KR100824315B1 - 주행로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지면과 일정높이로 이격 되어 배치된 서브휠과, 3점을 지지하는 보조휠을 통해 구동휠에 부하가 걸리지 않게 하여 실내의 문턱이나 장애물을 보다 안정적으로 넘어갈 수 있도록 한 주행로봇에 관한 것으로, 이를 위해 지면의 요철에 반응하여 하우징이 좌/우 높이 변하는 것을 방지하여 지면에 대해 안정적으로 밀착될 수 있도록 각각 내부에 서스펜션이 장착된 구동휠어셈블리;와, 상기 구동휠어셈블리를 중심으로 하여 상기 하우징의 전방 중앙과, 후방 양측에 배치된 3개의 보조휠; 및 상기 주행로봇이 문턱과 같은 장애물을 넘어갈 때 이를 가이드 하여 문턱을 원활히 넘어갈 수 있도록 지면과 이격되게 장착되는 3개의 서브휠;을 포함하여 이루어지되, 상기 서브휠은 상기 하우징의 전방 중앙에 배치된 보조휠 양측과, 상기 하우징의 후방 양측에 배치된 두개의 보조휠 중앙에 배치되는 것을 특징으로 한다.

로봇, 휠, 스프링, 센서, 문턱, 서스펜션

Description

주행로봇{A traveling Robot}

도 1은 본 발명에 따른 주행로봇의 저면사시도,

도 2는 도 1의 정면도, 평면도 및 측면도,

도 3은 도 1 및 도 2에서 발췌된 구동휠어셈블리의 분해 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 하우징 20: 구동휠어셈블리

21: 구동휠 21a: 제 1풀리

22: 휠모터 22a: 제 2풀리

23a: 제 1브라켓 23b: 제 2브라켓

24: 가이드봉 25: 스프링

26: 밸트 27: 부쉬

30: 보조휠 40: 서브휠

50: 센서 100: 주행로봇

본 발명은 지면과 일정높이로 이격 되어 배치된 서브휠과, 3점을 지지하는 보조휠을 통해 구동휠에 부하가 걸리지 않게 하여 실내의 문턱이나 장애물을 보다 안정적으로 넘어갈 수 있도록 한 주행로봇에 관한 것이다.

일반적으로 주행로봇은 그 용도에 따라 경비로봇 또는 청소로봇 또는 장난감로봇으로 나뉜다.

이러한 주행로봇은 사용자의 직접 제어 없이 내장된 센서의 감지에 따라 실내를 주행하는 것으로, 통상적으로 본체 내부에 설치된 적외선 센서 등으로 이루어진 장애물 검출센서 및 주행거리 및 위치 등을 측정하는 주행거리 검출 센서를 이용하여 벽이나 장애물로 둘러싸인 영역의 외곽을 주행하여 한다.

하지만 종래의 주행로봇은 평탄면만을 고려하여 제작됨으로, 높은 문턱을 넘을 때 앞쪽 들려 더 이상 진행이 되지 않고, 구동휠에 부하가 걸려 모터가 고장나거 정지되거나 우회하는 문제점이 있었다.

또한 주행로봇이 진행될 때 구동휠의 한쪽에만 요철이 있는 경우, 하우징이 한쪽으로 기울려지면서 지면에 다시 내려오게 된다. 이 때 요철과 지면의 낙차에 의해 하우징에 충격이 발생되어 하우징 내부의 각종 전자기기들이 충격에 의해 파손되는 문제점이 있었다.

또한 종래의 주행로봇은 진행하는 방향의 전방 중앙에만 보조휠이 구비되어 있어, 후방으로 급격이 진행하면 주행로봇의 후방이 지면과 부딛치는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서,

본 발명의 목적은, 지면과 일정높이로 이격 되어 배치된 서브휠과, 3점을 지지하는 보조휠을 통해 구동휠에 부하가 걸리지 않게 하여 실내의 문턱이나 장애물을 보다 안정적으로 넘어갈 수 있도록 한 주행로봇을 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적들은,

각종 유닛을 내장시킬 수 있도록 커버가 분리되는 하우징;과, 구동휠과, 상기 구동휠에 구동력을 제공하기 위한 휠모터로 구성되어 상기 하우징의 내부 중심축의 양측에 배치되는 한쌍의 구동휠어셈블리;로 구성되는 주행로봇에 있어서,

지면의 요철에 반응하여 하우징이 좌/우 높이 변하는 것을 방지하여 지면에 대해 안정적으로 밀착될 수 있도록 각각 내부에 서스펜션이 장착된 구동휠어셈블리;와, 상기 구동휠어셈블리를 중심으로 하여 상기 하우징의 전방 중앙과, 후방 양측에 배치된 3개의 보조휠; 및 상기 주행로봇이 문턱과 같은 장애물을 넘어갈 때 이를 가이드 하여 문턱을 원활히 넘어갈 수 있도록 지면과 이격되게 장착되는 3개의 서브휠;을 포함하여 이루어지되, 상기 서브휠은 상기 하우징의 전방 중앙에 배치된 보조휠 양측과, 상기 하우징의 후방 양측에 배치된 두개의 보조휠 중앙에 배치되는 것을 특징으로 하는 주행로봇에 의해서 달성된다.

상기에서 하우징의 전방 및 후방에는 문턱 보다 높은 장애물은 우회할 수 있도록 다수의 센서가 장착되는 것이 바람직하다.

상기에서 서브휠은 주행로봇이 전방 또는 후방으로 진행하여 문턱을 넘어갈 때 서브휠과, 보조휠과, 휠이 순차적으로 문턱을 넘어갈 수 있도록 상기 보조휠 보다 전방 또는 후방에 배치된 것이 바람직하다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

이하에서는 본 발명에 따른 주행로봇에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 주행로봇의 저면사시도이고, 도 2는 도 1의 정면도, 평면도 및 측면도이고, 도 3은 도 1 및 도 2에서 발췌된 구동휠어셈블리의 분해 사시도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 지면과 일정높이로 이격 되어 배치된 서브휠(40)과, 3점을 지지하는 보조휠(30)을 통해 구동휠(21)에 부하가 걸리지 않게 하여 실내의 문턱이나 장애물을 보다 안정적으로 넘어갈 수 있도록 한 주행로봇(100)에 관한 것이다.

본 발명에 설명하기에 앞서, 제어부 및 각종 센서에 대해서는 동작에 관한 것은 주지된 사실이므로 생략하기로 한다.

상기 주행로봇(100)은 크게 하우징(10)과, 상기 하우징(10) 내에 배치되는 구동휠어셈블리(20)와, 보조휠(30)과, 서브휠(40)로 구성된다.

여기서 상기 구동휠어셈블리(20)는 상기 하우징(10)의 내부 중심 가로방향 양측에 배치되는 구조이며, 지면의 요철에 반응하여 하우징이 좌/우 높이 변하는 것을 방지하여 지면에 대해 안정적으로 밀착될 수 있도록 각각 내부에 서스펜션이 장착된 구조이다.

이러한 구동휠어셈블리(20)는 주행로봇(100)이 진행될 수 있도록 주 동력을 제공하며, 상기 각 구동휠어셈블리(20)의 회전수에 따라 좌/우로 회전됨과 동시에 전/후로 주행할 수 있도록 구성된다.

그리고 상기 각 구동휠어셈블리(20)는 휠(21)과, 상기 휠(21)에 구동력을 제공하기 위한 휠모터(22)로 구성되며, 이 때 상기 휠모터(22)와 휠(21)에는 각각 풀 리(21a,22a)가 결합되어 있어 밸트(26)을 통해 해 상기 휠(21)와 연동되는 구조이다.

여기서 상기 브라켓은 제 1브라켓(23a)과 제 2브라켓(23b)으로 분리 구성되며, 제 1브라켓(23a)은 하우징(10)과 결합되고, 제 2브라켓(23b)은 제 1브라켓(23a)의 하부에 결합되되, 휠(21)과 휠모터(22)를 지지하는 구성이다.

한편 상기 제 2브라켓(23b)의 수직방향을 따라 관통하여 제 1브라켓(23a)과 결합되는 것이 가이드봉(24)이다. 이러한 각 가이드봉(24)의 상단에는 2개의 스프링(25)이 삽입되어 있어, 상기 제 2브라켓(23b)은 제 1브라켓(23a)을 지지삼아 충격을 완화시 킬 수 있는 서스펜션(현가장치) 구조가 마련되는 것이다.

그리고 상기 각 가이드봉(24)은 상기 제 2브라켓(23b)의 하단에 결합되는 부쉬(27)와 결합되어 있어 안정적으로 고정되는 구조이다.

아울러 상기 구동휠어셈블리(20)를 중심으로 하여 상기 하우징(10)의 전방 중앙 1개와, 후방 양측에 2개가 배치된 것이 보조휠(30)이다.

이러한 보조휠(30)은 주행로봇(100)이 급격이 선회하거나 전방 또는 후방으로 진행할 때 하우징(10)이 기울려짐 없이 안정적으로 지면에 밀착될 수 있도록 기능을 한다.

그리고 상기 주행로봇(100)이 문턱과 같은 장애물을 넘어갈 때 이를 가이드 하여 문턱을 원활히 넘어갈 수 있도록 지면과 이격 되게 장착된 것이 서브휠(40)이다.

이러한 서브휠(40)은 상기 하우징(10)의 전방 중앙에 배치된 보조휠(30) 양측에 2개가 배치되며, 상기 하우징(10)의 후방 양측에 배치된 두개의 보조휠(30) 중앙에 1개가 배치되어 구성된다.

이 때 상기 서브휠(40)은 주행로봇(100)이 전방 또는 후방으로 진행하여 문턱을 넘어갈 때 서브휠(40)과, 보조휠(30)과, 구동휠(21)이 순차적으로 문턱을 넘어갈 수 있도록 상기 보조휠(30) 보다 전방 또는 후방에 배치된 구조이다.

한편 하우징(10)의 전방 및 후방에는 문턱 보다 높은 장애물은 우회할 수 있도록 다수의 센서(50)가 장착된다.

이상에서는 본 발명에 따른 주행로봇의 문턱 진행에 관하여 간단히 설명하기로 한다.

먼저 주행로봇이 진행하다가 요철에 의해 보조휠이 들려지게 되면, 서스펜션이 장착된 구동어셈블리에 의해 구동휠이 내려오게 되어 양쪽 구동휠에 동일한 구동력을 전달하게 되므로 미끌림 없이 안정적으로 진행된다.

또한 구동휠 중 한쪽 구동휠이 요철에 올라타게 되면, 서스펜션에 의해 구동휠 하우징의 내부로 들어가기 때문에 하우징은 기울려짐 없이 안정적으로 진행된다.

아울러 주행로봇이 문턱을 넘을 때면, 먼저 지면과 이격된 서브휠이 문턱을 올라타게 되고, 이 후 순차적으로 보조휠과, 구동휠이 문턱을 올라타게 됨으로 하우징에 충격을 주지 않으면서 안정적으로 문턱을 넘게 된다.

그러므로 문턱을 넘을 때 주행로봇은 기존의 주행로봇 보다 구동휠의 부하가 적으며, 이로써, 밧데리의 소모가 적어짐으로 보다 효율적으로 주행로봇을 주행을 도모할 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 주행로봇에 따르면, 주행로봇이 가동될 때 문턱이나 요철 등이 안정적으로 넘어갈 수 있기 때문에 밧데리의 소모가 적으며, 충격에 의한 각종 전자기기들의 파손을 방지할 수 있는 특징이 있다.

이는 지면과 일정높이로 이격 되어 배치된 서브휠과, 3점을 지지하는 보조휠을 통해 구동휠에 부하가 걸리지 않게 하여 실내의 문턱이나 장애물을 보다 안정적으로 넘어갈 수 있기 때문이다.

본 발명은 상기에서 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하 의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 고안이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 본 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (3)

1. 각종 유닛을 내장시킬 수 있도록 커버가 분리되는 하우징;과, 구동휠과, 상기 구동휠에 구동력을 제공하기 위한 휠모터로 구성되어 상기 하우징의 내부 중심축의 양측에 배치되는 한쌍의 구동휠어셈블리;로 구성되는 주행로봇에 있어서,

   지면의 요철에 반응하여 하우징이 좌/우 높이 변하는 것을 방지하여 지면에 대해 안정적으로 밀착될 수 있도록 각각 내부에 서스펜션이 장착된 구동휠어셈블리;

   상기 구동휠어셈블리를 중심으로 하여 상기 하우징의 전방 중앙과, 후방 양측에 배치된 3개의 보조휠; 및

   상기 주행로봇이 문턱과 같은 장애물을 넘어갈 때 이를 가이드 하여 문턱을 원활히 넘어갈 수 있도록 지면과 이격되게 장착되는 3개의 서브휠;을 포함하여 이루어지되,

   상기 서브휠은 상기 하우징의 전방 중앙에 배치된 보조휠 양측과, 상기 하우징의 후방 양측에 배치된 두개의 보조휠 중앙에 배치되는 것을 특징으로 하는 주행로봇.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 하우징의 전방 및 후방에는 문턱 보다 높은 장애물은 우회할 수 있도록 다수의 센서가 장착된 것을 특징으로 하는 주행로봇.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 서브휠은 주행로봇이 전방 또는 후방으로 진행하여 문턱을 넘어갈 때 서브휠과, 보조휠과, 구동휠이 순차적으로 문턱을 넘어갈 수 있도록 상기 보조휠 보다 전방 또는 후방에 배치된 것을 특징으로 하는 주행로봇.

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