KR20160092833A

KR20160092833A - 홍보용 로봇

Info

Publication number: KR20160092833A
Application number: KR1020150013735A
Authority: KR
Inventors: 현웅근
Original assignee: 호남대학교 산학협력단
Priority date: 2015-01-28
Filing date: 2015-01-28
Publication date: 2016-08-05

Abstract

본 발명은 홍보용 로봇에 관한 것으로서, 머리의 골격을 형성하는 헤드프레임과, 연질의 소재로 형성되며 변형이 가능한 입술을 갖는 얼굴 모양을 갖게 형성되어 헤드프레임과 결합되는 마스크와, 헤드프레임에 구비되어 마스크의 입술을 움직일 수 있도록 된 입술구동모듈과, 입술구동모듈을 제어하는 제어부와, 홍보 음향정보가 저장된 기억부와, 홍보 음향정보를 출력하는 음향출력부를 구비하고, 제어부는 음향 출력부를 통해 홍보 음향 출력시 마스크의 입술이 발음하는 것과 같이 움직이도록 입술구동모듈을 제어한다. 이러한 홍보용 로봇에 의하면, 마스크의 입술 변화를 통해 말하는 것처럼 표정연출을 할 수 있다.

Description

홍보용 로봇{advertisement robot}

본 발명은 홍보용 로봇에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 얼굴 형상을 갖는 마스크의 교체가 가능하고, 입술의 움직임을 통해 표정 연출이 가능한 홍보용 로봇에 관한 것이다.

일반적으로 로봇은 산업 현장에서 사용되는 산업용 로봇과 인간과 유사한 형태도 이루어진 인간형 로봇으로 구분된다. 산업용 로봇은 인간이 직접 작업하기가 어려운 환경에서 원격 조정에 의해 작동하여 작업을 수행하거나, 자유도 1~2의 단순 반복 작업 또는 전자 제어를 이용하여 자유도 3 이상의 작업을 수행하는 로봇으로서, 무인생산시스템을 실현하기 위한 작업원으로 이용되고 있다.

인간형 로봇은 사람의 형태를 가지는 로봇으로서, 로봇 기술의 궁극적인 목표에 해당하며, 크게 휴머노이드와 안드로이드로 구분된다. 휴머노이드는 외모가 인간과 유사한 로봇으로, 두 팔과 두 다리 및 머리를 가지고 있고 어느 정도의 거리를 이동할 수 있는 일체의 로봇을 의미한다. 일본 혼다사에서 개발한 "아시모(ASIMO)"와 국내연구진(KAIST)에 의해 개발된 휴보(HUBO) 등이 이에 속한다.

반면, 안드로이드는 인간을 닮은 로봇으로서 겉보기에는 인간과 거의 구별이 되지 않는 로봇을 의미한다. 이러한 안드로이드는 아직 제작할 수 없지만, 감정 표현이 가능한 로봇에 대한 연구가 계속 진행되고 있다.

한편, 국내 공개특허 제10-2012-0041928호에는 눈썹을 변환시켜 표정연출을 할 수 있는 얼굴 로봇이 게시되어 있다. 상기 얼굴 로봇은 홍보용 음성을 출력하도록 이용하고자 하는 경우 입술이 말하는 것처럼 움직이질 않아서 표정전달 효과가 떨어지는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 입술을 변화시켜 말하는 것처럼 연출할 수 있는 홍보용 로봇을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 얼굴형상을 갖는 마스크의 교체가 용이한 홍보 로봇을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 홍보용 로봇은 머리의 골격을 형성하는 헤드프레임과; 연질의 소재로 형성되며 변형이 가능한 입술을 갖는 얼굴 모양을 갖게 형성되어 상기 헤드프레임과 결합되는 마스크와; 상기 헤드프레임에 구비되어 상기 마스크의 상기 입술을 움직일 수 있도록 된 입술구동모듈과; 상기 입술구동모듈을 제어하는 제어부와; 홍보 음향정보가 저장된 기억부와; 상기 홍보 음향정보를 출력하는 음향출력부;를 구비하고, 상기 제어부는 상기 음향 출력부를 통해 상기 홍보 음향 출력시 상기 마스크의 입술이 움직이도록 상기 입술구동모듈을 제어한다.

상기 입술구동모듈은 상기 마스크의 윗입술과 결합되는 제1핀과, 상기 제1핀을 상방으로 이동시키는 제1액츄에이터로 된 제1구동모듈과; 상기 마스크의 아랫입술과 결합되는 제2핀과, 상기 2핀을 하방으로 이동시키는 제2액츄에이터로 된 제2구동모듈과; 상기 마스크의 일측 입술 꼬리에 인접되게 결합되는 제3핀과, 상기 제3핀을 입이 확장되는 방향으로 이동시키는 제3액츄에이터로 된 제3구동모듈과; 상기 마스크의 타측 입술 꼬리에 인접되게 결합되는 제4핀과, 상기 제4핀을 입이 확장되는 방향으로 이동시키는 제4액츄에이너로 된 제4구동모듈;을 구비한다.

또한, 상기 제1 내지 제4핀은 선단이 화살촉 형상으로 형성되어 있고, 상기 마스크의 내측면에는 상기 제1 내지 제4핀과 끼움결합할 수 있도록 끼움홈이 형성되어 있다.

또한, 상기 헤드 프레임에는 상기 제1 내지 제4핀의 이동을 가이드하는 이동 가이드 홈이 각각 형성되어 있고, 상기 제1 내지 제4핀은 상기 이동가이드홈을 따라 이동되게 설치되어 있고, 상기 제3핀과 상기 제4핀의 이동을 가이드 하는 이동가이드홈은 상기 마스크의 양측 입술 꼬리를 각각 볼쪽을 향하는 방향으로 잡아당기도록 호형궤적을 갖게 형성된 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 홍보용 로봇에 의하면, 마스크의 입술 변화를 통해 말하는 것처럼 표정연출을 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 홍보용 로봇을 나타내 보인 사시도이고,
도 2는 도 1의 홍보용 로봇의 정면도이고,
도 3은 도 1의 마스크와 구동모듈의 결합관계를 설명하기 위한 마스크 단면도이고,
도 4는 도 1의 홍보용 로봇의 제어계통을 나타내 보인 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 홍보용 로봇을 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 홍보용 로봇(110)은 헤드프레임(110), 마스크(130), 입술구동모듈(140), 음향출력부(151), 기억부(153) 및 제어부(155)를 구비한다.

헤드프레임(110)은 머리의 골격을 형성한다.

마스크(130)는 연질소재로 변형이 가능한 입술을 갖는 얼굴 모양을 갖게 형성되어 헤드프레임(110)을 감싸도록 결합되어 있다.

마스크(130)는 입술 구동모듈(140)에 의해 입술(132)이 움직일 수 있도록 윗입술(131a)과 아랫입술(131b)이 상호 분할구조로 형성된 것이 적용된다.

입술구동모듈(140)은 헤드프레임(110)의 안면형성영역에 구비되어 마스크(130)의 입술(131)을 움직일 수 있도록 되어 있다.

입술구동모듈(140)은 제1 내지 제4 구동모듈을 구비한다.

제1구동모듈은 마스크(130)의 윗입술(131a)과 결합되는 제1핀(141a)과, 제1핀(141a)을 상방으로 이동시키는 제1액츄에이터(141b)로 구축되어 있다.

제2구동모듈은 마스크(130)의 아랫입술(131b)과 결합되는 제2핀(142a)과, 제2핀(142a)을 하방으로 이동시키는 제2액츄에이터(142b)로 구축되어 있다.

제3구동모듈은 마스크(130)의 일측 입술꼬리 즉, 좌측 입술 꼬리에 인접되게 결합되는 제3핀(143a)과, 제3핀(143a)을 입이 확장되는 방향으로 이동시키는 제3액츄에이터(143b)로 구축되어 있다.

제4구동모듈은 마스크(130)의 타측 입술꼬리 즉, 우측 입술 꼬리에 인접되게 결합되는 제4핀(144a)과, 제4핀(144a)을 입이 확장되는 방향으로 이동시키는 제4액츄에이터(144b)로 구축되어 있다.

여기서, 제1 내지 제4핀(141a 내지 144a)은 도 3에 제2핀(142b)에 대해 예시된 바와 같이 선단이 화살촉 형상으로 형성된 촉부분(S)과, 촉부분(S)에서 외경이 작게 연장된 바디부분(p)을 갖는 구조로 되어 있다.

또한, 제1 내지 제3엑츄에이터(141b 내지 144b)는 제1 내지 제4핀(141a 내지 144a)을 이동시킬 수 있는 구동기구 예를 들면 로드가 진퇴되는 실린더가 적용될 수 있다.

한편, 마스크(130)의 내측면에는 제1 내지 제4핀(141a 내지 144a)과 각각 끼움결합할 수 있도록 일단이 개방되고 촉부분(S)에 대응되는 형상의 끼움홈(135)이 형성된 결합돌기(136)가 형성되어 있다.

또한, 헤드 프레임(110)에는 제1 내지 제4핀(141a 내지 144a)의 이동을 가이드하는 제1 내지 제4 이동 가이드 홈(111 내지 114)이 형성되어 있다.

즉, 제1이동가이드홈(111)은 윗입술(131a) 중앙 부분에서 상방으로 연장되게 형성되어 있고, 제2이동가이드홈(112)은 아랫입술(131b) 중앙 부분에서 하방으로 연장되게 형성되어 있다.

또한, 제3이동 가이드홈(113)은 좌측 입술꼬리에 인접되어 좌측 볼방향으로 호형궤적을 갖게 형성되어 있다.

또한, 제4이동 가이드홈(114)은 우측 입술꼬리에 인접되어 우측 볼방향으로 호형궤적을 갖게 형성되어 있다.

이러한 구조에서 제1핀(141a)은 제1이동가이드홈(111)내에서 이동되게 설치되어 있고, 제2핀(142a)은 제2이동가이드홈(112)내에서 이동되게 설치되어 있고, 제3핀(143a)은 제3이동가이드홈(113)내에서 이동되게 설치되어 있고, 제4핀(144a)은 제4이동가이드홈(114)내에서 이동되게 설치되어 있다.

따라서, 제3핀(143a)과 제4핀(144a)을 제3 및 제4 이동가이드홈(113)(114)을 따라 볼쪽으로 향하는 방향으로 이동시키면 마스크(130)의 양측 입술 꼬리가 각각 볼쪽을 향하는 방향으로 잡아당기지면서 웃는 표정이 되면서 '이' 발음을 내는 입술모양도 된다.

또한, 윗입술(131a)과 아랫입술(131b)이 상호 멀어지는 방향으로 벌려지면 "아"발음을 내는 모양이 되고, 이러한 발음에 대응되는 제1 내지 제4핀(141a 내지 144a)의 배열패턴정보는 기억부(153)게 기록되어 있다.

제어부(155)는 입술구동모듈(140)을 제어한다.

기억부(153)에는 홍보 음향정보 및 입술구동패턴정보가 저장되어 있다.

음향출력부(151)는 제어부(155)에 제어되어 기억부(153)에 기록된 홍보 음향정보를 출력한다.

제어부(155)는 홍보모드시 음향 출력부(151)를 통해 홍보 음향이 출력되게 하면서, 마스크(130)의 입술(131)이 홍보 음향에 대응되는 발음 패턴으로 움직이도록 입술구동모듈(140)을 제어한다.

여기서 홍보모드는 설정된 주기마다 실행되도록 설정되거나 조작부(미도시)로부터 작동신호가 수신되면 수행하도록 구축될 수 있다.

앞서 설명된 바와 같이 기억부(153)에는 홍보음향 정보의 발음패턴에 대응되는 입술구동패턴정보가 기록되어 있고, 제어부(155)는 홍보음향정보와 입술구동패턴정보를 동기시켜 입술구동모듈(140)을 구동한다. 이 경우 마치 음향출력부(151)를 통해 출력되는 홍보음향정보에 대응되게 입술(131)을 통해 발음하는 것과 같이 표현할 수 있다.

한편, 마스크(130)는 도시된 바와 같은 사람의 얼굴 형상이외에도 동물 또는 캐릭터의 얼굴 모양으로 형성될 수 있음은 물론이다.

이상에서 설명된 홍보 로봇(100)은 다양한 형상으로 제작된 마스크를 교체사용할 수 있으면서, 입술 변형을 통해 말하는 것과 같은 표정을 연출할 수 있다.

본 발명에 따른 홍보 로봇(100)은 몸통과 다관절로 구성된 팔과 다리를 구비하는 로봇 형태를 적용할 수도 있고, 이와 다르게 몸통과 팔을 구비하되 다리부는 휠 또는 굴삭기에 적용되는 무한궤도 트랙을 적용하여 이동할 수 있도록 구축될 수 있음은 물론이다.

110: 헤드프레임 130: 마스크
140: 입술구동모듈 151: 음향출력부
153: 기억부 155: 제어부

Claims

머리의 골격을 형성하는 헤드프레임과;
연질의 소재로 형성되며 변형이 가능한 입술을 갖는 얼굴 모양을 갖게 형성되어 상기 헤드프레임과 결합되는 마스크와;
상기 헤드프레임에 구비되어 상기 마스크의 상기 입술을 움직일 수 있도록 된 입술구동모듈과;
상기 입술구동모듈을 제어하는 제어부와;
홍보 음향정보가 저장된 기억부와;
상기 홍보 음향정보를 출력하는 음향출력부;를 구비하고,
상기 제어부는 상기 음향 출력부를 통해 상기 홍보 음향 출력시 상기 마스크의 입술이 움직이도록 상기 입술구동모듈을 제어하는 것을 특징으로 하는 홍보용 로봇.
제1항에 있어서, 상기 입술구동모듈은
상기 마스크의 윗입술과 결합되는 제1핀과, 상기 제1핀을 상방으로 이동시키는 제1액츄에이터로 된 제1구동모듈과;
상기 마스크의 아랫입술과 결합되는 제2핀과, 상기 2핀을 하방으로 이동시키는 제2액츄에이터로 된 제2구동모듈과;
상기 마스크의 일측 입술 꼬리에 인접되게 결합되는 제3핀과, 상기 제3핀을 입이 확장되는 방향으로 이동시키는 제3액츄에이터로 된 제3구동모듈과;
상기 마스크의 타측 입술 꼬리에 인접되게 결합되는 제4핀과, 상기 제4핀을 입이 확장되는 방향으로 이동시키는 제4액츄에이너로 된 제4구동모듈;을 구비하는 것을 특징으로 하는 홍보용 로봇.
제2항에 있어서, 상기 제1 내지 제4핀은 선단이 화살촉 형상으로 형성되어 있고,
상기 마스크의 내측면에는 상기 제1 내지 제4핀과 끼움결합할 수 있도록 끼움홈이 형성된 것을 특징으로 하는 홍보용 로봇.
제3항에 있어서, 상기 헤드 프레임에는
상기 제1 내지 제4핀의 이동을 가이드하는 이동 가이드 홈이 각각 형성되어 있고, 상기 제1 내지 제4핀은 상기 이동가이드홈을 따라 이동되게 설치된 것을 특징으로 하는 홍보용 로봇.
제4항에 있어서,
상기 제3핀과 상기 제4핀의 이동을 가이드 하는 이동가이드홈은 상기 마스크의 양측 입술 꼬리를 각각 볼쪽을 향하는 방향으로 잡아당기도록 호형궤적을 갖게 형성된 것을 특징으로 하는 홍보용 로봇.