KR20170036307A - 소프트웨어 교육 로봇 시스템 - Google Patents

소프트웨어 교육 로봇 시스템 Download PDF

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KR20170036307A
KR20170036307A KR1020150135313A KR20150135313A KR20170036307A KR 20170036307 A KR20170036307 A KR 20170036307A KR 1020150135313 A KR1020150135313 A KR 1020150135313A KR 20150135313 A KR20150135313 A KR 20150135313A KR 20170036307 A KR20170036307 A KR 20170036307A
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윤소영
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이광재
윤소영
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Abstract

본 발명의 소프트웨어 교육 로봇 시스템은, 소정의 알고리즘에 따라 동작하는 로봇; 및 상기 알고리즘을 구성하는 동작 단위들을 사용자의 의도에 따라 배열하여 상기 알고리즘을 생성하되, 상기 각 동작 단위들을 직관적으로 배열할 수 있도록 상기 각 동작 단위들 및 배열 과정을 터치스크린으로 조작할 수 있는 이미지로 표현한 스마트 기기용 어플리케이션을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 어플리케이션은, 상기 스마트 기기의 화면에 상기 각 동작 단위들을 이미지로 출력하고, 사용자가 상기 출력된 이미지들을 드래그 앤 드롭 방식으로 조작하여 배열하도록 지원할 수 있다.

Description

소프트웨어 교육 로봇 시스템{ROBOT SYSTEM for SOFTWARE EDUCATION}
본 발명은 로봇을 구동시키는 소프트웨어 알고리즘을 이해하고 실습할 수 있는 소프트웨어 교육 로봇 시스템에 관한 것으로, 특히, 미취학 아동도 직관적으로 알고리즘의 원리를 직관적으로 이해하고 실습할 수 있는 소프트웨어 교육 로봇 시스템에 관한 것이다.
현재, 산업현장뿐만 아니라, 생활환경에서도 적용가능한 각종 로봇 개발이 활발하게 이루어지고 있고, 이와 같은 추세에 맞추어 학교, 학원, 과학단체 등의 각종 교육기관에서 청소년을 위한 로봇 교육, 로봇 제어를 위한 프로그래밍 교육이 이루어지고 있다.
여기서, 로봇 교육이나 로봇 제어를 위한 프로그래밍 교육에는 교육용으로 개발된 로봇이 사용되는데, 이와 같은 교육용 로봇과 관련한 기술로는 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0558904호 "걸어다니는 교육용 로봇", 공개특허공보 공개번호 제10-2010-0114169호 "교육용 로봇키트의 로봇 가상 설계방법", 공개번호 제10-2007-0025126호 "교육용 로봇의 프로그램 입력시스템", 등록실용신안공보 등록번호 제20-0353674호 "교육용 로봇장치 프로그램용 핸디키트" 등이 안출되어 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 교육용 로봇의 경우, 로봇 구동을 위한 프로그래밍이 C/C++, 베이직, 어셈블리, 자바와 같은 일반적인 프로그래밍 언어를 통해 수행됨에 따라, 전문적 프로그래밍에 준하는 수준의 지식이 필요하였다. 즉, 이와 같은 교육용 수단들은 최소한 청소년에 대한 준전문가 수준의 프로그래밍 교육에 적합한 수단들이다. 반면, 아동 특히 미취학 아동에 대하여 적합한 소프트웨어에 구현된 알고리즘에 대한 원리 교육의 수단이 되지 못하였다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0558904호
본 발명은 아동 특히 미취학 아동에 대하여 적합한 소프트웨어에 구현된 알고리즘에 대한 원리 교육의 수단을 제공하고자 한다.
또는, 본 발명은 아동이 용이하게 로봇의 제어를 위한 알고리즘을 생성할 수 있도록 하는 소프트웨어 교육 로봇 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 소프트웨어 교육 로봇 시스템은, 소정의 알고리즘에 따라 동작하는 로봇; 및 상기 알고리즘을 구성하는 동작 단위들을 사용자의 의도에 따라 배열하여 상기 알고리즘을 생성하되, 상기 각 동작 단위들을 직관적으로 배열할 수 있도록 상기 각 동작 단위들 및 배열 과정을 터치스크린으로 조작할 수 있는 이미지로 표현한 스마트 기기용 어플리케이션을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 어플리케이션은, 상기 스마트 기기의 화면에 상기 각 동작 단위들을 이미지로 출력하고, 사용자가 상기 출력된 이미지들을 드래그 앤 드롭 방식으로 조작하여 배열하도록 지원할 수 있다.
여기서, 상기 어플리케이션은, 시작, 종료, 이동 동작, 단순 수행 작업, 조건 판단에 따른 분기, 점프 등을 포함하는 상기 각 동작 단위에 대하여 서로 다른 동작들이 시각적으로 구별되도록 이미지 블록들(예: 아이콘)을 할당할 수 있다.
여기서, 상기 어플리케이션은, 사용자의 수준을 입력받는 인터페이스 화면을 구비하고, 상기 입력받은 수준에 따라, 상기 배열 과정을 위한 인터페이스 화면에 표시할 상기 동작 단위들의 조합을 결정할 수 있다.
여기서, 상기 입력받은 수준에 따라, 상기 배열 과정을 위한 인터페이스 화면에 표시할 상기 동작 단위들의 조합에 포함된 단위들의 종류 수가 다를 수 있다.
여기서, 상기 입력받은 수준이 낮으면, 이동 명령을 가리키는 동작 단위의 경우, 화면상에 중첩된 동작 단위의 개수와 이동 거리가 비례하고, 상기 입력받은 수준이 높으면, 이동 명령을 가리키는 동작 단위의 경우, 별도의 숫자로 이동 거리를 입력받을 수 있다.
여기서, 상기 어플리케이션은, 상기 배열 과정을 위한 인터페이스 화면에, 각 칸에 상기 표시된 동작 단위들을 배치할 수 있는 격자를 표시하고, 상기 입력받은 수준이 낮으면, 각 칸에 배치된 동작 단위를 수행하는 시간이 일정하게 할당될 수 있다.
여기서, 상기 로봇이 놓여져서 이동 및 작업을 수행하며, 상기 알고리즘에 포함된 특정 작업을 위한 특정 지점의 표시 또는 이동의 목적지가 되는 표시가 구비된 구동 보드를 더 포함하고, 상기 스마트 기기용 어플리케이션은, 상기 구동 보드 상의 표시에 관련된 작업이 포함된 상기 알고리즘을 생성할 수 있다.
여기서, 상기 어플리케이션은, 상기 구동 보드를 선택하는 인터페이스 화면을 구비하고, 상기 선택된 구동 보드에 따라, 상기 배열 과정을 위한 인터페이스 화면에 표시할 상기 동작 단위들의 조합을 결정할 수 있다.
여기서, 상기 동작 단위들을 표현한 이미지들 중 알고리즘 순서도 상의 제어 흐름을 조정하기 위한 아이콘들은 일부가 개방된 슬롯을 가지는 고리 형상을 가지며, 상기 슬롯에는 다른 동작 단위들을 표현한 이미지들이 위치할 수 있다.
상기 구성에 따른 본 발명의 소프트웨어 교육 로봇 시스템을 실시하면, 아동 특히 미취학 아동에 대하여 적합한 소프트웨어에 구현된 알고리즘에 대한 원리를 교육할 수 있는 이점이 있다.
또는, 본 발명은 아동이 용이하게 로봇의 제어를 위한 알고리즘을 생성할 수 있도록 하는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트웨어 교육 로봇 시스템을 도시한 블록도.
도 2는 상기 어플리케이션을 이용하여 동작 단위들을 이동시켜 하나의 알고리즘을 생성하는 원리를 설명하는 화면.
도 3은 사용자 수준을 입력받기 위한 인터페이스의 일 실시예를 도시한 화면.
도 4 및 도 5는 사용자 수준을 입력받기 위한 인터페이스의 다른 실시예를 도시한 화면 및 그 다음 화면.
도 6은 구동 보드를 더 구비하는 소프트웨어 교육 로봇 시스템을 도시한 개념도.
이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 명세서에서, 포함하다 또는 구비하다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
또한, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트웨어 교육 로봇 시스템을 도시한다. 도시한 소프트웨어 교육 로봇 시스템은, 소정의 알고리즘에 따라 동작하는 로봇(100); 및 상기 알고리즘을 생성하기 위한 스마트 기기용 어플리케이션(200)으로 이루어질 수 있다.
여기서, 스마트 기기는, 스마트 폰이나 테블릿 같은 사용자가 휴대하면서 사용하는 기기로서, 사용자의 의도에 따라 어플리케이션을 추가할 수 있으며, 시각적 화면 출력을 위한 디스플레이 및 사용자 조작을 위한 조작 장치(예: 키보드, 터치스크린)를 구비할 수 있다.
본 실시예의 스마트 기기용 어플리케이션(200)은, 상기 알고리즘을 구성하는 동작 단위들을 사용자의 의도에 따라 배열하여 상기 알고리즘을 생성하되, 상기 각 동작 단위들을 직관적으로 배열할 수 있도록 상기 각 동작 단위들 및 배열 과정을 터치스크린으로 조작할 수 있는 이미지로 표현할 수 있다.
여기서, 상기 로봇(100)은, 로봇 본체(110); 상기 로봇 본체(110)의 위치를 변경시키는 이동 수단(지향 수단)(120); 상기 로봇 본체에 부착되어 사용자의 지시에 따른 작업을 수행하는 작업 수단(외관 변경 수단)(140); 본 발명의 사상에 따른 알고리즘(시간적 흐름에 따른 상기 이동 수단 및 작업 수단의 수행 순서들로 이루어진 알고리즘)에 따라 상기 이동 수단 및 작업 수단을 제어하는 제어부(160)를 포함할 수 있다.
구현에 따라 상기 알고리즘을 저장하기 위한 저장부 및/또는 상기 스마트 기기와 데이터 통신을 수행하기 위한 무선 데이터 통신 모듈 및/또는 로봇의 위치를 판단하기 위한 위치 판단 수단을 더 포함할 수 있다. 도면에서 작업 수단(140)은 발광할 수 있는 라이트이며, 이동 수단(120)은 모터가 연결된 바퀴들이다.
상기 어플리케이션(200)은 상기 스마트 기기에 대한 사용자의 조작에 따라 상기 알고리즘을 생성하는 알고리즘 조합 수단(220); 및 상기 생성되는 도중의 알고리즘 또는 기 생성되어 상기 스마트 기기의 저장부에 저장된 알고리즘을 사용자에게 표시하는 알고리즘 표시 수단(240)을 포함할 수 있다. 상기 알고리즘 조합 수단(220) 및 알고리즘 표시 수단(240)은 상기 스마트 기기에 구비된 하드웨어/소프트웨어를 엑세스할 수 있는 소프트웨어 모듈로 구현될 수 있다.
도 2는 상기 어플리케이션을 이용하여 동작 단위들을 배열하여 하나의 알고리즘을 생성하는 과정을 도시한 화면이다.
도시한 바와 같이, 상기 어플리케이션은, 상기 스마트 기기의 화면에 상기 각 동작 단위들을 이미지로 출력하고(즉, 아이콘들 출력), 사용자가 상기 출력된 이미지들(즉, 아이콘들)을 드래그 앤 드롭 방식으로 조작하여 배열하도록 지원할 수 있다.
예컨대, 도시한 바와 같이, 좌측 화면(아이콘 영역, IR)에 이용 가능한 동작 단위 아이콘들을 출력하고, 우측 화면(알고리즘 영역, AR)에 생성되는 도중의 알고리즘 배열을 출력할 수 있다.
사용자는 알고리즘 영역(AR)에 시간적으로 연속되어 실행시키려는 동작 단위들을 직선적으로 배열하되, 아이콘 영역(IR)의 각 동작 단위 아이콘을 알고리즘 영역(AR)으로 드래그 앤 드롭하여 배열상의 해당 위치에 배치할 수 있다.
도시한 알고리즘 영역(AR)에 생성된 알고리즘은, A라고 특정된 지점에 도착할 때까지 로봇을 계속 전진시키고, A라고 특정된 지점에 도달하면, 라이트(도 1의 140)를 턴온시키게 하는 알고리즘이다.
상술한 알고리즘 생성 동작을 위해, 상기 어플리케이션은, 상기 스마트 기기의 터치스크린 디스플레이 상에 상술한 알고리즘 배열을 위한 인터페이스 화면을 출력하고, 상기 인터페이스 화면에 출력된 아이콘들에 대한 터치스크린 입력을 접수할 수 있다.
살펴본 바와 같이, 통상적인 순서도 상의 알고리즘을 구성하는 각 동작 블록들을 아이콘으로 그래픽화하여 소프트웨어 교육의 효과를 달성할 수 있다.
일반적인 알고리즘에서 널리 사용되는 "조건에 따른 분기"가 적용될 수 있고, 알고리즘에 "조건에 따른 분기"에 대한 아이콘이 추가되는 경우, 전체 알고리즘 형상은 트리 형상을 가질 수 있다.
아동인 사용자가 직관적으로 구별할 수 있도록, 상기 어플리케이션은, 시작, 종료, 이동 동작, 단순 수행 작업, 조건 판단에 따른 분기, 점프(포워드 점프 및 백워드 점프) 등을 포함하는 상기 각 동작 단위에 대하여 서로 다른 동작들이 시각적으로 구별되도록 이미지 블록들(예: 아이콘)을 할당할 수 있다.
도 3은 사용자 수준을 입력받기 위한 인터페이스 화면을 도시한다. 즉, 상기 어플리케이션은, 사용자의 수준을 입력받는 인터페이스 화면을 구비하고, 상기 입력받은 수준에 따라, 상기 배열 과정을 위한 인터페이스 화면에 표시할 상기 동작 단위들의 조합을 결정할 수 있다.
상기 사용자 수준은, 예컨대, 알고리즘을 제작(생성)하는 사용자의 연령이 될 수 있다. 만 5세 아동과 만 10세 아동은, 알고리즘에 대한 이해도가 차이가 있을 수 밖에 없으므로, 만 5세 아동이 생성(조합)할 수 있는 알고리즘과, 만 10세 아동이 생성(조합)할 수 있는 알고리즘은 수준이 다를 수 있다.
그러므로, 상기 입력받은 사용자 수준에 따라, 상기 배열 과정을 위한 인터페이스 화면에 표시할 상기 동작 단위들의 조합에 포함된 단위들의 종류 및 개수가 다르게 부여되는 것이 유리하다.
미취학 아동의 경우, 시각적으로 직관되는 정보인 아이콘 형상 및 배열 형태와, 로봇 움직임 제어를 위한 알고리즘을 거의 동일시하게 받아들일 것이며, 고학년 아동의 경우, 아이콘 형상 및 배열 형태 뿐만 아니라, 내부에 기재된 텍스트 내용에 따라 로봇의 동작 양식이 달라질 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 사상에 따라 저수준 사용자가 생성할 수 있는 알고리즘의 형태를 예시하면 다음과 같다.
저수준 사용자는, 이동 명령을 가리키는 동작 단위의 경우, 화면상에 중첩된 동작 단위의 개수와 이동 거리가 비례하는 것이 이해가 용이하다. 예컨대, 앞으로 3 거리 단위를 이동하는 경우, 고수준 사용자는 "3 거리 단위의 이동"을 명령할 수 있지만, 저수준 사용자의 경우, "단위 거리 전진"을 의미하는 아이콘을 3개 반복(또는 중첩)하여 알고리즘 배열을 작성하는 것이, 직관적으로 이해가 용이하다. 즉, 저수준의 알고리즘 생성 화면에서는 화면상에 중첩된 동작 단위의 개수와 이동 거리가 비례하게 된다.
즉, 상기 입력받은 수준이 낮으면, 이동 명령을 가리키는 동작 단위의 경우, 화면상에 중첩된 동작 단위의 개수와 이동 거리가 비례하고, 상기 입력받은 수준이 높으면, 이동 명령을 가리키는 동작 단위의 경우, 별도의 숫자로 이동 거리 단위를 입력받는 방식으로 알고리즘을 생성할 수 있다.
한편, 실용적인 알고리즘에는 저수준에서도 "조건에 따른 분기" 동작이 포함되고, "조건에 따른 분기" 동작 아이콘이 포함된 알고리즘 배열은 가지 많은 트리 형상이 되어, 아동의 이해에 곤란을 줄 수 있다.
가지가 많거나 긴 알고리즘에서도 저수준 사용자의 이해가 용이하게 하기 위해, 각 동작 단위 아이콘을, 알고리즘 배열을 위해 배치할 때, 모눈 칸에 배치하도록, 알고리즘 생성 인터페이스 화면을 구성할 수 있다. 또한, 저수준에서는 각 모눈 칸에 배치된 아이콘에 대한 동작을 수행하는 시간이 동일하게 할당될 수 있다.
수준 선택에 따라 사용가능한 아이콘들의 종류가 다르게 되는데, 고수준 사용자는 저수준 사용자의 아이콘들도 사용 가능하므로, 수준 선택에 따라 사용가능한 아이콘들의 개수도 다르게 된다.
예컨대, 가장 낮은 수준에서는, 시작 및 종료, 이동, 1회성 작업 및 "조건에 따른 분기" 동작들에 대한 아이콘들만 사용가능할 수 있다. 다음 중간 수준에서는 루프를 위한 "백워드 점프", "포워드 점프", 루프 이탈을 위한 점프 동작들을 더 포함한 아이콘들을 사용가능할 수 있다. 가장 높은 수준에서는 루프 인덱스 설정 같은 고 수준의 알고리즘 설정이 가능한 루프 아이콘, 및 각 작업에 정도(예: 이동 거리, 음향 출력 강도) 및 회수, 시간들을 구체적으로 설정할 수 있는 세부 작업 아이콘을 더 포함한 아이콘들을 사용가능할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 로봇은 이동 및 작업의 기준이 되는 구동 보드 상에서 동작할 수 있고, 이 경우 소프트웨어 교육 로봇 시스템은, 상기 로봇이 놓여져서 이동 및 작업을 수행하며, 상기 알고리즘에 포함된 특정 작업을 위한 특정 지점의 표시 또는 이동의 목적지가 되는 표시가 구비된 구동 보드를 더 포함하고, 상기 스마트 기기용 어플리케이션은, 상기 구동 보드 상의 표시에 관련된 작업이 포함된 상기 알고리즘을 생성할 수 있다.
구현에 따라, 상기 어플리케이션은, 상기 구동 보드 상 특정 지점(위치)을 이용하는 동작 단위들의 아이콘(이미지)이 이용하는 지정 명칭을, 상기 구동 보드 상의 각 표시 고유의 코드값(식별값) 또는 상기 구동 보드상 각 표시들의 X, Y 좌표값으로 매핑할 수 있다.
여기서, 상기 어플리케이션은, 상기 구동 보드 상에 상기 로봇의 이동을 가이드 하기 위해 형성된 표시들의 격자 단위로 이동 거리를 지시하는 알고리즘을 생성할 수 있다.
여기서, 상기 로봇은, 일반적인 자율 주행 로봇의 구성요소들(예: CPU, 주행바퀴)을 구비할 수 있으며, 본 발명이 사상을 달성하기 위한 구성요소로서, 상기 알고리즘 생성 장치로부터 전달받은 알고리즘을 저장하는 저장부; 상기 구동 보드 상의 위치를 확인하기 위한 위치 판단부; 및 상기 저장된 알고리즘을 각 동작 단위로 순차적으로 실행하는 인터프리터를 포함할 수 있다.
구현에 따라, 상기 로봇의 제어부나 위치 판단부에서는 상기 구동 보드 상의 각 표시 고유의 코드값(식별값)으로 로봇의 상기 구동 보드 상 위치를 판단할 수 있다.
상기 로봇용 구동 보드 상의 표시들은 RF(또는 NFC) 태그, 바코드, 소정 이미지로 구현될 수 있는 바, 상기 특정 표시를 확인하기 위해 로봇에 위치 확인 수단으로서, RF(또는 NFC) 태그 리더, 바코드 리더, 카메라 모듈 중 하나 이상을 구비할 수 있다.
도 4에서는, 아동의 연령에 따라 로봇이 위치하여 프로그래밍 환경이 되는 구동 보드(후술함)를 다르게 선택하도록 되어 있다. 즉, 사용자(아동) 수준에 따라 구동 보드를 결정함으로써, 사용자 수준을 선택하게 된다. 도 5에서는 선택된 구동 보드에 상기 로봇을 올려 놓도록 안내하는 것을 나타낸 것이다.
구현에 따라, 소프트웨어 교육 로봇 시스템은, 상기 로봇이 놓여져서, 이동 및 작업을 수행하며, 상기 알고리즘에 포함된 특정 작업을 위한 특정 지점의 표시 또는 이동의 목적지가 되는 표시가 구비된 구동 보드를 더 포함하고, 상기 스마트 기기용 어플리케이션은, 상기 구동 보드 상의 표시에 관련된 작업이 포함된 상기 알고리즘을 생성할 수 있다.
도 6은 로봇(100)이 그 위에서 이동/작업하는 영역이 되는 구동 보드(400)를 더 구비하는 소프트웨어 교육 로봇 시스템을 도시한다.
예컨대, 상기 어플리케이션은 상기 구동 보드(400) 상에서의 상기 로봇의 이동 동작에 대한 아이콘을 제공하고, 사용자는 이를 이용하여 이동 동작의 알고리즘을 생성할 수 있다. 즉, "일정 거리 전진"을 의미하는 아이콘을 제공하고, 상기 제공된 아이콘의 나열 개수에 따라 전진되는 거리가 정해질 수 있다.
예컨대, 상기 어플리케이션은 상기 구동 보드 상에 표시(로봇에게는 특정 장소로 해석됨)를 확인하는 동작에 대한 아이콘을 제공하고, 사용자는 이를 이용하여 소정의 동작을 위한 조건으로 적용할 수 있다. 사용자가 로봇이 상기 구동 보드 상에서 소정의 표시에 도달하기까지 직진한 후 좌회전하라는 내용의 알고리즘을 생성하는 경우, "일정 거리 전진"을 의미하는 아이콘, "로봇이 위치한 지점에 상기 표시가 존재하는지 확인"을 의미하는 아이콘, 및 표시가 존재하면 좌회전하고 존재하지 않으면 상기 "일정 거리 전진"을 의미하는 아이콘을 재실행하라는 "조건에 따른 분기 아이콘"을 이용하여, 알고리즘을 생성할 수 있다. 여기서, 상기 표시는 RF(또는 NFC) 태그, 바코드, 소정 이미지로 구현될 수 있고, 상기 특정 표시를 확인하기 위해 로봇에 위치 확인 수단으로서, RF(또는 NFC) 태그 리더, 바코드 리더, 카메라 모듈 중 하나 이상을 구비할 수 있다.
한편, 구현예에 따라서는 상기 어플리케이션이 구동 보드(400)에 연관된 각종 과제를 제공하고 이에에 따라 알고리즘을 생성하도록 할 수도 있다. 즉, 상기 어플리케이션은 구동 보드에 따라 풀어야할 과제를 제시하면서, 소프트웨어 알고리즘 작성을 교육할 수 있다.
예를 들면, 각 과제마다 필요한 도움말 화면을 먼저 제시하고, 다음 알고리즘 작성을 위한 화면을 제시하는데, 각 동작 단위 아이콘에 대한 아이콘 영역(IR)에는 각 과제에서 사용되는 동작 단위들에 대한 아이콘들만 출력되도록 하는 것이다.
이때, 사용자(아동)는 알고리즘 영역(AR)에 시간적으로 연속되어 실행시키려는 동작 단위아이콘들을 블록 조립하듯이 배열하되, 아이콘 영역(IR)의 각 동작 단위 아이콘을 알고리즘 영역(AR)으로 드래그 앤 드롭 방식으로 위치시켜 해당 위치에 배치할 수 있다.
또한, 구현예에 따라서는 상기 동작 단위들을 표현한 이미지들 중 알고리즘 순서도 상의 제어 흐름을 조정하기 위한 아이콘들은 일부가 개방된 슬롯을 가지는 고리 형상으로 표시하고, 상기 슬롯에 다른 동작 단위들을 표현한 이미지들이 위치할 수 있도록 하는 것도 가능하다.
상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 로봇 110 : 로봇 본체
120 : 이동 수단 140 : 작업 수단
160 : 제어부 200 : 스마트 기기
220 : 알고리즘 조합 수단 240 : 알고리즘 표시 수단

Claims (12)

  1. 소정의 알고리즘에 따라 동작하는 로봇; 및
    상기 알고리즘을 구성하는 동작 단위들을 사용자의 의도에 따라 배열하여 상기 알고리즘을 생성하되, 상기 각 동작 단위들을 직관적으로 배열할 수 있도록 상기 각 동작 단위들 및 배열 과정을 터치스크린으로 조작할 수 있는 이미지로 표현한 스마트 기기용 어플리케이션
    을 포함하는 소프트웨어 교육 로봇 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 로봇은,
    로봇 본체;
    상기 로봇 본체의 위치를 변경시키는 이동 수단;
    상기 로봇 본체에 부착되어 사용자의 지시에 따른 작업을 수행하는 작업 수단;
    시간적 흐름에 따른 상기 이동 수단 및 작업 수단의 수행 순서들로 이루어진 알고리즘에 따라 상기 이동 수단 및 작업 수단을 제어하는 제어부
    를 포함하는 소프트웨어 교육 로봇 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 어플리케이션은,
    상기 스마트 기기에 대한 사용자의 조작에 따라 상기 알고리즘을 생성하는 알고리즘 조합 수단; 및
    상기 생성되는 도중의 알고리즘 또는 기 생성되어 상기 스마트 기기의 저장부에 저장된 알고리즘을 사용자에게 표시하는 알고리즘 표시 수단
    를 포함하는 소프트웨어 교육 로봇 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 어플리케이션은, 상기 스마트 기기의 화면에 상기 각 동작 단위들을 이미지로 출력하고, 사용자가 상기 출력된 이미지들을 드래그 앤 드롭 방식으로 조작하여 배열하도록 지원하는 소프트웨어 교육 로봇 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 어플리케이션은,
    시작, 종료, 이동 동작, 단순 수행 작업, 조건 판단에 따른 분기, 점프를 포함하는 상기 각 동작 단위에 대하여 서로 다른 동작들이 시각적으로 구별되도록 이미지 블록들을 할당하는 소프트웨어 교육 로봇 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 어플리케이션은, 사용자의 수준을 입력받는 인터페이스 화면을 구비하고,
    상기 입력받은 수준에 따라, 상기 배열 과정을 위한 인터페이스 화면에 표시할 상기 동작 단위들의 조합을 결정하는 소프트웨어 교육 로봇 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 입력받은 수준에 따라, 상기 배열 과정을 위한 인터페이스 화면에 표시할 상기 동작 단위들의 조합에 포함된 단위들의 종류 수가 다른 소프트웨어 교육 로봇 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 입력받은 수준이 낮으면, 이동 명령을 가리키는 동작 단위의 경우, 화면상에 중첩된 동작 단위의 개수와 이동 거리가 비례하고,
    상기 입력받은 수준이 높으면, 이동 명령을 가리키는 동작 단위의 경우, 별도의 숫자로 이동 거리를 입력받는 소프트웨어 교육 로봇 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 어플리케이션은,
    상기 배열 과정을 위한 인터페이스 화면에, 각 칸에 상기 표시된 동작 단위들을 배치할 수 있는 격자를 표시하고,
    상기 입력받은 수준이 낮으면, 각 칸에 배치된 동작 단위를 수행하는 시간이 일정하게 할당되는 소프트웨어 교육 로봇 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 로봇이 놓여져서 이동 및 작업을 수행하며, 상기 알고리즘에 포함된 특정 작업을 위한 특정 지점의 표시 또는 이동의 목적지가 되는 표시가 구비된 구동 보드를 더 포함하고,
    상기 스마트 기기용 어플리케이션은, 상기 구동 보드 상의 표시에 관련된 작업이 포함된 상기 알고리즘을 생성하는 소프트웨어 교육 로봇 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 어플리케이션은, 상기 구동 보드를 선택하는 인터페이스 화면을 구비하고,
    상기 선택된 구동 보드에 따라, 상기 배열 과정을 위한 인터페이스 화면에 표시할 상기 동작 단위들의 조합을 결정하는 소프트웨어 교육 로봇 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 동작 단위들을 표현한 이미지들 중 알고리즘 순서도 상의 제어 흐름을 조정하기 위한 아이콘들은 일부가 개방된 슬롯을 가지는 고리 형상을 가지며,
    상기 슬롯에는 다른 동작 단위들을 표현한 이미지들이 위치할 수 있는 것을 특징으로 하는 소프트웨어 교육 로봇 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190099823A (ko) * 2018-02-20 2019-08-28 황욱철 아이용 코딩학습시스템 및 방법
US20190340952A1 (en) * 2018-05-02 2019-11-07 Infitech Co., Ltd. System for learning programming

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KR100558904B1 (ko) 2003-11-28 2006-03-14 권혁배 걸어다니는 교육용 로봇

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