KR101304107B1 - 계단 등반용 로봇 - Google Patents

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KR101304107B1
KR101304107B1 KR1020120043573A KR20120043573A KR101304107B1 KR 101304107 B1 KR101304107 B1 KR 101304107B1 KR 1020120043573 A KR1020120043573 A KR 1020120043573A KR 20120043573 A KR20120043573 A KR 20120043573A KR 101304107 B1 KR101304107 B1 KR 101304107B1
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서태원
서병훈
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영남대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은, 전방을 감지하는 감지수단이 장착된 메인플랫폼; 상기 메인플랫폼의 전후방 이동 및 조향이 가능하도록 상기 메인플랫폼에 회전 가능하게 설치되는 제1이동수단; 상기 제1이동수단을 구동시키는 제1구동부; 일단이 상기 메인플랫폼의 양 측부에 각각 힌지 결합하고, 타단이 상기 메인플랫폼의 후방으로 각각 연장된 제1 및 제2링크; 상기 제1 및 제2링크의 각 단부에 회전 가능하게 설치되어 상기 제1 및 제2링크와 연결된 상기 메인플랫폼을 지지하거나 밀어줄 수 있도록 상기 메인플랫폼의 후방에 이격 배치된 제2이동수단; 상기 제2이동수단을 구동시키는 제2구동부; 상기 제1 및 제2링크의 힌지축을 중심으로 상기 메인플랫폼의 진행방향으로 회동시키는 회동수단; 상기 회동수단을 구동시키는 제3구동부; 상기 제1, 제2 및 제3구동부에 전원를 공급하는 전원공급부; 및 상기 감지수단에 의해 감지된 정보에 대응하여 상기 제1, 제2 및 제3구동부를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제1 및 제2링크는, 각각 상기 메인플랫폼의 양 측부에 힌지 결합하는 제1연결부와,
상기 제2이동수단이 회전 가능하게 설치되는 제2연결부와, 상기 제1연결부와 상기 제2연결부를 연결하는 탄성체를 포함하는 계단 등반용 로봇을 제공한다.
따라서 주행하는 메인플랫폼이 계단 등과 같은 장애물을 만나면, 메인플랫폼을 회동시키는 회동수단과 메인플랫폼을 지지 또는 밀어주는 제2이동수단을 구동하여 상기 메인플랫폼이 회동하도록 함과 동시에 메인플랫폼을 후방에서 지지함으로써, 계단과 같은 장애물을 안정적으로 용이하게 등반할 수 있다는 장점을 갖는다.

Description

계단 등반용 로봇{Robot for stairs climbing}
본 발명은 계단 등반용 로봇에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주행 경로 상에 계단과 같은 장애물이 있을 경우 계단을 용이하게 등반할 수 있는 계단 등반용 로봇에 관한 것이다.
최근 다양한 필드 로봇들이 건설, 험지 탐험, 선박 용접 등의 목적으로 개발되고 있다(참고문헌 1, 2, 3 참조). 이러한 필드 로봇들은 사람이 직접 가서 작업하기가 불가능하거나 어려운 작업들을 하는 것을 목적으로 하며, 기존 산업용 로봇이 사람의 반복적인 작업을 대신하는 것에 집중되었다면, 이러한 필드 로봇은 사람이 할 수 없는 다양한 작업을 수행할 수 있다.
지금까지 다양한 필드 로봇 플랫폼들이 제시되어 왔으나, 아직 다양한 장애물이 존재하는 사용조건에서는 부족한 점이 많은 실정이다. 최근에 개발된 소방방재로봇은 그 장애물 극복능력이 현저히 떨어져 다양한 화재 현장에 실질적으로 투입하는 것이 불가능한 형편이다(참고문헌 4 참조).
또한 중공업 현장의 투입을 위해 개발된 등반로봇도 아직 다양한 장애물을 극복하지 못하여 편평한 작업 조건에서만 용접, 도장 등과 같은 작업을 수행할 수 있다는 한계를 갖는다(참고문헌 5 참조).
최근 일본 후쿠시마 원자력발전소에 투입되었던 로봇들도 장애물 극복 능력에 한계가 있어 원자력 누출 부위 검사 미션(Mission)을 완전히 수행하지 못하였던 사례도 있다(참고문헌 6 참조).
상기 필드 로봇을 실제 현장에 투입하기 위해서는 계단과 같은 장애물을 등반하는 능력이 필수적이다. 바위, 나무 등 다양한 자연 조건을 극복하는 것도 중요하지만, 가장 극복하기 어려운 인공 구조물 중 하나인 계단을 등반하지 못한다면 필드 로봇 적용범위에 큰 한계가 있기 마련이다. 이 때문에 현재까지도 다양한 계단을 안정되게 등반하는 필드 로봇의 필요성이 대두되고 있다.
(참고 문헌)
1. J.I. Lee, S.Y. Lee, S.J. Yu, S.H. Lee,and C.S. Han, "Intuitive OCU(OperatorControl Unit) of field robot for installing construction materials," Korean Society of Precision Engineering, 2007 Spring Conference, pp. 81-82.
2. T. Seo and M. Sitti, "Tank-Like Module-Based Climbing Robot Using Passive Compliant Joints,' IEEE/ASME Transaction on Mechatronics, In Press, 2012.
3. D. Lee, T. Seo and J. Kim, "Optimal Design and Workspace Analysis of a Mobile Welding Robot with 3P3R Serial Manipulator," Robotics and Autonomous Systems, Vol. 59, No 10, pp. 813-826, 2011.
4. http://news.kbs.co.kr/tvnews/news9/2011/12/29/2411945.html/, KBS News 9 (Dec. 29, 2011). (retrieved at Reb. 15, 2012)
5. G. Lee, K. Seo, H. Kim, S.H. Kim, D.S. Jeon, H.S. Kim, and H. Kim, "Design of a transformable track mechanism for wall climbing robots,' Journal of Korean Society of Precision Engineering, Vol. 29, No. 2, pp. 129-244, 2012.
6. http://www.icra2011.org/show.asp?id=12, Special Forum: Preliminary Report on the Disaster and Robotics in Japan, 2011 IEEE Int'l Conf. on Rob. and Auto., Shanghai, China. (retrieved at Feb. 15, 2012)
본 발명은 상기 필요성에 부합하기 위하여 창출된 것으로서, 실제 현장에 투입하여 다양한 작업을 수행할 수 있도록 하기 위하여 계단과 같은 장애물을 안정적으로 용이하게 등반할 수 있는 계단 등반용 로봇을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 발명에 의하면, 전방을 감지하는 감지수단이 장착된 메인플랫폼; 상기 메인플랫폼의 전후방 이동 및 조향이 가능하도록 상기 메인플랫폼에 회전 가능하게 설치되는 제1이동수단; 상기 제1이동수단을 구동시키는 제1구동부; 일단이 상기 메인플랫폼의 양 측부에 각각 힌지 결합하고, 타단이 상기 메인플랫폼의 후방으로 각각 연장된 제1 및 제2링크; 상기 제1 및 제2링크의 각 단부에 회전 가능하게 설치되어 상기 제1 및 제2링크와 연결된 상기 메인플랫폼을 지지하거나 밀어줄 수 있도록 상기 메인플랫폼의 후방에 이격 배치된 제2이동수단; 상기 제2이동수단을 구동시키는 제2구동부; 상기 제1 및 제2링크의 힌지축을 중심으로 상기 메인플랫폼의 진행방향으로 회동시키는 회동수단; 상기 회동수단을 구동시키는 제3구동부; 상기 제1, 제2 및 제3구동부에 전원를 공급하는 전원공급부; 및 상기 감지수단에 의해 감지된 정보에 대응하여 상기 제1, 제2 및 제3구동부를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제1 및 제2링크는, 각각 상기 메인플랫폼의 양 측부에 힌지 결합하는 제1연결부와, 상기 제2이동수단이 회전 가능하게 설치되는 제2연결부와, 상기 제1연결부와 상기 제2연결부를 연결하는 탄성체를 포함하는 계단 등반용 로봇이 제공된다.
상기 계단 등반용 로봇에 있어서, 상기 감지수단은 전방의 장애물을 감지하는 센서 또는 카메라일 수 있다.
상기 제1이동수단은, 상기 메인플랫폼의 양 측부에 각각 회전 가능하게 장착되는 복수개의 제1구동휠과, 상기 메인플랫폼의 각 측부에 전후방 방향으로 이격 배치된 복수개의 상기 제1구동휠을 단위로 하여 전체적으로 감싸는 복수개의 캐터필러(Caterpillar)를 포함할 수 있다. 여기서 상기 제1구동부는, 상기 복수개의 제1구동휠을 회전시키는 적어도 하나의 제1구동모터와, 상기 적어도 하나의 제1구동모터와 상기 복수의 제1구동휠을 각각 연결하여 동력을 전달하는 복수개의 제1구동축을 포함할 수 있다.
상기 제2이동수단은 상기 제1 및 제2링크의 각 단부 사이에 회전 가능하게 장착되는 제2구동휠 일 수 있다. 여기서 상기 제2구동부는 상기 제2구동휠을 회전시키는 제2구동모터와, 상기 제2구동모터와 상기 제2구동휠을 연결하여 동력을 전달하는 제2구동축을 포함할 수 있다.
상기 회동수단은 양단부에 각각 상기 제1 및 제2링크가 힌지 결합하고, 중앙부에 상기 메인플랫폼이 고정 결합하는 힌지축일 수 있다. 여기서 상기 제3구동부는 상기 힌지축을 회동시키는 회동모터일 수 있다.
삭제
본 발명에 따른 계단 등반용 로봇에 의하면, 주행하는 메인플랫폼이 계단 등과 같은 장애물을 만나면, 메인플랫폼을 회동시키는 회동수단과 메인플랫폼을 지지 또는 밀어주는 제2이동수단을 구동하여 상기 메인플랫폼이 회동하도록 함과 동시에 메인플랫폼을 후방에서 지지함으로써, 계단과 같은 장애물을 안정적으로 용이하게 등반할 수 있다는 장점을 갖는다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 계단 등반형 로봇을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 계단 등반형 로봇의 내부 구성을 도시한 평면도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 메인플랫폼이 하부 계단에 밀착된 상태를 도시한 측면도이다.
도 4는 도 3에 나타낸 메인플랫폼이 회동수단에 의해 회동하여 하부 계단의 단턱에 접지한 상태를 도시한 측면도이다.
도 5는 도 4에 나타낸 메인플랫폼이 회동수단에 의해 회동하여 하부 계단을 등반하는 상태를 도시한 측면도이다.
도 6은 도 5에 나타낸 메인플랫폼이 하부 계단을 등반한 후 상단 계단에 밀착된 상태를 도시한 측면도이다.
도 7은 도 6에 나타낸 메인플랫폼이 회동하여 상부 계단의 단턱에 접지한 상태를 도시한 측면도이다.
도 8은 도 7에 나타낸 메인플랫폼이 회동수단에 의해 회동하여 상부 계단을 등반하는 상태를 도시한 측면도이다.
도 9는 도 8에 나타낸 메인플랫폼이 상부 계단을 등반한 후 진행하는 상태를 도시한 측면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 계단 등반형 로봇을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 계단 등반형 로봇의 내부 구성을 도시한 평면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 계단 등반용 로봇(100)은, 주행 경로 상에 계단과 같은 장애물이 있을 경우 계단을 용이하게 등반할 수 있는 것을 말한다. 이를 위해 상기 계단 등반용 로봇(100)은, 메인플랫폼(110)과, 제1이동수단(120)과, 제1구동부(130)와, 제1링크(141) 및 제2링크(145)와, 제2이동수단(150)과, 제2구동부(160)와, 회동수단(170)과, 제3구동부(180)와, 전원공급부(192)와, 제어부(194)를 포함한다.
상기 메인플랫폼(110)에는 전방을 감지하는 감지수단(112)이 장착된다. 이러한 감지수단(112)은 상기 메인플랫폼(110)의 일측에 장착될 수 있는데, 바람직하게는 전방에 장착될 수 있다. 상기 감지수단(112)으로는, 전방의 장애물을 감지하는 센서 또는 카메라를 사용하는 것이 바람직하며, 이러한 감지수단(112)에서 감지한 정보는 후술(後述)할 제어부(194)로 전송된다.
상기 메인플랫폼(110)의 양 측부에는 상기 메인플랫폼(110)의 전후방 이동 및 조향이 가능하도록 하는 제1이동수단(120)이 회전 가능하게 설치된다. 이러한 제1이동수단(120)은 복수개의 제1구동휠(122)과, 복수개의 캐터필러(124;Caterpillar)를 포함할 수 있다. 여기서 상기 각 제1구동휠(122)은 상기 메인플랫폼(110)의 양 측부에 각각 회전 가능하게 장착되고, 상기 각 캐터필러(124)는 상기 메인플랫폼(110)의 각 측부에 전후방 방향으로 이격 배치된 복수개의 제1구동휠(122)을 전체적으로 감싼다.
도 2에 도시된 바와 같이, 복수개의 제1구동휠(122)과 캐터필러(124)를 포함하는 상기 제1이동수단(120)은 제1구동부(130)에 의해 구동된다. 여기서 상기 제1구동부(130)는, 적어도 하나의 제1구동모터(132)와, 복수개의 제1구동축(134)를 포함할 수 있다. 상기 제1구동모터(132)는 상기 각 제1구동휠(122)을 회전시키는 역할을 하고, 상기 제1구동축(134)은 상기 각 제1구동휠(122)과 상기 제1구동모터(132)를 각각 연결하여 상기 제1구동모터(132)의 동력을 상기 제1구동휠(122)로 전달하는 역할을 한다.
상기 제1구동모터(132)와 제1구동휠(122)은 상기 제1구동축(134)에 의해 직접 연결될 수 있으나, 도 2에 도시된 바와 같이 별도의 감속기어들(136,138)을 이용하여 연결될 수도 있다. 부연하면, 상기 제1구동축(134)에 제1감속기어(136)가 연결되고, 상기 제1구동휠(122)에 제2감속기어(138)가 연결되며, 상기 제1감속기어(136)와 제2감속기어(138)가 치합됨으로 인하여 상기 제1구동모터(132)의 회전력이 상기 제1구동휠(122)로 전달되게 된다.
상기한 바와 같이, 제1이동수단(120)으로서 캐터필러(Caterpiller) 방식을 적용함으로 인하여 바퀴를 이용하는 방식에 비하여 주행속도는 느리지만, 지면에 접촉하는 면적이 넓어 요철이 심한 지면이나 진흙 바닥에서도 자유롭게 주행하는 것이 가능하고, 전후방 주행이 가능하며, 좌우의 회전속도를 조정하는 것에 의하여 자유롭게 주행방향을 변경(Skid steering)하는 것이 가능한 이점을 가지게 된다.
상기 메인플랫폼(110)의 양 측부에는 제1링크(141) 및 제2링크(145)가 구비된다. 상기 제1링크(141) 및 제2링크(145)의 일단이 상기 메인플랫폼(110)의 양 측부에 각각 힌지 결합하고, 상기 제1링크(141) 및 제2링크(145)의 타단은 상기 메인플랫폼(110)의 후방으로 각각 연장된다.
상기 제1링크(141) 및 상기 제2링크(145)는, 도 2에 도시된 바와 같이 각각 제1연결부재(142,146), 제2연결부재(143,147) 및 탄성체(144,148)를 포함한다. 상기 각 제1연결부재(142,146)는 상기 제1링크(141) 및 제2링크(145)의 일단에 구비되어 상기 메인플랫폼(110)과 힌지축(142a,146a)에 의해 힌지 결합하고, 상기 각 제2연결부재(143,147)는 상기 제1링크(141) 및 제2링크(145)의 타단에 구비되어 후술되는 제2이동수단(150)과 연결되며, 상기 각 탄성체(144,148)는 상기 제1연결부재(142,146)와 상기 제2연결부재(143,147)를 연결하는 역할을 한다.
상기 제1링크(141) 및 제2링크(145)의 단부에는 제2이동수단(150)이 설치된다. 여기서 상기 제2이동수단(150)은 상기 제1링크(141) 및 제2링크(145)의 단부에 회전 가능하게 설치되어 상기 제1링크(141)과 제2링크(145)를 지지하거나 밀어줄 수 있도록 상기 메인플랫폼(110)의 후방에 이격되게 배치되며, 상기 제2이동수단(150)으로는 제2구동휠을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 제2이동수단(150)은 제2구동부(160)에 의해 구동된다. 상기 제2구동부(160)는 제2구동모터(162)와 제2구동축(164)를 포함하며, 상기 제2구동모터(162)는 상기 제2이동수단(150)인 제2구동휠을 회전시키는 동력을 공급하며, 상기 제2구동축(164)는 상기 제2구동모터(162)와 상기 제2이동수단(150)인 제2구동휠을 연결하여 제2구동모터(162)으 동력을 제2이동수단(150)인 제2구동휠로 전달하는 역할을 한다.
상기 메인플랫폼(110)에는 회동수단(170)이 구비된다. 상기 회동수단(170)은 상기 제1링크(141) 및 제2링크(145)의 힌지축(142a,146a)을 중심으로 상기 메인플랫폼(110)을 진행방향으로 회동시키는 역할을 하며, 상기 회동수단(170)으로는 힌지축이 사용되는 것이 바람직하다. 상기 회동수단(170)인 힌지축은 양단부에 상기 제1링크(141) 및 제2링크(145)가 힌지 결합하고, 중앙부에 상기 메인플랫폼(110)이 고정 결합한다.
상기 회동수단(170)은 제3구동부(180)에 의해 구동되며, 상기 제3구동부(180)는 상기 회동수단(170)인 힌지축을 회동시키는 회동모터이다.
상기 메인플랫폼(110)의 내부에는 전원공급부(192)와 제어부(194)가 구비된다. 상기 전원공급부(192)는 상기 제1구동부(130), 제2구동부(160) 및 상기 제3구동부(180)에 전원을 공급하는 역할을 하고, 상기 제어부(194)는 상기 감지수단(112)에 의해 감지된 정보에 대응하여 상기 제1구동부(130), 제2구동부(160) 및 상기 제3구동부(180)를 제어하는 역할을 한다.
이하 본 발명의 실시 예에 따른 계단 등반용 로봇(100)이 장애물인 계단을 감지하여 등반하는 과정을 첨부도면을 참조하여 설명하도록 한다.
도 3은 도 1에 나타낸 메인플랫폼이 하부 계단에 밀착된 상태를 도시한 측면도, 도 4는 도 3에 나타낸 메인플랫폼이 회동수단에 의해 회동하여 하부 계단의 단턱에 접지한 상태를 도시한 측면도, 도 5는 도 4에 나타낸 메인플랫폼이 회동수단에 의해 회동하여 하부 계단을 등반하는 상태를 도시한 측면도, 도 6은 도 5에 나타낸 메인플랫폼이 하부 계단을 등반한 후 상단 계단에 밀착된 상태를 도시한 측면도, 도 7은 도 6에 나타낸 메인플랫폼이 회동하여 상부 계단의 단턱에 접지한 상태를 도시한 측면도, 도 8은 도 7에 나타낸 메인플랫폼이 회동수단에 의해 회동하여 상부 계단을 등반하는 상태를 도시한 측면도, 도 9는 도 8에 나타낸 메인플랫폼이 상부 계단을 등반한 후 진행하는 상태를 도시한 측면도이다.
도 2와 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 다른 계반 등반용 로봇(100)이 메인플랫폼(110)의 양측에 회동가능하게 설치되는 제1이동수단(120)에 의해 진행하던 중에 상기 감지수단(112)이 계단 등과 같은 장애물을 감지하면, 그 정보는 제어부(194)로 전송되고, 상기 제어부(194)는 감지된 정보에 대응하여 제2구동부(160)와 제3구동부(180)을 구동하여 제2이동수단(150)과 회동수단(170)을 구동시킨다.
도 2와 도 4를 참조하면, 상기 제3구동부(180)가 구동하면 상기 회동수단(170)에 의해 상기 메인플랫폼(110)은 회동하여 하부 계단의 단턱에 밀착되고, 상기 제2구동부(160)에 의해 구동되는 상기 제2이동수단(150)은 상기 메인플랫폼(110)을 하부에서 지지하게 된다.
도 2와 도 5를 참조하면, 상기 제2구동부(160)에 의해 구동되는 상기 제2이동수단(150)이 상기 메인플랫폼(110)을 하부에서 지지한 상태에서 상기 메인플랫폼(110)은 상기 제3구동부(180)에 의해 구동되는 상기 회동수단(170)에 의해 회동하면서 하부 계단을 등반하게 된다.
도 2와 도 6을 참조하면, 상기 메인플랫폼(110)은 하부 계단을 등반한 후 상부 계단과 접지하면 상기 메인플랫폼(110)의 전방에 장착된 감지수단(112)가 장애물을 감지하여 그 정보를 제어부(194)로 전송한다. 상기 제어부(194)는 감지된 정보에 대응하여 제2구동부(160)와 제3구동부(180)을 구동하여 제2이동수단(150)과 회동수단(170)을 구동시킨다.
상기 제2구동부(160)에 의해 구동하는 상기 제2이동수단(150)은 상기 메인플랫폼(110)을 하부에서 지지하고, 상기 메인플랫폼(110)은 상기 제3구동부(180)에 의해 구동되는 회동수단(170)에 의해 진행방향으로 회동하게 된다.
도 2와 도 7을 참조하면, 상기 메인플랫폼(110)은 상기 제3구동부(180)에 의해 구동되는 회동수단(170)에 의해 진행방향으로 회동하여 상부 계단의 단턱에 밀착되고, 상기 메인플랫폼(110)의 하부는 제1링크(141) 및 제2링크(145)에 의해 지지되게 된다.
도 2와 도 8을 참조하면, 상기 제1링크(141) 및 제2링크(145)가 상기 메인플랫폼(110)을 하부에서 지지한 상태에서 상기 메인플랫폼(110)은 상기 제3구동부(180)에 의해 구동되는 상기 회동수단(170)에 의해 회동하면서 상부 계단을 등반하게 된다.
도 2와 도 9를 참조하면, 상기 제3구동부(180)에 의해 구동되는 상기 회동수단(170)을 이용하여 상부 계단을 등반한 상기 메인플랫폼(110)은 상기 제1이동수단(120)을 이용하여 진행방향으로 이동하며, 상기 제3구동부(180)에 의해 구동되는 상기 회동수단(170)에 의해 상기 메인플랫폼(110)은 지면에 접지하게 된다.
따라서, 전방으로 진행하는 메인플랫폼(110)이 계단 등과 같은 장애물을 감지하면 제어부(194)가 회동수단(170)과 제2이동수단(150)을 구동하여 제1링크(141) 및 제2링크(145)의 회전축(142a,146a)을 중심으로 메인플랫폼(110)을 진행방향으로 회동시키면서 메인플랫폼(110)을 제2이동수단(150)과 제1링크(141) 및 제2링크(145)를 이용하여 하부에서 지지함으로 인하여 메인플랫폼(110)이 용이하게 계단을 등반할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 계단 등반용 로봇 110 : 메인플랫폼
120 : 제1이동수단 130 : 제1구동부
141 : 제1링크 145 : 제2링크
150 : 제2이동수단 160 : 제2구동부
170 : 회동수단 180 : 제3구동부
192: 전원공급부 194 : 제어부

Claims (9)

  1. 전방을 감지하는 감지수단이 장착된 메인플랫폼;
    상기 메인플랫폼의 전후방 이동 및 조향이 가능하도록 상기 메인플랫폼에 회전 가능하게 설치되는 제1이동수단;
    상기 제1이동수단을 구동시키는 제1구동부;
    일단이 상기 메인플랫폼의 양 측부에 각각 힌지 결합하고, 타단이 상기 메인플랫폼의 후방으로 각각 연장된 제1 및 제2링크;
    상기 제1 및 제2링크의 각 단부에 회전 가능하게 설치되어 상기 제1 및 제2링크와 연결된 상기 메인플랫폼을 지지하거나 밀어줄 수 있도록 상기 메인플랫폼의 후방에 이격 배치된 제2이동수단;
    상기 제2이동수단을 구동시키는 제2구동부;
    상기 제1 및 제2링크의 힌지축을 중심으로 상기 메인플랫폼의 진행방향으로 회동시키는 회동수단;
    상기 회동수단을 구동시키는 제3구동부;
    상기 제1, 제2 및 제3구동부에 전원를 공급하는 전원공급부; 및
    상기 감지수단에 의해 감지된 정보에 대응하여 상기 제1, 제2 및 제3구동부를 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 제1 및 제2링크는, 각각
    상기 메인플랫폼의 양 측부에 힌지 결합하는 제1연결부와,
    상기 제2이동수단이 회전 가능하게 설치되는 제2연결부와,
    상기 제1연결부와 상기 제2연결부를 연결하는 탄성체를 포함하는 계단 등반용 로봇.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 감지수단은,
    전방의 장애물을 감지하는 센서 또는 카메라인 것을 특징으로 하는 계단 등반용 로봇.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1이동수단은,
    상기 메인플랫폼의 양 측부에 각각 회전 가능하게 장착되는 복수개의 제1구동휠과,
    상기 메인플랫폼의 각 측부에 전후방 방향으로 이격 배치된 복수개의 상기 제1구동휠을 단위로 하여 전체적으로 감싸는 복수개의 캐터필러(Caterpillar)를 포함하는 계단 등반용 로봇.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1구동부는,
    상기 복수개의 제1구동휠을 회전시키는 적어도 하나의 제1구동모터와,
    상기 적어도 하나의 제1구동모터와 상기 복수의 제1구동휠을 각각 연결하여 동력을 전달하는 복수개의 제1구동축을 포함하는 계단 등반용 로봇.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2이동수단은, 상기 제1 및 제2링크의 각 단부 사이에 회전 가능하게 장착되는 제2구동휠인 것을 특징으로 하는 계단 등반용 로봇.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2구동부는,
    상기 제2구동휠을 회전시키는 제2구동모터와,
    상기 제2구동모터와 상기 제2구동휠을 연결하여 동력을 전달하는 제2구동축을 포함하는 계단 등반용 로봇.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회동수단은,
    양단부에 각각 상기 제1 및 제2링크가 힌지 결합하고, 중앙부에 상기 메인플랫폼이 고정 결합하는 힌지축인 것을 특징으로 하는 계단 등반용 로봇.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제3구동부는,
    상기 힌지축을 회동시키는 회동모터인 것을 특징으로 하는 계단 등반용 로봇.
  9. 삭제
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