KR20140135883A - 안드로이드 기반의 다용도 로봇 플랫폼 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 남자, 여자, 동물을 포함한 여러 가지 형태의 교체가능한 상반신 인형 중에서 사용자의 취향에 따라 선택된 인형이 상부에 장착된 로봇을 운용하는 다용도 로봇 플랫폼 장치에 있어서, 사용자 입력 명령에 따라 구연동화 앱(APP)을 다운로드 받고, 상기 다운로드 받은 구연동화 앱에 포함된 해당 구연동화의 각 내용에 맞는 환경 조성용 식별 명령을 상기 구연동화의 내용 전개에 맞추어, 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신으로 송출하는 안드로이드 AP 플랫폼, 상기 구연동화 앱의 영상 정보를 내용 전개에 맞추어 표시창에 표시하는 디스플레이부, 상기 구연동화 앱의 음성 정보를 내용 전개에 맞추어 음성 출력하는 음성 출력부, 상기 구연동화 앱의 내용 전개에 맞추어 인가되는 전원에 의해 상기 인형의 상반신 몸통에 구비된 전자석에서 발생되는 극성과, 상기 인형의 팔(arm)에 장착된 자석의 극성 간의 차이로 인해 발생되는 인력 또는 척력으로 상기 구연동화 앱의 내용 전개에 맞추어 상기 인형의 팔을 움직이는 제1 환경요소 발생부, 상기 구연동화 앱의 내용 전개에 맞추어 인가되는 구동 신호에 의해 발생되는 로봇 휠 모터의 상이한 구동 동작으로 상기 구연동화 앱의 내용 전개에 맞추어 로봇을 이동시키는 제2 환경요소 발생부, 상기 구연동화 앱의 내용 전개에 맞추어 인가되는 구동 신호에 의해 발생되는 상기 로봇 또는 상기 인형의 특정 부위에 장착된 LED의 상이한 점멸 동작으로 상기 구연동화 앱의 내용 전개에 맞추어 시각적 효과를 발생시키는 제3 환경요소 발생부 및, 상기 안드로이드 AP 플랫폼과 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신하여 상기 안드로이드 AP 플랫폼으로부터 송출된 환경 조성용 식별 명령을 수신하고, 상기 수신한 환경 조성용 식별 명령에 따라 상기 각 부의 동작을 상기 구연동화 앱의 내용 전개에 맞추어 제어하여 해당 구연동화의 내용에 맞는 환경이 조성되도록 하는 로봇 운용 제어 플랫폼을 포함하여 이루어진 안드로이드 기반의 다용도 로봇 플랫폼 장치에 관한 것으로, 스마트폰 사용에 익숙한 현시대의 사용자들이 보다 쉽게 로봇에 대해 조작하고 접근할 수 있도록 스마트폰에 사용되는 안드로이드 시스템 운영 체제(Android System O/S)를 이용하여 로봇을 운용해 다양한 기능(예: 구연동화 재생기능, 상호교감기능, 내부감시기능, 아바타 기능, 휴대용 MP3 플레이 기능, 인형 교체에 따른 로봇 음성 변환 기능, 로봇 응급 정지 기능)을 수행할 수 있도록 한다.

Description

안드로이드 기반의 다용도 로봇 플랫폼 장치{Robot platform apparatus based in android system}

본 발명은 안드로이드 기반의 다용도 로봇 플랫폼 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스마트폰 사용에 익숙한 현시대의 사용자들이 보다 쉽게 로봇에 대해 조작하고 접근할 수 있도록 스마트폰에 사용되는 안드로이드 시스템 운영 체제(Android System O/S)를 이용하여 로봇을 운용해 다양한 기능(예: 구연동화 재생기능, 상호교감기능, 내부감시기능, 아바타 기능, 휴대용 MP3 플레이 기능, 인형 교체에 따른 로봇 음성 변환 기능, 로봇 응급 정지 기능)을 수행할 수 있도록 하는, 안드로이드 기반의 다용도 로봇 플랫폼 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 최근의 로봇은 특수한 하나의 목적이 아닌 복합적인 목적에 부합하는 형태를 요구하며, 다양한 사용자의 연령, 성별에 모두 대응할 수 있는 형태를 원하고 있다.

하지만, 기존의 로봇은 사용자의 취향과 관계없이 고정된 하나의 형태(예: 남자 형태의 로봇)를 가지기 때문에, 사용자 개개인의 취향을 제대로 반영할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 스마트폰 사용에 익숙한 현시대의 사용자들이 로봇의 특정 기능을 사용하기 위해, 로봇에 대해 조작하고 접근하는 것이 쉽지 않다.

따라서, 스마트폰 사용에 익숙한 현시대의 사용자들이 쉽게 로봇에 대해 조작하고 접근할 수 있도록, 스마트폰에 사용되는 안드로이드 시스템 운영 체제(Android System O/S)를 이용해 로봇을 운영한다면, 사용자에게 훨씬 편리함을 제공할 수 있을 것으로 기대할 수 있다.

더불어, 기존의 로봇에서는 구현하기 쉽지 않은 기능을 안드로이드(Android)의 마켓(Maket) 시스템을 이용함으로써, 다양한 사용자의 취향과 능력에 대응할 수 있을 것으로 예상할 수 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로, 스마트폰 사용에 익숙한 현시대의 사용자들이 보다 쉽게 로봇에 대해 조작하고 접근할 수 있도록 스마트폰에 사용되는 안드로이드 시스템 운영 체제(Android System O/S)를 이용하여 로봇을 운용해 다양한 기능을 수행할 수 있도록 하는, 안드로이드 기반의 다용도 로봇 플랫폼 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또 다른 목적은, 로봇 상부에 장착된 인형을 손쉽게 교체할 수 있도록 함으로써, 사용자 개개인이 원하는 취향의 인형을 장착할 수 있도록 하여 커스터마이징의 기능을 제공할 수 있도록 하는, 안드로이드 기반의 다용도 로봇 플랫폼 장치를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 안드로이드 기반의 다용도 로봇 플랫폼 장치는

남자, 여자, 동물을 포함한 여러 가지 형태의 교체가능한 상반신 인형 중에서 사용자의 취향에 따라 선택된 인형이 상부에 장착된 로봇을 운용하는 다용도 로봇 플랫폼 장치에 있어서, 사용자 입력 명령에 따라 구연동화 앱(APP)을 다운로드 받고, 상기 다운로드 받은 구연동화 앱에 포함된 해당 구연동화의 각 내용에 맞는 환경 조성용 식별 명령을 상기 구연동화의 내용 전개에 맞추어, 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신으로 송출하는 안드로이드 AP 플랫폼, 상기 구연동화 앱의 영상 정보를 내용 전개에 맞추어 표시창에 표시하는 디스플레이부, 상기 구연동화 앱의 음성 정보를 내용 전개에 맞추어 음성 출력하는 음성 출력부, 상기 구연동화 앱의 내용 전개에 맞추어 인가되는 전원에 의해 상기 인형의 상반신 몸통에 구비된 전자석에서 발생되는 극성과, 상기 인형의 팔(arm)에 장착된 자석의 극성 간의 차이로 인해 발생되는 인력 또는 척력으로 상기 구연동화 앱의 내용 전개에 맞추어 상기 인형의 팔을 움직이는 제1 환경요소 발생부, 상기 구연동화 앱의 내용 전개에 맞추어 인가되는 구동 신호에 의해 발생되는 로봇 휠 모터의 상이한 구동 동작으로 상기 구연동화 앱의 내용 전개에 맞추어 로봇을 이동시키는 제2 환경요소 발생부, 상기 구연동화 앱의 내용 전개에 맞추어 인가되는 구동 신호에 의해 발생되는 상기 로봇 또는 상기 인형의 특정 부위에 장착된 LED의 상이한 점멸 동작으로 상기 구연동화 앱의 내용 전개에 맞추어 시각적 효과를 발생시키는 제3 환경요소 발생부 및, 상기 안드로이드 AP 플랫폼과 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신하여 상기 안드로이드 AP 플랫폼으로부터 송출된 환경 조성용 식별 명령을 수신하고, 상기 수신한 환경 조성용 식별 명령에 따라 상기 각 부의 동작을 상기 구연동화 앱의 내용 전개에 맞추어 제어하여 해당 구연동화의 내용에 맞는 환경이 조성되도록 하는 로봇 운용 제어 플랫폼을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 안드로이드 AP 플랫폼은 사용자 입력 명령에 따라 상호교감 앱(APP)을 다운로드 받고, 상기 다운로드 받은 상호교감 앱 실행 상태에서 MIC로 사용자 음성 입력시, 입력된 사용자 음성을 인식하여 나온 사용자 음성인식 명령을 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신하여 상기 로봇 운용 제어 플랫폼으로 송출하고, 상기 로봇 운용 제어 플랫폼은 상기 정해진 전송 프로토콜에 따라 상기 안드로이드 AP 플랫폼으로부터 송출된 상기 사용자 음성인식 명령을 수신하고, 상기 수신한 사용자 음성인식 명령에 맞추어 상기 각 부의 동작을 제어하여 사용자와 교감할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 안드로이드 AP 플랫폼은 상기 다운로드 받은 상호교감 앱 실행 상태에서 로봇의 특정 부위에 장착된 터치 센서가 눌러진 경우, 해당 정보를 상기 로봇 운용 제어 플랫폼으로부터 전달받아 인식하여 상기 눌러진 터치 센서에 설정된 사용자 명령을 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신하여 상기 로봇 운용 제어 플랫폼으로 송출하고, 상기 로봇 운용 제어 플랫폼은 상기 정해진 전송 프로토콜에 따라 상기 안드로이드 AP 플랫폼으로부터 송출된 상기 사용자 명령을 수신하고, 상기 수신한 사용자 명령에 맞추어 상기 각 부의 동작을 제어하여 사용자와 교감할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 안드로이드 AP 플랫폼은 무선 접속된 외부 안드로이드 디바이스를 통한 사용자의 내부 감시 요청시, 상기 로봇에 탑재된 웹캠에서 촬영된 영상 데이터를 상기 외부 안드로이드 디바이스로 실시간 전송하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 안드로이드 AP 플랫폼은 사용자가 특정한 장소의 영상 정보가 필요하여 상기 외부 안드로이드 디바이스를 통해 로봇 이동 명령을 입력한 경우, 상기 입력된 로봇 이동 명령을 인식하여 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신으로 상기 로봇 운용 제어 플랫폼으로 송출하고, 상기 로봇 운용 제어 플랫폼은 상기 정해진 전송 프로토콜에 따라 상기 안드로이드 AP 플랫폼으로부터 송출된 상기 로봇 이동 명령을 수신하고, 상기 수신한 로봇 이동 명령에 맞추어 상기 제2 환경요소 발생부의 로봇 휠 모터의 구동 동작을 제어하여 사용자가 원하는 장소로 로봇을 이동시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 안드로이드 AP 플랫폼은 무선 접속된 외부 안드로이드 디바이스를 통해 텍스트 또는 음성으로 된 사용자 입력 데이터가 전송된 경우, 상기 전송된 사용자 입력 데이터를 TTS를 통해 설정 음성 데이터로 변환하여 상기 음성 출력부로 출력시키는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 안드로이드 AP 플랫폼은 무선 접속된 외부 안드로이드 디바이스를 통해 사용자 입력 데이터가 전송된 경우, 상기 전송된 사용자 입력 데이터에 따라 상기 안드로이드 AP 플랫폼에 내장된 MP3 앱으로 해당 파일을 재생시키고 설정 음성으로 상기 음성 출력부로 출력되도록 하여, 사용자가 원하는 내용이 외부에서도 직접적으로 애완동물이나 다른 사람에게 원하는 음성 데이터로 전송될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 안드로이드 AP 플랫폼은 사용자 입력 명령에 따라 음악재생용 앱(APP)을 다운로드 받고, 상기 다운로드 받은 음악재생용 앱에 포함된 해당 음악 파일의 내용에 맞는 환경 조성용 식별 명령을 재생되는 음악 파일에 맞추어, 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신으로 상기 로봇 운용 제어 플랫폼으로 송출하고, 상기 로봇 운용 제어 플랫폼은 상기 정해진 전송 프로토콜에 따라 상기 안드로이드 AP 플랫폼으로부터 송출된 상기 환경 조성용 식별 명령을 수신하고, 상기 수신한 환경 조성용 식별 명령에 맞추어 상기 각 부의 동작을 제어하여 댄스 동작의 연출이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 안드로이드 AP 플랫폼은 사용자 입력 명령에 따라 OTG에 연결된 이동식 저장 장치의 MP3 음악 파일 또는 상기 안드로이드 AP 플랫폼에 내장된 MP3 음악 파일을 재생하여 상기 음성 출력부를 통해 출력시켜 휴대용 MP3 플레이의 기능을 할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 로봇의 각 바퀴에 장착된 PSD 리미트 센서를 더 포함하여 이루어지고, 상기 로봇 운용 제어 플랫폼은 상기 로봇의 각 바퀴에 장착된 PSD 리미트 센서가 센싱한 정보를 전달받아 PSD와 바닥 간의 거리가 설정 거리 이상 떨어진 것으로 판단된 경우, 상기 제2 환경요소 발생부의 휠 모터 구동 동작을 제어하여 바퀴의 주행을 정지시키는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 안드로이드 AP 플랫폼은 상기 로봇에 장착되는 인형별로 각 인형에 맞는 음성 데이터를 매핑시켜 저장하고, 상기 로봇에 특정 인형 장착시 장착된 인형에 맞는 음성 데이터가 상기 음성 출력부를 통해 출력되도록 하여, 인형 교체에 따라 음성 데이터에 변화를 주어 사용자가 원하는 형태로 로봇의 성향을 결정지을 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

1. 스마트폰에 사용되는 안드로이드 시스템 O/S(Android System O/S)를 이용함으로써 스마트폰의 사용에 익숙한 현시대의 사용자들이 보다 쉽게 접근할 수 있도록 한다.

또한, 안드로이드(Android)의 마켓(Maket) 시스템을 이용할 수 있도록 함으로써, 다양한 사용자의 취향과 능력에 대응할 수 있도록 한다.

그리고, 로봇의 엑츄에이터의 기능들을 하나의 로봇 운용 제어 플랫폼에서 제어할 수 있도록 구성하고, 로봇 운용 제어 플랫폼은 외부에서 간략하게 규정된 프로토콜을 블루투스 통신으로 손쉽게 제어가 가능할 수 있게 하여, 성인층의 사용자들의 연구, 개발을 손쉽게 접근할 수 있도록 한다.

2. 로봇 상부에 장착된 인형을 손쉽게 교체할 수 있도록 함으로써, 사용자 개개인이 원하는 취향의 인형을 장착할 수 있어 커스터마이징의 기능을 제공한다.

3. 안드로이드 기반의 시스템 O/S를 이용해 로봇에 대해 각종 기능(예: 구연동화 재생기능, 상호교감기능, 내부감시기능, 아바타 기능, 휴대용 MP3 플레이 기능, 인형 교체에 따른 로봇 음성 변환 기능, 로봇 응급 정지 기능)을 수행하도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 안드로이드 기반의 다용도 로봇 플랫폼 장치의 구성을 도시한 도면
도 2는 본 발명에 따른 남자 인형이 장착된 로봇을 도시한 도면
도 3은 본 발명에 따른 여자 인형이 장착된 로봇을 도시한 도면

도 1은 본 발명에 따른 안드로이드 기반의 다용도 로봇 플랫폼 장치의 구성을 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 장치는 남자, 여자, 동물을 포함한 여러 가지 형태의 교체가능한 상반신 인형 중에서 사용자의 취향에 따라 선택된 인형이 상부에 장착된 로봇을 운용하기 위한 구조이다.

그리고, 스마트폰에 사용되는 안드로이드 시스템 O/S(Android System O/S)를 이용함으로써 스마트폰 사용에 익숙한 현시대의 사용자들이 보다 쉽게 접근할 수 있도록 한 안드로이드 기반의 로봇 플랫폼 구조이며, 또한 안드로이드(Android)의 마켓(Maket) 시스템을 이용할 수 있도록 함으로써 다양한 사용자의 취향과 능력에 대응할 수 있도록 한 것이다.

또한, 로봇 엑츄에이터의 기능들을 하나의 로봇 운용 제어 플랫폼에서 제어할 수 있도록 구성하고, 로봇 운용 제어 플랫폼은 외부에서 간략하게 규정된 프로토콜을 블루투스 통신으로 손쉽게 제어가 가능할 수 있게 제공하여 성인층의 사용자들의 연구, 개발을 손쉽게 접근할 수 있도록 한 것이다.

구체적으로, 본 장치는 안드로이드 AP 플랫폼(101), 디스플레이부(미도시), 음성 출력부(102), 제1 환경요소 발생부(103), 제2 환경요소 발생부(104), 제3 환경요소 발생부(105), 로봇 운용 제어 플랫폼(106), 터치 센서(107), 웹 캠(108), OTG 외부 USB(109), PSD 리미트 센서(110)를 포함하여 이루어진 구조이다.

여기서, 안드로이드 AP 플랫폼(101)은 로봇 운용 제어 플랫폼(106)과 근거리 무선 통신(예: 블루투스)하여 로봇의 각종 기능을 사용자가 손쉽게 조작하고, 동작시킬 수 있도록 구성된 것이다. 예를 들어, 로봇을 이용해 구연동화를 자녀(5세 ~ 6세 유아)에게 들려주기 위한 기능을 수행하기 위해, 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)은 사용자 입력 명령에 따라 마켓(Maket)을 이용해 구연동화 앱(APP)을 다운로드 받고, 상기 다운로드 받은 구연동화 앱에 포함된 해당 구연동화의 각 내용에 맞는 환경 조성용 식별 명령을 상기 구연동화의 내용 전개에 맞추어, 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신으로 송출한다. 그러면, 로봇 운용 제어 플랫폼(106)은 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)으로부터 송출된 환경 조성용 식별 명령을 수신하고, 상기 수신한 환경 조성용 식별 명령에 따라 상기 제1~ 제3 환경요소 발생부(103~105)의 동작을 상기 구연동화 앱의 내용 전개에 맞추어 제어하여 해당 구연동화의 내용에 좀 더 몰입할 수 있는 환경이 조성되도록 한다. 또한, 로봇을 이용해 자녀와 상호교감할 수 있는 기능을 수행하기 위해, 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)은 사용자 입력 명령에 따라 마켓(Maket)을 이용해 상호교감 앱(APP)을 다운로드 받고, 상기 다운로드 받은 상호교감 앱 실행 상태에서 MIC로 사용자 음성(예: 한 바퀴 돌아) 입력시, 입력된 사용자 음성을 인식하여 나온 사용자 음성인식 명령을 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신하여 상기 로봇 운용 제어 플랫폼(106)으로 송출한다. 그러면, 로봇 운용 제어 플랫폼(106)은 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)으로부터 송출된 상기 사용자 음성인식 명령을 수신하고, 상기 수신한 사용자 음성인식 명령에 맞추어 상기 제1~ 제3 환경요소 발생부(103~105)의 동작을 제어하여 자녀와 교감할 수 있도록 한다. 상호교감과 관련된 또 다른 예로, 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)은 상기 다운로드 받은 상호교감 앱 실행 상태에서 로봇의 특정 부위에 장착된 터치 센서(통상의 "단축 키" 용도)(107)가 눌러진 경우, 해당 정보를 상기 로봇 운용 제어 플랫폼(106)으로부터 전달받아 인식하여 상기 눌러진 터치 센서(107)에 설정된 사용자 명령(예: 로봇 팔을 들게 하는 명령)을 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신하여 로봇 운용 제어 플랫폼(106)으로 송출한다. 그러면, 상기 로봇 운용 제어 플랫폼(106)은 상기 정해진 전송 프로토콜에 따라 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)으로부터 송출된 상기 사용자 명령을 수신하고, 상기 수신한 사용자 명령에 맞추어 상기 제1~ 제3 환경요소 발생부(103~105)의 동작을 제어하여 사용자와 교감할 수 있도록 한다. 또한, 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)은 외부 안드로이드 디바이스와 무선 접속(예: 와이 파이)하고, 무선 접속된 외부 안드로이드 디바이스를 통한 사용자(예: 부모)의 내부 감시 요청시, 상기 로봇에 탑재된 웹캠에서 촬영된 영상 데이터를 상기 외부 안드로이드 디바이스로 실시간 전송한다. 이때, 사용자가 특정한 장소의 영상 정보가 필요하여 외부 안드로이드 디바이스를 통해 로봇 이동 명령을 입력한 경우, 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)은 상기 입력된 로봇 이동 명령(예: 이동 방향(예: 상, 하, 좌, 우, 대각선 방향 등)을 인식하여 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신으로 로봇 운용 제어 플랫폼(106)으로 송출한다. 그러면, 상기 로봇 운용 제어 플랫폼(106)은 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)으로부터 송출된 상기 로봇 이동 명령을 수신하고, 그 수신한 로봇 이동 명령에 맞추어 상기 제2 환경요소 발생부(104)의 로봇 휠 모터의 구동 동작을 제어하여 사용자가 원하는 장소로 로봇을 이동시킬 수 있도록 한다. 그렇게 하여, 외부에서 사용자가 원하는 특정한 장소의 영상을 볼 수 있게 된다. 또한, 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)은 무선 접속된 외부 안드로이드 디바이스를 통해 텍스트 또는 음성으로 된 사용자 입력 데이터가 전송된 경우, 상기 전송된 사용자 입력 데이터를 TTS를 통해 설정 음성 데이터로 변환하여 상기 음성 출력부(102)로 출력시키는 아바타 기능을 수행할 수 있다. 그리고, 아바타 기능의 또 다른 예로, 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)은 무선 접속된 외부 안드로이드 디바이스를 통해 사용자 입력 데이터가 전송된 경우, 상기 전송된 사용자 입력 데이터에 따라 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)에 내장된 MP3 앱으로 해당 파일을 재생시키고 설정 음성으로 상기 음성 출력부(102)로 출력되도록 하여, 사용자가 원하는 내용이 외부에서도 직접적으로 애완동물이나 다른 사람에게 원하는 음성 데이터로 전송될 수 있도록 한다. 또한, 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)은 사용자 입력 명령에 따라 마켓(Maket)을 이용해 음악재생용 앱(APP)을 다운로드 받고, 상기 다운로드 받은 음악재생용 앱에 포함된 해당 음악 파일의 내용에 맞는 환경 조성용 식별 명령을 재생되는 음악 파일에 맞추어, 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신으로 로봇 운용 제어 플랫폼(106)으로 송출한다. 그러면, 상기 로봇 운용 제어 플랫폼(106)은 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)으로부터 송출된 상기 환경 조성용 식별 명령을 수신하고, 상기 수신한 환경 조성용 식별 명령에 맞추어 상기 제1~ 제3 환경요소 발생부(103~105)의 동작을 제어하여 댄스 동작의 연출이 가능하도록 한다. 그리고, 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)은 사용자 입력 명령에 따라 OTG에 연결된 이동식 저장 장치(109)의 MP3 음악 파일 또는 상기 안드로이드 AP 플랫폼에 내장된 MP3 음악 파일을 재생하여 상기 음성 출력부(102)를 통해 출력시켜 휴대용 MP3 플레이의 기능을 할 수 있도록 한다. 그리고, 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)은 상기 로봇에 장착되는 인형별로 각 인형에 맞는 음성 데이터를 매핑시켜 저장하고, 상기 로봇에 특정 인형 장착시 장착된 인형에 맞는(이때, 장착된 인형에 대한 식별 정보는 사용자가 직접 입력 또는 선택하거나, 로봇 장착시 장착되는 인형으로부터 자동적으로 받을 수 있음(이 경우, 로봇 인형마다 상이한 식별 정보가 매핑됨)) 음성 데이터가 상기 음성 출력부(102)를 통해 출력되도록 하여, 인형 교체에 따라 음성 데이터에 변화를 주어 사용자가 원하는 형태로 로봇의 성향을 결정지을 수 있도록 한다.

디스플레이부(미도시)는 안드로이드 AP 플랫폼(101)의 제어하에 전달된 영상 정보를 로봇의 표시창(예: LCD창)에 표시하는 것으로, 예를 들어, 상기 구연동화 앱 재생시, 해당 구연동화의 영상 정보를 내용 전개에 맞추어 표시창에 표시한다.

음성 출력부(102)는 안드로이드 AP 플랫폼(101)의 제어하에 전달된 각종 음성 정보를 외부에 출력하는 것으로, 파워 앰프와 스피커로 구성될 수 있다. 예를 들어, 구연동화 앱 재생시, 해당 구연동화의 음성 정보를 내용 전개에 맞추어 음성 출력한다. 또는, 상기 아바타 기능을 통해 사용자가 원하는 내용이 외부에서도 직접적으로 애완동물이나 다른 사람에게 원하는 음성 데이터로 전달될 수 있도록 할 때, 그리고, 휴대용 MP3 플레이의 기능을 수행할 때 안드로이드 AP 플랫폼의 제어하에 전달된 해당 음성 정보를 외부에 출력하게 된다.

제1 환경요소 발생부(103)는 남자, 여자, 동물을 포함한 여러 가지 형태의 교체가능한 상반신 인형 중에서, 사용자의 취향에 따라 로봇 상부에 장착된 인형의 팔(arm)의 움직임을 발생시켜 각종 기능 수행시(예: 구연동화 재생시, 상호교감시, 음악재생시 등) 좀 더 몰입할 수 있는 환경을 조성하는 것이다. 예를 들어, 상기 구연동화 앱의 내용 전개에 맞추어 인가되는 전원에 의해 상기 인형의 상반신 몸통에 구비된 전자석에서 발생되는 극성과, 상기 인형의 팔(arm)에 장착된 자석의 극성 간의 차이로 인해 발생되는 인력 또는 척력으로 상기 구연동화 앱의 내용 전개에 맞추어 상기 인형의 팔을 움직인다. 예컨대, 구연동화의 내용에 따라 팔의 움직임이 요구되어 로봇 운용 제어 플랫폼(106)으로부터 전원이 인가된 경우, 상기 인형의 상반신 몸통에 구비된 전자석에서 발생되는 N극성과, 상기 인형의 팔(arm)에 장착된 자석의 N극성으로 인해 발생되는 척력으로 상기 인형의 팔이 몸통에서 떨어지면서 위로 움직이게 된다. 그렇게 하여, 구연동화 내용에 좀 더 몰입할 수 있는 환경을 조성하게 된다. 또 다른 예로, 로봇의 특정 부위에 장착된 터치 센서(통상의 "단축 키" 용도)가 눌러져 그 터치 센서(107)에 설정된 사용자 명령(예: 로봇 팔을 들게 하는 명령)에 따라 상호교감 기능을 수행하는 경우에 있어서도, 상기 로봇 운용 제어 플랫폼(106)의 제어하에 상기와 동일하게 인형의 팔을 움직여 상호교감 기능을 수행하게 된다. 그리고, 음악 파일 재생시, 재생되는 음악 내용 또는 장르나 분위기에 맞는 환경을 조성하기 위해서도, 상기 로봇 운용 제어 플랫폼(106)의 제어하에 상기와 동일하게 인형의 팔을 움직여 예컨대, 재생되는 음악에 맞는 환경의 연출(예: 댄스 동작의 연출)이 가능하도록 한다.

제2 환경요소 발생부(104)는 로봇 운용 제어 플랫폼(106)으로부터 인가되는 구동 신호에 의해 발생되는 로봇 휠 모터의 상이한 구동 동작(예: 방향, 속도 변환 등)으로 로봇을 이동시켜, 각종 기능 수행시(예: 구연동화 재생시, 상호교감시, 음악재생시 등) 좀 더 몰입할 수 있는 환경을 조성하거나, 내부 감시를 위해 사용자가 원하는 장소 등으로 로봇을 이동시키고자 할 때 사용된다. 예를 들어, 구연동화 재생시, 재생되는 구연동화의 내용 전개에 맞추어 인가되는 구동 신호에 의해 발생되는 로봇 휠 모터의 상이한 구동 동작(예: 방향, 속도 변환 등)으로 해당 구연동화의 내용 전개에 맞추어 로봇을 이동시켜 구연동화 내용에 좀 더 몰입할 수 있는 환경을 조성하게 된다.

제3 환경요소 발생부(105)는 로봇 운용 제어 플랫폼(106)으로부터 인가되는 구동 신호에 의해 발생되는 상기 로봇 또는 상기 인형의 특정 부위(예: 눈)에 장착된 LED의 상이한 점멸 동작(이때, 점멸할 LED의 위치와 개수 정보, LED의 점멸 여부, 색깔 변경 등으로 상이하게 점멸시킬 수 있음)으로, 시각적 효과를 발생시켜 각종 기능 수행시(예: 구연동화 재생시, 상호교감시, 음악재생시 등) 좀 더 몰입할 수 있는 환경을 조성하는 것이다. 예를 들어, 구연동화 재생시, 재생되는 구연동화의 내용 전개에 맞추어 인가되는 구동 신호에 의해 발생되는 LED의 상이한 점멸 동작으로, 해당 구연동화의 내용 전개에 맞추어 시각적 효과를 발생시켜 구연동화 내용에 좀 더 몰입할 수 있는 환경을 조성하게 된다.

로봇 운용 제어 플랫폼(106)은 안드로이드 AP 플랫폼(101)과 근거리 무선 통신(예: 블루투스)하여 사용자가 선택한 각종 기능에 따라 로봇의 각종 액츄에이터를 동작시키는 것이다. 예를 들어, 로봇을 이용해 구연동화를 자녀(5세 ~ 6세 유아)에게 들려주기 위한 기능을 수행하기 위해, 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)이 사용자 입력 명령에 따라 마켓(Maket)을 이용해 구연동화 앱(APP)을 다운로드 받고, 상기 다운로드 받은 구연동화 앱에 포함된 해당 구연동화의 각 내용에 맞는 환경 조성용 식별 명령을 상기 구연동화의 내용 전개에 맞추어, 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신으로 송출하면, 로봇 운용 제어 플랫폼(106)은 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)으로부터 송출된 환경 조성용 식별 명령을 수신하고, 상기 수신한 환경 조성용 식별 명령에 따라 상기 제1~ 제3 환경요소 발생부(103~105)의 동작을 상기 구연동화 앱의 내용 전개에 맞추어 제어하여 해당 구연동화의 내용에 좀 더 몰입할 수 있는 환경이 조성되도록 한다. 또한, 로봇을 이용해 자녀 등과 상호교감할 수 있는 기능을 수행하기 위해, 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)이 사용자 입력 명령에 따라 마켓(Maket)을 이용해 상호교감 앱(APP)을 다운로드 받고, 상기 다운로드 받은 상호교감 앱 실행 상태에서 MIC로 사용자 음성(예: 한 바퀴 돌아) 입력시, 입력된 사용자 음성을 인식하여 나온 사용자 음성인식 명령을 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신하여 송출하면, 상기 로봇 운용 제어 플랫폼(106)은 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)으로부터 송출된 상기 사용자 음성인식 명령을 수신하고, 상기 수신한 사용자 음성인식 명령에 맞추어 상기 제1~ 제3 환경요소 발생부(103~105)의 동작을 제어하여 자녀와 교감할 수 있도록 한다. 상호교감과 관련된 또 다른 예로, 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)이 상기 다운로드 받은 상호교감 앱 실행 상태에서 로봇의 특정 부위에 장착된 터치 센서(통상의 "단축 키" 용도)(107)가 눌러진 경우, 해당 정보를 상기 로봇 운용 제어 플랫폼(106)으로부터 전달받아 인식하여 상기 눌러진 터치 센서(107)에 설정된 사용자 명령(예: 로봇 팔을 들게 하는 명령)을 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신하여 상기 로봇 운용 제어 플랫폼(106)으로 송출하면, 상기 로봇 운용 제어 플랫폼(106)은 상기 정해진 전송 프로토콜에 따라 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)으로부터 송출된 상기 사용자 명령을 수신하고, 상기 수신한 사용자 명령에 맞추어 상기 제1~ 제3 환경요소 발생부(103~105)의 동작을 제어하여 사용자와 교감할 수 있도록 한다. 또한, 사용자가 특정한 장소의 영상 정보가 필요하여 외부 안드로이드 디바이스를 통해 로봇 이동 명령을 입력한 경우, 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)이 상기 입력된 로봇 이동 명령(예: 이동 방향(예: 상, 하, 좌, 우, 대각선 방향 등)을 인식하여 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신으로 로봇 운용 제어 플랫폼(106)으로 송출하면, 상기 로봇 운용 제어 플랫폼(106)은 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)으로부터 송출된 상기 로봇 이동 명령을 수신하고, 그 수신한 로봇 이동 명령에 맞추어 상기 제2 환경요소 발생부(104)의 로봇 휠 모터의 구동 동작을 제어하여 사용자가 원하는 장소로 로봇을 이동시킬 수 있도록 한다. 그렇게 하여, 외부에서 사용자가 원하는 특정한 장소의 영상을 볼 수 있게 된다. 또한, 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)이 사용자 입력 명령에 따라 마켓(Maket)을 이용해 음악재생용 앱(APP)을 다운로드 받고, 상기 다운로드 받은 음악재생용 앱에 포함된 해당 음악 파일의 내용에 맞는 환경 조성용 식별 명령을 재생되는 음악 파일에 맞추어, 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신으로 상기 로봇 운용 제어 플랫폼(106)으로 송출하면, 상기 로봇 운용 제어 플랫폼(101)은 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)으로부터 송출된 상기 환경 조성용 식별 명령을 수신하고, 상기 수신한 환경 조성용 식별 명령에 맞추어 상기 제1~ 제3 환경요소 발생부(103~105)의 동작을 제어하여 댄스 동작의 연출이 가능하도록 한다. 그리고, 상기 로봇 운용 제어 플랫폼(101)은 상기 로봇의 각 바퀴에 장착된 PSD(Position Sensitive Device) 리미트 센서(110)가 센싱한 정보를 전달받아 PSD와 바닥 간의 거리가 설정 거리 이상 떨어진 것으로 판단된 경우, 상기 제2 환경요소 발생부(104)의 휠 모터 구동 동작을 제어하여 바퀴의 주행을 정지시켜, 로봇의 낙하로 인하 파손의 위험과 유아들이 로봇을 사용시 바퀴로 인한 사고를 방지한다.

이하, 도 1의 본 발명에 따른 안드로이드 기반의 다용도 로봇 플랫폼 장치의 동작을 각 기능별로 설명한다.

1. 구연동화 재생기능

먼저, 로봇을 이용해 구연동화를 자녀(예: 5세 ~ 6세 유아)에게 들려주기 위한 기능을 수행하기 위해, 안드로이드 AP 플랫폼(101)이 사용자 입력 명령에 따라 마켓(Maket)을 이용해 구연동화 앱(APP)을 다운로드 받는다.

그런 다음, 상기 다운로드 받은 구연동화 앱에 포함된 해당 구연동화의 각 내용에 맞는 환경 조성용 식별 명령을 상기 구연동화의 내용 전개에 맞추어, 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신으로 로봇 운용 제어 플랫폼(106)으로 송출한다.

그리고, 안드로이드 AP 플랫폼(101)의 제어하에, 디스플레이부(미도시)는 구연동화 앱 재생시, 해당 구연동화의 영상 정보를 내용 전개에 맞추어 표시창에 표시하고, 음성 출력부(102)는 해당 구연동화의 음성 정보를 내용 전개에 맞추어 음성 출력한다.

그렇게 하여, 다운로드 받은 구연동화를 재생시킨다.

한편, 로봇 운용 제어 플랫폼(106)은 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)으로부터 송출된 환경 조성용 식별 명령을 수신하고, 상기 수신한 환경 조성용 식별 명령에 따라 상기 제1~ 제3 환경요소 발생부(103~105)의 동작을 상기 구연동화 앱의 내용 전개에 맞추어 제어하여(이때, 예를 들어 환경 조성용 식별 명령은 각 내용의 분위기 또는 상황 정보를 포함하고, 로봇 운용 제어 플랫폼은 상기 분위기 또는 상황 정보별로 제1~ 제3 환경요소 발생부의 동작 요소를 상세히 정의하여 설정할 수 있음), 다운로드 받은 구연동화 재생시, 해당 구연동화의 내용에 좀 더 몰입할 수 있는 환경이 조성되도록 한다.

예를 들어, 제1 환경요소 발생부(103)는 남자, 여자, 동물을 포함한 여러 가지 형태의 교체가능한 상반신 인형 중에서, 사용자의 취향에 따라 로봇 상부에 장착된 인형의 팔(arm)의 움직임을 발생시켜, 구연동화 재생시 좀 더 몰입할 수 있는 제1 환경을 조성한다.

구체적으로는, 상기 구연동화 앱의 내용 전개에 맞추어 로봇 운용 제어 플랫폼(106)으로부터 인가되는 전원에 의해 상기 인형의 상반신 몸통에 구비된 전자석에서 발생되는 극성과, 상기 인형의 팔(arm)에 장착된 자석의 극성 간의 차이로 인해 발생되는 인력 또는 척력으로 상기 구연동화 앱의 내용 전개에 맞추어 상기 인형의 팔을 움직임을 발생시킨다.

예컨대, 구연동화의 내용에 따라 팔의 움직임이 요구되어 로봇 운용 제어 플랫폼(106)으로부터 전원이 인가된 경우, 상기 인형의 상반신 몸통에 구비된 전자석에서 발생되는 N극성과, 상기 인형의 팔(arm)에 장착된 자석의 N극성으로 인해 발생되는 척력으로 상기 인형의 팔이 몸통에서 떨어지면서 위로 움직이게 된다(이때, 전원 인가 동작에 따라 인형 팔의 움직이는 횟수나 속도, 위치 등을 가변시킬 수도 있다).

한편, 제2 환경요소 발생부(104)는 로봇 운용 제어 플랫폼(106)으로부터 인가되는 구동 신호에 의해 발생되는 로봇 휠 모터의 상이한 구동 동작(예: 방향, 속도 변환 등)으로 로봇을 이동시켜, 구연동화 재생시, 좀 더 몰입할 수 있는 제2 환경을 조성한다.

즉, 구연동화 재생시, 재생되는 구연동화의 내용 전개에 맞추어 로봇 운용 제어 플랫폼(106)으로부터 인가되는 구동 신호에 의해 발생되는 로봇 휠 모터의 상이한 구동 동작(예: 방향, 속도 변환 등)으로 해당 구연동화의 내용 전개에 맞추어 로봇을 이리저리 이동시켜 구연동화 내용에 좀 더 몰입할 수 있는 제2 환경을 조성하게 된다.

그리고, 제3 환경요소 발생부(105)는 로봇 운용 제어 플랫폼(106)으로부터 인가되는 구동 신호에 의해 발생되는 상기 로봇 또는 상기 인형의 특정 부위(예: 눈)에 장착된 LED의 상이한 점멸 동작(이때, 점멸할 LED의 위치와 개수 정보, LED의 점멸 여부, 색깔 변경 등으로 상이하게 점멸시킬 수 있음, 그리고 상기 정보는 환경 조성용 식별 명령에 매핑될 수 있음)으로, 시각적 효과를 발생시켜 구연동화 재생시, 좀 더 몰입할 수 있는 제3 환경을 조성한다.

그렇게 하여, 사용자(예: 5세 ~ 6세 자녀)가 구연동화를 보면서 동화의 내용에 좀 더 몰입할 수 있도록 한다.

2. 상호교감 기능

먼저, 로봇을 이용해 자녀와 상호교감할 수 있는 기능을 수행하기 위해, 안드로이드 AP 플랫폼(101)이 사용자 입력 명령에 따라 마켓(Maket)을 이용해 상호교감 앱(APP)을 다운로드 받는다.

그런 다음, 상기 다운로드 받은 상호교감 앱 실행 상태에서 MIC로 사용자 음성(예: 한 바퀴 돌아) 입력시, 입력된 사용자 음성을 인식하여 나온 사용자 음성인식 명령을 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신하여 상기 로봇 운용 제어 플랫폼(106)으로 송출한다.

그러면, 로봇 운용 제어 플랫폼(106)은 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)으로부터 송출된 상기 사용자 음성인식 명령을 수신하고, 상기 수신한 사용자 음성인식 명령에 맞추어 상기 제1~ 제3 환경요소 발생부(103~105)의 동작(예를 들어, 제2 환경요소 발생부의 휠 모터 구동 동작)을 제어하여 자녀와 교감할 수 있도록 한다.

상기 제1~ 제3 환경요소 발생부(103~105)의 동작은 상술한 바와 동일하다.

한편, 상호교감과 관련된 또 다른 예로, 상기 다운로드 받은 상호교감 앱 실행 상태에서 로봇의 특정 부위에 장착된 터치 센서(통상의 "단축 키" 용도)(107)가 눌러진 경우, 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)은 해당 정보를 상기 로봇 운용 제어 플랫폼(106)으로부터 전달받아 인식하여 상기 눌러진 터치 센서(107)에 설정된 사용자 명령(예: 로봇 팔을 들게 하는 명령)을 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신하여 상기 로봇 운용 제어 플랫폼(106)으로 송출한다.

그러면, 상기 로봇 운용 제어 플랫폼(106)은 상기 정해진 전송 프로토콜에 따라 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)으로부터 송출된 상기 사용자 명령을 수신하고, 상기 수신한 사용자 명령(예: 로봇 팔을 들게 하는 명령)에 맞추어 상기 제1~ 제3 환경요소 발생부(103~105)의 동작(예: 제1 환경요소 발생부의 전자석에 대한 전원 인가 동작)을 제어하여 사용자와 교감할 수 있도록 한다.

3. 내부 감시 기능

먼저, 안드로이드 AP 플랫폼(101)이 외부 안드로이드 디바이스와 무선 접속(예: 와이 파이)하고, 무선 접속된 외부 안드로이드 디바이스를 통한 사용자(예: 부모)의 내부 감시 요청시, 상기 로봇에 탑재된 웹캠에서 촬영된 영상 데이터를 상기 외부 안드로이드 디바이스로 실시간 전송한다.

이때, 사용자가 특정한 장소의 영상 정보가 필요하여 외부 안드로이드 디바이스를 통해 로봇 이동 명령을 입력한 경우, 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)은 상기 입력된 로봇 이동 명령(예: 이동 방향(예: 상, 하, 좌, 우, 대각선 방향 등)을 인식하여 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신으로 로봇 운용 제어 플랫폼으로 송출한다.

그러면, 상기 로봇 운용 제어 플랫폼(106)은 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)으로부터 송출된 상기 로봇 이동 명령을 수신하고, 그 수신한 로봇 이동 명령에 맞추어 상기 제2 환경요소 발생부(104)의 로봇 휠 모터의 구동 동작을 제어하여 사용자가 원하는 장소로 로봇을 이동시킬 수 있도록 한다.

그렇게 하여, 외부에서 사용자가 원하는 특정한 장소의 영상을 볼 수 있게 된다.

4. 아바타 기능

먼저, 안드로이드 AP 플랫폼(101)은 무선 접속된 외부 안드로이드 디바이스를 통해 텍스트 또는 음성으로 된 사용자 입력 데이터가 전송된 경우, 상기 전송된 사용자 입력 데이터를 TTS를 통해 설정 음성 데이터로 변환하여 상기 음성 출력부로 출력시켜, 아바타 기능을 수행할 수 있다.

그리고, 아바타 기능의 또 다른 예로, 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)은 무선 접속된 외부 안드로이드 디바이스를 통해 사용자 입력 데이터가 전송된 경우, 상기 전송된 사용자 입력 데이터에 따라 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)에 내장된 MP3 앱으로 해당 파일을 재생시키고 설정 음성으로 상기 음성 출력부(102)로 출력되도록 하여, 사용자가 원하는 내용이 외부에서도 직접적으로 애완동물이나 다른 사람에게 원하는 음성 데이터로 전송될 수 있도록 한다.

5. 음악재생 기능

먼저, 안드로이드 AP 플랫폼(101)은 사용자 입력 명령에 따라 마켓(Maket)을 이용해 음악재생용 앱(APP)을 다운로드 받는다.

그런 다음, 상기 다운로드 받은 음악재생용 앱에 포함된 해당 음악 파일의 내용에 맞는 환경 조성용 식별 명령을 재생되는 음악 파일에 맞추어, 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신으로 로봇 운용 제어 플랫폼(106)으로 송출한다.

그리고, 안드로이드 AP 플랫폼(101)의 제어하에, 음성 출력부(102)는 해당 음악 파일의 정보를 음성 출력한다.

그렇게 하여, 음악 파일을 재생시킨다.

한편, 음악 파일 재생과 더불어, 상기 로봇 운용 제어 플랫폼(106)은 상기 안드로이드 AP 플랫폼(101)으로부터 송출된 상기 환경 조성용 식별 명령을 수신하고, 상기 수신한 환경 조성용 식별 명령에 맞추어 상기 제1~ 제3 환경요소 발생부(103~105)의 동작을 제어하여(이때, 예를 들어 환경 조성용 식별 명령은 각 음악의 분위기나 장르 또는 내용 정보를 포함하고, 로봇 운용 제어 플랫폼(106)은 상기 분위기나 장르 또는 내용 정보별로 제1~ 제3 환경요소 발생부(103~105)의 동작 요소를 상세히 정의하여 설정할 수 있음), 재생되는 음악의 내용 또는 장르나 분위기에 맞는 환경을 조성하게 된다.

예를 들어, 음악 파일 재생시, 상기 로봇 운용 제어 플랫폼(106)의 제어하에 이루어지는 제1 환경요소 발생부(103)의 전자석에 대한 전원 인가 동작에 따라 상기와 동일하게 인형의 팔을 움직이고, 제2 환경요소 발생부(104)의 휠 모터에 대한 구동 동작에 따라 로봇을 이리저리 이동시켜가면서, 제3 환경요소 발생부(105)의 LED에 대한 점멸 동작에 따라 로봇 또는 인형에 장착된 LED을 점멸시켜, 재생되는 음악에 맞는 환경의 연출(예: 댄스 동작의 연출)이 가능하도록 한다.

6. 휴대용 MP3 플레이의 기능

안드로이드 AP 플랫폼(101)은 사용자 입력 명령에 따라 OTG에 연결된 이동식 저장 장치의 MP3 음악 파일 또는 상기 안드로이드 AP 플랫폼에 내장된 MP3 음악 파일을 재생하여 상기 음성 출력부(102)를 통해 출력시켜, 휴대용 MP3 플레이의 기능을 할 수 있도록 한다.

7. 인형 교체에 따른 로봇 음성 변환 기능

안드로이드 AP 플랫폼(101)은 로봇에 장착되는 인형별(예: 남자 인형, 여자 인형, 동물 인형 등)로 각 인형에 맞는 음성 데이터를 매핑시켜 저장하고, 상기 로봇에 특정 인형 장착시 장착된 인형에 맞는(이때, 장착된 인형에 대한 식별 정보는 사용자가 직접 입력 또는 선택하거나, 로봇 장착시 장착되는 인형으로부터 자동적으로 받을 수 있음(이 경우, 로봇 인형마다 상이한 식별 정보가 매핑됨)) 음성 데이터가 상기 음성 출력부(102)를 통해 출력되도록 하여, 인형 교체에 따라 음성 데이터에 변화를 주어 사용자가 원하는 형태로 로봇의 성향을 결정지을 수 있도록 한다.

8. 로봇 응급 정지 기능

로봇 운용 제어 플랫폼(106)은 로봇의 각 바퀴의 전방에 장착된 PSD(Position Sensitive Device) 리미트 센서가 센싱한 정보를 전달받아 PSD와 바닥 간의 거리가 설정 거리(예 5cm) 이상 떨어진 것으로 판단된 경우, 상기 제2 환경요소 발생부(104)의 휠 모터 구동 동작을 제어하여 바퀴의 주행을 정지시킨다.

그렇게 하여, 로봇의 낙하로 인하 파손의 위험과 유아들이 로봇을 사용시 바퀴로 인한 사고를 방지하게 된다.

도 2는 본 발명에 따른 남자 인형이 장착된 로봇을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 여자 인형이 장착된 로봇을 도시한 도면이다.

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 남자, 여자, 동물을 포함한 여러 가지 형태의 교체가능한 상반신 인형 중에서, 사용자의 취향에 따라 선택된 인형이 상부에 장착된 로봇을 운용하기 위한 것이다.

그리고, 스마트폰에 사용되는 안드로이드 시스템 O/S(Android System O/S)를 이용함으로써 스마트폰 사용에 익숙한 현시대의 사용자들이 보다 쉽게 조작하여 접근할 수 있도록 한 안드로이드 기반의 로봇 플랫폼 구조이다.

이를 위해, 도시된 바와 같이, 로봇에는 로봇 주변 영상을 촬영하기 위한 웹캠, 각종 기능(예: 구연동화 재생, 아바타 기능, 음악재생 등)에 따른 음성을 외부로 출력시키기 위한 스피커, 사용자(예: 5세 ~ 6세 유아)가 원하는 기능을 쉽게 선택하기 위한 단축 키 기능의 터치 센서, 각종 기능(예: 구연동화 재생 등)에 따른 영상을 표시하는 디스플레이부(예: LCD) 등이 구성된다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
101 : 안드로이드 AP 플랫폼 102 : 음성 출력부
103 : 제1 환경요소 발생부 104 : 제2 환경요소 발생부
105 : 제3 환경요소 발생부 106 : 로봇 운용 제어 플랫폼
107 : 터치 센서 108 : 웹 캠
109 : OTG 외부 USB 110 : PSD 리미트 센서

Claims (11)

1. 남자, 여자, 동물을 포함한 여러 가지 형태의 교체가능한 상반신 인형 중에서 사용자의 취향에 따라 선택된 인형이 상부에 장착된 로봇을 운용하는 다용도 로봇 플랫폼 장치에 있어서,
   사용자 입력 명령에 따라 구연동화 앱(APP)을 다운로드 받고, 상기 다운로드 받은 구연동화 앱에 포함된 해당 구연동화의 각 내용에 맞는 환경 조성용 식별 명령을 상기 구연동화의 내용 전개에 맞추어, 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신으로 송출하는 안드로이드 AP 플랫폼;
   상기 구연동화 앱의 영상 정보를 내용 전개에 맞추어 표시창에 표시하는 디스플레이부;
   상기 구연동화 앱의 음성 정보를 내용 전개에 맞추어 음성 출력하는 음성 출력부;
   상기 구연동화 앱의 내용 전개에 맞추어 인가되는 전원에 의해 상기 인형의 상반신 몸통에 구비된 전자석에서 발생되는 극성과, 상기 인형의 팔(arm)에 장착된 자석의 극성 간의 차이로 인해 발생되는 인력 또는 척력으로 상기 구연동화 앱의 내용 전개에 맞추어 상기 인형의 팔을 움직이는 제1 환경요소 발생부;
   상기 구연동화 앱의 내용 전개에 맞추어 인가되는 구동 신호에 의해 발생되는 로봇 휠 모터의 상이한 구동 동작으로 상기 구연동화 앱의 내용 전개에 맞추어 로봇을 이동시키는 제2 환경요소 발생부;
   상기 구연동화 앱의 내용 전개에 맞추어 인가되는 구동 신호에 의해 발생되는 상기 로봇 또는 상기 인형의 특정 부위에 장착된 LED의 상이한 점멸 동작으로 상기 구연동화 앱의 내용 전개에 맞추어 시각적 효과를 발생시키는 제3 환경요소 발생부; 및
   상기 안드로이드 AP 플랫폼과 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신하여 상기 안드로이드 AP 플랫폼으로부터 송출된 환경 조성용 식별 명령을 수신하고, 상기 수신한 환경 조성용 식별 명령에 따라 상기 각 부의 동작을 상기 구연동화 앱의 내용 전개에 맞추어 제어하여 해당 구연동화의 내용에 맞는 환경이 조성되도록 하는 로봇 운용 제어 플랫폼을 포함하여 이루어진 안드로이드 기반의 다용도 로봇 플랫폼 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 안드로이드 AP 플랫폼은
   사용자 입력 명령에 따라 상호교감 앱(APP)을 다운로드 받고, 상기 다운로드 받은 상호교감 앱 실행 상태에서 MIC로 사용자 음성 입력시, 입력된 사용자 음성을 인식하여 나온 사용자 음성인식 명령을 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신하여 상기 로봇 운용 제어 플랫폼으로 송출하고,
   상기 로봇 운용 제어 플랫폼은
   상기 정해진 전송 프로토콜에 따라 상기 안드로이드 AP 플랫폼으로부터 송출된 상기 사용자 음성인식 명령을 수신하고, 상기 수신한 사용자 음성인식 명령에 맞추어 상기 각 부의 동작을 제어하여 사용자와 교감할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 안드로이드 기반의 다용도 로봇 플랫폼 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 안드로이드 AP 플랫폼은
   상기 다운로드 받은 상호교감 앱 실행 상태에서 로봇의 특정 부위에 장착된 터치 센서가 눌러진 경우, 해당 정보를 상기 로봇 운용 제어 플랫폼으로부터 전달받아 인식하여 상기 눌러진 터치 센서에 설정된 사용자 명령을 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신하여 상기 로봇 운용 제어 플랫폼으로 송출하고,
   상기 로봇 운용 제어 플랫폼은
   상기 정해진 전송 프로토콜에 따라 상기 안드로이드 AP 플랫폼으로부터 송출된 상기 사용자 명령을 수신하고, 상기 수신한 사용자 명령에 맞추어 상기 각 부의 동작을 제어하여 사용자와 교감할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 안드로이드 기반의 다용도 로봇 플랫폼 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 안드로이드 AP 플랫폼은
   무선 접속된 외부 안드로이드 디바이스를 통한 사용자의 내부 감시 요청시, 상기 로봇에 탑재된 웹캠에서 촬영된 영상 데이터를 상기 외부 안드로이드 디바이스로 실시간 전송하는 것을 특징으로 하는 안드로이드 기반의 다용도 로봇 플랫폼 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 안드로이드 AP 플랫폼은
   사용자가 특정한 장소의 영상 정보가 필요하여 상기 외부 안드로이드 디바이스를 통해 로봇 이동 명령을 입력한 경우, 상기 입력된 로봇 이동 명령을 인식하여 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신으로 상기 로봇 운용 제어 플랫폼으로 송출하고, ,
   상기 로봇 운용 제어 플랫폼은
   상기 정해진 전송 프로토콜에 따라 상기 안드로이드 AP 플랫폼으로부터 송출된 상기 로봇 이동 명령을 수신하고, 상기 수신한 로봇 이동 명령에 맞추어 상기 제2 환경요소 발생부의 로봇 휠 모터의 구동 동작을 제어하여 사용자가 원하는 장소로 로봇을 이동시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 안드로이드 기반의 다용도 로봇 플랫폼 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 안드로이드 AP 플랫폼은
   무선 접속된 외부 안드로이드 디바이스를 통해 텍스트 또는 음성으로 된 사용자 입력 데이터가 전송된 경우, 상기 전송된 사용자 입력 데이터를 TTS를 통해 설정 음성 데이터로 변환하여 상기 음성 출력부로 출력시키는 것을 특징으로 하는 안드로이드 기반의 다용도 로봇 플랫폼 장치.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 안드로이드 AP 플랫폼은
   무선 접속된 외부 안드로이드 디바이스를 통해 사용자 입력 데이터가 전송된 경우, 상기 전송된 사용자 입력 데이터에 따라 상기 안드로이드 AP 플랫폼에 내장된 MP3 앱으로 해당 파일을 재생시키고 설정 음성으로 상기 음성 출력부로 출력되도록 하여, 사용자가 원하는 내용이 외부에서도 직접적으로 애완동물이나 다른 사람에게 원하는 음성 데이터로 전송될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 안드로이드 기반의 다용도 로봇 플랫폼 장치.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 안드로이드 AP 플랫폼은
   사용자 입력 명령에 따라 음악재생용 앱(APP)을 다운로드 받고, 상기 다운로드 받은 음악재생용 앱에 포함된 해당 음악 파일의 내용에 맞는 환경 조성용 식별 명령을 재생되는 음악 파일에 맞추어, 정해진 전송 프로토콜에 따라 근거리 무선 통신으로 상기 로봇 운용 제어 플랫폼으로 송출하고,
   상기 로봇 운용 제어 플랫폼은
   상기 정해진 전송 프로토콜에 따라 상기 안드로이드 AP 플랫폼으로부터 송출된 상기 환경 조성용 식별 명령을 수신하고, 상기 수신한 환경 조성용 식별 명령에 맞추어 상기 각 부의 동작을 제어하여 댄스 동작의 연출이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 안드로이드 기반의 다용도 로봇 플랫폼 장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 안드로이드 AP 플랫폼은
   사용자 입력 명령에 따라 OTG에 연결된 이동식 저장 장치의 MP3 음악 파일 또는 상기 안드로이드 AP 플랫폼에 내장된 MP3 음악 파일을 재생하여 상기 음성 출력부를 통해 출력시켜 휴대용 MP3 플레이의 기능을 할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 안드로이드 기반의 다용도 로봇 플랫폼 장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 로봇의 각 바퀴에 장착된 PSD 리미트 센서를 더 포함하여 이루어지고,
    상기 로봇 운용 제어 플랫폼은
    상기 로봇의 각 바퀴에 장착된 PSD 리미트 센서가 센싱한 정보를 전달받아 PSD와 바닥 간의 거리가 설정 거리 이상 떨어진 것으로 판단된 경우, 상기 제2 환경요소 발생부의 휠 모터 구동 동작을 제어하여 바퀴의 주행을 정지시키는 것을 특징으로 하는 안드로이드 기반의 다용도 로봇 플랫폼 장치.
11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안드로이드 AP 플랫폼은
    상기 로봇에 장착되는 인형별로 각 인형에 맞는 음성 데이터를 매핑시켜 저장하고, 상기 로봇에 특정 인형 장착시 장착된 인형에 맞는 음성 데이터가 상기 음성 출력부를 통해 출력되도록 하여, 인형 교체에 따라 음성 데이터에 변화를 주어 사용자가 원하는 형태로 로봇의 성향을 결정지을 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 안드로이드 기반의 다용도 로봇 플랫폼 장치.
    

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