KR102172082B1

KR102172082B1 - Transfer robot

Info

Publication number: KR102172082B1
Application number: KR1020190179573A
Authority: KR
Inventors: 정광욱; 이범우
Original assignee: (주)맨엔텔
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2020-10-30

Abstract

The present invention relates to a transfer robot capable of automatic detection and stop to prevent a fall during driving. The transfer robot for patient transfer comprises: a base module on which a plurality of wheels are installed; a traveling module coupled to the base module to drive the transfer robot; an elevating module which is coupled to the base module and moves up and down; an upper module coupled to the elevating module and driven in a set pattern; a sling module coupled to the upper module to support a sling for carrying a patient; a first detection module installed on the base module and outputting first detection information by detecting the movement of the transfer robot by an external force; a second detection module installed on each of the plurality of wheels and outputting second detection information by detecting a fall of the transfer robot; and a control module which receives the first detection information and/or the second detection information to control the driving of the transfer robot, displays a driving situation, and performs a warning notification in case of an emergency.

Description

주행 중 추락방지 자동감지 및 정지가 가능한 이승 로봇{TRANSFER ROBOT}Transfer robot that can automatically detect and stop fall prevention while driving {TRANSFER ROBOT}

본 발명은 이승 로봇에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주행 중 추락방지 자동감지 및 정지가 가능한 이승 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a transfer robot, and more particularly, to a transfer robot capable of automatically detecting and stopping fall prevention while driving.

일반적으로 환자를 침대 또는 휠체어로 이승하기 위하여, 간호사 또는 간병인은 들것을 이용하여 환자를 직접 들어 올린 후, 수동으로 운반하고 있다.In general, in order to transfer a patient to a bed or a wheelchair, a nurse or a caregiver directly lifts the patient by using a stretcher and then carries it manually.

하지만, 이러한 방식은 환자가 의식이 없거나 움직임에 의해 악화될 수 있는 손상 또는 불구를 가진 경우, 침대 또는 휠체어로부터 들것으로 이승시키는데 있어 보다 큰 주의가 요구되며, 특히 환자가 매우 무거울 경우 더욱 큰 주의가 요구된다.However, this method requires greater care in transferring from a bed or wheelchair to a stretcher if the patient is unconscious or has injuries or disabilities that may be exacerbated by movement, especially if the patient is very heavy. Required.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 간병인을 도와 환자를 쉽게 이승시키는 이승 로봇에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In order to solve this problem, research on a Lee Seung robot that assists a caregiver and easily transfers a patient has been actively conducted.

다만, 이승 로봇이 운용되는 병원의 여건상 계단이 많이 분포되어 있어서 주의를 기울이지 않을 경우 이승 로봇의 추락 사고도 빈번하게 발생하고 있다.However, due to the conditions of the hospital in which the transfer robot is operated, many stairs are distributed, so if attention is not paid, accidents of the transfer robot fall frequently occur.

따라서, 이승 로봇이 환자를 태우고 이동시 계단과 같이 지형의 단차가 있는 곳에서 추락하는 경우를 대비하기 위한 방안이 요구된다.Therefore, there is a need for a method to prepare for a case where the transfer robot carries a patient and falls in a place with a stepped terrain such as a staircase when moving.

대한민국 공개특허공보 제 10-2018-0036253호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0036253

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 환자를 태우고 이동시 추락을 감지하고 자동으로 주행을 정지시켜 환자를 보호하는 주행 중 추락방지 자동감지 및 정지가 가능한 이승 로봇을 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a transfer robot capable of automatically detecting and stopping fall prevention during driving that protects the patient by detecting a fall when carrying a patient and moving and automatically stopping the driving.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the following description. There will be.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 환자 이승을 위한 이승 로봇에 있어서, 복수의 바퀴가 설치되는 베이스 모듈, 상기 베이스 모듈에 결합되어 상기 이승 로봇을 주행시키는 주행 모듈, 상기 베이스 모듈에 결합되어 상하로 승하강하는 승하강 모듈, 상기 승하강 모듈에 결합되어 설정된 패턴으로 구동되는 상부 모듈, 상기 상부 모듈에 결합되어 환자를 태우기 위한 슬링을 지지하는 슬링 모듈, 상기 베이스 모듈에 설치되며, 외력에 의한 상기 이승 로봇의 이동을 감지하여 제1 감지정보를 출력하는 제1 감지 모듈, 상기 복수의 바퀴 각각에 설치되며, 상기 이승 로봇의 추락을 감지하여 제2 감지정보를 출력하는 제2 감지 모듈, 및 상기 제1 감지정보 및/또는 상기 제2 감지정보를 수신하여 상기 이승 로봇의 주행을 제어하고, 주행 상황을 표시하며, 비상시 경고 알림을 수행하는 제어 모듈을 포함하는, 주행 중 추락방지 자동감지 및 정지가 가능한 이승 로봇을 제공한다.In order to achieve the above technical task, in a transfer robot for transferring a patient, a base module in which a plurality of wheels are installed, a traveling module coupled to the base module to drive the transfer robot, and a moving module coupled to the base module to move up and down The descent is an elevating module, an upper module coupled to the elevating module and driven in a set pattern, a sling module coupled to the upper module to support a sling for carrying a patient, and installed on the base module, and the transfer by external force A first detection module configured to detect movement of the robot and output first detection information, a second detection module installed on each of the plurality of wheels and outputting second detection information by detecting a fall of the transfer robot, and the second detection module Automatic detection and stopping of fall prevention while driving, including a control module that receives 1 detection information and/or the second detection information to control the driving of the transfer robot, displays a driving situation, and performs a warning notification in case of an emergency. Provide possible transfer robots.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제어 모듈은, 상기 제1 감지정보 및/또는 상기 제2 감지정보를 수신하는 감지정보 수신부, 상기 제1 감지정보 및/또는 상기 제2 감지정보를 신호 처리하는 입력신호 처리부, 및 상기 제1 감지정보를 수신한 경우, 상기 주행 모듈을 작동시켜 상기 이승 로봇의 주행을 보조하도록 제어하고, 상기 제2 감지정보를 수신한 경우, 상기 주행 모듈을 정지시켜 상기 이승 로봇의 추락을 방지하도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the control module includes a sensing information receiving unit receiving the first sensing information and/or the second sensing information, and signal processing the first sensing information and/or the second sensing information. When receiving the input signal processing unit and the first detection information, the driving module is operated to control the driving of the transfer robot, and when the second detection information is received, the driving module is stopped and the transfer It may include a control unit that controls to prevent the robot from falling.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제2 감지 모듈은, 상기 베이스 모듈에 상기 바퀴를 결합시키기 위하여 상기 바퀴를 고정하는 바퀴 고정 프레임, 상기 베이스 모듈의 캐스터 프레임의 하부에 결합되며 상기 바퀴 고정 프레임과 기 설정된 간격만큼 이격되어 결합되는 캐스터 프레임 체결부, 상기 캐스터 프레임 체결부를 상기 바퀴 고정 프레임으로부터 이격시키는 탄성부재, 및 상기 바퀴 고정 프레임과 상기 캐스터 프레임 체결부 사이에 배치되어 압력을 감지하는 압력감지수단을 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the second detection module includes a wheel fixing frame for fixing the wheels to couple the wheels to the base module, and coupled to a lower portion of the caster frame of the base module, and the wheel fixing frame and A caster frame fastening part spaced apart and coupled by a predetermined distance, an elastic member separating the caster frame fastening part from the wheel fixing frame, and a pressure sensing means disposed between the wheel fixing frame and the caster frame fastening part to detect pressure It may include.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 압력감지수단은, 상기 바퀴 고정 프레임과 상기 캐스터 프레임 체결부로부터 인가되는 압력을 감지하여 압력감지정보를 상기 제어 모듈로 출력하되, 상기 바퀴 고정 프레임 및 상기 캐스터 프레임 체결부 모두로부터 압력이 인가되면 제1 압력감지정보를 출력하고, 상기 바퀴 고정 프레임 및 상기 캐스터 프레임 체결부 중 어느 하나로부터라도 압력이 인가되지 않으면 제2 압력감지정보를 출력할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the pressure sensing means senses a pressure applied from the fastening portion of the wheel fixing frame and the caster frame and outputs pressure sensing information to the control module, wherein the wheel fixing frame and the caster frame When pressure is applied from both of the fastening parts, the first pressure sensing information may be output, and when pressure is not applied from either of the fastening parts of the wheel fixing frame and the caster frame, the second pressure sensing information may be output.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제2 압력감지정보를 수신한 경우, 상기 이승 로봇의 추락을 방지하도록 상기 주행 모듈을 제어하여 상기 이승 로봇의 주행을 정지시킬 수 있다.In an embodiment of the present invention, when receiving the second pressure sensing information, the controller may stop the traveling of the transfer robot by controlling the traveling module to prevent the transfer robot from falling.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 감지 모듈은, 상기 베이스 모듈의 캐스터 프레임에 설치되어 전방으로 초음파를 방사하는 초음파 센서를 포함하며, 상기 초음파 센서를 이용하여 전방의 물체 및/또는 상기 이승 로봇의 이동을 감지할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the first detection module includes an ultrasonic sensor installed on the caster frame of the base module to emit ultrasonic waves forward, and the object in front and/or the transfer using the ultrasonic sensor Robot movement can be detected.

본 발명의 실시예에 따르면, 환자를 태우고 이동하는 이승 로봇이 추락을 감지할 경우 자동으로 주행을 정지시켜 환자를 보호할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when a transfer robot carrying and moving a patient detects a fall, it can automatically stop driving to protect the patient.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 지도정보를 활용하여 더욱 정밀하게 이승 로봇의 주행을 제어함으로써 추락 방지 성능을 높여 환자 보호 효과를 높일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by controlling the traveling of the transfer robot more precisely by using the map information, it is possible to increase the patient protection effect by increasing the fall prevention performance.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the above effects, and should be understood to include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 중 추락방지 자동감지 및 정지가 가능한 이승 로봇의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2(a) 내지 도 2(d)는 도 1의 상부 모듈의 작동 예시를 나타내는 도면들이다.
도 3(a) 및 도 3(b)는 도 1의 제1 감지모듈의 구조를 상세하게 나타내는 도면들이다.
도 4(a) 내지 도 4(d)는 도 1의 제2 감지모듈의 작동을 상세하게 나타내는 도면들이다.
도 5는 도 1의 제어 모듈의 구성을 상세하게 나타내는 도면이다.1 is a view showing the configuration of a transfer robot capable of automatically detecting and stopping a fall prevention while driving according to an embodiment of the present invention.
2(a) to 2(d) are views illustrating an example of the operation of the upper module of FIG. 1.
3(a) and 3(b) are diagrams showing in detail the structure of the first sensing module of FIG. 1.
4(a) to 4(d) are diagrams showing in detail the operation of the second detection module of FIG. 1.
5 is a diagram showing in detail the configuration of the control module of FIG. 1.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms, and therefore is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and similar reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, bonded)" with another part, it is not only "directly connected", but also "indirectly connected" with another member in between "Including the case. In addition, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further provided, rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 중 추락방지 자동감지 및 정지가 가능한 이승 로봇의 구성을 나타내는 도면이다.1 is a view showing the configuration of a transfer robot capable of automatically detecting and stopping a fall prevention while driving according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 중 추락방지 자동감지 및 정지가 가능한 이승 로봇(10)은 베이스 모듈(100), 주행 모듈(200), 승하강 모듈(300), 상부 모듈(400), 슬링 모듈(500), 제1 감지 모듈(600), 제2 감지모듈(700) 및 제어 모듈(800)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a transfer robot 10 capable of automatically detecting and stopping fall prevention while driving according to an embodiment of the present invention includes a base module 100, a driving module 200, an elevating module 300, and an upper part. A module 400, a sling module 500, a first detection module 600, a second detection module 700, and a control module 800 may be included.

상기 베이스 모듈(100)은 상기 이승 로봇(10)의 베이스를 형성할 수 있다. 이를 위하여, 상기 베이스 모듈(100)은 복수의 바퀴(50)가 설치되는 한쌍의 캐스터 프레임(110)과, 상기 한쌍의 캐스터 프레임(110)을 연결하며 상기 주행 모듈(200)이 결합되는 베이스 프레임(120)을 포함할 수 있다.The base module 100 may form the base of the transfer robot 10. To this end, the base module 100 connects a pair of caster frames 110 to which a plurality of wheels 50 are installed, the pair of caster frames 110, and a base frame to which the driving module 200 is coupled. It may include 120.

상기 주행 모듈(200)은 상기 베이스 모듈(100)에 결합되어 상기 이승 로봇(10)을 주행시킬 수 있다. 이를 위하여, 상기 주행 모듈(200)은 동력을 발생시키는 주행 모터(미도시)와, 상기 주행 모터로부터 동력을 제공받아 회전하는 회전부재(바퀴)를 포함할 수 있다.The traveling module 200 may be coupled to the base module 100 to drive the transfer robot 10. To this end, the traveling module 200 may include a traveling motor (not shown) that generates power and a rotating member (wheel) that rotates by receiving power from the traveling motor.

여기서, 상기 주행 모듈(200)은 전후 좌우로 상기 이승 로봇(10)의 이동시 동력으로 회전부재를 회전시켜 주행보조 역할을 수행하고, 추락 감지시 상기 제어 모듈(800)의 제어에 따라 회전을 강제로 정지시켜 상기 이승 로봇(10)의 이동을 정지시킬 수 있다.Here, the traveling module 200 rotates the rotating member with power when the transfer robot 10 moves back and forth, left and right, to perform a driving auxiliary role, and when a fall is detected, the rotation is forced according to the control of the control module 800. By stopping it, the movement of the transfer robot 10 may be stopped.

상기 승하강 모듈(300)은 상기 베이스 모듈(100)에 결합되어 상하로 승하강할 수 있다. 이러한 상기 승하강 모듈(300)은 상기 상부 모듈(400)과 결합되며, 경우에 따라 상기 상부 모듈(400)을 승하강시킬 수 있다. 이를 위하여, 상기 승하강 모듈(300)은 승강 및/또는 하강을 위해 작동하는 다양한 부재를 포함할 수 있다.The elevating module 300 may be coupled to the base module 100 to move up and down. The elevating module 300 is coupled to the upper module 400, and in some cases, the upper module 400 may be elevated or lowered. To this end, the elevating module 300 may include various members operating for elevating and/or descending.

상기 상부 모듈(400)은 상기 승하강 모듈(300)에 결합되어 설정된 패턴으로 구동될 수 있다. 이를 위하여, 상기 상부 모듈(400)은 상기 승하강 모듈(300)에 결합되는 중앙 프레임(410), 상기 중앙 프레임(410)의 일측에 결합되어 동작하는 제1측 프레임(420) 및 상기 중앙 프레임(410)의 타측에 결합되어 동작하는 제2측 프레임(430)을 포함할 수 있다.The upper module 400 may be coupled to the elevating module 300 and driven in a set pattern. To this end, the upper module 400 includes a central frame 410 coupled to the elevating module 300, a first frame 420 coupled to one side of the central frame 410 and operating, and the central frame It may include a second side frame 430 coupled to the other side of the 410 and operating.

도 2(a) 내지 도 2(d)를 더 참조하면, 상기 중앙 프레임(410)은 상기 승하강 모듈(300)에 결합된 회전축을 이용하여 시계방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있다. 또한, 상기 제1측 프레임(420)은 상기 중앙 프레임(410)의 좌측에 결합된 일 측부의 회전축을 이용하여 시계방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있다. 또한, 상기 제2측 프레임(430)은 상기 중앙 프레임(410)의 우측에 결합된 일 측부의 회전축을 이용하여 시계방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있다.2(a) to 2(d), the central frame 410 may rotate in a clockwise or counterclockwise direction using a rotation shaft coupled to the elevating module 300. In addition, the first side frame 420 may rotate in a clockwise or counterclockwise direction using a rotation axis of one side coupled to the left side of the center frame 410. In addition, the second side frame 430 may rotate in a clockwise or counterclockwise direction using a rotation axis of one side coupled to the right side of the central frame 410.

이러한 상기 상부 모듈(400)은 상기 중앙 프레임(410), 상기 제1측 프레임(420), 상기 제2측 프레임(430) 각각의 회전을 이용하여 다양한 형태를 형성할 수 있다.The upper module 400 may have various shapes by using rotation of each of the central frame 410, the first side frame 420, and the second side frame 430.

상기 슬링 모듈(500)은 상기 상부 모듈(400)에 결합되어 환자를 태우기 위한 슬링을 지지할 수 있다. 이를 위하여, 상기 슬링 모듈(500)은 상기 제1측 프레임(420) 및 상기 제2측 프레임(430) 각각에 결합되어 슬링을 지지하는 암(arm)을 포함할 수 있다.The sling module 500 may be coupled to the upper module 400 to support a sling for carrying a patient. To this end, the sling module 500 may include an arm coupled to each of the first side frame 420 and the second side frame 430 to support the sling.

상기 제1 감지 모듈(600)은 상기 베이스 모듈(100)에 설치되며, 외력에 의한 상기 이승 로봇(10)의 이동을 감지하여 제1 감지정보(이동감지정보)를 출력할 수 있다.The first detection module 600 is installed in the base module 100, and may output first detection information (movement detection information) by detecting movement of the transfer robot 10 by an external force.

도 3(a) 및 도 3(b)를 더 참조하면, 상기 제1 감지 모듈(600)은 상기 베이스 모듈(100)의 캐스터 프레임(110)에 설치되어 전방으로 초음파를 방사하는 초음파 센서(610)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 초음파 센서(610)는 상기 캐스터 프레임(110)의 일측 단부에 결합되며, 전방의 물체 및/또는 상기 이승 로봇(10)의 이동을 감지할 수 있다.3(a) and 3(b), the first detection module 600 is installed on the caster frame 110 of the base module 100 to emit ultrasonic waves forward. ) Can be included. In this case, the ultrasonic sensor 610 is coupled to one end of the caster frame 110 and may detect a movement of an object in front and/or the transfer robot 10.

상기 제2 감지 모듈(700)은 상기 복수의 바퀴(50) 각각에 설치되며, 상기 이승 로봇(10)의 추락을 감지하여 제2 감지정보(추락감지정보)를 출력할 수 있다.The second detection module 700 is installed on each of the plurality of wheels 50, and may detect a fall of the transfer robot 10 and output second detection information (fall detection information).

도 4(a) 내지 도 4(d)를 더 참조하면, 상기 제2 감지 모듈(700)은 상기 베이스 모듈(100)에 상기 바퀴(50)를 결합시키기 위하여 상기 바퀴(50)를 고정하는 바퀴 고정 프레임(710), 상기 베이스 모듈(100)의 캐스터 프레임(110)의 하부에 결합되며 상기 바퀴 고정 프레임(710)과 기 설정된 간격만큼 이격되어 결합되는 캐스터 프레임 체결부(720), 상기 캐스터 프레임 체결부(720)를 상기 바퀴 고정 프레임(710)으로부터 이격시키는 탄성부재(730) 및 상기 바퀴 고정 프레임(710)과 상기 캐스터 프레임 체결부(720) 사이에 배치되어 압력을 감지하는 압력감지수단(740)을 포함할 수 있다.4(a) to 4(d), the second detection module 700 is a wheel for fixing the wheel 50 to couple the wheel 50 to the base module 100 A fixed frame 710, a caster frame fastening part 720 that is coupled to a lower portion of the caster frame 110 of the base module 100 and is spaced apart from the wheel fixing frame 710 by a predetermined distance, and the caster frame An elastic member 730 that separates the fastening part 720 from the wheel fixing frame 710 and a pressure sensing means that is disposed between the wheel fixing frame 710 and the caster frame fastening part 720 to sense pressure ( 740).

상기 바퀴 고정 프레임(710)은 하부에 상기 바퀴(50)가 결합되고, 상부에 상기 캐스터 프레임 체결부(720)가 결합될 수 있다. 이를 위하여, 상기 바퀴 고정 프레임(710)은 체결부재(750)를 이용하여 상기 캐스터 프레임 체결부(720)와 결합될 수 있다. 또한, 상기 바퀴 고정 프레임(710)은 상기 캐스터 프레임 체결부(720)의 승강 돌기(725)와 상기 탄성부재(730)를 수용하는 수용홈(715)을 포함할 수 있다.The wheel fixing frame 710 may be coupled to the wheel 50 to the lower portion, and the caster frame fastening portion 720 to the upper portion. To this end, the wheel fixing frame 710 may be coupled to the caster frame fastening part 720 using a fastening member 750. In addition, the wheel fixing frame 710 may include a lifting protrusion 725 of the caster frame fastening part 720 and a receiving groove 715 for accommodating the elastic member 730.

다만, 상기 바퀴 고정 프레임(710)은 상기 캐스터 프레임 체결부(720)와 결합시 내부에 상기 압력감지수단(740)이 배치되는 공간을 형성하도록 상기 캐스터 프레임 체결부(720)와 기 설정된 간격만큼 이격되어 결합될 수 있다. 이를 위하여, 상기 바퀴 고정 프레임(710)은 도 4의 (c)와 같이 상기 체결부재(750)와 결합되는 체결부가 상기 캐스터 프레임 체결부(720)를 향해 돌출되는 체결 돌기(718)를 포함할 수 있다.However, when the wheel fixing frame 710 is combined with the caster frame fastening part 720, the pressure sensing means 740 is disposed within the caster frame fastening part 720 by a predetermined distance. Can be separated and combined. To this end, the wheel fixing frame 710 includes a fastening protrusion 718 that is coupled with the fastening member 750 as shown in FIG. 4C and protrudes toward the caster frame fastening part 720. I can.

상기 캐스터 프레임 체결부(720)는 상기 캐스터 프레임(110)의 하부에 결합되고 상기 체결부재(750)를 이용하여 상기 바퀴 고정 프레임(710)과 결합될 수 있다. 이러한 상기 캐스터 프레임 체결부(720)는 상기 수용홈(715)에 수용되는 복수의 승강 돌기(725)를 포함할 수 있다.The caster frame fastening part 720 may be coupled to a lower portion of the caster frame 110 and may be coupled to the wheel fixing frame 710 using the fastening member 750. The caster frame fastening part 720 may include a plurality of lifting protrusions 725 accommodated in the receiving groove 715.

여기서, 상기 복수의 승강 돌기(725)는 상기 바퀴(50)의 주행에 따라 상하를 움직일 수 있다. 예를 들면, 상기 바퀴(50)가 지면에 접촉하여 주행할 경우, 상기 복수의 승강 돌기(725)는 상기 수용홈(715)의 바닥면에 접촉할 수 있다. 또한, 상기 바퀴(50)가 지면으로 분리될 경우, 상기 복수의 승강 돌기(725)는 상기 탄성부재(730)에 의해 상기 수용홈(715)의 바닥면으로부터 떨어질 수 있다.Here, the plurality of lifting protrusions 725 may move up and down according to the driving of the wheel 50. For example, when the wheel 50 travels by contacting the ground, the plurality of lifting protrusions 725 may contact the bottom surface of the receiving groove 715. In addition, when the wheel 50 is separated by the ground, the plurality of lifting protrusions 725 may be separated from the bottom surface of the receiving groove 715 by the elastic member 730.

상기 탄성부재(730)는 상기 수용홈(715)에 배치되어 상기 승강 돌기(725)를 감싸는 스프링으로 형성될 수 있다.The elastic member 730 may be formed of a spring disposed in the receiving groove 715 and surrounding the lifting protrusion 725.

상기 압력감지수단(740)은 상기 바퀴 고정 프레임(710)과 상기 캐스터 프레임 체결부(720)로부터 인가되는 압력을 감지하여 압력감지정보를 상기 제어 모듈(800)로 출력할 수 있다. 이때, 상기 압력감지수단(740)은 상기 바퀴 고정 프레임(710) 및 상기 캐스터 프레임 체결부(720) 모두로부터 압력이 인가되면 상기 제2 감지정보로 제1 압력감지정보를 출력하고, 상기 바퀴 고정 프레임(710) 및 상기 캐스터 프레임 체결부(720) 중 어느 하나로부터라도 압력이 인가되지 않으면 상기 제2 감지정보로 제2 압력감지정보를 출력할 수 있다.The pressure sensing means 740 may sense pressure applied from the wheel fixing frame 710 and the caster frame fastening part 720 and output pressure sensing information to the control module 800. At this time, the pressure sensing means 740 outputs the first pressure sensing information as the second sensing information when pressure is applied from both the wheel fixing frame 710 and the caster frame fastening part 720, and fixing the wheel When pressure is not applied from either of the frame 710 and the caster frame fastening part 720, the second pressure sensing information may be output as the second sensing information.

예를 들면, 도 4의 (a) 및 (b)와 같이 상기 이승 로봇(10)의 정상 주행시 상기 바퀴(50)가 지면을 따라 주행하면서 상기 바퀴 고정 프레임(710) 및 상기 캐스터 프레임 체결부(720)가 서로 접촉하여 근접하게 되고, 상기 압력감지수단(740)은 상기 바퀴 고정 프레임(710) 및 상기 캐스터 프레임 체결부(720)에 의해 가압되어 상기 제1 압력감지정보를 출력할 수 있다.For example, as shown in FIGS. 4A and 4B, when the transfer robot 10 is normally driven, the wheel 50 travels along the ground while the wheel fixing frame 710 and the caster frame fastening part ( 720) are brought into contact with each other, and the pressure sensing means 740 is pressed by the wheel fixing frame 710 and the caster frame fastening part 720 to output the first pressure sensing information.

또한, 도 4의 (c) 및 (d)와 같이 상기 이승 로봇(10)의 추락시 상기 바퀴(50)가 지면으로부터 떨어져 상기 바퀴 고정 프레임(710) 및 상기 캐스터 프레임 체결부(720)가 서로 멀어지게 되고, 상기 압력감지수단(740)은 상기 바퀴 고정 프레임(710) 및 상기 캐스터 프레임 체결부(720) 중 부착된 어느 하나에 의해서만 가압되어 상기 제2 압력감지정보를 출력할 수 있다. 즉, 상기 복수의 바퀴(50) 중 어느 하나라도 지면으로부터 떨어지면 해당 바퀴(50)에 설치된 상기 압력감지수단(740)이 상기 바퀴 고정 프레임(710) 및 상기 캐스터 프레임 체결부(720) 중 어느 하나로부터라도 압력을 감지하지 않게 되어서 상기 제2 압력감지정보를 출력할 수 있다. In addition, as shown in (c) and (d) of FIG. 4, when the transfer robot 10 falls, the wheel 50 is separated from the ground, and the wheel fixing frame 710 and the caster frame fastening part 720 are It becomes farther away, and the pressure sensing means 740 is pressed by only one of the wheel fixing frame 710 and the caster frame fastening part 720 to output the second pressure sensing information. That is, when any one of the plurality of wheels 50 is separated from the ground, the pressure sensing means 740 installed on the corresponding wheel 50 is connected to any one of the wheel fixing frame 710 and the caster frame fastening part 720. The second pressure detection information can be output because the pressure is not sensed even from the start.

다만, 상기 압력감지수단(740)은 실시형태에 따라 상기 이승 로봇(10)의 정상 주행시 상기 제1 압력감지정보를 출력하지 않고, 상기 이승 로봇(10)의 추락시에만 상기 제2 압력감지정보를 출력하도록 설정될 수 있다.However, the pressure sensing means 740 does not output the first pressure sensing information when the transfer robot 10 is running normally, but the second pressure sensing information only when the transfer robot 10 falls. Can be set to output.

이러한 상기 압력감지수단(740)은 압전소자, 스위치, 힘센서 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 압력감지수단(740)은 추락 위험 감지시 상기 제어 모듈(800)로 감지정보를 전달하되, 예컨대 상기 이승 로봇(10)의 정상 주행시 온(On) 신호로 저전압(low volt) 신호를 출력하고, 상기 이승 로봇(10)의 추락 감지시 오프(Off) 신호로 고전압(High volt) 신호를 출력할 수 있다. 이때, 저전압 신호와 고전압 신호는 상기 이승 로봇(10)의 정상 주행시 상기 압력감지수단(740)에서 감지되는 전압의 변동폭을 고려하여 설정된 기준전압에 의해 구분될 수 있다.The pressure sensing means 740 may include a piezoelectric element, a switch, a force sensor, and the like. In addition, the pressure sensing means 740 transmits detection information to the control module 800 when a risk of falling is detected, for example, a low volt signal as an On signal during normal driving of the transfer robot 10. When the transfer robot 10 detects a fall, a high voltage signal may be output as an off signal. In this case, the low voltage signal and the high voltage signal may be divided by a reference voltage set in consideration of a fluctuation width of the voltage sensed by the pressure sensing means 740 during normal driving of the transfer robot 10.

상기 제어 모듈(800)은 상기 제1 감지정보 및/또는 상기 제2 감지정보를 수신하여 상기 이승 로봇(10)의 주행을 제어하고, 주행 상황을 표시하며, 비상시 경고 알림을 수행할 수 있다. 이를 위하여, 도 5를 더 참조하면, 상기 제어 모듈(800)은 상기 제1 감지정보 및/또는 상기 제2 감지정보를 수신하는 감지정보 수신부(810), 상기 제1 감지정보 및/또는 상기 제2 감지정보를 신호 처리하는 입력신호 처리부(820) 및 상기 제1 감지정보를 수신한 경우, 상기 주행 모듈을 작동시켜 상기 이승 로봇의 주행을 보조하도록 제어하고, 상기 제2 감지정보를 수신한 경우, 상기 주행 모듈을 정지시켜 상기 이승 로봇의 추락을 방지하도록 제어하는 제어부(830)를 포함할 수 있다.The control module 800 may receive the first detection information and/or the second detection information to control the driving of the transfer robot 10, display a driving situation, and perform an emergency warning notification. To this end, referring to FIG. 5 further, the control module 800 includes a sensing information receiving unit 810 receiving the first sensing information and/or the second sensing information, the first sensing information and/or the first sensing information. 2 When the input signal processing unit 820 for signal processing of the detection information and the first detection information are received, the driving module is controlled to assist the driving of the transfer robot, and the second detection information is received , It may include a control unit 830 for controlling to stop the driving module to prevent the transfer robot from falling.

여기서, 상기 제어부(830)는 상기 제2 감지정보로 상기 제2 압력감지정보를 수신한 경우, 상기 이승 로봇의 추락을 방지하도록 상기 주행 모듈(200)을 제어하여 상기 이승 로봇(10)의 주행을 정지시킬 수 있다. 이와 함께, 상기 제어 모듈(800)은 추락 감지를 알리도록 경고음을 발생시키거나, 경고등을 점멸할 수 있다. 이를 위하여, 상기 제어 모듈(800)은 경고음 발생부(미도시) 및/또는 경고등(미도시)을 구비할 수 있다.Here, when the second pressure sensing information is received as the second sensing information, the control unit 830 controls the traveling module 200 to prevent the transfer robot from falling, thereby driving the transfer robot 10 Can be stopped. In addition, the control module 800 may generate a warning sound or flash a warning light to notify a fall detection. To this end, the control module 800 may include a warning sound generator (not shown) and/or a warning light (not shown).

한편, 상기 제어 모듈(800)은 자체적으로 지도정보를 저장하거나, 외부로부터 지도정보를 수신하여 지면의 고저를 미리 예상하고, 상기 제2 감지정보의 수신여부에 따라 상기 이승 로봇의 추락을 방지하도록 상기 주행 모듈(200)을 제어하여 상기 이승 로봇(10)의 주행을 정지시킬 수 있다. 이를 위하여, 상기 제어 모듈(800)은 외부로부터 지도정보를 수신하는 통신장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 통신장치는 유선 및/또는 무선으로 상기 지도정보를 수신할 수 있다.Meanwhile, the control module 800 may store map information by itself or receive map information from the outside to predict the height of the ground in advance, and prevent the transfer robot from falling according to whether or not the second detection information is received. The driving of the transfer robot 10 may be stopped by controlling the driving module 200. To this end, the control module 800 may further include a communication device (not shown) that receives map information from the outside. In this case, the communication device may receive the map information by wire and/or wirelessly.

이러한 상기 제어 모듈(800)은 상기 지도정보를 활용하여 더욱 정밀하게 상기 이승 로봇(10)의 주행을 제어함으로써 추락 방지 성능을 높여 환자 보호 효과를 높일 수 있다.The control module 800 may control the traveling of the transfer robot 10 more precisely by using the map information, thereby increasing fall prevention performance and thus a patient protection effect.

또 한편, 상기 제어 모듈(800)은 제어판넬과 같은 디스플레이 장치를 구비하여 상기 이승 로봇(10)의 운행 현황을 표시하고, 간병인과 같은 사용자에게 효과적으로 운행 현황을 알릴 수 있다.On the other hand, the control module 800 may include a display device such as a control panel to display the driving status of the transfer robot 10 and effectively notify the driving status to a user such as a caregiver.

이승 로봇 주변의 지면으로 위험영역패턴을 표시하여 위험을 경고함으로써 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.Safety accidents can be prevented in advance by warning of danger by displaying a danger zone pattern on the ground around the transfer robot.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

10: 이승 로봇
100: 베이스 모듈
200: 주행 모듈
300: 승하강 모듈
400: 상부 모듈
500: 슬링 모듈
600: 제1 감지 모듈
700: 제2 감지모듈
800: 제어 모듈10: Rhee robot
100: base module
200: drive module
300: elevating module
400: upper module
500: sling module
600: first detection module
700: second detection module
800: control module

Claims

환자 이승을 위한 이승 로봇에 있어서,
복수의 바퀴가 설치되는 베이스 모듈;
상기 베이스 모듈에 결합되어 상기 이승 로봇을 주행시키는 주행 모듈;
상기 베이스 모듈에 결합되어 상하로 승하강하는 승하강 모듈;
상기 승하강 모듈에 결합되어 설정된 패턴으로 구동되는 상부 모듈;
상기 상부 모듈에 결합되어 환자를 태우기 위한 슬링을 지지하는 슬링 모듈;
상기 베이스 모듈에 설치되며, 외력에 의한 상기 이승 로봇의 이동을 감지하여 제1 감지정보를 출력하는 제1 감지 모듈;
상기 복수의 바퀴 각각에 설치되며, 상기 이승 로봇의 추락을 감지하여 제2 감지정보를 출력하는 제2 감지 모듈; 및
상기 제1 감지정보 및 상기 제2 감지정보 중 적어도 하나를 수신하여 상기 이승 로봇의 주행을 제어하고, 주행 상황을 표시하며, 비상시 경고 알림을 수행하는 제어 모듈;을 포함하되,
상기 제어 모듈은,
상기 제1 감지정보 및 상기 제2 감지정보 중 적어도 하나를 수신하는 감지정보 수신부;
상기 제1 감지정보 및 상기 제2 감지정보 중 적어도 하나를 신호 처리하는 입력신호 처리부;
상기 제1 감지정보를 수신한 경우, 상기 주행 모듈을 작동시켜 상기 이승 로봇의 주행을 보조하도록 제어하고, 상기 제2 감지정보를 수신한 경우, 상기 주행 모듈을 정지시켜 상기 이승 로봇의 추락을 방지하도록 제어하는 제어부; 및
디스플레이 장치를 포함하는 제어판넬;을 포함하고,
자체적으로 지도정보를 저장하거나, 외부로부터 지도정보를 수신하여 상기 이승 로봇이 주행하는 지면의 고저를 확인하여 추락 가능한 위치를 미리 예상하고, 상기 제어판넬을 통해 상기 이승 로봇의 운행 현황을 표시하고, 추락 가능한 위치를 주변 지면의 위험영역으로 표시하여 간병인에게 운행현황을 알리고 위험을 경고하며,
일부의 상기 제2 감지모듈로부터 상기 제2 감지정보를 수신하는 즉시 상기 이승 로봇의 주행을 정지시켜 추락 방지 성능을 향상시키는 것을 특징으로 하는, 주행 중 추락방지 자동감지 및 정지가 가능한 이승 로봇.
In the transfer robot for patient transfer,
A base module on which a plurality of wheels are installed;
A traveling module coupled to the base module to drive the transfer robot;
An elevating module coupled to the base module to elevate and descend vertically;
An upper module coupled to the elevating module and driven in a set pattern;
A sling module coupled to the upper module to support a sling for carrying a patient;
A first detection module installed on the base module and configured to detect movement of the transfer robot by an external force and output first detection information;
A second detection module installed on each of the plurality of wheels and configured to detect a fall of the transfer robot and output second detection information; And
A control module configured to receive at least one of the first detection information and the second detection information to control the driving of the transfer robot, display a driving situation, and perform an emergency warning notification;
The control module,
A detection information receiver configured to receive at least one of the first detection information and the second detection information;
An input signal processor configured to signal-process at least one of the first detection information and the second detection information;
When the first detection information is received, the driving module is operated to control to assist the travel of the transfer robot, and when the second detection information is received, the driving module is stopped to prevent the transfer robot from falling A control unit that controls to be performed; And
Including; a control panel panel including a display device,
It stores map information on its own or receives map information from the outside, checks the elevation of the ground on which the transfer robot travels, predicts a possible fall position in advance, and displays the driving status of the transfer robot through the control panel panel, The possible fall location is marked as a danger zone on the surrounding ground to inform the caregiver of the operation status and warn of danger,
A transfer robot capable of automatically detecting and stopping fall prevention while driving, characterized in that the driving of the transfer robot is stopped immediately upon receiving the second detection information from some of the second detection modules.

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제1항에 있어서,
상기 제2 감지 모듈은,
상기 베이스 모듈에 상기 바퀴를 결합시키기 위하여 상기 바퀴를 고정하는 바퀴 고정 프레임;
상기 베이스 모듈의 캐스터 프레임의 하부에 결합되며 상기 바퀴 고정 프레임과 기 설정된 간격만큼 이격되어 결합되는 캐스터 프레임 체결부;
상기 캐스터 프레임 체결부를 상기 바퀴 고정 프레임으로부터 이격시키는 탄성부재; 및
상기 바퀴 고정 프레임과 상기 캐스터 프레임 체결부 사이에 배치되어 압력을 감지하는 압력감지수단;
을 포함하는 것을 특징으로 하는, 주행 중 추락방지 자동감지 및 정지가 가능한 이승 로봇.
The method of claim 1,
The second detection module,
A wheel fixing frame for fixing the wheel to couple the wheel to the base module;
A caster frame fastening portion coupled to a lower portion of the caster frame of the base module and spaced apart from the wheel fixing frame by a predetermined distance and coupled;
An elastic member separating the caster frame fastening part from the wheel fixing frame; And
A pressure sensing means disposed between the wheel fixing frame and the caster frame fastening part to sense pressure;
A transfer robot capable of automatically detecting and stopping fall prevention while driving.

제3항에 있어서,
상기 압력감지수단은,
상기 바퀴 고정 프레임과 상기 캐스터 프레임 체결부로부터 인가되는 압력을 감지하여 압력감지정보를 상기 제어 모듈로 출력하되,
상기 바퀴 고정 프레임 및 상기 캐스터 프레임 체결부 모두로부터 압력이 인가되면 제1 압력감지정보를 출력하고,
상기 바퀴 고정 프레임 및 상기 캐스터 프레임 체결부 중 어느 하나로부터라도 압력이 인가되지 않으면 제2 압력감지정보를 출력하는 것을 특징으로 하는, 주행 중 추락방지 자동감지 및 정지가 가능한 이승 로봇.
The method of claim 3,
The pressure sensing means,
By sensing the pressure applied from the fastening part of the wheel fixing frame and the caster frame and outputting pressure detection information to the control module,
When pressure is applied from both the wheel fixing frame and the caster frame fastening part, first pressure sensing information is output,
When no pressure is applied from any one of the wheel fixing frame and the caster frame fastening part, the transfer robot capable of automatically detecting and stopping fall prevention while driving, characterized in that outputting second pressure sensing information.

제4항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제2 압력감지정보를 수신한 경우, 상기 이승 로봇의 추락을 방지하도록 상기 주행 모듈을 제어하여 상기 이승 로봇의 주행을 정지시키는 것을 것을 특징으로 하는, 주행 중 추락방지 자동감지 및 정지가 가능한 이승 로봇.
The method of claim 4,
The control unit,
When the second pressure detection information is received, the transfer module is controlled to prevent the transfer robot from falling to stop the transfer of the transfer robot. robot.

제1항에 있어서,
상기 제1 감지 모듈은,
상기 베이스 모듈의 캐스터 프레임에 설치되어 전방으로 초음파를 방사하는 초음파 센서를 포함하며,
상기 초음파 센서를 이용하여 전방의 물체 및 상기 이승 로봇의 이동 중 적어도 하나를 감지하는 것을 특징으로 하는, 주행 중 추락방지 자동감지 및 정지가 가능한 이승 로봇.
The method of claim 1,
The first detection module,
It includes an ultrasonic sensor installed on the caster frame of the base module to emit ultrasonic waves forward,
A transfer robot capable of automatically detecting and stopping a fall prevention while driving, characterized in that detecting at least one of a movement of an object in front and the transfer robot using the ultrasonic sensor.