KR20110001127A - An apparatus and method for controlling multi-robots based on bluetooth - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 블루투스 기반의 멀티로봇 제어장치 및 그 제어방법에 대한 것으로서, 근거리 통신에 널리 사용되는 블루투스(Bluetooth)에 착안하여 이루어진 다수의 로봇에 동시에 적용하여 과업을 수행할 수 있는 블루투스 기반의 멀티로봇 제어방치 및 방법에 대한 것이다. The present invention relates to a Bluetooth-based multi-robot control device and a method of controlling the same, a Bluetooth-based multi-robot that can be applied to a plurality of robots made at the same time focused on Bluetooth widely used for short-range communication to perform a task Control methods and methods.
다수의 로봇을 제어하는 종래 기술로서는 하나의 신호선에 여러개의 로봇이 동시에 연결되어 있는 멀티 드롭 방식(Multi Drop Method)을 이용한 제어법과 TCP/ IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)를 이용한 네트워크를 기반으로 제어하는 방식을 들 수 있는 데, 이 제어법을 포함한 기존의 제어방식은 다수의 로봇을 순서대로 제어하므로 동시에 과업을 수행할 수 없는 문제점을 가지고 있으며 최근 로봇의 상용화가 급증하면서 단독 제어를 포함한 다수의 로봇 제어를 동시에 수행하는 것이 요구되는 상황에서 한계가 존재하였다. Conventional technologies for controlling a number of robots are based on a control method using a multi drop method in which several robots are connected to one signal line at the same time and a network using TCP / IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol). The conventional control method including this control method has a problem in that it can not perform a task at the same time because it controls a plurality of robots in sequence. Limitations existed in situations where simultaneous robot control was required.
본 발명은 상기와 같은 배경 하에서 이루어진 것으로서, 동시 제어법을 구현함으로써 순차 제어의 문제점을 해소하며, 소형화된 로봇 제어기를 사용하고 범용화된 프로토콜을 이용하여 다양한 로봇 플랫폼에 적용함을 다른 목적으로 한다.The present invention has been made under the above-described background, and solves the problem of sequential control by implementing a simultaneous control method, and uses another miniaturized robot controller and applies it to various robot platforms using a generalized protocol.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 로봇을 제어하기 위하여 각 로봇에 과업 명령을 전송할 수 있는 블루투스 기반의 PC와의 인터페이스 구조를 갖추고 있는 멀티로봇 제어장치로서; PC에서 제어부로 과업 명령을 전송할 수 있도록 PC에 설치된 블루투스 모듈; PC로부터 과업 명령을 전송받는 블루투스 수신부; PC에 설치된 블루투스 모듈로부터 과업 명령을 전송받아 복수의 로봇에 각각의 과업 명령을 동시에 전송하도록 제어하기 위한 제어부; 제어부로부터의 복수 로봇의 과업 명령을 전송할 각각의 로봇을 선택하는 블루투스 모듈 절환부; 제어부로부터 로봇의 동작 명령을 각각의 로봇에 전송하며 각각의 로봇 상태를 파악할 수 있도록 각각의 로봇 상태에 대한 정보를 수신받기 위한 블루투스 모듈을 구비하여 이루어지는 구성이다.In order to achieve the above object, the present invention provides a multi-robot control device having an interface structure with a Bluetooth-based PC capable of transmitting a task command to each robot to control the robot; A Bluetooth module installed in the PC to transmit a task command from the PC to the controller; Bluetooth receiving unit for receiving a task command from the PC; A control unit for receiving a task command from a Bluetooth module installed in a PC and simultaneously transmitting the task command to a plurality of robots; A Bluetooth module switching unit for selecting each robot to transmit task commands of the plurality of robots from the control unit; It is a configuration that is provided with a Bluetooth module for receiving the information on each robot state to transmit the operation command of the robot to each robot from the control unit to determine each robot state.
또한, 본 발명에서는 리모콘 제어가 가능하도록 리모콘으로부터의 신호를 수신하기 위한 리모콘 수신부를 더 구비할 수 있다.In addition, the present invention may further include a remote control receiver for receiving a signal from the remote control to control the remote control.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, PC에 내장된 블루투스 모듈로부터 수신된 복수의 로봇 각각의 동작 명령에 기초하여 복수의 로봇의 동작을 제어하기 위한 멀티로봇의 제어방법으로서, PC의 블루투스 모듈로부터 각각의 로봇의 동작 명령을 수신하는 단계; PC에 설치된 블루투스 모듈로부터 전송받은 과업 명령 및 각각의 로봇들의 상태 정보에 기초하여 복수 로봇에 각각의 과업 명령을 동시에 전송하도록 제어하는 단계; 각각의 로봇 상태를 파악할 수 있도록 각각의 로봇 상태에 대한 정보를 제어부에 전송하는 단계를 구비한 것을 특징으로 하는 멀티로봇의 제어방법이 제공된다.According to another embodiment of the present invention, as a control method of a multi-robot for controlling the operation of the plurality of robots based on the operation commands of each of the plurality of robots received from the Bluetooth module built in the PC, each from the Bluetooth module of the PC Receiving an operation command of a robot; Controlling each task command to be simultaneously transmitted to a plurality of robots based on task instructions received from a Bluetooth module installed in the PC and state information of each robot; There is provided a control method of a multi-robot, characterized in that it comprises the step of transmitting the information on each robot state to the control unit so as to grasp each robot state.
제공된다본 고안에 따르면 각 로봇에서 사용되고 있는 종래의 시스템의 성능 및 효율을 향상시킬 수 있으므로 각종 로봇이나 다수의 로봇에 용이하게 적용할 수 있으며, 단일 로봇에 의한 업무 수행의 비효율성을 개선하며 가정이나 학교, 공공기관 등과 같이 다수 로봇이 활용될 수 있는 공간에서 활용 편의성이 향상되므로 로봇 산업의 발전에 기여할 수 있다. According to the present invention, since the performance and efficiency of the conventional system used in each robot can be improved, it can be easily applied to various robots or a plurality of robots, and the inefficiency of performing work by a single robot can be improved. In the space where many robots can be used, such as schools and public institutions, the convenience of use can be improved, thereby contributing to the development of the robot industry.
이하에서는 양호한 실시예를 도시한 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings showing preferred embodiments.
본 발명은 근거리 통신에 널리 사용되는 블루투스(Bluetooth)에 착안하여 이루어진 것인 데, 블루투스(Bluetooth)는 통신기기간의 기계적으로 취약하고 불편한 유선 케이블을 대체할 수 있는 무선통신수단으로서 휴대폰, PDA와 같은 소형 통신 단말기와 PC와의 즉각적인 네트워킹 및 음성통신을 가능하게 함과 아울러 그 적용범위가 핸드폰과 무선 헤드셋뿐만 아니라 조이스틱, 등의 오락용 기기 및 기타 산업용 분야에도 널리 사용되어 가고 있는 바, 본 발명은 이에 착안하여 이루어진 것이다.The present invention has been made in view of Bluetooth widely used for short-range communication, Bluetooth is a wireless communication means that can replace a mechanically weak and inconvenient wired cable between communication devices, such as a mobile phone, PDA In addition to enabling instant networking and voice communication between a small communication terminal and a PC, the scope of application is widely used in entertainment devices such as joysticks and other industrial fields as well as mobile phones and wireless headsets. It was made with attention.
본 발명은 도 1 도시와 같이, 제어 프로그램이 내장된 PC에 블루투스 모듈을 설치하여 블루투스 송신 모듈을 구비함과 동시에 로봇 제어장치에는 블루투스 수신모듈을 설치함과 동시에 수신된 태스크에 기초하여 각각의 개별 로봇에 부여되는 태스크를 동시에 송신하도록 제어하기 위한 제어부(CPU)를 갖추고 개별 로봇 플랫폼에 태스크 명령을 각각 전송하기 위한 블루투스 모듈을 구비하도록 구성하였다. As shown in FIG. 1, the present invention provides a Bluetooth module in a PC in which a control program is embedded, and includes a Bluetooth transmission module. A control unit (CPU) for controlling to simultaneously transmit a task to the robot is provided, and a Bluetooth module for transmitting a task command to each robot platform is provided.
이러한 본 발명의 블루투스 기반 멀티로봇 제어장치는 하드웨어로 구성되는 관제탑 역할을 수행하는 로봇 제어부와 개개 로봇 플랫폼에 탑재되는 블루투스 모듈로 이루어진 트리 구조의 무선 네트워크를 형성하면서 크게 두 부분으로 구성된다. The Bluetooth-based multi-robot control device of the present invention consists of two parts, forming a wireless network of a tree structure consisting of a robot control unit serving as a control tower composed of hardware and a Bluetooth module mounted on each robot platform.
본 발명을 구성하는 제1 구조는 다수의 로봇에 무선 통신을 통해 각각의 명령을 전송하여 해당 임무를 수행하도록 하기 위하여 행동 방침을 결정하여 분기 명령을 송신하는 각각의 로봇 플랫폼과 제어 장치의 하드웨어와 이를 구동 제어하기 위한 소프트웨어 프로그램이 있으며, 다른 하나의 구조는 각 로봇의 현재 상태값이나 센서 정보 등을 본 발명의 제어장치에 전송하여 분산된 환경에서의 각각의 로봇의 각종 정보를 수집하고 종합적으로 검토하여 명령을 내릴 수 있는 시스템을 갖추 는 것이 필요하다.The first structure constituting the present invention includes hardware of each robot platform and control device which transmits a branch command by determining an action policy to transmit a respective command to a plurality of robots through wireless communication to perform a corresponding task. There is a software program for driving control, and the other structure transmits the current state value and sensor information of each robot to the control device of the present invention to collect and comprehensively collect various information of each robot in the distributed environment. It is necessary to have a system in place to review and issue orders.
본 발명에 따른 블루투스 기반의 로봇 제어장치는, 도 1 도시와 같이, 로봇을 제어하기 위하여 각 로봇에 과업 명령을 전송할 수 있는 블루투스 기반의 PC(10)와의 인터페이스 구조를 갖추고 있는 멀티로봇 제어 장치로서, PC에서 로봇 제어부로 과업 명령을 전송할 수 있는 블루투스 모듈(11); PC로부터의 과업 명령을 전송받는 블루투스 수신부(30); 각 로봇의 과업 명령을 동시에 제어하기 위한 제어부(20); 제어부로부터의 복수 로봇의 과업 명령을 전송할 각각의 로봇을 선택하는 블루투스 모듈 절환부(50); 제어부(20)로부터 로봇의 동작을 제어하기 위한 과업 명령을 전송하도록 블루투스 모듈에 전달해줄 수 있으며 로봇의 동작 상태를 전송받아 로봇 상태를 파악할 수 있도록 이루어진 블루투스 모듈(70a-70h); 및 제어기에 전원을 인가해주는 전원부(15)를 구비하여 이루어지는 구성이다.Bluetooth-based robot control apparatus according to the present invention, as shown in Figure 1, as a multi-robot control device having an interface structure with a Bluetooth-based PC 10 that can send a task command to each robot to control the robot Bluetooth
또한, 리모콘 제어가 가능하도록 리모콘(200)으로부터의 신호를 전송받기 위한 리모콘 수신부(40)를 더 포함할 수 있다.The remote controller may further include a
도 1에서 제어부(20)로부터 전송되는 개별 로봇의 동작 제어를 위한 태스크 명령은 블루투스 모듈 절환부(50)를 통해 해당 개별 블루투스 모듈(70a-70h)로 전송되는 데, 본 발명에서는 블루투스 모듈(70)이 8인 예로서 설명하였으나, 이는 필요에 따라 가감될 수 있음은 물론이다. 또한, 본 발명의 블루투스 기반의 멀티로봇 제어장치(100)에는 시작 스위치(51)와 정지 스위치(52) 및 각 개별 제어기의 동작 상태를 확인할 수 있는 LCD(60)가 설치되며, 이러한 제어장치에 전원을 공급하기 위한 도시없는 전원부가 구비되어야 함은 물론이다. In FIG. 1, a task command for controlling an operation of an individual robot transmitted from the
다음에 도 2 도시를 참조하여 본 발명의 멀티로봇 제어장치의 제어방법의 일 실시예로서 엔터테인먼트 로봇에 적용한 예를 통해 설명하면 다음과 같다.Next, a description will be given of an example applied to an entertainment robot as an embodiment of a control method of a multi-robot control device of the present invention with reference to FIG. 2.
로봇 제어부로 개별 로봇의 태스크 명령을 전송하기 위한 블루투스 모듈(11)이 내장된 PC가 작동되어 제어 프로그램이 구동되고 있는 상태에서 멀티 로봇 제어기의 시작 버튼(51)이 작동되면 시작 명령이 발해져서 로봇제어장치의 작동이 개시된다(S10).The start command is issued when the
다음에 로봇제어장치의 제어부(20)에서 블루투스 모듈(70)을 통해 전송받은 개별 로봇의 동작 상태에 대한 정보를 전송받아 개별 로봇들의 상태 및 위치를 파악한다(S10). Next, the
이어서 멀티로봇 제어장치의 제어부(20)에서는 PC(10)를 통해 음악을 재생시키며(S20), 음악의 전체 시간을 계산하고(S30), 음악 소절에 맞는 각 개별 로봇의 동작을 결정한다(S40).Subsequently, the
이어서 개별 로봇용의 블루투스 모듈(70a~70h)을 통해 개별 로봇에 동시에 태스크 명령을 발송한다(S50). 이를 전송받은 각각의 개별 로봇은 엔터테인먼트를 위한 댄스 공연을 수행(S60)하는 것이다. Subsequently, task commands are simultaneously sent to the individual robots through the Bluetooth
본 발명에 따르면 각 로봇에서 사용되고 있는 종래의 시스템의 성능 및 효율을 향상시킬 수 있으므로 각종 로봇이나 다수의 로봇에 용이하게 적용할 수 있으며, 단일 로봇에 의한 업무 수행의 비효율성을 개선하며 가정이나 학교, 공공기관 등과 같이 다수 로봇이 활용될 수 있는 공간에서 활용 편의성이 향상되므로 로봇 산업의 발전에 기여할 수 있다.According to the present invention, since the performance and efficiency of the conventional system used in each robot can be improved, it can be easily applied to various robots or a plurality of robots, and improves the inefficiency of the work performed by a single robot and can be used at home or school. In the space where a large number of robots can be used, such as public institutions, the convenience of use can be improved, thereby contributing to the development of the robot industry.
본 발명은 도면에 도시된 실시예 및 이용예를 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 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to the embodiments and use examples shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. will be. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
도 1은 본 발명의 블루투스 기반 멀티로봇 제어장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이며;1 is a view showing a schematic configuration of a Bluetooth-based multi-robot control apparatus of the present invention;
도 2는 본 발명의 장치를 사용하는 블루투스 기반 멀티로봇 제어장치의 제어 플로우의 일 실시예를 도시한 도면이다. 2 is a diagram illustrating an embodiment of a control flow of a Bluetooth-based multirobot controller using the apparatus of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10: PC10: PC
11: 블루투스 모듈11: bluetooth module
20: 블루투수 수신부20: blue pitcher receiver
30: LCD 30: LCD
40: 제어부40: control unit
50: 블루투스 모듈 절환부50: Bluetooth module switching unit
60: 60:
70: 블루투스 모듈(각 로봇에 분기 명령을 전달하는 부분)70: Bluetooth module (part to send branch command to each robot)
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