KR20150081043A - Intelligent guidance robot using voice operation of mobile communication equipment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 지능형 안내로봇에 관한 것으로서, 특히 이동통신기기의 통신모듈을 이용하여 음성정보를 지능형 안내로봇에 전송함으로써 관공서나 혹은 빌딩 등의 공공 안내 서비스 또는 제어 서비스를 제공해 줄 수 있는 이동통신기기의 음성작동 지능형 안내로봇에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an intelligent guidance robot, and more particularly, to a mobile communication device capable of providing public information services or control services such as government offices, buildings, etc. by transmitting voice information to intelligent guidance robots using communication modules of mobile communication devices The present invention relates to a voice activated intelligent guidance robot.
통상, 지능형 안내로봇은 효율적인 공공안내 서비스를 제공하기 위한 휴머노이드 형태의 로봇 기구 프레임, 상기 로봇 기구프레임을 구동하기 위한 각종 제어장치, 로봇의 인공지능을 탑재하고 상위 수준에서 전체 시스템을 제어하기 위한 PC 메인보드 등으로 구성되어 있다.
2. Description of the Related Art [0002] In general, an intelligent guidance robot includes a humanoid-type robot mechanism frame for providing an efficient public guide service, various control devices for driving the robot mechanism frame, a PC for mounting the artificial intelligence of the robot, Main board and so on.
상기 지능형 안내로봇에서 인간과 유사한 형태로 공공안내 서비스를 제공하기 위한 로봇 기구 프레임은 얼굴을 포함한 상반신 부분과 로봇의 허리 하반 부분으로 구성되어 있다. 그리고 상반신은 목 관절과, 허리 관절, 양팔 어깨관절과 물건을 잡을 수 있는 그리퍼(Griper)로 구성되어 있다. 각 관절은 엑츄에이터, 엔코더 부착형 DC 기어드 모터, RC 서보 모터으로 구성되어 있다.
The robot mechanism frame for providing the public guidance service in a form similar to a human being in the intelligent guidance robot is composed of an upper half portion including the face and a lower portion of the lower portion of the robot. The upper body consists of a neck joint, a waist joint, a shoulder joint of both arms and a gripper (Griper) to hold things. Each joint consists of an actuator, a DC geared motor with encoder, and an RC servo motor.
또한 PC 메인보드를 중심으로 DC 서보 모터 제어 보드와 DC 서보 모터 드라이브 보드, RC 서보 모터 컨트롤러, 그리고 로봇 외부로부터 영상을 받아들이기 위한 카메라와 사용자 음성을 받아들이기 위한 마이크, 로봇 음성을 출력하기 위한 스피커, 외부 컴퓨터 등과의 네트워킹을 위한 무선랜과 사용자의 로봇 직접 제어를 위한 조이스틱 혹은 무선 키보드 등으로 이루어져 있다.
DC servo motor control board, DC servo motor drive board, RC servo motor controller, camera for receiving video from outside of robot, microphone for receiving user voice, speaker for outputting robot voice A wireless LAN for networking with an external computer, and a joystick or a wireless keyboard for direct control of the user's robot.
그러나 시각장애인입장에서는 상기와 같이 구성된 지능형 안내로봇을 찾아내기 어려울 때만 아니라 지능형 안내로봇의 위치를 찾아내었더라도 지능형 안내로봇을 직접 제어하지 못하였다. However, in the viewpoint of the visually impaired, the intelligent guidance robot could not directly control the intelligent guidance robot not only when it was difficult to find the intelligent guidance robot, but also to locate the intelligent guidance robot.
따라서 시각장애인 본인 뿐만 아니라 건물과 관련된 관리인들도 시각장애인의 안내를 관리하는데 큰 불편함이 겪어었다.Therefore, not only the visually impaired person but also the management related to the building suffered from the inconvenience to manage the guidance of the visually impaired.
따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출한 것으로서 이동통신기기의 통신모듈을 통하여 지능형 안내로봇과 음성정보를 주고받음으로써 공공 안내 서비스 또는 제어 서비스를 제공할 수 있는 이동통신기기의 음성작동 지능형 안내로봇을 제공한다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an intelligent voice guidance function of a mobile communication device capable of providing public guidance service or control service by exchanging voice information with an intelligent guidance robot through a communication module of a mobile communication device And provides a robot.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 따른 이동통신기기의 음성작동 지능형 안내로봇은 지능형 안내로봇에서 이동통신기기인 스마트폰의 통신모듈인 블루투스, 지그비, 와이파이와 통신할 수 있는 통신모듈인 이동통신모듈,이동통신모듈,블루투스, 지그비 또는 , 와이파이 중의 어느 하나를 구비하고 있고 상기 스마트폰은 음성처리어플을, 지능형 안내로봇은 안내정보솔루션을 내장하고 있어 시각장애인과 지능형 안내로봇이 대화형태로 공공 안내 서비스 또는 제어 서비스를 받을 수 있도록 이루어져 있다.In order to accomplish the above object, the voice guidance intelligent guidance robot of the mobile communication device according to the present invention is a mobile communication device that is a communication module capable of communicating with Bluetooth, ZigBee, WiFi, which is a communication module of a smart phone, , A mobile communication module, a Bluetooth, a ZigBee, or a Wi-Fi. The smart phone includes a voice processing application. The intelligent guidance robot includes a guidance information solution. The visually impaired person and the intelligent guidance robot communicate with each other publicly Service or control service.
본 발명에 따른 이동통신기기의 음성작동 지능형 안내로봇에 의하면, 시각장애인은 자신의 익숙한 이동통신기기를 통하여 음성을 입력하고 출력되는 음성을 인식할 수 있으므로 쉽게 공공 안내 서비스 또는 제어 서비스를 제공받을 수 있는 효과가 있다. According to the intelligent guidance robot for voice activation of the mobile communication device according to the present invention, the visually impaired person can input the voice through his / her familiar mobile communication device and recognize the outputted voice, so that the public guidance service or control service can be easily provided There is an effect.
도 1은 지능형 안내로봇으로부터 이동통신기기를 통하여 음성으로 공공 안내 서비스 또는 제어 서비스를 제공받는 개념도이다.
도 2는 이동통신기기의 음성작동 지능형 안내로봇의 구성을 나타내는 블록도이다. FIG. 1 is a conceptual diagram of a public guide service or a control service provided by a voice from an intelligent guide robot via a mobile communication device.
2 is a block diagram showing the configuration of a voice activated intelligent guidance robot of a mobile communication device.
이하, 첨부된 도면들에 의거하여 본 발명에 따른 이동통신기기의 음성작동 지능형 안내로봇의 구성에 따른 동작 및 작용을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the operation and operation of the voice guidance intelligent guidance robot of the mobile communication device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 지능형 안내로봇으로부터 이동통신기기를 통하여 음성으로 공공 안내 서비스 또는 제어 서비스를 제공받는 개념도이다.
FIG. 1 is a conceptual diagram of a public guide service or a control service provided by a voice from an intelligent guide robot via a mobile communication device.
도 1에서 시각장애인이 관공서나 혹은 빌딩 등의 건물에서 자신의 이동통신기기, 예를들면 스마트폰의 마이크에다 "안내로봇" 이라고 음성을 입력하면 스마트폰의 통신모듈, 예를들면 블루투스, 지그비 또는, 와이파이모듈을 통하여 "안내로봇"이라는 음성정보가 음성데이터의 형식으로 지능형 안내로봇에 전송되고 내장 음성 인식 프로그램을 통하여 지능형 안내로봇을 "안내로봇" 이라는 음성데이터를 인식하여 "여기 있습니다"라는 음성데이터를 통신모듈인 이동통신모듈, 블루투스, 지그비 또는, 와이파이를 통하여 시각장애인이 소지하고 있는 스마트폰의 이동통신모듈, 블루투스, 지그비, 와이파이모듈에 전송하면 시각장애인이 소지하고 있는 스마트폰의 이동통신모듈, 블루투스, 지그비 또는, 와이파이모듈에서 이를 수신하고 스마트폰에서 음성신호처리하여 스마트폰의 스피커를 통하여 "여기 있습니다"라는 음성정보를 출력하면 시각장애인은 그의 청각을 통하여 "여기 있습니다"라는 음성정보을 인식하고 지능형 안내로봇이 위치하고 있는 방향을 알게 된다.
1, when a blind person inputs a voice called "guide robot" to a mobile communication device of his or her mobile phone, for example, a smartphone in a building such as a government office or a building, a communication module of the smart phone, for example, Bluetooth, , The voice information "guidance robot" is transmitted to the intelligent guidance robot in the form of voice data through the Wi-Fi module and the intelligent guidance robot recognizes the voice data "guidance robot" through the built- Data can be transmitted to mobile communication module, Bluetooth, Zigbee and Wi-Fi module of a smart phone possessed by a visually impaired person through a mobile communication module, Bluetooth, Zigbee or Wi-Fi, Module, Bluetooth, ZigBee, or WiFi When outputting the audio information of "here it is" to the signal processing through a speaker of the smart phone Blind "are here" through his auditory perception of speech jeongboeul and knows the direction in which is located the intelligent information robot.
또한 시각장애인이 지능형 안내로봇에 다가가 원하는 정보를 자신이 소지하고 있는 스마트폰의 마이크를 통하여 음성입력하게 되면 스마트폰의 이동통신모듈, 블루투스, 지그비, 와이파이를 통하여 출력한 음성정보가 지능형 안내로봇의 이동통신모듈, 블루투스, 지그비, 와이파이에 전송되고 지능형 안내로봇을 수신한 음성정보를 인식하여 그 음성정보에 합당한 동작제어모드를 실행하여 실형결과에 대한 음성정보를 지능형 안내로봇의 이동통신모듈, 블루투스, 지그비, 와이파이를 통하여 스마트폰의 이동통신모듈, 블루투스, 지그비, 와이파이에 전송하면 스마트폰이 이를 음성신호처리하여 스마트폰의 스피커를 통하여 음성정보를 출력하고 시각장애인은 출력한 음성정보를 인식하여 공공 안내 서비스 또는 제어 서비스를 제공받을 수 있다.
In addition, when a visually impaired person approaches the intelligent guidance robot and inputs desired information through the microphone of the smartphone possessed by the visually impaired person, the voice information output through the mobile communication module of the smart phone, Bluetooth, ZigBee, The mobile communication module of the intelligent guide robot, the mobile communication module of the intelligent guide robot, the mobile communication module of the intelligent guide robot, the voice communication module of the intelligent guide robot, Bluetooth, Zigbee, and Wi-Fi, the smartphone processes the voice signal to output voice information through the speaker of the smartphone, and recognizes the voice information output by the visually impaired. So that the public information service or the control service can be provided.
예를 들면, 시각장애인이 공공장소인 동사무소, 시청 혹은 구청에 위치하고 있는 지능형 안내로봇에게 "민원실이 어디에 있습니까?"라는 음성정보를 자신이 소지하고 있는 스마트폰의 마이크를 통하여 음성입력하게 되면 스마트폰의 이동통신모듈, 블루투스, 지그비, 와이파이를 통하여 "민원실이 어디에 있습니까?"라는 음성정보가 "민원실이 어디에 있습니까?"라는 음성데이터로 지능형 안내로봇의 이동통신모듈, 블루투스, 지그비 또는, 와이파이에 해당하는 통신모듈에 전송되고 지능형 안내로봇은 "민원실이 어디에 있습니까?"라는 음성데이터를 인식하여 안내정보솔루션을 통하여 인식한 음성데이터에 합당한 음성데이터를 찾아낸다. 예를 들면 "왼쪽 10m에 있습니다."라는 음성데이터를 찾아내면 이를 다시 자신의 이동통신모듈, 블루투스, 지그비, 와이파이를 통하여 시각장애인이 소지하고 있는 스마트폰의 이동통신모듈, 블루투스, 지그비 또는, 와이파이에 해당하는 통신모듈에 전송하게 되면 스마트폰은 이를 음성신호처리하여 그의 스피커를 통하여 "왼쪽 10m에 있습니다."라는 음성정보를 출력하게 된다. 그리하면 시각장애인은 그의 청각을 통하여 "왼쪽 10m에 있습니다."라는 음성정보를 듣게 되어 "민원실"이 어디에 위치하여 있는지 알게 된다.
For example, when a visually impaired person inputs voice information of "Where is the petition room?" Through a microphone of a smart phone owned by the intelligent guide robot located in a public place such as a government office, a city hall, or a ward office, Voice data such as "Where is the civil service room?" Through the mobile communication module of Bluetooth, Zigbee and Wi-Fi is the voice data of "Where is the civil service room?" Corresponding to the mobile communication module of intelligent guidance robot, Bluetooth, Zigbee or WiFi And the intelligent guidance robot recognizes the voice data "Where is the petition room?" And finds the voice data suitable for the voice data recognized through the guidance information solution. For example, if you find the voice data of "10m on the left", you can find out again the mobile communication module, Bluetooth, ZigBee or WiFi of the smart phone that the visually handicapped person possesses through the mobile communication module, Bluetooth, Zigbee, When it is transmitted to the corresponding communication module, the smart phone processes the voice signal and outputs voice information "It is located at 10m to the left " The visually impaired hears his voice through his hearing, "It is at 10m on the left", and he knows where the "Civil Service Room" is located.
이러한 방식으로 시각장애인은 지능형 안내로봇과 대화를 통하여 자신이 알고자 하는 정보를 알게되므로 지능형 안내로봇은 시각장애인에게 공공 안내 서비스 또는 제어 서비스를 제공할 수 있게 된다.
In this way, visually impaired people learn the information they want to know through conversation with the intelligent guidance robot, so that the intelligent guidance robot can provide public guidance service or control service to the visually impaired.
도 2는 이동통신기기의 음성작동 지능형 안내로봇의 구성을 나타내는 블록도이다.
2 is a block diagram showing the configuration of a voice activated intelligent guidance robot of a mobile communication device.
도 2에서 이동통신기기의 음성작동 지능형 안내로봇은 메인보드(30)를 중심으로 제1 및 제2 동작제어보드(31), (32), 제1 및 제2 모터구동보드(34), (35), RC 서보 모터 컨트롤러(33), 로봇 외부로부터 영상을 받아들이기 위한 카메라(42), 사용자 음성을 받아들이기 위한 마이크(39), 로봇 음성을 출력하기 위한 스피커(38), 마이크(39) 또는 스피커(38)의 음성을 음성데이터로 변환해주는 음성코텍(37), 시각장애인이 소지하고 있는 이동통신기기의 내장 통신모듈인 이동통신모듈, 블루투스, 지그비 또는, 와이파이와 통신하기 위한 이동통신모듈, 블루투스, 지그비 또는, 와이파이를 포함하는 통신모듈(56), 통신모듈(36)과 제 1및 2 동작제어보드(31), (32)와 전기적으로 각각 접속되는 메인 보드(30)를 포함하고 있다.
2, the voice guidance intelligent guidance robot of the mobile communication device includes first and second motion control boards 31 and 32, first and second
통신모듈(36)인 이동통신모듈, 블루투스, 지그비 또는, 와이파이를 설치함으로써 시각장애인이나 노약자와 대화함으로써 사전에 정해진 틀에 박힌 반응이 아니라 다변적이고 상황에 따라 다르게 반응하는 매우 높은 수준의 대화방식을 만끽할 수 있으므로 과거의 음성인식 지능형 안내로봇과는 매우 차별적인 대화감을 누리게 될 것이다.
By installing a communication module (36), a Bluetooth module, a ZigBee, or a Wi-Fi module, it is possible to communicate with the visually impaired or the elderly person by means of a very high level of conversation You will enjoy a very different sense of conversation with the intelligent guidance robot in the past.
시각장애인이나 혹은 노약자는 지능형 안내로봇과 대화를 위해 자신의 이동통신기기인 스마트폰을 통하여 자신의 음성을 입력하면, 스마트폰의 통신모듈인 이동통신모듈, 블루투스, 지그비, 와이파이에 의해 해당 음성데이터가 지능형 안내로봇에게 전달되고 이에 따라 지능형 안내로봇으로부터 출력되는 음성데이터는 시각장애인이나 혹은이 소지하고 있는 이동통신기기인 스마트폰의 통신모듈인 이동통신모듈, 블루투스, 지그비, 와이파이를 통하여 수신하게 되고 이는 이동통신기기인 스마트폰에 내장된 음성처리어플에서 처리되며, 해당 어플은 이 신호를 처리하여 적절한 응답의 음성신호를 이동통신기기인 스마트폰의 스피커를 통하여 출력하게 된다. 이러한 음성처리과정은 기존에 기술적으로 이미 제작되어 사용 가능하다.
When a visually impaired person or a senior citizen inputs his / her voice through a smart phone as his / her mobile communication device for conversation with the intelligent guidance robot, the voice communication module, the Bluetooth module, the ZigBee module and the Wi- Is transmitted to the intelligent guide robot, and the voice data output from the intelligent guide robot is received through a mobile communication module, Bluetooth, ZigBee, or WiFi, which is a communication module of a smartphone which is a blind or a mobile communication device This is handled in a voice processing application embedded in a smart phone, which is a mobile communication device, and the application processes the signal and outputs a voice signal of an appropriate response through a speaker of a smart phone as a mobile communication device. Such a speech processing process has already been technically already produced and usable.
지능형 안내로봇은 메인보드(30)에 의해 중앙에서 제어되고 메인보드(30)는 안내정보솔루션을 내장하고 있다.
The intelligent guidance robot is centrally controlled by the
지능형 안내로봇은 주변에 장착된 각종 사용자 인터페이스 도구 즉, 통신모듈(36), 마이크(39), 그리고 카메라(42) 등을 통해 입력되는 주변 환경 변화에 대응하여 로봇 주변에 장착된 각종 장치들에게 가장 능동적인 제어지령을 전달하도록 구성되어져 있다.
The intelligent guidance robot is connected to various devices installed in the vicinity of the robot in response to changes in the surrounding environment inputted through various user interface tools installed in the surroundings such as a
메인보드(30)와 제1 및 제2 동작제어보드(31), (32)간의 전달 신호(52), (59), 메인보드(30)와 RC 서보 모터 컨트롤러(33)간의 전달 신호(48)는 인터페이스에 의하여 이루어지고, 메인보드(30)와 카메라(42), 통신모듈(36)의 전달 신호(50), (53), (58)의 경우도 마찬가지로 인터페이스에 의하여 이루어진다.
제1 및 제2 동작제어보드(31), (32)는 음성출력을 위해 사전 정의된 제1 및 제2 모터구동보드(34), (35)가 작동함으로써 지능형 안내로봇의 말하는 동작을 표현하게 된다. 이러한 제1 및 제2 동작제어보드(31), (32)의 구동은 시각장애인이나 혹은 노약자뿐만 아니라 일반사람들의 음성정보의 입력 시에도 동작되는데, 이때는 음성정보의 입력을 위해 사전 정의된 제1 및 제2 모터구동보드(34), (35)를 동작함으로써 지능형 안내로봇이 사용자의 음성을 듣는 동작을 표현할 수 있게 될 것이다The first and second motion control boards 31 and 32 are used to represent the motion of the intelligent guidance robot by operating the predefined first and second
인간과의 상호작용을 통한 로봇의 안내 서비스 구현이며, 도 2에서와 같이 지능형 안내로봇의 카메라(42)이나 마이크(39)를 통한 인간의 음성을 통해 입력되는 주변의 상황 변화 혹은 인간의 지령 신호(56)에 대응하여 지능형 안내로봇으로 하여금 각종 안내 서비스 행위를 수행하도록 하고 있다. 2, a change of the surroundings inputted through the human voice through the
지능형 안내로봇이 운용될 공공장소의 각종 안내정보와 건물 관계자의 음성 및 얼굴을 사전에 로봇에게 등록시키도록 하였다. 이렇게 함으로써 로봇은 자신에게 다가오는 사람의 얼굴과 음성을 로봇에 부착된 카메라와 마이크를 통해 영상정보(50) 및 음성정보(57)를 입력받고 이를 사전에 등록된 모든 사람과 비교한 후 사전에 등록된 관계자인지 아닌지를 구분하여 그에 따른 적절한 공공 안내 서비스 또는 제어 서비스를 제공할 수 있도록 함으로써 지능형 안내로봇으로 하여금 공공 안내 행위를 수행하도록 하였다.The intelligent guide robot registers the guidance information of the public place in which the robot will operate and the voice and the face of the building person in advance to the robot. By doing so, the robot receives the image information (50) and the voice information (57) through a camera and a microphone attached to the robot, and compares the face and the voice of the approaching person to all persons registered in advance, And to provide appropriate public guidance service or control service according to the classified information, thereby allowing the intelligent guidance robot to perform the public guidance act.
1 : 지능형 안내로봇 2 : 이동통신기기
30 : 메인보드 31, 32 : 제1, 제2동작제어보드
36 : 통신모듈 37 : 음성코텍
38 : 스피커 39 : 마이크
42 : 카메라1: intelligent guidance robot 2: mobile communication device
30: main board 31, 32: first and second motion control boards
36: Communication module 37: Voice codec
38: Speaker 39: Microphone
42: camera
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