KR20200093123A - 웨어러블 장갑을 이용하여 제어가 가능한 드론 시스템 - Google Patents

웨어러블 장갑을 이용하여 제어가 가능한 드론 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20200093123A
KR20200093123A KR1020190010198A KR20190010198A KR20200093123A KR 20200093123 A KR20200093123 A KR 20200093123A KR 1020190010198 A KR1020190010198 A KR 1020190010198A KR 20190010198 A KR20190010198 A KR 20190010198A KR 20200093123 A KR20200093123 A KR 20200093123A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
drone
finger
wearable
turn
movement
Prior art date
Application number
KR1020190010198A
Other languages
English (en)
Inventor
김영형
허경욱
백준수
김형진
곽준영
박종화
최재호
손지훈
Original Assignee
금오공과대학교 산학협력단
백준수
손지훈
곽준영
박종화
최재호
허경욱
김형진
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 금오공과대학교 산학협력단, 백준수, 손지훈, 곽준영, 박종화, 최재호, 허경욱, 김형진 filed Critical 금오공과대학교 산학협력단
Priority to KR1020190010198A priority Critical patent/KR20200093123A/ko
Publication of KR20200093123A publication Critical patent/KR20200093123A/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G06F3/014Hand-worn input/output arrangements, e.g. data gloves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C39/00Aircraft not otherwise provided for
    • B64C39/02Aircraft not otherwise provided for characterised by special use
    • B64C39/024Aircraft not otherwise provided for characterised by special use of the remote controlled vehicle type, i.e. RPV
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16Constructional details or arrangements
    • G06F1/1613Constructional details or arrangements for portable computers
    • G06F1/163Wearable computers, e.g. on a belt
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/017Gesture based interaction, e.g. based on a set of recognized hand gestures
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0346Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of the device orientation or free movement in a 3D space, e.g. 3D mice, 6-DOF [six degrees of freedom] pointers using gyroscopes, accelerometers or tilt-sensors
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication
    • B64C2201/146
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64UUNMANNED AERIAL VEHICLES [UAV]; EQUIPMENT THEREFOR
    • B64U2201/00UAVs characterised by their flight controls
    • B64U2201/20Remote controls
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/038Indexing scheme relating to G06F3/038
    • G06F2203/0384Wireless input, i.e. hardware and software details of wireless interface arrangements for pointing devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)

Abstract

웨어러블 장갑을 이용하여 제어가 가능한 드론 시스템은 손가락의 움직임 및 자신의 삼차원 움직임을 감지하는 웨어러블 장갑과, 웨어러블 장갑이 감지하는 각 손가락의 움직임 및 삼차원 움직임에 대응하여 이동방향이 조절되는 드론을 포함하고, 웨어러블 장갑 및 드론은 무선통신방식을 이용하여 상호간에 데이터를 교환하며, 각 손가락의 움직임에 대응하는 제어신호와 웨어러블 장갑의 삼차원 움직임에 대응하는 제어신호는, 무선통신방식을 통해 드론에게 전달되는 것을 특징으로 한다.

Description

웨어러블 장갑을 이용하여 제어가 가능한 드론 시스템{Drone system using the Wearable gloves}
본 발명은 드론 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 웨어러블 장갑을 이용하여 제어가 가능한 드론 시스템에 관한 것이다.
사람이 기체에 타지 않고 원격으로 조종 가능한 무인항공기(UAV, Unmanned Aerial Vehicle)는 드론(drone)으로 대표되며, 현재 군사용 뿐만 아니라 민간 시장에서 널리 활용되고 있다.
드론은 사람의 접근이 어려운 특정 지역을 관리, 감시하기 위해 사용될 수 있다. 구체적으로 드론은 자유롭고 신속하게 이동하여, 탑재된 카메라나 센서를 통해 특정 지역에 대한 원격 감시를 진행 할 수 있다. 즉, 드론은 조난자 수색, 산불 감시, 교통 위반 단속, 우범 지역 및 국경 지역 감시 같은 공공 목적으로 활용될 수 있다.
드론은 공중으로 이동하므로 이동성이 뛰어나다. 즉, 심각한 교통 체증, 험난한 도로 사정에도 드론은 공중을 통해 신속하게 이동할 수 있다.
한편, 한국공개특허 제10-2016-0048737호는 "간편운전기능을 가지는 인명구조, 환경감시용 드론"에 관한 것으로서, 원격 및 간편조정기능을 이용하여 신속하고 안전하게 익수자를 구조할 수 있는 드론을 개시하고 있다.
도 1은 종래의 드론 조절용 조이스틱의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 사용자는 좌측 조절스틱(11) 및 우측 조절스틱(12)을 이용하여 드론의 이동방향을 조절한다.
일반적으로 좌측 조절스틱(11)을 앞뒤로 움직일 경우(스로틀, Throttle), 드론은 수직방향(지면-공중)으로 상하이동한다.
또한, 좌측 조절스틱(11)을 좌우로 움직일 경우(요우, Yaw), 드론은 시계방향 또는 반시계방향으로 회전한다.
또한, 우측 조절스틱(12)을 앞뒤로 움직일 경우(피치, Pitch), 드론은 수평방향으로 전진이동 및 후진이동한다.
또한, 우측 조절스틱(12)을 좌우로 움직일 경우(롤, Roll), 드론은 수평방향으로 좌측이동 및 우측이동한다.
이와 같이 종래의 드론은 조이스틱을 이용하여 이동을 제어하였으나 조이스틱만으로는 드론의 동작을 정밀하게 제어하기 힘들었다.
KR 10-2016-0048737 A
본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 웨어러블 장갑을 이용하여 드론의 이동방향을 조절할 수 있는 드론 시스템을 제공한다.
상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 손가락의 움직임 및 자신의 삼차원 움직임을 감지하는 웨어러블 장갑과, 상기 웨어러블 장갑이 감지하는 각 손가락의 움직임 및 삼차원 움직임에 대응하여 이동방향이 조절되는 드론;을 포함하고, 상기 웨어러블 장갑 및 상기 드론은 무선통신방식을 이용하여 상호간에 데이터를 교환하며, 각 손가락의 움직임에 대응하는 제어신호와 상기 웨어러블 장갑의 삼차원 움직임에 대응하는 제어신호는, 무선통신방식을 통해 상기 드론에게 전달되는 것을 특징으로 하는 드론 시스템이 제공된다.
또한, 본 발명에 포함되는 상기 웨어러블 장갑은, 디스플레이 및 제어회로가 내장되는 메인 케이스와, 상기 메인 케이스와 전기적으로 연결되면서 손가락에 삽입되되 손가락의 관절부위에 각각 대응되어 개별적으로 분리될 수 있는 복수의 파트로 구성되는 손가락 프레임를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 포함되는 상기 웨어러블 장갑은, 상기 웨어러블 장갑의 삼차원 움직임을 감지하는 자세방위센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 드론 시스템은 웨어러블 장갑을 이용하여 드론의 이동방향을 조절할 수 있으므로, 드론의 이동방향을 보다 정밀하게 조절할 수 있다.
즉, 양손 사용이 제한된 직업군에게 다양한 손동작으로 드론 제어 가능하며, 드론뿐만 아니라 소프트웨어 설정 변경에 따라 RC카 등 다양한 사물 인터넷 제품과의 연동 가능하다.
도 1은 종래의 드론 조절용 조이스틱의 구성도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 드론 시스템(1)의 실사도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 드론 시스템(1)의 구성도
도 4 내지 도 11은 웨어러블 장갑(200)의 사시도
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 드론 시스템(1)의 실사도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 드론 시스템(1)의 구성도이다.
본 실시예에 따른 드론 시스템(1)은 제안하고자 하는 기술적인 사상을 명확하게 설명하기 위한 간략한 구성만을 포함하고 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 드론 시스템(1)은 드론(100) 및 웨어러블 장갑(200)을 포함하여 구성된다.
4차 산업혁명으로 각 로봇이나 인공지능(AI)을 통해 실재와 가상이 통합돼 사물을 자동적, 지능적으로 제어할 수 있는 가상 물리 시스템의 구축이 활성화 되면서‘드론’이라는 새로운 장르에 사람들이 많은 관심을 갖게 되었다.
오랜 연구와 개발을 통해 비교적 쉬운 형태의 드론이 지속적으로 출시되고 있긴 하지만 아직 조작이 쉽지 않아 초보자들에게는 진입장벽이 높은 기계이기도 하다.
특히 드론을 처음 접하는 대중들에게는 컨트롤러의 조작방법이 생소하고 까다롭다. 이러한 문제점들을 해결하고자 드론의 ‘controller’를 장갑형태인 ‘wearable-controller’로 제작하여 드론을 처음 접하는 사람도 직관적으로 쉽게 조작할 수 있도록 설계하여 드론의 진입장벽을 낮출 수 있다.
즉, 기존 드론 시장에서 자주 사용하는 두 손 컨트롤러 개념을 벗어나 장갑에 센서를 이용해서 드론을 손가락을 구부리거나 손을 기울이는 것으로 쉽게 조종할 수 있는 장갑형 컨트롤로를 제안한다.
두 손 조작의 조종이 어려운 드론을 한 손 제어로 만들어 자신의 손으로 조종할 수 있게 함으로써 흥미를 더 높여주고, 컨트롤러 사용에 있어 소형, 간편화를 추구할 수 있다.
본 발명의 드론 시스템(1)의 기본적인 동작은 다음과 같이 이루어진다.
웨어러블 장갑(200)은 손가락 부위에 장착된 Flex Sensor를 구부림으로써 기존 조종기의 Throttle 역할을 대체하여 모터의 출력을 변화시킬 수 있고, Gyro Sensor를 장갑에 달아서 손을 기울이는 것만으로 Roll 과 Pitch 값을 표시하며 종래의 조종기의 오른쪽 스틱을 움직이는 것과 동일하게 드론의 방향을 조종할 수 있다.
웨어러블 장갑(200)은 손가락의 움직임 및 자신의 삼차원 움직임을 감지하도록 구성된다.
드론(100)은 웨어러블 장갑(200)이 감지하는 각 손가락의 움직임 및 삼차원 움직임에 대응하여 이동방향이 조절된다.
본 발명에서 웨어러블 장갑(200) 및 드론(100)은 무선통신방식을 이용하여 상호간에 데이터를 교환하며, 각 손가락의 움직임에 대응하는 제어신호와 웨어러블 장갑의 삼차원 움직임에 대응하는 제어신호는, 무선통신방식을 통해 드론(100)에게 전달된다.
참고적으로 웨어러블 장갑(200)의 삼차원 움직임은 자이로 센서 및 가속도 센서를 포함하는 자세방위센서로 획득할 수 있다.
도 4 내지 도 11은 웨어러블 장갑(200)의 사시도이다.
도 4 내지 도 11을 참조하면, 본원발명에서 웨어러블 장갑(200)은 메인 케이스(250)와, 손가락 프레임(260)을 포함하여 구성된다.
메인 케이스(250)는 디스플레이 및 제어회로가 내장되도록 설계되며, 사용자가 웨어러블 장갑(200)을 착용했을 때 손목 및 손등 부위에 배치되도록 구성된다.
특히, 본원발명에서 손가락 프레임(260)은 메인 케이스(250)와 전기적으로 연결되면서 손가락에 삽입되도록 구성되는데, 손가락의 관절부위에 각각 대응되어 개별적으로 분리될 수 있는 복수의 파트(261, 262, 263)로 구성된다.
즉, 본 발명의 실시예에서 복수의 파트(261, 262, 263)는 하나의 손가락에 삽입되는 3개의 파트로 구성된다.
즉, 제1 파트(261)는 손톱을 포함하는 첫 번째 관절부분에 삽입되고, 제2 파트(262)는 두 번째 관절부분에 삽입되고, 제3 파트(263)는 세 번째 관절부분에 삽입된다.
이때, 복수의 파트(261, 262, 263) 사이에는 연결부재(264)가 삽입되어 각 파트가 독립적으로 자유롭게 움직이면서도 서로 연결을 유지할 수 있도록 한다.
이와 같이 복수의 파트로 연결되는 구조에 의해 부분적인 파손이 발생하더라도 해당 파트를 교체하여 신속하게 작업을 지속할 수 있는 장점이 있다.
상기와 같이 구성되는 드론 시스템(1)의 다양한 실시예에 따른 주요 동작을 살펴보면 다음과 같다.
웨어러블 장갑(200)은 사용자가 한손에 착용하거나, 양손에 각각 착용할 수 있도록 구성되며, 각각의 손가락의 움직임을 감지할 수 있도록 구성된다.
이때, 웨어러블 장갑(200)은 복수의 움직임 감지센서(201,202,203,204,205)와, 동작 제어부(220)를 포함하여 구성된다.
각 감지센서는 손가락이 펴진 상태인지, 구부러진 상태인지를, 턴온(TURN ON) 또는 턴오프(TURN OFF)로 구분하는 스위칭 소자로 구성될 수 있다.
예를 들면 사용자가 제1 손가락(201)을 구부리는 경우, 전원이 턴온(TURN ON)되도록 동작한다. 이때, 턴온(TURN ON)의 오동작을 방지하게 위해, 제1 손가락(201)을 미리 설정된 횟수만큼 구부렸을 때 전원이 턴온(TURN ON)되고, 다시 미리 설정된 횟수만큼 구부렸을 때 전원이 턴오프(TURN OFF) 되도록 설정될 수 있다.
한편, 제2 손가락(202)의 턴온(TURN ON)/턴오프(TURN OFF)와,
제3 손가락(203)의 턴온(TURN ON)/턴오프(TURN OFF)와,
제4 손가락(204)의 턴온(TURN ON)/턴오프(TURN OFF)와,
제5 손가락(205)의 턴온(TURN ON)/턴오프(TURN OFF)의 경우의 수를 각가 조합할 경우, 모두 16가지 상태를 지시할 수 있으므로, 16가지 상태에 각각 대응하여 드론이 이동하도록 지시할 수 있다.
즉, 손가락의 16가지 상태에 각각 대응하여 드론의 동작(스로틀, 요우, 피치, 롤)을 지시할 수 있다.
한편, 다른 실시예로써, 웨어러블 장갑(200)은 사용자가 한손에 착용하거나, 양손에 각각 착용할 수 있도록 구성되며, 각각의 손가락의 움직임 및 장갑을 착용한 손의 3차원 움직임을 감지할 수 있도록 구성된다.
이때, 웨어러블 장갑(200)은 복수의 움직임 감지센서(201,202,203,204,205)와, 자세방위센서(210)와, 동작 제어부(220)를 포함하여 구성된다.
각 감지센서는 손가락이 펴진 상태인지, 구부러진 상태인지를, 턴온(TURN ON) 또는 턴오프(TURN OFF)로 구분하는 스위칭 소자로 구성될 수 있다.
예를 들면 사용자가 제1 손가락(201)을 구부리는 경우, 전원이 턴온(TURN ON)되도록 동작한다. 이때, 턴온(TURN ON)의 오동작을 방지하게 위해, 제1 손가락(201)을 미리 설정된 횟수만큼 구부렸을 때 전원이 턴온(TURN ON)되고, 다시 미리 설정된 횟수만큼 구부렸을 때 전원이 턴오프(TURN OFF) 되도록 설정될 수 있다.
또한, 웨어러블 장갑(200)의 자세방위센서(210)는 삼차원적 움직임을 감지한다.
즉, 자세방위센서(210)는 3차원 공간에서 동작들을 감지할 수 있는 센서 중 가장 대중화된 센서이며, 9축 센서라고 지칭되기도 한다. 9축이라 함은 가속도 3축, 관성 3축, 지자기 3축으로 총 9축의 값이 측정되기 때문에 9축 센서라고 지칭되며, 온도값에 대한 보정을 위해 온도센서가 추가로 구비될 수 있다.
따라서 자세방위센서(210)는 웨어러블 장갑(200)을 착용한 손의 3차원적인 움직임을 감지할 수 있다.
이때, 제2 손가락(202)의 턴온(TURN ON)/턴오프(TURN OFF)와, 제3 손가락(203)의 턴온(TURN ON)/턴오프(TURN OFF)와, 제4 손가락(204)의 턴온(TURN ON)/턴오프(TURN OFF)와, 제5 손가락(205)의 턴온(TURN ON)/턴오프(TURN OFF)의 각각 4가지 턴온(TURN ON) 상태와,
자세방위센서(210)에서 감지하는 웨어러블 장갑(200)의 3차원적인 움직임을 각각 조합하여, 드론의 동작(스로틀, 요우, 피치, 롤)을 지시할 수 있다.
또한, 또 다른 실시예로써, 웨어러블 장갑(200)은 사용자가 한손에 착용하거나, 양손에 각각 착용할 수 있도록 구성되며, 각각의 손가락의 움직임 및 장갑을 착용한 손의 3차원 움직임을 감지할 수 있도록 구성된다.
이때, 웨어러블 장갑(200)은 복수의 움직임 감지센서(201,202,203,204,205)와, 자세방위센서(210)와, 동작 제어부(220)를 포함하여 구성된다.
복수의 움직임 감지센서(201,202,203,204,205)는 각각의 손가락의 독립적인 움직임을 감지할 수 있도록 각 손가락이 위치한 장갑의 내부에 배치된다. 참고적으로, 각 감지센서는 장갑 외부에 부착될 수도 있으며, 각 손가락의 표면을 입체적으로 감싸는 형태로 형성될 수 있다.
즉, 각 감지센서는 탄성력을 가지도록 구성되어 담당하는 손가락의 구부러진 정도를 파악할 수 있도록 구성된다. 감지센서는 손가락의 구부러진 정도에 따라 저항값이 변하는 소자로 구성될 수 있으며, 2차원적인 움직임에 대응하여 저항값이 변화하는 소자를 사용하는 것이 바람직하다.
따라서 감지센서는 손가락이 펴진 상태인지, 구부러진 상태인지, 얼마나 구부러진 상태인지를 파악할 수 있도록 구성된다.
예를 들면 사용자가 제1 손가락(201)을 구부리는 경우, 전원이 턴온(TURN ON)되도록 동작한다. 이때, 턴온(TURN ON)의 오동작을 방지하게 위해, 제1 손가락(201)을 미리 설정된 횟수만큼 구부렸을 때 전원이 턴온(TURN ON)되고, 다시 미리 설정된 횟수만큼 구부렸을 때 전원이 턴오프(TURN OFF) 되도록 설정될 수 있다.
또한, 제2 손가락(202)의 구부리는 동작에 대응하여 스로틀(Throttle) 동작 즉, 드론이 수직방향(지면-공중)으로 상하이동하도록 설정된다.
또한, 제3 손가락(203)의 구부리는 동작에 대응하여 요우(Yaw) 동작, 즉 드론이 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하도록 설정된다.
또한, 제4 손가락(204)의 구부리는 동작에 대응하여 피치(Pitch) 동작, 즉 드론이 수평방향으로 전진이동 및 후진이동 하도록 설정된다.
또한, 제5 손가락(205)의 구부리는 동작에 대응하여 롤(Roll) 동작, 즉 드론이 수평방향으로 좌측이동 및 우측이동 하도록 설정된다.
이때, 사용자의 세부설정에 따라 각 손가락에 대응하는 동작(스로틀, 요우, 피치, 롤)의 설정위치는 각각 변경될 수 있다.
참고적으로, 사용자는 좌측 손 및 우측 손에 각각 웨어러블 장갑(200)을 동시에 착용할 수 있다. 이와 같이 사용자가 양손에 웨어러블 장갑을 착용했을 경우,
우측 손의 제2 손가락(202)의 구부리는 동작에 대응하여 스로틀(Throttle)의 상승 동작이 진행되고, 좌측 손의 제2 손가락의 구부리는 동작에 대응하여 스로틀(Throttle)의 하강 동작이 진행될 수 있다.
또한, 우측 손의 제3 손가락(203)의 구부리는 동작에 대응하여 요우(Yaw)의 시계방향회전 동작이 진행되고, 좌측 손의 제3 손가락의 구부리는 동작에 대응하여 요우(Yaw)의 반시계방향회전 동작이 진행될 수 있다.
또한, 우측 손의 제4 손가락(204)의 구부리는 동작에 대응하여 피치(Pitch)의 수평전진 동작이 진행되고, 좌측 손의 제4 손가락의 구부리는 동작에 대응하여 피치(Pitch)의 수평후진 동작이 진행될 수 있다.
또한, 우측 손의 제5 손가락(205)의 구부리는 동작에 대응하여 롤(Roll) 동작의 수평 우측이동 동작이 진행되고, 좌측 손의 제5 손가락의 구부리는 동작에 대응하여 롤(Roll) 동작의 수평 좌측이동 동작이 진행될 수 있다.
한편, 웨어러블 장갑(200)의 자세방위센서(210)는 삼차원적 움직임을 감지한다.
즉, 자세방위센서(210)는 3차원 공간에서 동작들을 감지할 수 있는 센서 중 가장 대중화된 센서이며, 9축 센서라고 지칭되기도 한다. 9축이라 함은 가속도 3축, 관성 3축, 지자기 3축으로 총 9축의 값이 측정되기 때문에 9축 센서라고 지칭되며, 온도값에 대한 보정을 위해 온도센서가 추가로 구비될 수 있다.
따라서 자세방위센서(210)는 가속도 센서와, 관성 센서(자이로 센서)와, 지자기 센서를 포함하여 구성된다.
가속도 센서는 중력 가속도(g=9.8㎨)가 포함된 정보를 나타내며, 가속도 센서에서 3개의 축이라 함은 센서가 3차원에서 움직일 때 x축,y축,z축 방향의 가속도를 감지한다.
또한, 관성 센서(자이로 센서)는 각속도를 측정하는데, 각속도는 시간당 회전하는 각도를 의미한다.
또한, 지자기 센서는 가속도를 이용하여 절대적인 방향을 측정하기 위해 사용된다.
따라서 자세방위센서(210)는 웨어러블 장갑(200)을 착용한 손의 3차원적인 움직임을 감지한 후, 그 움직임에 대응하여 드론(100)의 스로틀(Throttle), 요우(Yaw), 피치(Pitch) 및 롤(Roll) 동작을 설정한다.
예를 들면 사용자가 웨어러블 장갑(200)의 손바닥이 지면을 향하고, 손등은 공중을 향하도록 움직인 후, 제1 손가락(201)을 소정의 횟수 구부리면 전원이 턴온(TURN ON) 되면서, 현재의 3차원 위치를 디폴트값으로 설정하며, 드론(100)은 현재의 위치에서 호버링 동작을 진행한다.
이때, 사용자가 손을 수평으로 앞으로 밀거나 뒤로 당기면 그 동작에 대응하여 드론(100)은 피치동작을 진행한다.
또한, 사용자가 손을 수평방향으로 좌우로 이동시키면 그 동작에 대응하여 드론(100)은 롤동작을 진행한다.
또한, 사용자가 손을 수직방향으로 상승 및 하강 시키면 그 동작에 대응하여 드론(100)은 스로틀 동작을 진행한다.
또한, 사용자가 손가락이 우측 또는 좌측을 향하도록 손을 회전시키면 그 동작에 대응하여 드론(100)은 요우동작을 진행한다.
또한, 사용자가 손바닥이 공중을 향하도록 빠르게 회전시키면 그 동작에 대응하여 드론(100)이 뒤집어지는 동작을 진행한다.
또한, 사용자의 손을 움직이는 속도에 비례하여 스로틀(Throttle), 요우(Yaw), 피치(Pitch) 및 롤(Roll)의 진행속도가 조절된다.
즉, 자세방위센서(210)가 감지하는 3차원 움직임에 대응하여 드론(100)의 이동방향이 조절된다.
기본적으로 복수의 움직임 감지센서(201,202,203,204,205) 및 자세방위센서(210) 중 어느 하나만이 드론(100)의 이동방향을 조절하도록 설정된다.
이때, 사용자의 세부설정에 의해 복수의 움직임 감지센서(201,202,203,204,205) 및 자세방위센서(210)가 복합적으로 드론(100)의 이동방향을 조절할 수 있다.
사용자는 복수의 움직임 감지센서(201,202,203,204,205)의 움직임의 가중치(0 ~ 100%)와, 자세방위센서(210)의 움직임의 가중치(0 ~ 100%)를 각각 설정함으로써, 드론(100)의 동작제어를 사용자의 신체조건에 적합하게 설정할 수 있다. 참고적으로 감지센서 및 자세방위센서(210)가 서로 상반되는 동작을 동시에 지시할 경우, 가중치가 높게 설정된 어느 하나의 센서만이 동작한다.
한편, 하나의 드론을 제어할 때, 사용자의 오른손에 착용한 웨어러블 장갑(200)은 복수의 움직임 감지센서(201,202,203,204,205)에 대응하는 제1 제어신호를 출력하고, 사용자의 왼손에 착용한 웨어러블 장갑(200)은 자세방위센서(210)에 대응하는 제2 제어신호를 출력하여, 드론(100)을 더욱 다이나믹하게 제어할 수 있다. 즉 오른손으로는 손가락의 움직임으로 드론(100)의 동작을 제어하고, 왼손으로는 손의 3차원적인 움직임으로 드론(100)의 동작을 동시에 제어하도록 구성될 수 있다.
동작 제어부(220)는 복수의 움직임 감지센서(201,202,203,204,205) 및 자세방위센서(210)의 감지신호(제1 제어신호 및 제2 제어신호)를 드론 자세제어신호로 변환하고, 무선통신방식을 이용하여 드론(100)에게 전달한다. 여기에서 무선통신방식은 와이파이(WIFI) 방식 등의 로컬 무선네트워크 방식과, 2G, 3G, LTE 방식 등의 광대역 무선네트워크 방식이 사용될 수 있다.
즉, 웨어러블 장갑(200) 및 드론(100)은 무선통신방식을 이용하여 상호간에 데이터를 교환하는데, 각 손가락의 움직임에 대응하는 제1 제어신호와 웨어러블 장갑의 삼차원 움직임에 대응하는 제2 제어신호는, 무선통신방식을 통해 드론(100)에게 전달된다.
본 발명의 실시예에 따른 드론 시스템은 웨어러블 장갑을 이용하여 드론의 이동방향을 조절할 수 있으므로, 드론의 이동방향을 보다 정밀하게 조절할 수 있다.
즉, 양손 사용이 제한된 직업군에게 다양한 손동작으로 드론 제어 가능하며, 드론뿐만 아니라 소프트웨어 설정 변경에 따라 RC카 등 다양한 사물 인터넷 제품과의 연동 가능하다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 드론
200 : 웨어러블 장갑
250 : 메인 케이스
260 : 손가락 프레임

Claims (3)

  1. 손가락의 움직임 및 자신의 삼차원 움직임을 감지하는 웨어러블 장갑; 및
    상기 웨어러블 장갑이 감지하는 각 손가락의 움직임 및 삼차원 움직임에 대응하여 이동방향이 조절되는 드론;을 포함하고,
    상기 웨어러블 장갑 및 상기 드론은 무선통신방식을 이용하여 상호간에 데이터를 교환하며,
    각 손가락의 움직임에 대응하는 제어신호와 상기 웨어러블 장갑의 삼차원 움직임에 대응하는 제어신호는, 무선통신방식을 통해 상기 드론에게 전달되는 것을 특징으로 하는 드론 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 웨어러블 장갑은,
    디스플레이 및 제어회로가 내장되는 메인 케이스; 및
    상기 메인 케이스와 전기적으로 연결되면서 손가락에 삽입되되 손가락의 관절부위에 각각 대응되어 개별적으로 분리될 수 있는 복수의 파트로 구성되는 손가락 프레임;을 구비하는 것을 특징으로 하는 드론 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 웨어러블 장갑은,
    상기 웨어러블 장갑의 삼차원 움직임을 감지하는 자세방위센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 드론 시스템.
KR1020190010198A 2019-01-25 2019-01-25 웨어러블 장갑을 이용하여 제어가 가능한 드론 시스템 KR20200093123A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190010198A KR20200093123A (ko) 2019-01-25 2019-01-25 웨어러블 장갑을 이용하여 제어가 가능한 드론 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190010198A KR20200093123A (ko) 2019-01-25 2019-01-25 웨어러블 장갑을 이용하여 제어가 가능한 드론 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200093123A true KR20200093123A (ko) 2020-08-05

Family

ID=72041591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190010198A KR20200093123A (ko) 2019-01-25 2019-01-25 웨어러블 장갑을 이용하여 제어가 가능한 드론 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20200093123A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160048737A (ko) 2016-04-15 2016-05-04 최창모 간편운전기능을 가지는 인명구조, 환경감시용 드론

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160048737A (ko) 2016-04-15 2016-05-04 최창모 간편운전기능을 가지는 인명구조, 환경감시용 드론

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6769001B2 (ja) 遠隔制御方法および端末
US10331232B2 (en) Controller with situational awareness display
US11385645B2 (en) Remote control method and terminal
US20190101981A1 (en) Imu-based glove
US11194407B2 (en) Controller with situational awareness display
CN108196686B (zh) 一种手部动作姿态捕捉设备、方法及虚拟现实交互系统
US20190042004A1 (en) Camera and Sensor Controls for Remotely Operated Vehicles and Virtual Environments
CN103713746B (zh) 三维惯性遥控装置的输入方法及三维惯性遥控装置
CN111566579A (zh) 用于远程操作的交通工具和虚拟环境的相机和传感器控件
WO2011109229A1 (en) Intuitive multiple degrees of freedom portable control device
KR101911916B1 (ko) 터치 스크린을 이용하여 복수의 드론을 연동 제어하는 드론 시스템
KR102449439B1 (ko) Hmd를 이용한 무인기 조종 장치
CN113448343B (zh) 用于设定飞行器的目标飞行路径的方法、系统和可读介质
JP2003267295A (ja) 遠隔操縦システム
US20220350330A1 (en) Remote control method and terminal
KR101911927B1 (ko) 사물 인터넷을 통해 제어가 가능한 드론 시스템
KR20200093123A (ko) 웨어러블 장갑을 이용하여 제어가 가능한 드론 시스템
KR20190087029A (ko) 사물 인터넷을 통해 3차원 움직임 제어가 가능한 드론 시스템
KR20190087031A (ko) 복수의 드론을 연동 제어하는 드론 시스템
UA126711U (uk) Пристрій для взаємодії з комп'ютеризованим пристроєм