KR102370649B1 - 로봇 청소시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 로봇청소기 몸체; 상기 로봇청소기 몸체를 피청소 영역에 대해 자동으로 주행 가능하게 하는 드라이빙유닛; 상기 로봇청소기 몸체에 구비되어 장애물을 감지하는 센싱유닛; 상기 로봇청소기 몸체에 구비되어 피청소 영역을 청소하기 위한 클리닝유닛; 상기 로봇청소기 몸체에 구비되어 먼지를 집진하는 먼지통; 상기 로봇청소기 몸체에 구비되어 상기 드라이빙유닛, 센싱유닛 및 클리닝유닛에 전원을 인가하는 배터리; 상기 로봇청소기 몸체에 구비되며 상기 드라이빙유닛에 의해 상기 로봇청소기 몸체 자동 주행 시 피청소 영역의 먼지를 상기 클리닝유닛 측으로 안내하는 가이드유닛; 상기 로봇청소기 몸체가 도킹되며 도킹 시 상기 배터리를 충전하기 위한 스테이션; 및 상기 드라이빙유닛, 상기 센싱유닛, 상기 클리닝유닛, 상기 가이드유닛 및 스테이션에 대한 제어를 담당하는 컨트롤러;를 포함하도록 구현함으로써, 로봇 청소기가 자율 주행할 때에 머리카락이나 먼지 등의 이물질을 클리닝유닛 측으로 유도 안내하여 집진 성능을 대폭 향상시킨 로봇 청소시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 로봇 청소기를 이용해 피청소 구역을 자동 청소할 수 있도록 하고, 특히 자동 공급된 물을 머금은 걸레를 이용해 물청소도 가능하면서 스테이션에 로봇 청소기 도킹 시 로봇 청소기에 집진된 먼지를 스테이션 측으로 자동 집진시킬 수 있도록 한 로봇 청소시스템에 관한 기술이다.
청소기는 실내의 이물질을 제거하여 청결하게 하는 기구로서, 저압부의 흡입력을 이용하여 이물질을 빨아들이는 진공청소기가 일반적으로 사용된다. 근래에는 사용자의 노동력 없이도 자동 주행 기능을 통해 스스로 이동, 판단하면서 바닥의 이물질을 제거하는 로봇청소기가 개발되고 있으며, 로봇청소기는 도킹 스테이션과 함께 하나의 시스템을 이루고 있다.
이러한 청소시스템에 관한 기술로는,
대한민국 특허등록 제10-1204440호 (2012.11.19.등록, 이하에서는 '문헌 1'이라고 함) 『로봇청소기와 도킹스테이션을 구비한 로봇청소기 시스템』이 제시되어 있는 바,
문헌 1은 먼지를 흡입하기 위한 먼지흡입구와, 먼지흡입구에서 포집된 먼지를 수용하는 집진실과, 집진실내의 먼지를 도킹스테이션으로 배출하기 위한 먼지배출구와, 먼지흡입구, 먼지배출구 및 집진실 사이에 형성되는 연결유로와, 연결유로와 집진실 사이에 마련되고 집진실과 연결유로사이에 형성되는 압력 차이에 따라 먼지흡입구와 집진실 또는 먼지배출구와 집진실이 선택적으로 연통되도록 하는 유로개폐장치를 포함함으로써, 로봇청소기의 먼지 흡입성능과 흡입한 먼지를 도킹스테이션으로 이동시키기 위한 배출성능이 모두 뛰어난 로봇청소기와 도킹스테이션을 구비한 로봇청소기 시스템에 관한 기술이다.
다른 기술로는, 대한민국 특허등록 제10-1202916호 (2012.11.13.등록, 이하에서는 '문헌 2'라고 함) 『로봇청소기의 먼지제거 시스템』이 제시되어 있는 바,
문헌 2는 먼지를 적재할 수 있도록 로봇청소기의 내부에 마련된 저장부; 외부로부터 상기 저장부로 먼지를 흡입할 수 있도록 상기 저장부와 연통된 흡입유로; 일단이 상기 흡입유로와 만나도록 배치되고 타단이 상기 저장부와 연통된 압력제공유로; 상기 흡입유로와 압력제공유로가 만나는 부분에 인접하여 설치되며, 먼지 흡입모드에서 상기 흡입유로를 개방하고 압력제공유로를 폐쇄하며, 먼지 배출모드에서 상기 흡입유로를 폐쇄하고 압력제공유로를 개방하도록 상기 흡입유로와 압력제공유로 중 선택된 유로를 개폐 제어하는 개폐제어부; 상기 저장부에 적재된 먼지를 외부로 배출하는 배출유로; 및 상기 흡입유로와 압력제공유로가 만나는 부분에 인접하여 배치되는 것으로, 상기 먼지 흡입모드에는 상기 흡입유로에 흡입압력을 제공하고, 상기 먼지 배출모드에는 상기 압력제공유로에 배출압력을 제공하는 압력제공부를 구비하는 로봇청소기의 먼지 제거 시스템에 관한 기술이다.
또 다른 기술로는, 대한민국 특허등록 제10-1680884호 (2016.11.23.등록, 이하에서는 '문헌 3'이라고 함) 『로봇청소기, 메인터넌스 스테이션 그리고 이들을 가지는 청소시스템』이 제시되어 있는 바,
문헌 3은 먼지통에 저장된 먼지는 로봇청소기의 개구부를 통하여 안으로 유입되는 공기에 의해서 부유된 후 로봇청소기의 제1개구부를 통하여 상기 메인터넌스의 제2개구부로 배출되는 것을 포함하여 구성됨으로써, 로봇청소기의 청소 성능이 떨어지는 것을 방지할 수 있는 청소시스템에 관한 기술이다.
본 발명은 자율 주행식 로봇 청소기 및 도킹용 스테이션을 마련하여 로봇 청소기에 집진된 먼지를 자동으로 비울 수 있도록 한 로봇 청소시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
나아가 본 발명은 로봇 청소기가 자율 주행할 때에 머리카락이나 먼지 등의 이물질을 클리닝유닛 측으로 안내하는 기능을 마련하여 좀 더 효율적으로 청소할 수 있도록 한 로봇 청소시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
아울러 본 발명은 자율 주행식 로봇 청소기와 핸드헬드식 청소기가 하나의 스테이션을 공유하도록 하고, 핸드헬드식 청소기에 집진된 먼지 또한 스테이션 측으로 이동시켜 비울 수 있도록 한 로봇 청소시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 해결 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 로봇 청소시스템은,
로봇청소기 몸체;
상기 로봇청소기 몸체를 피청소 영역에 대해 자동으로 주행 가능하게 하는 드라이빙유닛;
상기 로봇청소기 몸체에 구비되어 장애물을 감지하는 센싱유닛;
상기 로봇청소기 몸체에 구비되어 피청소 영역을 청소하기 위한 클리닝유닛;
상기 로봇청소기 몸체에 구비되어 먼지를 집진하는 먼지통;
상기 로봇청소기 몸체에 구비되어 상기 드라이빙유닛, 센싱유닛 및 클리닝유닛에 전원을 인가하는 배터리;
상기 로봇청소기 몸체에 구비되며 상기 드라이빙유닛에 의해 상기 로봇청소기 몸체 자동 주행 시 피청소 영역의 먼지를 상기 클리닝유닛 측으로 안내하는 가이드유닛;
상기 로봇청소기 몸체가 도킹되며 도킹 시 상기 배터리를 충전하기 위한 스테이션; 및
상기 드라이빙유닛, 상기 센싱유닛, 상기 클리닝유닛, 상기 가이드유닛 및 스테이션에 대한 제어를 담당하는 컨트롤러;
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 로봇 청소시스템은,
로봇 청소기가 자율 주행할 때에 머리카락이나 먼지 등의 이물질을 클리닝유닛 측으로 유도 안내하여 집진 성능을 높이고, 물걸레를 이용한 물청소가 동시에 가능하며, 스테이션과의 도킹 시 로봇 청소기 내의 먼지를 스테이션 측으로 집진시킬 수 있도록 비우는 기능을 제공하는 가장 큰 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소시스템을 나타낸 입체 구성도,
도 2는 로봇 청소시스템에서 로봇 청소기 몸체를 나타낸 입체 구성도,
도 3은 도 2의 평면 구성도,
도 4는 도 2의 저면 구성도,
도 5는 도 2의 평면 구성이되, 하부면의 구성 위치를 보여주기 위한 구성도,
도 6은 도 2의 정면 및 배면 구성도,
도 7은 워싱유닛을 보여주기 위한 저면 구성도,
도 8은 로봇 청소시스템에서 스테이션을 나타낸 입체 구성도,
도 9는 로봇 청소시스템에서 스테이션의 정면과 로봇 청소기 몸체의 후면을 나타낸 구성도,
도 10은 로봇 청소시스템에서 로봇 청소기 몸체의 내부 구성을 나타낸 구성도,
도 11은 로봇 청소시스템에서 스테이션의 내부 구성을 나타낸 구성도,
도 12는 로봇 청소시스템에서 핸드헬드 청소기 및 스탠드가 더 구비된 것을 나타낸 측면 구성도,
도 13 및 도 14는 개폐수단을 보여주기 위한 일부 단면 구성도,
도 15는 홀딩유닛을 보여주기 위한 입체 구성도,
도 16은 스테이션과 스탠드 간의 결합 구조를 보여주기 위한 측면 구성도,
도 17은 컨트롤러의 제어 구조를 보여주기 위한 블록 구성도.
도 2는 로봇 청소시스템에서 로봇 청소기 몸체를 나타낸 입체 구성도,
도 3은 도 2의 평면 구성도,
도 4는 도 2의 저면 구성도,
도 5는 도 2의 평면 구성이되, 하부면의 구성 위치를 보여주기 위한 구성도,
도 6은 도 2의 정면 및 배면 구성도,
도 7은 워싱유닛을 보여주기 위한 저면 구성도,
도 8은 로봇 청소시스템에서 스테이션을 나타낸 입체 구성도,
도 9는 로봇 청소시스템에서 스테이션의 정면과 로봇 청소기 몸체의 후면을 나타낸 구성도,
도 10은 로봇 청소시스템에서 로봇 청소기 몸체의 내부 구성을 나타낸 구성도,
도 11은 로봇 청소시스템에서 스테이션의 내부 구성을 나타낸 구성도,
도 12는 로봇 청소시스템에서 핸드헬드 청소기 및 스탠드가 더 구비된 것을 나타낸 측면 구성도,
도 13 및 도 14는 개폐수단을 보여주기 위한 일부 단면 구성도,
도 15는 홀딩유닛을 보여주기 위한 입체 구성도,
도 16은 스테이션과 스탠드 간의 결합 구조를 보여주기 위한 측면 구성도,
도 17은 컨트롤러의 제어 구조를 보여주기 위한 블록 구성도.
이하 첨부된 도면들을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 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. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 6을 기준으로 센싱유닛의 타워 측을 상부 또는 상방, 드라이빙유닛의 드라이빙롤러 측을 하부 또는 하방이라고 방향을 특정하고, 또 도 4를 기준으로 드라이빙유닛의 캐스터 측을 전부(前部) 또는 전방, 로봇청소기 몸체의 배출구 측을 후부(後部) 또는 후방이라고 방향을 특정하기로 한다.
도 1 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 로봇 청소시스템은,
크게 로봇청소기 몸체(10), 드라이빙유닛(20), 센싱유닛(30), 클리닝유닛(40), 먼지통(50), 배터리(60), 가이드유닛(70), 스테이션(80) 및 컨트롤러(90)로 이루어진다.
각 구성에 대해 살펴보면,
상기 로봇청소기 몸체(10)는
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이,
원반형의 몸체 구조로 이루어지며, 특히 후방에 배치되는 배출구(11) 및 이의 양측에 배치되는 한 쌍의 충전단자(12)를 포함하여 이루어진다.
다시 말해, 상기 로봇청소기 몸체(10)의 후면에는 상기 먼지통(50)과 연통되는 배출구(11)와, 상기 배출구(11) 양측에 배치되는 한 쌍의 충전단자(12)가 구비되는 것이다. 이러한 각 충전단자(12)는 상기 배터리(60)와 전기적으로 연결된다.
아울러 상기 배출구(11)에는 힌지에 의해 회동되는 도어가 더 구비될 수 있고, 이러한 도어는 상기 배출구(11)를 막고 있다가 후술할 스테이션(80)의 흡입팬(83) 작동 시 흡입압력에 의해 회동 개방됨에 따라 상기 먼지통(50)에 집진된 먼지가 상기 배출구(11)를 거쳐 후술할 스테이션(80)의 주머니(84) 측으로 이동 집진된다.
상기 드라이빙유닛(20)은
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이,
상기 로봇청소기 몸체(10)를 피청소 영역에 대해 자동으로 주행 가능하게 하기 위한 것으로,
상기 로봇청소기 몸체(10)의 하부면 중앙 양측에 일부가 은닉되게 배치되는 한 쌍의 드라이빙롤러(21),
상기 각 드라이빙롤러(21) 각각에 회전 동력을 전달하는 롤러구동수단, 그리고
상기 로봇청소기 몸체(10)의 하부면 전방 중앙 영역에 회전케 배치되는 캐스터(22)
를 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 롤러구동수단은 상기 각 드라이빙롤러(21)의 축에 연결되는 구동축을 갖는 구동모터 또는 상기 각 드라이빙롤러(21)의 축에 결합된 종동기어와 이에 맞물리는 구동기어를 갖는 구동모터로 이루어질 수 있으며, 이러한 구성은 이미 공지의 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
그리고 상기 캐스터(22)는 상기 로봇청소기 몸체(10)의 하부면 전방 중앙 영역에 움푹 들어간 공간에 자전케 결합되는 구형(球形)체(23)에 구름 운동을 할 수 있도록 결합됨으로써, 상기 각 드라이빙롤러(21)에 의해 상기 로봇청소기 몸체(10)가 방향 전환될 때에 이에 맞게 움직이면서 구름 운동을 하게 되는 것이다.
상기 센싱유닛(30)은
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이,
상기 로봇청소기 몸체(10)에 구비되어 장애물을 감지하기 위한 것으로,
상기 로봇청소기 몸체(10)의 상부면 중앙에 상방 이격되게 배치되는 타워(31),
상기 로봇청소기 몸체(10)와 상기 타워(31)를 연결하면서 사이사이에 공간부(321)를 갖는 둘 이상의 지지체(32),
상기 타워(31) 하부 측에 배치되며 상기 배터리(60)로부터 전원을 공급받고 획득한 영상을 상기 컨트롤러(90)에 전송하는 둘 이상의 카메라(331)를 갖는 회전체(33),
상기 배터리(60)로부터 전원을 공급받아 상기 회전체(33)에 회전 동력을 전달하는 회전체구동수단(34),
상기 로봇청소기 몸체(10)의 외주면에서 전방 영역에 구비되며 센싱값을 상기 컨트롤러(90)에 전달하는 세 개의 탑객체감지센서(35), 그리고
상기 로봇청소기 몸체(10)의 하부면 테두리에서 전방 영역에 구비되며 센싱값을 상기 컨트롤러(90)에 전달하는 네 개의 바텀객체감지센서(36)
를 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 회전체구동수단(34)은 상기 회전체(33)의 하부면 중앙 영역에 연결된 축에 결합된 회전체종동기어(341)와, 상기 회전체종동기어(341)와 서로 맞물리는 회전체구동기어(342)를 갖는 회전체구동모터(343)로 이루어지고, 상기 회전체구동모터(343)는 상기 컨트롤러(90)에 의해 동작이 제어된다.
결국 상기 회전체(33)의 각 카메라(331)에 의해 획득한 영상이미지가 상기 컨트롤러(90)에 전달되면, 상기 컨트롤러(90)는 이 영상이미지를 분석하여 기설정된 값에 따라 상기 드라이빙유닛(20), 상기 클리닝유닛(40), 상기 가이드유닛(70) 등의 동작을 제어한다. 또한 상기 각 감지센서(35, 36)의 센싱값에 따라서도 상기 드라이빙유닛(20), 상기 클리닝유닛(40), 상기 가이드유닛(70) 등의 동작을 제어한다.
상기 클리닝유닛(40)은
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이,
상기 로봇청소기 몸체(10)에 구비되어 피청소 영역을 청소하기 위한 것으로,
상기 로봇청소기 몸체(10)의 하부면 중앙 영역에 움푹 들어가게 형성되는 리세스(41),
상기 리세스(41)에 회전케 장착되는 샤프트(42),
상기 샤프트(42)에 축 결합되며 외주면에 클리닝브러시(431)를 갖는 클리닝회전체(43), 그리고
상기 샤프트(42)에 회전 동력을 전달하는 샤프트구동수단
을 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 클리닝회전체(43)의 클리닝브러시(431)는 상기 클리닝회전체(43)에 이의 길이방향을 따라 웨이브(wave) 형태로 배치되며, 상기 클리닝회전체(43)의 외주면을 따라 세 개 이상이 구비되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 샤프트구동수단은 상기 컨트롤러(90)에 의해 동작이 제어되는 것으로, 상기 샤프트(43)에 연결되는 구동축을 갖는 구동모터 또는 상기 샤프트(43)에 축에 결합된 종동기어와 이에 맞물리는 구동기어를 갖는 구동모터로 이루어질 수 있으며, 이러한 구성은 이미 공지의 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 먼지통(50)은
도 10에 도시된 바와 같이,
상기 로봇청소기 몸체(10)에 구비되어 먼지를 집진하기 위한 것으로,
내부에 집진 공간을 갖는 함체 구조로 이루어진다.
상기 배터리(60)는
도 12에 도시된 바와 같이,
상기 로봇청소기 몸체(10)에 구비되어 상기 드라이빙유닛(20), 센싱유닛(30) 및 클리닝유닛(40)에 전원을 인가하기 위한 것으로,
충전이 가능한 2차 전지인 리튬이온배터리로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 가이드유닛(70)은
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이,
상기 로봇청소기 몸체(10)에 구비되며 상기 드라이빙유닛(20)에 의해 상기 로봇청소기 몸체(10) 자동 주행 시 피청소 영역의 먼지를 상기 클리닝유닛(40) 측으로 안내하기 위한 것으로,
상기 로봇청소기 몸체(10)의 하부면에서 상기 클리닝유닛(40)의 전방 일측에 회전케 장착되는 디스크(71),
상기 디스크(71)의 둘레를 따라 방사상(放射狀)으로 연결되는 세 개의 브러시(72),
상기 디스크(71)에 회전 동력을 전달하는 디스크구동수단(73)
을 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 디스크구동수단(73)은 상기 디스크(71)의 하부면 중심에 연결되는 디스크축(731)과, 상기 디스크축(731)에 축 결합되는 디스크종동기어(732)와, 상기 디스크종동기어(732)와 서로 맞물리는 디스크구동기어(733)를 갖는 디스크구동모터(734)로 이루어지며, 상기 디스크구동모터(734)는 상기 컨트롤러(90)에 의해 동작이 제어된다. 결국 상기 디스크구동모터(734)에 의해 상기 각 브러시(72)가 회전하게 되면서 전방에 위치한 머리카락이나 먼지 등의 이물질을 상기 클리닝유닛(40) 측으로 유도 안내한다.
상기 스테이션(80)은
도 1, 도 8, 도 9, 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이,
상기 로봇청소기 몸체(10)가 도킹되며 도킹 시 상기 배터리(60)를 충전하기 위한 것으로,
상기 로봇청소기 몸체(10) 도킹 시 상기 각 충전단자(12)와 전기적으로 접속되는 한 쌍의 소켓단자(81),
상기 배출구(11)와 대응되는 대응배출구(82),
상기 대응배출구(82)로부터 먼지를 강제 흡입하기 위한 흡입팬(83),
상기 흡입팬(83)에 의해 흡입된 먼지를 집진하는 주머니(84), 그리고
상기 로봇청소기 몸체(10) 도킹 시를 이를 감지한 센싱값을 상기 컨트롤러(90)에 전달하는 도킹감지센서(85)
를 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 흡입팬(83)은 상기 배터리(60)와 전기적으로 연결되며 상기 컨트롤러(90)에 의해 동작이 제어된다.
상기 컨트롤러(90)는
도 17에 도시된 바와 같이,
상기 드라이빙유닛(20), 상기 센싱유닛(30), 상기 클리닝유닛(40), 상기 가이드유닛(70) 및 스테이션(80)에 대한 제어를 담당한다.
한편, 본 발명에 따른 로봇 청소시스템은 워싱유닛(100)을 더 포함하는데,
상기 워싱유닛(100)은
도 7에 도시된 바와 같이,
상기 로봇청소기 몸체(10)에 구비되어 피청소 영역을 물청소하기 위한 것으로,
상기 로봇청소기 몸체(10)의 하부면에서 상기 클리닝유닛(40)의 후방 측에 구비되며 출수구(101a)를 갖는 물공급부(101),
상기 물공급부(101)의 출수구(101a)를 덮는 형태로 상기 로봇청소기 몸체(10)의 하부면에 탈착되게 장착되며 상기 출수구(101a)와 대응되는 위치에 대응출수구(102a)를 갖는 서포터(102), 그리고
상기 서포터(102)의 하부면에 탈착되게 부착되는 걸레(103)
를 포함하여 이루어진다.
여기서 상기 서포트(102)의 하부면에는 후크 벨크로가 형성되어 있고, 상기 걸레(103)의 상부면에는 루프 벨크로가 형성됨에 따라 상호 간의 탈착이 가능하다.
결국 상기 물공급부(101)의 출수구(101a)에서 배수되는 물이 상기 서포터(102)의 대응출수구(102a)를 통해 상기 걸레(103)로 공급됨에 따라 상기 걸레(103)를 이용한 물걸레질이 가능한 것이다.
아울러 상기 물공급부(101)에는 별도의 물 주입구(미도시) 및 이를 막는 마개(미도시)가 더 구비되는 것이 바람직하다.
그리고 도 7에서와 같이, 상기 서포터(102)의 탈착을 위하여, 상기 로봇청소기 몸체(10)의 하부면에는 상기 서포터(102)의 양단이 삽입되는 인서트부(13)와, 상기 인서트부(13)의 끝단에 내측으로 요입되는 한 쌍의 끼움공간부(14)가 형성되고, 상기 서포터(102)에는 상기 각 끼움공간부(14)에 삽입되는 한 쌍의 끼움돌기(102b)와, 이 끼움돌기(102b)가 드나들도록 내장되는 출몰공간부(102c)와, 상기 끼움돌기(102b)와 상기 출몰공간부(102c) 바닥 사이에 개재(介在)되어 상기 끼움돌기(102b) 측으로 탄성 발휘하는 리턴스프링(102d)이 구비된다. 이때 상기 각 끼움돌기(102b)는 외부로 노출된 파지부(미도시)를 이용해 서로 마주보는 방향으로 당기게 되면 상기 출몰공간부(102c) 내로 은닉되며, 이러한 상태에서 상기 서포터(102)가 상기 각 인서트부(13)로 삽입이 완료된 이후에 파지부에 대한 당김 동작을 해제하면 상기 리턴스프링(102d)의 복원력에 의해 상기 각 끼움돌기(102b)가 상기 각 끼움공간부(14)에 삽입됨으로써, 상기 서포트(102)의 장착이 이루어진다.
한편, 본 발명에 따른 로봇 청소시스템은 핸드헬드(handheld) 청소기(110), 스탠드(120) 및 홀딩유닛(130)을 더 포함하는데,
상기 핸드헬드 청소기(110)는
도 12에 도시된 바와 같이,
사용자가 잡고 이동하면서 청소를 하기 위한 것으로,
하부 청소기헤드(111) 및, 집진통(112)을 갖는 상부 손잡이(113), 그리고 상기 청소기헤드(111)와 상기 손잡이(113)를 연결하는 텔레스코프(telescope) 타입의 스틱(114)과, 상기 청소기헤드(111)를 구동시키기 위한 헤드구동수단 및 이에 전원을 인가하는 내장배터리(115)로 이루어진다.
이때 상기 헤드구동수단(115)은 상기 청소기헤드(111)를 회전 구동케 하기 위한 구성으로, 이는 공지의 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 스탠드(120)는
도 12에 도시된 바와 같이,
상기 핸드헬드 청소기(110)를 기립된 상태로 거치하기 위한 것으로,
받침대(121),
상기 받침대(121)에 세워지는 포스트(122), 그리고
상기 포스트(122)의 상단에 구비되는 거치대(123)
를 포함하여 이루어진다.
상기 홀딩유닛(130)은
도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이,
상기 스테이션(80)과 상기 스탠드(120) 간의 탈착을 위한 것으로,
상기 스테이션(80)의 후면에 전방으로 움푹 들어가면서 상하 개구된 제1홀딩공간부(131),
상기 제1홀딩공간부(131)의 하부 측에 연통되며 후방으로 개구된 제2홀딩공간부(132),
상기 제2홀딩공간부(132)에 내장되는 둘 이상의 자성체(133), 그리고
상기 스탠드(120)의 받침대(121)에 내장되며 상기 각 자성체(133)와 상호 인력(引力)이 작용하는 둘 이상의 피자성체(134)
를 포함하여 이루어진다.
결국 상기 제1홀딩공간부(131)에 상기 스탠드(120)의 포스트(122)가 삽입되고, 상기 제2홀딩공간부(132)에 상기 받침대(121)가 삽입되며, 특히 상기 자성체(133)와 상기 피자성체(134)가 상호 인력에 의해 부착됨에 따라 상기 스테이션(80)과 상기 스탠드(120)가 상호 견고하게 결합된다.
이때 도시되어 있지는 않으나 상기 홀딩유닛(130)에 의해 상기 스테이션(80)과 상기 스탠드(120)가 상호 결합된 상태에서 상기 스테이션(80)이 공급된 전원이 상기 스탠드(120)에 거치된 상기 핸드헬드 청소기(110)의 내장배터리(115)를 충전하도록 구현할 수도 있다.
아울러 상기 스테이션(80)과 상기 스탠드(120)를 분리하여 사용할 때에 상기 제2홀딩공간부(132)에 끼워져 공간 메우는 임시부재(135)가 더 구비될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 로봇 청소시스템은 개폐수단(140) 및 먼지이동라인(150)을 더 포함하는데,
상기 개폐수단(140)은
도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이,
상기 스탠드(120)에 상기 핸드헬드 청소기(110) 거치 시 상기 집진통(112)의 출구를 개방하기 위한 것으로,
상기 스탠드(120)에 돌출되게 형성되는 개폐돌기부(141),
상기 집진통(112)의 출구를 막는 형태로 배치되는 플러그(142),
상기 플러그(142)와 상호 이격되게 배치되며 상기 집진통(112) 내에 고정되는 받침부재(143), 그리고
상기 플러그(142)와 상기 받침부재(143) 사이에 배치되며 상기 플러그(142) 측으로 탄성 발휘하는 탄성스프링(144)
을 포함하여 이루어진다.
결국 상기 스탠드(120)에 상기 핸드헬드 청소기(110)가 거치될 때에 상기 플러그(142)가 상기 개폐돌기부(141)에 의해 밀리면서 상기 집진통(112)의 출구가 개방되고, 반대로 거치 해제 시에 상기 탄성스프링(144)의 복원력에 의해 상기 플러그(142)가 상기 집진통(112)의 출구를 폐쇄시키게 된다.
그리고 상기 플러그(142)에는 상기 개폐돌기부(141)가 정해진 위치로 삽입될 수 있도록 움푹 들어간 형태의 안내홈(145)이 더 형성된다.
상기 먼지이동라인(150)은
도 12 내지 도 14, 도 16에 도시된 바와 같이,
상기 개폐수단(140)에 의해 집진통(112) 출구가 개방되어 있는 상태에서 상기 집진통(112)의 먼지를 상기 스테이션(80)의 주머니(84)로 이동시키기 위한 것으로,
상기 스탠드(120)의 개폐돌기부(141) 주변 영역에서부터 시작하여 상기 스탠드(120)의 거치대(123), 포스트(122), 받침대(121) 순으로 이어지는 제1이동라인(151), 그리고
상기 스테이션(80)의 흡입팬(83)에서 상기 받침대(121)의 제1이동라인(151) 출구 측을 잇는 제2이동라인(152)
을 포함하여 이루어진다.
결국 상기 스테이션(80)의 흡입팬(83) 작동 시 상기 집진통(112)에서 상기 각 이동라인(151, 152)을 거쳐 상기 주머니(84)로 집진되는 것이다.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 "로봇 청소시스템"을 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 로봇청소기 몸체
11 : 배출구
12 : 충전단자
13 : 인서트부
14 : 끼움공간부
20 : 드라이빙유닛
21 : 드라이빙롤러
22 : 캐스터
23 : 구형체
30 : 센싱유닛
31 : 타워
32 : 지지체
321 : 공간부
33 : 회전체
331 : 카메라
34 : 회전체구동수단
341 : 회전체종동기어
342 : 회전체구동기어
343 : 회전체구동모터
35 : 탑객체감지센서
36 : 바텀객체감지센서
40 : 클리닝유닛
41 : 리세스
42 : 샤프트
43 : 클리닝회전체
431 : 클리닝브러시
50 : 먼지통
60 : 배터리
70 : 가이드유닛
71 : 디스크
72 : 브러시
73 : 디스크구동수단
731 : 디스크축
732 : 디스크종동기어
733 : 디스크구동기어
734 : 디스크구동모터
80 : 스테이션
81 : 소켓단자
82 : 대응배출구
83 : 흡입팬
84 : 주머니
85 : 도킹감지센서
90 : 컨트롤러
100 : 워싱유닛
101 : 물공급부
101a : 출수구
102 : 서포터
102a : 대응출수구
102b : 끼움돌기
102c : 출몰공간부
102d : 리턴스프링
103 : 걸레
110 : 핸드헬드 청소기
111 : 청소기헤드
112 : 집진통
113 : 손잡이
114 : 스틱
115 : 내장배터리
120 : 스탠드
121 : 받침대
122 : 포스트
123 : 거치대
130 : 홀딩유닛
131 : 제1홀딩공간부
132 : 제2홀딩공간부
133 : 자성체
134 : 피자성체
135 : 임시부재
140 : 개폐수단
141 : 개폐돌기부
142 : 플러그
143 : 받침부재
144 : 탄성스프링
145 : 안내홈
150 : 먼지이동라인
151 : 제1이동라인
152 : 제2이동라인
11 : 배출구
12 : 충전단자
13 : 인서트부
14 : 끼움공간부
20 : 드라이빙유닛
21 : 드라이빙롤러
22 : 캐스터
23 : 구형체
30 : 센싱유닛
31 : 타워
32 : 지지체
321 : 공간부
33 : 회전체
331 : 카메라
34 : 회전체구동수단
341 : 회전체종동기어
342 : 회전체구동기어
343 : 회전체구동모터
35 : 탑객체감지센서
36 : 바텀객체감지센서
40 : 클리닝유닛
41 : 리세스
42 : 샤프트
43 : 클리닝회전체
431 : 클리닝브러시
50 : 먼지통
60 : 배터리
70 : 가이드유닛
71 : 디스크
72 : 브러시
73 : 디스크구동수단
731 : 디스크축
732 : 디스크종동기어
733 : 디스크구동기어
734 : 디스크구동모터
80 : 스테이션
81 : 소켓단자
82 : 대응배출구
83 : 흡입팬
84 : 주머니
85 : 도킹감지센서
90 : 컨트롤러
100 : 워싱유닛
101 : 물공급부
101a : 출수구
102 : 서포터
102a : 대응출수구
102b : 끼움돌기
102c : 출몰공간부
102d : 리턴스프링
103 : 걸레
110 : 핸드헬드 청소기
111 : 청소기헤드
112 : 집진통
113 : 손잡이
114 : 스틱
115 : 내장배터리
120 : 스탠드
121 : 받침대
122 : 포스트
123 : 거치대
130 : 홀딩유닛
131 : 제1홀딩공간부
132 : 제2홀딩공간부
133 : 자성체
134 : 피자성체
135 : 임시부재
140 : 개폐수단
141 : 개폐돌기부
142 : 플러그
143 : 받침부재
144 : 탄성스프링
145 : 안내홈
150 : 먼지이동라인
151 : 제1이동라인
152 : 제2이동라인
Claims (7)
- 로봇청소기 몸체(10);
상기 로봇청소기 몸체(10)를 피청소 영역에 대해 자동으로 주행 가능하게 하는 드라이빙유닛(20);
상기 로봇청소기 몸체(10)에 구비되어 장애물을 감지하는 센싱유닛(30);
상기 로봇청소기 몸체(10)에 구비되어 피청소 영역을 청소하기 위한 클리닝유닛(40);
상기 로봇청소기 몸체(10)에 구비되어 먼지를 집진하는 먼지통(50);
상기 로봇청소기 몸체(10)에 구비되어 상기 드라이빙유닛(20), 센싱유닛(30) 및 클리닝유닛(40)에 전원을 인가하는 배터리(60);
상기 로봇청소기 몸체(10)에 구비되며 상기 드라이빙유닛(20)에 의해 상기 로봇청소기 몸체(10) 자동 주행 시 피청소 영역의 먼지를 상기 클리닝유닛(40) 측으로 안내하는 가이드유닛(70);
상기 로봇청소기 몸체(10)가 도킹되며 도킹 시 상기 배터리(60)를 충전하기 위한 스테이션(80); 및
상기 드라이빙유닛(20), 상기 센싱유닛(30), 상기 클리닝유닛(40), 상기 가이드유닛(70) 및 스테이션(80)에 대한 제어를 담당하는 컨트롤러(90); 를 포함하되,
상기 로봇청소기 몸체(10)의 후면에는 상기 먼지통(50)과 연통되는 배출구(11)와, 상기 배출구(11) 양측에 배치되는 한 쌍의 충전단자(12)가 구비되고,
상기 스테이션(80)은 상기 로봇청소기 몸체(10) 도킹 시 상기 각 충전단자(12)와 전기적으로 접속되는 한 쌍의 소켓단자(81)와, 상기 배출구(11)와 대응되는 대응배출구(82)와, 상기 대응배출구(82)로부터 먼지를 강제 흡입하기 위한 흡입팬(83)과, 상기 흡입팬(83)에 의해 흡입된 먼지를 집진하는 주머니(84)와, 상기 로봇청소기 몸체(10) 도킹 시를 이를 감지한 센싱값을 상기 컨트롤러(90)에 전달하는 도킹감지센서(85)로 이루어지고,
하부 청소기헤드(111) 및, 집진통(112)을 갖는 상부 손잡이(113), 그리고 상기 청소기헤드(111)와 상기 손잡이(113)를 연결하는 텔레스코프(telescope) 타입의 스틱(114)과, 상기 청소기헤드(111)를 구동시키기 위한 헤드구동수단 및 이에 전원을 인가하는 내장배터리(115)로 이루어진 핸드헬드(handheld) 청소기(110)와,
상기 핸드헬드 청소기(110)를 기립된 상태로 거치하기 위한 스탠드(120)와,
상기 스테이션(80)과 상기 스탠드(120) 간의 탈착을 위한 홀딩유닛(130)을 더 포함하고,
상기 스탠드(120)에 상기 핸드헬드 청소기(110) 거치 시 상기 집진통(112)의 출구를 개방하기 위한 개폐수단(140)과,
상기 개폐수단(140)에 의해 집진통(112) 출구가 개방되어 있는 상태에서 상기 집진통(112)의 먼지를 상기 스테이션(80)의 주머니(84)로 이동시키기 위한 먼지이동라인(150)를 더 포함하고,
상기 개폐수단(140)은 상기 스탠드(120)에 돌출되게 형성되는 개폐돌기부(141)와, 상기 집진통(112)의 출구를 막는 형태로 배치되는 플러그(142)와, 상기 플러그(142)와 상호 이격되게 배치되며 상기 집진통(112) 내에 고정되는 받침부재(143)와, 상기 플러그(142)와 상기 받침부재(143) 사이에 배치되며 상기 플러그(142) 측으로 탄성 발휘하는 탄성스프링(144)과, 상기 플러그(142)에는 상기 개폐돌기부(141)가 정해진 위치로 삽입될 수 있도록 움푹 들어간 형태의 안내홈(145)을 포함하고,
상기 먼지이동라인(150)은 상기 스탠드(120)의 개폐돌기부(141) 주변 영역에서부터 시작하여 상기 스탠드(120)의 거치대(123), 포스트(122), 받침대(121) 순으로 이어지는 제1이동라인(151)과, 상기 스테이션(80)의 흡입팬(83)에서 상기 받침대(121)의 제1이동라인(151) 출구 측을 잇는 제2이동라인(152)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 로봇 청소시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 센싱유닛(30)은
상기 로봇청소기 몸체(10)의 상부면 중앙에 상방 이격되게 배치되는 타워(31)와,
상기 로봇청소기 몸체(10)와 상기 타워(31)를 연결하면서 사이사이에 공간부(321)를 갖는 둘 이상의 지지체(32)와,
상기 타워(31) 하부 측에 배치되며 상기 배터리(60)로부터 전원을 공급받고 획득한 영상을 상기 컨트롤러(90)에 전송하는 둘 이상의 카메라(331)를 갖는 회전체(33)와,
상기 배터리(60)로부터 전원을 공급받아 상기 회전체(33)에 회전 동력을 전달하는 회전체구동수단(34)과,
상기 로봇청소기 몸체(10)의 외주면에서 전방 영역에 구비되며 센싱값을 상기 컨트롤러(90)에 전달하는 세 개의 탑객체감지센서(35)와,
상기 로봇청소기 몸체(10)의 하부면 테두리에서 전방 영역에 구비되며 센싱값을 상기 컨트롤러(90)에 전달하는 네 개의 바텀객체감지센서(36)
로 이루어진 것을 특징으로 하는 로봇 청소시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 가이드유닛(70)은
상기 로봇청소기 몸체(10)의 하부면에서 상기 클리닝유닛(40)의 전방 일측에 회전케 장착되는 디스크(71)와,
상기 디스크(71)의 둘레를 따라 방사상(放射狀)으로 연결되는 세 개의 브러시(72)와,
상기 디스크(71)에 회전 동력을 전달하는 디스크구동수단(73)
으로 이루어진 것을 특징으로 하는 로봇 청소시스템.
- 제 1 항에 있어서,
상기 로봇청소기 몸체(10)에 구비되어 피청소 영역을 물청소하기 위한 워싱유닛(100)을 더 포함하고,
상기 워싱유닛(100)은 상기 로봇청소기 몸체(10)의 하부면에서 상기 클리닝유닛(40)의 후방 측에 구비되며 출수구(101a)를 갖는 물공급부(101)와, 상기 물공급부(101)의 출수구(101a)를 덮는 형태로 상기 로봇청소기 몸체(10)의 하부면에 탈착되게 장착되며 상기 출수구(101a)와 대응되는 위치에 대응출수구(102a)를 갖는 서포터(102)와, 상기 서포터(102)의 하부면에 탈착되게 부착되는 걸레(103)로 이루어진 것을 특징으로 하는 로봇 청소시스템.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210114917A KR102370649B1 (ko) | 2021-08-30 | 2021-08-30 | 로봇 청소시스템 |
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|---|---|---|---|
| KR1020210114917A KR102370649B1 (ko) | 2021-08-30 | 2021-08-30 | 로봇 청소시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102370649B1 true KR102370649B1 (ko) | 2022-03-07 |
Family
ID=80817418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210114917A KR102370649B1 (ko) | 2021-08-30 | 2021-08-30 | 로봇 청소시스템 |
Country Status (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR102370649B1 (ko) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2021
- 2021-08-30 KR KR1020210114917A patent/KR102370649B1/ko active IP Right Grant
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