KR20210127265A - 로봇 - Google Patents

Abstract

로봇은 베이스와; 내륜을 따라 회전하는 외륜을 갖는 적어도 하나의 구름 베어링과; 외륜에 접촉되는 스페이서와; 스페이서가 부착된 스핀 바디와; 스핀 바디에 연결되어 스핀 바디을 회전시키는 스핀 기구를 포함하고, 스페이서는 스핀 바디와 구름 베어링의 사이에서 스핀 바디를 구름 베어링과 이격시키고, 스페이서의 표면 경도는 스핀 바디의 표면 경도 보다 높다.

Description

로봇

본 발명은 로봇에 관한 것이다.

로봇은 스스로 보유한 능력에 의해 주어진 일을 자동으로 처리하거나 작동하는　기계로서, 로봇의 응용분야는 대체로, 산업용, 의료용, 우주용, 해저용 등으로 분류되고, 최근에는 음성이나 몸짓에 의해 인간과 커뮤니케이션을 행할 수 있는 커뮤니케이션 로봇이 증가되는 추세이다.

커뮤니케이션 로봇은 인간에게 시각적 정보나 청각적 정보를 사용자에게 제공하는 기기로서, 패닝되거나 틸팅되면서 입체적으로 움직일 수 있고, 이러한 커뮤니케이션 로봇의 일예는 대한민국 공개특허공보 10-2014-0040094 A(2014년04월02일)에 개시되어 있다.

상기 커뮤니케이션 로봇은 인터페이싱 모듈을 지지하는 머리와, 목 및 몸통 등을 포함하고, 몸통에 대해 머리를 회전시키는 로테이터와, 로테이터와 독립적으로 몸통에 대해 소정의 각도롤 머리를 틸팅시키는 틸터를 더 포함하며, 틸터는 Z축에 대해 ±90°의 각도의 사이에서 머리를 이동시키는 틸터 모터를 포함한다.

본 발명은 스핀 바디의 마모를 최소화할 수 있는 로봇을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 로봇은 베이스와; 상기 베이스에 지지된 내륜과, 상기 내륜을 따라 회전하는 외륜을 갖는 적어도 하나의 구름 베어링과; 상기 외륜에 접촉되는 스페이서와; 상기 스페이서가 부착된 스핀 바디와; 상기 스핀 바디에 연결되어 상기 스핀 바디(200)을 회전시키는 스핀 기구를 포함할 수 있다.

상기 스페이서는 상기 스핀 바디와 구름 베어링의 사이에서 상기 스핀 바디를 구름 베어링과 이격시킬 수 있다.

상기 스페이서의 표면 경도는 상기 스핀 바디의 표면 경도 보다 높을 수 있다.

상기 스페이서의 표면 경도는 상기 외륜의 표면 경도 보다 낮을 수 있다.

상기 스페이서는 폐루프 단면 형상일 수 있다.

상기 외륜은 금속 재질일 수 있고, 상기 스페이서는 PE 재질일 수 있으며, 상기 베이스는 ABS 재질일 수 있다.

상기 스페이서의 하면은 상기 외륜에 안착되는 외륜 접촉면일 수 있고, 상기 스페이서의 상면은 상기 스핀 바디에 접착 부재로 부착되는 스핀 바디 부착면일 수 있다.

상기 스페이서의 두께는 상기 외륜의 두께 보다 얇을 수 있다.

상기 스페이서의 내경은 복수개 베어링을 잇는 가상원의 직경 보다 작을 수 있다.

상기 스페이서의 외경은 상기 가상원의 직경 보다 클 수 있다.

상기 스핀 바디는 저면에 상기 스페이서가 부착되는 제1바디와, 상기 제1바디에서 연장되어 상기 베이스과 상기 링 바디 사이의 틈 및 상기 스페이서의 외둘레를 둘러싸는 제2바디를 포함할 수 있다.

상기 스핀 바디는 상기 제 2 바디에서 연장되고 상기 제2바디의 외둘레를 둘러싸는 제3바디를 더 포함할 수 있다.

상기 로봇은 상기 스핀 바디의 내부에 배치된 스피커를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 스페이서가 베어일에 의한 스핀 바디의 마모를 최소화하여 스핀 바디의 손상을 최소화할 수 있고, 스핀 바디의 수명을 연장할 수 있다.

또한, 스핀 바디가 스페이서 및 베어링을 보호할 수 있고, 이물질이 스핀 바디와 베이스 사이로 침투되는 것을 최소화되게 할 수 있다.

또한, 스핀 바디의 내부에 스피커가 배치되어 컴택트화될 수 있고, 로봇의 무게 중심을 최대한 낮출 있어, 로봇의 전복을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇이 적용된 네트워크 시스템 일예가 도시된 도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로봇이 도시된 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 제어 블록도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로봇이 도시된 정면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 틸팅 바디가 전방으로 틸팅되었을 때의 측면도,
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 틸팅 바디가 후방으로 틸팅되었을 때의 측면도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 분해 사시도,
도 8은 도 4의 A-A선 단면도,
도 9는 본 발명에 따른 베이스 및 스핀 바디의 내부가 확대 도시된 단면도,
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 스핀 바디 및 스페이서가 도시된 분해 사시도,
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 스핀 바디 및 베어링이 도시된 저면도이다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로봇이 적용된 네트워크 시스템 일예가 도시된 도이다.

로봇이 적용된 네트워크 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 유선 네트워크 또는 무선 네트워크를 통해 상호 간에 정보를 전송하는 로봇(robot, 1), 액세서리(accessary, 2, 3a, 3b), 게이트웨이(gateway, 4), 단말기(6), 공유기(Access Point, 7) 및 서버(8)을 포함할 수 있다.

네트워크는 와이파이(wi-fi), 이더넷(ethernet), 직비(zigbee), 지-웨이브(z-wave), 블루투스(bluetooth) 등의 기술을 기반으로 하여 구축될 수 있다.

로봇(1), 액세서리(2, 3a, 3b), 게이트웨이(4) 및 공유기(7)는 정해진 통신규약(protocol)에 따라 네트워크와 접속 가능한 통신 모듈을 구비할 수 있다.

네트워크의 구성에 따라, 네트워크 시스템을 구성하는 각 장치들(1, 2, 3a, 3b, 4, 7)에 구비된 통신 모듈이 정해질 수 있고, 각 장치와 네트워크, 또는 장치 상호간의 통신 방식에 따라 장치에는 다수개의 통신 모듈이 구비될 수 있다.

로봇(1)은 공유기(7)와 유선(예를 들어, 이더넷) 또는 무선(예를 들어, wi-fi) 통신을 통해 연결될 수 있다. 게이트웨이(4) 및 공유기(7)를 매개로 로봇(1)과 액세서리(2, 3b) 상호 간의 통신이 이루어질 수 있고, 다른 예로 공유기(7)를 매개로 로봇(1)와 액세서리(3a) 또는 기타 기기(5) 상호 간의 통신이 이루어질 수 있다.

구체적으로, 액세서리(2, 3b)로부터 송신된 신호가 게이트웨이(4)와 공유기(7)를 차례로 경유하여 로봇(1)으로 전송될 수 있고, 로봇(1)으로부터 송신된 신호가 공유기(7)와 게이트웨이(4)를 차례로 경유하여 액세서리(2, 3b)로 전송될 수 있다. 다른 예로, 액세서리(3a) 또는 기타 기기(5)로부터 송신된 신호가 공유기(7)를 경유하여 로봇(1)로 전송될 수 있고, 로봇(1)로부터 송신된 신호가 공유기(7)를 경유하여 액세서리(3a) 또는 기타 기기(5)로 전송될 수 있다.

예를 들어, 액세서리(2, 3a, 3b)의 센서 모듈에 의해 획득된 정보는 네트워크를 통해 서버(8), 단말기(6) 또는 로봇(1)으로 전송될 수 있다. 또한, 서버(8), 로봇(1) 또는 단말기(6)로부터 상기 센서 모듈, 제어모듈, 또는 리모트 콘트롤 모듈의 제어를 위한 신호가 액세서리(2)로 전송되는 것도 가능하다. 이러한 신호의 전송은 게이트웨이(4) 및/또는 공유기(7)를 거쳐서 이루어진다.

액세서리(2, 3a, 3b)와 로봇(1) 간의 통신은, 게이트웨이(4)와 공유기(7)만으로도 가능하다. 예를 들어, 홈 네트워크가 인터넷 등의 외부 통신망과 단절된 경우에도 액세서리(2, 3a, 3b)와 로봇(1)간의 통신이 가능하다.

로봇(1)이 공유기(7)를 통해 서버(8)와 연결되는 경우에는, 로봇(1)이나 액세서리(2)로부터 송신된 정보가 서버(8)에 저장될 수 있다. 서버(8)에 저장된 정보들은 서버(8)와 접속된 단말기(6)가 수신할 수 있다.

또한, 단말기(6)로부터 전송된 정보는 서버(8)를 경유하여 로봇(1)이나 액세서리(2)로 전송될 수 있다. 최근에 널리 이용되고 있는 단말기인 스마트폰(smart phone)은 그래픽 기반의 편리한 UI를 제공하기 때문에, 상기 UI를 통해 로봇(1) 및/또는 액세서리(2)를 제어하거나, 로봇(1) 및/또는 액세서리(2)로부터 수신한 정보를 가공하여 표시하는 것이 가능하다. 또한, 스마트폰에 탑재된 어플리케이션(application)을 업데이트함으로써, 로봇(1) 및/또는 액세서리(2)를 통해 구현 가능한 기능을 확장할 수도 있다.

한편, 서버(8)와 무관하게 단말기(6)와 로봇(1)이 직접 서로 통신할 수 있도록 구현할 수 있다. 예를 들면, Blue-Tooth 방식을 이용하여 로봇(1)와 단말기(6)가 서로 직접 통신할 수 있다.

한편, 단말기(6)를 활용하지 않고도, 로봇(1) 만으로도 액세서리(2)를 제어하거나 액세서리(2)로부터 수신한 정보를 가공하여 표시하는 것도 가능하다.

네트워크 시스템은 게이트웨이(4) 없이 구성될 수 있고, 로봇(1)이 게이트웨이(4)가 수행하던 기능을 겸하는 것도 가능함은 물론이다.

액세서리(2, 3a, 3b)는 네트워크와의 접속을 위한 적어도 하나의 통신 모듈을 포함한다. 통신 모듈은 소정의 네트워크와 통신한다.

액세서리(2,3a,3b)는 소정의 주변 상황을 감지하는 센서 모듈을 포함할 수 있다. 액세서리(2,3a,3b)는 주변 환경에 영향을 미치는 특정 기능을 발휘하는 제어 모듈을 포함할 수 있다. 액세서리(2,3a,3b)는 소정의 주변 기기를 제어하는 광 신호(예를 들어, 적외선 신호)를 송신하는 리모트 컨트롤 모듈을 포함할 수 있다.

센서 모듈을 구비한 액세서리(2,3a,3b)는, 기압 센서, 습도 센서, 온도 센서, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서, 공기질 센서, 전자 코 센서, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서, 수면 센서(예를 들어 사용자의 잠옷이나 속옷에 부착하고 사용자가 잠을 자는 동안 코콜이, 무호흡, 뒤척임 등을 감지), 근접센서, 조도센서, 가속도센서, 자기센서, 중력센서, 자이로스코프센서, 모션센서, RGB센서, 적외선센서(IR 센서 : infrared sensor), 초음파센서, 원격감지센서, SAR, 레이더, 광센서(예를 들어, 영상센서, 이미지센서) 등을 구비한 장치를 예로 들 수 있다.

제어모듈을 구비한 액세서리(2,3a,3b)는, 조명을 제어하는 스마트 라이팅, 전원의 인가 및 정도를 조절하는 스마트 플러그, 보일러 또는 공기조화기의 작동 여부 및 강도 등을 조절하는 스마트 온도 조절기, 가스의 차단 여부를 제어하는 스마트 가스락 등을 예로 들 수 있다.

리모트 콘트롤 모듈을 구비한 액세서리(2,3a,3b)는, 원격 제어 가능한 가전기기 등에 적외선(IR) 신호를 발신하는 적외선 LED 등을 구비한 장치를 예로 들 수 있다.

액세서리(예를 들어, 3a,3b)는 소정의 성능을 발휘하기 위하여 정하여진 용도만으로 설치될 수 있다. 예를 들어, 액세서리(3a)는 영상 카메라이고, 액세서리(3b)는 스마트 플러그이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 액세서리(2)는 사용자가 원하는 임의의 위치에 설치가 가능하도록 구비될 수 있다. 또한, 다양한 용도로 활용 가능하도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 액세서리(2)는 가전기기, 도어, 창문 또는 벽체 등 외부의 물체에 부착될 수 있다.

게이트웨이(4)는 하나 이상의 액세서리(2, 3b)와 공유기(7) 간의 통신을 매개한다. 게이트웨이(4)는 무선으로 액세서리(2)와 통신할 수 있다. 게이트웨이(4)는 유선 또는 무선으로 공유기(7)와 통신한다. 예를 들어, 게이트웨이(4)와 공유기(7) 간의 통신은 이더넷(Ethernet) 또는 와이파이(wi-fi)를 기반으로 할 수 있다.

공유기(7)는 유선 또는 무선 통신을 통해 서버(8)와 연결될 수 있다. 서버(8)는 인터넷을 통해 접속이 가능하다. 인터넷에 접속된 각종 단말기(6)로 서버(8)와 통신할 수 있다. 단말기(6)는 PC(personal computer), 스마트 폰(smart phone) 등의 이동 단말기(mobile terminal)를 예로 들 수 있다.

액세서리(2, 3b)는 게이트웨이(4)와 통신하도록 구비될 수 있다. 다른 예로, 액세서리(3a)는 게이트웨이(4)를 거치지 않고 공유기(7)와 직접 통신하도록 구비될 수 있다.

공유기(7)는 게이트웨이(4)를 거치지 않고 상기 액세서리(3a) 또는 통신 모듈을 탑재한 기타 기기(5)와 직접 통신하도록 구비될 수도 있다. 이러한 기기들(5, 3a)은 바람직하게는 와이파이 통신 모듈을 구비하고 있어, 게이트웨이(4)를 경유하지 않고도 공유기(7)와 직접 통신이 가능하다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 로봇이 도시된 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 로봇의 제어 블록도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로봇이 도시된 정면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 틸팅 바디가 전방으로 틸팅되었을 때의 측면도이며, 도 6는 본 발명의 실시예에 따른 틸팅 바디가 후방으로 틸팅되었을 때의 측면도이다.

로봇은 베이스(100)와, 베이스(100) 위에서 회전되는 스핀 바디(200)을 포함할 수 있다. 로봇은 로봇의 모션을 수행하는 구동부(60)를 포함할 수 있다. 구동부(60)는 스핀 바디(250)를 회전시키는 스핀 기구(250)를 포함할 수 있다.

로봇은 스핀 바디(200)에 지지된 틸팅 바디(300)를 더 포함할 수 있다. 구동부(60)는 틸팅 바디(300)를 틸팅시키는 틸팅 기구(350)를 더 포함할 수 있다.

로봇은 스핀 바디(200)와 틸팅 바디(300) 중 적어도 하나에 설치된 적어도 하나의 인터페이스(42,44,54,56)를 포함할 수 있다.

로봇(1)은 로봇(1)을 제어하는 제어부(20)를 포함할 수 있다. 제어부(20)는 서버(8) 또는 단말기(6)에 구비되어 네트워크를 통해 로봇(1)을 제어하는 것도 가능하다.

로봇(1)은 네트워크와 통신하는 통신 모듈(22)을 포함할 수 있다. 통신 모듈(22)은 와이파이 모듈, 블루투스 모듈, 직비 모듈, 지웨이브 모듈 등을 포함할 수 있다. 통신 모듈(22)은 직접 통신하고자 하는 장치의 통신방식에 따라 달라질 수 있다.

통신 모듈(22)은 네트워크 시스템을 구성하는 공유기(7), 게이트웨이(4), 액세서리(2, 3a, 3b), 서버(8) 및 단말기(6) 중 적어도 어느 하나와 통신할 수 있다.

통신 모듈(22)을 통해 입력부(50)로부터 획득된 정보를 네트워크 상으로 전송할 수 있다. 통신 모듈(22)을 통해 네트워크 상에서 로봇(1)으로 정보가 수신될 수 있고, 제어부(20)는 수신된 정보를 근거로 출력부(40) 또는 구동부(60)를 제어할 수 있다.

로봇(1)은 구동 감지부(70)를 통해 획득한 정보가 저장되는 저장부(24)를 더 포함할 수 있다. 저장부(24)에는 통신 모듈(22)을 통해 네트워크으로부터 수신한 정보가 저장될 수 있다. 저장부(24)에는 입력부(50)로 입력된 지시가 저장될 수 있다.

로봇(1)는 로봇(1)의 각 구성들에게 전원을 공급하는 전원 장치(30)를 포함한다. 전원 장치(30)는 외부의 유선 전원 케이블을 연결할 수 있는 전원 연결부(32)를 포함할 수 있다. 전원 연결부(32)는 소켓으로 구현될 수 있다. 전원 장치(30)는 배터리(34)를 포함할 수 있다. 배터리(34)는 충전용으로 구비될 수 있다. 전원 장치(30)는 배터리(34)를 충전시킬 수 있는 충전 모듈 예를 들면, 무선 충전 모듈(36)을 더 포함할 수 있다.

로봇(1)은 출력부(40)를 포함할 수 있다. 출력부(40)는 정보를 시각적으로 또는 청각적으로 외부로 출력할 수 있다.

출력부(40)는 정보를 시각적으로 출력하는 디스플레이(42)를 포함한다. 출력부(40)는 정보를 청각적으로 출력하는 스피커(44)를 포함할 수 있다.

로봇(1)는 입력부(50)를 포함할 수 있다. 입력부(50)는 로봇(1)의 제어를 위한 명령을 수신할 수 있다. 입력부(50)는 사용자가 통신 모듈(22)을 통하지 않고 직접 명령 등을 입력할 수 있게 구성되는 것이 가능하다. 입력부(50)는 액세서리(2)의 제어를 위한 명령을 수신할 수도 있다.

입력부(50)는 스위치(52)를 포함할 수 있다. 스위치(52)는 로봇(1)의 전원을 ON/OFF하는 전원 스위치를 포함할 수 있다. 스위치(52)는 로봇(1)의 기능의 설정, 소정의 네트워크와 페어링(pairing), 또는 단말기(6)와의 페어링 등을 위한 기능 스위치를 포함할 수 있다. 상기 기능 스위치의 누름 시간 및/또는 연속 누름 횟수 등의 조합을 통해, 로봇(1)에 다양한 명령이 내려지도록 기 설정할 수 있다. 스위치(52)는 로봇(1)의 기 설정된 세팅을 리셋 시킬 수 있는 리셋 스위치를 포함할 수 있다. 스위치(52)는 로봇(1)을 절전 상태 또는 미출력 상태로 전환시키는 슬립(Sleep) 스위치를 포함할 수 있다.

입력부(50)는 외부의 시각적 이미지를 센싱하는 센서 예를 들면, 카메라(54)를 포함할 수 있다. 카메라(54)는 사용자를 인식하기 위한 이미지를 획득할 수 있다. 카메라(54)는 사용자의 방향을 인식하기 위한 이미지를 획득할 수 있다. 카메라(54)에서 획득한 이미지 정보는 저장부(24)에 저장될 수 있다.

입력부(50)는 터치형 디스플레이를 포함할 수 있다.

입력부(50)는 외부의 소리를 센싱하는 마이크(56)를 포함한다. 로봇(1)에 마이크(56)가 구비된 경우, 로봇(1)의 제어부(20)는 마이크(56)를 통해 입력된 사용자의 음성을 인식하여 명령을 추출할 수 있다. 음원의 위치를 인식하기 위하여, 입력부(50)는 복수의 마이크(56)를 포함할 수 있다. 마이크(56)에서 획득한 소리 정보 또는 사용자의 위치 정보는 저장부(24)에 저장될 수 있다.

로봇(1)은 로봇(1)에 대한 사용자의 방향을 감지하기 위한 방향 감지 센서를 포함할 수 있다. 방향 감지 센서는 카메라(54) 및/또는 복수의 마이크(56)를 포함할 수 있다.

로봇(1)은 로봇(1)의 디스플레이(42)의 출력 내용 또는 스피커(44)의 출력 내용과 함께 로봇(1)이 모션을 수행함으로써, 살아있는 생명체와 같은 느낌을 줄 수 있다. 사람과 사람의 커뮤니케이션에 있어서 제스쳐(모션) 또는 아이 컨택트(eye contact)의 역할이 큰 것처럼, 구동부(60)에 의한 로봇(1)의 모션은 출력부(40)의 출력 내용을 사용자에게 효율적으로 인지시킬 수 있다. 구동부(60)에 의한 로봇(1)의 모션은 사용자와 로봇(1) 사이의 커뮤니케이션 과정에서 감성적 요소를 더 할 수 있다.

구동부(60)는 복수의 구동부(250, 350)를 포함할 수 있고, 복수의 구동부(250, 350)는 스핀 기구(250)와 틸팅 기구(350)를 함께 포함할 수 있으며, 이 경 우, 복수의 구동부(250, 350)는 독립적으로 구동될 수도 있고, 동시에 구동되어 복합적인 모션이 가능하게 할 수도 있다.

스핀기구(250)는 스핀 바디(200)를 베이스(100)를 중심으로 회전시킬 수 있다. 스핀 기구(250)는 베이스(100)에 대해 스핀 바디(200)가 상하 방향으로 연장된 회전축(OS)을 중심으로 회전하게 동력을 제공할 수 있다.

틸팅 기구(350)는 틸팅축(OT)을 중심으로 틸팅 바디(300)를 틸팅시킬 수 있다. 틸팅 기구(350)는 스핀 바디(200)에 대해 틸팅 바디(300)가 일측으로 기울어지게 동력을 제공할 수 있다.

틸팅 기구(350)는 스핀 바디(200)에 연결될 수 있고, 스핀 기구(250)에 의해 스핀 바디(200)가 회전되면, 틸팅 기구(350) 및 틸팅 바디(300)는 스핀 바디(200)와 함께 회전될 수 있다.

로봇(1)은 구동부(60)에 의한 현재의 모션 상태를 감지할 수 있는 구동 감지부(70)를 포함한다. 구동 감지부(70)는 스핀 바디(200)가 회전축(OS)을 중심으로 회전한 각도를 감지하는 스핀각 감지부(72)를 포함한다. 로봇이 틸팅 바디(300) 및 틸팅 기구(350)를 더 포함할 경우, 구동 감지부(70)는 틸팅축(Ot)을 중심으로 틸팅 바디(300)가 스핀 바디(200)에 대해 회전한 각도(기울어진 각도)를 감지하는 틸팅각 감지부(76)를 포함할 수 있다.

제어부(20)는 입력부(50)로부터 받은 제어 정보에 근거하여 통신 모듈(22)을 제어할 수 있다. 제어부(20)는 통신 모듈(22)이 네트워크부터 수신한 정보를 저장부(24)에 저장하도록 제어할 수 있다. 제어부(20)는 저장부(24)에 저장된 정보를 통신 모듈(22)을 통해 네트워크로 송신할 수 있도록 제어할 수 있다.

제어부(20)는 입력부(50)로부터 제어 정보를 입력 받을 수 있다. 제어부(20)는 출력부(40)가 소정의 정보를 출력하도록 제어할 수 있다. 제어부(20)는 출력부(40)의 정보 출력과 함께 구동부(60)가 동작하도록 제어할 수 있다.

일 예로, 제어부(20)는 카메라(54)에서 획득한 이미지를 기초로 사용자가 누구인지 인식하고, 이를 근거로 출력부(40) 및 구동부(60)를 작동시킬 수 있다. 제어부(20)는 인식한 사용자가 기 설정된 사용자와 일치하면, 디스플레이(42)에서 웃는 이미지를 표시하고, 틸팅 기구(350)를 작동시켜 틸팅 바디(300)가 상하 방향 또는 좌우 방향으로 기울이게 동작시킬 수 있다.

다른 예로, 제어부(20)는 방향 감지 센서를 기초로 사용자의 얼굴 위치를 인식하고, 이를 근거로 출력부(40) 및 구동부(60)를 작동시킬 수 있다. 제어부(20)는 디스플레이(42)에 소정의 정보를 표시하고, 스핀 기구(250)를 작동시켜 디스플레이(42)가 사용자의 얼굴을 향하게 동작시킬 수 있다. 제어부(20)는, 인터페이스 모듈(400)의 화상 출력 방향을 방향 감지 센서에서 감지된 사용자의 방향으로 전환하기 위해, 스핀 바디(200)가 회전되게 제어할 수 있다.

제어부(20)는 통신 모듈(22)을 통해 네트워크로부터 수신한 제어 정보에 근거하여 구동부(60)의 작동 여부 등을 제어할 수 있다. 제어부(20)는 입력부(50)로부터 받은 제어 정보에 근거하여 구동부(60)를 제어할 수 있다. 제어부(20)는 저장부(24)에 저장된 제어 정보에 근거하여 구동부(60)를 제어할 수 있다.

로봇(1)은 리모트 컨트롤 모듈(80)을 포함할 수 있다. 리모트 컨트롤 모듈(80)는 소정의 주변 기기를 제어하는 광 신호(예를 들어, 적외선 신호)를 송신할 수 있다. 소정의 주변 기기는 리모트 컨트롤이 가능한 주변의 기기를 의미할 수 있다. 예를 들어, 리모트 콘트롤러로 제어가 가능한 세탁기, 냉장고, 공기조화기, 로봇청소기, 티브이 등이 상기 소정의 주변 기기가 된다. 리모트 컨트롤 모듈(80)은 소정의 주변 기기를 제어하는 소정의 광 신호를 조사(emitting)하는 발광부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광부는 적외선을 조사하는 LED일 수 있다. 리모트 컨트롤 모듈(80)이 광 신호를 조사하는 방향은 로봇(1)의 동작에 따라 변경될 수 있다. 이를 통해 원거리 제어가 필요한 특정 기기의 방향으로 리모트 컨트롤 모듈(80)의 광 신호 조사 방향을 변경하여, 상기 특정 기기를 광 신호로 제어할 수 있다.

로봇(1)을 구성하는 디스플레이(42)과, 스피커(44)와, 카메라(54)과, 마이크(56) 등은 인간과 로봇(1)의 커뮤니케이션을 돕는 인터페이스들일 수 있고, 이러한 인터페이스들은 스핀 바디(200)에 장착되어 스핀 바디(200)의 회전시 스핀 바디(200)와 함께 회전되는 것이 가능하고, 틸팅 바디(300)에 장착되어 틸팅 바디(300)의 틸팅시 틸팅 바디(300)와 함께 틸팅되는 것이 가능하다.

커뮤니이션 로봇(1)은 디스플레이(42)과, 스피커(44)와, 카메라(54)과, 마이크(56) 등의 인터페이스들이 스핀 바디(200)와 틸팅 바디(300)에 분산되어 배치되는 것이 가능하다.

로봇(1)은 디스플레이(42)과, 스피커(44)와, 카메라(54)과, 마이크(56) 등의 인터페이스들 중 적어도 하나를 포함하는 인터페이스 모듈(400)을 포함할 수 있고, 이러한 인터페이스 모듈(400)은 틸팅 바디(300)에 장착되어 스핀 바디(200)의 회전시 틸팅 바디(300)와 함께 스핀될 수 있고, 틸팅 바디(300)의 틸팅시 틸팅 바디(300)와 함께 틸팅될 수 있다.

한편, 배터리(34)와, 디스플레이(42)과, 스피커(44)와, 카메라(54)과, 마이크(56)과, 스핀 기구(250) 및 틸팅 기구(350) 등은 그 각각의 무게나 크기 등을 고려하여 스핀 바디(200)나 틸팅 바디(300)에 지지되는 것이 바람직하고, 로봇(1)의 전체 무게 중심을 최대한 낮출 수 있게 배치되는 것이 바람직하다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇의 분해 사시도이고, 도 8은 도 4의 A-A선 단면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 베이스 및 스핀 바디의 내부가 확대 도시된 단면도이다.

베이스(100)은 스핀 바디(200)를 회전 가능하게 지지할 수 있고, 스핀 바디(200)의 하중을 지지할 수 있다. 로봇이 틸팅 바디(300) 및 인터페이스들을 더 포함할 경우, 틸팅 바디(300), 인터페이스들의 하중은 스핀 바디(200)를 통해 베이스(100)로 전달될 수 있다.

이하, 베이스(100)에 대해 도 7 내지 도 9을 참조하여 상세히 설명한다.

베이스(100)는 복수개 부재의 결합체로 구성될 수 있다. 베이스(100)는 로어 베이스(101)와, 로어 베이스(101)의 상부에 배치된 어퍼 베이스(102)를 포함할 수 있다.

베이스(100)의 내부에는 베이스 피시비(103)가 수용될 수 있는 피시비 수용공간(S1)이 형성될 수 있다. 피시비 수용공간(S1)은 로어 베이스(101)와 어퍼 베이스(102)의 사이에 형성될 수 있다.

베이스 피시비(103)는 베이스(100)의 내부에 형성된 피시비 수용공간(S1)에 수용될 수 있고, 베이스(100)에 의해 보호될 수 있다.

베이스 피시비(103)는 파워 코드(104)가 연결되는 전원 연결부(32)와 직접 연결되거나 별도의 전선을 통해 전원 연결부(32)와 연결될 수 있다.

베이스 피시비(103)에는 엘이디 등의 광원(103A)가 배치될 수 있고, 이 경우 베이스(100)는 조명기구로 기능할 수 있으며, 베이스(100)는 외부로 시각적 정보를 제공하는 인터페이스로 기능할 수 있다.

베이스(100)는 엘이디 등의 광원(103A)에서 조사된 광이 투과될 수 있는 베이스 데코부재(110)를 더 포함할 수 있다. 베이스 데코부재(110)는 로어 베이스(101)와 어퍼 베이스(102)의 사이에 배치될 수 있고, 엘이디 등의 광원(103A)에서 조사된 광은 로어 베이스(101)와 어퍼 베이스(102) 사이의 베이스 데코부재(110)를 통해 외부로 출사될 수 있다.

베이스(100)는 로어 베이스(101)의 저면에 배치된 미끄럼 방지부재(105)를 더 포함할 수 있다. 미끄럼 방지부재(105)는 링 형상 또는 원판 형상으로 형성될 수 있고, 로어 베이스(101)의 저면에 부착될 수 있다. 미끄럼 방지부재(105)는 지면과의 마찰력이 큰 논슬립 매트 등일 수 있다.

로봇은 적어도 하나의 구름 베어링(107)을 포함할 수 있다. 구름 베어링(107)은 베이스(100)에 설치되어 스핀 바디(200)를 지지할 수 있다.

구름 베어링(107)은 베이스(100)에 지지된 내륜(111)과, 내륜(111)을 따라 회전하는 외륜(112)을 갖을 수 있다. 구름 베어링(107)은 내륜(111)과 외륜(112) 사이에 배치된 볼이나 롤러 등의 구름부재(113)을 포함할 수 있다. 구름 베어링(107)의 내륜(111)은 베이스(100)에 고정되게 장작될 수 있다.

구름 베어링(107)과 베이스(100) 중 적어도 하나는 내륜(111)을 고정하는 구름 베어링 지지축(114, ,이하 지지축이라 칭함)을 더 포함할 수 있다. 지지축(114)은 내륜(111)에 내삽될 수 있고, 내륜(111)과 고정될 수 있다.

베이스(100)는 구름 베어링(107)를 지지하는 베어링 서포터(106)가 배치될 수 있다. 지지축(114)는 베어링 서포터(106)에 고정될 수 있고, 구름 베어링(107)는 베어링 서포터(106)에 지지된 상태에서 외륜(112)가 내륜(111)의 외측에서 내륜(111)을 따라 회전될 수 있다.

스핀 바디(200)의 회전시, 구름 베어링(107)의 외륜(112)은 수평하게 배치된 지지축(114)을 중심으로 회전되면서 스핀 바디(200)의 원활한 회전을 도울 수 있다.

구름 베어링(107)은 베이스(100)에 복수개 구비될 수 있다. 복수개의 구름 베어링(107)은 베이스(100)에 이격되게 배치된 상태에서 스핀 바디(200) 특히 스핀 하우징(210)을 지지할 수 있다.

복수개의 구름 베어링(107)은 가상원을 따라 배치될 수 있고, 복수개의 구름 베어링(107)은 스핀 바디(200)에서 작용하는 하중을 베이스(100) 특히, 베어링 서포터(106)로 분산하여 전달할 수 있다.

베이스(100)에는 베이스(100)의 중량을 증대시킬 수 있는 중량체(W)가 배치될 수 있다. 중량체(W)는 부피에 비하여 무게가 많이 나가는 물체로서, 로봇(1)의 전체 무게 중심을 최대한 낮추고 로봇(1)이 전복되지 않게 도울 수 있다. 중량체(W)는 베어링 서포터(106)에 배치될 수 있다. 중량체(W)는 베어링 서포터(106)의 상면에 배치될 수 있다. 중량체(W)는 복수개가 상하방향으로 적층될 수 있다.

베이스(100)에는 스핀 바디(200)를 회전 가능하게 지지하는 어퍼 베어링(108)이 배치될 수 있다. 그리고, 베이스(100)는 어퍼 베어링(108)이 장착되는 고정축(109)을 더 포함할 수 있다. 고정축(109)은 스핀 바디(200)의 회전 중심일 수 있고, 고정축(109)의 중심축은 회전축(OS)이 될 수 있다. 고정축(109)는 베어링 서포터(106)의 상부에 배치될 수 있다. 고정축(109)은 베어링 서포터(106)과 스크류 등의 체결부재로 결합될 수 있다.

어퍼 베어링(108)은 후술하는 스핀 종동기어(280)의 위에 위치되게 고정축(109)에 장착될 수 있다. 어퍼 베어링(108)은 고정축(109)의 상부 외둘레를 둘러싸게 배치될 수 있다.

어퍼 베어링(108)은 고정축(109)과 후술하는 스핀 커버(220)의 사이에 배치된 어퍼 구름 베어링일 수 있다.

어퍼 베어링(108)은 고정축(109)의 외둘레에 고정된 내륜과, 스핀 커버(220)에 형성된 어퍼 베어링 하우징(221)에 고정된 외륜과, 내륜과 외륜 사이에 배치된 볼이나 롤러 등의 구름부재를 포함할 수 있다.

어퍼 베어링(108)은 스핀 종동기어(280)의 위에 스핀 종동기어(280)와 이격되게 위치될 수 있고, 스핀 커버(220)를 회전 가능하게 지지할 수 있다. 어퍼 베어링(108)의 축 중심은 수직축일 수 있고, 어퍼 베어링(108)의 축 중심은 회전축(OS)과 일치될 수 있다.

고정축(109)에는 스핀 종동기어(280)가 장착될 수 있고, 스핀 종동기어(280)는 스크류 등의 체결부재로 고정축(109)에 장착될 수 있다. 스핀 종동기어(280)은 상측 기어와 하측 기어의 이중구조로 이루어질 수 있고, 상측 기어와 하측 기어는 서로 고정될 수 있다. 스핀 종동기어(280)는 고정축(109)에 고정되게 장착된 상태에서, 스핀 바디(200)가 회전되게 안내할 수 있다. 스핀 바디(200)는 스핀 종동기어(280)의 궤적을 따라 회전될 수 있다.

고정축(109)의 내부에는 전선 등이 통과할 수 있는 통공(H)이 형성될 수 있다. 통공(H)은 고정축(109)에 상하 방향으로 관통되게 형성될 수 있다.

고정축(109)의 통공(H)을 관통하는 전선 등은 베이스 피시비(103)를 스핀 바디(200)에 장착된 피시비(230)와, 틸팅 바디(300)에 장착된 피시비(340)와, 인터페이스 모듈(400)의 인터페이스 피시비(406) 중 적어도 하나에 연결할 수 있다.

이하, 스핀 바디(200)에 대해 설명하면 다음과 같다.

스핀 바디(200)는 베이스(100) 위에서 스핀되게 지지될 수 있고, 구름 베어링(107)과 스페이서(218)은 스핀 바디(200)의 마모가 최소화되게 스핀 바디(200)를 지지할 수 있다.

스페이서(218)는 스핀 바디(200)를 구름 베어링(107)과 이격시키는 것으로서, 스핀 바디(200)와 구름 베어링(107)의 사이에 위치되게 배치될 수 있다. 이를 위해, 스페이서(218)는 스핀 바디(200)에 부착될 수 있다. 스페이서(218)는 스핀 바디(200) 중 베어링(107)의 외면을 향하는 부분에 부착될 수 있다.

스페이서(218)는 스핀 바디(200) 대신에 구름 베어링(107)에 접촉되는 것으로서, 스핀 바디(200) 보다 내마모성이 높은 합성수지 재질로 형성될 수 있고, 필름이나 시트로 구성될 수 있다.

구름 베어링(107)의 외륜(112)은 스페이서(218)와 접촉될 수 있고, 스핀 바디(200)와 직접 접촉되지 않을 수 있다.

스페이서(218)의 표면 경도는 스핀 바디(200)의 표면 경도 보다 높을 수 있다. 스페이서(218)는 외륜(112)이 마모되지 않게 구성되는 것이 바람직하고, 스페이서(218)의 표면 경도는 외륜(112)의 표면 경도 보다 낮을 수 있다.

외륜(112)은 SUS나 스틸 등의 금속 재질일 수 있고, 이 경우, 스페이서(218)는 PE 재질이고, 베이스(100)는 ABS 재질일 수 있다.

베이스(100)는 베이스(100)를 구성하는 복수개의 부재 중, 구름 베어링(107)에 근접한 부재가 ABS재질일 수 있고, 특히, 스페이서(218)가 부착되는 부재 예를 들면, 후술하는 스핀 하우징(210)이 ABS 재질일 수 있다.

스페이서(218)는 납작한 형상일 수 있고, 상면과 하면 각각이 평평한 고리 형상일 수 있다.

스페이서(218)의 하면은 외륜(112)에 안착되는 외륜 접촉면일 수 있다. 스페이서(218)의 상면은 스핀 바디(200)에 양면 테이프나 접착재 등의 접착 부재(219)로 부착될 수 있는 스핀 바디 부착면일 수 있다. 스페이서(218)와 스핀 바디(200)의 부착은 스페이서(218)와 스핀 바디(200) 사이에 위치하는 접착부재(219)를 통해 부착되는 것으로 정의될 수 있다.

스페이서(218)의 두께(T1)는 외륜(112)의 두께(T2) 보다 얇을 수 있다.

한편, 스핀 바디(200)는 스페이서(218) 및 구름 베어링(107)을 보호할 수 있고, 먼지 등의 이물질이 스페이서(218)와 구름 베어링(107)으로 유입되는 것이 최소화될 수 있는 형상으로 형성될 수 있다.

스핀 바디(200)는 전체적으로 입체적 형상일 수 있고, 제1바디(216)과, 제2바디(217)을 포함할 수 있다.

제1바디(216)는 저면에 스페이서(218)가 부착될 수 있다.

제2바디(217)은 제1바디(216)에서 연장될 수 있다. 제2바디(217)은 베이스(100)와 제1바디(216) 사이의 틈(T) 및 스페이서(218)의 외둘레를 둘러쌀 수 있다.

제1바디(216)는 고리 형상일 수 있다. 제1바디(216)는 스페이서(218)와 동일 면적으로 이루어지거나, 스페이서(218) 보다 조금 큰 면적으로 이루어질 수 있다.

제2바디(217)는 제1바디(216)의 외둘레에서 연장될 수 있고, 하부로 갈수록 점차 확장되는 중공 원통 형상일 수 있다. 제2바디(217)는 내둘레면을 포함할 수 있고, 이러한 내둘레면은 수평 방향으로 스페이서(218)의 외둘레를 향할 수 있고, 수평 방향으로 스페이서(218)의 하면과 베어링 서포터(106)의 상면 사이를 향할 수 있다.

제1바디(216)와 제2바디(217)은 스페이서(218) 및 구름 베어링(107)이 스핀 바디(200)의 외부에서 보이지 않게 가리는 커버부재(또는 은닉부재)로 기능할 수 있다.

한편, 스핀 바디(200)는 제 2 바디(217)에서 연장되고 제2바디(217)의 외둘레를 둘러싸는 제3바디(211)를 더 포함할 수 있다.

제3바디(211)은 제2바디(217)의 하부에서 연장될 수 있고, 상부로 갈수록 점차 확장되는 중공 원통 형상일 수 있다.

스핀 바디(200)는 복수개 부재의 결합체로 구성될 수 있고, 스핀 바디(200)는 내부에 공간(S2)이 형성된 스핀 하우징(210)과, 공간(S2)을 덮는 스핀 커버(220)를 포함할 수 있다.

본 실시예의 인터페이스 일예는 스핀 바디(200)의 공간(S2)에 수용될 수 있다. 스핀 바디(200)의 공간(S2)에 수용되는 인터페이스는 타 인터페이스(42,54,56)에 비해 크기가 크고, 비교적 무거운 것일 수 있고, 스피커(44)가 스핀 바디(200)의 공간(S2)에 수용될 수 있다. 그러나, 본 발명은 스피커(44)가 스핀 바디(200)의 공간(S2)에 수용되는 것에 한정되지 않고, 마이크(56) 등의 타 인터페이스나 배터리(34)나 피시비(230) 등이 스핀 바디(200)의 공간(S2)에 수용되는 것도 가능함은 물론이다.

스핀 바디(200)의 공간(S2)에 수용되는 인터페이스는 스핀 커버(220)의 아래에 위치될 수 있고, 스핀 커버(220)에 의해 보호될 수 있다.

스핀 바디(200)의 내부에 형성된 공간(S2)은 인터페이스(예를 들면, 스피커(44))가 수용될 수 있는 공간이고 스핀 하우징(210)과 스핀 커버(220)는 공간(S2)에 수용되는 인터페이스를 보호하는 보호 커버로 기능할 수 있다.

스핀 하우징(210)의 일부는 외부로 노출될 수 있다. 스핀 하우징(210)의 일부는 틸팅 하우징(310)의 하단 하측을 통해 보일 수 있고, 스핀 하우징(210)은 로봇의 외관 일부를 구성할 수 있다.

스핀 하우징(210)는 상면이 개방되고 하부로 갈수록 크기가 감소되는 형상일 수 있다. 스핀 하우징(210)는 그 외면이 외측을 향해 볼록한 형상일 수 있다.

제1바디(216)과 제2바디(217)와 제3바디(211)는 스핀 하우징(210)을 구성할 수 있다.

스핀 하우징(210)는 아우터 중공 바디(211)와, 이너 중공 바디(213)를 포함할 수 있다.

아우터 중공 바디(211)는 내부에 스피커44)가 수용될 수 있는 공간(S2)이 형성될 수 있고, 하부로 갈수록 그 크기가 감소될 수 있다. 아우터 중공 바디(211)는 제2바디(217)에서 연장된 제3바디(211)와 동일한 구성일 수 있다.

이너 중공 바디(213)는 아우터 중공 바디(211)의 하단에서 아우터 중공 바디(211)의 내부에 형성된 공간(S2)을 향해 연장될 수 있다.

제1바디(216)과 제2바디(217)는 이너 중공 바디(213)를 구성할 수 있다.

이너 중공 바디(213)의 중앙에는 베이스(100)의 일부가 관통되는 베이스 관통공(212, 도 9 참조)이 형성될 수 있다.

베이스 관통공(212)는 이너 중공 바디(213)에 중공 형상으로 형성될 수 있고, 이너 중공 바디(214)는 스페이서(218)의 저면이 구름 베어링(107)의 외륜(112)과 접촉된 상태에서 복수개 구름 베어링(107)을 따라 회전될 수 있다.

스핀 바디(200)의 공간(S2)에 수용된 스피커(44)는 음향모듈과, 음향모듈에 연결된 적어도 하나의 울림통을 포함할 수 있다.

스핀 바디(200) 특히, 스핀 하우징(210)에는 스피커(44)에서 발생된 소리가 스핀 바디(200)를 빠져 나오기 위한 음향 홀(214)가 형성될 수 있다. 스핀 하우징(210)에는 복수개의 음향 홀(214)이 형성될 수 있고, 복수개의 음향 홀(214)은 스핀 하우징(210)의 원주 방향으로 서로 이격될 수 있다.

스핀 하우징(210)은 아우터 중공 바디(211)와 이너 중공 바디(213)를 잇는 복수개의 브릿지(215)를 포함할 수 있고, 음향 홀(214)은 원주방향으로 인접한 브리짓들 사이에 형성될 수 있다.

스핀 커버(220)는 전체적으로 판체 형상일 수 있고, 스핀 하우징(210)의 상단 위에 올려지는 것도 가능하다. 스핀 커버(220)는 스핀 하우징(210)의 내부로 삽입되어 스핀 하우징(210)의 내부에서 스핀 하우징(210)과 결합되는 것도 가능하다.

스핀 커버(220)에는 틸팅축(OT)를 회전 가능하게 지지하는 틸팅축 서포터(240,242, 도 7)가 배치될 수 있다. 틸팅축 서포터(240,242)는 스핀 커버(220)의 상면에 배치될 수 있다. 틸팅축 서포터(240,242)는 한 쌍이 수평 방향으로 이격되게 배치될 수 있고, 틸팅축(OT)는 베어링(241)을 통해 틸팅축 서포터(240)(242)에 회전 가능하게 지지될 수 있다.

로봇은 스핀 커버(220)의 상면에 배치된 피시비(230, 도 7 및 도 8 참조)를 더 포함할 수 있다. 피시비(230)는 스핀 커버(220) 보다 크기가 작고, 스핀 커버(220)의 상면 일부를 덮게 배치될 수 있다. 피시비(230)는 스핀 커버(220)의 상면에 수평하게 배치될 수 있다.

피시비(230)는 스핀 커버(220)에 장착된 적어도 하나의 전기부품을 제어할 수 있고, 예를 들면, 스핀 모터(260) 및 틸팅 모터(360)을 제어하는 모터 제어 피시비일 수 있다.

이하, 스핀 기구(250)에 대해 설명하면 다음과 같다.

스핀 기구(250)는 스핀 바디(200)에 연결되어 상기 스핀 바디(200)을 회전시킬 수 있다.

스핀 기구(250)는 스핀 모터(260)와, 스핀 구동기어(270)와; 스핀 종동기어(280)를 포함할 수 있다.

스핀 모터(260)는 스핀 커버(220)에 배치되고 하부에 구동축이 돌출될 수 있다.

스핀 모터(260)는 스핀 커버(220)의 상면 위에 배치될 수 있다. 스핀 모터(260)는 스크류 등의 체결부재로 스핀 커버(220)에 체결될 수 있다. 스핀 모터(260)의 구동축은 스핀 모터(260)의 하부에 수직하게 배치될 수 있다. 스핀 모터(260)의 구동축은 공간(S2)을 향해 돌출될 수 있다.

스핀 커버(220)에는 스핀 모터(260)의 구동축과 스핀 구동기어(270) 중 적어도 하나가 관통되는 관통공이 상하 방향으로 관통될 수 있다. 스핀 모터(320)의 구동축과, 스핀 구동기어(270)의 회전축 중 적어도 하나는 스핀커버(220)의 관통공에 위치될 수 있다.

스핀 구동기어(270)는 공간(S2)에서 스핀 모터(260)의 구동축에 치합될 수 있다. 스핀 구동기어(270)는 스핀 바디(200)의 내부에서 회전될 수 있고, 스핀 바디(200)에 의해 보호될 수 있다. 스핀 구동기어(270)는 스핀 모터(260)의 구동축에 매달릴 수 있다. 스핀 구동기어(270)는 스핀 커버(220)의 저면 아래에서 스핀 모터(250)에 의해 회전될 수 있다.

스핀 종동기어(280)는 베이스(100)에 고정될 수 있다. 스핀 종동기어(280)는 베이스(100)의 고정축(109)에 위치 고정되게 장착된 고정기어일 수 있다.

스핀 기구(250)는 스핀 구동기어(270)가 스핀 종동기어(280)에 치합되는 것이 가능하고, 이 경우 스핀 구동기어(270)는 스핀 종동기어(280)의 외둘레를 따라 공전되면서 자전될 수 있다.

스핀 기구(250)는 스핀 구동기어(270)가 스핀 종동기어(280)와 직접 치합되지 않고, 스핀 구동기어(270)와 스핀 종동기어(280)가 스핀 중간기어(290, 도 7 참조)를 통해 연결되는 것도 가능하다.

스핀 중간기어(290)는 스핀 커버(220)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 스핀 커버(200)에는 스핀 중간기어(290)를 회전 가능하게 지지하는 중간기어 지지축이 형성될 수 있다. 중간기어 지지축은 스핀 커버(220)의 저면에 하측 방향으로 돌출되게 제공될 수 있다. 스핀 중간기어(290)는 스핀 구동기어(290)과 같이, 스핀 바디(200)의 공간(S2)에 수용될 수 있다.

스핀 중간기어(290)는 스핀 구동기어(270)과 스핀 종동기어(280)의 사이에서 동력을 전달할 수 있다. 스핀 중간기어(290)는 스핀 종동기어(280)의 외둘레를 따라 공전될 수 있다.

이하, 틸팅 바디(300)에 대해 설명하면 다음과 같다.

틸팅 바디(300)는 틸팅 하우징(310)와, 틸팅 베이스(320)을 포함할 수 있다.

틸팅 하우징(310)은 로봇의 외관을 형성할 수 있고, 스핀 하우징(210) 보다 크게 형성될 수 있다. 틸팅 하우징(310)은 하면이 개방될 수 있다. 틸팅 하우징(310)의 내부에는 상부 공간(S3)이 형성될 수 있다. 상부 공간(S3)은 틸팅 베이스(320)가 수용되는 공간일 수 있다.

틸팅 하우징(310)은 복수개 부재의 결합체로 구성될 수 있고, 전,후 또는 상하 위치되는 복수개 하우징이 서로 결합되어 구성될 수 있다.

틸팅 하우징(310)은 후술하는 인터페이스 모듈(400)이 장착되는 제1틸팅 하우징(311)와, 제1틸팅 하우징(311)과 결합되는 제2틸팅 하우징(312)를 포함할 수 있고, 제1틸팅 하우징(311)와 제2틸팅 하우징(312)의 사이에 상부 공간(S3)이 형성될 수 있다.

제1틸팅 하우징(311)이 프론트 틸팅 하우징일 경우, 제2틸팅 하우징(312)은 제1틸팅 하우징(311)의 후단에 결합된 리어 틸팅 하우징일 수 있고, 제1틸팅 하우징(311)이 좌측 틸팅 하우징일 경우, 제2틸팅 하우징(312)은 제1틸팅 하우징(311)의 우측단에 결합된 우측 틸팅 하우징일 수 있다.

틸팅 하우징(310)에는 인터페이스 모듈(400)이 배치되는 개구부(313, 도 8 참조)가 형성될 수 있다. 인터페이스 모듈(400)는 개구부(313)로 삽입되어 개구부(313)에 위치될 수 있다.

틸팅 하우징(310)의 개구부(313)는 제1틸팅 하우징(311)에 형성될 수 있다. 이 경우, 제1틸팅 하우징(311)는 인간과 소통하기 위해 주로 인간을 향하는 프론트 하우징이 될 수 있다.

틸팅 베이스(320)는 틸팅 하우징(310)의 상부 공간(S3)에 수용된 상태에서, 틸팅 하우징(310)에 의해 보호될 수 있다. 틸팅 베이스(320)는 틸팅축(OT)와 연결될 수 있고, 틸팅축(OT)과 함께 회전될 수 있다. 틸팅 베이스(320)에는 틸팅축(OT)가 연결되는 틸팅축 연결부(321, 도 7 참조)가 형성될 수 있다. 틸팅축 연결부(321)는 틸팅 베이스(320)의 하부에 수평 방향으로 길게 형성될 수 있다.

틸팅축(OT)는 틸팅 베이스(320)에 수평 방향으로 길게 배치될 수 있다.

틸팅축(OT)은 틸팅 베이스(320)에 연결될 수 있고, 틸팅 베이스(320)는 틸팅 하우징(310)과 결합될 수 있으며, 틸팅축(OT)의 회전시, 틸팅 베이스(320)와 틸팅 하우징(310)은 틸팅축(OT)을 중심으로 함께 회전되면서 틸팅될 수 있다.

틸팅 하우징(310)은 틸팅 베이스(320)의 회전시 틸팅 베이스(320)와 함께 회전되면서 틸팅축(OT)를 중심으로 틸팅될 수 있다.

틸팅 하우징(310)의 내면에는 틸팅 베이스(320)가 결합되는 틸팅 베이스 결합부(314, 도 8 참조)가 형성될 수 있다. 그리고, 틸팅 베이스(320)에는 틸팅 베이스 결합부(314)에 삽입되어 끼워지는 결합부(324, 도 8 참조))가 형성될 수 있다.

틸팅 베이스 결합부(314)는 결합부(324)가 삽입되어 끼워질 수 있도록 결합부(324)의 두께 만큼의 간격으로 이격된 한 쌍의 리브를 포함할 수 있다.

결합부(324)는 틸팅 베이스(320)의 외둘레 일부에 형성되어 한 쌍의 리브 사이로 끼워질 수 있다.

틸팅 하우징(310)에는 틸팅 베이스(320)와 스크류 등의 체결부재로 체결되는 틸팅 베이스 마운터(315, 도 8 참조))가 형성될 수 있다. 그리고, 틸팅 베이스(320)에는 틸팅 베이스 마운터(315)와 스크류 등의 체결부재로 체결되는 체결부(325, 도 8 참조))가 형성될 수 있다.

틸팅 베이스 마운터(315)는 틸팅 하우징(310)에서 상부 공간(S3)을 향해 돌출되게 형성될 수 있다.

체결부(325)는 스크류 등의 체결부재가 체결되는 체결보스를 포함할 수 있다. 체결부(325)는 틸팅 베이스(320) 중 결합부(324)의 반대편에 위치되게 형성될 수 있다.

틸팅 베이스(320)는 틸팅 하우징(310) 내부에 형성된 상부 공간(S3)을 가로 지르게 배치될 수 있다.

틸팅 베이스 결합부(314)와 틸팅 베이스 마운터(315)는 틸팅 하우징(310)의 내측 하부에 형성될 수 있고, 이 경우 틸팅 베이스(320)는 틸팅 하우징(310)의 내측 하부를 가로지르게 배치될 수 있고, 틸팅 하우징(310)의 하부 강도를 보강할 수 있다.

로봇은 베이스(100)와, 스핀 바디(200)와, 틸팅 바디(300)와 인터페이스 모듈(400) 중 어느 하나에 배터리(34)가 장착될 수 있다.

배터리(34)는 로봇의 구성들 중 높이가 상대적으로 낮고 회전축(OS)에 위치될 수 있는 구성에 장착되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 배터리(34)는 틸팅 베이스(320)에 배치될 수 있다. 틸팅 베이스(320)에는 배터리(34)가 삽입되어 수용될 수 있는 포켓이 형성될 수 있다. 틸팅 베이스(320)에는 포켓에 수용된 배터리(34)가 임의 탈거되지 않게 막는 배터리 커버(35, 도 8 참조)가 결합될 수 있다.

틸팅 바디(300)는 틸팅 하우징(310)을 지지하는 틸팅 서포터(330)을 더 포함할 수 있다. 틸팅 서포터(330)는 틸팅 하우징(310)의 강도를 보강하는 것으로서, 틸팅 하우징(310) 중 강도가 약한 부분들을 서로 연결하여 틸팅 하우징(310)의 강도를 보강할 수 있다.

틸팅 하우징(310)은 개구부(313)의 주변의 강도가 상대적으로 약할 수 있고, 틸팅 서포터(330)는 개구부(313)의 주변을 연결할 수 있다.

개구부(313)가 제1틸팅 하우징(311)에 형성될 경우, 틸팅 서포터(330)는 제1틸팅 하우징(311) 중 개구부(313)의 상부 주변과 개구부(313)의 하부 주변을 연결하는 것이 바람직하다 .그리고, 틸팅 서포터(330)는 제2틸팅 하우징(312)의 상부에 연결되는 것도 바람직하다.

틸팅 서포터(330)는 프레임 형상일 수 있고, 틸팅 하우징(310)의 상부 공간(S3)에 배치되어 틸팅 하우징(310)을 지지하는 뼈대와 같이 기능할 수 있다.

틸팅 서포터(330)는 틸팅 베이스(320)의 위에 배치될 수 있고, 이 경우, 틸팅 베이스(320)는 틸팅 하우징(310)의 하부 강도를 보강하는 하부 보강부재일 수 있고, 틸팅 서포터(330)는 틸팅 하우징(310)의 상부 강도를 보강하는 상부 보강부재일 수 있다.

틸팅 하우징(310)의 하부는 스핀 하우징(210)의 외둘레면을 감쌀 수 있다.

이하, 틸팅 기구(350)에 대해 설명하면 다음과 같다.

틸팅 기구(350)는 틸팅 모터(360)와, 틸팅축(OT)과 교차하는 방향으로 길게 배치되고 틸팅 모터(360)에 연결된 틸팅 구동기어(370)과; 틸팅축(OT) 또는 틸팅 바디(300)에 연결되고 틸팅 구동기어(370)와 치합된 틸팅 종동기어(380)를 포함할 수 있다.

틸팅 모터(360)는 공간(S2)에 수용되면서 스핀 커버(220)의 아래에 위치될 수 있고, 틸팅 종동기어(380)는 스핀 커버(220)의 위에 위치될 수 있으며, 틸팅 모터(360)와 틸팅 종동기어(380)는 스핀 커버(220)를 사이에 두고 위치된 상태에서 틸팅 구동기어(370)를 통해 연결될 수 있다.

스핀 커버(220)에는 틸팅 모터(360)의 구동축과 틸팅 구동기어(370) 중 적어도 하나가 관통되는 관통공이 상하 방향으로 관통될 수 있다. 틸팅 모터(360)의 구동축과, 틸팅 구동기어(370)의 회전축 중 적어도 하나는 스핀커버(220)의 관통공에 위치될 수 있다.

스핀 커버(220)에는 틸팅 모터(360)가 체결되는 틸팅 모터 체결부가 형성될 수 있다. 틸팅 모터(360)는 스핀 커버(220)의 아래에 위치되게 틸팅 모터 체결부에 체결될 수 있다. 틸팅 모터(360)는 스크류 등의 체결부재로 스핀 커버에 체결될 수 있다. 틸팅 모터 체결부은 스핀 커버(220)에 형성된 체결보스 또는 체결공일 수 있다.

틸팅 모터(360)의 구동축은 틸팅축(OT)과 교차하는 방향으로 배치될 수 있다. 틸팅축(OT)는 수평방향으로 길게 배치될 수 있고, 틸팅 모터(360)는 구동축이 수직방향으로 길게 스핀 커버(220)에 장착될 수 있다.

틸팅 구동기어(370)는 틸팅 모터(360)에 의해 회전될 수 있다. 틸팅 구동기어(370)는 수직하게 배치된 워엄기어일 수 있다. 틸팅 구동기어(370)인 워엄기어는 틸팅 모터(360)에 연결된 상태에서 틸팅 커버(210)의 위에 수직 방향으로 길게 배치될 수 있다.

틸팅 종동기어(380)는 틸팅축(OT)을 중심으로 회전되는 스퍼 기어일 수 있다. 틸팅 종동기어(380)는 틸팅축(OT)과 틸팅 바디(300) 중 적어도 하나에 연결되어 틸팅 바디(300)를 회전시키는 것이 가능하다.

틸팅 종동기어(380)은 틸팅 바디(300) 특히, 틸팅 베이스(320)에 연결되어 틸팅축(OT)를 중심으로 틸팅 베이스(320)를 회전시키는 것이 가능하다.

틸팅 종동기어(380)는 틸팅 베이스(320)에 스크류 등의 체결부재로 체결될 수 있는 틸팅 베이스 체결부를 포함할 수 있다.

로봇은 스핀 커버(220)에 장착되고 틸팅 구동기어(360)를 지지하는 기어 서포터(390)를 더 포함할 수 있다.

스핀 커버(220)에는 기어 서포터(390)가 체결되는 기어 서포터 체결부가 형성될 수 있다. 기어 서포터(390)는 스크류 등의 체결부재로 스핀 커버(220)에 체결될 수 있고, 기어 서포터 체결부는 스핀 커버(220)에 형성된 체결보스 또는 체결공일 수 있다.

한편, 디스플레이(42), 카메라(54), 마이크(56)는 틸팅 바디(300)에 장착되어 스핀 바디(200)의 회전시 틸팅 바디(300)와 함께 회전되고, 틸팅 바디(300)의 틸팅시 틸팅 바디(300)와 함께 틸팅되는 것이 가능하다.

인터페이스 모듈(400)은 공간(S2)에 수용된 인터페이스 이외의 타 인터페이스를 포함할 수 있고, 인터페이스 모듈(400)을 구성하는 적어도 하나의 인터페이스는 디스플레이(42)과, 카메라(54)와, 마이크(56) 등일 수 있다.

인터페이스 모듈(400)은 도 8을 참조하면, 틸팅 바디(300)에 장착되고 개구부(401)(402)가 형성된 인터페이스 케이스(403)와, 인터페이스 케이스(403) 전면에 배치되어 개구부(401)(402)를 덮는 프론트 커버(404)와, 인터페이스 케이스(403)에 결합된 백 커버(405)를 포함할 수 있다.

인터페이스 케이스(403)는 배면이 개방될 수 있고, 전면에 개구부(401)(402)가 형성될 수 있다.

프론트 커버(404)는 인터페이스 케이스(404)의 전면을 덮을 수 있다.

백 커버(405)는 인터페이스 케이스(403)의 내부에 배치될 수 있고, 인테페이스 케이스(403)에 스크류 등의 체결부재로 체결될 수 있다.

인터페이스 모듈(400)는 백 커버(405)에 배치된 인터페이스 피시비(406)를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 인터페이스를 구성하는 디스플레이(42)는 인터페이스 피시비(406)와 프론트 커버(404) 사이에 배치되어 인터페이스 모듈(400)을 구성할 수 있다. 디스플레이(42)는 그 전부 또는 일부가 개구부(401)(402) 중 어느 하나(401)에 수용될 수 있고, 프론트 커버(404)을 통해 화상을 출력할 수 있다.

한편, 본 발명의 인터페이스를 구성하는 카메라(54)는 백 커버(406)와 프론트 커버(404)의 사이에 배치될 수 있다. 카메라(54)는 그 전부 또는 일부가 개구부(401)(402) 중 다른 하나(402)을 수용될 수 있고, 프론트 커버(404)을 통해 화상을 촬영할 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 스핀 바디 및 스페이서가 도시된 분해 사시도이고, 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 스핀 바디 및 베어링이 도시된 저면도이다.

스페이서(218)는 폐루프 단면 형상일 수 있다. 스페이서(218)의 중앙에는 베이스(100)의 일부가 관통되는 베이스 관통공(218a)이 형성될 수 있다.

스페이서(218)의 내경(D1)은 복수개 베어링을 잇는 가상원(O)의 직경(D2) 보다 작을 수 있다.

스페이서(218)의 외경(D3)은 가상원(O)의 직경(D2) 보다 클 수 있다.

스페이서(218)는 이너 중공 바디(213)의 내측에 형성된 공간에 수용된 상태에서, 구름 베어링(107)의 외면과 접촉될 수 있다. 스페이서(218)의 외둘레는 수평 방향으로 이너 중공 바디(213)의 내둘레면을 향할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (10)

1. 베이스와;
   상기 베이스에 지지된 내륜과, 상기 내륜을 따라 회전하는 외륜을 갖는 적어도 하나의 구름 베어링과;
   상기 외륜에 접촉되는 스페이서와;
   상기 스페이서가 부착된 스핀 바디와;
   상기 스핀 바디에 연결되어 상기 스핀 바디를 회전시키는 스핀 기구를 포함하고,
   상기 스페이서는 상기 스핀 바디와 구름 베어링의 사이에서 상기 스핀 바디를 구름 베어링과 이격시키고,
   상기 스페이서의 표면 경도는 상기 스핀 바디의 표면 경도 보다 높은 로봇.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 스페이서의 표면 경도는 상기 외륜의 표면 경도 보다 낮은 로봇.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 스페이서는 폐루프 단면 형상인 로봇.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 외륜은 금속 재질이고,
   상기 스페이서는 PE 재질이고,
   상기 베이스는 ABS 재질인 로봇.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 스페이서의 하면은 상기 외륜에 안착되는 외륜 접촉면이고,
   상기 스페이서의 상면은 상기 스핀 바디에 접착 부재로 부착되는 스핀 바디 부착면인 로봇.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 스페이서의 두께는 상기 외륜의 두께 보다 얇은 로봇.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 스페이서의 내경은 복수개 베어링을 잇는 가상원의 직경 보다 작고,
   상기 스페이서의 외경은 상기 가상원의 직경 보다 큰 로봇.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 스핀 바디는
   저면에 상기 스페이서가 부착되는 제1바디와,
   상기 제1바디에서 연장되어 상기 베이스와 상기 제1바디 사이의 틈 및 상기 스페이서의 외둘레를 둘러싸는 제2바디를 포함하는 로봇.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 스핀 바디는
   상기 제 2 바디에서 연장되고 상기 제2바디의 외둘레를 둘러싸는 제3바디를 더 포함하는 로봇.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 스핀 바디의 내부에 배치된 스피커를 더 포함하는 로봇.

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