KR20100087820A - Robot system having changable module - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 로봇 시스템에 관한 것으로서, 특히 도킹 스테이션에 도킹하여 모듈 교체가 가능하도록 함으로써 다양한 모듈에 따른 다양한 기능을 수행할 수 있는 로봇 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a robot system, and more particularly, to a robot system capable of performing various functions according to various modules by allowing docking stations to replace modules.
로봇과 관련된 기술이 발전함에 따라, 종래에 산업분야에서 위험하고 단순한 작업에 주로 이용되던 로봇은 교육, 의료, 등을 포함하여 일상생활 전반에서 다양하게 이용되고 있다. 특히 홈 네트워크 시스템을 포함하는 유비쿼터스 환경(이하 ‘홈 네트워크 시스템 등’이라 함)에서 로봇은 사람이 하는 일을 대신 해주거나 가정에서 일상적으로 이루어지는 작업을 위한 용도로 다양하게 활용될 수 있을 것으로 예상된다. As the technology related to robots is developed, robots, which have been mainly used for dangerous and simple tasks in the industry in the past, have been used in various ways in everyday life including education, medical care, and the like. Especially in the ubiquitous environment including home network system (hereinafter referred to as 'home network system'), robots are expected to be used in various ways to replace human tasks or to perform routine tasks at home. .
일상생활에서 로봇이 이용되는 대표적인 예로 로봇 청소기를 들 수 있다. 현재 사용되는 로봇 청소기는 일정 구역의 바닥에서 움직이며 흡입관을 통해 먼지 등의 이물질을 흡입 및 청소하는 기능을 수행한다. 즉 이러한 로봇 청소기는 미리 설 정된 시간 동안 제한된 공간에서 한정된 기능(청소 기능)만을 수행할 수 있다. 그러나 현재 일상생활에서 사용되는 로봇 장치들은 공간, 기능 등의 한계 때문에 홈 네트워크 시스템 등에서의 효율적으로 사용될 수 없는 문제점이 있다. A typical example of using a robot in daily life is a robot cleaner. Currently used robot cleaners move on the floor of a certain area and perform the function of sucking and cleaning foreign substances such as dust through the suction pipe. That is, such a robot cleaner may perform only a limited function (cleaning function) in a limited space for a preset time. However, robot devices used in daily life have a problem in that they cannot be efficiently used in home network systems due to limitations in space and function.
한편, 홈 네트워크 시스템 등에서 효율적으로 사용되기 위해서 로봇은 다양한 조건에 따라 다양한 기능을 수행할 수 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, 홈 네트워크 시스템 등에서는 현재 집 내부의 조건에 따라 청소 기능, 가습 기능, 제습 기능 등을 수행할 필요가 있는데, 이 경우 분리된 각각의 공간마다 가습기, 제습기 등을 갖추도록 하는 것은 효율적이지 않다. 따라서 공간의 제약 없이 다양한 조건에 따라 다양한 기능을 수행할 수 있는 로봇이 제안될 필요가 있다. On the other hand, in order to be used efficiently in a home network system, it is preferable that the robot can perform various functions according to various conditions. For example, in a home network system, it is necessary to perform a cleaning function, a humidification function, a dehumidification function, etc. according to the conditions inside the home. In this case, it is efficient to equip each space separated with a humidifier and a dehumidifier. Is not Therefore, there is a need to propose a robot capable of performing various functions according to various conditions without space limitations.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 도킹 스테이션에 도킹하여 모듈 교체가 가능하도록 함으로써 다양한 모듈에 따른 다양한 기능을 수행할 수 있는 로봇 시스템을 제공하는데 있다. The technical problem to be achieved by the present invention is to provide a robot system that can perform a variety of functions according to various modules by allowing the module to be replaced by docking to the docking station.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 로봇 시스템은 로봇, 및 도킹 스테이션을 포함한다. 로봇은 복수의 기능 모듈들 중 하나 이상의 기능 모듈이 장착된다. 도킹 스테이션은 상기 복수의 기능 모듈들이 격납되며, 상기 로봇이 도킹 영역에 도킹된 후 상기 로봇에 상기 하나 이상의 기능 모듈을 장착한다. The robot system according to the embodiment of the present invention for achieving the above technical problem includes a robot, and a docking station. The robot is equipped with one or more functional modules of the plurality of functional modules. The docking station stores the plurality of functional modules, and mounts the one or more functional modules to the robot after the robot is docked in the docking area.
또한 상기 로봇은 상기 하나 이상의 모듈이 장착되는 모듈 장착 영역을 포함하고, 상기 도킹 스테이션은 상기 로봇이 도킹 되며 상기 도킹된 로봇에 상기 기능 모듈을 장착하는 도킹부를 포함하며, 상기 도킹부는, 상기 격납된 복수의 기능 모듈들 중 장착될 기능 모듈을 상하로 이동시켜 상기 도킹 영역에 배치하는 상하 이동 장치, 및 상기 배치된 기능 모듈을 상기 모듈 장착 영역으로 이송하여 상기 모듈 장착 영역에 장착하는 제 1 이송부를 포함한다. The robot also includes a module mounting area in which the at least one module is mounted, and the docking station includes a docking unit in which the robot is docked and mounts the functional module to the docked robot, and the docking unit Up and down device for moving the functional module to be mounted among the plurality of functional modules up and down and disposed in the docking area, and a first transfer unit for transferring the arranged functional module to the module mounting area to be mounted in the module mounting area Include.
또한 각각의 상기 기능 모듈은 양 측면에 형성되며 길이 방향으로 연장되는 결합 홈을 포함하고, 상기 모듈 장착 영역은 상기 결합 홈에 대응하여 형성되는 결 합 돌기를 포함하며, 상기 제 1 이송부는 상기 기능 모듈을 상기 길이 방향으로 슬라이드시켜 상기 결합 홈과 상기 결합돌기가 결합되도록 하여 상기 기능 모듈을 상기 모듈 장착 영역에 장착한다. In addition, each of the functional modules includes coupling grooves formed on both sides and extending in a longitudinal direction, and the module mounting area includes coupling protrusions formed corresponding to the coupling grooves, and the first conveying portion is provided with the function. The function module is mounted in the module mounting area by sliding the module in the longitudinal direction so that the coupling groove and the coupling protrusion are coupled to each other.
이 때 상기 제 1 이송부는 피스톤, 모터 중 어느 하나를 이용하여 구현되는 것이 바람직하다. At this time, the first transfer unit is preferably implemented using any one of a piston, a motor.
한편 상기 도킹 스테이션은 상기 기능 모듈을 정비하는 모듈 정비부를 더 포함하며, 상기 도킹부는 상기 정비되는 기능 모듈을 상기 모듈 정비부로 이송하는 제 2 이송부를 더 포함하고, 상기 모듈 정비부는, 상기 제 2 이송부에 의해 이송되는 기능 모듈이 위치하는 이동판, 및 상기 이동판을 모듈 정비함으로 이동시키는 이동부를 포함한다. The docking station may further include a module maintenance unit configured to service the function module, and the docking unit may further include a second transfer unit configured to transfer the serviced function module to the module maintenance unit, and the module maintenance unit may include the second transfer unit. And a moving plate on which the function module to be transported is located, and a moving unit for moving the moving plate to the module maintenance box.
한편 상기 복수의 기능 모듈들은 청소 모듈, 가습 모듈, 제습 모듈을 포함하는 것이 바람직하다. Meanwhile, the plurality of functional modules preferably include a cleaning module, a humidification module, and a dehumidification module.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 로봇 시스템은 도킹 스테이션에 도킹하여 로봇에 장착되는 모듈을 교체함으로써 공간적인 제약 없이 다양한 모듈에 따른 다양한 기능을 수행할 수 있는 장점이 있다. As described above, the robot system according to the exemplary embodiment of the present invention has an advantage of performing various functions according to various modules without space limitation by replacing the module mounted on the robot by docking the docking station.
또한 본 발명의 실시예에 따른 로봇 시스템은 공간적인 제약 없이 다양한 기능을 수행할 수 있으므로, 홈 네트워크 시스템 등에서 다양하게 활용될 수 있는 장점이 있다. In addition, the robot system according to an embodiment of the present invention can perform various functions without any spatial constraints, and thus may be variously used in a home network system.
또한 본 발명의 실시예에 따른 로봇 시스템은 다양한 기능을 기능 모듈의 형태로 구현함으로써, 다양한 기능을 하나의 로봇에 일체형으로 구현하는 것에 비해 로봇의 크기와 전력 소모를 줄여 로봇의 수명을 연장시킬 수 있는 장점이 있다. In addition, the robot system according to an embodiment of the present invention can extend the life of the robot by reducing the size and power consumption of the robot compared to implementing a variety of functions in the form of a functional module, integrally implemented in one robot. There is an advantage.
또한 본 발명의 실시예에 따른 로봇 시스템은 다양한 기능을 기능 모듈의 형태로 구현함으로써, 기존의 로봇 시스템에도 바로 적용될 수 있는 장점이 있다. In addition, the robot system according to an embodiment of the present invention has an advantage that can be applied directly to the existing robot system by implementing various functions in the form of functional modules.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다. DETAILED DESCRIPTION In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention and the contents described in the drawings.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in the drawings denote like elements.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 시스템에 포함되는 로봇의 정면도이고, 도 2는 도 1의 로봇의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 로봇(100)은 기능 모듈 장착 영역(110), 습도 센서(120), 인체 감지 센서(130), 마이크 센서(140), 이미지 센서(150), 스피커(160), 표시부(170), 구동 장치(180), 보조 구동 장치(182), 적외선 수신부(190), 및 충전 단자(195)를 포함한다. 1 is a front view of a robot included in a robot system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view for explaining the structure of the robot of FIG. 1. The
도 2의 (a) 내지 (f)는 각각 로봇(100)의 정면도, 우측면도, 좌측면도, 상면 도, 저면도, 배면도이다. 도 2를 참조하면, 로봇(100)의 형상은 원통형이나, 본 발명이 이러한 형상에 한정되는 것은 아니다. 2 (a) to 2 (f) are a front view, a right side view, a left side view, a top view, a bottom view and a rear view of the
기능 모듈 장착 영역(110)에는 후술할 기능 모듈, 즉 청소 모듈, 가습 모듈, 제습 모듈 등이 장착된다. 습도 센서(120), 인체 감지 센서(130), 마이크 센서(140), 이미지 센서(150)는 로봇 주위의 습도, 사람이 존재하는지 여부, 음성, 영상을 감지한다. The functional
표시부(170)는 로봇의 현재 작동 상태, 로봇 주의의 정보, 현재 수행하고 있는 작업 등을 표시한다. 구동 장치(180)는 로봇을 이동시키기 위한 수단이다. 본 발명의 실시예에서, 이미지 센서(150)는 카메라이고, 구동 장치(180)와 보조 구동 장치(182)는 바퀴로 구현되는 것이 바람직하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. The
한편, 적외선 수신부(190)는 후술할 도킹 스테이션의 적외선 송신부에서 송신된 적외선 신호를 수신하며, 로봇(100)은 수신된 적외선 신호에 응답하는 동작을 수행한다. 본 발명의 실시예에서는 적외선 신호가 송수신되는 것으로 설명하였으나, 본 발명이 이러한 신호의 종류에 한정되는 것은 아니다. Meanwhile, the
한편 로봇(100)의 충전은 충전 단자(195)를 이용하여 이루어진다. 이때 충전은 충전 단자(195)에 대응하는 별도의 충전 장치를 이용하여 이루어질 수도 있으나, 본 발명의 실시예에서는 후술하는 도킹 스테이션에 충전 장치를 마련함으로써 로봇(100)이 도킹 스테이션에 도킹하는 것과 동시에 충전 단자(195)가 도킹 스테이션의 충전 장치에 접속되어 충전이 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다. Meanwhile, the charging of the
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 시스템에 포함되는 로봇의 구성도이다. 로봇(100)은, 도 1 및 도 2와 같이 외부에 보이는 부분들 이외에 로봇의 작동을 위해서 전원 제어부(125), 키 입력 센서(165), 이미지 데이터베이스(175, 이하 ‘이미지 DB’라 함), RF 송수신부(135), 구동부(145), 도킹 모듈 제어부(155), 및 이들을 제어하는 제어부(115)를 포함할 수 있다. 3 is a block diagram of a robot included in a robot system according to an embodiment of the present invention. The
제어부(115)는 로봇(100)의 전체 동작을 제어한다. 전원 제어부(125)는 제어부(115)의 제어에 따라 전원을 제어한다. 키 입력 센서는 키(미도시)를 통해 입력되는 내용을 감지한다. 이미지 데이터베이스(155)는 미리 입력된 이미지를 저장하는 동시에 이미지 센서(150)로부터 감지된 이미지를 저장한다. The
RF 송수신부(135)는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 시스템 외의 다른 외부 장치들과의 무선 통신을 수행한다. 예를 들어, RF 송수신부(135)는 홈 네트워크 시스템 등과의 무선 통신을 수행할 수 있다. 구동부(145)는 구동 장치(180)를 구동시킨다. 도킹 모듈 제어부(155)는 도킹된 기능 모듈의 동작을 제어한다. The
한편 제어부(115)는 이미지 센서(150)와 이미지 DB(175)를 이용하여 사용자에 특화된 동작을 수행되도록 할 수 있다. 예를 들어 이미지 센서(150)로부터 감지되어 입력된 이미지가 사람의 얼굴 이미지인 경우, 제어부(115)는 입력된 얼굴 이미지를 이미지 DB(175)에 저장된 얼굴 이미지와 비교하여 입력된 얼굴 이미지에 대응하는 사람의 이름을 검색한다. 대응하는 사람의 이름이 검색되는 경우, 제어부(115)는 검색된 이름이 포함된 문장이 스피커로 출력되도록 함으로써, 사용자에 특화된 동작이 수행되도록 할 수 있다. The
예를 들어, “어서오세요. ○○○님.”이라는 문장을 디폴트로 설정해 놓았다고 가정할 때, 이미지 센서(150)를 통해 입력되는 얼굴 이미지를 검색하여 획득한 이름이 “김영은”이라면, 제어부(115)는 “어서오세요. 김영은님.”이라는 문장이 스피커를 통해 출력되도록 함으로써 검색된 사용자인 “김영은”에 대해 특화된 동작이 수행되도록 할 수 있다. For example, “Welcome. Assuming the sentence ○○○. "Is set as a default, if the name acquired by searching for the face image input through the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 시스템에 포함되는 기능 모듈의 구조를 설명하기 위한 도면으로, 도 3의 (a) 내지 (e)는 각각 기능 모듈의 정면도, 우측면도, 좌측면도, 상면도, 저면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이 기능 모듈은 단면이 (d) 또는 (d)와 같은 모양인 통 형상인 것이 바람직하나, 본 발명이 이러한 형상에 한정되는 것은 아니다. 또한 본 발명의 실시예에서 기능 모듈은 복수 개가 사용되며, 복수의 기능 모듈들은 청소 모듈, 가습 모듈, 제습 모듈을 포함하는 것이 바람직하다. 4 is a view for explaining the structure of the functional module included in the robot system according to an embodiment of the present invention, Figure 3 (a) to (e) is a front view, a right side view, a left side view, Top view and bottom view. As shown in FIG. 3, the functional module is preferably a cylindrical shape having a cross section having a shape such as (d) or (d), but the present invention is not limited thereto. In addition, in the embodiment of the present invention, a plurality of function modules are used, and the plurality of function modules preferably include a cleaning module, a humidification module, and a dehumidification module.
한편 기능 모듈은 양 측면에 형성되는 결합 홈(310)을 포함하며, 결합 홈(310)과 로봇의 기능 모듈 장착 영역(110)에 형성되는 결합 돌기(미도시)의 결합에 의해 기능 모듈이 로봇(100)에 장착된다. 기능 모듈을 장착하는 구체적인 동작에 대해서는 후술한다. On the other hand, the functional module includes a
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 시스템에 포함되는 도킹 스테이션의 구조를 설명하기 위한 도면으로, 도 5의 (a) 내지 (e)는 각각 도킹 스테이션(500)의 정면도, 우측면도, 좌측면도, 상면도, 저면도이다. 도킹 스테이션은 도킹부(510)와 모듈 정비부(530)를 포함한다. 5 is a view for explaining the structure of the docking station included in the robot system according to an embodiment of the present invention, Figure 5 (a) to (e) is a front view, a right side view, respectively, of the
복수의 기능 모듈들(300)은 도킹부(510)에 격납되고, 로봇(100)은 도킹부(510)에 도킹하며, 도킹부(510)는 로봇(100)이 도킹한 후에 기능 모듈 교체 명령에 응답하여 기능 모듈(300)을 로봇(100)에 장착하거나 교체한다. 기능 모듈을 교체하는 구체적인 동작에 대해서는 후술한다. The plurality of
한편, 모듈 정비부(530)는 기능 모듈(300)을 정비하는데, 기능 모듈(300)이 로봇(100)에 장착되기 전에 정비할 수도 있고, 기능 모듈(300)이 로봇(100)으로부터 분리된 후 정비할 수도 있고, 장착되기 전과 분리된 후 모두의 경우에 정비할 수도 있다. 예를 들어, 가습 모듈은 청결하게 유지되어야 하므로 분리된 후에는 남은 물을 버리고 가습 모듈의 내부를 청소하여야 하며 장착되기 전 신선한 물이 채워져야 한다. 따라서 가습 모듈은 장착되기 전과 분리된 후 모두의 경우에 정비되는 것이 바람직하다. 반면 청소 모듈 또는 제습 모듈은 장착되기 전 또는 분리된 후 어느 때 정비해도 무방할 것이다. Meanwhile, the
한편, 도킹부(510) 중 로봇(100)이 도킹하는 도킹 영역(511)에는, 로봇(100)의 적외선 수신부(190)에 대응하는 적외선 송신부(550)가 위치한다. 적외선 송신부(550)는 로봇(100)으로 도킹을 위한 적외선 신호를 전송한다. Meanwhile, an
로봇(100)이 도킹 스테이션(500)의 도킹 영역(511)에 접근할 때, 로봇(100)과 도킹 스테이션(500) 간의 제어가 원활하게 이루어지지 않으면 둘 사이에 충돌이 일어날 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 도킹 스테이션(500)의 적외선 송신부(550)와 로봇(100)의 적외선 수신부(190) 간의 적외선 통신을 통해 도킹 동작이 원활하게 이루어지도록 한다. When the
예를 들어, 로봇(100)의 진입 자세, 진입 방향, 진입 속도, 로봇(100) 도킹 스테이션(500)과의 거리 등이 적외선 통신을 통해 제어될 수 있을 것이다. 로봇과 도킹 스테이션 간의 도킹 동작을 제어하는 구성은 본원발명이 속하는 기술분야에서 사용되는 다양한 방법을 이용하여 구현될 수 있을 것이므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. For example, an entry attitude, an entry direction, an entry speed, a distance from the
한편 로봇(100)과 도킹 스테이션(500) 간에는 적외선 통신 이외에 RF 송수신부(135, 525)를 이용한 RF 통신 또한 이루어질 수 있다. 본 발명의 실시예에서, RF 통신은 로봇(100), 도킹 스테이션(500), 홈 네트워크 시스템 등의 서버 간의 통신에 사용되는 것이 바람직하며, RF 통신을 이용한 이들 간의 동작에 대해서는 후술한다. Meanwhile, in addition to infrared communication between the
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 시스템에 포함되는 도킹 스테이션의 구성도이다. 도킹 스테이션(500)은, 도 5와 같이 외부에 보이는 부분들 이외에 로봇의 작동을 위해서 도킹 전원 제어부(540), RF 송수신부(525), 도킹 표시부(545), 스피커 출력부(565), 상하 구동부(585), 피스톤 구동부(580), 도킹 모듈 제어부(560) 및 이들을 제어하는 도킹 제어부(5205)를 포함할 수 있다. 6 is a configuration diagram of a docking station included in the robot system according to an embodiment of the present invention. The
도킹 전원 제어부(540)는 도킹 스테이션(500)의 전원을 제어한다. 도킹 표시부(545)는 도킹 스테이션(500)의 현재 상태, 현재 이루어지고 있는 동작 등을 표시한다. 스피커 출력부(565)는 도킹 스테이션에서 이루어지는 동작이나 경고 등을 음성으로 출력한다. 도킹 모듈 제어부(560)는 도킹 스테이션(500) 내에서의 기능 모듈들(310 내지 330)의 동작을 제어한다. The docking
이하에서 도 7 내지 도 10을 참조하여, 로봇(100)이 도킹 스테이션에 도킹하여 기능 모듈(300)을 장착하여 장착된 기능 모듈에 대응하는 기능을 수행하기까지의 전반적인 동작에 대해 설명한다. 도 7은 본 발명의 실시예에서 로봇이 도킹 스테이션에 도킹하기 전에 이루어지는 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에서 로봇이 도킹 스테이션에 도킹한 후에 이루어지는 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 기능 모듈의 정비가 이루어지는 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 10은 로봇이 도킹 스테이션에 도킹한 후 기능 모듈을 장착하는 동작을 설명하기 위한 도면이다. 7 to 10, the overall operation of the
한편, 본 발명의 실시예에 따른 로봇 시스템은 사용자의 수동조작에 의해 작동될 수도 있으나, 홈 네트워크 시스템 등을 구성하는 일부로서, 기능 모듈에 해당하는 기능을 수행하는 주체로 동작하는 것이 바람직하다. On the other hand, the robot system according to an embodiment of the present invention may be operated by a user's manual operation, but as part of constituting a home network system, etc., it is preferable to operate as a subject performing a function corresponding to a function module.
기능 모듈에 해당하는 기능이 수행될 필요가 있다고 판단하는 경우, 홈 네트워크 시스템 등에서는 해당 기능을 수행하기 위한 제어를 수행한다. 예를 들어, 홈 네트워크 시스템 등에서 로봇(100)과 도킹 스테이션(500) 모두에 제어를 위한 명령을 송신할 수 있고, 둘 중 어느 하나에 송신하여 로봇(100)과 도킹 스테이션(500) 사이에 통신이 이루어지며 제어가 수행되도록 할 수도 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 이들 간의 통신에는 RF 송수신부(135, 525)를 이용한 RF 통신을 이용된다. 이하에서는 로봇(100)과 도킹 스테이션(500) 사이에 통신이 이루어지며 제어가 수행되는 실시예에 대해 설명하나, 본 발명이 이러한 구현형태에 제한되는 것은 아니다. If it is determined that a function corresponding to a function module needs to be performed, the home network system or the like performs control for performing the function. For example, in a home network system or the like, a command for control may be transmitted to both the
홈 네트워크 시스템에서의 명령 또는 사용자의 조작에 따라 특정 기능을 수행하기 위한 기능 모듈을 장착하라는 명령이 로봇(100) 및/또는 도킹 스테이션(500)으로 전송될 것이다. 이 경우 로봇(100)은, 먼저 자신이 해당 기능을 수행하기 위한 기능모듈을 장착하고 있는지 확인한다. 해당 기능 모듈을 장착하고 있는 경우라면 모듈을 교체할 필요가 없으므로, 로봇(100)은 현재 장착된 기능 모듈에 해당하는 기능을 수행한다. A command to mount a function module for performing a specific function according to a command in a home network system or a user's operation will be sent to the
해당 기능 모듈을 장착하고 있지 않은 경우라면, 로봇(100)은 도킹 스테이션(500)으로 도킹 영역(511)을 비우는 명령을 전송한다(도 7 참조). 이 경우 명령은 RF 송수신부(135, 525)를 이용한 RF 통신을 통해 전송될 것이다. 또한, 로봇(100)은 장착이 필요한 기능 모듈이 도킹 영역(511)에 배치되도록 하는 명령도 함께 전송한다. If the corresponding function module is not mounted, the
한편, 도킹 스테이션(500)의 도킹 제어부(520)는 로봇(100)으로부터 수신된 명령에 응답하여 로봇(100)이 도킹할 수 있도록 도킹 영역(511)을 비우고, 장착될 기능 모듈이 도킹 영역(511)이 배치되도록 한다. 이하의 설명에서는 도 7에 도시된 청소 모듈(310), 제습 모듈(320), 가습 모듈(330) 중 가습 모듈(330)이 장착되는 경우에 대해 설명한다. 한편 기능 모듈들의 상하 이동은 상하 구동부(585)가 상하 구동 장치(도면부호 미도시)를 구동시킴으로써 수행된다. Meanwhile, the
도킹 제어부(520)는 기능 모듈이 장착되기 전에 필요한 경우 장착될 모듈, 즉 가습 모듈(330)을 정비한 후, 정비된 기능 모듈이 도킹 영역(511)에 배치되도록 한다. 이하에서는 도 9를 참조하여 기능 모듈이 정비되는 동작에 대해 설명한다. The
기능 모듈의 정비를 위해, 도킹부(510)는 제 1 이송부(512)를 포함하고, 모듈 정비부(530)는 급수통(531), 폐수통(533), 급수관(535), 폐수관(537), 모듈 정비함(539)을 포함하고, 모듈 정비함(539)는 이동판(514), 이동부(516)를 포함한다. For maintenance of the functional module, the
먼저 상하 구동부(585)는 복수의 기능 모듈 중 정비가 필요한 모듈이 제 1 이송부(512)에 대응하는 위치로 가도록 기능 모듈을 상하로 이동시킨다. 한편 이동판(514)이 정비될 모듈을 받을 수 있도록, 이동부(516)는 이동판(514)을 도킹부(510) 쪽으로 이동시킨다. First, the
정비될 모듈이 대응하는 위치로 이동하고, 이동판(514)이 이동한 후, 제 1 이송부(512)는 정비될 모듈을 이동판(514) 위로 이동시킨다. 본 발명의 실시예에서 제 1 이송부(512)는 피스톤으로 구현되어 정비될 모듈을 모듈 정비함(539) 방향으로, 즉 이동판(514) 위로 이동시킨다. 즉, 도킹 제어부(520)는 피스톤 구동부(580)를 제어하여 제 1 이송부(512)를 구성하는 피스톤이 정비될 모듈을 이동판(514) 위로 이동시킨다. After the module to be serviced moves to the corresponding position and the moving
한편, 본 발명의 실시예에서는 제 1 이송부(512)가 피스톤으로 구현되는 것으로 설명하였으나, 정비될 모듈을 밀거나 슬라이드시키는 방식으로 이송할 수 있는 것이라면 어떤 수단이라도 제 1 이송부(512)를 구현하는 수단으로 이용될 수 있다. 예를 들어, 제 1 이송부(512)는 모터를 이용해서도 구현될 수 있을 것이다. On the other hand, in the embodiment of the present invention has been described that the first conveying
그 후 이동부(516)는 이동판(514)을 모듈 정비함(539) 방향으로 이동시킴으로써 정비될 모듈을 모듈 정비함(530)으로 이동시킨다. The moving
정비될 모듈이 모듈 정비함(539)으로 이동된 후, 모듈 정비부(530)는 해당 기능 모듈을 정비한다. 예를 들어, 가습 모듈(330)을 정비하는 경우 가습 모듈(300)에 담겨 있던 물은 폐수관(537)을 통해 폐수통(533)으로 버려지고, 급수통(531)에 저장되어 있는 깨끗한 물이 급수관(535)을 통해 가습 모듈(330)로 공급된다. 제습 모듈(320)의 경우, 제습된 물이 폐수관(537)을 통해 폐수통(533)으로 버려질 것이다. After the module to be serviced is moved to the module service box 539, the
기능 모듈에 대한 정비가 완료된 후, 기능 모듈은 도킹부(510)에서 모듈 정비함(539)으로 옮겨지는 과정의 반대 과정을 거쳐 다시 도킹부(510)로 이동한다. 그 후, 도킹 제어부(520)는 상하 구동부(585)를 구동시킴으로써 정비된 기능 모듈을 도킹 여역(511)에 배치한다. After the maintenance of the functional module is completed, the functional module is moved back to the
도킹 스테이션(500)이 도킹 영역(511)을 비우고 장착될 기능 모듈을 도킹 영역(511)에 배치하는 동안, 로봇(100)은 도킹 영역(511)으로 이동하여 도킹 스테이션(500)에 도킹한다. 로봇(100)이 도킹한 후, 도킹 스테이션(500)은 도킹 영역(511)에 배치된 기능 모듈을 로봇(100)에 장착한다. While the
도 8 및 도 10을 참조하면, 기능 모듈의 장착을 위해 도킹부(510)는 제 2 이송부(518)를 포함한다. 제 2 이송부(518)는 배치된 기능 모듈의 결합 홈(310)을 로봇(100)의 모듈 장착 영역(110)에 형성된 결합 돌기(미도시)에 결합하도록 시킨다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에서 결합 홈(310)과 결합 돌기는 길이 방향(즉 로봇(100)에 장착할 때 지면에 평행한 방향)으로 연장되도록 형성되어 기능 모듈을 길이 방향으로 슬라이드 시킴으로써 결합 홈(310)과 결합 돌기가 결합되도록 구성하는 것이 바람직하나, 본 발명이 이러한 결합 형태에 의해 제한되는 것 은 아니다. 8 and 10, the
상술한 결합을 수행하기 위해서, 제 2 이송부(518)는 배치된 기능 모듈을 길이 방향으로 슬라이드시킬 수 있는 형태로 구현되는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예에서 제 2 이송부는 피스톤으로 구현되어 배치된 모듈을 길이 방향으로 슬라이드시킨다. 즉, 도킹 제어부(520)는 피스톤 구동부(580)를 제어하여 제 2 이송부(518)를 구성하는 피스톤이 배치된 기능 모듈을 로봇(100)의 모듈 장착 영역(110)으로 이동시킴으로써 로봇(100)에 기능 모듈을 장착한다(도 8 참조). In order to perform the above-described coupling, the
한편, 본 발명의 실시예에서는 제 2 이송부(518)가 피스톤으로 구현되는 것으로 설명하였으나, 정비될 모듈을 밀거나 슬라이드시키는 방식으로 이송할 수 있는 것이라면 어떤 수단이라도 제 2 이송부(518)를 구현하는 수단으로 이용될 수 있다. 예를 들어, 제 2 이송부(518)는 모터를 이용해서도 구현될 수 있을 것이다. On the other hand, in the embodiment of the present invention has been described as the second conveying
한편 로봇(100) 기능 모듈이 장착되어 있는 경우, 도킹 스테이션(500)은 기능 모듈을 장착하기 전에 장착되어 있는 기능 모듈을 로봇(100)으로부터 분리하여야 한다. 기능 모듈을 분리하는 방법은 기능 모듈을 장착하는 과정의 반대 과정으로 수행되므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. Meanwhile, when the
기능 모듈의 장착이 완료되면, 로봇(100)의 제어부(115)는 도킹 스테이션(500)의 도킹 제어부(520)로 도킹을 종료한다는 정보를 전송한 후, 도킹 영역(511)에서 빠져나와 장착된 기능 모듈에 해당하는 기능을 수행한다. When the mounting of the functional module is completed, the
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 로봇 시스템은 홈 네트워크 시 스템 등과 연동하여 효율적으로 이용될 수 있다. 이 경우 홈 네트워크 시스템 등의 서버는 정해진 시간에 또는 정해진 조건이 발생하면 RF 통신을 통해 로봇 또는 도킹 스테이션에 정해진 동작 또는 발생한 조건에 해당하는 기능을 수행하도록 하는 명령을 전송한다. As described above, the robot system according to the embodiment of the present invention can be efficiently used in conjunction with a home network system. In this case, a server such as a home network system transmits a command to perform a function corresponding to a predetermined operation or a generated condition to a robot or a docking station through RF communication at a predetermined time or when a predetermined condition occurs.
예를 들어, 집안의 습도(아니면 특정 방의 습도)가 낮은 것으로 판단한 경우, 서버는 가습 기능을 수행하도록 하는 명령을 전송한다. 반대로 습도가 높은 것으로 판단한 경우, 서버는 제습 기능이 수행하도록 하는 명령을 전송한다. 한편, 집안에 먼지가 많거나 바닥에 휴지가 있는 것으로 판단한 경우, 서버는 청소 기능을 수행하도록 하는 명령을 전송한다. For example, if it is determined that the humidity in the house (or the humidity in a specific room) is low, the server sends a command to perform the humidification function. On the contrary, if it is determined that the humidity is high, the server transmits a command for the dehumidification function to be performed. On the other hand, if it is determined that there is a lot of dust in the house or toilet paper on the floor, the server transmits a command to perform the cleaning function.
로봇은 전송받은 명령을 분석하여 현재 장착되어 있는 모듈이 전송된 명령에 해당하는 모듈이면 해당 기능을 수행한다. 현재 장착되어 있는 모듈이 전송된 명령에 해당하는 모듈이 아니면, 로봇은 RF 통신을 통해 도킹 스테이션으로 모듈 교체를 위한 명령을 전송한 후, 도킹 스테이션에 도킹하여 모듈을 교체하여 서버로부터 전송된 명령에 해당하는 기능을 수행한다. The robot analyzes the received command and performs the corresponding function if the currently installed module is the module corresponding to the transmitted command. If the currently installed module does not correspond to the transmitted command, the robot transmits a command for replacing the module to the docking station through RF communication, and then docks the docking station to replace the module to replace the command transmitted from the server. Perform the corresponding function.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. As described above, optimal embodiments have been disclosed in the drawings and the specification. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In order to better understand the drawings cited in the detailed description of the invention, a brief description of each drawing is provided.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 시스템에 포함되는 로봇의 정면도이다. 1 is a front view of a robot included in a robot system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 로봇의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 2 is a view for explaining the structure of the robot of FIG.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 시스템에 포함되는 로봇의 구성도이다. 3 is a block diagram of a robot included in a robot system according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 시스템에 포함되는 기능 모듈의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for explaining the structure of the functional module included in the robot system according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 로봇 시스템에 포함되는 도킹 스테이션의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 5 is a view for explaining the structure of the docking station included in the robot system according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 로봇 시스템에 포함되는 도킹 스테이션의 구성도이다. 6 is a configuration diagram of a docking station included in the robot system according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 실시예에서 로봇이 도킹 스테이션에 도킹하기 전에 이루어지는 동작을 설명하기 위한 도면이다. 7 is a view for explaining an operation performed before the robot docks in the docking station in the embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 실시예에서 로봇이 도킹 스테이션에 도킹한 후에 이루어지는 동작을 설명하기 위한 도면이다. 8 is a view for explaining the operation performed after the robot docked to the docking station in the embodiment of the present invention.
도 9는 기능 모듈의 정비가 이루어지는 동작을 설명하기 위한 도면이다. 9 is a view for explaining the operation of the maintenance of the functional module.
도 10은 로봇이 도킹 스테이션에 도킹한 후 기능 모듈을 장착하는 동작을 설 명하기 위한 도면이다. 10 is a view for explaining the operation of mounting the functional module after the robot docked to the docking station.
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