위한 이동 수단
    을 포함하는 로봇단말기.
  14. 프로세스를 구비한 로봇단말기에,
    단위시간마다 무선신호 방사체에서 발생된 무선신호를 감지하여 상기 무선신호 방사체의 방향을 판단하는 기능; 및
    상기 판단된 방향으로 상기 단위시간 동안 이동하는 기능
    을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI960103A0 (fi) 1996-01-09 1996-01-09 Torsten Schoenberg Roerlig robot
KR200263220Y1 (ko) 2001-10-29 2002-02-04 (주)이도전자 실내용 축구게임기

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180093310A (ko) 2017-02-13 2018-08-22 사단법인 캠틱종합기술원 로봇 스포츠용 볼
KR20190116623A (ko) 2018-04-05 2019-10-15 사단법인 캠틱종합기술원 분리형 센터 플레이트를 구비한 드론 및 이를 포함하는 로봇 스포츠용 볼
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