KR20220131444A

KR20220131444A - 택배용 자율 주행 장치

Info

Publication number: KR20220131444A
Application number: KR1020210035572A
Authority: KR
Inventors: 박명규; 윤종철; 민병로
Original assignee: 주식회사 힐스엔지니어링
Priority date: 2021-03-18
Filing date: 2021-03-18
Publication date: 2022-09-28
Also published as: KR102515744B1

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 택배용 자율 주행 장치는, 이동 가능한 로봇몸체와, 상기 로봇몸체 내에 구비되어 상면에 물품을 로딩하며, 상기 상면이 수평으로 유지되는 로딩부 및 이동 경로의 기울기를 감지하는 기울기 센서를 포함하며, 상기 기울기 센서의 감지 정보에 기초하여 상기 로딩부의 상면의 수평을 조절하며, 상기 로봇몸체의 구동을 제어하는 로봇 컨트롤러를 포함할 수 있다.

Description

택배용 자율 주행 장치{AUTONOMOUS DRIVING APPARATUS FOR PARCLE DELIVERY}

본 발명은 택배용 자율 주행 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 물품에 대한 배송이 자율적으로 이루어짐으로써 택배 노동자의 배송 부담을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 물품 이송 시 수평 상태를 유지시킬 수 있어 물품의 파손 등을 방지할 수 있음은 물론 배송 정보도 획득할 수 있어 배송의 정확성 및 안정성을 구현할 수 있는 택배용 자율 주행 장치에 관한 것이다.

택배는 사람과 업체가 포장된 상품과 물품을 요구하는 장소까지 직접 배송해 주는 서비스업이다. 대개 나라 안으로 한정되지만, 국제 물류 회사는 국제 택배를 취급하는 경우도 있다.

특히, 근래 들어 코로나 19 방역을 위한 사회적 거리 두기로 인하여 택배량이 이전보다 크게 증가하였고, 따라서 택배 노동자에게 큰 부담이 가해져 최근에는 과로사로 숨지는 경우도 발생되고 있다. 할당된 택배의 물품을 정해진 날에 모두 배송해 주어야 하기 때문에 밤 늦게까지 일을 해야 하였으며, 이에 따라 여러 부작용이 발생되는 것이다.

그래서, 이를 방지하기 위해, 다른 방편으로 택배 물품을 배송하는 방법들이 연구되고 있으며, 상용화되고 있다. 아직 상용화되지는 않았지만, 드론을 이용한 택배 배송 방식이 개발되고 있고, 아울러, 로봇 등을 이용하여 물품을 배송하는 방식 등도 고안되고 있다.

그런데, 종래의 방식에 있어서는, 예를 들면 드론을 이용한 물품 배송의 경우에는, 드론이 들 수 있는 물품의 무게에 한계가 있었으며, 아울러 건물 내의 정해진 장소에 물품을 옮기는 데 드론 방식이 적용되기는 쉽지 않다라는 것을 생각해볼 수 있다.

이에, 택배 종사자의 노동력을 줄일 수 있으면서도 물품을 자율적으로 정해진 장소에 배송할 수 있으며, 아울러 배송 정보를 취득할 수도 있는 새로운 구성의 택배용 자율 주행 장치 또는 그의 배송 방법이 요구되는 실정이다.

관련 선행기술로는, 대한민국특허 공개번호 10-2018-0063500(발명의 명칭: 드론의 택배 배송 물건 받는 장치와 방법) 등이 있다.

본 발명의 실시예는 물품에 대한 배송이 자율적으로 이루어짐으로써 택배 노동자의 배송 부담을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 물품 이송 시 수평 상태를 유지시킬 수 있어 물품의 파손 등을 방지할 수 있음은 물론 배송 정보도 획득할 수 있어 배송의 정확성 및 안정성을 구현할 수 있는 택배용 자율 주행 장치를 제공한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 상기 로딩부는, 상면에 상기 물품이 로딩되는 로딩 부분과, 상기 기울기 센서의 감지 정보에 기초하여 상기 로봇 컨트롤러에 의해 회전됨으로써, 상기 로딩 부분을 반대 방향으로 회전시켜 상기 로딩 부분의 상면의 수평을 유지시키는 구동 부분을 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 상기 구동 부분은 원기둥 형상으로서 외면에 톱니 기어가 구비되며, 상기 로딩 부분의 외면에는 상기 톱니 기어와 맞물림되는 톱니 기어가 구비됨으로써 상기 구동 부분의 일 방향으로의 회전이 상기 로딩 부분의 타 방향으로의 회전을 하도록 할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 상기 로딩 부분은 상기 로봇몸체에 샤프트로 결합되어 상기 샤프트를 축으로 회전 가능하다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 상기 로딩 부분의 상면에는 상기 물품이 로딩되는 컨베이어부재가 구비될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 상기 로봇몸체의 일측벽은 바닥벽에 대해 고정된 고정벽과 상기 고정벽의 상단에 대해 외측으로 열리는 개방벽을 포함하며, 상기 개방벽이 열리고 상기 로딩 부분이 상기 개방벽 방향으로 하방으로 기울어짐으로써 상기 물품이 상기 로봇몸체 밖으로 배송될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 장치는, 상기 물품이 배송될 때 상기 물품에 대한 정보를 획득하는 정보 획득부를 더 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 상기 정보 획득부는, 상기 개방벽의 단부에 결합되어 상기 개방벽을 따라 내려온 상기 물품이 관통되는 관통 부분 및 상기 관통 부분의 단부에 구비되어 상기 관통 부분을 통과하는 상기 물품에 대한 정보를 스캐닝하는 스캐너를 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 상기 로봇몸체의 바닥벽의 외면에는 상기 로봇 컨트롤러의 제어에 의해서 구동되는 복수 개의 구동 휠이 장착될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 상기 로봇몸체의 바닥벽의 외면에는 상기 로봇몸체가 계단을 포함하는 경사 구간을 이동하도록 하는 복수 개의 다리를 가진 다리부가 구비될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 물품에 대한 배송이 자율적으로 이루어짐으로써 택배 노동자의 배송 부담을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 물품 이송 시 수평 상태를 유지시킬 수 있어 물품의 파손 등을 방지할 수 있음은 물론 배송 정보도 획득할 수 있어 배송의 정확성 및 안정성을 구현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 택배용 자율 주행 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 자율 주행 장치가 계단을 오르는 경우 로딩부의 수평 유지 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 자율 주행 장치의 물품 배송 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 정보 획득부를 개략적으로 도시한 도면이다.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 택배용 자율 주행 장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 자율 주행 장치가 계단을 오르는 경우 로딩부의 수평 유지 구조를 도시한 도면이고, 도 3은 도 1에 도시된 자율 주행 장치의 물품 배송 과정을 도시한 도면이며, 도 4는 도 1에 도시된 정보 획득부를 개략적으로 도시한 도면이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 택배용 자율 주행 장치(100)는, 로봇몸체(110)와, 로봇몸체(110) 내에 구비되며 수평을 유지하면서 물품(1)을 로딩하는 로딩부(120)와, 기울기 센서(160)를 구비하며 이 센서(120)의 감지 정보에 기초하여 로딩부(120)의 수평을 조절하고 로봇몸체(110)의 구동을 제어하는 로봇 컨트롤러(150)를 포함할 수 있다.

이러한 구성에 의해서, 사람이 직접 물품(1)을 옮기지 않음으로써 택배 노동자의 부담을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 로딩부(120)가 수평을 유지하면서 물품(1)을 배송하는 것이기 때문에 가령 계단 또는 경사로 등을 이동할 때에도 물품(1)의 안정적인 배송이 이루어질 수 있다.

각각의 구성에 대해 상술하면, 먼저 본 실시예의 로봇몸체(110)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 장치(100)의 기본 외관을 형성할 뿐만 아니라 구성의 장착 틀을 제공하는 것으로서, 바닥벽(111)과, 그로부터 기립되는 측벽들을 포함할 수 있다.

바닥벽(111)의 외면의 네 꼭지점 영역에는 복수 개의 구동 휠(115)이 장착되거나 복수 개의 다리를 구비하는 다리부(미도시)가 구비될 수 있다.

복수 개의 구동 휠(115) 또는 복수 개의 다리는 이동 경로의 조건에 따라서 선택적으로 사용될 수 있다. 평지와 같은 경로를 이동할 때에는, 후술할 로봇 컨트롤러(150)의 제어에 의해서 복수 개의 구동 휠(115)이 작동될 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이 계단(10)과 같은 경사로를 이동할 때에는, 로봇 컨트롤러(150)의 제어에 의해서 다리부에 의한 보행을 통해 본 실시예의 장치(100)는 이동할 수 있다.

다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 복수 개의 다리의 단부에 구동 휠이 장착되는 구조를 가질 수도 있다. 아울러, 다른 종류의 이동 방식이 적용될 수 있음은 물론이다.

또한, 바닥벽(111)에 기립되는 하나의 일측벽은, 도 1에 도시된 것처럼, 바닥벽(111)에 고정되는 고정벽(112)과, 고정벽(112)의 상단에 대해 외측으로 열리는 개방벽(113)을 포함할 수 있다.

후술하겠지만, 개방벽(113)이 외측으로 열리면서 개방벽(113)이 경사 구간을 형성함으로써 로딩부(120)로부터 물품(1)이 미끄러지듯이 외부로 배출될 수 있으며 이로써 물품(1)을 설정된 장소로 옮길 수 있다.

한편, 본 실시예의 로딩부(120)는, 도 1 및 도 2에 도시된 것처럼, 본 실시예의 장치(100)가 어느 경로를 이동하든지 그 상면이 수평으로 유지됨으로써 상면에 로딩된 물품(1)이 일측으로 쏠리거나 뒤집어지는 등의 문제가 발생되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 물품(1)의 안정적인 배송이 가능한 것이다.

이러한 로딩부(120)는, 도 1을 참조하면, 상면에 배송 물품(1)들이 로딩되는 로딩 부분(121)과, 로봇 컨트롤러(150)의 제어에 의해서 로딩 부분(121)의 수평을 유지시키는 구동 부분(125)을 포함할 수 있다.

본 실시예의 로딩 부분(121)은, 전체적으로 반원기둥 형상으로 마련되며, 중앙 영역에 샤프트(122)가 관통되고 이 샤프트(122)의 양단이 로봇몸체(110)에 고정되어, 로딩 부분(121) 전체가 로봇몸체(110) 내에서 샤프트(122)를 중심으로 회전이 가능한 구조를 가질 수 있다.

로딩 부분(121)의 상면에는 배송 물품(1)이 직접적으로 로딩되는 컨베이어부재(130)가 구비될 수 있다. 컨베이어부재(130)는 양측에 마련된 회전 부분(131)들과 그에 결합되는 컨베이어 부분(135)을 구비하며, 회전 부분(131)들의 회전에 의해서, 도 3에 도시된 것처럼, 물품(1)을 외부로 옮길 수 있다.

도 3을 통해 부연하면, 본 실시예의 장치(100)가 설정된 장소로 이동한 경우, 물품(1)을 설정된 위치에 놓아야 하는데, 이때 로딩 부분(121)이 약간 경사지게 조절되고 이에 대응되게 개방벽(113)이 열리면, 컨베이어부재(130)의 작동에 의해서 물품(1)은 개방벽(113)으로 옮겨지고 미끄러지듯이 내려와서 설정된 위치에 놓여질 수 있다.

컨베이어 부분(135)은 러버(rubber) 재질로 마련될 수 있으며, 따라서 그 위에 물품(1)이 로딩되는 경우 물품(1)과 컨베이어 부분(135) 간에 마찰력이 있어서 물품(1)이 흔들리는 현상 등을 방지할 수 있다.

한편, 본 실시예의 구동 부분(125)은, 도 1 및 도 2에 도시된 것처럼, 전술한 로딩 부분(121)과 상호 연동하는 것으로서, 원기둥 형상으로 마련되며 그 외면에는 예를 들면 톱니 기어(126)가 구비될 수 있다.

로딩 부분(121)의 외면에는 구동 부분(125)의 톱니 기어(126)와 상호 맞물림되는 톱니 기어(123)가 형성되며, 따라서 구동 부분(125)의 회전에 따라 로딩 부분(121)의 회전 역시 이루어질 수 있는 것이다.

부연하면, 기울기 센서(160)에 의해서 실시간으로 이동하는 경로의 기울기를 감지할 수 있으며, 기울기 센서(160)의 감지 정보에 기초하여 로봇 컨트롤러(150)는 구동 부분(125)을 회전시킬 수 있다.

예를 들면, 도 1에 도시된 것처럼, 구동 부분(125)이 반시계 방향으로 회전하면 회전한 정도에 비례하여 로딩 부분(121)이 시계 방향으로 회전할 수 있으며, 이에 따라서 로딩 부분(121)의 상면을 수평으로 유지시킬 수 있는 것이다.

반대로, 구동 부분(125)이 시계 방향으로 회전하면 로딩 부분(121)이 반시계 방향으로 회전하여서 로딩 부분(121)의 상면을 수평으로 유지시킬 수 있으며, 따라서 배송 물품(1)의 안정적인 배송이 가능해지는 것이다.

한편, 본 실시예의 기울기 센서(160)는, 추 등을 이용한 센서일 수 있으며, 전술한 것처럼, 실시간으로 이동 경로의 기울기를 감지하여 감지 정보를 로봇 컨트롤러(150)로 보내며, 이를 통해 로봇 컨트롤러(150)는 구동 부분(125)의 회전 방향 및 회전 정도 등을 조절할 수 있다.

한편, 도 4를 참조하면, 본 실시예의 자율 주행 장치(100)는, 배송 후 배송 정보를 획득함으로써 배송의 정확성 및 안정성을 도모할 수 있으며, 이를 데이터화함으로써 택배 서비스의 품질을 향상시킬 수 있다.

도 4에 도시된 것처럼, 본 실시예의 정보 획득부(140)는, 예를 들면, 로봇몸체(110)의 개방벽(113)의 상단부에 구비되며, 배송 물품(1)의 통과하는 관통 부분(141) 및 그의 단부에 구비되는 스캐너(145)를 구비할 수 있다. 이러한 무선 통신 기술을 이용하여 사물인터넷(IoT, Internet of Things)을 구현할 수 있다.

개방벽(113)을 따라서 내려온 물품(1)은 관통 부분(141)을 통과하게 되는데, 이때 스캐너가 배송 물품(1)에 있는 바코드 등을 인식함으로써 배송이 언제 어디로 이루어졌는지 등을 인식할 수 있고, 이에 대한 정보를 사업자 또는 주문자에게 보냄으로써 안정적인 배송의 확인이 이루어질 수 있다.

예를 들면, 경사로나 계단 등을 본 실시예의 자율 주행 장치(100)가 오른 후, 복도식 아파트 등의 직선 경로를 지나가면서, 설정된 주소의 문 옆에 물품(1)을 놓을 수 있는데, 이때 스캐너(145)가 이에 대한 정보를 획득한 후 저장 및 전송할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 물품(1)에 대한 배송이 자율적으로 이루어짐으로써 택배 노동자의 배송 부담을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 물품(1) 이송 시 수평 상태를 유지시킬 수 있어 물품(1)의 파손 등을 방지할 수 있음은 물론 배송 정보도 획득할 수 있어 배송의 정확성 및 안정성을 구현할 수 있다.

지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1: 물품
10: 계단
100: 택배용 자율 주행 장치
110: 로봇몸체
111: 바닥벽
112: 고정벽
113: 개방벽
115: 구동 휠
120: 로딩부
121: 로딩 부분
122: 샤프트
123: 로딩 부분의 톱니 기어
125: 구동 부분
126: 구동 부분의 톱니 기어
130: 컨베이어부재
131: 회전 부분
135: 컨베이어 부분
140: 정보 획득부
141: 관통 부분
145: 스캐너
150: 로봇 컨트롤러
160: 기울기 센서

Claims

이동 가능한 로봇몸체;
상기 로봇몸체 내에 구비되어 상면에 물품을 로딩하며, 상기 상면이 수평으로 유지되는 로딩부; 및
이동 경로의 기울기를 감지하는 기울기 센서를 포함하며, 상기 기울기 센서의 감지 정보에 기초하여 상기 로딩부의 상면의 수평을 조절하며, 상기 로봇몸체의 구동을 제어하는 로봇 컨트롤러;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 택배용 자율 주행 장치.
제1항에 있어서,
상기 로딩부는,
상면에 상기 물품이 로딩되는 로딩 부분; 및
상기 기울기 센서의 감지 정보에 기초하여 상기 로봇 컨트롤러에 의해 회전됨으로써, 상기 로딩 부분을 반대 방향으로 회전시켜 상기 로딩 부분의 상면의 수평을 유지시키는 구동 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 택배용 자율 주행 장치.
제2항에 있어서,
상기 구동 부분은 원기둥 형상으로서 외면에 톱니 기어가 구비되며,
상기 로딩 부분의 외면에는 상기 톱니 기어와 맞물림되는 톱니 기어가 구비됨으로써 상기 구동 부분의 일 방향으로의 회전이 상기 로딩 부분의 타 방향으로의 회전을 하도록 하는 것을 특징으로 하는 택배용 자율 주행 장치.
제2항에 있어서,
상기 로딩 부분은 상기 로봇몸체에 샤프트로 결합되어 상기 샤프트를 축으로 회전 가능한 것을 특징으로 하는 택배용 자율 주행 장치.
제2항에 있어서,
상기 로딩 부분의 상면에는 상기 물품이 로딩되는 컨베이어부재가 구비되는 것을 특징으로 하는 택배용 자율 주행 장치.
제2항에 있어서,
상기 로봇몸체의 일측벽은 바닥벽에 대해 고정된 고정벽과 상기 고정벽의 상단에 대해 외측으로 열리는 개방벽을 포함하며,
상기 개방벽이 열리고 상기 로딩 부분이 상기 개방벽 방향으로 하방으로 기울어짐으로써 상기 물품이 상기 로봇몸체 밖으로 배송되는 것을 특징으로 하는 택배용 자율 주행 장치.
제6항에 있어서,
상기 물품이 배송될 때 상기 물품에 대한 정보를 획득하는 정보 획득부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 택배용 자율 주행 장치.
제7항에 있어서,
상기 정보 획득부는,
상기 개방벽의 단부에 결합되어 상기 개방벽을 따라 내려온 상기 물품이 관통되는 관통 부분; 및
상기 관통 부분의 단부에 구비되어 상기 관통 부분을 통과하는 상기 물품에 대한 정보를 스캐닝하는 스캐너를 포함하는 것을 특징으로 하는 택배용 자율 주행 장치.
제1항에 있어서,
상기 로봇몸체의 바닥벽의 외면에는 상기 로봇 컨트롤러의 제어에 의해서 구동되는 복수 개의 구동 휠이 장착되는 것을 특징으로 하는 택배용 자율 주행 장치.
제1항에 있어서,
상기 로봇몸체의 바닥벽의 외면에는 상기 로봇몸체가 계단을 포함하는 경사 구간을 이동하도록 하는 복수 개의 다리를 가진 다리부가 구비되는 것을 특징으로 하는 택배용 자율 주행 장치.