KR101573192B1 - 주행 및 청소 능력이 향상된 청소 로봇 - Google Patents

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KR101573192B1
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dust collecting
dust
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brushes
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신경철
박성주
장민
김완근
김상현
이노수
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주식회사 유진로봇
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Abstract

주행 및 청소 능력이 향상된 청소 로봇을 공개한다. 본 발명은 청소 로봇에 있어서, 청소 로봇의 본체로서 외형을 구성하는 프레임, 구동 수단에 의해 회전하여 쓰레기를 수거하는 회전 브러시부, 회전 브러시부에 의해 수거된 쓰레기를 보관하는 먼지통 및 회전 브러시부에서 수거한 쓰레기를 먼지통으로 유도하는 집진부를 포함하고, 집진부는 회전 브러시부에서 수거된 쓰레기를 먼지통으로 가이드하는 가이드 수단으로 바닥면에 닿는 하단이 청소 로봇의 주행 중 주행 방향과 반대 방향으로 휘어진 집진 블레이드, 집진 블레이드를 지지하는 브라켓 및 집진 블레이드와 브라켓을 프레임 또는 먼지통 중 하나에 고정하는 고정 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

주행 및 청소 능력이 향상된 청소 로봇{CLEANING ROBOT HAVING IMPROVED DRIVING AND CLEANING ABILITY}
본 발명은 청소 로봇에 관한 것으로, 특히 주행 및 청소 능력이 향상된 청소 로봇에 관한 것이다.
일반적으로 로봇(robot)이란 어떤 작업이나 조작을 자동적으로 하는 기계 장치를 말한다. 이러한 로봇은 산업용 또는 의료용으로 사용되거나 인간이 활동하기 어려운 극지에서 인간을 대신하여 위험한 작업을 수행하는데 이용된다.
로봇 기술이 발전됨에 따라 최근에는 가정에서 이용되는 로봇이 등장하기도 하였는데 이러한 가정용 로봇 중 가장 대표적인 것이 바로 청소 로봇이다.
현재, 청소 로봇은 각종 센서와 네비게이션(navigation) 기능을 구비하여 자신의 위치를 파악하고 방의 경계를 인식하여 방의 구석구석을 빈틈없이 청소하는 것이 가능하며, 청소를 위한 별도의 명령을 내리지 않아도 스스로 청소를 시작 및 종료할 수 있는 수준까지 이르렀다.
청소 로봇의 청소 성능을 향상시키기 위한 노력은 점점 더 가중되고 있으며, 이러한 노력의 결과로 인해 더욱 진보된 청소 로봇들이 개발되고 있는 추세에 있다.
이러한 청소 로봇은 통상적으로, 먼지통에 쓰레기를 쓸어 담을 수 있도록 복수개의 브러시가 회전하도록 구성된 회전 브러시부 및 회전 브러시부에 의해 수거된 먼지 또는 쓰레기를 먼지통으로 안내하는 집진 블레이드를 구비하고 있다.
도1 은 종래의 청소 로봇의 브러시와 집진 블레이드 구조의 일예를 나타낸다.
도1 은 종래의 청소 로봇의 브러시와 집진 블레이드의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도로서, 도1 에 도시된 바와 같이 기존의 집진 블레이드(LB)는 회전 브러시부(RBU)가 수거한 먼지 또는 쓰레기가 집진 블레이드(LB)의 상단에 구비되는 먼지통으로 용이하게 집진되도록 하단부가 청소 로봇의 진행 방향, 즉 회전 브러시부(RBU) 방향으로 전진된 형태로 배치된다.
그러나 집진 블레이드(LB)가 사선형으로 배치되는 경우에, 도1 과 같이 바닥면(GRD)에 굴곡이나 틈새 등이 존재하면, 집진 블레이드(BL)의 하단이 바닥면(GRD)의 굴곡이나 틈새 등에 걸려서, 청소 로봇이 주행 중 덜컹거림이 발생할 수 있다. 이러한 덜컹거림은 청소 로봇의 주행에 의도하지 않은 장애를 유발하여, 청소 로봇의 소음과 오작동을 유발할 수도 있으며, 잦은 충격으로 인해 청소 로봇의 수명을 단축시킬 우려가 있다.
상기한 문제를 방지하기 위해 집진 블레이드(BL)의 하단이 바닥면(GRD)과 소정 간격(예를 들면, 1mm)만큼 이격되도록 집진 블레이드(BL)를 배치할 수도 있다. 그러나 집진 블레이드(BL)의 하단과 바닥면(GRD)이 이격되는 경우 이격된 틈새로 회전 브러시부(RBU)가 수거한 먼지 또는 쓰레기가 빠져나가 청소 능력이 저하되는 문제가 있다. 이러한 청소 능력의 저하는 집진 블레이드(BL)의 하단면이 바닥면(GRD)에 의해 마모되는 경우에도 동일하게 발생한다.
도2 는 종래의 청소 로봇의 집진 블레이드의 다른 예를 나타내고, 도3 은 도2 의 집진 블레이드의 동작을 나타낸다.
도2 는 한국 등록특허 제10-1083395호(2011.11.14. 공고)에 개시된 청소 로봇을 기재하고 있다. 도2 에서도 청소 로봇의 진행 방향을 기준으로 회전 브러시부(RBU)의 후방에 집진 블레이드(BL)가 구비된다. 그리고 도2 의 집진 블레이드(BL) 또한 도1 의 집진 블레이드(BL)와 마찬가지로 하단부가 청소 로봇의 진행 방향으로 전진된 사선형으로 배치된다. 그러나 도2 의 집진 블레이드(BL)는 도1 의 집진 블레이드(BL)와 달리, 후면에 횡방향으로 복수개의 바(bar)(br)가 서로 소정의 간격으로 이격되어 형성된다. 집진 블레이드(BL)의 두께는 하단으로 갈수록 얇아지게 구성되며, 집진 블레이드(BL)의 후면에 형성되는 복수개의 바(br)의 크기 또한 하단으로 갈수록 작은 형태로 구성된다. 또한 집진 블레이드(BL)는 탄성을 갖는 소재로 구성된다.
도3 을 참조하면, 도2 의 청소 로봇에서 집진 블레이드(BL)는 평상시에는 (a)에 도시된 바와 같이, 하단이 청소 로봇의 진행 방향으로 전진되어 먼지 또는 쓰레기가 먼지통으로 용이하게 집진되도록 한다. 그러나 집진 블레이드(BL)의 하단이 (b)에 도시된 바와 같이, 바닥면(GRD)의 굴곡이나 틈새 등에 걸리는 경우에는 탄성에 의해 집진 블레이드(BL)의 하단이 청소 로봇의 진행 방향과 반대 방향으로 휘어질 수 있다. 따라서 청소 로봇이 주행 중 덜컹거림과 청소 로봇의 오동작을 줄일 수 있도록 한다. 그리고 휘어진 집진 블레이드(BL)는 자체의 탄성과 후면에 형성된 바(br)에 의해 다시 원래의 형태로 복원될 수 있도록 한다.
그러나 도2 및 도3 에 도시된 집진 블레이드(BL)가 탄성을 구비하여 원래의 형태로 복원되도록 구성되고, 복수개의 바(br)를 이용하여 복원력이 낮아지는 것을 방지하더라도, 집진 블레이드(BL)의 형상 구조의 한계로 인해 사용 시간이 증가됨에 따라 복원력이 낮아지게 된다는 문제가 있다. 또한 집진 블레이드(BL)의 마모에 의한 바닥면과의 이격이 발생하는 문제는 해소되지 않는다는 한계가 있다.
본 발명의 목적은 집진 블레이드에 의한 덜컹거림을 방지하여 주행 및 청소 능력이 향상된 청소 로봇을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 예에 따른 청소 로봇은 상기 청소 로봇의 본체로서 외형을 구성하는 프레임; 구동 수단에 의해 회전하여 쓰레기를 수거하는 회전 브러시부; 상기 회전 브러시부에 의해 수거된 상기 쓰레기를 보관하는 먼지통; 및 상기 회전 브러시부에서 수거한 상기 쓰레기를 상기 먼지통으로 유도하는 집진부를 포함하고, 상기 집진부는 상기 회전 브러시부에서 수거된 상기 쓰레기를 상기 먼지통으로 가이드하는 가이드 수단으로 바닥면에 닿는 하단이 상기 청소 로봇의 주행 중 주행 방향과 반대 방향으로 휘어진 집진 블레이드; 상기 집진 블레이드를 지지하는 브라켓; 및 상기 집진 블레이드와 상기 브라켓을 상기 프레임 또는 먼지통 중 하나에 고정하는 고정 수단;을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 브라켓은 상기 청소 로봇의 주행 중 상기 집진 블레이드 전체가 상기 청소 로봇의 진행 방향의 반대 방향으로 기설정된 각도 이내로 휘어지도록 하여 상기 집진 블레이드의 형태를 유지하기 위해, 상기 청소 로봇의 진행 방향을 기준으로 상기 집진 블레이드의 후면 일부 영역을 지지하는 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 집진 블레이드는 상기 청소 로봇의 주행 중에 용이하게 상기 주행 방향과 반대 방향으로 휘어질 수 있는 탄성을 갖는 소재로 구현되고, 상기 브라켓에 고정되는 것을 특징으로 한다.
상기 집진 블레이드는 상기 청소 로봇이 정지 시에는 복원력에 의해 상기 청소 로봇의 하단이 상단보다 상기 주행 방향으로 전진되는 것을 특징으로 한다.
상기 고정 수단은 상기 브라켓에 고정된 상기 집진 블레이드의 하단이 상기 바닥면과의 마찰에 의해 마모되더라도, 상기 바닥면과 밀착될 수 있도록 상기 브라켓에 상기 바닥면 방향으로 압력을 인가하는 것을 특징으로 한다.
상기 회전 브러시부는 상기 주행 방향과 반대 방향으로 휘어진 상기 집진 블레이드의 하단에 수거된 상기 쓰레기를 물리적 힘으로 상기 먼지통으로 쓸어 올리기 위해 상기 집진 블레이드의 하단에 닿는 길이의 복수개의 섬유가 그룹을 형성하는 복수개의 제1 브러시; 및 상기 바닥면에 닿는 길이의 상기 복수개의 섬유가 그룹을 형성하여 상기 쓰레기를 상기 집진 블레이드의 하단에 수거하는 복수개의 제2 브러시; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 회전 브러시부는 상기 복수개의 제1 브러시 및 상기 복수개의 제2 브러시가 열 단위로 서로 교대로 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 열단위로 배치되는 복수개의 제1 브러시 및 상기 복수개의 제2 브러시 각각은 V자 형태의 열로 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 복수개의 제1 브러시 각각은 상기 바닥면에 닿는 길이의 상기 복수개의 섬유를 더 구비하여, 상기 집진 블레이드의 하단에 닿는 길이의 상기 복수개의 섬유와 기설정된 비율로 그룹을 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 청소 로봇은 탄성을 갖는 재질로 구현되고 상기 프레임에 고정되며, 상기 회전 브러시부가 청결 상태로 유지되도록 상기 복수개의 제1 브러시와 상기 복수개의 제2 브러시에 간섭할 수 있는 길이로 구현되는 리브를 더 포함하는 특징으로 한다.
따라서, 본 발명의 주행 및 청소 능력이 향상된 청소 로봇은 집진 블레이드의 하단이 청소 로봇 주행 중에 주행 방향의 반대 방향으로 휘어지도록 하여 집진 블레이드의 하단이 바닥면의 굴곡이나 틈새를 지나는 경우에도 덜컹거림이 발생하지 않으며, 주행 저항력을 감소시켜 청소 로봇의 주행 능력을 향상시키고, 소음 및 오동작을 방지할 수 있다. 그리고 휘어진 집진 블레이드의 하단에 집진되는 먼지나 쓰레기가 용이하게 먼지통으로 유입될 수 있도록 회전 브러시부에 구비되는 복수개의 브러시의 길이를 조절함에 의해 청소 능력을 향상시킨다.
그리고 집진 블레이드의 후단을 지지하는 브라켓을 구비하여 집진 블레이드의 형상이 최대한 일정하게 오래도록 유지되도록 한다. 뿐만 아니라 집진 블레이드가 후면을 지지하는 브라켓에 고정되고 브라켓이 청소 로봇의 프레임 또는 먼지통에 스프링과 같은 탄성 수단을 이용하여 고정되므로, 집진 블레이드가 바닥면과의 마찰에 의해 마모되더라도 탄성 수단에서 인가되는 압력에 의해 바닥면과의 밀착 상태를 유지할 수 있다.
추가적으로 회전 브러시부의 브러시에 부탁된 먼지를 털어주는 리브를 구비하여 브러시가 청결한 상태를 유지하도록 함으로써, 청소 능력을 향상시킨다.
도1 은 종래의 청소 로봇의 브러시와 집진 블레이드 구조의 일예를 나타낸다.
도2 는 종래의 청소 로봇의 집진 블레이드의 다른 예를 나타낸다.
도3 은 도2 의 집진 블레이드의 동작을 나타낸다.
도4 는 본 발명의 일실시예에 따른 청소 로봇의 브러시와 집진 블레이드 구조를 나타낸다.
도5 는 도4 의 회전 브러시를 상세하게 나타낸 도면이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도4 는 본 발명의 일실시예에 따른 청소 로봇을 나타낸다.
도4 를 참조하여, 본 발명의 청소 로봇을 설명하면, 청소 로봇은 청소로봇의 본체로서 외형을 구성하는 프레임(FR)과 모터(미도시)와 같은 구동 수단에 의해 회전하여 먼지나 쓰레기를 수거하는 회전 브러시부(RBU), 회전 브러시부(RBU)에 의해 수거된 먼지나 쓰레기를 보관하는 먼지통(DST) 및 회전 브러시부(RBU)에서 수거한 먼지나 쓰레기를 먼지통(DST)으로 유도하는 집진부를 포함한다.
집진부는 회전 브러시부(RBU)에서 수거한 먼지나 쓰레기를 먼지통(DST)로 가이드하는 가이드 수단인 집진 블레이드(BL)와 집진 블레이드(BL)을 지지하는 브라켓(BK) 및 집진 블레이드(BL)과 브라켓(BK)를 청소 로봇에 고정하는 고정 수단(SP)을 구비한다.
본 발명에서 집진 블레이드(BL)은 도1 에 도시된 종래의 청소 로봇의 집진 블레이드와 마찬가지로, 기본적으로는 청소 로봇의 주행 방향, 즉 회전 브러시부(RBU) 방향으로 하단이 전진한 상태로 배치 될 수 있다. 그러나 청소 로봇이 주행하게 되면, 바닥면(GRD)에 굴곡이나 틈새와 같은 장애물이 없더라도, 바닥면(GRD)과의 마찰에 의해 하단이 쉽게 반대 방향으로 휘어지는 탄성이 있는 재질로 구현된다. 청소 로봇이 주행 중일 때, 집진 블레이드(BL)의 하단이 청소 로봇의 주행 방향과 반대 방향으로 휘어지게 되므로, 본 발명의 청소 로봇은 주행 중에 바닥면(GRD)에 굴곡이나 틈새와 같은 장애물이 존재하더라도, 장애물에 집진 블레이드(BL)이 걸리지 않는다. 따라서 청소 로봇의 주행 중에 덜컹거림이 발생하거나, 집진 블레이드(BL)가 틈새에 끼이는 문제를 방지함으로써, 청소 로봇의 소음과 오작동 가능성을 크게 줄여준다. 더불어 집진 블레이드(BL)와 바닥면(BRD)과의 마찰을 줄여 청소 로봇의 주행 능력을 향상시킨다.
상기에서는 집진 블레이드(BL)가 청소 로봇의 주행 중인 경우에만, 하단이 청소 로봇의 주행 방향과 반대 방향으로 휘어지는 것으로 설명하였으나, 청소 로봇이 정지 상태인 경우에도, 즉 집진 블레이드(BL)와 바닥면(GRD) 사이에 마찰이 발생하지 않는 경우에도, 집진 블레이드(BL)의 하단이 청소 로봇의 주행 방향과 반대 방향으로 휘어져 있도록 구성되어도 무방하다.
또한 집진 블레이드(BL)의 후면에도 도2 및 3 에 도시된 바와 같이 복원력을 향상 시키기 위한 바(br)가 구비되어도 무방하다.
한편 청소 로봇에서 집진 블레이드(BL)의 하단이 청소 로봇의 주행 방향과 반대 방향으로 휘어져 있으면, 상기한 바와 같이 청소 로봇의 주행 성능은 향상 될 수 있으나, 회전 블레이드부(RBU)에서 수거한 먼지나 쓰레기를 가이드하는 능력이 떨어지게 된다. 특히 집진 블레이드(BL)가 쉽게 휘어지는 재질로 구현되는 경우에 이러 문제는 크게 나타날 수 있으며, 집진 블레이드(BL)의 복원력이 떨어지는 경우에 청소 로봇의 청소 능력에 큰 저하를 유발하게 된다.
이러한 문제를 보완하기 위해 본 발명의 청소 로봇은 집진 블레이드(BL)의 후면, 즉 집진 블레이드(BL)에서 청소 로봇의 주행 방향에 반대쪽 측면에 브라켓(BK)을 구비한다. 브라켓(BK)은 집진 블레이드(BL)의 후면에 배치되어 집진 블레이드(BL)가 휘어질 수 있는 범위를 제한함으로써, 과도한 휘어짐을 방지하고 일정한 각도 범위 이내로 휘어짐이 유지되도록 하며, 집진 블레이드(BL)의 복원 능력이 저하되는 것을 방지한다. 다만 브라켓(BK)의 용도는 상기한 바와 같이, 집진 블레이드(BL)의 휘어짐이 일정하게 유지되도록 하고, 복원 능력이 저하되는 것을 방지하기 위한 것으로, 집진 블레이드(BL)의 하단은 청소 로봇의 주행 중에 주행 방향과 반대 방향으로 휘어질 수 있어야만 한다. 따라서 브라켓(BK)는 집진 블레이드(BL)의 후면의 일부에만 배치되어 집진 블레이드(BL)를 지지하며, 집진 블레이드(BL)의 하단은 여전히 휘어질 수 있도록 구성되어야 한다. 그리고 브라켓(BK)가 집진 블레이드(BL)의 지정된 위치만을 지지할 수 있도록 집진 블레이드(BL)의 상단이 브라켓(BK)에 고정되는 것이 바람직하다. 도2 에서는 집진 블레이드(BL)의 후면 상단과 후면 가운데 영역이 브라켓(BK)에 고정된 것으로 도시되었으나, 집진 블레이드(BL)의 가운데 영역은 브라켓(BK)에 고정되지 않아도 무방하다.
고정 수단(SP)은 단순히 집진 블레이드(BL)과 브라켓(BK)을 청소 로봇에 고정하기 위한 장치가 아니라, 집진 블레이드(BL)가 바닥면(GRD)과의 마찰로 인해 마모되어도 집진 블레이드(BL)와 바닥면(GRD) 사이에 이격이 발생하지 않도록 한다. 본 발명에서 고정 수단(SP)은 도2 에 도시된 스프링과 같은 탄성 수단으로 구현되어 집진 블레이드(BL)에 바닥면 방향으로 압력을 인가한다. 이로 인해 집진 블레이드(BL)가 마찰로 인해 마모되더라도, 항상 바닥면(GRD)와 밀착될 수 있도록 한다. 다만 상기한 바와 같이, 본 발명에서 집진 블레이드(BL)는 브라켓(BK)에 고정되므로, 고정 수단(SP)는 집진 블레이드(BL)를 직접 고정하고 압력을 인가하는 것이 아니라, 브라켓(BK)을 청소 로봇에 고정하고 압력을 인가함으로써, 집진 블레이드(BL)에 압력이 전달되도록 한다.
고정 수단(SP)는 일단이 브라켓(BK)에 고정되고 타단은 청소 로봇의 본체에 고정될 수 있다. 그러나 집진부의 용도가 회전 브러시부(RBU)가 수거한 먼지나 쓰레기를 먼지통(DST)으로 가이드하기 위한 용도이므로, 경우에 따라서는 타단이 먼지통(DST)에 고정되도록 구성될 수도 있다.
회전 브러시부(RBU)는 상기한 바와 같이 먼지 및 쓰레기를 수거하기 위한 구성 요소로서, 복수개의 브러시를 구비할 수 있다. 기존의 회전 브러시부(RBU)는 복수개의 브러시의 길이가 모두 동일한 길이로 구성되었으나, 본 발명의 회전 브러시부(RBU)는 도4 에 도시된 바와 같이 복수개의 브러시의 길이가 서로 상이하게 구성될 수 있다. 이는 본 발명의 청소 로봇에서 집진 블레이드(BL)의 하단이 청소 로봇의 주행 중에 주행 방향과 반대 방향으로 휘어지기 때문이다.
기존의 청소 로봇에서 집진 블레이드(BL)는 하단이 회전 브러시부(RBU) 방향으로 배치되었으므로, 회전 브러시부(BRU)의 복수개의 브러시는 단순히 수거한 먼지나 쓰레기를 집진 블레이드(BL)로 쓸어담는 역할만을 수행하였으며, 그 거리가 짧았다. 따라서 복수개의 브러시의 길이가 바닥면(GRD)에 닿는 길이로 균일하더라도 무방하였다. 그러나 도4 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 청소 로봇에서 집진 블레이드(BL)는 하단이 회전 브러시부(BRU)가 배치된 방향과 반대 방향으로 휘어져있다. 따라서 기존의 회전 브러시부(BRU)에 구비된 복수개의 브러시의 길이로는 집진 블레이드(BL)의 하단에 수집된 먼지나 쓰레기가 먼지통(DST)으로 유입되기 어렵다. 이러한 문제는 복수개의 브러시 각각의 길이가 집진 블레이드(BL)의 하단에 닿을 수 있도록 길게 함으로써, 해소할 수 있다. 즉 집진 블레이드(BL)의 하단에 수집된 먼지나 쓰레기를 회전 브러시부(RBU)의 복수개의 브러시가 쓸어 올림으로써 해소할 수 있다. 그러나 복수개의 브러시의 길이가 길어지게 되면, 증가된 브러시의 길이에 의해 프레임(FR)과의 간섭이 커져 회전 브러시부(RBU)의 회전에 큰 부하를 준다는 문제가 발생할 수 있다. 더불어 복수개의 브러시의 자체 탄성에 의해 청소 로봇 전체가 바닥면(GRD)에 밀착되지 않고, 들뜨게 될 수 있다. 청소 로봇이 바닥면(GRD)에 밀착되지 않으면, 청소 로봇의 주행 성능이 저하됨과 동시에 청소 성능 또한 크게 저하될 수 있다. 이에 본 발명의 청소 로봇은 도4 에 도시한 바와 같이, 복수개의 브러시의 길이를 모두 길게 하는 것이 아니라, 일부 브러시만을 기존 브러시보다 소정 길이(예를 들면 1cm) 길게 구성하고, 나머지 브러시는 기존과 동일한 길이로 구성한다. 그리고 길이가 긴 브러시와 짧은 브러시를 교대로 배치함으로써, 상기한 문제를 최소화 한다.
리브(LB)는 프레임(FR) 또는 먼지통(DST) 중 하나에 고정되고, 회전 브러시부(RBU)의 복수개의 브러시에 간섭할 수 있는 길이로 구성되어, 복수개의 브러시에 부착되어 먼지통(DST)으로 유입되지 않은 먼지나 쓰레기를 털어냄으로써 복수개의 브러시가 청결한 상태를 유지할 수 있도록 한다. 리브(LB)는 복수개의 브러시에 대한 간섭 때문에 회전 브러시부(RBU)의 회전에 무리가 가거나, 브러시의 마모가 발생하는 것을 줄일 수 있도록 마찰이 적은 소재와 구조로 구현되는 것이 바람직하다.
결과적으로 본 발명의 청소 로봇은 집진 블레이드(BL)의 하단이 청소 로봇 주행 중에 주행 방향의 반대 방향으로 휘어지도록 하여 집진 블레이드(BL)의 하단이 바닥면의 굴곡이나 틈새를 지나는 경우에도 덜컹거림이 발생하지 않도록 한다. 그리고 주행 저항력을 감소시켜 청소 로봇의 주행 능력을 향상시키고, 소음과 오동작을 방지할 수 있다. 또한 휘어진 집진 블레이드(BL)의 하단에 집진되는 먼지나 쓰레기가 용이하게 먼지통으로 유입될 수 있도록 회전 브러시부(RBU)에 구비되는 복수개의 브러시의 길이를 조절함에 의해 청소 능력을 향상시킨다.
뿐만 아니라 집진 블레이드(BL)의 후단을 지지하는 브라켓(BK)을 구비하여 집진 블레이드(BL)의 형상 및 복원력이 최대한 일정하게 오래도록 유지되도록 한다. 그리고 집진 블레이드(BL)가 후면을 지지하는 브라켓(BK)에 고정되고 브라켓(BK)이 청소 로봇의 프레임(FR) 또는 먼지통(DST)에 스프링과 같이 탄성을 갖는 고정 수단(SP)을 이용하여 고정되므로, 집진 블레이드(LB)가 바닥면(GRD)과의 마찰에 의해 마모되더라도 고정 수단(SP)에서 인가되는 압력에 의해 바닥면(GRD)과의 밀착 상태를 유지할 수 있다.
추가적으로 회전 브러시부(RBU)의 복수개의 브러시 길이가 서로 상이하도록 구성하고, 브러시에 부탁된 먼지를 털어주는 리브를 구비하여 청소 능력을 향상시킨다.
도4 에서도 설명의 편의를 위하여 청소 로봇의 브러시와 집진 블레이드 구조를 중심적으로 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 청소 로봇은 기존의 청소 로봇과 마찬가지로 청소 로봇의 주행을 위한 구동 수단인 바퀴와 청소 로봇의 동작을 제어하는 제어부 등의 구성 요소가 더 구비될 수 있음은 자명하다.
도5 는 도4 의 회전 브러시를 상세하게 나타낸 도면이다.
회전 브러시부(RBU)는 회전이 용이하도록 원통형태로 구현되고, 복수개의 브러시(BS1, BS2)가 구비된다. 그리고 복수개의 브러시(BS1, BS2) 각각은 복수개의 섬유(fiber)가 그룹을 형성하여 구성된다.
본 발명에서 복수개의 브러시(BS1, BS2)는 상기한 바와 같이 서로 다른 길이를 갖는 복수개의 제1 브러시(BS1)와 복수개의 제2 브러시(BS2)로 구성된다. 즉 제1 브러시(BS1)와 제2 브러시(BS2) 각각을 구성하는 복수개의 섬유의 길이가 서로 다르다.
복수개의 제2 브러시(BS2)는 기존의 청소 로봇의 브러시와 동일한 길이를 갖는 브러시로서, 바닥면(GRD)의 먼지나 쓰레기를 집진 블레이드(BL)로 전달할 수 있도록 바닥면(GRD)에 닿을 수 있는 길이로 구성된다.
그러나 복수개의 제1 브러시(BS1)는 집진 블레이드(BL)의 하단 끝에 닿을 수 있는 길이를 갖는다. 이는 상기한 바와 같이 본 발명의 청소 로봇에서 집진 블레이드(BL)는 하단이 청소 로봇의 주행 방향과 반대 방향으로 휘어져 있으므로, 집진 블레이드(BL)의 하단에 수집된 먼지나 쓰레기를 회전 브러시부(RBU)의 복수개의 제1 브러시(BS1)가 물리적인 힘으로 쓸어 올릴 수 있어야 하기 때문이다. 그리고 길이가 길어진 복수개의 제1 브러시(BS1)에 의해 커지는 프레임(FR)과의 간섭이 커지는 문제를 줄이기 위해 복수개의 제1 브러시(BS1)과 복수개의 제2 브러시(BS2)를 열 단위로 교대로 배치할 수 있다.
또한 제1 브러시(BS1)를 구성하는 복수개의 섬유의 길이를 모두 집진 블레이드(BL)의 하단 끝에 닿는 길이로 구성하는 것이 아니라 일부 섬유의 길이만 집진 블레이드(BL)의 하단 끝에 닿도록 하고 나머지 섬유는 바닥면(GRD)에 닿도록 함으로써, 프레임(FR)과의 간섭을 추가로 줄일 수 있다. 이때 길이가 긴 섬유와 짧은 섬유의 비율은 청소 로봇에 따라 설계자가 조절할 수 있다.
그리고 열단위로 교대로 배치되는 복수개의 제1 브러시(BS1)과 복수개의 제2 브러시(BS2)는 일직선 형태로 열 단위 배치될 수도 있으나, 집진 성능, 즉 청소 성능을 더 향상시키기 위해 도5 에 도시된 바와 같이, 복수개의 제1 브러시(BS1)과 복수개의 제2 브러시(BS2)는 V자 형태로 열단위로 배치될 수 있다. 즉 회전 브러시부(RBU)의 가장 자리쪽에 배치된 제1 및 제2 브러시(BS1, BS2)부터 먼지나 쓰레기를 수거하고, 가운데 배치된 제1 및 제2 브러시(BS1, BS2)가 나중에 먼지나 쓰레기를 수거하도록 배치될 수 있다. 이는 회전 브러시부(RBU)에 의해 수거되는 먼지나 쓰레기가 청소 로봇의 양측단 방향으로 흩어지지 않고, 집진 블레이드(BL)의 하단 가운데 영역에 모이도록 하여 청소 로봇의 청소 능력을 향상 시킨다.
본 발명에 따른 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 청소 로봇에 있어서,
    상기 청소 로봇의 본체로서 외형을 구성하는 프레임;
    구동 수단에 의해 회전하여 쓰레기를 수거하는 회전 브러시부;
    상기 회전 브러시부에 의해 수거된 상기 쓰레기를 보관하는 먼지통; 및
    상기 회전 브러시부에서 수거한 상기 쓰레기를 상기 먼지통으로 유도하는 집진부를 포함하고,
    상기 집진부는
    상기 회전 브러시부에서 수거된 상기 쓰레기를 상기 먼지통으로 가이드하는 가이드 수단으로 바닥면에 닿는 하단이 상기 청소 로봇의 주행 중 주행 방향과 반대 방향으로 휘어진 집진 블레이드;
    상기 집진 블레이드를 지지하는 브라켓; 및
    상기 집진 블레이드와 상기 브라켓을 상기 프레임 또는 먼지통 중 하나에 고정하고, 상기 브라켓에 고정된 상기 집진 블레이드의 하단이 상기 바닥면과의 마찰에 의해 마모되더라도, 상기 바닥면과 밀착될 수 있도록 상기 브라켓에 상기 바닥면 방향으로 압력을 인가하는 고정 수단;을 구비하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 브라켓은
    상기 청소 로봇의 주행 중 상기 집진 블레이드 전체가 상기 청소 로봇의 진행 방향의 반대 방향으로 기설정된 각도 이내로 휘어지도록 하여 상기 집진 블레이드의 형태를 유지하기 위해, 상기 청소 로봇의 진행 방향을 기준으로 상기 집진 블레이드의 후면 일부 영역을 지지하는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 집진 블레이드는
    상기 청소 로봇의 주행 중에 용이하게 상기 주행 방향과 반대 방향으로 휘어질 수 있는 탄성을 갖는 소재로 구현되고, 상기 브라켓에 고정되는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 집진 블레이드는
    상기 청소 로봇이 정지 시에는 복원력에 의해 상기 청소 로봇의 하단이 상단보다 상기 주행 방향으로 전진되거나, 휘어진 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  5. 삭제
  6. 제3 항에 있어서, 상기 회전 브러시부는
    상기 주행 방향과 반대 방향으로 휘어진 상기 집진 블레이드의 하단에 수거된 상기 쓰레기를 물리적 힘으로 상기 먼지통으로 쓸어 올리기 위해 상기 집진 블레이드의 하단에 닿는 길이의 복수개의 섬유가 그룹을 형성하는 복수개의 제1 브러시; 및
    상기 바닥면에 닿는 길이의 상기 복수개의 섬유가 그룹을 형성하여 상기 쓰레기를 상기 집진 블레이드의 하단에 수거하는 복수개의 제2 브러시; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 회전 브러시부는
    상기 복수개의 제1 브러시 및 상기 복수개의 제2 브러시가 열 단위로 서로 교대로 배치되는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 열 단위로 배치되는 복수개의 제1 브러시 및 상기 복수개의 제2 브러시 각각은
    V자 형태의 열로 배치되는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  9. 제6 항에 있어서, 상기 복수개의 제1 브러시 각각은
    상기 바닥면에 닿는 길이의 상기 복수개의 섬유를 더 구비하여, 상기 집진 블레이드의 하단에 닿는 길이의 상기 복수개의 섬유와 기설정된 비율로 그룹을 형성하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  10. 제6 항에 있어서, 상기 청소 로봇은
    탄성을 갖는 재질로 구현되고 상기 프레임에 고정되며, 상기 회전 브러시부가 청결 상태로 유지되도록 상기 복수개의 제1 브러시와 상기 복수개의 제2 브러시에 간섭할 수 있는 길이로 구현되는 리브를 더 포함하는 특징으로 하는 청소 로봇.
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