KR20150043034A - 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 학습 시스템 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 학습 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 로봇 조립 부품을 입체화한 이미지블럭을 이용하여 입체 로봇의 조립과 모델링 과정의 촬영 및 촬영된 영상을 통하여 로봇의 학습효과를 배가시킬 수 있는 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 학습 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

Description

입체 이미지블럭을 이용한 로봇 학습 시스템 및 그 방법{Robot study system using stereo image block and method thereof}

본 발명은 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 학습 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 로봇 조립 부품을 입체화한 이미지블럭을 이용하여 입체 로봇의 조립과 모델링 과정의 촬영 및 촬영된 영상을 통하여 로봇의 학습효과를 배가시킬 수 있는 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 학습 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.

최근 로봇 기술의 발전 및 로봇 분야의 애플리케이션 발굴 성과의 하나로 로봇을 이용한 교육 지원 시스템 즉, R-러닝 시스템에 대한 논의가 대두되고 있다. R-러닝 시스템은 유치원, 학교와 같은 교육 공간에 설치된 서버와 유선 또는 무선으로 통신하는 로봇을 구비하고, 로봇과 서버가 주어진 컨텐츠에 맞추어 상호작용함으로써 유아나 학생(이하, '유아'는 피교육생을 통칭하는 의미로 사용하기로 한다)들에게 보다 흥미롭고 액티브한 교육 기회를 제공하는 시스템이라고 정의할 수 있다.

이와 같은 로봇 분야의 교육 시스템은 종래의 특허공개 제2011-0092140호(2011.08.17공개)를 통하여 제안되었다. 상기 종래 기술은 로컬 서버와 적어도 하나의 로봇을 포함하여 구성되는 R-러닝 시스템에 있어서, 상기 로컬 서버 및 상기 로봇과 통신을 수행하는 적어도 하나의 R-러닝 단말기 및 상기 로컬 서버에서 제공되는 교육용 컨텐츠에 따라 교육 프로그램을 시청각적으로 제공하도록 구동되는 디스플레이(71)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하며, 이에 따라 유아가 능동적으로 로봇과 커뮤니케이션하고 컨텐츠에 맞추어 로컬 서버와 쌍방향 통신을 함으로써 효과적인 단체 교육을 진행할 수 있는 것이 특징이다.

하지만, 상기와 같은 종래기술은 로컬서버와 다 수개의 단말기(개인용 컴퓨터)가 온라인을 통한 쌍방향 통신으로서 단체 교육을 위한 기술로서 오프라인이나 또는 스마트 디바이스(예를 들면, 스마트TV, IPTV, PC, 스마트폰, 패드, 넷북, 노트북)를 이용한 개인 및 단체 학습을 가이드할 수 있는 구체적인 컨텐츠를 제시하지 못하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 스마트 디바이스에서 구동가능한 로봇 모델링 학습과 이를 가이드할 수 있는 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 학습시스템 및 그 방법을 제공함에 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함한다.

본 발명에 따른 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 학습시스템의 바람직한 실시예는 키보드와 마우스를 구비하여 사용자의 조작신호를 출력하는 조작부; 상기 조작부의 조작신호에 따른 명령어를 출력하는 제어부; 다 수개가 조립되어 하나의 로봇을 완성하는 이미지블럭과, 상기 이미지블럭을 이용하여 로봇을 제작하기 위한 텍스트 및 음성으로 이루어진 학습가이드 데이타를 저장하는 데이타베이스; 디스플레이의 화면을 통하여 상기 이미지블럭을 출력하고, 상기 제어부의 제어에 의하여 하나 이상의 이미지블럭을 결합시켜 로봇을 모델링하고, 상기 학습가이드 데이타를 출력하는 출력부; 상기 학습가이드 데이타를 난이도에 따라서 하나 이상의 등급으로 분류하고, 상기 조작부의 선택에 따른 상기 제어부의 제어에 의하여 상기 학습가이드 데이타를 디스플레이에 출력하는 학습가이드부; 및 상기 제어부의 제어에 의하여 상기 이미지블럭을 선택, 결합, 회전, 투영도, 밝기조절, 분리 및 이동시켜 로봇을 모델링하는 모델링부를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 디스플레이의 화면을 통하여 출력되는 이미지블럭을 이용한 로봇 모델링과정을 촬영 및 저장하고, 상기 제어부의 제어에 의하여 재생시키는 화면저장부를 더 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 화면저장부는 상기 디스플레이를 통하여 출력되는 이미지블럭을 이용한 로봇의 모델링 과정을 영상파일로서 저장하는 화면저장모듈; 및 상기 화면저장모듈에서 촬영된 영상정보를 재생하는 재생모듈;을 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 화면저장모듈은 상기 모델링 과정에서 상기 이미지블럭에 의해 조립되는 로봇의 이미지를 상기 디스플레이에 실시간으로 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 데이타베이스는 상기 이미지블럭을 저장하는 블럭DB; 음성 및 텍스트로 이루어진 안내문을 구비하는 상기 학습가이드 데이타를 저장하는 가이드DB; 상기 이미지블럭을 이용하여 조립되는 로봇의 모델링 데이타 및 완성된 모델링 데이타의 변환 파일을 저장하는 변환DB; 상기 학습 가이드의 시작일시와 종료일시 및 내용정보를 포함하는 로그정보를 저장하는 가이드로그DB; 및 상기 모델링부의 로봇 모델링의 시작일시와 종료일시 및 내용정보를 포함하는 모델링로그정보를 저장하는 모델링로그DB를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 학습가이드부는 학습가이드 데이타가 출력되는 학습가이드의 로그정보를 저장 및 검색하는 가이드기록모듈; 상기 학습가이드 데이타를 상기 출력부를 통하여 출력하는 가이드 출력모듈; 상기 학습가이드 데이타에서 음성으로 이루어진 안내문을 출력하는 음성출력모듈; 상기 학습가이드 데이타에서 텍스트로 이루어진 안내문을 출력하는 텍스트출력모듈; 및 상기 디스플레이에 출력된 학습 가이드 화면을 이전 또는 다음화면으로 선택시키는 화면선택모듈을 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 출력부는 상기 디스플레이에 출력된 화면에 표시되는 각 메뉴와 상기 모델링부 및 학습가이드부를 연동시키는 화면객체연결모듈을 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시에에 있어서, 상기 모델링부는 상기 이미지블럭 및 로봇 전체를 선택하는 선택모듈; 상기 선택모듈에 의해 선택된 이미지블럭을 회전시키는 회전모듈; 상기 선택모듈에 의해 선택된 이미지블럭의 투영도를 조절하는 객체변환모듈; 상기 선택모듈에 의해 선택된 이미지블럭의 밝기 및 음영을 조절하는 밝기조절모듈; 상기 선택모듈에 의해 선택된 이미지블럭을 분리 및 이동시키는 분리이동모듈; 및 상기 하나 이상의 이미지블럭에 의해 조립된 로봇을 문서, 이미지, 2D 및 3D파일중 선택된 어느 하나로 변환시키는 파일변환모듈을 포함한다.

본 발명에 따른 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 학습방법은 다 수개의 이미지블럭을 이용하여 로봇을 조립하는 로봇 모델링 학습을 가이드하는 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 학습 방법에 있어서, 난이도에 따라서 분류되는 하나 이상의 학습 가이드단계중 선택된 학습 가이드 데이타를 음성 및 텍스트로서 로봇 모델링에 관한 안내문을 출력하는 학습가이드 단계; 다 수개의 상기 이미지블럭을 이용하여 로봇을 조립하는 모델링단계; 및 상기 모델링 단계에서 진행되는 로봇의 모델링 화면을 실시간으로 촬영 및 저장하고, 촬영된 모델링 화면저장정보를 영상으로 재생하는 화면저장정보재생단계를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 있어서, 상기 학습가이드단계는 학습가이드 선택신호를 수신하는 학습가이드 선택단계; 상기 학습가이드 선택단계 이후에 이전에 진행했던 학습의 선택 유무를 판단하는 이전학습 선택 판단단계; 상기 학습가이드 선택단계 이후에 신규 학습의 선택 여부를 판단하는 신규학습 선택 판단단계; 상기 이전학습 선택 판단단계에서 이전학습이 선택되었다면 로그파일을 로딩하여 이전에 진행되었던 학습을 로딩하는 로그파일 로딩단계; 상기 로그파일 로딩단계에서 로딩된 이전 학습 가이드 데이타를 출력하는 이전학습 출력단계; 상기 신규학습 선택 판단단계에서 신규학습이 선택되었다면, 난이도별 학습 단계의 목록을 출력하는 학습목록 출력단계; 상기 학습목록 출력단계에서 선택된 학습의 가이드 데이타를 출력하는 데이타출력단계; 상기 이전학습 데이타의 출력단계 또는 상기 데이타출력단계에서 종료신호가 인가되는 지를 판단하는 종료판단단계; 및 상기 종료판단단계에서 종료신호가 인가되면 진행되었던 학습의 로그파일을 저장한뒤에 종료하는 로그파일저장단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 모델링 단계는 모델링 선택신호를 수신하는 모델링선택단계; 상기 모델링 선택단계 이후에 신규 모델링을 시작하는 지를 판단하는 신규모델링 판단단계; 상기 신규선택 판단단계에서 신규 모델링이 선택되었다면 이미지블럭을 포함하는 모델링 데이타를 출력하는 블럭로딩단계; 상기 블럭로딩단계 이후에 선택된 각각의 이미지블럭을 선택, 결합, 회전, 투영도조절, 밝기, 음영조절 및 분리이동시켜 로봇을 모델링하는 모델링작업단계; 상기 모델링 작업단계의 화면을 촬영 및 촬영된 화면저장정보를 저장하는 정보저장단계; 및 상기 모델링 작업단계에서 완성된 3D 이미지파일을 문서, 영상, 2D 및 3D파일로 변환하여 저장하고, 시작일시와 종료일시, 파일명과 파일내용으로 이루어진 로그정보를 저장하는 로그정보저장단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 모델링단계는 상기 모델링 선택단계 이후에 이전 모델링 작업의 선택신호가 인가되는 지를 판단하는 이전모델링 판단단계; 상기 이전모델링 판단단계에서 이전모델링이 선택되면 로그정보를 검색하여 목록을 출력하는 로그정보검색 및 출력단계; 및 상기 로그정보검색 및 출력단계에서 출력된 이전 모델링 목록에서 선택된 모델링 정보를 로딩하는 선택 작업 로딩단계;를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 화면저장정보재생단계는 상기 모델링 단계에서 화면저장정보의 재생신호가 인가되는 지를 판단하는 재생판단단계; 상기 재생판단단계에서 화면저장정보의 재생선택신호가 인가되면, 재생가능한 화면저장정보의 목록을 출력하는 화면저장정보 목록 출력단계; 및 상기 화면저장정보 목록 출력단계에서 선택된 화면저장정보를 재생하는 재생단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 모델링 단계는 상기 이미지블럭을 선택, 결합, 회전, 투영도 조절, 밝기와 음영의 조절 및 분리이동시켜 로봇을 모델링하는 화면의 정보를 영상파일로서 실시간으로 저장하고, 저장된 모델링 이미지를 실시간으로 디스플레이에 출력하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 화면저장정보재생단계는 상기 모델링 단계에서 디스플레이에 출력되는 로봇의 모델링 과정을 영상파일로서 실시간으로 저장하고, 실시간으로 저장된 화면저장정보의 재생선택신호가 인가되면 상기 디스플레이에 시작부터 현재까지의 화면저장정보를 출력한다.

본 발명은 다 수개의 입체 블럭을 통하여 사용자가 임의대로 선택하여 자신이 원하는 형상의 로봇을 조립할 수 있어 사용이 간단하고, 사용자의 숙련도에 따른 다양한 단계를 선택할 수 있도록 하여 로봇의 모델링 과정에 대한 숙련도 및 이해도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 3D의 입체 이미지블럭을 이용하여 로봇의 모델링이 가능함에 따라서 간단한 조작이 가능하고, 적은 용량으로서 구현이 가능함에 따라 3D 영상의 출력이 가능한 디스플레이를 구비한 스마트폰 내지 데스크탑중 어느 장치에서나 구현 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 모델링 학습 시스템을 도시한 블럭도,
도 2는 본 발명에 따른 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 모델링 학습 시스템에서 화면저장부를 도시한 블럭도,
도 3은 본 발명에 따른 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 모델링 학습시스템에서 모델링부를 도시한 블럭도,
도 4는 본 발명에 따른 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 모델링 학습시스템에서 학습가이드부를 도시한 블럭도,
도 5는 본 발명에 따른 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 모델링 학습시스템에서 데이타베이스를 도시한 블럭도,
도 6은 본 발명에 따른 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 모델링 학습 방법을 도시한 순서도,
도 7은 본 발명에 따른 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 모델링 학습방법에서 가이드단계를 도시한 순서도,
도 8은 본 발명에 따른 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 모델링 학습방법에서 모델링단계를 도시한 순서도,
도 9는 본 발명에 따른 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 모델링 학습방법에서 화면저장정보재생단계를 도시한 순서도,
도 10은 본 발명에 따른 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 모델링 학습방법에서 학습가이드 단계의 일예를 도시한 화면,
도 11은 본 발명에 따른 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 모델링 학습방법에서 모델링 단계를 도시한 화면이다.

이하에서는 본 발명에 따른 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 모델링 학습시스템 및 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 모델링 학습 시스템을 도시한 블럭도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 모델링 학습시스템은 키보드 및/또는 마우스와 같이 사용자의 조작신호를 출력하는 조작부(10)와, 상기 조작부(10)에서 입력된 명령에 따라서 제어신호를 출력하는 제어부(20)와, 상기 제어부(20)의 제어에 의하여 화면에 출력되는 이미지블럭을 이용한 로봇의 모델링 과정을 저장 및 재생하는 화면저장부(40)와, 다 수개의 이미지블럭(721a, 도 10 및 도 11참조)중 조작부(10)에 의해 선택된 이미지블럭(721a)을 결합시켜 로봇을 완성하는 모델링부(50)와, 이미지블럭(721a)을 이용한 로봇 모델링의 이해도 및 숙련도를 향상하기 위하여 난이도별 과제에 따른 텍스트 및 음성으로서 학습가이드 데이타를 제공하는 학습가이드부(60)와, 디스플레이(71)와 상기 모델링부(50) 및 학습가이드부(60)을 연결하여 각각의 명령어를 통한 화면출력을 제어하는 출력부(70)와, 다 수개의 이미지블럭(721a, 도 10 및 도 11참조)과 학습가이드와 완성된 로봇 모델링의 변환파일 및 모델링과정에서 출력된 화면이 저장된 화면저장정보를 저장하는 데이타베이스(30)를 포함한다.

상기 조작부(10)는 키보드 및 마우스와 같은 입력장치를 통하여 출력되는 사용자의 조작신호를 출력한다. 특히 상기 조작부(10)는, 예를 들면, 마우스로서 화면에서 다 수개가 출력되는 이미지블럭(721a)을 선택 및 선택시켜 상호간을 결합하도록 조작하여 하나의 로봇을 완성시키는 조작신호를 출력한다.

상기 이미지블럭(721a)은, 도 10과 도 11을 참조하면, 로봇을 조립하기 위한 다 수개의 구성부품으로서 상호 간에 체결됨에 따라 하나의 로봇을 완성한다.

즉, 본 발명은 입체적으로 디자인된 다 수개의 이미지블럭(721a)을 디스플레이(71)에 출력하고, 상기 다수개의 이미지블럭(721a)을 상호 결합시켜 하나의 로봇을 완성해가는 교육용 콘텐츠를 제공하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부(20)는 상기 조작부(10)에서 출력되는 조작신호(예를 들면, 모델링 또는 학습가이드관련 명령어)를 수신하여 관련 제어신호를 출력한다. 상기와 같은 제어부(20)의 작용은 각 구성별 설명을 통하여 설명한다.

상기 화면저장부(40)는 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 본 발명에 따른 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 모델링 학습 시스템에서 화면저장부를 도시한 블럭도이다.

도 2를 참조하면, 상기 화면저장부(40)는 상기 모델링부(50)를 통하여 다 수개의 이미지블럭(721a)을 이용하여 하나의 로봇이 조립되는 과정을 영상파일로서 저장한다. 이를 위하여 상기 화면저장부(40)는 디스플레이(71)에 출력되는 모델링 과정을 촬영한 화면저장정보를 저장하는 화면저장모듈(41)과, 상기 화면저장모듈(41)에 의하여 저장된 화면저장정보를 재생하는 재생모듈(42)과, 상기 화면저장모듈(41)에서 저장된 화면저장정보 및 상기 모델링부(50)의 로그정보를 저장하는 로그저장모듈(43)을 포함한다.

상기 화면저장모듈(41)은 디스플레이(71)의 화면에서 이루어지는 다수개의 이미지블럭에 의한 로봇의 모델링 과정을 촬영 및 촬영된 영상파일을 포함하는 화면저장정보를 저장한다. 여기서 상기 화면저장정보는 영상파일(예를 들면, avi파일)로서 상기 데이타베이스(30)에 저장된다.

따라서 상기 화면저장모듈(41)은 상기 제어부(20)의 제어에 의하여 다 수개의 이미지블럭(721a)의 조립으로 하나의 로봇의 완성되는 과정을 출력하는 디스플레이의 화면을 영상파일로서 저장한다. 이때 상기 이미지블럭(721a)은 상기 데이타베이스(30)에 저장되는 입체 이미지로서 사용자의 조작에 의하여 선택되어 상호 결합 및 분리되어 로봇을 완성하는 부품(예를 들면, 레고)이다.

즉, 상기 화면저장모듈(41)은 사용자가 마우스 또는 키보드를 이용하여 다 수개의 이미지블럭(721a)중에서 로봇의 외형에 일치되는 이미지블럭을 순차적으로 선택 및 결합시켜 로봇을 조립하는 영상을 화면저장정보로서 저장하여 사용자가 추후에 자신의 작업과정을 확인할 수 있도록 한다. 여기서 상기 화면저장모듈(41)은 상기 디스플레이(71)의 화면을 통해 출력되는 모델링 과정에서 조립되는 로봇의 이미지를 실시간으로 디스플레이(71)에 출력하는 것이 바람직하다. 이는 도 10과 도 11을 참조하여 후술한다.

상기 재생모듈(42)은 상기 화면저장모듈(41)에 의하여 저장되는 화면저장정보를 재생한다. 상기 재생모듈(42)은 상기 제어부(20)의 제어에 의하여 화면저장정보의 재생명령이 인가되면, 상기 데이타베이스(30)에 저장된 화면저장정보를 독출하여 상기 출력부(70)의 디스플레이(71)를 통하여 출력한다. 여기서 상기 재생모듈(42)(도 10 참조)은 상기 디스플레이(71)에 출력되는 각각의 메뉴와 함께 작업영역의 일측 하단에서 상기 화면저장정보를 출력한다.

상기 화면저장정보는 디스플레이(71)를 통하여 출력되는 모델링 과정에서 현재시점에서 최종 상태의 모델링 이미지이다. 따라서 상기 재생모듈(42)은 상기 화면저장정보의 하단에서 표시된 재생메뉴(722a)가 선택되면 상기 화면저장정보를 재생한다. 또는 상기 재생모듈(42)은 재생메뉴(722a)에 포함된 영상파일 불러오기 메뉴(도면에 도시되지 않음)가 선택되면, 상기 데이타베이스(30)에 저장된 이전 모델링 화면저장정보를 독출하여 재생한다.

상기 로그저장모듈(43)은 상기 화면저장모듈(41)에서 저장되는 화면의 로그정보를 저장한다. 여기서 상기 로그저장모듈(43)은 상기 제어부(20)의 상기 화면저장모듈(41)에서 모델링 화면을 저장할 경우에 자동으로 해당 영상정보의 날짜와 시간 및 재생시간을 포함하여 저장한다.

여기서 상기 제어부(20)는 상기 로그저장모듈(43)에서 저장된 로그정보를 상기 데이타베이스(30)에 저장하여 상기 조작부(10)의 조작신호에서 화면저장정보의 명령어가 인가되면, 상기 데이타베이스(30)에 저장된 화면저장정보의 로그파일을 독출하여 출력한다. 이후에 상기 로그파일중에서 어느 하나가 선택되면, 상기 제어부(20)는 상기 로그파일에 일치되는 화면저장정보를 상기 데이타베이스(30)에서 독출하여 상기 재생모듈(42)을 구동시켜 재생한다.

상기 모델링부(50)는 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 본 발명에 따른 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 모델링 학습시스템에서 모델링부(50)를 도시한 블럭도이다.

도 3을 참조하면, 상기 모델링부(50)는 하나 또는 그 이상의 입체 이미지블럭(721a)과 상기 로봇전체를 선택하는 선택모듈(51)과, 상기 선택모듈(51)에 의해 선택된 이미지블럭(721a) 및 로봇을 회전시키는 회전모듈(52)과, 이미지블럭(721a)의 투영도를 조절하는 객체변환모듈(53)과, 하나 이상이 상호 결합된 이미지블럭(721a)에서 선택된 이미지블럭(721a)을 분리시키는 분리이동모듈(54)과, 선택된 이미지블럭(721a)의 밝기 및 음영을 조절하는 밝기조절모듈(55)과, 다 수개의 이미지블럭(721a)중 어느 하나를 선택하는 선택모듈(51)과, 이미지블럭(721a)간의 조립에 의하여 제작된 로봇을 파일로서 변환시키는 파일변환모듈(56)을 포함한다.

상기 선택모듈(51)은 상기 조작부(10)의 조작에 의하여 선택된 이미지블럭(721a)을 회전, 분리, 이동, 투영도 및 밝기의 변환을 위하여 대상 객체를 선택한다. 상기 제어부(20)는 상기 조작부(10)의 조작신호가 인가되면, 상기 선택모듈(51)을 구동시켜, 예를 들면, 마우스의 조작에 의하여 선택된 이미지블럭(721a)을 회전, 결합, 분리, 이동, 투영도, 밝기 및 음영조절이 가능한 상태로서 선택 및 표시한다.

상기 회전모듈(52)은 상기 선택모듈(51)에 의하여 선택된 이미지블럭(721a)을 0~360°의 범위내에서 회전시킨다. 상기 제어부(20)는 상기 선택모듈(51)에 의하여 선택된 이미지블럭(721a)에 대하여 회전명령이 인가되면, 상기 회전모듈(52)을 구동시켜 선택된 모듈을 회전시킨다.

상기 객체변환모듈(53)은 상기 선택모듈(51)에 의해 선택된 이미지블럭(721a)의 투영도를 변환시킨다. 여기서 상기 이미지블럭(721a)은 내부의 투시가 가능한 투영도에서 내부의 투시가 불가능한 투영도중에서 상기 조작부(10)의 조작신호에 따른 투영도로서 변환된다. 즉, 상기 제어부(20)는 상기 조작부(10)에서 상기 선택모듈(51)에 의하여 선택된 이미지블럭(721a)의투영도 변환 명령이 인가되면 상기 객체변환모듈(53)을 구동시켜 입력된 투영도에 따라서 변환시키도록 제어한다.

상기 분리이동모듈(54)은 상기 선택모듈(51)에 의하여 선택된 이미지블럭(721a)을 로봇으로부터 분리 및 이동시킨다. 여기서 상기 이미지블럭(721a)은 하나 이상이 상호 결합되어 로봇을 조립한다. 따라서 상기 분리이동모듈(54)은 상기 제어부(20)의 제어에 의하여 하나 이상의 이미지블럭(721a)으로 이루어진 로봇에서 상기 선택모듈(51)에 의하여 선택된 이미지블럭(721a)을 분리시켜 이동한다.

상기 밝기조절모듈(55)은 상기 제어부(20)의 제어에 의하여 상기 선택모듈(51)에 의해 선택된 이미지블럭(721a)의 음영과 밝기를 조절한다. 이는 상기 이미지블럭(721a)에 의해 조립된 로봇에 색상과 음영을 갖도록 하여 보다 입체적으로 디자인하기 위함이다. 따라서 상기 밝기조절모듈(55)은 상기 제어부(20)의 제어에 의하여 선택모듈(51)에 의하여 선택된 이미지블럭(721a)의 밝기 또는 음영을 변환시켜 입체감 및 장식효과를 갖도록 한다.

상기 파일변환모듈(56)은 상기 출력부(70)를 통하여 출력되는 하나 이상의 이미지블럭(721a)에 의하여 완성된 로봇의 모델링 이미지를 선택된 확장자를 갖는 파일 및 파일명으로 변환시켜 상기 데이타베이스(30)에 저장시킨다.

상기 학습가이드부(60)는 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 본 발명에 따른 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 모델링 학습시스템에서 학습가이드부(60)를 도시한 블럭도이다.

도 4를 참조하면, 상기 학습가이드부(60)는 사용자의 학습가이드 일시 및 내용을 저장하는 가이드기록모듈(61)과, 데이타베이스(30)에 저장된 학습 가이드 데이타를 상기 디스플레이(71)의 화면에 출력하는 가이드출력모듈(62)과, 음성신호를 출력하는 음성출력모듈(63)과, 학습가이드 화면에서 텍스트를 출력하는 텍스트 출력모듈(64)과, 학습가이드에서 이전단계와 다음단계로 화면을 전환시키는 화면선택모듈(65)을 포함한다.

상기 가이드기록모듈(61)은 사용자의 학습가이드 진행일시와 진행내용을 상기 데이타베이스(30)에 저장한다. 여기서 상기 가이드기록모듈(61)은 사용자가 상기 조작부(10)를 통하여 로그인하여 학습가이드와 모델링중 학습가이드를 선택하면, 선택일시와 난이도에 따른 학습 가이드 단계중 선택된 학습가이드의 종류와 시작일시 및 종료일시를 상기 데이타베이스(30)에 저장한다.

상기 가이드출력모듈(62)은 상기 제어부(20)의 제어신호에 따라서 선택된 학습가이드 데이타를 상기 디스플레이(71)의 화면에 출력한다. 여기서 상기 제어부(20)는 상기 조작부(10)를 통하여 학습가이드 선택신호가 인가되면, 난이도에 따라서 분류된 하나 이상의 학습가이드 단계를 상기 가이드출력모듈(62)을 제어하여 출력시킨다. 이후 상기 제어부(20)는 상기 조작부(10)를 통하여 하나 이상의 학습가이드 단계중 어느 하나가 선택되면, 선택된 학습가이드 데이타를 출력하도록 상기 가이드출력모듈(62)을 제어한다. 따라서 상기 가이드출력모듈(62)은 상기 제어부(20)의 제어에 의하여 상기 데이타베이스(30)에 저장된 학습가이드 데이타를 출력한다.

상기 음성출력모듈(63)은 상기 가이드출력모듈(62)에서 출력되는 학습가이드에 일치되는 음성파일을 독출하여 상기 출력부(70)의 스피커(74)로 출력한다. 즉, 본 발명에 따른 학습가이드는 상기 가이드출력모듈(62)의 시각적으로 확인가능한 학습가이드화면과 상기 음성출력모듈(63)에 의한 음성신호에 의하여 로봇 모델링 학습이 가능하다.

상기 텍스트 출력모듈(64)은 상기 가이드출력모듈(62)에서 출력되는 학습가이드에 일치되는 텍스트파일을 독출하여 상기 출력부(70)를 통하여 출력한다. 이때 상기 텍스트 출력모듈(64)은 상기 조작부(10)의 선택신호(예를 들면, 마우스)에 연동되어 학습가이드과정에 일치되는 안내문을 출력한다. 이는 도 10을 참조하여 후술한다.

상기 화면선택모듈(65)은 상기 가이드출력모듈(62)에 의하여 출력되는 학습가이드 화면을 이전과 이후 화면으로 선택시킨다. 상기 화면선택모듈(65)은 상기 조작부(10)의 선택신호에 따른 이전화면과 다음화면으로 전환하도록 명령어가 인가되면 상기 출력부(70)의 디스플레이(71)에 출력된 화면을 선택시킨다.

상기 데이타베이스(30)는 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 본 발명에 따른 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 모델링 학습시스템에서 데이타베이스(30)를 도시한 블럭도이다.

도 5를 참조하면, 상기 데이타베이스(30)는 상기 제어부(20) 내지 학습가이드부(60)의 제어에 의하여 데이타를 저장 및 독출하는 데이타제어모듈(31)과, 상기 데이타제어모듈(31)의 제어에 의하여 모델링 단계에서 사용자의 작업과정을 촬영한 화면저장정보를 저장하는 화면DB(32)와, 학습가이드 데이타를 저장하는 가이드DB(33)와, 모델링 단계에서의 로그정보를 저장하는 모델링로그DB(35)와, 가이드단계에서의 로그정보를 저장하는 가이드로그DB(34)와, 다 수개의 입체 이미지블럭(721a)을 저장하는 블럭DB(36)와, 상기 이미지블럭에 의하여 제작된 로봇의 입체 이미지와 상기 입체 이미지에서 변환된 파일을 저장하는 변환DB(37)를 포함한다.

상기 데이타제어모듈(31)은 상기 제어부(20) 내지 학습가이드부(60)의 제어신호에 의하여 상기 화면DB(32)의 화면저장정보를 독출하거나, 가이드DB(33)의 학습가이드데이타를 독출하거나, 모델링 단계에서의 로그정보를 모델링로그DB(35)에 저장하고, 가이드단계에서의 로그정보를 가이드로그DB(34)에 저장하고, 이미지블럭(721a)DB(36)에 저장된 이미지블럭(721a)을 독출하고, 변환된 파일을 변환DB(37)에 저장시킨다.

상기 화면DB(32)는 상기 화면저장모듈(41)에서 촬영된 상기 모델링부(50)의 로봇 조립과정을 촬영한 화면저장정보(화면 영상)를 저장한다. 여기서 상기 화면DB(32)는 상기 재생모듈(42)로부터 독출신호가 인가되면 선택된 화면저장정보를 출력한다.

상기 가이드DB(33)는 난이도별로서 서로 다른 하나 이상의 학습가이드데이타를 저장하며, 상기 가이드출력모듈(62)에 의하여 선택된 학습가이드데이타를 상기 데이타제어모듈(31)에 의하여 출력한다.

상기 모델링로그DB(35)는 상기 가이드기록모듈(61)에 의하여 상기 학습가이드단계의 시작일시와 종료일시와 선택된 데이타의 종류와 진행된 시작내용과 마지막 출력내용을 포함하는 로그정보를 저장한다.

상기 모델링로그DB(35)는 상기 로그저장모듈(43)에 의하여 상기 모델링부(50)의 이미지블럭을 이용한 로봇모델링 시작일시와 종료일시 및 파일명과 작업내용에 관한 정보를 저장한다.

상기 블럭DB(36)는 다 수개의 이미지블럭(721a)을 저장한다. 상기 블럭DB(36)에 저장되는 이미지블럭(721a)은 상기 제어부(20)에 의하여 상기 출력부(70)의 디스플레이(71)에 출력되는 화면에서 표시된다.

상기 변환DB(37)는 상기 모델링된 로봇의 입체 이미지를 설정된 확장자로서 변환된 파일을 저장한다. 이때 변환 파일의 종류는 .avi와 같은 영상파일 또는 .pdf와 같은 문서파일, 또는 .tif와 같은 이미지파일로서 저장되거나 또는 .obj와 같은 3D파일로서 저장된다.

본 발명은 상기와 같은 구성을 포함하며 이하에서는 본 발명에 따른 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 모델링 학습방법을 첨부된 도 6 내지 도 11을 참조하여 설명한다.

도 6은 본 발명에 따른 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 모델링 학습 방법을 도시한 순서도이며, 도 10은 본 발명에 따른 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 모델링 학습방법에서 학습가이드 단계의 일예를 도시한 화면, 도 11은 본 발명에 따른 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 모델링 학습방법에서 모델링 단계의 일예를 도시한 화면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 모델링 학습방법은 난이도에 따른 하나 이상의 단계별 학습과정을 출력하여 사용자의 숙련도를 향상시키는 학습가이드단계(S10)와, 사용자가 임의대로 이미지블럭(721a)을 이용하여 로봇을 조립하는 모델링단계(S20)와, 상기 모델링단계(S20)에서 저장된 화면저장정보를 출력하는 화면저장정보재생단계(S30)를 포함한다.

상기 학습가이드단계(S10)는 도 10에 도시된 바와 같은 화면을 통하여 이루어지며, 상기 모델링단계(S20)는 도 11에 도시된 화면을 통하여 진행된다. 여기서 도 10과 도 11의 화면은 출력부(70)의 디스플레이(71)에서 출력된 화면으로서 우측에서 다 수개의 이미지블럭(721a)을 출력하는 블럭영역(721)과, 상기 블럭영역(721)의 하단에서 학습가이드 영상을 출력하는 재생영역(722)과, 화면의 상단에서 다 수개의 메뉴가 설정되는 메뉴바(723)와, 이미지블럭의 결합에 의한 로봇을 출력하는 작업영역(724)과, 학습가이드를 위한 안내문이 출력되는 텍스트출력영역(725)과, 이전과 다음화면을 선택하는 화면선택메뉴(726)를 포함한다.

여기서 상기 블럭영역(721)과 메뉴바(723), 재생영역(722)과 화면선택메뉴(726)는 상기 출력부(70)의 화면객체연결모듈(72)에 의하여 상기 모델링부(50)와 학습가이드부(60)에 포함된 각각의 구성과 연결된다. 즉, 사용자가 상기 조작부(10)(예를 들면, 마우스)를 조작하여 각 영역과 메뉴를 선택하면, 해당 메뉴에 연결되는 각 구성에서 신호를 수신할 수 있도록 화면에 표시된 각각의 메뉴와 구성을 연결시킨다.

또한 상기 출력부(70)는 상기 마우스의 포인터를 감지하는 포인터감지모듈(73)을 구비하여 상기 마우스의 포인터의 움직임에 연동되어 디스플레이(71)에 표시한다.

그리고 상기 출력부(70)는 스피커(74)를 더 구비하여 상기 학습가이드 단계(S10)에서 선택된 가이드데이타에 포함된 음성신호를 출력한다.

상기 메뉴바(723)는 이미지블럭(721a)을 선택하는 선택메뉴(723a)와, 선택된 이미지블럭(721a)을 회전시키는 회전메뉴(723b)와, 선택된 이미지블럭(721a)의 투영도를 변환시키는 투영조절메뉴(723c)와, 이미지블럭(721a)의 밝기와 음영을 조절하는 밝기메뉴(723d)와, 조립된 이미지블럭(721a)중 선택된 이미지블럭(721a)을 분리 및 이동시키는 분리이동메뉴(723e)를 포함한다.

상기 재생영역(722)은 상기 학습가이드 데이타에 포함된 영상을 출력한다. 이때 상기 재생영역(722)은 상기 학습가이드 데이타에 포함된 영상을 출력하되, 재생과, 빠르게 재생하기와 뒤로 선택하기와 정지와 종료 메뉴를 포함하는 재생메뉴(722a)를 포함한다. 이때 출력된 영상은 학습가이드 데이타에 포함된 영상으로서 선택된 난이도에 해당되는 학습가이드에 포함되는 조립과정 전체를 포함하는 영상인 것이 바람직하다.

또한 상기 재생영역(722)은 상기 모델링단계(S20)에서 작업영역(724)을 통하여 진행되는 이미지블럭(721a)을 이용한 로봇 모델링 과정을 영상으로서 출력한다.

상기 텍스트출력영역(725)은 학습가이드 데이타에 포함된 텍스트를 출력한다. 예를 들면, 학습가이드에서 난이도에 따라서 분류된 다수개의 학습가이드 단계중 어느 하나가 선택되면(예를 들면, 아기돼지 로봇 만들기), 선택된 학습가이드 단계의 조립순서와 방법에 대한 안내문을 출력한다.

여기서 바람직하게로는 상기 텍스트출력영역(725)에서 출력된 안내문과 일치되는 음성을 동시에 출력함이 바람직하다. 즉, 상기 제어부(20)는 상기 텍스트출력영역(725)에서 안내문이 출력됨과 동시에 상기 음성출력모듈(63)을 구동시켜 상기 안내문에 일치되는 음성신호를 스피커(74)를 통하여 출력한다.

따라서 사용자가 숙련도가 낮거나 초보자일지라도 상기 텍스트 출력영역(725)에서 출력된 안내문을 따라서 다 수개의 이미지블럭(721a)을 선택하여 로봇의 조립이 가능하다.

상기 화면선택메뉴(726)는 이전화면과 다음화면으로 전환되는 명령어를 출력하는 메뉴가 포함된다. 이는 사용자가 학습가이드중에서 이전화면에 대한 내용을 다시 확인할 수 있도록 한다.

여기서 상기 텍스트출력영역(725)과 화면선택메뉴(726)는 상기 학습가이드 단계(S10)에서 출력된 화면에 포함되며, 상기 모델링 단계(S20)에서 출력된 화면에는 포함되지 않는다. 또는 상기 학습가이드단계(S10)와 모델링단계(S20)에서 모두 동일한 메뉴를 갖는 화면을 출력함도 가능하다. 이는 본 발명을 통하여 달성될 수 있는 다양한 응용예중 어느 하나에 해당된 것으로서 설계자와 사업자의 선택에 의하여 다양한 변형이 가능하다.

상기 학습가이드 단계는 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7은 본 발명에 따른 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 모델링 학습방법에서 가이드단계를 도시한 순서도이다.

도 7을 참조하면, 상기 학습가이드단계(S10)는 모델링단계(S20)와 학습가이드 단계의 선택신호가 인가되는 학습가이드 선택단계(S11)와, 이전에 진행했던 학습의 선택유무를 판단하는 이전학습 선택 판단단계(S12)와, 신규 학습의 선택여부를 판단하는 신규학습 선택 판단단계(S15)와, 상기 이전학습 선택 판단단계(S12)에서 이전학습이 선택되었다면 로그파일을 로딩하여 이전에 진행되었던 학습을 검색 및 출력하는 로그파일 로딩단계(S13)와, 상기 로그파일 로딩단계(S13)에서 로딩된 이전 학습 가이드 데이타를 출력하는 이전학습 출력단계(S14)와, 상기 신규학습 선택 판단단계(S15)에서 신규학습이 선택되면 난이도별 학습 단계의 목록을 출력하는 학습목록 출력단계(S16)와, 상기 학습목록 출력단계에서 선택된 학습의 가이드 데이타를 출력하는 데이타 출력단계(S17)와, 이전학습 출력단계(S14) 또는 상기 데이타출력단계(S17)에서 종료신호가 인가되는 지를 판단하는 종료판단단계(S18)와, 상기 종료판단단계(S18)에서 종료신호가 인가되면 진행되었던 학습의 로그파일을 저장한 뒤에 종료하는 로그파일저장단계(S19)를 포함한다.

상기 학습가이드 선택단계(S11)는 사용자가 상기 조작부(10)를 조작하여 모델링단계(S20)와 학습가이드 단계(S10)중에서 학습가이드를 선택하면, 상기 조작부(10)를 통하여 수신되는 학습가이드 신호를 상기 제어부(20)가 수신하는 단계이다.

상기 이전학습 선택 판단단계(S12)는 상기 제어부(20)가 상기 조작부(10)를 통하여 이전학습의 진행 또는 신규학습 가이드를 선택하는 지를 판단하는 단계이다. 여기서 상기 제어부(20)는 상기 조작부(10)를 통하여 상기 학습가이드 선택신호가 인가되면, 상기 화면에서 이전학습의 진행여부와 신규학습의 진행여부를 묻는 메세지를 상기 디스플레이(71)에 출력한다.

이때, 상기 조작부(10), 특히 마우스는 상기 포인터감지모듈(73)에 의하여 포인터의 위치가 감지되어 상기 디스플레이(71)의 화면에 마우스 포인터의 위치가 표시된다.

따라서 상기 제어부(20)는 상기 포인터감지모듈(73)과 상기 화면객체연결모듈(72)에 의하여 연동되는 상기 조작부(10)의 선택신호를 수신하여 상기 조작부(10)에서 선택된 이전학습과 신규학습중 어느 하나의 선택신호를 수신한다.

그러므로 상기 제어부(20)는 상기 신규학습 선택 판단단계(S15)와 상기 이전학습 선택 판단단계(S12)중 어느 하나가 선택되면, 이를 수신하여 로그파일 로딩단계(S13)와 신규학습 목록 출력단계(S16)중 어느 하나를 진행한다.

상기 로그파일 로딩단계(S13)는 상기 제어부(20)가 상기 이전학습 선택 판단단계(S12)에서 이전학습의 진행 선택신호가 인가되면, 상기 가이드기록모듈(61)을 제어하여 이전학습의 로그파일(예를 들면, 이전에 진행하였던 학습가이드 데이타 목록)을 로딩하여 상기 디스플레이(71)에 출력하는 단계이다. 여기서 상기 이전학습 목록은 시작일시와 종료일시와 진행 내용(학습명칭, 예를 들면, 아기돼지 만들기)을 포함한다.

상기 이전학습 출력단계(S14)는 상기 로그파일 로딩단계(S13)에서 출력된 이전학습 목록중에서 선택된 학습 데이타를 출력하고, 학습을 진행하는 단계이다. 여기서 상기 제어부(20)는 상기 디스플레이(71)에서 출력된 이전학습 목록중에서 어느 하나가 선택되면, 상기 가이드출력모듈(62)(62)을 제어하여 이전 학습 가이드 데이타를 출력하도록 제어한다.

여기서 상기 이전학습 출력단계(S14)는 상기 가이드출력모듈(62)에서 상기 데이타베이스(30)의 가이드로그DB(34)에 저장된 이전 로그파일을 참조하여 상기 가이드DB(33)에 저장된 학습가이드 데이타중에서 이전에 학습중에서 종료직전의 마지막 과정을 출력한다.

상기 학습목록 출력단계(S16)는 상기 신규학습 선택 판단단계(S15)에서 신규학습이 선택되었다면, 상기 제어부(20)는 상기 가이드출력모듈(62)을 제어하여 난이도로서 분류되는 하나 이상의 학습가이드 데이타 목록을 출력하도록 제어하는 단계이다. 상기 가이드출력모듈(62)은 상기 데이타제어모듈(31)에 가이드목록을 요청하고, 상기 데이타제어모듈(31)은 상기 가이드DB(33)에 저장된 가이드 데이타의 목록을 독출하여 상기 디스플레이(71)에 출력한다.

상기 데이타출력단계(S17)는 상기 학습목록 출력단계(S16)에서 선택된 학습가이드 데이타를 출력하는 단계이다. 상기 가이드출력모듈(62)은 상기 조작부(10)에서 인가된 선택신호가 상기 제어부(20)를 통하여 수신되면, 해당 학습 가이드 데이타를 상기 데이타제어모듈(31)에 요청한다. 따라서 상기 데이타제어모듈(31)은 상기 가이드DB(33)에 저장된 해당 학습 가이드 데이타를 독출하여 상기 디스플레이(71)에 출력한다.

아울러 상기 이전 학습 출력단계(S14)와 데이타출력단계(S17)는 상기 제어부(20)에서 상기 음성출력모듈(63)과 상기 텍스트 출력모듈(64)을 제어하여 상기 가이드출력모듈(62)에서 출력되는 학습가이드 데이타에 연동되는 음성 및 안내문을 출력하도록 제어한다.

따라서 상기 사용자는 상기 텍스트 출력영역에서 출력된 안내문을 참조하여 상기 블럭영역(721)에 표시된 다 수개의 이미지블럭(721a)을 선택하여 작업영역에 위치되는 조립체에 선택시켜 결합하고, 메뉴바에 포함된 회전, 투시도, 밝기와 음영 및 분리이동메뉴중에서 선택하여 로봇의 모델링 학습을 진행한다.

아울러 사용자는 학습진행중에 이전 학습 내용을 확인하고자 한다면, 상기 화면선택메뉴(726)를 선택하여 이전화면이나 다음화면으로 변환시키면서 해당 학습가이드를 진행할 수 있다. 여기서 상기 화면선택모듈(65)은 상기 화면객체연결모듈(72)에 의하여 상기 화면선택메뉴(726)와 연결됨에 따라서 상기 조작부(10)의 선택신호가 인가되면 화면을 선택시켜 출력한다.

상기 종료판단단계(S18)는 상기 제어부(20)가 상기 조작부(10)를 통하여 인가되는 종료선택신호가 인가되는 지를 판단한다.

상기 로그저장단계(S19)는 상기 종료판단단계(S18)에서 상기 제어부(20)가 상기 조작부(10)를 통하여 종료선택신호가 인가되면, 상기 가이드기록모듈(61)을 구동시켜 시작일시와 종료일시 및 진행된 학습가이드 정보를 포함하는 로그정보를 저장하는 단계이다. 상기 가이드기록모듈(61)은 상기 제어부(20)의 제어에 의하여 현재 학습가이드의 시작일시와 종료일시 및 학습가이드정보를 포함하는 로그정보를 상기 데이타제어모듈(31)에 인가하여 상기 가이드로그DB(34)에 저장한다.

상기 모델링단계(S20)는 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8은 본 발명에 따른 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 모델링 학습방법에서 모델링단계를 도시한 순서도이다.

도 8을 참조하면, 상기 모델링단계(S20)는 모델링선택신호를 수신하는 모델링선택단계(S211)와, 상기 모델링 선택단계(S211) 이후에 이전 모델링 작업의 선택신호가 인가되는 지를 판단하는 이전모델링 판단단계(S212)와, 신규 모델링을 시작하는 지를 판단하는 신규모델링 판단단계(S221)와, 상기 이전모델링 판단단계(S212)에서 이전모델링이 선택되면 로그정보를 검색하여 목록을 출력하는 로그정보검색 및 출력단계(S213)와, 상기 로그정보검색 및 출력단계(S213)에서 출력된 이전 모델링 목록에서 선택된 모델링 정보를 로딩하는 선택 작업 로딩단계(S214)와, 상기 신규선택 판단단계(S221)에서 신규 모델링이 선택되었다면 이미지블럭(721a)을 로딩하는 블럭로딩단계(S222)와, 상기 블럭로딩단계(S222) 또는 선택작업 로딩단계(S214) 이후에 선택된 각각의 이미지블럭(721a)에 의한 로봇을 모델링하는 모델링작업단계(S223)와, 상기 모델링 작업단계(S223)의 화면을 촬영 및 촬영된 화면저장정보를 저장하는 정보저장단계(S224)와, 로봇의 파일을 변환하여 저장하는 변환 및 저장단계(S225)와, 로그정보를 저장하는 로그정보저장단계(S226)를 포함한다.

상기 모델링선택단계(S211)는 상기 제어부(20)가 상기 조작부(10)를 통하여 인가되는 모델링선택신호를 수신하는 단계이다. 여기서 사용자는 모델링 단계(S20)와 학습가이드단계(S10)중에서 모델링단계(S20)를 선택하면, 상기 조작부(10)를 통하여 모델링 선택신호가 상기 제어부(20)에 인가된다. 따라서 상기 제어부(20)는 상기 모델링부(50)를 구동시켜 상기 디스플레이(71)에 모델링 화면을 출력한다. 아울러 상기 제어부(20)는 상기 화면객체연결모듈(72)과 상기 포인터 감지모듈(73)을 활성화시켜 상기 조작부(10), 특히 마우스의 포인터 위치를 화면에 표시하고, 마우스와 키보드를 이용한 선택신호와 상기 화면에 각각 출력되는 메뉴바(723) 내지 이미지블럭(721a)영역과 재생영역(722)에 설치되는 재생메뉴(722a)와 연동시킨다.

상기 이전 모델링 판단단계(S212)는 상기 제어부(20)가 상기 조작부(10)로부터 상기 모델링 선택신호가 인가된 이후에 이전 모델링 작업을 선택하는지 또는 상기 신규 선택판단단계(S221)에서 신규 모델링을 작업의 선택신호가 인가되는 지를 판단한다.

상기 로그정보 검색 및 출력단계(S213)는 상기 제어부(20)가 상기 이전 모델링 판단단계(S212)에서 이전 모델링 작업의 선택신호가 인가되면, 상기 로그저장모듈(43)을 제어하여 이전 모델링 작업을 검색 및 출력하도록 제어하는 단계이다. 상기 로그저장모듈(43)은 상기 데이타제어모듈(31)을 통하여 상기 모델링로그DB(35)를 검색하여 이전 모델링 작업 목록을 상기 제어부(20)에 인가한다. 따라서 상기 제어부(20)는 수신된 이전 모델링 작업 목록을 상기 디스플레이(71)에 출력한다.

상기 선택 작업 로딩단계(S214)는 상기 제어부(20)의 제어에 의하여 상기 로그정보 검색 및 출력단계(S213)에서 출력된 이전 작업목록중 선택된 모델링 작업 파일을 디스플레이(71)에 출력하는 단계이다. 상기 제어부(20)는 상기 로그정보 검색 및 출력단계(S123)에서 출력된 작업목록중 어느 하나가 선택되면, 해당 파일을 상기 데이타제어모듈(31)을 제어하여 상기 변환DB(37)에서 독출하여 상기 디스플레이(71)에 출력한다.

상기 블럭로딩단계(S222)는 상기 제어부(20)가 상기 신규작업 선택 판단단계(S221)에서 신규작업의 선택신호가 인가되면, 상기 블럭DB(36)에 저장된 이미지블럭(721a)을 디스플레이(71)에 독출하여 신규작업 화면을 출력하는 단계이다.

상기 모델링 작업단계(S223)는 상기 선택작업 로딩단계(S214)와 상기 블럭로딩단계(S222) 이후에 화면에 출력되는 다 수개의 이미지블럭(721a)을 이용하여 로봇을 조립하는 모델링 단계이다. 상기 제어부(20)는 화면객체연결모듈(72)과 상기 포인터감지모듈(73)을 활성화시켜 상기 디스플레이(71)에 출력된 각각의 메뉴(721~724)와 상기 모델링부(50)를 연동시켜서 상기 디스플레이(71)의 화면에 표시된 메뉴에 따라서 상기 모델링부(50)를 제어한다.

여기서 상기 제어부(20)는 상기 포인터 감지모듈(73)과 선택모듈(51)을 구동시켜 상기 마우스의 포인터가 위치된 이미지블럭(721a)을 선택하고, 이후에 입력되는 회전, 분리, 이동, 투영도 및 밝기조절의 명령에 따라서 상기 회전모듈(52) 내지 밝기조절모듈(55)을 구동시킨다.

따라서 상기 제어부(20)는 상기 메뉴바(723)의 회전메뉴(723b)가 선택되면 상기 회전모듈(52)을 구동시켜 상기 선택모듈(51)에 의해 선택된 이미지블럭(721a) 및/또는 로봇 전체를 회전시킨다. 또한 상기 제어부(20)는 상기 조작부(10)의 조작신호에 따라서 상기 메뉴바(723)의 투영조절메뉴(723c)가 선택되면 상기 객체변환모듈(53)을 제어하여 입력된 조작신호에 따라서 선택된 이미지블럭(721a) 및/또는 로봇의 투영도를 변환시켜 내부가 투시가능하거나 또는 투시 불가능한 상태로서 변환시킨다. 또한 상기 제어부(20)는 분리이동메뉴(723e)가 선택되면 상기 분리이동모듈(54)을 구동시켜 작업영역의 이미지블럭(721a) 및/또는 로봇을 조립상태에서 분리하거나 이동시켜 결합하고, 밝기조절메뉴(723d)가 선택되면 밝기조절모듈(55)을 구동시켜 선택된 이미지블럭(721a) 및/또는 로봇의 밝기를 조절한다.

상기 모델링정보저장단계(S224)는 상기 제어부(20)가 상기 모델링작업단계(S223)에서 출력된 화면을 촬영하여 영상파일로 저장하는 단계이다. 상기 제어부(20)는 상기 화면저장모듈(41)을 제어하여 상기 모델링작업단계(S223)에서 이미지블럭(721a)을 이용한 로봇의 모델링과정을 촬영하고, 촬영된 정보를 영상파일로서 상기 화면DB(32)에 저장하도록 제어하는 단계이다.

여기서 상기 모델링 정보저장단계(S224)는 현재 작업영역(724)을 통하여 이미지블럭(721a)의 조립에 의하여 제작되는 로봇의 제작영상을 촬영한 것으로서, 더욱 바람직하게로는 상기 모델링 과정에서 사용자가 상기 재생영역(722)의 재생메뉴(722a)에서 온 메뉴를 선택하면, 현재 진행되는 모델링 과정에 대하여 촬영된 영상이 재생됨도 가능하다.

즉, 본 발명은 사용자가 로봇의 모델링 과정에서 시작부터 현재까지의 과정을 영상으로서 확인할 수 있다.

상기 변환 및 저장단계(S225)는 상기 제어부(20)가 종료신호 및/또는 파일변환 신호가 인가되면, 상기 파일변환모듈(56)을 구동시켜 현재 작업영역에 출력되는 입체 로봇 영상을 이미지파일, 문서파일, 2D 및 3D파일로서 변환시켜 저장하는 단계이다. 여기서 상기 파일변환모듈(56)은 상기 데이타제어모듈(31)을 통하여 상기 변환DB(37)에 저장한다.

상기 로그정보저장단계(S226)는 상기 변환 및 저장단계(S225) 또는 상기 모델링정보저장단계(S224)에서 종료신호가 인가되면, 상기 로그저장모듈(43)을 제어하여 해당 모델링 작업의 시작일시와 종료일시 및 파일명칭을 포함하는 로그정보를 상기 데이타베이스(30)의 모델링로그DB(35)에 저장하도록 제어한다.

상기 화면저장정보재생단계(S30)는 도 9를 참조하여 설명한다. 도 9는 본 발명에 따른 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 모델링 학습방법에서 화면저장정보재생단계를 도시한 순서도이다.

도 9를 참조하면, 상기 화면저장정보재생단계(S30)는 사용자가 자신이 작업한 모델링과정을 촬영한 영상을 확인하는 단계이다. 이를 위하여 상기 화면저장정보재생단계(S30)는 모델링 선택단계(S31)와, 상기 모델링 선택단계(S31)에서 기록 재생신호가 인가되는 지를 판단하는 재생판단단계(S32)와, 상기 재생판단단계(S32)에서 화면저장정보의 재생선택신호가 인가되면, 재생가능 목록을 출력하는 화면저장정보 목록 출력단계(S33)와, 상기 화면저장정보 목록 출력단계(S33)에서 선택된 화면저장정보를 재생하는 재생단계(S34)를 포함한다.

상기 모델링 선택단계(S31)는 상기 제어부(20)가 상기 조작부(10)로부터 모델링 선택신호를 수신하는 단계이다. 상기 제어부(20)는 상기 조작부(10)로부터 인가되는 모델링선택신호를 수신하여 상기 디스플레이(71)에 도 11에 도시된 바와 같은 화면을 출력한다.

상기 재생판단단계(S32)는 상기 제어부(20)가 상기 조작부(10)로부터 화면저장정보 요청신호가 인가되는 지를 판단하는 단계이다. 여기서 상기 화면저장정보 요청신호는 모델링과정에서 현재 작업중인 모델링과정 및 이전 모델링과정에서 촬영된 화면저장정보의 재생을 요청하는 신호이다.

사용자는 상기 디스플레이(71)에 출력되는 모델링의 화면 저장 영상을 확인하기 위해서는 재생영역(722)에서 출력되는 현재 모델링 과정의 최종 상태를 출력하는 화면에 설치된 재생메뉴(722a)를 선택하여 현재 작업중인 모델링 과정에서 시작부터 현재까지의 작업과정에 대한 화면저장정보를 요청한다.

또는 사용자는 상기 조작부(10)를 통하여, 예를 들면, 영상파일 불러오기(도면에 도시되지 않음) 메뉴를 선택하여 재생가능한 화면저장정보를 요청할 수 있다.

상기 재생목록 출력단계(S33)는 상기 제어부(20)가 상기 재생판단단계(S32)에서 불러오기 메뉴(도시되지 않음)를 통하여 화면저장정보의 요청신호가 인가되면, 재생가능한 화면저장정보의 목록을 디스플레이(71)에 출력하도록 제어하는 단계이다.

상기 재생단계(S34)는 상기 재생목록 출력단계(S33)에서 출력된 화면저장정보 목록중 선택된 화면저장정보 또는 현재 작업중인 모델링 과정의 화면저장정보를 출력하는 단계이다. 여기서 상기 제어부(20)는 상기 재생모듈(42)을 구동시켜 상기 재생목록 출력단계에서 선택된 화면저장정보를 재생하거나 또는 현재 모델링 작업중인 로봇의 현재까지의 작업화면을 재생하도록 제어한다. 이때 상기 화면저장정보는 상기 디스플레이(71)에 출력되는 재생영역(722)을 통하여 출력된다.

이와 같이 본 발명은 입체화된 다 수개의 이미지블럭(721a)을 선택 및 선택하여, 각각의 이미지블럭(721a)을 조립하여 하나의 로봇을 완성하는 모델링과정에 대하여 영상파일로서 저장하여 사용자가 현재의 모델링 과정에 대한 화면저장정보와 이전 모델링에 작업시에 촬영된 영상파일을 확인할 수 있어 숙련도를 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명은 상기와 같이 입체화된 이미지블럭을 이용한 로봇의 모델링이 간단하기 때문에 스마트폰과 같은 휴대 단말기와 데스크탑과 같이 디스플레이와 3D 이미지의 출력이 가능한 디스플레이가 구비된 장치라면 적용가능하다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 조작부 20 : 제어부
30 : 데이타베이스 31 : 데이타제어모듈
32 : 화면DB 33 : 가이드DB
34 : 모델링로그DB 35 : 가이드로그DB
36 : 블럭DB 37 : 변환DB
40 : 화면저장부 41 : 화면저장모듈
42 : 재생모듈 43 : 로그저장모듈
50 : 모델링부 51 : 선택모듈
52 : 회전모듈 53 : 객체변환모듈
54 : 분리이동모듈 55 : 밝기조절모듈
56 : 파일변환모듈 60 : 학습가이드부
61 : 가이드기록모듈 62 : 가이드출력모듈
63 : 음성출력모듈 64 : 텍스트출력모듈
65 : 화면선택모듈 70 : 출력부
71 : 디스플레이 72 : 화면객체연결모듈
73 : 포인터감지모듈 74 : 스피커
721 : 블럭영역 721a : 이미지블럭
722 : 재생영역 722a : 재생메뉴
723 : 메뉴바 723a : 선택메뉴
723b : 회전메뉴 723c : 투영조절메뉴
723d : 밝기조절메뉴 723e : 분리이동메뉴
724 : 작업영역 725 : 텍스트출력영역
726 : 화면선택메뉴

Claims (15)

1. 키보드와 마우스를 구비하여 사용자의 조작신호를 출력하는 조작부;
   상기 조작부의 조작신호에 따른 명령어를 출력하는 제어부;
   다 수개가 조립되어 하나의 로봇을 완성하는 이미지블럭과, 상기 이미지블럭을 이용하여 로봇을 제작하기 위한 텍스트 및 음성으로 이루어진 학습가이드 데이타를 저장하는 데이타베이스;
   디스플레이의 화면을 통하여 상기 이미지블럭을 출력하고, 상기 제어부의 제어에 의하여 하나 이상의 이미지블럭을 결합시켜 로봇을 모델링하고, 상기 학습가이드 데이타를 출력하는 출력부;
   상기 학습가이드 데이타를 난이도에 따라서 하나 이상의 등급으로 분류하고, 상기 조작부의 선택에 따른 상기 제어부의 제어에 의하여 상기 학습가이드 데이타를 디스플레이에 출력하는 학습가이드부; 및
   상기 제어부의 제어에 의하여 상기 이미지블럭을 선택, 결합, 회전, 투영도, 밝기조절, 분리 및 이동시켜 로봇을 모델링하는 모델링부를 포함하는 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 학습시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 디스플레이의 화면을 통하여 출력되는 이미지블럭을 이용한 로봇 모델링과정을 촬영 및 저장하고, 상기 제어부의 제어에 의하여 재생시키는 화면저장부를 더 포함하는 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 학습시스템.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 화면저장부는
   상기 디스플레이를 통하여 출력되는 이미지블럭을 이용한 로봇의 모델링 과정을 영상파일로서 저장하는 화면저장모듈; 및
   상기 화면저장모듈에서 촬영된 영상정보를 재생하는 재생모듈;을 포함하는 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 학습시스템.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 화면저장모듈은
   상기 모델링 과정에서 상기 이미지블럭에 의해 조립되는 로봇의 이미지를 상기 디스플레이에 실시간으로 출력하는 것을 특징으로 하는 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 학습시스템.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 데이타베이스는
   상기 이미지블럭을 저장하는 블럭DB;
   음성 및 텍스트로 이루어진 안내문을 구비하는 상기 학습가이드 데이타를 저장하는 가이드DB;
   상기 이미지블럭을 이용하여 조립되는 로봇의 모델링 데이타 및 완성된 모델링 데이타의 변환 파일을 저장하는 변환DB;
   상기 학습 가이드의 시작일시와 종료일시 및 내용정보를 포함하는 로그정보를 저장하는 가이드로그DB; 및
   상기 모델링부의 로봇 모델링의 시작일시와 종료일시 및 내용정보를 포함하는 모델링로그정보를 저장하는 모델링로그DB를 포함하는 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 학습시스템.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 학습가이드부는
   학습가이드 데이타가 출력되는 학습가이드의 로그정보를 저장 및 검색하는 가이드기록모듈;
   상기 학습가이드 데이타를 상기 출력부를 통하여 출력하는 가이드 출력모듈;
   상기 학습가이드 데이타에서 음성으로 이루어진 안내문을 출력하는 음성출력모듈;
   상기 학습가이드 데이타에서 텍스트로 이루어진 안내문을 출력하는 텍스트출력모듈; 및
   상기 디스플레이에 출력된 학습 가이드 화면을 이전 또는 다음화면으로 선택시키는 화면선택모듈을 포함하는 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 학습시스템.
   
7. 제1항에 있어서, 상기 출력부는
   상기 디스플레이에 출력된 화면에 표시되는 각 메뉴와 상기 모델링부 및 학습가이드부를 연동시키는 화면객체연결모듈을 포함하는 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 학습시스템.
   
8. 제1항에 있어서, 상기 모델링부는
   상기 이미지블럭 및 로봇 전체를 선택하는 선택모듈;
   상기 선택모듈에 의해 선택된 이미지블럭을 회전시키는 회전모듈;
   상기 선택모듈에 의해 선택된 이미지블럭의 투영도를 조절하는 객체변환모듈;
   상기 선택모듈에 의해 선택된 이미지블럭의 밝기 및 음영을 조절하는 밝기조절모듈;
   상기 선택모듈에 의해 선택된 이미지블럭을 분리 및 이동시키는 분리이동모듈; 및
   상기 하나 이상의 이미지블럭에 의해 조립된 로봇을 문서, 이미지, 2D 및 3D파일중 선택된 어느 하나로 변환시키는 파일변환모듈을 포함하는 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 학습시스템.
   
9. 다 수개의 이미지블럭을 이용하여 로봇을 조립하는 로봇 모델링 학습을 가이드하는 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 학습 방법에 있어서,
   난이도에 따라서 분류되는 하나 이상의 학습 가이드단계중 선택된 학습 가이드 데이타를 음성 및 텍스트로서 로봇 모델링에 관한 안내문을 출력하는 학습가이드 단계;
   다 수개의 상기 이미지블럭을 이용하여 로봇을 조립하는 모델링단계; 및
   상기 모델링 단계에서 진행되는 로봇의 모델링 화면을 실시간으로 촬영 및 저장하고, 촬영된 모델링 화면저장정보를 영상으로 재생하는 화면저장정보재생단계를 포함하는 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 학습방법.
   
10. 제9항에 있어서, 상기 학습가이드단계는
    학습가이드 선택신호를 수신하는 학습가이드 선택단계;
    상기 학습가이드 선택단계 이후에 이전에 진행했던 학습의 선택 유무를 판단하는 이전학습 선택 판단단계;
    상기 학습가이드 선택단계 이후에 신규 학습의 선택 여부를 판단하는 신규학습 선택 판단단계;
    상기 이전학습 선택 판단단계에서 이전학습이 선택되었다면 로그파일을 로딩하여 이전에 진행되었던 학습을 로딩하는 로그파일 로딩단계;
    상기 로그파일 로딩단계에서 로딩된 이전 학습 가이드 데이타를 출력하는 이전학습 출력단계;
    상기 신규학습 선택 판단단계에서 신규학습이 선택되었다면, 난이도별 학습 단계의 목록을 출력하는 학습목록 출력단계;
    상기 학습목록 출력단계에서 선택된 학습의 가이드 데이타를 출력하는 데이타출력단계;
    상기 이전학습 데이타의 출력단계 또는 상기 데이타출력단계에서 종료신호가 인가되는 지를 판단하는 종료판단단계; 및
    상기 종료판단단계에서 종료신호가 인가되면 진행되었던 학습의 로그파일을 저장한뒤에 종료하는 로그파일저장단계를 포함하는 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 학습방법.
    
11. 제9항에 있어서, 상기 모델링 단계는
    모델링 선택신호를 수신하는 모델링선택단계;
    상기 모델링 선택단계 이후에 신규 모델링을 시작하는 지를 판단하는 신규모델링 판단단계;
    상기 신규선택 판단단계에서 신규 모델링이 선택되었다면 이미지블럭을 포함하는 모델링 데이타를 출력하는 블럭로딩단계;
    상기 블럭로딩단계 이후에 선택된 각각의 이미지블럭을 선택, 결합, 회전, 투영도조절, 밝기, 음영조절 및 분리이동시켜 로봇을 모델링하는 모델링작업단계;
    상기 모델링 작업단계의 화면을 촬영 및 촬영된 화면저장정보를 저장하는 정보저장단계; 및
    상기 모델링 작업단계에서 완성된 3D 이미지파일을 문서, 영상, 2D 및 3D파일로 변환하여 저장하고, 시작일시와 종료일시, 파일명과 파일내용으로 이루어진 로그정보를 저장하는 로그정보저장단계를 포함하는 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 학습방법.
    
12. 제11항에 있어서, 상기 모델링단계는
    상기 모델링 선택단계 이후에 이전 모델링 작업의 선택신호가 인가되는 지를 판단하는 이전모델링 판단단계;
    상기 이전모델링 판단단계에서 이전모델링이 선택되면 로그정보를 검색하여 목록을 출력하는 로그정보검색 및 출력단계; 및
    상기 로그정보검색 및 출력단계에서 출력된 이전 모델링 목록에서 선택된 모델링 정보를 로딩하는 선택 작업 로딩단계;를 포함하는 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 학습방법.
    
13. 제9항에 있어서,상기 화면저장정보재생단계는
    상기 모델링 단계에서 화면저장정보의 재생신호가 인가되는 지를 판단하는 재생판단단계;
    상기 재생판단단계에서 화면저장정보의 재생선택신호가 인가되면, 재생가능한 화면저장정보의 목록을 출력하는 화면저장정보 목록 출력단계; 및
    상기 화면저장정보 목록 출력단계에서 선택된 화면저장정보를 재생하는 재생단계를 포함하는 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 학습방법.
    
14. 제9항에 있어서, 상기 모델링 단계는
    상기 이미지블럭을 선택, 결합, 회전, 투영도 조절, 밝기와 음영의 조절 및 분리이동시켜 로봇을 모델링하는 화면의 정보를 영상파일로서 실시간으로 저장하고, 저장된 모델링 이미지를 실시간으로 디스플레이에 출력하는 것을 특징으로 하는 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 학습방법.
    
15. 제9항에 있어서, 상기 화면저장정보재생단계는
    상기 모델링 단계에서 디스플레이에 출력되는 로봇의 모델링 과정을 영상파일로서 실시간으로 저장하고, 실시간으로 저장된 화면저장정보의 재생선택신호가 인가되면 상기 디스플레이에 시작부터 현재까지의 화면저장정보를 출력하는 것을 특징으로 하는 입체 이미지블럭을 이용한 로봇 학습방법.

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