WO2021066359A1 - Robot ball having autopilot function and control system therefor - Google Patents

Robot ball having autopilot function and control system therefor Download PDF

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WO2021066359A1
WO2021066359A1 PCT/KR2020/012532 KR2020012532W WO2021066359A1 WO 2021066359 A1 WO2021066359 A1 WO 2021066359A1 KR 2020012532 W KR2020012532 W KR 2020012532W WO 2021066359 A1 WO2021066359 A1 WO 2021066359A1
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WO
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robot ball
ball
robot
camera
outer case
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PCT/KR2020/012532
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French (fr)
Korean (ko)
Inventor
임성현
이성근
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주식회사 힉스코리아
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    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1602—Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
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    • A01K—ANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K15/00—Devices for taming animals, e.g. nose-rings or hobbles; Devices for overturning animals in general; Training or exercising equipment; Covering boxes
    • A01K15/02—Training or exercising equipment, e.g. mazes or labyrinths for animals ; Electric shock devices ; Toys specially adapted for animals
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/57—Mechanical or electrical details of cameras or camera modules specially adapted for being embedded in other devices

Definitions

  • the present invention relates to a robot ball having an autopilot function and a control system thereof.
  • the embodiment provides a robot ball that enables an autopilot of a robot ball to be safely played with a companion animal through detection of a companion animal through artificial intelligence mechanical learning and an action to avoid obstacles, and a control system thereof.
  • the embodiment provides a control system capable of solving the limitations of wireless charging and wireless data transmission and reception beyond simple wireless charging of a robot ball through a charging platform.
  • the embodiment includes an outer case in which at least one area is transparent in a ball shape; An inner housing positioned inside the outer case and including at least one processor, at least one memory, a wireless communication interface, a propulsion system, a battery, and a sensor; And a camera installed on the support portion of the inner housing; and a charging platform for charging the battery by docking with the robot ball and wirelessly providing power to the robot ball, wherein the propulsion system is the wireless communication interface It is configured to rotate the outer case in response to a command received through or a command stored in the memory executed by the processor, and the processor is activated to avoid obstacles in the vicinity identified through the sensor and the camera. It is possible to provide a control system for a robot ball having an autopilot function that controls the propulsion system to perform an autopilot operation of the robot ball.
  • the robot ball further includes a USB (Universal Serial Bus) port installed in the port groove provided in the support, and the control of the robot ball having an autopilot function configured to allow the camera to be detachably attached to the USB port.
  • USB Universal Serial Bus
  • the USB port may provide a robot ball control system having an autopilot function configured to move in a horizontal direction along the port groove of the support part.
  • the camera includes first and second omnidirectional cameras, each of the first and second omnidirectional cameras is installed in a USB port installed in each of the port grooves provided on one side and the other side of the support,
  • the processor detects an obstacle at a forward omnidirectional angle from the captured image from the first omnidirectional camera, detects a companion animal from the captured image from the second omnidirectional camera, and It is possible to provide a control system for a robot ball having an autopilot function that performs the autopilot operation based on a captured image.
  • the processor is based on the analysis information of the image captured by the second omnidirectional camera, the current moving speed and the moving direction of the robot ball, whether the companion animal is chasing the moving robot ball, and the companion It is possible to provide a robot ball control system having an autopilot function for estimating the speed of an animal chasing the robot ball.
  • the processor when the processor recognizes that the companion animal is chasing the robot ball at a predetermined speed or higher, the robot ball moves to a preset safety area, and the robot ball can only move within the safety area.
  • the charging platform docked with the robot ball rotates the outer case to a predetermined position, attaches and detaches the hole coupling part coupled to the control hole on the outer case, and electrically connects the connection part of the inner housing. It is possible to provide a control system for a robot ball with an autopilot function equipped with a ball control device capable of this.
  • the user can control the robot ball and check the image of the companion animal responding to it in real time, thereby enabling recognition of the companion animal without the user.
  • a companion animal Through spending time with a companion animal, we provide a device and system that relieves the companion animal's emotional anxiety.
  • the embodiment provides a device and a system capable of increasing the activity of the companion animal by providing stimulation to the companion animal by allowing the robot ball to be freely moved using a ball-shaped robot.
  • the embodiment tracks the companion animal through mechanical learning so that the image of the companion animal can be continuously observed, and the companion animal can safely play with the companion animal by performing an avoidance operation on the surrounding obstacles of the robot ball.
  • the embodiment enables large-capacity data transmission/reception, rapid charging, and programming of the robot ball through the interaction between the robot ball and the charging platform.
  • FIG. 1 shows a system in which various embodiments of the present invention can be implemented.
  • FIG. 2 is a block diagram of components constituting a robot ball according to various embodiments of the present invention.
  • 3 and 4 are various views for explaining exemplary embodiments of the robot ball as well as components that may be included in the robot ball according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing a state in which a charging platform and a robot ball are docked on the charging platform according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a side view of a robot ball according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 8 shows a charging platform docked with a robot ball and a ball control device on the charging platform.
  • FIG. 1 shows a system in which various embodiments of the present invention can be implemented.
  • FIG. 1 The embodiment of the system 100 shown in FIG. 1 is exemplary, and other devices may be added in addition to the devices shown in the drawings.
  • system 100 includes and is configured with a network 102.
  • Network 102 enables communication between various components in system 100.
  • network 102 may carry Internet Protocol (IP) packets, frame relay frames, or other information between network addresses.
  • IP Internet Protocol
  • Network 102 may include one or more local area networks (LANs). Others may include only medium-range communications (MANs), wide area networks (WANs), the Internet, and all or part of a global network.
  • LANs local area networks
  • Others may include only medium-range communications (MANs), wide area networks (WANs), the Internet, and all or part of a global network.
  • MANs medium-range communications
  • WANs wide area networks
  • the Internet and all or part of a global network.
  • Network 102 enables communication between at least one server 104 and various client devices 105-114.
  • Each server 104 may include any suitable computing or device capable of providing computational services to one or more client devices.
  • Each server 104 may include, for example, one or more devices and one or more memories that store indication data and one or more network interfaces that enable communication over the network 102.
  • Each of the client devices 105-114 may include any suitable computing and/or apparatus that interacts with at least one server or other computing device on the network 102.
  • the client devices 105 to 114 are, for example, a robot ball 150, a computing device 106, a mobile phone or a smart phone 108, a personal digital assistant (PDA) 110 ), a notebook 112, a tablet computer 114, a media player, a media streaming device, and other electronic devices.
  • PDA personal digital assistant
  • any other or additional client device may be used in system 100.
  • client devices 105, 108-114 pass indirectly to the network 102.
  • client devices 108-110 communicate station 116 through one or more bases, such as cellular base stations or eNodeBs.
  • client devices 105, 112-114 communicate to point 118 via one or more wireless connections, such as IEEE 802.11 wireless access points. Note that these are for convenience of explanation only, and each client device may communicate directly to network 102 or indirectly to network 102 via any suitable intermediate device or network.
  • the robot ball 105 may provide video and sensor monitoring to one or more of the other client devices 106 and 114.
  • information may be provided through the server 104.
  • this information could include streaming video, sensor data, and other devices.
  • the user can view various actions such as information and control movement of the robot ball 105 on the network 102 through a connection, a peer to peer and/or via a local area network connection.
  • system 100 may include any number of each element in any suitable arrangement.
  • computing and unmanned system configurations may be configured.
  • FIG. 2 is a block diagram of components constituting a robot ball according to various embodiments of the present invention.
  • the robot ball 200 of FIG. 2 is an example of the robot ball 105 of FIG. 1.
  • the robot ball 200 includes a connector 205, which includes at least one processor 210, a memory 230, a wireless communication interface 220, a battery 235, and a camera 225. , Connection between one or more sensors 240 and one or more outputs 245 and/or communication between them.
  • the connector 205 may be a wire of the connector, a circuit board 340, a bus, a Universal Serial Bus (USB) port 345 or other It can be of any suitable type. (Refer to Fig. 4 for circuit board and USB port)
  • USB Universal Serial Bus
  • At least one processor 210 executes instructions that can be loaded into the memory 230.
  • Processor 210 may include any suitable number of types of porcelain or other devices in any suitable arrangement. Types of the processor 210 include microprocessors, microcontrollers, digital signal processors, field programmable gate arrays, custom-made semiconductors, and various circuit elements.
  • the processor 210 may be a multipurpose CPU or a specific purpose processor.
  • the embedded software runs on the processor 210 and controls the propulsion system 215, collects data from the sensors 240, and can stream data to a cloud service or user device.
  • Memory 230 may have any structure capable of storing and facilitating retrieval of information, for example, temporary or permanent information, such as data program code and/or other suitable information.
  • Memory 230 may be random access memory or any other suitable volatile or nonvolatile storage device including, for example, read only memory, hard drive or flash memory.
  • the wireless communication interface 220 may support communication with other systems or devices.
  • wireless communication interface 220 may include a wireless transceiver that facilitates communication over network 102.
  • the wireless communication interface 220 may support communication via any suitable wireless communication method including, for example, Bluetooth, WiFi and/or cellular communication methods.
  • the processor 210, the wireless communication interface 220, and the memory 230 may be referred to as control circuits that control various aspects and operations of the robot ball 200.
  • the propulsion system 215 may provide rotational motion of the robot ball 200 in all directions.
  • the propulsion system 215 may include a plurality of wheels and at least one motor to rotate the wheels within the robot ball 200 as discussed in more detail below.
  • the propulsion system 215 is a robotic ball that uses internal rotation to create motion.
  • the battery 235 provides power to various components and may include one or more inductive charging coils.
  • the battery 235 may include or be connected to an inductive charging coil to wirelessly charge the battery.
  • Camera 225 can be any type of camera as discussed further below. In some embodiments, one or more additional cameras 225 may face in different directions. In some embodiments, the camera 225 mounted on the robot ball 200 may be an omnidirectional camera. When two cameras 225 are installed on the robot ball 200, one camera may photograph the front and the other camera photograph the rear. And each of these can be omnidirectional cameras.
  • the sensor 240 may include various sensors. For example, a microphone, an air quality sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, and a location sensor may be included, but environmental monitoring and security sensors may be included, but are not limited thereto.
  • a motion sensor such as an accelerometer, a gyroscope, and a magnetometer, and a proximity sensor may be provided.
  • the output 245 may provide feedback control and/or visual signals to a person, companion animal, and/or object in proximity to the robot ball 200.
  • the output 245 can generate a signal to sound an alarm, display lighting or video, or wirelessly control an external object.
  • Exemplary types of outputs 245 that may be included in the robot ball 200 may be speakers, lights, laser pointers, video projectors, remote controls, displays, and the like.
  • the robot ball 200 may provide a warning through sound or light generated by the output 245.
  • the camera can project an image or video onto the projection surface to enable playback of the video or image, or to allow a video call.
  • the robot ball 200 may use a laser pointer to allow a user to remotely point at an object or to entertain a companion animal.
  • objects in the environment such as televisions, media players, thermostats, lights, curtains, etc., can be controlled via an IR or RF remote controller including one of the outputs 245 in the robot ball 200.
  • the robot ball 200 may display a message and/or at least limited graphics on a display mounted on the robot ball 200 as one of the outputs 245.
  • 3 and 4 are various views for explaining exemplary embodiments of the robot ball as well as components that may be included in the robot ball according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view showing a state in which a charging platform and a robot ball are docked on the charging platform according to various embodiments of the present disclosure.
  • the robot ball 200 includes an outer case 305 providing a solid outer ball shape and an inner housing 310 accommodating the components of the robot ball 200.
  • the outer case 305 may be made of a hard and durable plastic material.
  • it may be composed of two or more detachable pieces to allow the addition or removal of components such as sensor 240 and camera 225.
  • At least some or all of the outer case 305 may be transparent to allow the camera 225 to take a picture. Therefore, the inside of the outer case 305 can be visually recognized from the outside.
  • the housing 310 may have an opening 315 in contact with the outer case 305 to provide movement of the robot ball 200 of the wheel 320 of the propulsion system 215 in the robot ball 200.
  • Wheel 320 may rotate back and forth by motor 325 of propulsion system 215.
  • the forward rotation of the wheel 320 causes the robot ball 200 to move forward through the outer case 305
  • the rear rotation causes the rearward movement to be independent or opposite of the wheel 320. It can cause rotation.
  • the robot ball 200 may pan or rotate.
  • the housing 310 may not be included in the robot ball 200 to which the subforms are exposed.
  • two motors 325 for independently controlling each wheel 320 on the left and right sides of the robot ball 200 are provided, and through the control of the wheel 320 by the two motors 325 The robot ball 200 may be moved to the left or right while moving forward or backward.
  • the housing 310 may further include one or more additional sensors, outputs, and cameras, as well as a support 330 on which the camera may be mounted.
  • the support 330 is a pivoting support, gimbal, and/or stabilization bracket that allows limited rotation of the camera 225 about the horizontal axis of the robot ball 200.
  • the position or viewing angle of the camera 225 with respect to the horizontal axis of the ball may drop or rise depending on the direction and speed. The rising or falling of the viewing angle of the robot ball 200 may be undesirable for video viewers.
  • the robot ball 200 provides at least mechanical stabilization of the camera 225 while moving to modify the motion of the camera 225
  • the robot ball 200 has one asing's sensor 240 It may include one or more gimbal or servo motors to adjust the angle and/or position of the camera 225 in cooperation with. It is possible to provide or maintain a relatively constant horizontal field of view while moving within the robot ball 200.
  • the robot ball 200 may adjust the viewing angle of the camera 225 for viewing an object located above or below the horizontal viewpoint according to a request of the user 200 or as part of an operation.
  • the robot ball 200 may use digital or software image/video stabilization to take into account camera descent, other undesirable movements of the camera 225 as well as ascent as well as the like.
  • port grooves 344 that are elongated along the side surfaces may be formed on both sides of the support part 330.
  • At least one USB port 345 may be installed in each port groove 344 on both sides of the support part 330.
  • the USB port 345 may be configured such that various devices including the camera 225 are electrically connected and fixedly coupled to the USB port 345.
  • the USB port 345 is movable along the length direction of the port groove 344, and this may be achieved by a driving force from a motor inside the support part 330.
  • the robot ball 200 may include various sensors 240, outputs 245, and cameras 225 that can be added or removed from the robot ball 200 in a modular manner through a connector.
  • the environmental monitoring sensor can be removed and replaced within the robot ball 200.
  • the user may determine the arrangement and inclusion of components included in the robot ball 200.
  • the robot ball 200 makes any combination of the above-described exemplary sensor 240, output 245, and camera 225 suitable for the intended monitoring purpose of the robot ball 200.
  • a connector 205 in the form of a USB port 345 the sensor 240, the output 245, and the camera 225 are connected to the USB port to easily electrically connect the module to the robot ball 200. It can be modular.
  • the robot ball 200 may localize or triangulate its location using an indoor tracking system based on signals received from devices at known locations within an indoor environment.
  • a device in a building may transmit a Bluetooth low energy beacon signal with location information and/or identification information of the transmitting device.
  • the robot ball 200 can identify locations for these devices based on a positioning method, including, for example, the time and/or energy of the signal received.
  • the robot ball 200 may determine a location using an indoor GPS coordinate system and use location and/or coordinate information when mapping an indoor space.
  • the memory 230 and/or the user application may use the acquired location information to generate a map of an indoor space including a passageway and an obstacle.
  • the robot ball 200 may be connected to a network such as the Internet through, for example, WiFi or a cellular connection.
  • a user can remotely manipulate the robot ball 200 and provide criteria for alerts, triggers and/or notifications related to the condition detected by the robot ball 200, for example through an online account.
  • criteria for alerts, triggers and/or notifications may be set by default.
  • the sensor 240 on the robot ball 200 detects a value that exceeds a value set for, for example, a cloud service, an alarm, a trigger or a notification provided by the server 104, a notification or text message is sent to the user. Can be sent to the device. Thereafter, the user's device may be connected to the robot ball 200 to stream real-time video and/or other sensor data.
  • the robot ball 200 may run at a predetermined speed, may have a minimum and maximum speed, and may be a durable and waterproof ball capable of absorbing a predetermined impact.
  • the robot ball 200 may be wirelessly controlled by a user through an input received, for example, by the wireless communication interface 220 to move the robot ball 200.
  • the robot ball 200 uses an input received from an accelerometer, gyroscope, and/or magnetometer sensor to apply the direction, movement speed, and direction data of the robot ball 200 in addition to environment sensor data and video streaming data. Can be transferred to.
  • the user can drive and control the robot ball 200 through an interface executed on the device.
  • the user's device may run various platforms for driving and controlling the robot ball 200, and may include an application that streams data from the robot ball 200 to the user device to the user interface.
  • This application may be connected to a web application or a mobile application robot ball 200. It may be connected to the cloud using a wireless network connection of the robot ball 200 through a cloud service.
  • the application program can also be connected to and communicated with the robot ball 200 by directly pairing with the robot ball 200 through a LAN WiFi connection or a peer-to-peer connection.
  • the application can present real-time environmental data to the user along with real-time video streaming to the user through a user interface on the user's device.
  • the user device can record all data and information.
  • the application allows the user device to manage account settings, including warnings and notifications for various conditions detected by sensors on the robot ball 200.
  • the user application may provide a virtual reality (VR) view using the view of the robot ball 200.
  • one or more devices 106 to 114 such as a user device or a client device, may be a virtual reality headset or a smart phone that can be mounted inside the VR headset.
  • the user application communicates a movement command to the robot ball 200 based on the output of one or more motion sensors (eg, accelerometer, gyroscope, magnetometer, etc.) located on the user device or VR headset.
  • the user may control the viewpoint of the camera 225 and the movement of the robot ball 200. It also provides a VR view of a remote location with the movement of the user's head.
  • web services provide backend functionality for providing web and mobile applications and embedded software. These services may be cloud-hosted via server 104, for example, and include content delivery network services along with a SQL server database on the backend for secure storage and retrieval of user data.
  • the web service provides a learning algorithm for mapping various locations and paths in an environment in which the ball 200 is arranged. For example, upon mapping, the robot ball 200 executes a routine to move to a known location in the environment for monitoring, e.g., a room, a specific location within the room, or a specific view of an object within the environment, e.g. Alternatively, automated control from the application may be provided.
  • the robot ball 200 may execute a routine or receive automated control from an application, and may perform specific functions such as periodic movement and various video scans. For example, when the battery level is low, an area or automatic return to the charging platform 600 is possible. In another example, the robot ball 200 allows machine learning. Practice obstacle avoidance automatically or when controlled by the user and avoid touching walls. In another example, the robot ball 200 can be used to annotate a video record, provide an alert when certain people are recognized, or provide a personal message or warning to a specific person, for example, via a display panel. Objects can be recognized either by or through an audible method through a speaker.
  • the user can configure an alarm. For example, if one of the sensor data exceeds a threshold or the camera detects motion over a cloud service, the web application sends a notification to the user's device to allow the user to access the real-time streaming of data or drive the robot ball 200. You can warn.
  • the robot ball 200 is programmed to provide an alert or perform a specific action upon detection of an event or sequence of events.
  • the user may be programmed to provide an alarm or perform a specific action when the robot ball 200 detects a series of events.
  • the camera 225 sees a specific person, animal, or object
  • the user sends an alarm, for example, to the user's mobile device, so that the robot ball 200 performs a certain action, plays an alarm sound, or a message. , Lights, or turn on music.
  • the user sends an alert, for example, to the user's mobile device for the robot ball 200 to perform an action, and You can create control settings such as ringing a tone, playing a message, scanning a room, or setting up a room using a video.
  • the robot ball 200 can be trained based on simulation and detection by the robot ball 200 of a triggering event or sequence of events. Thereafter, the user may flag an event, an event sequence, or an event within a threshold value of the simulated and detected event through the user application as a trigger for an action on the robot ball 200.
  • these triggered alerts or actions are on the user application for standard events, such as turning on the camera and/or performing a room video scan in response to noise detection, for example, during a period when indoors. Can be programmed in advance.
  • the cloud service also records video and audio streams along with sensor data within a secure user account, allowing users to review the records on the device.
  • the robot ball 200 may be placed on the charging platform 600 with the battery 235 facing down, automatically returned to the driving platform, or returned to the driving platform. have.
  • the charging platform 600 may wirelessly charge the battery 235 through a wireless charging coil included in the battery.
  • the user application allows the user to manipulate and receive data from the robot ball 200.
  • the user can control the movement of the robot ball 200 using the joystick on the screen of the user interface for the application, and can increase or decrease the speed by sliding in an arbitrary direction and driving the ball in that direction with additional movement. I can. For example, viewing and panning or zooming the camera through a second joystick on the screen of the user interface.
  • Applications 106-114 via one or more client devices can provide data related to the sensor, eg for temperature, humidity, air quality, etc. Applications allow the user to record data along with audio/video streams. To allow access to previously recorded data.
  • the application also includes user-configurable settings. For example, if a preset value is exceeded, the application may provide notification and/or record data.
  • FIG. 6 is a side view of a robot ball according to another embodiment of the present invention.
  • first and second omnidirectional cameras 225a and 225b may be mounted on the support part 330, respectively.
  • the first omnidirectional camera 225a may photograph an omnidirectional view of the front
  • the second omnidirectional camera 225b may photograph an omnidirectional view of the rear.
  • Images captured by the first and second omnidirectional cameras 225a and 225b may be transmitted to the user device in real time.
  • the processor 210 converts the curved image of the first and second omnidirectional cameras 225a and 225b into a plane image through image processing and transmits it to the user device so that the image of the plane is displayed on the user device. have.
  • the processor 210 can determine the obstacles in all directions based on the image captured from the first omnidirectional camera 225a, and controls the propulsion system 215 for evasive maneuvering of the robot ball 200 based on the determination information. can do.
  • the processor 210 may detect an object based on the image captured from the second omnidirectional camera 225b.
  • the object here may be an image of a companion animal that has been learned in advance.
  • the processor 210 may adjust the position of the second omnidirectional camera 225b so that the learned companion animal in the image captured by the second omnidirectional camera 225b can be continuously detected.
  • the position adjustment of the second omnidirectional camera 225b is to allow the second omnidirectional camera 225b to move horizontally within the port groove 344.
  • the USB port 345 coupled with the second omnidirectional camera 225b is moved using the driving force of the motor inside the support unit 330, the second omnidirectional camera 225b can be moved horizontally. have.
  • the embodiment performs an autopilot function in which the robot ball 200 automatically moves while continuously photographing an object learned in advance from the second omnidirectional camera 225b and avoiding obstacles in front through the first omnidirectional camera 225a. You can do it.
  • the processor 210 may determine a movement and rotation direction of the robot ball 200 in consideration of the recognized position of an obstacle and an object in front, and control the propulsion system 215 based thereon.
  • the processor 210 is based on the analysis information of the image captured by the second omnidirectional camera 225b, the current moving speed of the robot ball 200, and the robot ball 200 in which the companion animal moves based on the moving direction. ), and the speed of chasing the robot ball 200 of the companion animal can be estimated.
  • the processor 210 recognizes that the companion animal is chasing the robot ball 200 at a predetermined speed or more, the robot ball 200 moves to a preset safety area, and the robot ball 200 moves only within the safety area. To be able to control it. Therefore, the robot ball 200 must be moved within the safe area in order to prevent unexpected obstacles and collisions between the companion animal due to the motion of the companion animal chasing the robot ball 200 at or above a predetermined speed. I can.
  • FIG. 7 is a view of the outer case as viewed from the bottom.
  • FIG. 8 shows a charging platform docked with a robot ball and a ball control device on the charging platform
  • FIG. 9 shows an upper surface of the ball control device.
  • a control hole 308 may be formed in a central area of the bottom surface of the outer case 305.
  • the control hole 308 may be covered by the hole coupling part 307.
  • the hole coupling part 307 may be coupled to or removed from the control hole 308 through a screw method.
  • a recognition area 306 surrounding the control hole 308 of the outer case 305 may be formed.
  • the recognition area 306 is a circular band area surrounding the control hole 308 with a predetermined width.
  • the charging platform 600 When the charging platform 600 is docked with the robot ball 200, it may wirelessly provide power to the robot ball 200.
  • the outer case 305 is rotated by the ball control device 500 provided on the charging platform 600, and the hole coupling portion 307 on the outer case 305 is separated from the outer case 305 or the outer case ( It is a device capable of electrically connecting with the inner housing 310 inside the outer case 305 by mounting the hole coupling part 307 to the 305 and via the control hole 308.
  • the ball control device 500 may include a triangular part 501 and first to third control parts 510, 520, and 530.
  • the triangular portion 501 may include a vertical portion extending vertically from the charging platform 600 and three arm portions extending in three directions from an end of the vertical portion. The angles between the three arm portions may be the same. One end of each of the three arm parts is connected to the vertical part and they can be rotated together by rotation of the vertical part.
  • First to third control units 510, 520, and 530 may be installed at the other end of each of the three arm parts. Each of the first to third control units 510, 520, and 530 may move up and down in each of the three arm portions.
  • First and second control wheels 511 and 512 may be installed on the upper surface 501 of the first control unit 510.
  • the first and second control wheels 511 and 512 may rotate independently of each other in a direction perpendicular to each other.
  • a first detection unit 541 drawn out from one side of the first control unit 510 and a second detection unit 542 drawn out from the other side may be further installed.
  • the first and second detection units 541 and 542 may detect the recognition area 306.
  • the control device of the charging platform 600 rotates the vertical portion so that the first control unit 510 is located at the center of the bottom of the robot ball 200. . Then, the first control unit 510 rises and contacts the outer case 305. In addition, the first control wheel 511 or the second control wheel 512 rotates to close the outer case 305 so that both the first and second detection units 541 and 542 can detect the recognition area 306. Can be rotated. When the first and second sensing units 541 and 542 detect the rotation of the outer case 305, the lowering operation of the first control unit 510 is allowed.
  • control device rotates the vertical part so that the second control part 520 is located at the center of the bottom surface of the robot ball 200.
  • the hole coupling unit detachable device 521 installed on the upper surface 502 of the second control unit 520 rises upward.
  • the hole coupling unit detachable device 521 is coupled to the hole coupling unit 307.
  • the hole coupling portion detachable device 521 rotates so that the hole coupling portion 307 releases the coupling of the control hole 308. After that, the second control unit 520 descends. At this time, since the hole coupling unit detachable device 521 and the hole coupling unit 307 can be magnetically coupled to each other, the hole coupling unit 307 is separated from the outer case 305.
  • the control device rotates the vertical part so that the third control part 530 is located at the center of the bottom of the robot ball 200.
  • the connection device 531 provided on the upper surface 503 by raising the third control part 530 upward is electrically coupled to the connection part provided on the bottom surface of the inner housing 310 inside the outer case 305. Make it possible.
  • the connection part and the control hole 308 provided in the inner housing 310 are in a state of facing each other.
  • Various functions such as transmission and reception of large-capacity data between the charging platform 600 and the robot ball 200, rapid charging through wire, programming of the processor 210, etc. in the electrical connection state of the connection device 531 and the connection part of the inner housing You can do it.
  • the hole coupling portion 307 attached to the second control unit 520 may be coupled to the control hole 308 of the outer case 305.
  • the embodiments according to the present invention described above may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components and recorded in a computer-readable recording medium.
  • the computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination.
  • the program instructions recorded on the computer-readable recording medium may be specially designed and configured for the present invention or may be known and usable to those skilled in the computer software field.
  • Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, magnetic-optical media such as floptical disks. medium), and a hardware device specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like.
  • Examples of program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
  • the hardware device can be changed to one or more software modules to perform the processing according to the present invention, and vice versa.
  • connection or connection members of the lines between the components shown in the drawings exemplarily represent functional connections and/or physical or circuit connections. It may be referred to as a connection, or circuit connections.
  • essential or “important”, it may not be a necessary component for the application of the present invention.
  • the present invention can be used in the field of a movable robot capable of spending time with a companion animal.

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Abstract

An embodiment may provide a control system of a robot ball having an autopilot function, the control system comprising: a robot ball which comprises an outer case which has a ball shape and in which at least one area thereof is transparent, an inner housing positioned inside the outer case and including at least one processor, at least one memory, a wireless communication interface, a propulsion system, a battery, and a sensor, and a camera installed in a support part of the inner housing; and a charging platform for charging the battery by docking with the robot ball to wirelessly provide power to the robot ball, wherein the propulsion system is configured to rotate the outer case in response to an instruction received through the wireless communication interface or an instruction stored in the memory executed by the processor, and the processor performs an autopilot operation of the robot ball by controlling the propulsion system so as to move while avoiding an adjacent obstacle identified through the sensor and the camera.

Description

오토파일럿 기능을 구비한 로봇볼 및 이의 제어 시스템Robot ball with autopilot function and its control system
본 발명은 오토파일럿 기능을 구비한 로봇볼 및 이의 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a robot ball having an autopilot function and a control system thereof.
고령화 시대와 함께 심리적 불안감과 외로움에 노출된 1인 가구는 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 빠른 속도로 진행되고 있는 개인주의화로 인한 단절, 무연고화로 인한 고립, 사외적 관계 단절 등은 사회 고립화 경향을 악화시키며, 우울증으로 인한 정신 장채, 특히 장년층에게는 고독사 문제로 직결되고 있다. 외로움을 해소하고 안정적인 정서 형성을 위해 많은 가구에서 반려 동물을 양육하고 있다. 그러나, 반려 동물을 양육할 때 받는 가장 큰 스트레스로는 반려 동물의 돌보는 것에 대한 어려움과 외출 및 여행 시 자유롭지 못한 것을 꼽을 수 있다. 최근 이러한, 반려 동물의 양육의 부담을 해소하기 위한 반려 동물과 놀아주는 각종 로봇이 소개되고 있다.Along with the aging age, the number of single-person households exposed to psychological anxiety and loneliness continues to increase. Disconnection due to individualization, isolation due to unrelatedness, and disconnection of external relations, which are progressing at a rapid pace, worsen the tendency of social isolation, and it is directly linked to the problem of mental disorder due to depression, especially for the elderly, to the problem of loneliness. In order to relieve loneliness and form a stable emotion, many households raise companion animals. However, as the biggest stress that is received when raising companion animals, difficulties in caring for companion animals and inability to be free when going out and traveling can be cited. Recently, various robots that play with companion animals to relieve the burden of raising companion animals have been introduced.
실시예는 반려 동물의 상태를 실시간으로 확인할 수 있고, 반려 동물과 사용자 사이의 적극적인 소통이 가능하도록 하며, 반려 동물의 정서적인 안정감과 활동성을 높일 수 있는 오토파일럿 기능을 구비한 로봇볼 및 이의 제어 시스템를 제공한다.In the embodiment, it is possible to check the condition of the companion animal in real time, to enable active communication between the companion animal and the user, and to increase the emotional stability and activity of the companion animal, a robot ball equipped with an autopilot function, and its control. System.
또한, 실시예는 인공지능 기계적인 학습을 통해 반려 동물에 대한 검출, 장애물에 대한 회피 동작을 통해 안전하게 반려 동물과 놀아줄 수 있도록 로봇볼의 오토파일럿이 가능하도록 하는 로봇볼 및 이의 제어 시스템를 제공한다.In addition, the embodiment provides a robot ball that enables an autopilot of a robot ball to be safely played with a companion animal through detection of a companion animal through artificial intelligence mechanical learning and an action to avoid obstacles, and a control system thereof. .
또한, 실시예는 충전 플랫폼을 통한 로봇볼의 단순한 무선 충전을 넘어 무선 충전, 무선 데이터 송수신에 따른 한계점을 해소할 수 있는 제어 시스템을 제공한다.In addition, the embodiment provides a control system capable of solving the limitations of wireless charging and wireless data transmission and reception beyond simple wireless charging of a robot ball through a charging platform.
실시예는, 볼 형상으로 적어도 일 영역이 투명한 외부 케이스; 상기 외부 케이스 내부에 위치하여 적어도 하나의 프로세서, 적어도 하나의 메모리, 무선 통신 인터페이스, 추진 시스템, 배터리, 센서를 구비한 내부 하우징; 및 상기 내부 하우징의 지지부에 설치된 카메라;를 포함하는 로봇볼과 상기 로봇볼와 도킹하여 상기 로봇볼로 무선으로 전력을 제공하여 상기 배터리를 충전시키는 충전 플랫폼을 포함하고, 상기 추진 시스템은 상기 무선 통신 인터페이스를 통해 수신된 명령어나 상기 프로세서에 의해 실행되는 상기 메모리 상에 저장된 명령어에 응답하여 상기 외부 케이스를 회전키시도록 구성되고, 상기 프로세서는, 상기 센서 및 상기 카메라를 통해 식별된 주변의 장애물을 회피 기동할 수 있도록 상기 추진 시스템을 제어하여 상기 로봇볼의 오토파일럿 동작을 수행하는 오토파일럿 기능을 구비한 로봇볼의 제어 시스템을 제공할 수 있다.The embodiment includes an outer case in which at least one area is transparent in a ball shape; An inner housing positioned inside the outer case and including at least one processor, at least one memory, a wireless communication interface, a propulsion system, a battery, and a sensor; And a camera installed on the support portion of the inner housing; and a charging platform for charging the battery by docking with the robot ball and wirelessly providing power to the robot ball, wherein the propulsion system is the wireless communication interface It is configured to rotate the outer case in response to a command received through or a command stored in the memory executed by the processor, and the processor is activated to avoid obstacles in the vicinity identified through the sensor and the camera. It is possible to provide a control system for a robot ball having an autopilot function that controls the propulsion system to perform an autopilot operation of the robot ball.
다른 측면에서, 상기 로봇볼은, 상기 지지부에 마련된 포트홈에 설치된 USB(Universal Serial Bus) 포트를 더 포함하고, 상기 USB 포트에 상기 카메라가 탈부착 가능하도록 구성된 오토파일럿 기능을 구비한 로봇볼의 제어 시스템을 제공할 수 있다.In another aspect, the robot ball further includes a USB (Universal Serial Bus) port installed in the port groove provided in the support, and the control of the robot ball having an autopilot function configured to allow the camera to be detachably attached to the USB port. System can be provided.
또 다른 측면에서, 상기 USB 포트는 상기 지지부의 포트홈을 따라 수평 방향으로 이동 가능하도록 구성된 오토파일럿 기능을 구비한 로봇볼의 제어 시스템을 제공할 수 있다.In another aspect, the USB port may provide a robot ball control system having an autopilot function configured to move in a horizontal direction along the port groove of the support part.
또 다른 측면에서, 상기 카메라는 제1 및 제2 전방위카메라를 포함하고, 제1 및 제2 전방위카메라 각각은 상기 지지부의 일측면 및 타측면 각각에 마련된 포트홈 각각에 설치된 USB 포트에 설치되고, 상기 프로세서는, 상기 제1 전방위카메라로부터의 촬영 영상으로부터 전방의 전방위 각도에서의 장애물을 감지하고, 상기 제2 전방위카메라로부터의 촬영 영상으로부터 반려 동물을 감지하며 상기 제1 및 제2 전방위카메라로부터의 촬영 영상에 기초하여 상기 오토파일럿 동작을 수행하는 오토파일럿 기능을 구비한 로봇볼의 제어 시스템을 제공할 수 있다.In another aspect, the camera includes first and second omnidirectional cameras, each of the first and second omnidirectional cameras is installed in a USB port installed in each of the port grooves provided on one side and the other side of the support, The processor detects an obstacle at a forward omnidirectional angle from the captured image from the first omnidirectional camera, detects a companion animal from the captured image from the second omnidirectional camera, and It is possible to provide a control system for a robot ball having an autopilot function that performs the autopilot operation based on a captured image.
또 다른 측면에서, 상기 프로세서는 상기 제2 전방위카메라에서 촬영된 영상의 분석 정보, 현재 상기 로봇볼의 이동 속도 및 이동 방향에 기초하여 상기 반려 동물이 이동하는 상기 로봇볼을 쫓아오는지 여부 및 상기 반려 동물의 상기 로봇볼을 쫓아오는 속도를 추정하는 오토파일럿 기능을 구비한 로봇볼의 제어 시스템을 제공할 수 있다.In another aspect, the processor is based on the analysis information of the image captured by the second omnidirectional camera, the current moving speed and the moving direction of the robot ball, whether the companion animal is chasing the moving robot ball, and the companion It is possible to provide a robot ball control system having an autopilot function for estimating the speed of an animal chasing the robot ball.
또 다른 측면에서, 상기 프로세서는 상기 반려 동물이 상기 로봇볼을 소정의 속도 이상으로 쫓아 오는 것으로 인식하면 미리 설정된 안전 영역으로 상기 로봇볼이 이동하도록 하고, 상기 안전 영역 내에서만 상기 로봇볼이 이동할 수 있도록 상기 추진 시스템을 제어하는 오토파일럿 기능을 구비한 로봇볼의 제어 시스템을 제공할 수 있다.In another aspect, when the processor recognizes that the companion animal is chasing the robot ball at a predetermined speed or higher, the robot ball moves to a preset safety area, and the robot ball can only move within the safety area. Thus, it is possible to provide a control system for a robot ball having an autopilot function for controlling the propulsion system.
또 다른 측면에서, 상기 로봇볼과 도킹된 상기 충전 플랫폼은 상기 외부 케이스를 소정의 위치로의 회전, 상기 외부 케이스 상의 컨트롤 홀에 결합된 홀 결합부의 탈부착 및 상기 내부 하우징의 접속부와의 전기적인 접속이 가능한 볼 컨트롤 장치를 구비한 오토파일럿 기능을 구비한 로봇볼의 제어 시스템을 제공할 수 있다.In another aspect, the charging platform docked with the robot ball rotates the outer case to a predetermined position, attaches and detaches the hole coupling part coupled to the control hole on the outer case, and electrically connects the connection part of the inner housing. It is possible to provide a control system for a robot ball with an autopilot function equipped with a ball control device capable of this.
실시예는, 사용자 장치를 통해 보고, 움직일 수 있는 카메라를 구비한 로봇볼을 통해, 사용자가 로봇볼을 제어하여 그에 반응하는 반려 동물의 모습이 실시간으로 영상확인할 수 있어 사용자 없이도 반려 동물의 인식을 통하여 반려동물과 시간을 보내므로 반려 동물의 정서적 불안감을 해소해주는 장치 및 시스템을 제공한다.In the embodiment, through a robot ball equipped with a camera that can be viewed and moved through a user device, the user can control the robot ball and check the image of the companion animal responding to it in real time, thereby enabling recognition of the companion animal without the user. Through spending time with a companion animal, we provide a device and system that relieves the companion animal's emotional anxiety.
또한, 실시예는 볼 형상의 로봇을 이용하여 자유롭게 로봇볼을 이동시킬 수 있어 반려 동물에게 자극을 제공하여 반려 동물의 활동성을 높일 수 있는 장치 및 시스템을 제공한다.In addition, the embodiment provides a device and a system capable of increasing the activity of the companion animal by providing stimulation to the companion animal by allowing the robot ball to be freely moved using a ball-shaped robot.
또한, 실시예는 기계적인 학습을 통해 반려 동물을 트래킹하여 반려 동물에 대한 영상을 지속적으로 관찰할 수 있도록 하고, 로봇볼의 주변의 장애물에 대한 회피 동작 수행을 통해 반려 동물과 안전하게 놀아줄 수 있는 장치 및 시스템을 제공한다.In addition, the embodiment tracks the companion animal through mechanical learning so that the image of the companion animal can be continuously observed, and the companion animal can safely play with the companion animal by performing an avoidance operation on the surrounding obstacles of the robot ball. Provides devices and systems.
또한, 실시예는 로봇볼과 충전 플랫폼의 상호작용을 통해 대용량의 데이터 송수신, 급속 충전, 로봇볼의 프로그래밍이 가능하도록 한다.In addition, the embodiment enables large-capacity data transmission/reception, rapid charging, and programming of the robot ball through the interaction between the robot ball and the charging platform.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예가 구현될 수 있도록 한 시스템을 나타낸다.1 shows a system in which various embodiments of the present invention can be implemented.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따란 로봇볼을 구성하는 구성들에 블록도이다.2 is a block diagram of components constituting a robot ball according to various embodiments of the present invention.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로봇볼에 포함될 수 있는 구성요소뿐만 아니라 로봇볼의 예시적인 실시예의 설명을 위한 다양한 도면이다.3 and 4 are various views for explaining exemplary embodiments of the robot ball as well as components that may be included in the robot ball according to the embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 충전 플랫폼의 및 로봇볼이 충전 플랫폼 상에 도킹 상태를 나타낸 것이다.5 is a view showing a state in which a charging platform and a robot ball are docked on the charging platform according to various embodiments of the present disclosure.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇볼을 측면에서 바라본 것이다.6 is a side view of a robot ball according to another embodiment of the present invention.
도 7은 외부 케이스를 저면을 바라본 것이다.7 is a view of the outer case as viewed from the bottom.
도 8은 로봇볼과 도킹된 충전 플랫폼 및 충전 플랫폼 상의 볼 컨트롤 장치를 나타낸 것이다.8 shows a charging platform docked with a robot ball and a ball control device on the charging platform.
도 9는 볼 컨트롤 장치의 상부면을 나타낸 것이다.9 shows the top surface of the ball control device.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.Since the present invention can apply various transformations and have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail in the detailed description. Effects and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various forms. In the following embodiments, terms such as first and second are used for the purpose of distinguishing one constituent element from other constituent elements rather than a limiting meaning. In addition, expressions in the singular include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In addition, terms such as include or have means that the features or components described in the specification are present, and do not preclude the possibility of adding one or more other features or components in advance. In addition, in the drawings, the size of components may be exaggerated or reduced for convenience of description. For example, the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, and thus the present invention is not necessarily limited to what is shown.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and when describing with reference to the drawings, the same or corresponding constituent elements are assigned the same reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted. .
도 1은 본 발명의 다양한 실시예가 구현될 수 있도록 한 시스템을 나타낸다. 1 shows a system in which various embodiments of the present invention can be implemented.
도 1에 도시된 시스템(100)의 실시예는 예시적인 것이며 도면에 도시된 장치들 외에 다른 장치가 추가될 수 있다.The embodiment of the system 100 shown in FIG. 1 is exemplary, and other devices may be added in addition to the devices shown in the drawings.
도 1을 참조하면, 시스템(100)은 네트워크(102)를 포함하며 구성된다. 네트워크(102)는 시스템(100)에서 여러 구성요소 사이의 커뮤니케이션을 가능하게 한다. 예를 들어, 네트워크(102)는 네트워크 주소 사이에 인터넷 프로토콜(IP) 패킷, 프레임 릴레이 프레임 또는 다른 정보를 전달할 수 있다. 네트워크(102)는 하나 이상의 근거리 통신망(LANs)를 포함할 수 있다. 그 외 중거리 통신만(MANs), 광역 네트워크(WANs), 인터넷 그리고 글로벌 망의 모든 또는 한 부분을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, system 100 includes and is configured with a network 102. Network 102 enables communication between various components in system 100. For example, network 102 may carry Internet Protocol (IP) packets, frame relay frames, or other information between network addresses. Network 102 may include one or more local area networks (LANs). Others may include only medium-range communications (MANs), wide area networks (WANs), the Internet, and all or part of a global network.
네크워크(102)는 최소한 하나의 서버(104)와 다양한 클라이언트 디바이스(105~114) 사이의 커뮤니케이션을 가능하게 한다. 각각의 서버(104)는 하나 이상의 클라이언트 다비이스에게 연산 서비스를 제공할 수 있는 임의의 적절한 컴퓨팅 또는 장치를 포함할 수 있다. 각각의 서버(104)는 예를 들어, 하나 이상의 장치와 지시 데이터를 저장하는 하나 이상의 메모리와 네트워크(102) 상에서 커뮤니케이션을 가능하게 하는 하나 이상의 네트워크 인터페이스를 포함할 수 있다.Network 102 enables communication between at least one server 104 and various client devices 105-114. Each server 104 may include any suitable computing or device capable of providing computational services to one or more client devices. Each server 104 may include, for example, one or more devices and one or more memories that store indication data and one or more network interfaces that enable communication over the network 102.
각각의 클라이언트 디바이스(105~114)는 네트워크(102) 위에서 최소한 하나의 서버 또는 다른 연산 장치와 상호작용하는 임의의 적절한 컴퓨팅 및/또는 장치를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 클라이언트 다비이스(105~114)는 예를 들어, 로봇볼(150), 컴퓨팅 장치(106), 휴대 전화 또는 스마트폰(108), 개인 정보 단말기기(PDA)(110), 노트북(112), 테블릿 컴퓨터(114), 미디어 플레이어, 미디어 스트리밍 장치, 기타 전자 장치를 포함할 수 있다. 그러나, 임의의 다른 또는 추가적인 클라이언트 다비이스가 시스템(100)에서 이용될 수 있다.Each of the client devices 105-114 may include any suitable computing and/or apparatus that interacts with at least one server or other computing device on the network 102. In an embodiment of the present invention, the client devices 105 to 114 are, for example, a robot ball 150, a computing device 106, a mobile phone or a smart phone 108, a personal digital assistant (PDA) 110 ), a notebook 112, a tablet computer 114, a media player, a media streaming device, and other electronic devices. However, any other or additional client device may be used in system 100.
몇몇 클라이언트 다비이스(105, 108~114)는 네트워크(102)로 간접적으로 전달한다. 예를 들어, 클라이언트 디바이스(108~110)은 셀룰러 기지국 또는 eNodeBs와 같은, 하나 이상의 베이스를 통해 스테이션(116)을 전달한다. 또한, 클라이언트 디바이스(105, 112~114)는 IEEE 802.11 무선 접근 지점과 같은, 하나 이상의 무선 접속을 통해 포인트(118)에 전달한다. 이것들이 단지 설명의 편의를 위한 것임을 주목하고, 각각의 클라이언트 디바이스가 임의의 적절한 중간 장치 또는 네트워크를 통해 직접적으로 네트워크(102)로 또는 간접적으로 네트워크(102)로 전달할 수 있다. Several client devices 105, 108-114 pass indirectly to the network 102. For example, client devices 108-110 communicate station 116 through one or more bases, such as cellular base stations or eNodeBs. In addition, client devices 105, 112-114 communicate to point 118 via one or more wireless connections, such as IEEE 802.11 wireless access points. Note that these are for convenience of explanation only, and each client device may communicate directly to network 102 or indirectly to network 102 via any suitable intermediate device or network.
보다 상세하게, 로봇볼(105)은 다른 클라이언트 디바이스(106, 114)의 하나 이상에 비디오와 센서 모니터링을 제공할 수 있다. 예를 들어, 서버(104)를 통해 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 이 정보는 스트리밍 비디오, 센서 데이터 기타 장치를 포함할 수 있다. 사용자는 커넥션, 국지 영역 네트워크 접속을 경유하는 및/또는 피어링하기 위한 피어를 통해 네트워크(102)위에서 로봇볼(105)의 정보 및 제어 이동과 같은 각종 동작을 뷰잉할 수 있다.More specifically, the robot ball 105 may provide video and sensor monitoring to one or more of the other client devices 106 and 114. For example, information may be provided through the server 104. For example, this information could include streaming video, sensor data, and other devices. The user can view various actions such as information and control movement of the robot ball 105 on the network 102 through a connection, a peer to peer and/or via a local area network connection.
도 1은 시스템(100)의 일 실시예를 나타내는 것이나, 다양한 변화가 가능하다. 예를 들어, 시스템(100)은 임의의 적절한 배열 상태에 임의의 수의 각각의 요소를 포함시킬 수 있다. 시스템(100)에서는 컴퓨팅과 무인시스템 구성이 구성될 수 있다.1 illustrates an embodiment of the system 100, but various changes are possible. For example, system 100 may include any number of each element in any suitable arrangement. In the system 100, computing and unmanned system configurations may be configured.
도 2는 본 발명의 다양한 실시예에 따란 로봇볼을 구성하는 구성들에 블록도이다. 도 2의 로봇볼(200)은 도 1의 로봇볼(105)의 예시적인 것이다.2 is a block diagram of components constituting a robot ball according to various embodiments of the present invention. The robot ball 200 of FIG. 2 is an example of the robot ball 105 of FIG. 1.
도 2를 참조하면, 로봇볼(200)은 커넥터(205)를 포함하고, 그것이 최소한 하나의 프로세서(210), 메모리(230), 무선 통신 인터페이스(220), 배터리(235), 카메라(225), 하나 이상의 센서(240) 그리고 하나 이상의 출력(245) 사이의 커넥션 및/또는 그들 사이의 커뮤니케이션이 가능하도록 한다.Referring to FIG. 2, the robot ball 200 includes a connector 205, which includes at least one processor 210, a memory 230, a wireless communication interface 220, a battery 235, and a camera 225. , Connection between one or more sensors 240 and one or more outputs 245 and/or communication between them.
예를 들어, 커넥터(205)는 로봇볼(200)에 있는 구성 요소들 사이의 전기 접속을 제공하기 위해 커넥터의 와이어, 회로판(340), 버스, USB(Universal Serial Bus) 포트(345) 또는 다른 어느 적절한 타입일 수 있다. (회로판과 USB 포트는 도 4 참조)For example, the connector 205 may be a wire of the connector, a circuit board 340, a bus, a Universal Serial Bus (USB) port 345 or other It can be of any suitable type. (Refer to Fig. 4 for circuit board and USB port)
적어도 하나의 프로세서(210)는 메모리(230)로 로드될 수 있는 명령어를 실행한다. 프로세서(210)는 임의의 적절한 배열 상태에 포르세서 또는 기타 장치의 임의의 적절한 개수의 타입을 포함할 수 있다. 프로세서(210)의 유형으로는 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 디지털 신호 프로세서, 필드 프로그래머블 게이트 어레이즈, 주문현 반도체와 각종 회로 소자를 포함한다. 프로세서(210)는 다목적 CPU 또는 특정 목적 프로세서일 수도 있다. 임베디드 소프트웨어는 프로세서(210) 상에서 실행되며 추진 시스템(215)을 제어하고 센서(240)로부터 데이터를 수집하며, 클라우드 서비스 또는 사용자 장치로 데이터를 스트리밍할 수 있다.At least one processor 210 executes instructions that can be loaded into the memory 230. Processor 210 may include any suitable number of types of porcelain or other devices in any suitable arrangement. Types of the processor 210 include microprocessors, microcontrollers, digital signal processors, field programmable gate arrays, custom-made semiconductors, and various circuit elements. The processor 210 may be a multipurpose CPU or a specific purpose processor. The embedded software runs on the processor 210 and controls the propulsion system 215, collects data from the sensors 240, and can stream data to a cloud service or user device.
메모리(230)는 정보, 예를 들어, 데이터 프로그램 코드 및/또는 다른 적절한 정보와 같은 일시적 또는 영구적인 정보의 검색을 저장하고 촉진할 수 있는 임의의 구조를 가질 수 있다. 메모리(230)는 랜덤 엑세스 메모리 또는 예를 들어 판독 전용 메모리, 하드 드라이브 또는 플래시 메모리를 포함하는 임의의 다른 적합한 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치가 될 수 있다. Memory 230 may have any structure capable of storing and facilitating retrieval of information, for example, temporary or permanent information, such as data program code and/or other suitable information. Memory 230 may be random access memory or any other suitable volatile or nonvolatile storage device including, for example, read only memory, hard drive or flash memory.
무선 통신 인터페이스(220)는 다른 시스템 또는 장치와의 통신을 지원할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 인터페이스(220)는 네트워크(102)를 통한 통신을 용이하게 하는 무선 트랜시버를 포함할 수 있다. 무선 통신 인터페이스(220)는 예들 들어, 블루투스, WiFi 및/또는 셀룰러 통신 방식을 포함하는 임의의 적합한 무선 통신방식을 통한 통신을 지원할 수 있다. 다양한 실시예에서, 프로세서(210), 무선 통신 인터페이스(220), 메모리(230)는 로봇볼(200)의 다양한 양태 및 동작을 제어하는 제어 회로라고 지칭할 수도 있다.The wireless communication interface 220 may support communication with other systems or devices. For example, wireless communication interface 220 may include a wireless transceiver that facilitates communication over network 102. The wireless communication interface 220 may support communication via any suitable wireless communication method including, for example, Bluetooth, WiFi and/or cellular communication methods. In various embodiments, the processor 210, the wireless communication interface 220, and the memory 230 may be referred to as control circuits that control various aspects and operations of the robot ball 200.
추진 시스템(215)은 모든 방향으로 로봇볼(200)의 회전 운동을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 추진 시스템(215)은 아래에서 더 상세하게 논의되는 바와 같이 로봇볼(200) 내에서 휠을 회전시키는 복수의 휠 및 적어도 하나의 모터를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 추진 시스템(215)은 모션을 생성하기 위해 내부 회전을 사용하는 로봇볼이다.The propulsion system 215 may provide rotational motion of the robot ball 200 in all directions. In one embodiment, the propulsion system 215 may include a plurality of wheels and at least one motor to rotate the wheels within the robot ball 200 as discussed in more detail below. In another embodiment, the propulsion system 215 is a robotic ball that uses internal rotation to create motion.
배터리(235)는 다양한 구성 요소에 전력을 제공하고 하나 이상의 유도 충전 코일을 포함할 수 있다. 예를 들어, 배터리(235)는 배터리를 무선으로 충전하기 위해 유도 충전 코일을 포함하거나 이에 연결될 수 있다.The battery 235 provides power to various components and may include one or more inductive charging coils. For example, the battery 235 may include or be connected to an inductive charging coil to wirelessly charge the battery.
카메라(225)는 아래에서 더 논의되는 바와 같은 임의의 유형의 카메라가 될 수 있다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 추가 카메라(225)가 상이한 방향으로 대면할 수도 있다. 일부 실시예에서, 로봇볼(200)에 장착된 카메라(225)는 전방위 카메라가 될 수 있다. 로봇볼(200)에 두 개의 카메라(225)가 설치된 경우, 하나의 카메라는 전방을 다른 카메라는 후방을 촬영할 수 있다. 그리고 이들 각각은 전방위 카메라가 될 수 있다. Camera 225 can be any type of camera as discussed further below. In some embodiments, one or more additional cameras 225 may face in different directions. In some embodiments, the camera 225 mounted on the robot ball 200 may be an omnidirectional camera. When two cameras 225 are installed on the robot ball 200, one camera may photograph the front and the other camera photograph the rear. And each of these can be omnidirectional cameras.
센서(240)는 다양한 센서를 포함할 수 있다. 예시적으로, 마이크로폰, 대기질 센서, 온도 센서, 습도 센서, 위치 센서를 포함할 수 있지만, 이에 제한되지 않는 환경 모니터링 및 보안 센서를 포함할 수 있다. 그리고, 가속도계, 자이로스코프, 자력계와 같은 모션 센서, 근접 센서를 구비할 수 있다. The sensor 240 may include various sensors. For example, a microphone, an air quality sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, and a location sensor may be included, but environmental monitoring and security sensors may be included, but are not limited thereto. In addition, a motion sensor such as an accelerometer, a gyroscope, and a magnetometer, and a proximity sensor may be provided.
출력(245)은 로봇볼(200)에 근접한 사람, 반려동물 및/또는 물체에 피드백 제어 및/또는 시각적 신호를 제공할 수 있다. 예를 들어, 출력(245)은 경보를 울리거나, 조명 또는 비디오를 표시하거나 외부 물체를 무선으로 제어하기 위한 신호를 생성할 수 있다. 로봇볼(200) 내에 포함될 수 있는 예시적인 유형의 출력(245)은 스피커, 광, 레이저 포인터, 비디오 프로젝터, 리모콘, 디스플레이 등이 될 수 있다. 로봇볼(200)은 출력(245)에 의해 생성된 소리 또는 광을 통해 경고를 제공할 수 있다. 또한, 특정 조건이 자동으로 인식될 때 특정 시간 또는 사용자 애플리케이션으로부터의 요청을 수신한 경우, 비디오 또는 이미지 재생을 가능하게 하기 위해 투영 표면 상에 이미지 또는 비디오를 투영할 수 있거나 화상 통화가 가능하도록 카메라의 이미지 처리를 통해 또는 매핑된 위치에 기초하여 투영 표면을 위치시킬 수 있다. 또한, 로봇볼(200)은 사용자가 원격으로 대상을 가리키거나 반려 동물을 즐겁게 하기 위해 레이저 포인터를 사용할 수 있다. 다른 예에서, 로봇볼(200) 내의 출력(245) 중 하나를 포함하는 IR 또는 RF 원격 제어기를 통해 환경 내의 객체, 예를 들어 텔레비전, 미디어 플레이어, 온도 조절기, 조명, 커튼 등을 제어할 수 있다. 또 다른 예에서, 로봇볼(200)은 출력(245) 중 하나로서 로봇볼(200)에 장착된 디스플레이 상에 메시지 및/또는 적어도 제한된 그래픽을 디스플레이할 수 있다.The output 245 may provide feedback control and/or visual signals to a person, companion animal, and/or object in proximity to the robot ball 200. For example, the output 245 can generate a signal to sound an alarm, display lighting or video, or wirelessly control an external object. Exemplary types of outputs 245 that may be included in the robot ball 200 may be speakers, lights, laser pointers, video projectors, remote controls, displays, and the like. The robot ball 200 may provide a warning through sound or light generated by the output 245. In addition, when certain conditions are automatically recognized, when receiving a request from a specific time or user application, the camera can project an image or video onto the projection surface to enable playback of the video or image, or to allow a video call. It is possible to position the projection surface through image processing of or based on the mapped position. In addition, the robot ball 200 may use a laser pointer to allow a user to remotely point at an object or to entertain a companion animal. In another example, objects in the environment, such as televisions, media players, thermostats, lights, curtains, etc., can be controlled via an IR or RF remote controller including one of the outputs 245 in the robot ball 200. . In another example, the robot ball 200 may display a message and/or at least limited graphics on a display mounted on the robot ball 200 as one of the outputs 245.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로봇볼에 포함될 수 있는 구성요소뿐만 아니라 로봇볼의 예시적인 실시예의 설명을 위한 다양한 도면이다.3 and 4 are various views for explaining exemplary embodiments of the robot ball as well as components that may be included in the robot ball according to the embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 충전 플랫폼의 및 로봇볼이 충전 플랫폼 상에 도킹 상태를 나타낸 것이다.5 is a view showing a state in which a charging platform and a robot ball are docked on the charging platform according to various embodiments of the present disclosure.
로봇볼(200)은 단단한 외부 볼 형상을 제공하는 외부케이스(305) 및 로봇볼(200)의 구성 요소를 수용하는 내부 하우징(310)을 포함한다. 예를 들어, 외부 케이스(305)는 단단하고 내구성 있는 플라스틱 재료로 제조될 수 있다. 예를 들어, 센서(240), 카메라(225)와 같은 구성 요소의 추가 또는 제거를 허용하기 위해 2개의 이상의 분리 가능한 조각으로 구성될 수 있다. 외부 케이스(305)의 적어도 일부 또는 전부는 카메라(225)의 촬영을 허용하도록 투명할 수 있다. 따라서, 외부에서 외부 케이스(305)의 내부가 시인될 수 있다.The robot ball 200 includes an outer case 305 providing a solid outer ball shape and an inner housing 310 accommodating the components of the robot ball 200. For example, the outer case 305 may be made of a hard and durable plastic material. For example, it may be composed of two or more detachable pieces to allow the addition or removal of components such as sensor 240 and camera 225. At least some or all of the outer case 305 may be transparent to allow the camera 225 to take a picture. Therefore, the inside of the outer case 305 can be visually recognized from the outside.
하우징(310)은 로봇볼(200) 내에 추진 시스템(215)의 휠(320)의 로봇볼(200)의 이동을 제공하기 위해 외부 케이스(305)와 접촉하는 개구(315)가 형성될 수 있다. 휠(320)은 추진 시스템(215)의 모터(325)에 의해 전후로 회전할 수 있다. 예를 들어, 휠(320)의 전방 회전은 외부 케이스(305)를 통해 결과적으로 로봇볼(200)이 전방으로 이동하게 하고, 유사하게 후방 회전은 후방 운동을 야기하여 휠(320)의 독립적 또는 반대 회전을 야기할 수 있다. 따라서, 로봇볼(200)이 패닝 또는 회전할 수 있다. 일부 실시예에서, 하우징(310)은 부폼이 노출된 로봇볼(200)에 포함되지 않을 수도 있다. 일부 실시예에서, 로봇볼(200)의 좌우측 각각의 휠(320)을 독립적으로 제어하기 위한 두 개의 모터(325)가 구비되고, 두 개의 모터(325)에 의해 휠(320)의 제어를 통해 로봇볼(200)이 전진 또는 후진하면서 좌측 또는 우측으로 이동하도록 할 수도 있다.The housing 310 may have an opening 315 in contact with the outer case 305 to provide movement of the robot ball 200 of the wheel 320 of the propulsion system 215 in the robot ball 200. . Wheel 320 may rotate back and forth by motor 325 of propulsion system 215. For example, the forward rotation of the wheel 320 causes the robot ball 200 to move forward through the outer case 305, and similarly, the rear rotation causes the rearward movement to be independent or opposite of the wheel 320. It can cause rotation. Thus, the robot ball 200 may pan or rotate. In some embodiments, the housing 310 may not be included in the robot ball 200 to which the subforms are exposed. In some embodiments, two motors 325 for independently controlling each wheel 320 on the left and right sides of the robot ball 200 are provided, and through the control of the wheel 320 by the two motors 325 The robot ball 200 may be moved to the left or right while moving forward or backward.
하우징(310)은 하나 이상의 추가 센서, 출력 및 카메라뿐만 아니라 카메라가 장착될 수 있는 지지부(330)를 추가로 포함할 수 있다. 지지부(330)는 로봇볼(200)의 수평축을 중심으로 카메라(225)의 제한된 회전을 허용하는 피봇식 지지부, 짐벌 및/또는 안정화 브래킷이다. 예를 들어, 휠(320) 및 모터(325)를 사용하여 이동할 때, 볼의 수평 축에 대한 카메라(225)의 위치 또는 시야각은 방향 및 속도에 따라 떨어지거나 상승할 수 있다. 로봇볼(200)의 시야각의 상승 또는 하강은 비디오 시청자들에게 바람직하지 않을 수 있다. 따라서, 로봇볼(200)은 카메라(225)의 적어도 기계적 안정화를 제공함으로써, 카메라(225)의 동작을 수정하기 위해 이동 중에, 예를 들어, 로봇볼(200)은 하나 아싱의 센서(240)와 협력하여 카메라(225)의 각도 및/또는 위치를 조정하는 하나 이상의 짐벌 또는 서보 모터를 포함할 수 있다. 로봇볼(200) 내에서 이동 중에 상대적으로 일정한 수평 시야를 제공하거나 유지할 수 있다. 다른 예에서 로봇볼(200)은 사용자(200)의 요청에 따라 또는 동작의 일부로써 수평 시점의 위 또는 아래에 위치한 객체를 보기 위한 카메라(225)의 사야각을 조정할 수 있다. 추가적으로 또는 다양으로, 로봇볼(200)은 카메라 강하, 카메라(225)의 다른 바람직하기 않은 운동뿐만 아니라 상승 등을 고려하여 디지털 또는 소프트웨어 이미지/비디오 안정화를 이용할 수 있다.The housing 310 may further include one or more additional sensors, outputs, and cameras, as well as a support 330 on which the camera may be mounted. The support 330 is a pivoting support, gimbal, and/or stabilization bracket that allows limited rotation of the camera 225 about the horizontal axis of the robot ball 200. For example, when moving using the wheel 320 and motor 325, the position or viewing angle of the camera 225 with respect to the horizontal axis of the ball may drop or rise depending on the direction and speed. The rising or falling of the viewing angle of the robot ball 200 may be undesirable for video viewers. Thus, the robot ball 200 provides at least mechanical stabilization of the camera 225 while moving to modify the motion of the camera 225, for example, the robot ball 200 has one asing's sensor 240 It may include one or more gimbal or servo motors to adjust the angle and/or position of the camera 225 in cooperation with. It is possible to provide or maintain a relatively constant horizontal field of view while moving within the robot ball 200. In another example, the robot ball 200 may adjust the viewing angle of the camera 225 for viewing an object located above or below the horizontal viewpoint according to a request of the user 200 or as part of an operation. Additionally or in various ways, the robot ball 200 may use digital or software image/video stabilization to take into account camera descent, other undesirable movements of the camera 225 as well as ascent as well as the like.
일부 실시예에서, 지지부(330)의 양 측면 상에서는 측면을 따라 길게 형성된 포트홈(344)이 형성될 수 있다. 지지부(330)의 양 측면 각각의 포트홈(344) 내에는 적어도 하나의 USB 포트(345)가 설치될 수 있다. USB 포트(345)에는 카메라(225)를 비롯하여 각종 장치가 전기적인 연결 및 USB 포트(345)에 고정 결합되도록 구성될 수 있다. USB 포트(345)는 포트홈(344)의 길이 방향을 따라 이동 가능하고, 이는 지지부(330) 내부의 모터로부터의 구동력에 의해 이루어질 수 있다.In some embodiments, port grooves 344 that are elongated along the side surfaces may be formed on both sides of the support part 330. At least one USB port 345 may be installed in each port groove 344 on both sides of the support part 330. The USB port 345 may be configured such that various devices including the camera 225 are electrically connected and fixedly coupled to the USB port 345. The USB port 345 is movable along the length direction of the port groove 344, and this may be achieved by a driving force from a motor inside the support part 330.
일부 실시예에서, 로봇볼(200)은 커넥터를 통해 모듈식 방식으로 로봇볼(200)에 추가되거나 제거될 수 있는 다양한 센서(240), 출력(245) 및 카메라(225)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 환경 모니터링 센서는 로봇볼(200) 내에서 분리 및 교체 가능하다. 이와 같이 사용자는 로봇볼(200)에 포함된 구성 요소의 배치 및 포함 여부를 결정할 수 있다. 로봇볼(200)은 전술한 예시적은 센서(240), 출력(245), 카메라(225)의 임의의 조합은 로봇볼(200)의 의도된 모니터링 목적에 적합하도록 한다. 예를 들어, USB포트(345) 형태의 커넥터(205)에 의해 센서(240), 출력(245) 및 카메라(225)는 모듈을 로봇볼(200)에 용이하게 전기적으로 연결하기 위해 USB 포트로 모듈화 될 수 있다.In some embodiments, the robot ball 200 may include various sensors 240, outputs 245, and cameras 225 that can be added or removed from the robot ball 200 in a modular manner through a connector. . For example, the environmental monitoring sensor can be removed and replaced within the robot ball 200. In this way, the user may determine the arrangement and inclusion of components included in the robot ball 200. The robot ball 200 makes any combination of the above-described exemplary sensor 240, output 245, and camera 225 suitable for the intended monitoring purpose of the robot ball 200. For example, by means of a connector 205 in the form of a USB port 345, the sensor 240, the output 245, and the camera 225 are connected to the USB port to easily electrically connect the module to the robot ball 200. It can be modular.
예시적으로, 로봇볼(200)은 실내 환경 내에 알려진 위치들에서 디바이스들로부터 수신된 신호들에 기초하여 실내 트래킹 시스템을 사용하여 그 위치를 국소화하거나 삼각 측량할 수 있다. 일 예에서, 빌딩 내의 디바이스는 송신 디바이스의 위치 정보 및/또는 식별 정보와 함께 블루투스 저에너지 비콘 신호를 송신할 수 있다. 무선 통신 인터페이스(220) 및 프로세서(210)를 통해 로봇볼(200)은 예를 들어 신호의 수신 시간 및/또는 에너지를 포함하는 위치 결정 방법에 기초하여 이들 장치에 대한 위치를 식별할 수 있다. 이러한 방식으로, 로봇볼(200)은 실내 GPS 좌표계를 사용하여 위치를 결정하고 실내 공간을 매핑할 때의 위치 및/또는 좌표 정보를 사용할 수 있다. 예들 들어, 메모리(230) 및/또는 사용자 애플리케이션은 획득된 위치 정보를 사용하여 통로 및 장애물을 포함하는 실내 공간의 맵을 생성할 수 있다.For example, the robot ball 200 may localize or triangulate its location using an indoor tracking system based on signals received from devices at known locations within an indoor environment. In one example, a device in a building may transmit a Bluetooth low energy beacon signal with location information and/or identification information of the transmitting device. Through the wireless communication interface 220 and the processor 210, the robot ball 200 can identify locations for these devices based on a positioning method, including, for example, the time and/or energy of the signal received. In this way, the robot ball 200 may determine a location using an indoor GPS coordinate system and use location and/or coordinate information when mapping an indoor space. For example, the memory 230 and/or the user application may use the acquired location information to generate a map of an indoor space including a passageway and an obstacle.
로봇볼(200)은 예를 들어, WiFi 또는 셀룰러 연결을 통해 인터넷과 같은 네트워크에 연결될 수 있다. 사용자는 로봇볼(200)을 원격으로 조작하고 예를 들어, 온라인 계정을 통해 로봇볼(200)에 의해 검출된 상태와 관련된 경고, 트리거 및/또는 통지에 대한 기준을 제공할 수 있다. 다른 예에서, 경보, 트리거 및/또는 통지에 대한 기준이 기본적으로 설정될 수도 있다. 로봇볼(200) 상의 센서(240)가 예를 들어, 서버(104)에 의해 제공되는 클라우드 서비스, 경보, 트리거 또는 통지에 대해 설정된 값을 초과하는 값을 검출하는 경우 알림 또는 문자 메시지를 사용자의 장치로 보낼 수 있다. 그 후, 사용자의 장치는 로봇볼(200)에 연결되어 실시간 비디오 및/또는 다른 센서 데이터를 스트리밍 할 수 있다.The robot ball 200 may be connected to a network such as the Internet through, for example, WiFi or a cellular connection. A user can remotely manipulate the robot ball 200 and provide criteria for alerts, triggers and/or notifications related to the condition detected by the robot ball 200, for example through an online account. In another example, criteria for alerts, triggers and/or notifications may be set by default. When the sensor 240 on the robot ball 200 detects a value that exceeds a value set for, for example, a cloud service, an alarm, a trigger or a notification provided by the server 104, a notification or text message is sent to the user. Can be sent to the device. Thereafter, the user's device may be connected to the robot ball 200 to stream real-time video and/or other sensor data.
다양한 실시예에서, 로봇볼(200)은 소정의 속도로 주행할 수 있고, 최저 및 최대 속도를 가질 수 있으며 소정의 충격을 흡수할 수 있는 내구성 및 방수 볼이 될 수 있다. 다양한 실시예에서, 로봇볼(200)은 예를 들어, 무선 통신 인터페이스(220)에 의해 수신된 입력을 통해 사용자에 의해 무선으로 제어되어 로봇볼(200)을 이동시킬 수 있다. 다른 예에서, 로봇볼(200)은 가속도계, 자이로 스코프 및/또는 자력계 센서로부터 수신된 입력을 이용하여 환경 센서 데이터 및 비디오 스트리밍 데이터 외에 로봇볼(200)의 방향, 이동 속도 및 방향 데이터를 사용자 애플리케이션에 전송할 수 있다.In various embodiments, the robot ball 200 may run at a predetermined speed, may have a minimum and maximum speed, and may be a durable and waterproof ball capable of absorbing a predetermined impact. In various embodiments, the robot ball 200 may be wirelessly controlled by a user through an input received, for example, by the wireless communication interface 220 to move the robot ball 200. In another example, the robot ball 200 uses an input received from an accelerometer, gyroscope, and/or magnetometer sensor to apply the direction, movement speed, and direction data of the robot ball 200 in addition to environment sensor data and video streaming data. Can be transferred to.
또한, 사용자는 장치 상에서 실행된 인터페이스를 통해 로봇볼(200)을 구동 및 제어할 수 있다. 사용자의 장치에는 로봇볼(200)의 구동 및 제어를 위해 각종 플랫폼이 실행될 수 있고, 로봇볼(200)로부터 사용자 장치로 사용자 인터페이스로의 데이터를 스트리밍하는 애플리케이션을 포함될 수 있다. 이 애플리케이션은 웹 애플리케이션 또는 모바일 애플리케이션 로봇볼(200)에 연결될 수 있다. 클라우드 서비스를 통해 로봇볼(200)의 무선 네트워크 연결을 이용하여 클라우드에 연결될 수 있다.In addition, the user can drive and control the robot ball 200 through an interface executed on the device. The user's device may run various platforms for driving and controlling the robot ball 200, and may include an application that streams data from the robot ball 200 to the user device to the user interface. This application may be connected to a web application or a mobile application robot ball 200. It may be connected to the cloud using a wireless network connection of the robot ball 200 through a cloud service.
응용 프로그램은 또한 LAN WiFi 연결 또는 피어 투 피어 연결을 통해 로봇볼(200)과 직접 페어링하여 로봇볼(200)과 연결되어 통신할 수 있다. 애플리케이션은 사용자의 장치에서 사용자 인터페이스를 통해 사용자에게 실시간 비디오 스트리밍과 함께 실시간 환경 데이터를 사용자에게 표시할 수 있다. 또한, 사용자 장치는 모든 데이터와 정보를 기록할 수 있다. 애플리케이션은 사용자 장치가 로봇볼(200) 상의 센서에 의해 검출한 다양한 조건에 대한 경고 및 통지를 포함하는 계정 설정을 관리할 수 있도록 한다.The application program can also be connected to and communicated with the robot ball 200 by directly pairing with the robot ball 200 through a LAN WiFi connection or a peer-to-peer connection. The application can present real-time environmental data to the user along with real-time video streaming to the user through a user interface on the user's device. In addition, the user device can record all data and information. The application allows the user device to manage account settings, including warnings and notifications for various conditions detected by sensors on the robot ball 200.
일부 실시 예에서, 사용자 애플리케이션은 로봇볼(200)의 뷰를 사용하여 가상 현실(VR) 뷰를 제공할 수 있다. 예를 들어, 사용자 장치, 클라이언트 장치 등과 같은 하나 이상의 장치(106~114)는, 가상 현실 헤드셋 또는 VR 헤드셋 내부에 장착 가능한 스마트 폰이 될 수 있다. 이들 예에서, 사용자 애플리케이션은 사용자 장치 또는 VR 헤드셋 상에 위치된 하나 이상의 모션 센서(예를 들어, 가속도계, 자이로 스코프, 자력계 등)의 출력에 기초하여 로봇볼(200)에 이동 명령을 전달한다. 예를 들어, 사용자는 카메라(225)의 시점 및 로봇볼(200)의 움직임을 제어할 수 있다. 또한, 사용자의 머리 움직임으로 원격 위치의 VR 뷰를 제공한다.In some embodiments, the user application may provide a virtual reality (VR) view using the view of the robot ball 200. For example, one or more devices 106 to 114, such as a user device or a client device, may be a virtual reality headset or a smart phone that can be mounted inside the VR headset. In these examples, the user application communicates a movement command to the robot ball 200 based on the output of one or more motion sensors (eg, accelerometer, gyroscope, magnetometer, etc.) located on the user device or VR headset. For example, the user may control the viewpoint of the camera 225 and the movement of the robot ball 200. It also provides a VR view of a remote location with the movement of the user's head.
다양한 실시 예에서, 웹 서비스는 웹 및 모바일 애플리케이션 및 임베디드 소프트웨어를 제공하기 위한 백엔드 기능을 제공한다. 이들 서비스는 예를 들어, 서버(104)를 통해 클라우드 호스팅 될 수 있고, 사용자 데이터의 안전한 저장 및 검색을 위해 백엔드상의 SQL 서버 데이터베이스와 함께 콘텐츠 전달 네트워크 서비스를 포함한다. 또한, 웹 서비스는 볼(200)이 배치된 환경에서 다양한 위치 및 경로를 매핑하기 위한 학습 알고리즘을 제공한다. 예를 들어, 맵핑시, 로봇볼(200) 예를 들어, 룸, 룸 내의 특정 위치, 또는 환경 내의 객체의 특정 뷰 예를 들어, 하나를 모니터링하기 위한 환경의 알려진 위치로 이동하기 위해 루틴을 실행하거나 애플리케이션으로부터의 자동화된 제어가 제공될 수 있다. 다른 예에서, 로봇볼(200)은 루틴을 실행하거나 애플리케이션으로부터의 자동화된 제어를 제공받을 수 있으며, 주기적으로의 이동 및 다양한 비디오 스캔과 같은 특정 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 배터리 레벨이 낮을 때, 충전 플랫폼(600)으로의 영역 또는 자동 복귀가 가능하다. 다른 예에서, 로봇볼(200)에서 기계 학습을 허용한다. 자동으로 또는 사용자가 제어할 때 장애물 회피 연습을 하고 벽에 닿지 않도록 한다. 다른 예에서, 로봇볼(200)은 예를 들어 비디오 레코드에 주석을 달거나 특정 사람들이 인식될 때 경고를 제공하거나 특정 사람에게 개인 메시지 또는 경고를 제공하기 위해 예를 들어, 디스플레이 패널을 통해 문자적으로 또는 스피커를 통해 청각 적인 방식을 통해 객체를 인식할 수 있다.In various embodiments, web services provide backend functionality for providing web and mobile applications and embedded software. These services may be cloud-hosted via server 104, for example, and include content delivery network services along with a SQL server database on the backend for secure storage and retrieval of user data. In addition, the web service provides a learning algorithm for mapping various locations and paths in an environment in which the ball 200 is arranged. For example, upon mapping, the robot ball 200 executes a routine to move to a known location in the environment for monitoring, e.g., a room, a specific location within the room, or a specific view of an object within the environment, e.g. Alternatively, automated control from the application may be provided. In another example, the robot ball 200 may execute a routine or receive automated control from an application, and may perform specific functions such as periodic movement and various video scans. For example, when the battery level is low, an area or automatic return to the charging platform 600 is possible. In another example, the robot ball 200 allows machine learning. Practice obstacle avoidance automatically or when controlled by the user and avoid touching walls. In another example, the robot ball 200 can be used to annotate a video record, provide an alert when certain people are recognized, or provide a personal message or warning to a specific person, for example, via a display panel. Objects can be recognized either by or through an audible method through a speaker.
로봇볼(200)이 클라우드 서비스와 연결되도록 구성된 경우, 사용자는 경보를 구성할 수 있다. 예를 들어, 센서 데이터 중 하나가 임계 값을 초과하거나 카메라가 클라우드 서비스보다 모션을 감지하면 웹 애플리케이션이 사용자의 장치에 알림을 보내 사용자에게 데이터의 실시간 스트리밍에 액세스하거나 로봇볼(200)을 구동하도록 경고할 수 있다. When the robot ball 200 is configured to be connected to a cloud service, the user can configure an alarm. For example, if one of the sensor data exceeds a threshold or the camera detects motion over a cloud service, the web application sends a notification to the user's device to allow the user to access the real-time streaming of data or drive the robot ball 200. You can warn.
다양한 실시 예에서, 로봇볼(200)은 이벤트 또는 이벤트 시퀀스의 검출시에 경고를 제공하거나 특정 동작을 수행하도록 프로그래밍된다. 예를 들어, 사용자는 로봇볼(200)이 일련의 이벤트의 검출시에 경보를 제공하거나 특정 동작을 수행하도록 프로그래밍 될 수 있다. 일예에서, 카메라(225)가 특정 사람, 동물 또는 물체를 볼 때, 사용자는 로봇볼(200)이 어떤 행동을 수행하기 위해 예를 들어, 사용자의 모바일 장치에 경보를 보내고, 경보 음, 메시지 재생, 표시 등 또는 음악 켜기 등을 수행할 수 있다. 다른 예에서, 센서(240) 중 하나 이상에 의해 검출된 특정 순서의 값에 기초하여 사용자는 로봇볼(200)이 어떤 행동을 수행하기 위해 예를 들어, 사용자의 모바일 장치에 경보를 보내고, 경보 음을 울리며, 메시지를 재생하고, 방을 스캔하거나 비디오를 사용하여 방을 설정하는 등의 제어 설정을 생성할 수 있다. 이러한 예에서, 로봇볼(200)은 트리거링 이벤트 또는 이벤트 시퀀스의 로봇볼(200)에 의한 시뮬레이션 및 검출에 기초하여 훈련 가능하다. 그 후, 사용자는 사용자 애플리케이션을 통해 이벤트, 이벤트 시퀀스 또는 시뮬레이션 및 검출된 이벤트의 임계 값 내의 이벤트를 로봇볼(200)에 대한 동작에 대한 트리거로서 플래그 할 수 있다. 다른 예들에서, 이러한 트리거된 경고들 또는 동작들은 예를 들어, 실내에 있을 때의 기간 동안 노이즈 검출에 응답하여 카메라를 켜거나 및/또는 룸 비디오 스캔을 수행하는 것과 같은 표준 이벤트를 위해 사용자 애플리케이션 상에 미리 프로그램 될 수 있다.In various embodiments, the robot ball 200 is programmed to provide an alert or perform a specific action upon detection of an event or sequence of events. For example, the user may be programmed to provide an alarm or perform a specific action when the robot ball 200 detects a series of events. In one example, when the camera 225 sees a specific person, animal, or object, the user sends an alarm, for example, to the user's mobile device, so that the robot ball 200 performs a certain action, plays an alarm sound, or a message. , Lights, or turn on music. In another example, based on values in a specific order detected by one or more of the sensors 240, the user sends an alert, for example, to the user's mobile device for the robot ball 200 to perform an action, and You can create control settings such as ringing a tone, playing a message, scanning a room, or setting up a room using a video. In this example, the robot ball 200 can be trained based on simulation and detection by the robot ball 200 of a triggering event or sequence of events. Thereafter, the user may flag an event, an event sequence, or an event within a threshold value of the simulated and detected event through the user application as a trigger for an action on the robot ball 200. In other examples, these triggered alerts or actions are on the user application for standard events, such as turning on the camera and/or performing a room video scan in response to noise detection, for example, during a period when indoors. Can be programmed in advance.
클라우드 서비스는 또한 보안 사용자 계정 내에서 센서 데이터와 함께 비디오 및 오디오 스트림을 기록하며 사용자는 장치에서 기록을 검토할 수 있다. 배터리(235)가 방전되어 충전이 필요할 때, 로봇볼(200)은 배터리(235)가 아래를 향한 상태로 충전 플랫폼(600) 상에 배치되거나 구동 플랫폼으로 자동으로 복귀되거나 구동 플랫폼으로 복귀 될 수 있다. 그리고, 충전 플랫폼(600)은 배터리에 포함된 무선 충전 코일을 통해 배터리(235)를 무선으로 충전할 수 있다.The cloud service also records video and audio streams along with sensor data within a secure user account, allowing users to review the records on the device. When the battery 235 is discharged and needs to be charged, the robot ball 200 may be placed on the charging platform 600 with the battery 235 facing down, automatically returned to the driving platform, or returned to the driving platform. have. In addition, the charging platform 600 may wirelessly charge the battery 235 through a wireless charging coil included in the battery.
사용자 애플리케이션은 사용자가 로봇볼(200)로부터 데이터를 조작하고 수신할 수 있게 한다. 사용자는 애플리케이션을 위한 사용자 인터페이스의 스크린상의 조이스틱을 사용하여 로봇볼(200)의 이동을 제어할 수 있고, 임의의 방향으로 슬라이딩하여 추가적인 이동과 함께 그 방향으로 볼을 구동하여 속도를 증가 또는 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스의 스크린상의 제2 조이스틱을 통해 카메라를 볼 및 패닝 또는 줌한다. 하나 이상의 클라이언트 장치를 통한 응용 프로그램(106~114)는 센서로부터 관련된 데이터는, 예, 온도, 습도, 공기 품질에 대한 등의 응용 프로그램은 사용자가 오디오/비디오 스트림과 함께 데이터의 기록을 가능하게 할 수 있도록 이전에 기록된 데이터에 액세스할 수 있다. 응용 프로그램에는 사용자 구성 가능한 설정도 포함되어 있다. 예를 들어, 미리 설정된 값을 초과하면, 애플리케이션은 통지 및/또는 기록 데이터를 제공할 수 있다.The user application allows the user to manipulate and receive data from the robot ball 200. The user can control the movement of the robot ball 200 using the joystick on the screen of the user interface for the application, and can increase or decrease the speed by sliding in an arbitrary direction and driving the ball in that direction with additional movement. I can. For example, viewing and panning or zooming the camera through a second joystick on the screen of the user interface. Applications 106-114 via one or more client devices can provide data related to the sensor, eg for temperature, humidity, air quality, etc. Applications allow the user to record data along with audio/video streams. To allow access to previously recorded data. The application also includes user-configurable settings. For example, if a preset value is exceeded, the application may provide notification and/or record data.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇볼을 측면에서 바라본 것이다.6 is a side view of a robot ball according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 지지부(330) 상에는 제1 및 제2 전방위카메라(225a, 225b)가 각각 장착될 수 있다. 제1 전방위카메라(225a)는 전방의 전방위를 촬영하고, 제2 전방위카메라(225b)는 후방의 전방위를 촬영할 수 있다.Referring to FIG. 6, first and second omnidirectional cameras 225a and 225b may be mounted on the support part 330, respectively. The first omnidirectional camera 225a may photograph an omnidirectional view of the front, and the second omnidirectional camera 225b may photograph an omnidirectional view of the rear.
제1 및 제2 전방위카메라(225a, 225b)의 촬영 영상은 사용자 장치로 실시간 전송될 수 있다.Images captured by the first and second omnidirectional cameras 225a and 225b may be transmitted to the user device in real time.
프로세서(210)는 제1 및 제2 전방위카메라(225a, 225b)의 곡면의 촬영 영상을 이미지 프로세싱을 통해서 평면의 촬영 영상으로 변환하여 사용자 장치로 전송함으로써 사용자 장치 상에서 평면의 영상이 디스플레이되도록 할 수 있다.The processor 210 converts the curved image of the first and second omnidirectional cameras 225a and 225b into a plane image through image processing and transmits it to the user device so that the image of the plane is displayed on the user device. have.
프로세서(210)는 제1 전방위카메라(225a)로부터 촬영된 영상에 기초하여 전방위의 장애물을 판별할 수 있고, 판별 정보에 기초하여 로봇볼(200)의 회피 기동을 위하여 추진 시스템(215)을 제어할 수 있다.The processor 210 can determine the obstacles in all directions based on the image captured from the first omnidirectional camera 225a, and controls the propulsion system 215 for evasive maneuvering of the robot ball 200 based on the determination information. can do.
프로세서(210)는 제2 전방위카메라(225b)로부터 촬영된 영상에 기초하여 객체를 검출할 수 있다. 여기서의 객체는 미리 학습된 반려 동물의 이미지가 될 수 있다. 프로세서(210)는 제2 전방위카메라(225b)로부터 촬영된 영상 내에서 학습된 반려 동물이 지속적으로 검출될 수 있도록 제2 전방위카메라(225b)의 위치를 조절할 수 있다. 여기서의 제2 전방위카메라(225b)의 위치 조절이란, 포트홈(344)내에서 제2 전방위카메라(225b)가 수평이동 하도록 하는 것이다. 일부 실시예에서, 제2 전방위카메라(225b)와 결합된 USB 포트(345)를 지지부(330) 내부의 모터의 구동력을 이용하여 이동시킴에 따라 제2 전방위카메라(225b)가 수평이동 하도록 할 수 있다.The processor 210 may detect an object based on the image captured from the second omnidirectional camera 225b. The object here may be an image of a companion animal that has been learned in advance. The processor 210 may adjust the position of the second omnidirectional camera 225b so that the learned companion animal in the image captured by the second omnidirectional camera 225b can be continuously detected. Here, the position adjustment of the second omnidirectional camera 225b is to allow the second omnidirectional camera 225b to move horizontally within the port groove 344. In some embodiments, as the USB port 345 coupled with the second omnidirectional camera 225b is moved using the driving force of the motor inside the support unit 330, the second omnidirectional camera 225b can be moved horizontally. have.
실시예는 제2 전방위카메라(225b)로부터 미리 학습된 객체의 지속적인 촬영 및 제1 전방위카메라(225a)를 통한 전방의 장애물 회피를 진행하면서 로봇볼(200)이 자동으로 이동하는 오토파일럿 기능을 수행하도록 할 수 있다.The embodiment performs an autopilot function in which the robot ball 200 automatically moves while continuously photographing an object learned in advance from the second omnidirectional camera 225b and avoiding obstacles in front through the first omnidirectional camera 225a. You can do it.
프로세서(210)는 인식된 전방의 장애물과 객체의 위치를 고려하여 로봇볼(200)의 이동 및 회전 방향을 결정하고 이에 기초하여 추진 시스템(215)을 제어할 수 있다.The processor 210 may determine a movement and rotation direction of the robot ball 200 in consideration of the recognized position of an obstacle and an object in front, and control the propulsion system 215 based thereon.
일부 실시예에서, 프로세서(210)는 제2 전방위카메라(225b)에서 촬영된 영상의 분석 정보, 현재 로봇볼(200)의 이동 속도 그리고, 이동 방향에 기초하여 반려 동물이 이동하는 로봇볼(200)을 쫓아오는지 여부 및 반려 동물의 로봇볼(200)을 쫓아오는 속도를 추정할 수 있다. 프로세서(210)는 반려 동물이 로봇볼(200)을 소정의 속도 이상으로 쫓아 오는 것으로 인식하면 미리 설정된 안전 영역으로 로봇볼(200)이 이동하도록 하고, 안전 영역 내에서만 로봇볼(200)이 이동할 수 있도록 제어할 수 있다. 따라서, 소정의 속도 이상으로 쫓아 오는 반려 동물이 로봇볼(200)을 쫓아 다니는 동작에 의해서 얘상치 못한 장애물과 반려 동물의 충돌 등을 방지하기 위해서 로봇볼(200)을 안전 영역 내에서만 이동하도록 할 수 있다.In some embodiments, the processor 210 is based on the analysis information of the image captured by the second omnidirectional camera 225b, the current moving speed of the robot ball 200, and the robot ball 200 in which the companion animal moves based on the moving direction. ), and the speed of chasing the robot ball 200 of the companion animal can be estimated. When the processor 210 recognizes that the companion animal is chasing the robot ball 200 at a predetermined speed or more, the robot ball 200 moves to a preset safety area, and the robot ball 200 moves only within the safety area. To be able to control it. Therefore, the robot ball 200 must be moved within the safe area in order to prevent unexpected obstacles and collisions between the companion animal due to the motion of the companion animal chasing the robot ball 200 at or above a predetermined speed. I can.
도 7은 외부 케이스를 저면을 바라본 것이다. 그리고, 도 8은 로봇볼과 도킹된 충전 플랫폼 및 충전 플랫폼 상의 볼 컨트롤 장치를 나타낸 것이며, 도 9는 볼 컨트롤 장치의 상부면을 나타낸 것이다.7 is a view of the outer case as viewed from the bottom. In addition, FIG. 8 shows a charging platform docked with a robot ball and a ball control device on the charging platform, and FIG. 9 shows an upper surface of the ball control device.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 외부 케이스(305)의 저면의 중앙 영역에는 컨트롤 홀(308)이 형성될 수 있다. 컨트롤 홀(308)은 홀 결합부(307)에 의해 커버될 수 있다. 홀 결합부(307)는 나사 방식을 통해 컨트롤 홀(308)에 결합되거나 제거될 수 있다. 홀 결합부(307)를 일 방향으로 회전시키면 컨트롤 홀(308) 상에 결합되면서 컨트롤 홀(308)은 폐쇄되고, 타 방향으로 회전시키면 홀 결합부(307)는 외부 케이스(305)로부터 분리되어 컨트롤 홀(308)은 개방된다.7 to 9, a control hole 308 may be formed in a central area of the bottom surface of the outer case 305. The control hole 308 may be covered by the hole coupling part 307. The hole coupling part 307 may be coupled to or removed from the control hole 308 through a screw method. When the hole coupling portion 307 is rotated in one direction, the control hole 308 is closed while being coupled on the control hole 308, and when the hole coupling portion 307 is rotated in the other direction, the hole coupling portion 307 is separated from the outer case 305 The control hole 308 is opened.
외부 케이스(305)의 컨트롤 홀(308)을 둘러싼 인식 영역(306)이 형성될 수 있다. 인식 영역(306)은 소정의 폭을 가지고 컨트롤 홀(308)을 둘러싼 원형 띠 영역이다.A recognition area 306 surrounding the control hole 308 of the outer case 305 may be formed. The recognition area 306 is a circular band area surrounding the control hole 308 with a predetermined width.
충전 플랫폼(600)은 로봇볼(200)와 도킹되면, 로봇볼(200)에 무선으로 전력을 제공할 수 있다. 또한, 충전 플랫폼(600)에 마련된 볼 컨트롤 장치(500)에 의해 외부 케이스(305)가 회전, 외부 케이스(305) 상의 홀 결합부(307)를 외부 케이스(305)로부터의 분리나 외부 케이스(305)에 홀 결합부(307)를 장착 및 컨트롤 홀(308)을 경유하여 외부 케이스(305) 내부의 내부 하우징(310)과의 전기적인 접속이 가능한 장치이다. 상세하게는, 볼 컨트롤 장치(500)는 삼각부(501), 제1 내지 제3 컨트롤부(510, 520, 530)을 포함할 수 있다. 삼각부(501)는 충전 플랫폼(600)으로부터의 수직으로 연장된 수직부와 수직부의 끝단에서부터 3방향으로 뻗은 3개의 팔부로 구성될 수 있다. 3개의 팔부들 간의 각도는 서로 동일할 수 있다. 3개의 팔부 각각의 일단은 수직부에 연결되고 이들은 수직부의 회전에 의해 함께 회전할 수 있다. 3개의 팔부 각각의 타단에는 제1 내지 제3 컨트롤부(510, 520, 530)가 설치될 수 있다. 제1 내지 제3 컨트롤부(510, 520, 530) 각각은 3개의 팔부 각각에서 상하로 이동할 수 있다.When the charging platform 600 is docked with the robot ball 200, it may wirelessly provide power to the robot ball 200. In addition, the outer case 305 is rotated by the ball control device 500 provided on the charging platform 600, and the hole coupling portion 307 on the outer case 305 is separated from the outer case 305 or the outer case ( It is a device capable of electrically connecting with the inner housing 310 inside the outer case 305 by mounting the hole coupling part 307 to the 305 and via the control hole 308. In detail, the ball control device 500 may include a triangular part 501 and first to third control parts 510, 520, and 530. The triangular portion 501 may include a vertical portion extending vertically from the charging platform 600 and three arm portions extending in three directions from an end of the vertical portion. The angles between the three arm portions may be the same. One end of each of the three arm parts is connected to the vertical part and they can be rotated together by rotation of the vertical part. First to third control units 510, 520, and 530 may be installed at the other end of each of the three arm parts. Each of the first to third control units 510, 520, and 530 may move up and down in each of the three arm portions.
제1 컨트롤부(510)의 상부면(501)에는 제1 및 제2 컨트롤휠(511, 512)이 설치될 수 있다. 제1 및 제2 컨트롤휠(511, 512)은 서로 수직한 방향으로 서로 독립적으로 회전할 수 있다. 제1 컨트롤부(510)의 일측으로부터 인출된 제1 감지부(541)와 타측으로부터 인출된 제2 감지부(542)가 더 설치될 수 있다. 제1 및 제2 감지부(541, 542)는 인식 영역(306)을 감지할 수 있다. First and second control wheels 511 and 512 may be installed on the upper surface 501 of the first control unit 510. The first and second control wheels 511 and 512 may rotate independently of each other in a direction perpendicular to each other. A first detection unit 541 drawn out from one side of the first control unit 510 and a second detection unit 542 drawn out from the other side may be further installed. The first and second detection units 541 and 542 may detect the recognition area 306.
먼저, 로봇볼(200)이 충전 플랫폼(600)에 도킹되면, 충전 플랫폼(600)의 제어장치는 수직부를 회전하여 제1 컨트롤부(510)가 로봇볼(200)의 저면 중앙에 위치하도록 한다. 그리고, 제1 컨트롤부(510)는 상승하여 외부 케이스(305)와 접촉한다. 그리고, 제1 및 제2 감지부(541, 542) 모두가 인식 영역(306)을 감지할 수 있도록 제1 컨트롤휠(511) 또는 제2 컨트롤휠(512)은 회전하여 외부 케이스(305)를 회전시킬 수 있다. 제1 및 제2 감지부(541, 542)가 외부 케이스(305)의 회전을 감지하면, 제1 컨트롤부(510)의 하강 동작을 허용한다. 그리고, 제어 장치는 수직부를 회전시켜 제2 컨트롤부(520)가 로봇볼(200)의 저면 중앙에 위치하도록 한다. 그리고, 제2 컨트롤부(520)의 상부면(502)에 설치된 홀 결합부 탈부착장치(521)는 상부 방향으로 상승한다. 그리고, 홀 결합부 탈부착장치(521)는 홀 결합부(307)과 결합한다. 그리고, 홀 결합부 탈부착장치(521)는 회전함으로써 홀 결합부(307)가 컨트롤 홀(308)의 결합을 해제시킨다. 그 후, 제2 컨트롤부(520)는 하강하게 된다. 이 때, 홀 결합부 탈부착장치(521)와 홀 결합부(307)는 서로 자기적인 결합할 수 있으므로, 홀 결합부(307)는 외부 케이스(305)로부터 분리된다. 그 후, 제어장치는 수직부를 회전시켜 제3 컨트롤부(530)가 로봇볼(200)의 저면 중앙에 위치하도록 한다. 그리고, 제3 컨트롤부(530)를 상부 방향으로 상승시켜 상부면(503)에 마련된 접속장치(531)가 외부 케이스(305) 내부의 내부 하우징(310)의 저면에 마련된 접속부에 전기적인 결합이 되도록 한다. 이 때, 내부 하우징(310)에 마련된 접속부와 컨트롤 홀(308)은 서로 마주하는 상태이다. 접속장치(531)와 내부 하우징의 접속부의 전기적인 접속 상태에서, 충전 플랫폼(600)과 로봇볼(200) 사이의 대용량의 데이터 송수신, 유선을 통한 급속 충전, 프로세서(210)의 프로그래밍 등 다양한 기능을 수행할 수 있다. 그 후, 제3 컨트롤부(530)가 하강하면, 접속장치(531)와 접속부는 서로 해제되고, 수직부가 다시 회전하여 제2 컨트롤부(520)가 로봇볼(200)의 저면 중앙 영역에 위치하도록 한다. 그리고 전술한 방식을 통해 제2 컨트롤부(520)에 부착된 홀 결합부(307)를 외부 케이스(305)의 컨트롤 홀(308)에 결합시킬 수 있다.First, when the robot ball 200 is docked on the charging platform 600, the control device of the charging platform 600 rotates the vertical portion so that the first control unit 510 is located at the center of the bottom of the robot ball 200. . Then, the first control unit 510 rises and contacts the outer case 305. In addition, the first control wheel 511 or the second control wheel 512 rotates to close the outer case 305 so that both the first and second detection units 541 and 542 can detect the recognition area 306. Can be rotated. When the first and second sensing units 541 and 542 detect the rotation of the outer case 305, the lowering operation of the first control unit 510 is allowed. In addition, the control device rotates the vertical part so that the second control part 520 is located at the center of the bottom surface of the robot ball 200. In addition, the hole coupling unit detachable device 521 installed on the upper surface 502 of the second control unit 520 rises upward. In addition, the hole coupling unit detachable device 521 is coupled to the hole coupling unit 307. In addition, the hole coupling portion detachable device 521 rotates so that the hole coupling portion 307 releases the coupling of the control hole 308. After that, the second control unit 520 descends. At this time, since the hole coupling unit detachable device 521 and the hole coupling unit 307 can be magnetically coupled to each other, the hole coupling unit 307 is separated from the outer case 305. After that, the control device rotates the vertical part so that the third control part 530 is located at the center of the bottom of the robot ball 200. In addition, the connection device 531 provided on the upper surface 503 by raising the third control part 530 upward is electrically coupled to the connection part provided on the bottom surface of the inner housing 310 inside the outer case 305. Make it possible. At this time, the connection part and the control hole 308 provided in the inner housing 310 are in a state of facing each other. Various functions such as transmission and reception of large-capacity data between the charging platform 600 and the robot ball 200, rapid charging through wire, programming of the processor 210, etc. in the electrical connection state of the connection device 531 and the connection part of the inner housing You can do it. Thereafter, when the third control unit 530 descends, the connection device 531 and the connection unit are released from each other, and the vertical unit rotates again, so that the second control unit 520 is located in the center area of the bottom surface of the robot ball 200. Do it. In addition, through the above-described method, the hole coupling portion 307 attached to the second control unit 520 may be coupled to the control hole 308 of the outer case 305.
이상 설명된 본 발명에 따른 실시예는 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은, 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위하여 하나 이상의 소프트웨어 모듈로 변경될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The embodiments according to the present invention described above may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer components and recorded in a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination. The program instructions recorded on the computer-readable recording medium may be specially designed and configured for the present invention or may be known and usable to those skilled in the computer software field. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical recording media such as CD-ROMs and DVDs, magnetic-optical media such as floptical disks. medium), and a hardware device specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device can be changed to one or more software modules to perform the processing according to the present invention, and vice versa.
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, “필수적인”, “중요하게” 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.Specific implementations described in the present invention are examples, and do not limit the scope of the present invention in any way. For brevity of the specification, descriptions of conventional electronic configurations, control systems, software, and other functional aspects of the systems may be omitted. In addition, the connection or connection members of the lines between the components shown in the drawings exemplarily represent functional connections and/or physical or circuit connections. It may be referred to as a connection, or circuit connections. In addition, if there is no specific mention such as “essential” or “important”, it may not be a necessary component for the application of the present invention.
또한 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.In addition, although the detailed description of the present invention has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, the spirit of the present invention described in the claims to be described later if one of ordinary skill in the relevant technical field or those of ordinary skill in the relevant technical field And it will be understood that various modifications and changes can be made to the present invention within a range not departing from the technical field. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be determined by the claims.
본 발명은 반려 동물과 시간을 보내줄 수 있는 이동 가능한 로봇 분야에서 이용될 수 있다.The present invention can be used in the field of a movable robot capable of spending time with a companion animal.

Claims (6)

  1. 볼 형상으로 적어도 일 영역이 투명한 외부 케이스; 상기 외부 케이스 내부에 위치하여 적어도 하나의 프로세서, 적어도 하나의 메모리, 무선 통신 인터페이스, 추진 시스템, 배터리, 센서를 구비한 내부 하우징; 및 상기 내부 하우징의 지지부에 설치된 카메라;를 포함하는 로봇볼과 상기 로봇볼과 도킹하여 상기 로봇볼에 무선으로 전력을 제공하여 상기 배터리를 충전시키는 충전 플랫폼을 포함하고,An outer case in which at least one area is transparent in a ball shape; An inner housing positioned inside the outer case and including at least one processor, at least one memory, a wireless communication interface, a propulsion system, a battery, and a sensor; And a robot ball including a camera installed on the support part of the inner housing and a charging platform for charging the battery by providing power to the robot ball wirelessly by docking with the robot ball,
    상기 로봇볼과 도킹된 상기 충전 플랫폼은 상기 외부 케이스를 소정의 위치로의 회전, 상기 외부 케이스 상의 컨트롤 홀에 결합된 홀 결합부의 탈부착 및 상기 내부 하우징의 접속부와의 전기적인 접속이 가능한 볼 컨트롤 장치를 구비하며,The charging platform docked with the robot ball is a ball control device capable of rotating the outer case to a predetermined position, attaching and detaching a hole coupling part coupled to the control hole on the outer case, and electrically connecting the connection part of the inner housing. And,
    상기 추진 시스템은 상기 무선 통신 인터페이스를 통해 수신된 명령어나 상기 프로세서에 의해 실행되는 상기 메모리 상에 저장된 명령어에 응답하여 상기 외부 케이스를 회전시키도록 구성되고,The propulsion system is configured to rotate the outer case in response to a command received through the wireless communication interface or a command stored in the memory executed by the processor,
    상기 프로세서는, 상기 센서 및 상기 카메라를 통해 식별된 주변의 장애물을 회피 기동할 수 있도록 상기 추진 시스템을 제어하여 상기 로봇볼의 오토파일럿 동작을 수행하는The processor performs an autopilot operation of the robot ball by controlling the propulsion system to avoid and maneuver around obstacles identified through the sensor and the camera.
    오토파일럿 기능을 구비한 로봇볼의 제어 시스템.Robot ball control system with autopilot function.
  2. 제1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 로봇볼은,The robot ball,
    상기 지지부에 마련된 포트홈에 설치된 USB(Universal Serial Bus) 포트를 더 포함하고, Further comprising a USB (Universal Serial Bus) port installed in the port groove provided on the support,
    상기 USB 포트에 상기 카메라가 탈부착 가능하도록 구성된The camera is configured to be detachable to the USB port
    오토파일럿 기능을 구비한 로봇볼의 제어 시스템.Robot ball control system with autopilot function.
  3. 제2 항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 USB 포트는 상기 지지부의 포트홈을 따라 수평 방향으로 이동 가능하도록 구성된The USB port is configured to be movable in a horizontal direction along the port groove of the support part.
    오토파일럿 기능을 구비한 로봇볼의 제어 시스템.Robot ball control system with autopilot function.
  4. 제1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 카메라는 제1 및 제2 전방위카메라를 포함하고,The camera includes first and second omnidirectional cameras,
    제1 및 제2 전방위카메라 각각은 상기 지지부의 일측면 및 타측면 각각에 마련된 포트홈 각각에 설치된 USB 포트에 설치되고,Each of the first and second omnidirectional cameras is installed in a USB port installed in each of the port grooves provided on one side and the other side of the support,
    상기 프로세서는,The processor,
    상기 제1 전방위카메라로부터의 촬영 영상으로부터 전방의 전방위 각도에서의 장애물을 감지하고,Detecting an obstacle in an omnidirectional angle from the image taken from the first omnidirectional camera,
    상기 제2 전방위카메라로부터의 촬영 영상으로부터 반려 동물을 감지하며Detecting a companion animal from the captured image from the second omnidirectional camera,
    상기 제1 및 제2 전방위카메라로부터의 촬영 영상에 기초하여 상기 오토파일럿 동작을 수행하는Performing the autopilot operation based on the captured image from the first and second omnidirectional cameras
    오토파일럿 기능을 구비한 로봇볼의 제어 시스템.Robot ball control system with autopilot function.
  5. 제4 항에 있어서,The method of claim 4,
    상기 프로세서는 상기 제2 전방위카메라에서 촬영된 영상의 분석 정보, 현재 상기 로봇볼의 이동 속도 및 이동 방향에 기초하여 상기 반려 동물이 이동하는 상기 로봇볼을 쫓아오는지 여부 및 상기 반려 동물의 상기 로봇볼을 쫓아오는 속도를 추정하는The processor determines whether the companion animal is chasing the moving robot ball based on the analysis information of the image captured by the second omnidirectional camera, the current moving speed and the moving direction of the robot ball, and the robot ball of the companion animal. To estimate the speed of chasing
    오토파일럿 기능을 구비한 로봇볼의 제어 시스템.Robot ball control system with autopilot function.
  6. 제5 항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 프로세서는 상기 반려 동물이 상기 로봇볼을 소정의 속도 이상으로 쫓아오는 것으로 인식하면 미리 설정된 안전 영역으로 상기 로봇볼이 이동하도록 하고, 상기 안전 영역 내에서만 상기 로봇볼이 이동할 수 있도록 상기 추진 시스템을 제어하는 The processor allows the robot ball to move to a preset safety area when the companion animal recognizes that the robot ball is chasing the robot ball at a predetermined speed or higher, and the propulsion system so that the robot ball can move only within the safety area. Controlling
    오토파일럿 기능을 구비한 로봇볼의 제어 시스템.Robot ball control system with autopilot function.
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