KR100619727B1 - 로봇 청소기의 주행장치 - Google Patents

Abstract

본 발명 로봇 청소기의 주행장치는 자동으로 충전과 청소가 이루어지는 로봇 청소기에서, 청소기 본체(1)의 하면 외측에 3개의 옴니 드라이빙 휠(101)을 설치하되, 중심을 향하도록 방사형으로 설치하고, 그 각각의 옴니 드라이빙 휠(101)을 각각 구동하는 것에 의해 전후진과 회전 및 좌우이동을 즉시 수행할 수 있도록 하여, 청소시 기동성이 증대되고, 그에 따라 청소효율이 향상되어 진다.

Description

로봇 청소기의 주행장치{MOVING APPARATUS OF ROBOT CLEANER}

도 1은 종래 로봇 청소기의 구조를 보인 종단면도.

도 2는 도 1의 저면도.

도 3은 본 발명의 주행장치를 가지는 로봇 청소기의 저면도.

도 4는 본 발명의 옴니 드라이빙 휠을 보인 사시도.

도 5는 본 발명의 주행장치를 가지는 로봇 청소기의 동작을 보인 평면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 청소기 본체 101 : 옴니 드라이빙 휠

111 : 메인 휠 112 : 보조 휠

본 발명은 로봇 청소기의 주행장치에 관한 것으로, 특히 청소시 전후, 좌우 및 회전동작을 즉시 수행할 수 있도록 하여 청소기의 기동성이 향상되도록 한 로봇 청소기의 주행장치에 관한 것이다.

로봇 청소기는 스스로 이동하며 청소를 하고, 충전기의 전원이 소진되면 스스로 충전대로 이동하여 충전을 하며, 충전을 마친 다음에는 다시 청소를 하던 본 래의 위치로 되돌아가서 계속 청소를 하는 기기이다.

도 1은 종래의 로봇 청소기를 보인 종단면도이고, 도 2는 도 1의 저면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 종래의 로봇 청소기는 청소기 본체(1)의 내측에 흡입력을 발생시키기 위한 팬 모터(2)가 장착되어 있고, 그 팬 모터(2)의 전방에는 팬 모터(2)에 의해 흡입되는 먼지나 오물을 집진하는 필터(3)가 내장된 필터 컨테이너(4)가 착,탈가능하게 설치되어 있다.

그리고, 상기 필터 컨테이너(4)의 전면에는 흡입되는 먼지나 오물이 흡입되는 흡입관(5)이 연통되도록 설치되어 있고, 그 흡입관(5)의 하단부에는 바닥(6)의 먼지나 오물을 쓸어 올리기 위한 브러쉬(7)가 회전가능하게 설치된 흡입헤드(8)가 구비되어 있다.

또한, 상기 팬 모터(2)의 하측에는 정,역회전이 가능한 한쌍의 구동바퀴(9)가 일정간격으로 두고 설치되어 있고, 상기 흡입헤드(8)의 후위에는 청소기 본체(1)의 후위를 지지하도록 보조바퀴(10)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 청소기 본체(1)의 후면에는 충전단자(11)를 구비한 충전단자부(12)가 설치되어 있고, 실내의 벽면(13)에 설치된 전원단자부(14)에는 충전단자부(12)에 접속될 수 있도록 접속단자(15)가 구비되어 있어서, 충전단자(11)가 접속단자(15)에 접속된 상태에서 본체(1) 내측의 충전 밧데리(16)에 충전을 할 수 있도록 되어 있다.

또한, 상기 청소기 본체(1)의 전면 중앙부에는 초음파를 송신하는 초음파 송신부(17)가 설치되어 있고, 그 초음파송신부(17)의 상,하측에는 초음파송신부(17)에서 송신된후 반사되는 초음파를 수신하여 장애물을 감지하기 위한 다수개의 초음파수신부(18)가 일정간격으로 두고 설치되어 있다.

그리고, 상기 전원단자부(14)의 하측에는 충전단자부(12)를 전원단자부(14)쪽으로 유도하기 위한 광신호를 발광하는 발광부(19)가 설치되어 있고, 상기 충전단자부(12)의 하측에는 상기 발광부(19)에서 발광되는 광신호를 수광할 수 있도록 수광부(20)가 설치되어 있다.

도면중 미설명 부호 21은 제어수단이고, 22는 배기구이다.

상기와 같은 구성되어 있는 종래의 로봇 청소기를 이용하여 청소를 할때는, 사용자가 동작버튼을 누르면 충전 밧데리(16)의 전원이 팬 모터(2)에 인가되어 팬 모터(2)가 구동이 되어 지는데, 그와 같이 구동되어지는 팬 모터(2)에 의해 필터 컨테이너(4)에 흡입력이 발생되고, 그 흡입력에 의해 바닥(6)의 먼지나 오물이 흡입헤드(8)로 흡입된 후, 흡입관(5)을 통하여 필터(3)에서 포집되어 진다.

또한, 제어수단(21)의 제어신호에 의해 구동바퀴(9)를 구동시켜서 청소기 본체(1)를 이동시킴에 따라 일정영역의 청소가 자동으로 이루어지게 된다.

한편, 자동청소를 수행하는 동안 충전 밧데리(16)의 전압레벨이 도시생략된 전압감지부를 통해 감지되고, 제어수단에서 전압감지부를 통해 감지된 충전 밧데리(16)의 전압레벨이 설정된 소정레벨 이하로 되면 제어수단에 의해 자동청소기의 청소가 정지되는 한편, 제어수단은 현재위치를 내부 메모리에 기억시킨 다음, 메모리에 저장되어 있는 복귀조정에 의해 청소기를 복귀시키기 위한 제어신호를 발 생한다.

따라서, 제어수단의 제어신호에 의해 청소기 본체(1)가 전원단자부(14)측으로 이동되고, 청소기 본체(1)가 전원단자부(14)의 근처에 이르면, 전원단자부(14)의 하측에 설치된 발광부(19)에서 발광되는 광신호가 충전단자부(12)의 하측에 설치된 수광부(20)에서 수광되고, 그 수광부(20)에서 수광되는 광신호에 의해 제어수단이 구동바퀴(9)를 구동제어함으로써, 충전단자부(12)가 전원단자부(14)측으로 접근된다.

그 다음, 충전단자부(12)의 충전단자(11)가 전원단자부(14)의 접속단자(15)에 접촉이 되고, 전원단자부(14)에 의해 공급되어지는 전원에 의해 청소기 본체(1) 내의 충전 밧데리(16)의 충전이 이루어진다.

한편, 청소기 본체(1) 내의 충전 밧데리(16)가 충전되는 동안, 전압감지부를 통해 충전 밧데리(16)에 충전되는 전압레벨이 감지되어 제어수단으로 제공되고, 제어수단은 전압감지부를 통해 감지되는 충전 밧데리(16)의 전압레벨이 설정된 소정레벨 이상이 되면 구동바퀴(9)를 구동제어함으로써, 청소기 본체(1)가 전원단자부(14)로부터 분리된 다음, 청소기 본체(1)의 내부 메모리에 저장된 위치로 이동되어 청소작업을 계속 수행하게 된다.

그리고, 청소기가 이동할때는 2개의 구동바퀴(9)를 동시에 정,역회전시켜서 전진 또는 후진이 이루어지고, 청소기가 회전할때는 1개의 구동바퀴(9)는 고정시키고 다른쪽의 구동바퀴(9)를 회전시켜서 원하는 방향으로 회전시키며, 다른 방향으로 전진 또는 후진시킬때는 회전동작을 먼저 실시한 후에 전진 또는 후진을 하게되 는데, 이와 같이 청소기가 다른 방향으로 이동을 할 때 반드시 회전동작을 실시한 후에 이동을 하여야 하므로 신속한 기동성을 확보하도록 설계하는데 어려움이 있는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 청소기의 전후진과 회전 및 다른방향으로의 이동을 즉시 실시할 수 있도록 하여 기동성이 증대되어 지도록 하는데 적합한 로봇 청소기의 주행장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 자동으로 충전과 청소가 이루어지는 로봇 청소기에 있어서, 상기 청소기 본체의 하면 외측에 120˚ 간격을 두고 상기 청소기 본체의 중심을 향하는 방사상으로 설치되어 정위치에서 회전하는 3개의 회전축과; 상기 3개의 회전축에 각각 결합되는 3개의 옴니 드라이빙 휠을 포함하여 구성되어 전후이동과 회전 및 좌우이동이 즉시 수행될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 주행장치가 제공된다.

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이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명 로봇 청소기의 주행장치를 첨부된 도면의 실시예를 참고하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 주행장치를 가지는 로봇 청소기의 저면도이고, 도 4는 본 발명의 옴니 드라이빙 휠을 보인 사시도로서, 도시된 바와 같이 로봇 청소기를 이루는 기본적인 구성은 도 1과 동일하므로 동일부분에 대하여는 동일부호를 부여하 고 자세한 설명은 생략한다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 로봇 청소기의 먼지흡입구조는 청소기 본체(1)의 하면 가장자리에 각각 별도로 구동되는 3개의 옴니 드라이빙 휠(101)을 중심을 향하도록 방사형으로 설치하여 구성된다.

상기 옴니 드라이빙 휠(101)은 원판체로된 메인 휠(111)과, 그 메인 횔(111) 보다 직경이 작으며 메인 휠(111)의 외주면을 따라 회전가능하게 직교되도록 설치되는 다수개의 보조 휠(112)로 구성되어 있다.

상기 옴니 드라이빙 휠(101)은 각각 120°간격으로 설치되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성되어 있는 본 발명에 따른 주행장치를 가지는 로봇 청소기에 의한 자동청소가 이루어지는 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자가 동작버튼을 누르면 충전 밧데리(16)의 전원이 팬 모터(2)에 인가되어 팬 모터(2)가 구동이 되고, 그와 같이 구동되어지는 팬 모터(2)에 의해 필터 컨테이너(4)에 흡입력이 발생되며, 그 흡입력에 의해 바닥(6)의 먼지나 오물이 청소기 본체(1)의 하면 중앙부에 형성된 흡입헤드(8)를 통하여 흡입되어 지고, 그와 같이 흡입된 먼지나 오물은 흡입관(5)을 통하여 필터(3)에서 포집되어 진다.

도 5는 상기와 같이 청소기에서 청소가 이루어질 때 청소영역을 주행하는 동작을 보인 것으로, 청소기가 직진을 할 때는 a)와 같이 맨 앞의 옴니 드라이빙 휠(101')은 구동되지 않고 뒤쪽 2개의 옴니 드라이빙 휠(101")(101"')들은 회전을 하여 전진 또는 후진을 하며, 이때 맨 앞의 옴니 드라빙 휠(101')은 메인 휠(111) 은 구동되지 않는 상태에서 보조 휠(112)만 구르게 된다.

그리고, 청소기가 회전을 할 때는 b)와 같이 1개의 옴니 드라이빙 휠(101"')의 구동을 멈춘 상태에서 나머지를 회전하고자 하는 방향의 옴니 드라이빙 휠(101')(101")을 구동시켜서 청소기 본체(1)를 회전시키게 된다.

또한, 청소기가 우측방향으로 이동을 할 때는 c)와 같이 우측에 있는 옴니 드라이빙 휠(101"')의 구동을 멈추고, 나머지 2개의 옴니 드라이빙 휠(101')(101")을 구동시켜서 우측으로 이동을 하고, 이때 구동을 멈춘 드라이빙 휠(101"')은 메인 휠(111)이 구동되지 않은 상태에서 보조 휠(112)만 구르게 된다.

청소기가 좌측방향으로 이동을 할 때는 상기 우측으로 이동할때의 반대로 동작이 된다.

즉, 청소기가 다른 방향으로 이동을 할 때는 이동하고자 하는 방향으로 회전을 하지 않고도 옴니 드라이빙 휠(101)들을 구동시켜서 즉시 이동함으로써, 기동성있는 청소가 이루어지게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명 로봇 청소기의 주행장치는 청소기 본체의 하면 외측에 3개의 옴니 드라이빙 휠을 설치하되, 중심을 향하도록 방사형으로 설치하고, 그 각각의 옴니 드라이빙 휠을 각각 구동하는 것에 의해 전후진과 회전 및 좌우이동을 즉시 수행할 수 있도록 하여, 청소시 기동성이 증대됨에 따라 청소효율이 향상되는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 자동으로 충전과 청소가 이루어지는 로봇 청소기(1)에 있어서,

   상기 청소기 본체의 하면 외측에 120˚ 간격을 두고 상기 청소기 본체의 중심을 향하는 방사상으로 설치된 정위치에서 회전하는 3개의 회전축(102)과;

   원판체인 메인 휠(111)과, 상기 메인 휠(111)의 외주면을 따라 직교되도록 등간격으로 설치되며 상기 메인 휠(111)보다 직경이 작은 다수개의 보조 휠(112)로 형성되고, 상기 3개의 회전축(102)에 각각 결합되는 옴니 드라이빙 휠(101)을 포함하여,

   전후 이동과 회전 및 좌우이동이 즉시 수행될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 주행장치.
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