KR20160111281A - 모션슈트를 이용한 모듈러 로봇의 무선 제어시스템 - Google Patents

모션슈트를 이용한 모듈러 로봇의 무선 제어시스템 Download PDF

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Abstract

다수의 액츄에이터 모듈로 구성된 모듈러 로봇의 무선 제어시스템 및 그 제어방법이 개시된다.
본 발명에 따른 모듈러 로봇의 무선 제어시스템은 사용자가 착용이 가능하고 사용자가 착용한 상태에서 상기 사용자의 각 관절에 대응하는 위치에 각각 액츄에이터 모듈이 설치되고 상기 사용자의 움직임에 따라 상기 각 액츄에이터 모듈에서 모션데이터를 획득하여 무선통신으로 외부로 전송하는 모션슈트; 및 상기 모션슈트의 액츄에이터 모듈과 동일한 관절의 위치에 동일한 개수로 설치되고 상기 모션슈로부터 송신되는 제어신호에 따라 상기 사용자의 움직임과 동일한 모션을 수행하도록 하는 모듈러 로봇을 포함한다.
본 발명에 의하면 모션슈트의 모션을 통해 모듈러 로봇이 동일한 모션을 수행하도록 무선통신방식을 이용하여 무선으로 제어할 수 있다.

Description

모션슈트를 이용한 모듈러 로봇의 무선 제어시스템{WIRELESS CONTROL SYSTEM FOR MODULAR ROBOT USING MOTION SUIT}
본 발명은 모듈러 로봇의 제어시스템 및 제어방법에 관한 것으로서, 특히 모션슈트의 동작에 대응하여 모듈러 로봇의 모션(motion)을 무선으로 제어하도록 하는 모션슈트를 이용한 모듈러 로봇 무선 제어시스템에 관한 것이다.
로봇 기술이 발달함에 따라 관절이나 바퀴 등을 모듈화하여 로봇을 구축하는 방법이 사용되고 있다. 예컨대, 로봇을 구성하는 다수의 액츄에이터 모듈(actuator module)을 전기적 및/또는 기계적으로 연결 및 조립하여 강아지, 공룡, 인간, 거미 등 다양한 형태의 로봇을 만들 수 있도록 하고 있다.
이러한 다수의 액츄에이터 모듈을 조립함으로써 제작될 수 있는 로봇을 통상적으로 모듈러 로봇(modular robot)이라 한다. 모듈러 로봇을 구성하는 다수의 액츄에이터 모듈은 내부에 모터가 구비되어 모터의 회전에 따라 로봇의 모션(motion)들이 구현된다.
특히 최근에는 엔터테인먼트용 로봇이 두각을 나타내면서 오락이나 게임 산업분야에 사람의 흥미를 돋우기 위한 아케이드용 로봇에 대한 관심이 높아지고 있다. 대표적인 아케이드용 로봇으로 둘 이상의 로봇이 서로 대결하는 대전형 로봇이 있다. 이는 서로 타격하거나 방어하는 기술을 이용하여 상대 로봇을 넘어뜨리는 방식으로 진행된다.
종래의 아케이드용 로봇의 경우 조이스틱, 버튼 등과 같은 소정의 조종기를 조작하여 무선통신을 통해 제어하도록 되어 있다. 그러나, 종래에는 전진 및 후진, 발차기, 밀기 등 기본적인 모션에 대해서는 제어가 쉽게 이루어지지만 더 세밀한 모션의 제어는 불가능하였다. 예컨대, 팔을 굽히는 각도, 발을 벌리는 각도 등에 대한 미세한 제어가 어렵기 때문에 현장에서 사용자의 흥미를 부가하기는 어렵다는 문제점이 있다.
최근 모션캡쳐(motion capture)기술을 로봇의 모션제어에 적용하려는 시도가 있다. 모션캡쳐는 대상체인 사람의 움직임에 대한 데이터를 추출하고 컴퓨터가 사용할 수 있는 형태의 정보로 획득하여 분석 및 응용하는 기술로서 제작비 절감, 콘텐츠의 리얼리티 향상 등의 장점이 있어 지속적으로 활용되고 있다. 이러한 모션캡쳐 기술을 로봇 분야에 적용하여 로봇을 원격으로 조정하는 기술이 연구되고 있다.
일반적으로 대상체인 사람의 몸에 센서를 장착하고, 센서에 의해서 대상체인 사람의 움직임에 대한 정보를 획득하게 된다. 이와 같은 센서를 한 번에 사람의 몸에 장착하고 분리하기 위해서 사용되는 것이 모션슈트(motion suit)이다. 모션슈트에는 특히 사람의 각 관절에 대응되는 위치에 감지센서들이 위치되어 사람의 움직임에 따른 정보(데이터)를 획득하게 된다.
하지만, 종래에는 이러한 감지센서가 사람의 관절의 움직임을 정확하게 센싱하기가 어려웠을 뿐만 아니라, 무엇보다도 사람의 움직임에 따른 정보(데이터)를 모듈러 로봇에 맞는 모션으로 변환하는 과정에서 움직임의 각도나 방향 등에서 정확성이 떨어지는 문제점이 발생하였다.
따라서, 해당 기술분야에서는 모션슈트로 모듈러 로봇을 무선으로 제어함에 있어서 사람의 움직에 대응하여 더 세밀한 모션 제어가 가능하도록 하는 로봇 제어기술에 대한 요구가 계속되고 있다.
대한민국 등록특허 제1427365호 대한민국 등록특허 제1053467호 대한민국 공개특허 제2013-0104778호
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서 모션슈트를 이용하여 모듈러 로봇을 무선으로 정확히 제어하도록 하는 모션슈트를 이용한 모듈러 로봇의 무선 제어시스템을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 사람의 움직임에 따른 모션슈트의 모션에 대한 모션데이터를 정확하게 캡쳐하여 무선통신을 통해 모듈러 로봇으로 전송하여 모듈러 로봇이 사람의 움직임과 동일한 모션을 수행할 수 있도록 하는 모션슈트를 이용한 모듈러 로봇의 무선 제어시스템을 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모션슈트를 이용한 모듈러 로봇의 무선 제어시스템은, 사용자가 착용이 가능하고 사용자가 착용한 상태에서 상기 사용자의 각 관절에 대응하는 위치에 각각 액츄에이터 모듈이 설치되고 상기 사용자의 움직임에 따라 상기 각 액츄에이터 모듈에서 모션데이터를 획득하여 무선통신으로 외부로 전송하는 모션슈트; 및 상기 모션슈트의 액츄에이터 모듈과 동일한 관절의 위치에 동일한 개수로 설치되고 상기 모션슈로부터 송신되는 제어신호에 따라 상기 사용자의 움직임과 동일한 모션을 수행하도록 하는 모듈러 로봇을 포함한다.
본 발명에서, 상기 모션슈터는, 상기 사용자의 관절의 움직임 방향 및 움직임 각도를 획득하는 다수의 액츄에이터 모듈; 상기 액츄에이터 모듈에서 검출한 내부의 모터의 회전각도 및 회전방향에 대응하는 제어신호를 생성하는 신호생성부; 및 상기 신호생성부에서 생성한 제어신호를 무선통신을 통해 상기 모듈러 로봇으로 송신하는 송신부를 포함한다.
본 발명에서, 상기 모듈러 로봇은, 상기 모션슈트로부터 상기 제어신호를 수신하는 수신부; 상기 수신된 제어신호로부터 상기 모션슈트의 액츄에이터 모듈 내 각 모터의 회전각도 및 회전방향을 해석하는 신호해석부; 및 상기 해석된 회전각도 및 회전방향에 따라 상기 모듈러 로봇의 액츄에이터의 동작을 제어하여 상기 모듈러 로봇의 모션을 제어하는 로봇제어부를 포함한다.
본 발명에서, 상기 모션슈트 및 모듈러 로봇은 동일한 액츄에이터 모듈을 포함한다.
본 발명에서, 상기 로봇제어부는 상기 액츄에이터 모듈의 내부에 장착된 모터를 구동하되, 상기 모션슈트로부터 수신된 제어신호에 포함된 각 액츄에이터 모듈의 고유정보별로 구분하여 상기 모션슈트의 각 액츄에이터 모듈에 대응하는 자신의 액츄에이터 모듈의 모터를 구동한다.
본 발명에 따르면 모션슈트를 입은 사람이 동작함에 따라 모듈러 로봇의 동작을 무선으로 제어할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 모션슈트를 이용하여 모듈러 로봇을 제어함으로써 미세한 모션에 대해서도 모듈러 로봇의 제어가 용이하다.
나아가, 본 발명에 따르면 모션슈트를 입은 사람의 동작과 동일한 동작을 모듈러 로봇이 따라하도록 제어할 수 있으므로 사용자의 흥미를 부가할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 모션슈트를 이용한 모듈러 로봇의 무선 제어시스템의 개념도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 모션슈트의 사시도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 모션슈트의 구성도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 모듈러 로봇의 구성도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 모션슈트를 이용한 모듈러 로봇의 무선 제어시스템의 동작을 나타낸 흐름도.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 모션슈트를 이용한 모듈러 로봇의 무선 제어시스템의 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 모션슈트를 이용한 모듈러 로봇의 무선 제어시스템은 로봇 제어장치로서 모션슈트(110) 및 제어대상으로서 모듈러 로봇(120)으로 구성된다. 모션슈트(110)는 사용자(10)가 착용이 가능하도록 구현되고, 특히 사용자(10)가 착용한 상태에서 사용자(10)의 각 관절에 대응하는 위치에 각각 액츄에이터 모듈(111)이 설치된다. 이때, 사용자(10)의 움직임에 따라 각 액츄에이터 모듈(111)에서 사용자(10)의 움직임에 대응하는 모션데이터를 획득하여 무선통신으로 외부로 전송한다. 예컨대, 사용자(10)가 모션슈트(110)을 착용한 후 자신의 각 관절을 움직여 어떤 동작을 취하면 사용자(10)의 각 관절에 대응하는 액츄에이터 모듈(111)에서 해당 관절의 모션데이터를 획득하게 된다. 이때의 모션데이터는 각 관절마다 구분하여 내부에 저장된다. 이와 같이 획득된 사용자(10)의 움직임에 따른 모션데이터는 무선통신, 예컨대 RF(Radio Frequency)통신, 근거리무선통신(NFC), 무선식별기술(RFID), 블루투스(Bluetooth), 지그비(Zigbee) 등과 같은 무선통신 기술을 이용하여 모듈러 로봇(120)으로 전송된다. 또한, 모션슈터(110)는 모듈러 로봇(120)로부터 전송되는 각종 데이터를 상기 무선통신을 통해 수신할 수도 있다. 여기서, 각 액츄에이터모듈(111)은 자신의 고유정보, 즉 ID가 할당되어 있으며, 슈트제어부(114)는 각 ID별로 모터의 회전값을 내부 메모리(미도시)에 저장한다.
모듈러 로봇(120)은 모션슈트(110)로부터 전송되는 모션데이터를 수신하고 그 모션데이터에 대응하는 모션을 실행하도록 한다. 이러한 모듈러 로봇(120)은 다수의 액츄에이터 모듈로 구성되는데, 이때, 사용자(10)의 각 관절에 위치한 모션슈트(110)의 액츄에이터 모듈(111)에 대응하도록 모듈러 로봇(120)의 각 관절에 대응되는 위치에 액츄에이터 모듈이 설치된다. 이와 같이 사용자(10)의 각 관절과 모듈러 로봇(120)의 각 관절이 서로 동일한 위치별로 1:1로 대응되도록 함으로써 사용자(10)의 각 관절별로 모션슈트(110)의 모션센서(111)에서 획득된 모션데이터에 따라서 모듈러 로봇(120)의 각 관절별로 액츄에이터 모듈을 동작시킴으로써 모듈러 로봇(120)이 사용자(10)와 동일한 동작을 수행하도록 한다. 이와 같이 모듈러 로봇(120)은 모션슈트(110)의 액츄에이터 모듈(111)과 동일한 관절의 위치에 동일한 개수로 모듈러 로봇(120)에 액츄에이터 모듈이 설치되고 모션슈트(110)로부터 송신되는 제어신호에 따라 사용자(10)의 움직임과 동일한 모션을 수행하도록 하는 것이다.
이때, 모션슈트(110)는 무선통신으로 제어하고자 하는 모듈러 로봇(120)을 조종하기 위한 소정의 조종장치의 역할을 수행한다. 이는 모듈러 로봇(120)의 제어장치로서 모션슈트(110)를 이용하여 제어대상인 모듈러 로봇(120)을 무선으로 제어할 때 사용자(10)의 움직임에 따른 모션슈트(110)의 모션에 대응하도록 모듈러 로봇(120)의 모션을 제어하도록 한다는 것이다. 예컨대, 모션슈트(110)가 사용자의 움직임에 따라 특정 모션을 수행하면 모듈러 로봇(120)은 이러한 모션을 그대로 모방하여 동일하게 수행하도록 하는 것이다. 이를 위해 모션슈트(110)는 자신의 모션 수행시 그에 대응되는 제어신호를 발생시켜 모듈러 로봇(120)으로 전송하고 모듈러 로봇(120)은 그 제어신호를 수신하여 모션슈트(110)가 수행한 모션을 동일하게 수행하게 된다. 예컨대, 모션슈트(110)가 오른편 팔을 위로 30도 각도만큼 들어올리는 모션을 수행하면 그 모션에 대응하는 제어신호를 발생시켜 모듈러 로봇(120)으로 전송하고 모듈러 로봇(120)은 해당 제어신호에 따라 오른편 팔을 위로 30도 각도만큼 들어올리는 모션을 수행한다. 따라서, 본 발명에서는 사용자(10)가 모션슈트(110)를 착용하여 동작하여 모듈러 로봇(110)이 동일한 동작을 수행하도록 한다.
본 실시 예에 따른 모션슈트(110)와 모듈러 로봇(120)은 서로 동일한 위치에 동일한 개수의 액츄에이터 모듈이 설치된다. 다시 말하면, 모션슈트(110) 및 모듈러 로봇(120)은 서로 대응하는 위치에 액츄에이터 모듈이 각각 설치되는 것이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 모션슈트의 외관 예시도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 모션슈트(110)는 프레임(20)을 포함한다. 이러한 프레임(20)은 사용자의 몸체에 장착되는 부분이다. 도면에는 설명의 편의상 일례로 상반신 모션슈트(110)의 예를 도시하고 있다. 이 경우 프레임(20)은 사용자의 등에 장착된다. 프레임(20)에는 양측으로 제1 및 제2 수평연결부(21,21')가 형성되고, 이러한 각 수평연결부(21,21')에는 사용자(10)의 팔에 대응하는 각각 제1부재(22) 및 제2부재(22')가 형성된다.
이때, 사용자(10)의 움직임(모션)에 따른 모션캡쳐 데이터를 획득하기 위하여 사용자(10)의 관절에 대응하는 위치에 다수의 모션센서(111)가 형성된다. 예컨대 양쪽 어깨 부분, 몸통과 팔이 연결되는 부분, 팔꿈치 부분, 손목 부분 등에 다양한 위치에 설치될 수 있다. 특히, 본 발명에서는 모션센서(111)를 액츄에이터 모듈로 구현할 수 있다. 이러한 액츄에이터 모듈은 내부에 모터가 탑재되며 사용자의 관절이 움직임에 따라 모터가 회전하고 그 모터의 회전방향 및 회전각도를 처리하여 모션캡쳐 데이터를 획득하도록 하는 것이다.
도면에는 일례로 상반신 모션슈트(110)의 예를 도시하고 있다. 물론 다양한 형태로 변형이 가능하고 하반신 모션슈트도 동일한 원리로 제작가능하다. 또한, 사용자마다 체격이 다를 수 있으므로 제1,2수평연결부(21,21')와 제1,2부재(22,22')는 바람직하게는 길이가 조절될 수 있다.
한편, 도면에는 도시되지 않았으나 각 모션센서(111)는 전력선으로 컨트롤러(미도시)와 연결되며 전력선통신을 통해 상호간에 데이터 통신을 수행한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 모션슈트의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 모션슈트(110)는 다수의 액츄에이터 모듈(111), 신호생성부(112), 저장부(113), 송신부(114) 및 슈트제어부(115)를 포함한다.
액츄에이터 모듈(111)은 사용자(10)가 모션슈트(110)를 착용시 사용자(10)의 각 관절에 대응하는 위치에 설치된다. 이러한 액츄에이터 모듈(111)은 내부에 소정의 모터(미도시)가 제공되며 그 모터의 회전에 따라 액츄에이터 모듈(111)이 구동되어 전체적으로 모션슈트(110)의 모션이 수행된다. 따라서, 각 액츄에이터 모듈(111)은 모션슈트(110)가 특정 모션을 수행하는 경우 그 모션수행에 따른 액츄에이터 모듈 내 모터의 회전각도 및 회전방향을 각각 검출하도록 한다.
신호생성부(112)는 액츄에이터 모듈(111)에서 각각 검출한 모터의 회전각도 및 회전방향에 대응하는 제어신호를 생성한다. 따라서 이러한 제어신호는 각각의 액츄에이터 모듈의 모터가 어떤 방향으로, 또한 얼마만큼 회전하였는지에 대한 정보를 포함하고 있다.
저장부(113)는 모션슈트(110)의 구동에 필요한 다수의 데이터 및 프로그램을 저장한다. 또한, 저장부(113)는 각 액츄에이터 모듈(111) 내 모터의 회전각도 및 회전방향에 대한 정보를 저장한다.
송신부(114)는 신호생성부(112)에서 생성한 제어신호를 무선통신기술을 이용하여 모듈러 로봇(120)으로 전송한다. 이러한 제어신호는 모션슈트(110)을 이용하여 모듈러 로봇(120)을 무선으로 제어하기 위한 신호이다. 따라서, 이러한 모듈러 로봇(120)은 이러한 제어신호를 수신하여 이에 대응하는 모션을 수행함으로써 무선으로 제어가 이루어지는 것이다.
모션제어부(115)는 저장부(113)에 저장된 데이터 및 프로그램을 이용하여 모션슈트(110)의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 모션제어부(115)는 모션슈트(110)에서 모션이 발생하면 모션에 따른 각 모터의 회전각도 및 회전방향을 검출하도록 각각의 액츄에이터 모듈(111)을 제어하고, 상기 검출된 회전각도 및 회전방향에 따른 제어신호를 생성하도록 신호발생부(112)를 제어하고 이러한 제어신호가 모듈러 로봇(120)으로 무선통신을 통해 전송되도록 송신부(114)를 제어한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 모듈러 로봇의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 모듈러 로봇(120)은 신호해석부(121), 수신부(122), 메모리(123), 다수의 액츄에이터 모듈(124) 및 로봇제어부(125)를 포함한다.
신호해석부(121)는 모션슈트(110)로부터 전송된 제어신호를 해석한다. 보다 구체적으로, 모션슈트(110)을 구성하는 다수의 액츄에이터 모듈(111) 내 모터의 회전각도 및 회전방향을 확인한다. 이러한 제어신호해석을 통해 모션슈트(110)의 모션을 파악할 수 있게 된다.
수신부(122)는 모션슈트(110)의 송신부(114)로부터 무선통신기술을 통해 송신되는 제어신호를 수신한다. 이러한 제어신호는 모듈러 로봇(120)을 무선으로 제어하기 위한 신호이다. 이 제어신호는 모션슈트(110)의 각 액츄에이터 모듈(111) 내 모터의 회전각도 및 회전방향에 대한 정보가 포함된다.
메모리(123)는 모듈러 로봇(120)의 구동에 필요한 다수의 데이터 및 프로그램을 저장한다. 또한, 메모리(123)는 수신부(122)에서 수신한 모션슈트(110)의 각 액츄에이터 모듈(111) 내 모터의 회전각도 및 회전방향에 대한 정보를 저장한다.
액츄에이터 모듈(124)은 모듈러 로봇(120)의 각 관절을 형성하는 장치로서, 내부에 소정의 모터가 포함되어 모터의 회전에 따라 모듈러 로봇(120)의 모션이 실행된다. 이러한 액츄에이터 모듈(124)은 모션슈트(110)에 장착된 각 액츄에이터 모듈(111)과 같은 개수로, 같은 위치에 설치된다. 즉, 모션슈트(110)에 사용자(10)의 팔과 팔꿈치, 무릎, 발목 등의 관절에 액츄에이터 모듈(111)이 설치된 경우 모듈러 로봇(120)에서도 이와 동일한 위치에 각각 액츄에이터 모듈(124)가 설치되는 것이다. 그래야, 사용자(10)가 각 부위별로 움직일 때 해당 위치의 모션에 따라 모듈러 로봇(130)이 그 움직을 동일하게 따라할 수 있다.
로봇제어부(125)는 메모리(123)에 저장된 데이터 및 프로그램을 이용하여 모듈러 로봇(120)의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 로봇제어부(125)는 상기 모션슈트(110)로부터 제어신호를 수신하도록 수신부(124)를 제어하고 그 수신된 제어신호를 해석하도록 신호해석부(121)를 제어하며 상기 해석된 제어신호에 따라 확인된 모션슈트(110)의 모션에 따른 모터의 회전각도 및 회전방향과 동일하게 모듈러 로봇(120)에서의 액츄에어터 모듈(124) 내 모터를 구동하도록 제어한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 모션슈트를 이용한 모듈러 로봇의 무선 제어시스템의 동작을 보이는 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 모션슈트를 이용한 모듈러 로봇의 무선 제어시스템에서는 먼저 사용자(10)가 모션슈트(110)를 착용한 상태에서 사용자(10)의 움직임에 따라 모션슈트(110)의 액츄에이터 모듈(111)에서 모션슈트(110)에서 모션이 수행되었는지를 판단한다(S101). 소정의 모션이 수행된 것으로 판단되면 그 모션에 따라 액츄에이터 모듈(111)은 내부의 각 모터의 회전각도 및 회전방향을 검출한다(S103).
계속해서, 신호생성부(112)는 각 모터별 회전각도 및 회전방향에 대응하는 제어신호를 생성한다(S105). 이와 같이 생성된 제어신호는 송신부(114)를 통해 모듈러 로봇(120)으로 전송된다(S107). 이러한 제어신호에는 해당 액츄에이터 모듈(111)의 고유정보(ID)가 포함된다.
그러면, 모듈러 로봇(120)은 제어신호를 수신하고(S109), 신호해석부(121)에서 그 제어신호를 해석한다(S111). 이러한 제어신호의 해석은 모션슈트(110)의 모션에 따른 각 모터별 회전각도 및 회전방향을 확인하는 것이다. 이때, 제어신호의 해석에는 모션슈트(110)의 각 액츄에이터 모듈(111)의 고유정보(ID)를 확인하여 모션슈트(110)의 어느 위치에 설치된 액츄에이터 모듈(111)의 모터 회전각도 및 회전방향인지를 확인하는 것이다. 이는 모션슈트(110)의 각 액츄에이터 모듈(111)에 대응하는 모듈러 로봇(120)의 각 액츄에이터 모듈(124)를 동작시키기 위한 것이다.
이후, 로봇제어부(125)는 상기 확인된 정보를 기초로 모듈러 로봇(120)에서 구동할 액츄에이터 모듈 내 모터의 회전각도 및 회전방향을 확인하고(S113), 각 모터별 회전각도 및 회전방향에 따라 모듈러 로봇(120)에서 각각 대응하는 액츄에이터 모듈(124)의 모터를 구동한다(S115). 이때, 모듈러 로봇(120)에서의 각 모터의 구동은 모션슈트(110)의 각 액츄에이터 모듈(110) 내 모터의 회전각도 및 회전방향과 동일하게 적용된다.
이러한 과정을 통해 모션슈트(110)에서의 모션을 모듈러 로봇(120)이 그대로 따라하게 되며, 이로써 모션슈트(110)을 이용하여 모듈러 로봇(120)의 동작을 제어할 수 있도록 하는 것이다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110 : 모션슈트 111,124 : 액츄에이터 모듈
112 : 신호생성부 113 : 저장부
114 : 송신부 115 : 제1제어부
120 : 모듈러 로봇 121 : 신호해석부
122 : 수신부 123 : 메모리
125 : 로봇제어부

Claims (5)

  1. 사용자가 착용이 가능하고 사용자가 착용한 상태에서 상기 사용자의 각 관절에 대응하는 위치에 각각 액츄에이터 모듈이 설치되고 상기 사용자의 움직임에 따라 상기 각 액츄에이터 모듈에서 모션데이터를 획득하여 무선통신으로 외부로 전송하는 모션슈트; 및
    상기 모션슈트의 액츄에이터 모듈과 동일한 관절의 위치에 동일한 개수로 설치되고 상기 모션슈로부터 송신되는 제어신호에 따라 상기 사용자의 움직임과 동일한 모션을 수행하도록 하는 모듈러 로봇; 을 포함하는 모션슈트를 이용한 모듈러 로봇의 무선 제어시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 모션슈터는,
    상기 사용자의 관절의 움직임 방향 및 움직임 각도를 획득하는 다수의 액츄에이터 모듈;
    상기 액츄에이터 모듈에서 검출한 내부의 모터의 회전각도 및 회전방향에 대응하는 제어신호를 생성하는 신호생성부; 및
    상기 신호생성부에서 생성한 제어신호를 무선통신을 통해 상기 모듈러 로봇으로 송신하는 송신부; 를 포함하는 모션슈트를 이용한 모듈러 로봇의 무선 제어시스템.
  3. 제2항에 있어서, 상기 모듈러 로봇은,
    상기 모션슈트로부터 상기 제어신호를 수신하는 수신부;
    상기 수신된 제어신호로부터 상기 모션슈트의 액츄에이터 모듈 내 각 모터의 회전각도 및 회전방향을 해석하는 신호해석부; 및
    상기 해석된 회전각도 및 회전방향에 따라 상기 모듈러 로봇의 액츄에이터의 동작을 제어하여 상기 모듈러 로봇의 모션을 제어하는 로봇제어부; 를 포함하는 모션슈트를 이용한 모듈러 로봇의 무선 제어시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 모션슈트 및 모듈러 로봇은 동일한 액츄에이터 모듈을 포함하는 모션슈트를 이용한 모듈러 로봇의 무선 제어시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 로봇제어부는 상기 액츄에이터 모듈의 내부에 장착된 모터를 구동하되, 상기 모션슈트로부터 수신된 제어신호에 포함된 각 액츄에이터 모듈의 고유정보별로 구분하여 상기 모션슈트의 각 액츄에이터 모듈에 대응하는 자신의 액츄에이터 모듈의 모터를 구동하는 모션슈트를 이용한 모듈러 로봇의 무선 제어시스템.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107598923A (zh) * 2017-09-01 2018-01-19 世优（北京）科技有限公司 可穿戴设备、机器人系统以及控制机器人的方法和装置
KR20180063529A (ko) * 2016-12-02 2018-06-12 영산대학교산학협력단 로봇이 포함된 디지털 공연에 있어서 무용수 웨어러블 디바이스를 이용한 무용수-로봇 동작 동기화 및 상호작용 구현 시스템
KR20180063510A (ko) * 2016-12-02 2018-06-12 영산대학교산학협력단 디지털 공연을 위한 무용수 웨어러블 디바이스의 다자간 동시 통신 방식 기반의 이벤트 생성 및 처리 시스템
CN108466263A (zh) * 2018-01-29 2018-08-31 青岛真时科技有限公司 一种机器人控制方法和装置
WO2018222762A3 (en) * 2017-05-30 2019-01-03 Sisu Devices Llc CAPTURE OF ROBOTIC POINTS AND MOTION CONTROL
WO2023128544A1 (ko) * 2021-12-29 2023-07-06 서울대학교산학협력단 모션 트래킹 로봇의 원격 제어 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101053467B1 (ko) 2011-02-16 2011-08-03 주식회사 모리아타운 시뮬레이션 모션 데이터를 이용한 스마트 모션 슈트의 움직임 제어 시스템 및 방법
KR20130104778A (ko) 2012-03-15 2013-09-25 주식회사 로보빌더 모듈러 로봇의 무선 제어시스템 및 제어방법
KR101427365B1 (ko) 2012-10-23 2014-08-07 이인택 관성 센서를 이용한 모션 캡쳐 시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101053467B1 (ko) 2011-02-16 2011-08-03 주식회사 모리아타운 시뮬레이션 모션 데이터를 이용한 스마트 모션 슈트의 움직임 제어 시스템 및 방법
KR20130104778A (ko) 2012-03-15 2013-09-25 주식회사 로보빌더 모듈러 로봇의 무선 제어시스템 및 제어방법
KR101427365B1 (ko) 2012-10-23 2014-08-07 이인택 관성 센서를 이용한 모션 캡쳐 시스템

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180063529A (ko) * 2016-12-02 2018-06-12 영산대학교산학협력단 로봇이 포함된 디지털 공연에 있어서 무용수 웨어러블 디바이스를 이용한 무용수-로봇 동작 동기화 및 상호작용 구현 시스템
KR20180063510A (ko) * 2016-12-02 2018-06-12 영산대학교산학협력단 디지털 공연을 위한 무용수 웨어러블 디바이스의 다자간 동시 통신 방식 기반의 이벤트 생성 및 처리 시스템
WO2018222762A3 (en) * 2017-05-30 2019-01-03 Sisu Devices Llc CAPTURE OF ROBOTIC POINTS AND MOTION CONTROL
CN107598923A (zh) * 2017-09-01 2018-01-19 世优（北京）科技有限公司 可穿戴设备、机器人系统以及控制机器人的方法和装置
CN108466263A (zh) * 2018-01-29 2018-08-31 青岛真时科技有限公司 一种机器人控制方法和装置
WO2023128544A1 (ko) * 2021-12-29 2023-07-06 서울대학교산학협력단 모션 트래킹 로봇의 원격 제어 방법
KR20230101299A (ko) * 2021-12-29 2023-07-06 서울대학교산학협력단 모션 트래킹 로봇의 원격 제어 방법

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