KR20190043755A - 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 장치 및 이를 이용한 코딩 교육방법 - Google Patents

로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 장치 및 이를 이용한 코딩 교육방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 장치 및 이를 이용한 코딩 교육방법에 관한 것으로 로봇의 서로 다른 이동방향을 표시하는 복수의 이동카드를 포함하는 경로카드 부재, 복수의 이동카드를 각각 구분하여 인식하고, 인식된 이동카드 종류에 따라 이동할 수 있는 코딩 로봇본체를 포함하며, 상기 코딩 로봇본체는 인식된 상기 이동카드의 순서에 따라 상기 이동카드에 표시된 이동방향으로 순차적으로 이동함으로써 입력 대상에 따른 출력 변화를 통해 코딩의 기초를 유치원 또는 초등학교 저학년의 아동이 쉽게 이해할 수 있고, 유치원 또는 초등학교 저학년의 아동이 관심을 끌 수 있는 코딩펫 로봇본체의 이동 경로를 카드 코딩을 이용하여 변경함으로써 유치원 또는 초등학교 저학년의 아동이 코딩 학습에 대한 접근성을 향상시키고, 학습효과를 향상시킨다.

Description

로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 장치 및 이를 이용한 코딩 교육방법{CODING EDUCATION APPARATUS USING CARD CODING OF ROBOT AND CODING EDUCATION METHOD USING THE SAME}
본 발명은 코딩 교육 장치 및 이를 이용한 코딩 교육방법에 관한 것으로 더 상세하게는 코딩 로봇본체에 입력되는 카드코딩에 따른 코팅 로봇본체의 이동경로를 설정하여 코딩의 기초를 유치원 또는 초등학교 저학년의 아동이 쉽게 이해할 수 있도록 한 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 장치 및 이를 이용한 코딩 교육방법에 관한 발명이다.
일반적으로 코딩은 컴퓨터 프로그래밍 즉, 주어진 명령을 컴퓨터가 이해할 수 있는 언어로 입력하는 것을 의미하는 것으로, C언어, 자바, 파이선 등의 컴퓨터 언어로 프로그램을 만드는 것을 말한다.
코딩 교육은 논리력, 창의력 문제 해결력을 키울 수 있어 근래에 들어 중요성이 크게 증가하고 있다.
그리고, 코딩은 인공지능, 사물인터넷, 지능형 로봇, 빅 데이터 분석 및 활용 등 4차 산업혁명시대를 대변하는 것들이 ICT(정보통신기술)을 바탕으로 한 소프트웨어를 통해 구현되기 때문에 그 중요성이 더 증가하고 있다.
코딩 교육은 퍼즐이나 블록 맞추기 등의 게임 방식으로 유치원 또는 초등학교 학생들을 대상으로 기초적인 프로그램의 원리를 이해할 수 있도록 접근되고 있다.
그러나, 퍼즐이나 블록 맞추기 등의 게임 방식은 입력과 입력에 따른 프로그램의 변화를 정확하게 표현할 수 없어 코딩의 원리를 교육하는데 한계가 있었다.
또한, 퍼즐이나 블록 맞추기 등의 게임 방식은 유치원 또는 초등학교 저학년이 쉽고 간편하게 접근하는데 어려움이 있어 코딩에 대한 기초를 쉽게 이해시키는데 있어 어려움이 있었다.
국내특허등록 제1683022호 '코딩 학습용 교구'(2016년 11월 30일 등록)
본 발명의 목적은 코딩 로봇본체에 입력되는 입력대상에 따른 코팅 로봇본체의 감정변화를 표시하여 코딩의 기초를 유치원 또는 초등학교 저학년의 아동이 쉽게 이해할 수 있도록 한 로봇의 감정변화를 이용한 코딩 교육 장치 및 이를 이용한 코딩 교육방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 로봇의 서로 다른 이동방향을 표시하는 복수의 이동카드를 포함하는 경로카드 부재, 복수의 이동카드를 각각 구분하여 인식하고, 인식된 이동카드 종류에 따라 이동할 수 있는 코딩 로봇본체를 포함하며, 상기 코딩 로봇본체는 인식된 상기 이동카드의 순서에 따라 상기 이동카드에 표시된 이동방향으로 순차적으로 이동하는 것을 특징으로 하는 로봇의 감정변화를 이용한 코딩 교육 장치를 제공한다.
이 때, 상기 경로카드부재는 상기 코딩 로봇본체의 선단부 측을 기준으로 상기 코딩 로봇본체를 전진 방향으로 기설정된 단위 거리만큼 전진이동시키는 전진 이동카드, 상기 코딩 로봇본체의 선단부 측을 기준으로 상기 코딩 로봇본체를 오른쪽으로 90°로 회전시키는 우회전 카드, 상기 코딩 로봇본체의 선단부 측을 기준으로 상기 코딩 로봇본체를 왼쪽으로 90°로 회전시키는 좌회전 카드, 상기 코딩 로봇본체의 선단부 측을 기준으로 상기 코딩 로봇본체를 180°로 회전시키는 유턴카드를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 코딩 로봇본체는 복수의 이동카드를 각각 서로 구분되게 인식할 수 있는 카드 인식부, 상기 이동카드를 통해 인식된 이동경로를 통해 이동할 수 있도록 하는 로봇 주행부, 상기 카드 인식부로부터 인식된 이동카드의 경로 정보를 저장하고 저장된 경로 정보를 따라 상기 로봇 주행부의 작동을 제어하는 작동 제어부, 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함할 수 있다.
이 때, 복수의 이동카드는 서로 구분될 수 있게 서로 각각 다른 색상으로 표시되고, 상기 카드 인식부는 이동카드의 색상을 감지하여 각 색상을 구분하여 인식할 수 있다.
이 때, 상기 코딩 로봇본체는 상기 이동카드의 인식이 완료되었는지를 확인할 수 있도록 하는 출력부를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 출력부는 상기 이동카드에 따라 서로 다른 색깔을 빛을 발광하는 램프부 또는 상기 이동카드에 따라 서로 다른 음성을 출력하는 스피커부를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 작동 제어부는 상기 카드 인식부로 해당 이동카드의 인식이 완료되면 해당 이동카드와 동일한 색상의 빛을 상기 램프부로 발광시킬 수 있다.
이 때, 본 발명은 상기 코딩 로봇본체의 이동경로가 표시된 로봇 이동용 보드판부재를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 로봇 이동용 보드판부재는 복수의 이동칸이 격자형태로 배열되고, 상기 로봇 이동용 보드판부재의 각 이동칸에는 서로 다른 목표 지점을 표시하는 지점 표시부가 구비될 수 있다.
이 때, 본 발명은 상기 로봇 이동용 보드판부재의 상기 이동칸에 올려져 해당 이동칸에 대한 이동을 제한하는 방해물 카드부재를 더 포함할 수 있다.
이 때, 본 발명은 상기 코딩 로봇본체가 도착해야하는 도착 목표 지점을 지정하는 복수의 미션 카드부재를 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 미션 카드부재는 상기 코딩 로봇본체가 도착해야하는 도착 목표 지점과 출발지점에서 도착 목표 지점 사이로 가는 중 통과해야하는 통과 목표 지점이 함께 표시될 수 있다.
이 때, 상기 경로 카드부재는 복수의 이동카드를 조합한 조합 이동 경로를 미리 저장하도록 하는 함수 카드를 더 포함하며, 상기 작동 제어부는 함수 카드를 이용하여 조합 이동 경로를 미리 저장할 수 있도록 하는 조합 경로 저장모드와 조합 경로 저장모드에 저장된 조합 이동 경로를 삭제할 수 있는 조합 경로 삭제모드를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 코딩 로봇본체에는 모드 전환 스위치부가 구비되어 상기 함수 카드를 이용하여 복수의 이동카드를 조합한 조합 이동 경로를 미리 저장하는 조합 경로 저장모드와 조합 경로 삭제모드를 수행할 수 있다.
이 때, 상기 코딩 로봇본체는 상기 이동카드의 인식이 완료되었는지를 확인할 수 있도록 하는 출력부를 더 포함하며, 상기 출력부는 램프부 또는 스피커부로 조합 경로 저장모드와 조합 경로 삭제모드로 전환된 것을 확인할 수 있도록 빛을 발광하거나 음성을 출력할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 서로 다른 이동방향을 표시하는 복수의 이동카드를 순차적으로 코딩 로봇본체가 인식하여 코딩 로봇본체의 이동 경로를 설정하는 이동 경로 설정단계, 상기 이동카드로 인식된 이동방향의 순서로 설정된 이동 경로를 따라 코딩 로봇본체가 순차적으로 이동하는 로봇 이동단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 방법을 제공한다.
이 때, 상기 이동 경로 설정단계는 서로 다른 이동방향을 표시하는 복수의 이동카드를 각각 색상으로 구분하여 인식할 수 있다.
이 때, 상기 이동 경로 설정단계는 상기 코딩 로봇본체의 선단부 측을 기준으로 상기 코딩 로봇본체를 전진 방향으로 기설정된 단위 거리만큼 전진이동시키는 전진 이동카드, 상기 코딩 로봇본체의 선단부 측을 기준으로 상기 코딩 로봇본체를 오른쪽으로 90°로 회전시키는 우회전 카드, 상기 코딩 로봇본체의 선단부 측을 기준으로 상기 코딩 로봇본체를 왼쪽으로 90°로 회전시키는 좌회전 카드, 상기 코딩 로봇본체의 선단부 측을 기준으로 상기 코딩 로봇본체를 180°로 회전시키는 유턴카드 중 복수의 카드가 순차적으로 인식될 수 있다.
이 때, 상기 이동 경로 설정단계 이전에 서로 다른 이동방향을 표시하는 복수의 이동카드를 순차적으로 코딩 로봇본체가 인식하여 함수 카드에 조합 이동 경로를 저장하는 조합 경로 설정단계를 더 포함하고, 상기 이동 경로 설정단계는 복수의 이동카드와 상기 함수 카드로 상기 코딩 로봇본체의 이동 경로를 설정할 수 있다.
이 때, 상기 조합 경로 설정단계는 상기 코딩 로봇본체의 선단부 측을 기준으로 상기 코딩 로봇본체를 전진 방향으로 기설정된 단위 거리만큼 전진이동시키는 전진 이동카드, 상기 코딩 로봇본체의 선단부 측을 기준으로 상기 코딩 로봇본체를 오른쪽으로 90°로 회전시키는 우회전 카드, 상기 코딩 로봇본체의 선단부 측을 기준으로 상기 코딩 로봇본체를 왼쪽으로 90°로 회전시키는 좌회전 카드, 상기 코딩 로봇본체의 선단부 측을 기준으로 상기 코딩 로봇본체를 180°로 회전시키는 유턴카드 중 복수의 카드가 순차적으로 인식됨으로써 기설정된 조합 이동 경로를 함수 카드에 저장되도록 할 수 있다.
본 발명은 입력 대상에 따른 출력 변화를 통해 코딩의 기초를 유치원 또는 초등학교 저학년의 아동이 쉽게 이해할 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명은 사용자인 유치원 또는 초등학교 저학년의 아동이 관심을 끌 수 있는 코딩펫 로봇본체의 이동 경로를 카드 코딩을 이용하여 변경함으로써 유치원 또는 초등학교 저학년의 아동이 코딩 학습에 대한 접근성을 향상시키고, 학습효과를 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 장치의 일 실시예를 도시한 평면도.
도 2는 본 발명에 따른 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 장치에서 코딩 로봇봇본체의 저면도.
도 3은 본 발명에 따른 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 장치에서 코딩 로봇봇본체의 일 실시예를 도시한 블럭도.
도 4는 본 발명에 따른 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 장치의 다른 실시예를 도시한 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 장치의 또 다른 실시예를 도시한 평면도.
도 6은 본 발명에 따른 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 방법의 일 실시예를 도시한 전체 순서도.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 장치의 일 실시예를 도시한 평면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 장치에서 코딩 로봇봇본체의 저면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 장치에서 코딩 로봇봇본체의 일 실시예를 도시한 블럭도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하여 본 발명에 따른 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 장치의 일 실시예를 하기에서 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 장치의 일 실시예는 로봇의 서로 다른 이동방향을 표시하는 복수의 이동카드를 포함하는 경로카드 부재(100)를 포함한다.
복수의 이동카드는 코딩 로봇본체(200)에 의해 인식되고, 코딩 로봇본체(200)는 복수의 이동카드를 각각 구분하여 인식하고, 인식된 이동카드 종류에 따라 이동할 수 있다.
경로카드 부재(100)는 코딩 로봇본체(200)의 이동방향을 표시하는 복수의 이동카드를 포함하고, 복수의 이동카드는 서로 구분될 수 있게 서로 각각 다른 색상으로 표시되는 것을 일 예로 한다.
경로카드 부재(100)는 코딩 로봇본체(200)의 선단부 측을 기준으로 코딩 로봇본체(200)를 전진 방향으로 기설정된 단위 거리만큼 전진이동시키는 전진 이동카드(110), 코딩 로봇본체(200)의 선단부 측을 기준으로 코딩 로봇본체(200)를 오른쪽으로 90°로 회전시키는 우회전 카드(120), 코딩 로봇본체(200)의 선단부 측을 기준으로 코딩 로봇본체(200)를 왼쪽으로 90°로 회전시키는 좌회전 카드(130), 코딩 로봇본체(200)의 선단부 측을 기준으로 코딩 로봇본체(200)를 180°로 회전시키는 유턴카드를 포함한다.
또한, 전진 이동카드(110)는 녹색, 우회전 카드(120)는 파란색, 좌회전 카드(130)는 노란색, 유턴 카드(140)는 빨간색인 것을 일 예로 한다.
본 발명에 따른 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 장치의 일 실시예는 이동경로가 표시된 로봇 이동용 보드판부재(300)를 더 포함할 수 있다.
로봇 이동용 보드판부재(300)는 복수의 이동칸(310)이 격자형태로 배열된 형태로 형성된 것을 일 예로 한다. 더 상세하게 로봇 이동용 보드판부재(300)는 사각 형상의 이동칸(310)이 복수의 열과 복수의 행으로 구비되어 격자형태로 배열되는 이동경로로 표시되는 것을 일 예로 한다.
로봇 이동용 보드판부재(300)는 다수의 이동칸(310) 중 어느 하나가 출발 지점 표시(311)로 지정되고, 다른 하나를 도착 지점으로 지정할 수 있고, 출발 지점 표시(311)과 도착 지점을 다양하게 설정할 수 있다.
코딩 로봇본체(200)는 복수의 이동카드를 순서대로 입력받고, 입력된 이동카드의 순서에 따라 이동하여 출발 지점 표시(311)에서 도착 지점까지 이동될 수 있다.
코딩 로봇본체(200)는 복수의 이동카드를 각각 서로 구분되게 인식할 수 있는 카드 인식부(210), 이동카드를 통해 인식된 이동경로를 통해 이동할 수 있도록 하는 로봇 주행부(250), 카드 인식부(210)로부터 인식된 이동카드의 경로 정보를 저장하고 저장된 경로 정보를 따라 로봇 주행부(250)의 작동을 제어하는 작동 제어부(230), 전원을 공급하는 전원 공급부(240)를 포함한다.
카드 인식부(210)는 이동카드의 색상을 감지하여 각 색상을 구분하여 인식하는 색상 인식부인 것을 일 예로 하고, 이동카드의 색상에 따라 이동카드의 종류 즉, 전진 이동카드(110), 우회전 카드(120), 좌회전 카드(130), 유턴 카드(140) 중 어느 하나를 인식하게 된다.
로봇 주행부(250)는 코딩 로봇본체(200)의 하부면에 돌출되는 주행바퀴(251)와 주행바퀴(251)를 회전시키는 모터를 포함하고, 작동 제어부(230)는 코딩 로봇본체(200)가 이동카드를 통해 인식된 이동경로를 통해 주행할 수 있도록 로봇 주행부(250)의 작동을 제어한다.
작동 제어부(230)는 전진 이동카드(110)의 1회 인식당 코딩 로봇본체(200)를 전진 방향으로 기설정된 단위 거리만큼 전진이동시키도록 로봇 주행부(250)의 작동을 제어한다.
단위 거리는 하나의 이동칸(310)을 이동할 수 있는 거리임을 일 예로 하고, 전진 이동카드(110)가 3회 카드 인식부(210)로 연속해서 인식되는 경우 3개의 이동칸(310)을 코딩 로봇본체(200)가 전진하여 이동하는 것을 일 예로 한다.
작동 제어부(230)는 우회전 카드(120)의 1회 인식당 코딩 로봇본체(200)를 전진 방향을 기준으로 오른쪽으로 90°로 회전시키도록 로봇 주행부(250)의 작동을 제어한다.
또한, 작동 제어부(230)는 좌회전 카드(130)의 1회 인식당 코딩 로봇본체(200)를 전진 방향을 기준으로 왼쪽으로 90°로 회전시키도록 로봇 주행부(250)의 작동을 제어한다.
또한, 작동 제어부(230)는 유턴 카드(140)의 1회 인식당 코딩 로봇본체(200)를 전진 방향을 기준으로 180°로 회전시키도록 로봇 주행부(250)의 작동을 제어한다.
카드 인식부(210)는 출발 지점 표시(311)와 도착 지점 사이의 이동 경로에 맞게 복수의 이동카드를 인식한다.
전원 공급부(240)는 코딩 로봇본체(200)의 작동을 온오프시키는 온오프 스위치를 구비한다.
전원 공급부(240)는 내부에 전력을 충전할 수 있는 충전지를 포함하고, 충전지를 충전하여 카드 인식부(210), 출력부(220), 작동 제어부(230)로 전원을 공급하는 것을 일 예로 한다.
코딩 로봇본체(200)는 햄스터 모양, 강아지 모양, 고양이 모양 등 애완동물의 형상을 가지는 하우징을 포함하여 교육 대상 즉, 사용자인 유아 또는 아동이 흥미를 가질 수 있도록 하고, 사용자인 유아 또는 아동이 코딩 로봇본체(200)의 이동과 동작에 몰입하고, 코딩 로봇본체(200)의 이동과 동작을 쉽게 이해하고 받아들일 수 있도록 한다.
또한, 코딩 로봇본체(200)는 이동카드의 인식이 완료되었는지를 확인할 수 있도록 하는 출력부(220)를 더 포함할 수 있다.
출력부(220)는 색상 또는 음성을 출력하여 이동카드의 인식이 완료되었는지를 사용자 즉, 교육대상자인 유치원 또는 초등학교 저학년의 아동이 확인할 수 있도록 하는 것을 일 예로 한다.
출력부(220)는 이동카드에 따라 서로 다른 색깔을 빛을 발광하는 램프부를 포함할 수 있다. 또한, 출력부(220)는 이동카드에 따라 서로 다른 음성을 출력하는 스피커부를 더 포함할 수 있다.
작동 제어부(230)는 카드 인식부(210)로 해당 이동카드의 인식이 완료되면 해당 이동카드와 동일한 색상의 빛을 램프부로 발광시킴으로써 해당 이동카드의 인식이 완료되었음을 확인할 수 있도록 한다.
일 예로, 녹색인 전진 이동카드(110)가 카드 인식부(210)로 인식되는 경우 램프부는 녹색 빛을 발광하고, 파란색인 우회전 카드(120)가 카드 인식부(210)로 인식되는 경우 램프부는 파란색 빛을 발광하고, 노란색인 좌회전 카드(130)가 카드 인식부(210)로 인식되는 경우 램프부는 노란색 빛을 발광하고, 빨간색인 유턴 카드(140)가 카드 인식부(210)로 인식되는 경우 램프부는 빨간색 빛을 발광하는 것을 일 예로 한다.
또한, 전진 이동카드(110)가 카드 인식부(210)로 인식되는 경우 스피커부는 '전진'의 음성을 출력하고, 우회전 카드(120)가 카드 인식부(210)로 인식되는 경우 스피커부는 '우회전'의 음성을 출력하고, 좌회전 카드(130)가 카드 인식부(210)로 인식되는 경우 스피커부는 '좌회전'의 음성을 출력하고, 유턴 카드(140)가 카드 인식부(210)로 인식되는 경우 스피커부는 '유턴'의 음성을 출력할 수 있다.
색상을 인식하는 것은 공지의 기술로 더 상세한 설명을 생략함을 밝혀두고, 이외에도 모양, 형상, 코드 등의 다양한 공지의 인식 기술을 이용하여 서로 다른 종류의 이동카드를 인식할 수 있도록 변형 실시될 수 있음을 밝혀둔다.
일 예로 로봇 이동용 보드판부재(300)의 일면에 가로 방향으로 4열, 세로방향으로 3행의 총 12개(4열×3행)의 이동칸(310)이 구비되고, 출발 지점 표시(311)가 (1,1)이고, 도착 지점이 (4, 3)인 경우 카드 인식부(210)는 기설정된 이동 경로에 맞게 복수의 이동카드를 인식하고, 작동 제어부(230)는 복수의 이동카드가 인식된 순서로 각 이동카드가 정한 경로로 코딩 로봇본체(200)가 이동될 수 있도록 로봇 주행부(250)의 작동을 제어한다.
기설정된 이동 경로는 사용자에 의해 출발 지점 표시(311)에서 도착 지점으로 이동할 수 있는 다양한 이동 경로로 변형 실시될 수 있는 것이고, 일 예로 카드 인식부(210)는 전진 카드 3회, 우회전 카드(120) 1회, 전진 카드 4회를 순서대로 인식하여 복수의 이동카드를 작동 제어부(230)로 입력한다.
그리고, 작동 제어부(230)는 코딩 로봇본체(200)가 출발 지점 표시(311)에서 세로 방향으로 3개의 이동칸(310)을 이동한 후 우회전되고, 우회전한 상태에서 가로 방향으로 4개의 이동칸(310)을 이동하여 간단하게 도착 지점에 도착될 수 있도록 로봇 주행부(250)의 작동을 제어한다.
로봇 이동용 보드판부재(300)의 각 이동칸(310)에는 서로 다른 목표 지점을 표시하는 지점 표시부가 구비된다. 지점 표시부는 출발 지점 표시(311), 병원 표시(312), 분수대 표시(313),집 표시(314), 놀이터 표시(315), 도로 표시(316), 학교 표시(317), 숲길 표시(318), 제1캐릭터 표시(319), 경찰서 표시(320), 빵집 표시(321), 제2캐릭터 표시(322)를 포함하며, 이외에도 시장 표시, 마트 표시 등 동네 주변에서 들를 수 있는 다양한 목표 지점을 설정하여 표시할 수 있음을 밝혀둔다.
그리고, 본 발명에 따른 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 장치는 코딩 로봇본체(200)가 도착해야하는 도착 목표 지점을 지정하는 복수의 미션카드부재(400)를 더 포함할 수 있다.
미션카드부재(400)는 코딩 로봇본체(200)가 도착해야하는 도착 목표 지점과 출발지점에서 도착 목표 지점 사이로 가는 중 통과해야하는 통과 목표 지점이 함께 표시되는 것을 일 예로 한다. 미션카드부재(400)는 복수의 통과 목표 지점이 함께 표시될 수도 있음을 밝혀둔다.
미션카드부재(400)에 따라 카드 인식부(210)는 지정된 출발 지점 표시(311)에서 도착 목표 지점까지 코딩 로봇본체(200)가 이동하는 중에 통과 목표 지점을 통과할 수 있도록 복수의 이동카드를 인식하고, 작동 제어부(230)를 복수의 이동카드로 인식되는 이동 경로를 따라 코딩 로봇본체(200)가 이동될 수 있도록 로봇 주행부(250)의 작동을 제어한다.
일 예로 로봇 이동용 보드판부재(300)는 일면에 가로 방향으로 4열, 세로방향으로 3행의 총 12개(4열×3행)의 이동칸(310)이 구비될 때 출발 지점 표시(311)가 (1,1)이고, 병원 표시(312)가 (1,2)이고, 분수대 표시(313)가 (1,3), 집 표시(314)가 (1,4), 놀이터(2,1), 도로 표시(316)가 (2,2), 학교 표시(317)가 (2,3) 숲길 표시(318)가 (2, 4), 제1캐릭터 표시(319)가 (3,1), 경찰서 표시(320)가 (3,2), 빵집 표시(321)가 (3, 3), 제2캐릭터 표시(322)가 (3,4)로 구비될 수 있다.
출발 지점 표시(311)에서 코딩 로봇본체(200)는 세로방향의 제1출발 위치(311a), 가로 방향의 제2출발 위치(311b)로 위치될 수 있다.
코딩 로봇본체(200)의 제1출발 위치(311a)와 제2출발 위치(311b)에 따라 코딩 로봇본체(200)의 이동 경로가 변화될 수 있다.
미션카드부재(400)는 코딩 로봇본체(200)의 출발 위치도 지정할 수 있다. 즉, 미션카드부재(400)는 코딩 로봇본체(200)의 출발 위치, 도착 목표 지점, 통과 목표 지점을 표시할 수 있고, 카드 인식부(210)는 미션카드부재(400)의 출발 위치, 도착 목표 지점, 통과 목표 지점에 따라 복수의 이동카드를 인식하여 복수의 이동카드로 인식되는 이동 경로를 따라 코딩 로봇본체(200)가 이동될 수 있도록 한다.
즉, 일 예로 미션카드부재(400)는 코딩 로봇본체(200)의 출발 위치로 제1출발 위치(311a)를 지정하고, 도착 목표 지점으로 빵집(3,3), 1차 통과 목표 지점으로 학교(2,3), 2차 통과 목표 지점으로 분수대(1,3)를 지정할 수 있다.
이 때 코딩 로봇본체(200)의 이동 경로는 출발 지점 표시(311)에서 출발하여 1차 통과 목표 지점인 학교와 2차 통과 목표 지점인 분수를 순차적으로 통과한 후 도착 목표 지점인 빵집으로 도착해야 한다.
이에 카드 인식부(210)는 전진 이동카드(110) 1회 인식, 우회전 카드(120) 1회 인식, 전진 이동카드(110) 2회 인식, 우회전 카드(120) 1회 인식, 유턴 카드(140) 1회 인식, 전진 이동카드(110) 2회 인식하여 코딩 로봇본체(200)의 이동 경로를 작동 제어부(230)에서 저장될 수 있게 한다.
그리고, 작동 제어부(230)는 로봇 주행부(250)의 작동을 제어하여 로봇 본체부가 출발 지점 표시(311)에서 제1출발 위치(311a)에서 직진하여 1칸 이동 후 우회전하고, 우회전한 후 2칸 직진 이동하여 1차 통과 목표 지점인 학교에 도착하도록 한 후 다시 우회전한 후 1칸 직진 이동하고 분수대에 도착한 후 유턴하여 2칸 직진 이동함으로써 최종 목표 지점인 빵집에 도착되도록 할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 장치의 다른 실시예를 도시한 평면도이고, 도 4를 참고하면 본 발명에 따른 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 장치의 다른 실시예는 로봇 이동용 보드판부재(300)의 이동칸(310)에 올려져 해당 이동칸(310)에 대한 이동을 제한하는 방해물 카드부재(500)를 더 포함할 수 있다.
방해물 카드부재(500)는 로봇 이동용 보드판부재(300)의 이동칸(310)에 올려져 해당 이동칸(310)이 코딩 로봇본체(200)가 이동될 수 없는 칸으로 형성한다.
방해물 카드부재(500)는 이동칸(310)에 올려져 코딩 로봇본체(200)의 이동경로를 더 다양하게 설정할 수 있도록 한다.
즉, 코딩 로봇본체(200)는 방해물 카드부재(500)가 올려진 이동칸(310)을 피해서 이동해야 하므로 방해물 카드부재(500)가 올려지는 위치에 따라 출발 지점 표시(311)에서 도착 지점으로 이동되는 다양한 이동 경로로 설정될 수 있다.
방해물 카드부재(500)는 복수로 구비되고, 로봇 이동용 보드판부재(300)의 복수의 이동칸(310)에 올려져 코딩 로봇본체(200)의 이동경로를 더욱 더 다양하게 설정할 수 있도록 한다.
도 5는 본 발명에 따른 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 장치의 또 다른 실시예를 도시한 평면도이고, 도 2 및 도 5를 참고하면 본 발명에 따른 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 장치의 또 다른 실시예에서 경로 카드부재는 복수의 이동카드를 조합한 조합 이동 경로를 미리 저장하도록 하는 함수 카드(150)를 더 포함할 수 있다.
함수 카드(150)는 복수의 이동카드가 카드 인식부(210)를 통해 인식되어 이동 경로가 설정될 때 이동카드의 갯수를 줄이는 역할을 하며, 보라색인 것을 일 예로 하고, 다른 이동카드들과 구분될 수 있는 다른 색상으로도 가능함을 밝혀둔다.
작동 제어부(230)는 함수 카드(150)를 이용하여 조합 이동 경로를 미리 저장할 수 있도록 하는 조합 경로 저장모드와 조합 경로 저장모드에 저장된 조합 이동 경로를 삭제할 수 있는 조합 경로 삭제모드를 포함한다.
또한, 코딩 로봇본체(200)에는 모드 전환 스위치부(260)가 구비되어 함수 카드(150)를 이용하여 복수의 이동카드를 조합한 조합 이동 경로를 미리 저장하는 조합 경로 저장모드와 조합 경로 삭제모드를 수행할 수 있게 된다.
모드 전환 스위치부(260)는 코딩 로봇본체(200)의 하부면에 구비되어 사용자가 코딩 로봇본체(200)의 등을 누름으로써 모드 전환 스위치부(260)가 코딩 로봇본체(200)와 바닥 사이에서 눌려 조합 경로 저장모드 또는 조합 경로 삭제모드를 수행할 수 있도록 한다.
출력부(220)는 램프부 또는 스피커부로 조합 경로 저장모드와 조합 경로 삭제모드로 전환된 것을 확인할 수 있도록 빛을 발광하거나 음성을 출력한다.
일 예로 출력부(220)는 램프부로 흰색빛을 발광함으로써 조합 경로 저장모드로의 전환을 표시하고, 램프부로 빨간색빛을 발광함으로써 조합 경로 삭제 모드로 이전 저장된 조합 이동 경로가 삭제되었음을 표시한다.
모드 전환 스위치부(260)가 기설정된 횟수로 눌려지면 조합 경로 저장모드 또는 조합 경로 삭제모드로 전환되며, 출력부(220)인 램프부에서 흰색빛을 발광하여 조합 경로 저장모드로 전환된 것을 표시하고, 램프부에서 빨간색빛을 발광하여 조합 경로 삭제 모드로 이전 저장된 조합 이동 경로가 삭제되었음을 표시한다.
조합 경로 삭제모드는 조합 경로 저장모드로 조합 이동 경로가 기저장되어 있는 상태에서 모드 전환 스위치부(260)가 기설정된 시간 이상 기설정된 횟수로 눌려지면 저장된 조합 이동 경로를 삭제하게 되고, 이 때 램프부에서 빨간색빛을 발광하여 조합 경로 삭제 모드로 이전 저장된 조합 이동 경로가 삭제되었음을 표시한다.
일 예로 모드 전환 스위치부(260)가 2회 눌려 지면 조합 경로 저장모드로 전환되고, 복수의 이동카드를 조합하여 카드 인식부(210)로 인식시킴으로써 조합 이동 경로를 저장하고, 조합 이동 경로의 저장이 완료되면 모드 전환 스위치부(260)를 1회 눌러 조합 경로 저장모드를 종료한다.
즉, 일 예로, 코딩 로봇본체(200)의 등이 두번 눌러짐으로써 램프부에서 흰색빛을 발광하면서 조합 경로 저장모드로 전환되고, 카드 인식부(210)를 통해 전진 카드 1회, 우회전 카드(120) 1회, 전진 카드 1회를 인식시킨 후 코딩 로봇본체(200)의 등이 한번 물러짐으로써 작동 제어부(230)는 조합 이동 경로를 저장한다.
추후 카드 인식부(210)로 함수 카드(150)를 인식시키게 되면 전진 카드 1회, 우회전 카드(120) 1회, 전진 카드 1회를 인식시키는 것과 동일한 경로를 작동 제어부(230)로 저장하게 되고, 함수 카드(150)와 다른 이동카드들을 조합함으로써 코딩 로봇본체(200)의 이동을 더 간편하게 설정할 수 있는 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 방법의 일 실시예를 도시한 전체 순서도로써, 본 발명에 따른 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 방법은 서로 다른 이동방향을 표시하는 복수의 이동카드를 순차적으로 코딩 로봇본체(200)가 인식하여 코딩 로봇본체(200)의 이동 경로를 설정하는 이동 경로 설정단계(S200), 이동카드로 인식된 이동방향의 순서로 설정된 이동 경로를 따라 코딩 로봇본체(200)가 순차적으로 이동하는 로봇 이동단계(S300)를 포함한다.
이동 경로 설정단계(S200)는 서로 다른 이동방향을 표시하는 복수의 이동카드를 각각 색상으로 구분하여 인식하는 것을 일 예로 한다.
이동 경로 설정단계(S200)는 코딩 로봇본체(200)의 선단부 측을 기준으로 코딩 로봇본체(200)를 전진 방향으로 기설정된 단위 거리만큼 전진이동시키는 전진 이동카드(110), 코딩 로봇본체(200)의 선단부 측을 기준으로 코딩 로봇본체(200)를 오른쪽으로 90°로 회전시키는 우회전 카드(120), 코딩 로봇본체(200)의 선단부 측을 기준으로 코딩 로봇본체(200)를 왼쪽으로 90°로 회전시키는 좌회전 카드(130), 코딩 로봇본체(200)의 선단부 측을 기준으로 코딩 로봇본체(200)를 180°로 회전시키는 유턴카드 중 복수의 카드가 순차적으로 인식되는 것을 일 예로 한다.
또한, 전진 이동카드(110)는 녹색, 우회전 카드(120)는 파란색, 좌회전 카드(130)는 노란색, 유턴 카드(140)는 빨간색인 것을 일 예로 한다.
한편, 본 발명에 따른 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 방법의 일 실시예는 이동 경로 설정단계 이전에 서로 다른 이동방향을 표시하는 복수의 이동카드를 순차적으로 코딩 로봇본체(200)가 인식하여 함수 카드(150)에 조합 이동 경로를 저장하는 조합 경로 설정단계(S100)를 더 포함할 수 있다.
조합 경로 설정단계(S100)는 코딩 로봇본체(200)의 선단부 측을 기준으로 코딩 로봇본체(200)를 전진 방향으로 기설정된 단위 거리만큼 전진이동시키는 전진 이동카드(110), 코딩 로봇본체(200)의 선단부 측을 기준으로 코딩 로봇본체(200)를 오른쪽으로 90°로 회전시키는 우회전 카드(120), 코딩 로봇본체(200)의 선단부 측을 기준으로 코딩 로봇본체(200)를 왼쪽으로 90°로 회전시키는 좌회전 카드(130), 코딩 로봇본체(200)의 선단부 측을 기준으로 코딩 로봇본체(200)를 180°로 회전시키는 유턴카드 중 복수의 카드가 순차적으로 인식됨으로써 기설정된 조합 이동 경로를 함수 카드(150)에 저장될 수 있게 한다.
이동 경로 설정단계(S200)는 함수 카드(150)가 인식되면 조합 이동 경로를 이동 경로에 포함시켜 하나의 함수 카드(150)로 복수의 이동 카드를 인식하는 것과 동일한 효과를 가질 수 있게 된다.
본 발명은 입력 대상에 따른 출력 변화를 통해 코딩의 기초를 유치원 또는 초등학교 저학년의 아동이 쉽게 이해할 수 있도록 한다.
본 발명은 사용자인 유치원 또는 초등학교 저학년의 아동이 관심을 끌 수 있는 코딩펫 로봇본체의 이동 경로를 카드 코딩을 이용하여 변경함으로써 유치원 또는 초등학교 저학년의 아동이 코딩 학습에 대한 접근성을 향상시키고, 학습효과를 향상시킨다.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.
100 : 경로카드 부재 110 : 전진 이동카드
120 : 우회전 카드 130 : 좌회전 카드
140 : 유턴 카드 150 : 함수 카드
200 : 코딩 로봇본체 210 : 카드 인식부
220 : 출력부 230 : 작동 제어부
240 : 전원 공급부 250 : 로봇 주행부
251 : 주행바퀴 260 : 모드 전환 스위치부
300: 로봇 이동용 보드판부재 310 : 이동칸
311 : 출발 지점 표시 311a : 제1출발 위치
311b : 제2출발 위치 312 : 병원 표시
313 : 분수대 표시 314 : 집 표시
315 : 놀이터 표시 316 : 도로 표시
317 : 학교 표시 318 : 숲길 표시
319 : 제1캐릭터 표시 320 : 경찰서 표시
321 : 빵집 표시 322 : 제2캐릭터 표시
400 : 미션 카드부재 500 : 방해물 카드부재

Claims (20)

  1. 로봇의 서로 다른 이동방향을 표시하는 복수의 이동카드를 포함하는 경로카드 부재; 및
    복수의 이동카드를 각각 구분하여 인식하고, 인식된 이동카드 종류에 따라 이동할 수 있는 코딩 로봇본체를 포함하며,
    상기 코딩 로봇본체는 인식된 상기 이동카드의 순서에 따라 상기 이동카드에 표시된 이동방향으로 순차적으로 이동하는 것을 특징으로 하는 로봇의 감정변화를 이용한 코딩 교육 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 경로카드부재는 상기 코딩 로봇본체의 선단부 측을 기준으로 상기 코딩 로봇본체를 전진 방향으로 기설정된 단위 거리만큼 전진이동시키는 전진 이동카드, 상기 코딩 로봇본체의 선단부 측을 기준으로 상기 코딩 로봇본체를 오른쪽으로 90°로 회전시키는 우회전 카드, 상기 코딩 로봇본체의 선단부 측을 기준으로 상기 코딩 로봇본체를 왼쪽으로 90°로 회전시키는 좌회전 카드, 상기 코딩 로봇본체의 선단부 측을 기준으로 상기 코딩 로봇본체를 180°로 회전시키는 유턴카드를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇의 감정변화를 이용한 코딩 교육 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 코딩 로봇본체는 복수의 이동카드를 각각 서로 구분되게 인식할 수 있는 카드 인식부, 상기 이동카드를 통해 인식된 이동경로를 통해 이동할 수 있도록 하는 로봇 주행부, 상기 카드 인식부로부터 인식된 이동카드의 경로 정보를 저장하고 저장된 경로 정보를 따라 상기 로봇 주행부의 작동을 제어하는 작동 제어부, 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇의 감정변화를 이용한 코딩 교육 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    복수의 이동카드는 서로 구분될 수 있게 서로 각각 다른 색상으로 표시되고,
    상기 카드 인식부는 이동카드의 색상을 감지하여 각 색상을 구분하여 인식하는 것을 특징으로 하는 로봇의 감정변화를 이용한 코딩 교육 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 코딩 로봇본체는 상기 이동카드의 인식이 완료되었는지를 확인할 수 있도록 하는 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇의 감정변화를 이용한 코딩 교육 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 출력부는 상기 이동카드에 따라 서로 다른 색깔을 빛을 발광하는 램프부 또는 상기 이동카드에 따라 서로 다른 음성을 출력하는 스피커부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇의 감정변화를 이용한 코딩 교육 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 작동 제어부는 상기 카드 인식부로 해당 이동카드의 인식이 완료되면 해당 이동카드와 동일한 색상의 빛을 상기 램프부로 발광시키는 것을 특징으로 하는 로봇의 감정변화를 이용한 코딩 교육 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 코딩 로봇본체의 이동경로가 표시된 로봇 이동용 보드판부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇의 감정변화를 이용한 코딩 교육 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 로봇 이동용 보드판부재는 복수의 이동칸이 격자형태로 배열되고,
    상기 로봇 이동용 보드판부재의 각 이동칸에는 서로 다른 목표 지점을 표시하는 지점 표시부가 구비되는 것을 특징으로 하는 로봇의 감정변화를 이용한 코딩 교육 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 로봇 이동용 보드판부재의 상기 이동칸에 올려져 해당 이동칸에 대한 이동을 제한하는 방해물 카드부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇의 감정변화를 이용한 코딩 교육 장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 코딩 로봇본체가 도착해야하는 도착 목표 지점을 지정하는 복수의 미션 카드부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇의 감정변화를 이용한 코딩 교육 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 미션 카드부재는 상기 코딩 로봇본체가 도착해야하는 도착 목표 지점과 출발지점에서 도착 목표 지점 사이로 가는 중 통과해야하는 통과 목표 지점이 함께 표시되는 것을 특징으로 하는 로봇의 감정변화를 이용한 코딩 교육 장치.
  13. 청구항 3에 있어서,
    상기 경로 카드부재는 복수의 이동카드를 조합한 조합 이동 경로를 미리 저장하도록 하는 함수 카드를 더 포함하며,
    상기 작동 제어부는 함수 카드를 이용하여 조합 이동 경로를 미리 저장할 수 있도록 하는 조합 경로 저장모드와 조합 경로 저장모드에 저장된 조합 이동 경로를 삭제할 수 있는 조합 경로 삭제모드를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇의 감정변화를 이용한 코딩 교육 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 코딩 로봇본체에는 모드 전환 스위치부가 구비되어 상기 함수 카드를 이용하여 복수의 이동카드를 조합한 조합 이동 경로를 미리 저장하는 조합 경로 저장모드와 조합 경로 삭제모드를 수행하는 것을 특징으로 하는 로봇의 감정변화를 이용한 코딩 교육 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 코딩 로봇본체는 상기 이동카드의 인식이 완료되었는지를 확인할 수 있도록 하는 출력부를 더 포함하며,
    상기 출력부는 램프부 또는 스피커부로 조합 경로 저장모드와 조합 경로 삭제모드로 전환된 것을 확인할 수 있도록 빛을 발광하거나 음성을 출력하는 것을 특징으로 하는 로봇의 감정변화를 이용한 코딩 교육 장치.
  16. 서로 다른 이동방향을 표시하는 복수의 이동카드를 순차적으로 코딩 로봇본체가 인식하여 상기 코딩 로봇본체의 이동 경로를 설정하는 이동 경로 설정단계; 및
    상기 이동카드로 인식된 이동방향의 순서로 설정된 이동 경로를 따라 코딩 로봇본체가 순차적으로 이동하는 로봇 이동단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 이동 경로 설정단계는 서로 다른 이동방향을 표시하는 복수의 이동카드를 각각 색상으로 구분하여 인식하는 것을 특징으로 하는 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 방법.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 이동 경로 설정단계는 상기 코딩 로봇본체의 선단부 측을 기준으로 상기 코딩 로봇본체를 전진 방향으로 기설정된 단위 거리만큼 전진이동시키는 전진 이동카드, 상기 코딩 로봇본체의 선단부 측을 기준으로 상기 코딩 로봇본체를 오른쪽으로 90°로 회전시키는 우회전 카드, 상기 코딩 로봇본체의 선단부 측을 기준으로 상기 코딩 로봇본체를 왼쪽으로 90°로 회전시키는 좌회전 카드, 상기 코딩 로봇본체의 선단부 측을 기준으로 상기 코딩 로봇본체를 180°로 회전시키는 유턴카드 중 복수의 카드가 순차적으로 인식되는 것을 특징으로 하는 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 방법.
  19. 청구항 16에 있어서,
    상기 이동 경로 설정단계 이전에 서로 다른 이동방향을 표시하는 복수의 이동카드를 순차적으로 코딩 로봇본체가 인식하여 함수 카드에 조합 이동 경로를 저장하는 조합 경로 설정단계를 더 포함하고,
    상기 이동 경로 설정단계는 복수의 이동카드와 상기 함수 카드로 상기 코딩 로봇본체의 이동 경로를 설정하는 것을 특징으로 하는 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 조합 경로 설정단계는 상기 코딩 로봇본체의 선단부 측을 기준으로 상기 코딩 로봇본체를 전진 방향으로 기설정된 단위 거리만큼 전진이동시키는 전진 이동카드, 상기 코딩 로봇본체의 선단부 측을 기준으로 상기 코딩 로봇본체를 오른쪽으로 90°로 회전시키는 우회전 카드, 상기 코딩 로봇본체의 선단부 측을 기준으로 상기 코딩 로봇본체를 왼쪽으로 90°로 회전시키는 좌회전 카드, 상기 코딩 로봇본체의 선단부 측을 기준으로 상기 코딩 로봇본체를 180°로 회전시키는 유턴카드 중 복수의 카드가 순차적으로 인식됨으로써 기설정된 조합 이동 경로를 함수 카드에 저장되도록 하는 것을 특징으로 하는 로봇의 카드코딩을 이용한 코딩 교육 방법.
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