KR20170036308A - 소프트웨어 교육용 로봇 및 소프트웨어 교육 로봇 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 소프트웨어 교육용 로봇은, 로봇 본체, 상기 로봇 본체의 위치 또는 방향을 변경시키는 이동 수단, 상기 로봇 본체에 부착되어 사용자의 지시에 따른 작업을 수행하는 작업 수단, 시간적 흐름에 따른 상기 이동 수단 또는 작업 수단의 수행 순서들로 이루어진 알고리즘이 저장된 알고리즘 저장부, 상기 알고리즘 저장부에 저장된 알고리즘에 따라 상기 이동 수단 및 작업 수단을 제어하는 제어부, 상기 로봇 본체의 외면에 배치되며, 사용자의 수동 조작에 따라 상기 알고리즘을 생성하여 상기 알고리즘 저장부에 저장하는 알고리즘 조합 수단, 및 상기 저장되거나 생성되는 알고리즘을 사용자에게 표시하는 알고리즘 표시 수단을 포함할 수 있다.

Description

소프트웨어 교육용 로봇 및 소프트웨어 교육 로봇 시스템{ROBOT for SOFTWARE EDUCATION and ROBOT SYSTEM for SOFTWARE EDUCATION}

본 발명은 교육 또는 놀이용 로봇에 관한 것으로, 특히, 아동인 사용자가 프로그래밍한 소프트웨어에 의해 규정된 알고리즘에 따른 동작을 수행하는 소프트웨어 교육용 로봇에 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 소프트웨어 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.

또한, 단순한 동작을 수행하는 아동용 로봇의 경우에도 프로그래밍을 위한 별도의 장치나 개발 프로그램을 구비하여야 하는 번거로움이 존재하였다.

대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0558904호

본 발명은 아동 특히 미취학 아동이 용이하게 로봇의 제어를 위한 알고리즘을 생성할 수 있도록 하는 소프트웨어 교육용 로봇을 제공하고자 한다.

또는, 본 발명은 아동에 대하여 적합한 소프트웨어에 구현된 알고리즘에 대한 원리 교육의 수단을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 소프트웨어 교육용 로봇은, 로봇 본체; 상기 로봇 본체의 위치 또는 방향을 변경시키는 이동 수단; 상기 로봇 본체에 부착되어 사용자의 지시에 따른 작업을 수행하는 작업 수단; 시간적 흐름에 따른 상기 이동 수단 또는 작업 수단의 수행 순서들로 이루어진 알고리즘이 저장된 알고리즘 저장부; 상기 알고리즘 저장부에 저장된 알고리즘에 따라 상기 이동 수단 및 작업 수단을 제어하는 제어부; 상기 로봇 본체의 외면에 배치되며, 사용자의 수동 조작에 따라 상기 알고리즘을 생성하여 상기 알고리즘 저장부에 저장하는 알고리즘 조합 수단; 및 상기 저장되거나 생성되는 알고리즘을 사용자에게 표시하는 알고리즘 표시 수단을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제어부는 상기 저장된 알고리즘을 각 동작 단위로 순차적으로 실행하는 인터프리터를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 알고리즘 조합 수단은, 물리적인 키 형태의, 기능키, 커서 이동을 위한 방향키, 알고리즘 상 동작 단위를 입력하기 위한 동작 단위키를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 기능키는 사용자의 동작 단위 입력 완료 및/또는 각 동작 단위을 세부 설정의 완료를 지시하는 확인키 및 이전 입력을 취소하는 취소키를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 방향키는, 상기 동작 단위키로 선택된 각 동작 단위 및 알고리즘 상 위치 지정을 위한 커서를 상하좌우로 움직이기 위한 화살표키들을 포함할 수 있다.

여기서, 빈번히 사용되는 키들은 별도의 개별 키를 할당하고, 사용 빈도가 낮은 키들은 상기 기능키 및 방향키 조작에 의해 선택될 수 있다.

여기서, 상기 각 키는 다른 키들과 시각적으로 구별되도록 고유 이미지가 할당될 수 있다.

여기서, 로봇이 이동하는 지역의 표시를 인식하기 위하여 영상을 촬영하는 카메라 모듈을 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 알고리즘 조합 수단 및 상기 알고리즘 표시 수단은 상기 스마트 기기이며, 상기 로봇 본체에는 상기 스마트 기기를 부착하기 위한 홀더가 구비되며, 상기 스마트 기기와 근거리 무선 통신을 수행하기 위한 무선 데이터 통신 모듈을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따른 소프트웨어 교육 로봇 시스템은, 로봇 본체; 상기 로봇 본체의 위치 또는 방향을 변경시키는 이동 수단; 상기 로봇 본체에 부착되어 사용자의 지시에 따른 작업을 수행하는 작업 수단; 시간적 흐름에 따른 상기 이동 수단 또는 작업 수단의 수행 순서들로 이루어진 알고리즘이 저장된 알고리즘 저장부; 상기 알고리즘 저장부에 저장된 알고리즘에 따라 상기 이동 수단 및 작업 수단을 제어하는 제어부; 상기 로봇 본체의 외면에 부착되며, 사용자의 수동 조작에 따라 상기 알고리즘을 생성하여 상기 알고리즘 저장부에 저장하는 알고리즘 조합 수단; 및 상기 저장되거나 생성되는 알고리즘을 사용자에게 표시하는 알고리즘 표시 수단을 포함하는 소프트웨어 교육용 로봇과,

상기 로봇이 놓여져서, 이동 및 작업을 수행하며, 상기 알고리즘에 포함된 특정 작업을 위한 특정 지점의 표시 또는 이동의 목적지가 되는 표시가 구비된 구동 보드를 구비할 수 있다.

여기서, 상기 구동 보드에 구비된 표시들은 RF 태그, NFC 태그, 바코드, QR 코드, 도트 패턴 중 하나 이상을 구비하며, 상기 로봇에 구비된 표시 감지 수단은, RF 리더, NFC 리더, 바코드 리더, QR 코드 리더, 도트 패턴 리더 중 하나 이상을 구비할 수 있다.

여기서, 상기 구동 보드에 구비된 표시들은 인간의 시감으로 인식가능한 2차원 또는 3차원 이미지이며, 상기 로봇에 구비된 표시 감지 수단은, 상기 2차원 또는 3차원 이미지를 촬영하여 그 형상을 인식하는 카메라 모듈을 구비할 수 있다.

상기 구성에 따른 본 발명의 소프트웨어 교육용 로봇을 실시하면, 프로그래밍을 위한 별도의 장치나 개발 프로그램을 구비하지 않고, 소프트웨어 제작 실습 환경을 제공할 수 있는 이점이 있다.

또는, 본 발명의 로봇용 구동 보드를 구비한 소프트웨어 교육 로봇 시스템에 적용하여, 아동 특히 미취학 아동에 대하여 적합한 소프트웨어에 구현된 알고리즘에 대한 원리를 교육할 수 있다.

도 1a 및 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트웨어 교육용 로봇을 도시한 블록도.
도 2는 도 1a, 1b의 소프트웨어 교육용 로봇을 구비하는 소프트웨어 교육 로봇 시스템을 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 소프트웨어 교육용 로봇을 도시한 블록도.

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 1a 및 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트웨어 교육용 로봇을 구조를 도시한다. 로봇의 진행 방향에 대하여, 도 1a는 정면을 도시한 것이며, 도 1b는 후면을 도시한 것이다. 도시한 소프트웨어 교육용 로봇은, 로봇 본체(110); 상기 로봇 본체의 위치 또는 방향을 변경시키는 이동 수단(120); 상기 로봇 본체에 부착되어 사용자의 지시에 따른 작업을 수행하는 작업 수단(140); 시간적 흐름에 따른 상기 이동 수단 또는 작업 수단의 수행 순서들로 이루어진 알고리즘이 저장된 알고리즘 저장부(180); 상기 알고리즘 저장부(180)에 저장된 알고리즘에 따라 상기 이동 수단 및 작업 수단을 제어하는 제어부(160); 상기 로봇 본체의 외면에 부착되며, 사용자의 수동 조작에 따라 상기 알고리즘을 생성하여 상기 알고리즘 저장부(180)에 저장하는 알고리즘 조합 수단(720); 및 상기 저장되거나 생성되는 알고리즘을 사용자에게 표시하는 알고리즘 표시 수단(740)을 포함할 수 있다.

상기 로봇 본체(110)는 상기 다른 구성요소들을 내장하여 보호하고, 상기 알고리즘 조합 수단(720) 및 알고리즘 표시 수단(740)을 외면에 부착시켜 지지하는 역할을 수행할 수 있다.

구현에 따라 외부의 스마트 기기와 데이터 통신을 수행하기 위한 무선 데이터 통신 모듈 및/또는 로봇의 위치를 판단하기 위한 위치 판단 수단을 더 포함할 수 있다. 또는, 상기 제어부(160)가 로봇의 위치를 판단하는 기능을 함께 수행할 수 있다.

여기서, 상기 위치 판단 수단은, 로봇이 이동하는 영역에 설치된 위치 표시를 인식하기 위한 수단 및/또는 로봇의 이동에 따른 변위를 산정(예측)하는 수단을 포함할 수 있다. 상기 위치 표시로는, NFC 태그, RF 태그, 바코드, QR 코드, 도트 패턴, 인간도 인지 가능한 평면 이미지, 3D 프린터 등으로 제작될 수 있는 3차원 구조물 등이 될 수 있다. 이에 대응하여, 상기 위치 표시를 인식하기 위한 수단으로는, NFC 리더, RF 리더, 바코드 리더, QR 코드 리더, 도트 패턴 리더, 단안/양안 카메라(190) 및 이미지 처리 수단 등이 될 수 있다.

상기 작업 수단(140)은, 일반적인 산업용 로봇과 같은 작업을 위한 팔(arm) 같은 부가적인 기계적 동작을 위한 구조물이 될 수도 있으나, 교육용 목적 달성을 위해 비교적 제어가 단순하면서도 작업 효과를 용이하게 확인할 수 있는 인간이 인지하는 로봇의 외관을 변경할 수 있는 수단일 수 있다. 예컨대, 단순하게는 상기 작업 수단(140)은 발광할 수 있는 라이트이거나, 음향을 출력하는 스피커일 수 있다.

상기 이동 수단(120)은 로봇의 위치 변경 뿐만 아니라, 로봇이 지향하는 방향을 변경하는 기능을 함께 수행하거나, 로봇이 지향하는 방향을 변경하는 지향 수단과 별도로 구비될 수 있다. 전자의 경우, 상기 이동 수단(120)은 마이크로마우스 등에 널리 사용되는 방식의 제어 가능한 모터가 연결된 한 쌍의 바퀴들이다.

상기 알고리즘 저장부(180)는 일반적인 메모리로 구현되거나, 상기 알고리즘 저장부(180) 및 제어부(160)를 단일 칩 프로세서로 구현할 수 있다.

상기 제어부(160)는, 상기 알고리즘에 따라 상기 이동 수단 및 작업 수단에 대한 제어 신호를 생성하는 연산 처리를 위한 프로세서를 포함할 수 있으며, 구현에 따라, 상기 알고리즘 조합 수단(720)의 알고리즘 생성 기능도 수행할 수 있다.

상기 제어부(160)는, 상기 저장된 알고리즘을 각 동작 단위로 리딩하여 순차적으로 실행하는 인터프리터를 포함할 수 있다.

상기 알고리즘 조합 수단(720)은, 각 입력 항목 마다 독립적으로 할당되는 입력 수단들을 구비할 수 있다. 여기서, 입력 수단은 프로그래밍 분야에서는 컨트롤이라는 명칭으로도 불려지며, 사용자의 손가락 등으로 입력하는 키나, 버튼 등을 포함하는 개념이다.

상기 알고리즘 조합 수단(720)은, 각 입력 항목 마다 독립적인 물리적인 키(예: 누름 버튼, 터치키)가 할당되는 형태로, 기능키(722), 커서 이동을 위한 방향키(724), 알고리즘 상 동작 단위를 입력하기 위한 동작 단위키(726)를 구비할 수 있다.

상기 기능키(722)는 사용자의 동작 단위 입력 완료 및/또는 각 동작 단위을 세부 설정의 완료를 지시하는 확인키 및 이전 입력을 취소하는 취소키를 포함할 수 있다.

상기 방향키(724)는, 상기 동작 단위키(726)로 선택된 각 동작 단위 및 알고리즘 상 위치 지정을 위한 커서를 상하좌우로 움직이기 위한 화살표키들을 포함할 수 있다.

상기 동작 단위키(726)는, 이동 동작인, 전진, 후진, 좌회전, 우회전, 뒤로 돌기 등에 대한 키들과, 작업 동작인, 라이트 온, 경고음 출력, 음향 출력, 동영상 재생 등에 대한 키들과, 알고리즘 순서도 설정을 위해 사용되는, 루프(반복작업설정), 점프, 조건 판단에 따른 분기 등에 대한 키들을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 작업 동작에 할당된 키들 및 알고리즘 순서도 설정을 위해 사용되는 키들의 개수가 너무 많으면, 물리적으로 로봇의 외면에 배치하기가 곤란하므로, 빈번히 사용되는 키들은 별도의 개별 키를 할당하고, 사용 빈도가 낮은 키들은 상기 기능키 및 방향키 조작에 의해 선택될 수 있도록 구현할 수도 있다. 예컨대, 특수키 입력을 지시하는 키를 입력하면, 해당 특수키들이 상기 알고리즘 표시수단(740)에 디스플레이되고, 상기 방향키(724)를 이용하여 상기 디스플레이된 특수키들중 하나에 커서를 위치시키고, 상기 확인키(722)를 입력하는 과정으로 사용 빈도가 낮은 특수키를 입력할 수 있다.

상기 각 키는 다른 키들과 시각적으로 구별되도록 고유 이미지가 할당될 수 있다.

사용자는 상기 키들을 입력하여, 상기 알고리즘을 구성하는 동작 단위들을 사용자의 조작(의도)에 따라 배열하여 상기 알고리즘을 생성하는 과정에 있어서, 상기 각 동작 단위들을 직관적으로 배열할 수 있도록 상기 각 동작 단위들 및 배열 과정이 상기 알고리즘 표시 수단(740)에 이미지로 표현될 수 있다. 예컨대, 사용자는 필요한 키들을 순차적으로 입력하여 상기 알고리즘 표시 수단(740)의 화면 영역에 시간적으로 연속되어 실행시키려는 동작 단위들을 직선적으로 배열할 수 있다.

본 발명의 사상에 따른 소프트웨어 교육용 로봇을 이용하여, 통상적인 순서도 상의 알고리즘을 구성하는 각 동작 블록들을 아이콘으로 이미지화하여 알고리즘 작성을 실습하면, 아동에 대한 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 알고리즘 조합 수단(720)은, 시작, 종료, 이동 동작, 단순 수행 작업, 조건 판단에 따른 루프(반복작업), 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. 또한, 상기 알고리즘 조합 수단(720)은, 상기 이미지 블록들을 조립하는 이미지로 상기 알고리즘이 생성되는 과정을 상기 알고리즘 표시 수단(740)에 디스플레이할 수 있다.

구현에 따라, 소프트웨어 교육용 로봇과 함께 사용하도록, 상기 로봇이 놓여져서, 이동 및 작업을 수행하며, 상기 알고리즘에 포함된 특정 작업을 위한 특정 지점의 표시 또는 이동의 목적지가 되는 표시가 구비된 구동 보드가 지원될 수 있다. 이 경우, 상기 소프트웨어 교육용 로봇과 상기 구동 보드는 하나의 소프트웨어 교육 로봇 시스템을 구성할 수 있으며, 상기 구동 보드에 구비된 각 표시는 상기 로봇의 알고리즘에 포함된 특정 작업을 위한 특정 지점 또는 이동의 목적지가 될 수 있다.

구현에 따라, 상기 구동 보드에 구비된 표시들은 RF 태그, NFC 태그, 바코드, QR 코드, 도트 패턴 등으로 제작될 수 있으며, 상기 특정 표시를 확인하기 위해 로봇에 위치 확인 수단으로서, 상기 로봇에 구비된 표시 감지 수단은, RF 리더, NFC 리더, 바코드 리더, QR 코드 리더, 도트 패턴 리더 등으로 제작될 수 있다.

다른 구현에서는, 상기 구동 보드에 구비된 표시들은 인간의 시감으로 인식가능한 2차원 이미지 또는 3차원 이미지이며, 상기 로봇에 구비된 표시 감지 수단은, 상기 2차원 또는 3차원 이미지를 촬영하여, 촬영 이미지에서 표현 형상을 추출하여 인식하는 카메라 모듈(190)을 구비할 수 있다.

여기서, 상기 2차원 이미지는 사용자가 인식할 수 있는 크기의 사진이나 그림이 될 수 있으며, 상기 3차원 이미지는 상기 구동 보드 상에 배치할 수 있는 크기의 3D 프린터로 프린팅한 물체가 될 수 있다.

상기 로봇의 상기 알고리즘 조합 수단(720)은, 상기 구동 보드 상의 표시에 관련된 작업이 포함된 알고리즘을 생성할 수 있다.

예컨대, 상기 알고리즘 조합 수단(720)은 상기 모눈 칸 상에서의 상기 로봇의 이동 동작에 대한 키/아이콘을 제공하고, 사용자는 이를 이용하여 상기 모눈 칸을 따른 이동 동작의 알고리즘을 생성할 수 있다. "모눈 칸 하나를 전진"을 의미하는 키/아이콘을 제공하고, 사용자가 입력한 상기 키의 입력 개수에 따라 전진되는 모눈 칸 개수가 정해질 수 있다.

예컨대, 상기 알고리즘 조합 수단(720)은 상기 구동 보드 상에 표시(로봇에게는 특정 장소로 해석됨)를 확인하는 동작에 대한 키/아이콘을 제공하고, 사용자는 이를 이용하여 소정의 동작을 위한 조건으로 적용할 수 있다. 사용자가 로봇이 상기 구동 보드 상에서 소정의 장소 표시에 도달하기까지 직진한 후 좌회전하라는 내용의 알고리즘을 생성하는 경우, "모눈 칸 하나를 전진"을 의미하는 키, "로봇이 위치한 지점에 상기 표시가 존재하는지 확인"을 의미하는 키, 및 표시가 존재하면 좌회전하고 존재하지 않으면 상기 "모눈 칸 하나를 전진"의 동작 단위를 재실행하라는 "조건에 따른 분기" 키를 이용하여, 알고리즘을 생성할 수 있다.

도 2는 본 발명의 사상에 따른 소프트웨어 교육용 로봇 및 구동 보드를 구비하는 소프트웨어 교육 로봇 시스템을 도시한다.

도시한 소프트웨어 교육 로봇 시스템은, 소정의 동작 알고리즘에 따라 동작하는 로봇(100); 및 상기 로봇이 놓여져서, 이동 및 작업을 수행하며, 상기 알고리즘에 포함된 특정 작업을 위한 특정 지점의 표시 또는 이동의 목적지가 되는 표시가 구비된 구동 보드(400)를 포함할 수 있다.

도시하지는 않았지만, 상기 로봇(100)의 로봇의 외면에는 상기 알고리즘을 생성하는 알고리즘 조합 수단 및 알고리즘 표시 수단이 구비될 수 있다.

여기서, 상기 구동 보드(400)는 도 1a 및 1b에 도시한 본 발명의 사상에 따른 로봇에 대하여 주행 영역이 되는 구동 보드이다.

여기서, 상기 로봇(100)은, 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; 및 상기 저장된 알고리즘을 각 동작 단위로 순차적으로 실행하는 인터프리터를 포함할 수 있다.

상기 로봇용 구동 보드(400) 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.

여기서, 상기 알고리즘 조합 수단은, 상기 구동 보드(400) 상에 상기 로봇의 이동을 가이드 하기 위해 형성된 표시들의 격자 단위로 이동 거리를 지시하는 알고리즘을 생성할 수 있다.

구현에 따라, 아동의 연령에 따라 로봇(100)이 위치하여 프로그래밍 환경이 되는 상기 구동 보드(400)를 다르게 선택할 수 있다. 즉, 사용자(아동) 수준에 따라 구동 보드를 결정함으로써, 구동 보드(400)의 복잡도 및 프로그래밍의 난이도를 부여하는 방식으로, 사용자 수준을 선택할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 소프트웨어 교육용 로봇을 도시한 블록도이다.

도시한 소프트웨어 교육용 로봇(900)은, 로봇 본체(910); 상기 로봇 본체의 위치 또는 방향을 변경시키는 이동 수단(920); 상기 로봇 본체에 부착되어 사용자의 지시에 따른 작업을 수행하는 작업 수단; 시간적 흐름에 따른 상기 이동 수단 또는 작업 수단의 수행 순서들로 이루어진 알고리즘이 저장된 알고리즘 저장부; 상기 알고리즘 저장부에 저장된 알고리즘에 따라 상기 이동 수단 및 작업 수단을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

도시한 소프트웨어 교육용 로봇(900)은 상기 로봇 본체(910)의 외면에 부착된 스마트 기기(예: 스마트 폰, 태블릿)(200) 및 상기 스마트 기기(200)에 설치된 본 발명의 사상에 따른 알고리즘 작성을 수행하는 어플리케이션을 포함할 수 있다.

상기 어플리케이션은 상기 스마트 기기(200)에 대한 사용자의 조작에 따라 상기 알고리즘을 생성하는 알고리즘 조합 수단; 및 상기 생성되는 도중의 알고리즘 또는 기 생성되어 상기 스마트 기기(200)의 저장부에 저장된 알고리즘을 사용자에게 표시하는 알고리즘 표시 수단을 소프트웨어 형태로 구비할 수 있다. 즉, 상기 알고리즘 조합 수단 및 알고리즘 표시 수단은 상기 스마트 기기(200)에 구비된 하드웨어/소프트웨어를 엑세스할 수 있는 소프트웨어 모듈로 구현될 수 있다.

예컨대, 도 1에 도시한 상기 알고리즘 조합 수단을 구성하는 각 키들은 상기 스마트 기기(200)에 구비된 터치스크린상의 소프트웨어 버튼들로 구현될 수 있다.

예컨대, 상기 로봇 본체(910)의 전진 방향 기준 뒷면에는 상기 스마트 기기를 부착하기 위한 홀더(970)가 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 로봇(900)은 상기 스마트 기기와 근거리 무선 통신(Wifi, 지그비, NFC, 블루투스 등)을 수행하기 위한 유선 또는 무선 데이터 통신 모듈을 더 구비할 수 있다. 유선 데이터 통신을 위해 상기 홀더(970)에 데이터 통신을 위한 접촉부를 구비할 수 있다.

상기 스마트 기기용 어플리케이션은, 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 터치 스크린으로 조작할 수 있는 이미지로 표현할 수 있다.

구현에 따라, 상기 어플리케이션은, 상기 스마트 기기(200)의 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.

구현에 따라, 사용자는 알고리즘 화면 영역에 시간적으로 연속되어 실행시키려는 동작 단위들을 직선적으로 배열하되, 아이콘 화면 영역의 각 동작 단위 아이콘을 알고리즘 화면 영역으로 드래그 앤 드롭하여 배열상의 해당 위치에 배치할 수 있다.

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 180 : 알고리즘 저장부
200 : 스마트 폰 400 : 로봇용 구동 보드
720 : 알고리즘 조합 수단 740 : 알고리즘 표시 수단

Claims (12)

1. 로봇 본체;
   상기 로봇 본체의 위치 또는 방향을 변경시키는 이동 수단;
   상기 로봇 본체에 부착되어 사용자의 지시에 따른 작업을 수행하는 작업 수단;
   시간적 흐름에 따른 상기 이동 수단 또는 작업 수단의 수행 순서들로 이루어진 알고리즘이 저장된 알고리즘 저장부;
   상기 알고리즘 저장부에 저장된 알고리즘에 따라 상기 이동 수단 및 작업 수단을 제어하는 제어부;
   상기 로봇 본체의 외면에 배치되며, 사용자의 수동 조작에 따라 상기 알고리즘을 생성하여 상기 알고리즘 저장부에 저장하는 알고리즘 조합 수단; 및
   상기 저장되거나 생성되는 알고리즘을 사용자에게 표시하는 알고리즘 표시 수단
   을 포함하는 소프트웨어 교육용 로봇.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
   상기 저장된 알고리즘을 각 동작 단위로 순차적으로 실행하는 인터프리터를 포함하는 소프트웨어 교육용 로봇.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 알고리즘 조합 수단은,
   물리적인 키 형태의, 기능키, 커서 이동을 위한 방향키, 알고리즘 상 동작 단위를 입력하기 위한 동작 단위키를 포함하는 소프트웨어 교육용 로봇.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 기능키는, 사용자의 동작 단위 입력 완료 및/또는 각 동작 단위을 세부 설정의 완료를 지시하는 확인키 및 이전 입력을 취소하는 취소키를 포함하는 소프트웨어 교육용 로봇.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 방향키는, 상기 동작 단위키로 선택된 각 동작 단위 및 알고리즘 상 위치 지정을 위한 커서를 상하좌우로 움직이기 위한 화살표키들을 포함하는 소프트웨어 교육용 로봇.
   
6. 제3항에 있어서,
   빈번히 사용되는 키들은 별도의 개별 키를 할당하고, 사용 빈도가 낮은 키들은 상기 기능키 및 방향키 조작에 의해 선택되는 소프트웨어 교육용 로봇.
   
7. 제3항에 있어서,
   상기 각 키는, 다른 키들과 시각적으로 구별되도록 고유 이미지가 할당되는 소프트웨어 교육용 로봇.
   
8. 제1항에 있어서,
   로봇이 이동하는 지역의 표시를 인식하기 위하여 영상을 촬영하는 카메라 모듈을 더 포함하는 소프트웨어 교육용 로봇.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 알고리즘 조합 수단 및 상기 알고리즘 표시 수단은 상기 스마트 기기이며,
   상기 로봇 본체에는 상기 스마트 기기를 부착하기 위한 홀더가 구비되며,
   상기 스마트 기기와 근거리 무선 통신을 수행하기 위한 무선 데이터 통신 모듈을 더 포함하는 소프트웨어 교육용 로봇.
   
10. 로봇 본체;
    상기 로봇 본체의 위치 또는 방향을 변경시키는 이동 수단;
    상기 로봇 본체에 부착되어 사용자의 지시에 따른 작업을 수행하는 작업 수단;
    시간적 흐름에 따른 상기 이동 수단 또는 작업 수단의 수행 순서들로 이루어진 알고리즘이 저장된 알고리즘 저장부;
    상기 알고리즘 저장부에 저장된 알고리즘에 따라 상기 이동 수단 및 작업 수단을 제어하는 제어부;
    상기 로봇 본체의 외면에 부착되며, 사용자의 수동 조작에 따라 상기 알고리즘을 생성하여 상기 알고리즘 저장부에 저장하는 알고리즘 조합 수단; 및
    상기 저장되거나 생성되는 알고리즘을 사용자에게 표시하는 알고리즘 표시 수단을 포함하는 소프트웨어 교육용 로봇과,
    상기 로봇이 놓여져서, 이동 및 작업을 수행하며, 상기 알고리즘에 포함된 특정 작업을 위한 특정 지점의 표시 또는 이동의 목적지가 되는 표시가 구비된 구동 보드
    를 구비하는 소프트웨어 교육 로봇 시스템.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 구동 보드에 구비된 표시들은 RF 태그, NFC 태그, 바코드, QR 코드, 도트 패턴 중 하나 이상을 구비하며,
    상기 로봇에 구비된 표시 감지 수단은, RF 리더, NFC 리더, 바코드 리더, QR 코드 리더, 도트 패턴 리더 중 하나 이상을 구비하는 소프트웨어 교육 로봇 시스템.
    
12. 제10항에 있어서,
    상기 구동 보드에 구비된 표시들은 인간의 시감으로 인식가능한 2차원 또는 3차원 이미지이며,
    상기 로봇에 구비된 표시 감지 수단은, 상기 2차원 또는 3차원 이미지를 촬영하여 그 형상을 인식하는 카메라 모듈을 구비하는 소프트웨어 교육 로봇 시스템.

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