KR100857540B1

KR100857540B1 - 이동 로봇

Info

Publication number: KR100857540B1
Application number: KR1020070097188A
Authority: KR
Inventors: 임충혁; 김동환; 신용호; 유경수; 김택진; 이재현
Original assignee: (주)컨벡스
Priority date: 2007-09-27
Filing date: 2007-09-27
Publication date: 2008-09-08
Anticipated expiration: 2027-09-27
Also published as: US20100243357A1; US8186469B2; WO2009041746A1

Abstract

본 발명은 점프 기능을 가지는 이동 로봇에 관한 것이다. 이동 로봇은 로봇 바디, 한 쌍의 바퀴, 구동 모터, 판 스프링, 그리고 판 스프링 조절 유닛을 포함한다. 한 쌍의 바퀴는 상기 로봇 바디에 회전 가능하게 장착된다. 구동 모터는 상기 로봇 바디가 이동하도록 상기 한 쌍의 바퀴를 구동한다. 판 스프링은 상기 로봇 바디에 고정되는 고정단과 상기 로봇 바디에서 이격된 상태로 상기 고정단과 마주하도록 배치되는 자유단을 포함한다. 판 스프링 조절 유닛은 상기 판 스프링의 자유단이 상기 로봇 바디 쪽으로 당겨지도록 상기 판 스프링을 휘게 하는 힘을 상기 판 스프링에 가한 후 상기 판 스프링이 원래 상태로 복귀하도록 상기 판 스프링에 가해진 힘을 제거한다.

이동 로봇, 점프, 판 스프링, 기어, 클러치

Description

이동 로봇{MOBILE ROBOT}

본 발명은 이동 로봇에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 점프 기능을 가지는 이동 로봇에 관한 것이다.

로봇에 관한 기술이 발달하면서 스스로 이동할 수 있는 이동 로봇이 등장하였고, 이러한 이동 로봇은 다양한 분야에서 사용되고 있다. 예를 들어, 청소 로봇, 감시 로봇 등 다양한 임무를 수행하는 로봇이 등장하였다.

특히 감시, 정찰 등의 임무를 수행하는 로봇은 사람이 직접 감시, 정찰 임무를 수행하기 어려운 여건에 투입되어 효과적으로 임무를 수행할 수 있는 장점이 있다.

그런데 정찰 등의 임무를 수행하기 위해서는 장애물 등이 있는 다양한 지형을 이동하여야 하는데, 종래의 이동 로봇은 이러한 험한 환경에서 효과적으로 이동하지 못하는 문제가 있었다. 또한 종래의 이동 로봇은 높은 위치로 점프할 수 있는 기능을 갖지 못하여 사용에 제한이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 스스로 이동하면서 필요한 경우 점프를 할 수 있는 이동 로봇을 제공하는 것이다.

삭제

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 이동 로봇은 로봇 바디, 한 쌍의 바퀴, 구동 모터, 판 스프링, 그리고 판 스프링 조절 유닛을 포함한다. 한 쌍의 바퀴는 상기 로봇 바디에 회전 가능하게 장착된다. 구동 모터는 상기 로봇 바디가 이동하도록 상기 한 쌍의 바퀴를 구동한다. 판 스프링은 상기 로봇 바디에 고정되는 고정단과 상기 로봇 바디에서 이격된 상태로 상기 고정단과 마주하도록 배치되는 자유단을 포함한다. 판 스프링 조절 유닛은 상기 판 스프링의 자유단이 상기 로봇 바디 쪽으로 당겨지도록 상기 판 스프링을 휘게 하는 힘을 상기 판 스프링에 가한 후 상기 판 스프링이 원래 상태로 복귀하도록 상기 판 스프링에 가해진 힘을 제거한다. 상기 판 스프링 조절 유닛은 상기 로봇 바디에 장착되는 제1 모터, 상기 제1 모터에 의해 회전되도록 상기 제1 모터에 연결되는 제1 기어, 상기 로봇 바디에 회전 가능하게 장착되는 회전축, 상기 제1 기어로부터 이격되어 배치되며 상기 회전축과 일체로 회전하도록 상기 회전축에 고정되는 제2 기어, 상하 방향으로 연장되는 슬롯을 구비하는 지지구, 상기 지지구의 슬롯에 그 회전축이 삽입되고 상기 로봇 바디의 회전 위치에 따라 상기 회전축이 상기 슬롯을 이동하여 상기 제1 기어와 상기 제2 기어를 선택적으로 연결하는 제3 기어, 한 단은 상기 회전축에 고정되고 다른 한 단은 상기 판 스프링의 자유단의 근처에 고정되는 와이어, 그리고 상기 회전축이 상기 판 스프링을 휘게 하는 방향으로 회전하는 것은 허용하고 상기 회전축이 상기 판 스프링이 펴지는 방향으로 회전하는 것은 선택적으로 허용하도록 상기 회전축에 연결되는 클러치 메커니즘을 포함할 수 있다.

상기 클러치 메커니즘은 상기 회전축과 일체로 회전하도록 상기 회전축에 고정되는 래칫(ratchet), 상기 회전축이 상기 판 스프링이 펴지는 방향으로 회전하는 것을 선택적으로 허용하도록 상기 래칫에 체결되는 스톱퍼(stopper), 그리고 상기 스톱퍼가 상기 회전축이 상기 판 스프링이 펴지는 방향으로 회전하는 것을 허용하도록 상기 스톱퍼를 구동하는 서보모터를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇은 로봇 바디, 한 쌍의 바퀴, 구동 모터, 판 스프링, 스프링 조절 유닛, 그리고 회전 위치 조절 유닛을 포함한다. 한 쌍의 바퀴는 상기 로봇 바디에 회전 가능하게 장착된다. 구동 모터는 상기 로봇 바디가 이동하도록 상기 한 쌍의 바퀴를 구동한다. 판 스프링은 상기 로봇 바디에 고정되는 고정단과 상기 로봇 바디에서 이격된 상태로 상기 고정단과 마주하도록 배치되는 자유단을 포함한다. 판 스프링 조절 유닛은 상기 판 스프링의 자유단이 상기 로봇 바디 쪽으로 당겨지도록 상기 판 스프링을 휘게 하는 힘을 상기 판 스프링에 가한 후 상기 판 스프링이 원래 상태로 복귀하도록 상기 판 스프링에 가해진 힘을 제거한다. 회전 위치 조절 유닛은 상기 한 쌍의 바퀴가 정지된 상태에서 상기 로봇 바디의 회전 위치를 조절한다.

상기 회전 위치 조절 유닛은 상기 로봇 바디에 장착되는 서보모터, 그리고 그 한 단은 상기 서보모터에 고정되며 다른 한 단은 상기 서보모터의 작동에 의해 회전되어 상기 로봇 바디의 외측으로 돌출될 수 있도록 형성되는 암(arm)을 포함할 수 있다.

상기 판 스프링에는 슬롯이 형성될 수 있고, 상기 회전 위치 조절 유닛의 암은 상기 슬롯에 삽입될 수 있다.

본 발명에 의하면, 이동 로봇의 로봇 바디에 판 스프링이 장착되고 이 판 스프링을 휘게 한 후 펴지게 하는 판 스프링 조절 유닛이 구비됨으로써 휘어진 판 스프링의 복원력에 의해 이동 로봇이 점프할 수 있다.

또한 판 스프링 조절 유닛이 판 스프링을 휘게 하는 힘을 제공함과 동시에 로봇 바디가 뒤집어 진 상태에서 휘어진 판 스프링의 복원력에 의해 판 스프링이 무부하 상태로 원래 위치로 복귀하도록 함으로써 판 스프링이 바닥을 미는 힘에 의해 이동 로봇이 점프할 수 있다.

나아가 판 스프링 조절 유닛이 휘어진 판 스프링이 원래 위치로 복귀하는 것은 선택적으로 허용하는 클러치 메커니즘이 구비됨으로써 점프 기능이 보다 효과적으로 구현될 수 있다.

한편, 판 스프링이 휘어진 상태에서 뒤집어 진 로봇 바디의 회전 위치를 조절할 수 있는 회전 위치 조절 유닛이 구비됨으로써, 이동 로봇의 점프 방향이 조절될 수 있다.

이하에서 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 저면 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 정면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 평면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇은 로봇 바 디(robot body)(110)를 포함한다. 로봇 바디(110)는 이동 로봇의 각종 구조물이 장착되는 프레임(frame) 역할을 하며 복수의 플레이트와 지지 구조물 등으로 이루어질 수 있다.

한 쌍의 바퀴(120)가 로봇 바디(110)에 회전 가능하게 장착된다. 예를 들어, 도면에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 바퀴(120)는 로봇 바디(110)의 양측에 서로 마주하도록 장착된다. 이동 로봇은 이 한 쌍의 바퀴(120)의 회전에 의해 이동할 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 바퀴(120)는 외부 물체와의 충돌 시 발생하는 충격을 감소할 수 있도록 스펀지 등 충격을 감쇄할 수 있는 부재로 형성된 부분을 포함할 수 있다.

구동 모터(130)는 한 쌍의 바퀴(120)를 구동한다. 한 쌍의 바퀴(120)가 구동 모터(130)에 의해 구동됨으로써 로봇 바디(110)가 이동할 수 있다.

구동 모터(130)는 로봇 바디(110)에 장착될 수 있다. 이때, 구동 모터(130)는 한 쌍의 바퀴(120)를 각각 구동하는 쌍으로 구비될 수 있다. 도면에는 구체적으로 도시되지 아니하였으나, 구동 모터(130)는 기어 등의 동력 전달 장치에 의해 한 쌍의 바퀴(120)에 연결될 수 있으며, 구동 모터(130)의 동력은 동력 전달 장치에 의해 한 쌍의 바퀴(120)로 전달될 수 있다.

판 스프링(140)이 로봇 바디(110)에 고정된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 판 스프링(140)은 로봇 바디(110)에 고정되는 고정단(141)과 이와 마주하는 자유단(143)을 포함한다. 자유단(143)은 로봇 바디(110)에서 이격된 상태로 고정단(141)과 마주하도록 배치된다. 즉, 판 스프링(140)은 사각형의 형상을 가지며 그 일단이 로봇 바디(110)에 고정된다.

판 스프링 조절 유닛(150)은 판 스프링(140)에 힘을 가해 판 스프링(140)을 휘게 하는 힘을 가한 후 휘어진 상태의 판 스프링(140)에서 힘을 제거해 판 스프링(140)이 원래 상태(즉, 펴진 상태)로 복귀하게 한다. 즉, 판 스프링 조절 유닛(150)은 판 스프링(140)의 자유단(143)이 로봇 바디(110) 쪽으로 당겨지도록 판 스프링(140)을 휘게 하는 힘을 판 스프링(140)에 가한 후 판 스프링(140)이 원래 상태로 복귀하도록 판 스프링(140)에 가해진 힘을 제거한다.

이하에서, 판 스프링 조절 유닛(150)의 구조 및 작동에 대해 첨부된 도면을 참조로 보다 상세하게 설명한다.

판 스프링 조절 유닛(150)은 로봇 바디(110)에 장착되는 제1 모터(이하에서, 모터라고 함)(151)를 포함한다. 예를 들어, 모터(151)는 지지대(152)에 의해 로봇 바디(110)를 형성하는 구조물에 장착될 수 있다.

제1 기어(이하에서, 모터 기어라 함)(153)가 모터(151)에 의해 회전되도록 모터(151)의 회전축에 연결된다.

회전축(155)이 로봇 바디(110)에 회전 가능하게 장착된다. 예를 들어, 회전축(155)은 로봇 바디(110)를 형성하는 구조물에 장착되는 지지대에 회전 가능하게 장착될 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 회전축(155)은 모터(151)의 회전축과 나란하게 배치된다.

제2 기어(이하에서, 회전축 기어라 함)(157)가 회전축(155)과 일체로 회전하도록 회전축(155)에 설치된다. 회전축 기어(157)는 모터 기어(153)로부터 이격된 상태로 모터 기어(153)의 근처에 배치된다.

상하 방향으로 연장되는 슬롯(159)을 구비하는 지지구(161)가 구비된다. 지지구(161)는 로봇 바디(110)에 장착된다.

제3 기어(이하에서, 중간 기어라 함)(163)가 지지구(161)의 슬롯(159)에 장착된다. 즉, 중간 기어(163)의 회전축(164)이 지지구(161)의 슬롯(159)에 삽입된다. 이때, 중간 기어(163)의 회전축(164)은 슬롯(159)의 길이 방향으로 이동할 수 있도록 슬롯(159)에 삽입된다. 이에 따라 중간 기어(163)는 로봇 바디(110)의 회전 위치에 따라 그 회전축(164)이 지지구(161)의 슬롯(159)을 이동하게 된다. 즉, 로봇 바디(110)의 회전 위치에 따라 중간 기어(163)의 회전 위치도 변하게 되고, 중간 기어(163)의 회전 위치에 따른 중력에 의해 중간 기어(163)는 슬롯(159)을 따라 이동하게 된다.

이때, 중간 기어(163)는 그 위치에 따라 모터 기어(153)와 회전축 기어(155)를 선택적으로 연결할 수 있도록 형성된다. 즉, 로봇 바디(110)가 도 5의 상태에 있는 경우 중간 기어(163)는 모터 기어(153) 및 회전축 기어(155)와 동시에 연결되며, 로봇 바디(110)가 도 5의 상태에서 상하가 뒤집어 진 상태에 있는 경우 중간 기어(163)는 모터 기어(153) 및 회전축 기어(155)로부터 분리된다.

회전축(155)과 판 스프링(140)을 연결하는 와이어(wire)(165)가 구비된다. 와이어(165)의 한 단은 회전축(155)에 고정되고 다른 한 단은 판 스프링(140)의 자유단(143) 근처에 고정된다. 예를 들어, 회전축(155)에 풀리(pulley)(167)가 구비되고 와이어(165)가 이 풀리(167)에 고정될 수 있다. 이에 따라 회전축(155)이 회 전하면 와이어(165)가 풀리(167)에 감기게 되고 이에 의해 판 스프링(140)의 자유단(143)이 로봇 바디(110)에 가까워지도록 판 스프링(140)이 휘게 된다.

클러치 메커니즘(clutch mechanism)(170)이 회전축(155)에 연결된다. 클러치 메커니즘(170)은 회전축(155)이 판 스프링(140)을 휘게 하는 방향으로 회전하는 것은 허용하고 회전축(155)이 판 스프링(140)이 펴지는 방향으로 회전하는 것은 선택적으로 허용한다. 즉, 클러치 메커니즘(170)은 회전축(155)이 도 5의 시계 방향(도 6에서 반시계 방향)으로 회전하는 것은 항상 허용하고 회전축(155)이 도 5에서 반시계 방향(도 6에서 시계 방향)으로 회전하는 것은 선택적으로 허용한다.

클러치 메커니즘(170)은 래칫(ratchet)(171), 스톱퍼(stopper)(173), 그리고 서보모터(servomotor)(175)를 포함한다.

래칫(171)은 회전축(155)과 일체로 회전하도록 회전축(155)에 고정된다. 도면에 도시된 바와 같이, 래칫(171)은 회전축 기어(157)와 대향되는 위치에 장착될 수 있다.

스톱퍼(173)는 래칫(171)에 체결되며 회전축(155)이 판 스프링(140)이 펴지는 방향으로 회전하는 것을 선택적으로 허용한다. 스톱퍼(173)는 로봇 바디(110)에 고정된 연결 축(174)에 회전 가능하게 연결되고, 래칫(171)의 기어에 체결될 수 있는 돌기(177)가 스톱퍼(173)의 한 단에 구비된다. 이때, 돌기(177)는 판 스프링(140)이 휘는 방향(도 6에서 반시계 방향)으로 래칫(171)이 회전하는 것은 항시 허용하도록 형성되고, 돌기(177)가 래칫(171)에 체결된 상태에서는 판 스프링(140)이 펴지는 방향(도 6에서 시계 방향)으로 래칫(171)이 회전하는 것은 차단된다.

서보모터(175)는 스톱퍼(173)를 회전시켜 회전축(140)이 판 스프링(140)이 펴지는 방향으로 회전될 수 있도록 한다.

스톱퍼(173)의 한 단은 연결 부재(179)에 의해 서보모터(175)에 연결되고, 서보모터(175)가 작동에 의해 연결 부재(179)가 스톱퍼(173)의 한 단을 잡아당김으로써 스톱퍼(173)가 회전(도 6에서 반시계 방향)하게 된다. 서보모터(175)에 의해 스톱퍼(173)가 회전함으로써 스톱퍼(173)의 돌기(177)가 래칫(171)으로부터 분리되며 이에 따라 래칫(171)은 판 스프링(140)이 펴지는 방향으로 회전할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇은 로봇 바디(110)에 연결된 한 쌍의 바퀴(120)가 정지된 상태에서 로봇 바디(110)의 회전 위치를 조절하기 위한 회전 위치 조절 유닛(180)을 더 포함할 수 있다.

회전 위치 조절 유닛(180)은 서보모터(servomotor)(181)와 암(arm)(183)을 포함할 수 있다.

서보모터(181)는 로봇 바디(110)에 장착되며, 암(183)은 서보모터(181)에 의해 회전될 수 있도록 서보모터(181)에 연결된다.

회전 위치 조절 유닛(180)의 암(183)의 설치 및 작동을 위해 판 스프링(140)에는 슬롯(145)이 형성될 수 있다. 암(183)이 슬롯(145)에 삽입된 상태로 회전된다.

회전 위치 조절 유닛(180)의 암(183)의 한 단은 서보모터(181)에 고정되고 다른 한 단은 서보모터(181)의 작동에 의해 로봇 바디(110)의 외측으로 돌출될 수 있도록 형성된다. 즉, 서보모터(181)의 작동에 의해 암(183)의 회전되어 암(183)은 바닥을 밀게 된다. 암(183)이 바닥을 미는 힘에 의해 로봇 바디(110)가 회전된다. 이에 따라 서보모터(181)에 의해 암(183)의 회전각을 조절함으로써 로봇 바디(110)의 회전 위치가 조절될 수 있다. 즉, 도 8에서 암(183)이 반시계 방향으로 회전될수록 로봇 바디(110)가 반시계 방향으로 더 회전하게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇은 정찰 임무 수행 및 장애물 감지 등을 위한 각종 센서를 구비할 수 있다. 예를 들어, 이동 로봇은 초음파 센서, PSD 센서, 초음파 센서, 적외선 센서 등을 구비할 수 있으며, 이러한 센서들은 필요에 따라 적절한 위치에 장착될 수 있다.

그리고 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇은 위에서 언급한 각종 모터를 구동하기 위한 컨트롤러를 포함한다. 컨트롤러는 마이크로프로세서, 메모리, 및 관련 하드웨어와 소프트웨어를 포함하고, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자가 용이하게 이해할 수 있는 것처럼 위에서 언급한 센서들과 통신하고 위에서 언급한 각종 모터를 제어하도록 형성된다. 예를 들어, 마이크로 프로세서는 각종 센서의 신호를 기초로 주행, 장애물 회피, 점프 등의 기능을 수행하도록 프로그램된 설정된 프로그램에 의해 구동되도록 형성될 수 있으며, 메모리에는 이를 위해 필요한 각종 데이터가 저장될 수 있다.

이하에서 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 주행 및 점프 기능에 대해 설명한다.

먼저 구동 모터(130)의 작동에 의해 한 쌍의 바퀴(120)가 회전됨으로써 이동 로봇이 주행할 수 있다. 이때, 한 쌍의 바퀴(120)가 별도의 구동 모터(130)에 의해 독립적으로 구동됨으로써 이동 로봇의 주행 방향이 조절될 수 있다.

한편 장애물 극복이나 높은 위치로 점프가 필요한 경우 판 스프링 조절 유닛(150)의 작용에 의해 이동 로봇이 점프를 하게 된다.

점프가 필요한 것으로 판단된 경우, 도 5 및 도 6을 참조하면, 우선 모터(151)가 작동함으로써 모터 기어(151)가 회전하고 모터 기어(151)의 회전력은 중간 기어(163)를 거쳐 회전축 기어(157)로 전달된다. 이에 따라 회전축(155)이 회전하고 와이어(165)가 회전축(155)의 풀리(167)에 감기게 된다. 와이어(165)가 감기면 판 스프링(140)의 자유단(143)이 로봇 바디(110) 쪽으로 당겨지게 되고 이에 따라 판 스프링(140)이 로봇 바디(110) 쪽으로 휘어지게 된다.

판 스프링(140)이 로봇 바디(110) 쪽으로 휘어지면 이동 로봇의 무게 중심이 판 스프링(140)이 있는 후방으로 옮겨지게 되고, 이 상태에서 구동 모터(130)를 순간적으로 작동시키면 이동 로봇의 로봇 바디(110)가 회전(도 7에서 시계 방향)하게 된다. 이에 따라 로봇 바디(110)는 도 8의 상태로 회전하게 되며, 이때 판 스프링(140)의 자유단(143)이 바닥을 향하게 된다. 이 상태에서 회전 위치 조절 유닛(180)의 서보모터(181)를 구동하여 암(183)의 회전시킴으로써 로봇 바디(110)가 조금 더 회전될 수 있다.

이와 같이 로봇 바디(110)의 상하가 반전되는 과정에서 중간 기어(163)가 자중에 의해 이동(도 8에서 아래 방향으로)하고 이에 따라 모터 기어(153)와 회전축 기어(157)가 서로 분리된다. 이에 따라 회전축(155)이 무부하 회전을 할 수 있게 된다.

이 상태에서 클러치 메커니즘(170)의 서보모터(175)가 작동하여 스톱퍼(173)가 도 9에서 반 시계 방향으로 회전되면 래칫(171)이 스톱퍼(173)의 구속에서 벗어나게 된다. 이에 따라 휘어진 판 스프링(140)은 그 복원력에 의해 원래 상태(펴진 상태)로 순간적으로 복귀하게 된다. 이때 판 스프링(140)의 자유단(143)이 바닥을 밀게 되고 그 힘에 의해 이동 로봇이 도약한다.

이때, 회전 위치 조절 유닛(180)의 암(183)의 회전 각도가 조절됨으로써 로봇 바디(110)의 회전 위치가 조절될 수 있고 이에 따라 판 스프링(140)이 펴지면서 작용하는 힘의 방향이 변경될 수 있다. 이를 이용하여 이동 로봇의 점프 방향이 조절될 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 저면 사시도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 정면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 평면도이다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 판 스프링 조절 유닛의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

도 7 내지 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 이동 로봇의 점프 과정을 순차적으로 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110: 로봇 바디 120: 바퀴

130: 구동 모터 140: 판 스프링

150: 판 스프링 조절 유닛 151: 모터

153: 모터 기어 155: 회전축

157: 회전축 기어 163: 중간 기어

170: 클러치 메커니즘 171: 래칫

173: 스톱퍼 175: 서보모터

180: 회전 위치 조절 유닛 181: 서보모터

183: 암

Claims

삭제
로봇 바디,

상기 로봇 바디에 회전 가능하게 장착되는 한 쌍의 바퀴,

상기 로봇 바디가 이동하도록 상기 한 쌍의 바퀴를 구동하는 구동 모터,

상기 로봇 바디에 고정되는 고정단과 상기 로봇 바디에서 이격된 상태로 상기 고정단과 마주하도록 배치되는 자유단을 포함하는 판 스프링, 그리고

상기 판 스프링의 자유단이 상기 로봇 바디 쪽으로 당겨지도록 상기 판 스프링을 휘게 하는 힘을 상기 판 스프링에 가한 후 상기 판 스프링이 원래 상태로 복귀하도록 상기 판 스프링에 가해진 힘을 제거하는 판 스프링 조절 유닛을 포함하고,

상기 판 스프링 조절 유닛은

상기 로봇 바디에 장착되는 제1 모터,

상기 제1 모터에 의해 회전되도록 상기 제1 모터에 연결되는 제1 기어,

상기 로봇 바디에 회전 가능하게 장착되는 회전축,

상기 제1 기어로부터 이격되어 배치되며 상기 회전축과 일체로 회전하도록 상기 회전축에 고정되는 제2 기어,

상하 방향으로 연장되는 슬롯을 구비하는 지지구,

상기 지지구의 슬롯에 그 회전축이 삽입되고 상기 로봇 바디의 회전 위치에 따라 상기 회전축이 상기 슬롯을 이동하여 상기 제1 기어와 상기 제2 기어를 선택적으로 연결하는 제3 기어,

한 단은 상기 회전축에 고정되고 다른 한 단은 상기 판 스프링의 자유단의 근처에 고정되는 와이어, 그리고

상기 회전축이 상기 판 스프링을 휘게 하는 방향으로 회전하는 것은 허용하고 상기 회전축이 상기 판 스프링이 펴지는 방향으로 회전하는 것은 선택적으로 허용하도록 상기 회전축에 연결되는 클러치 메커니즘을 포함하는 이동 로봇.
제2항에서,

상기 클러치 메커니즘은

상기 회전축과 일체로 회전하도록 상기 회전축에 고정되는 래칫(ratchet),

상기 회전축이 상기 판 스프링이 펴지는 방향으로 회전하는 것을 선택적으로 허용하도록 상기 래칫에 체결되는 스톱퍼(stopper), 그리고

상기 스톱퍼가 상기 회전축이 상기 판 스프링이 펴지는 방향으로 회전하는 것을 허용하도록 상기 스톱퍼를 구동하는 서보모터를 포함하는 이동 로봇.
로봇 바디,

상기 로봇 바디에 회전 가능하게 장착되는 한 쌍의 바퀴,

상기 로봇 바디가 이동하도록 상기 한 쌍의 바퀴를 구동하는 구동 모터,

상기 로봇 바디에 고정되는 고정단과 상기 로봇 바디에서 이격된 상태로 상기 고정단과 마주하도록 배치되는 자유단을 포함하는 판 스프링,

상기 판 스프링의 자유단이 상기 로봇 바디 쪽으로 당겨지도록 상기 판 스프링을 휘게 하는 힘을 상기 판 스프링에 가한 후 상기 판 스프링이 원래 상태로 복귀하도록 상기 판 스프링에 가해진 힘을 제거하는 판 스프링 조절 유닛, 그리고

상기 한 쌍의 바퀴가 정지된 상태에서 상기 로봇 바디의 회전 위치를 조절하기 위한 회전 위치 조절 유닛

을 포함하는 이동 로봇.
제4항에서,

상기 회전 위치 조절 유닛은

상기 로봇 바디에 장착되는 서보모터, 그리고

그 한 단은 상기 서보모터에 고정되며 다른 한 단은 상기 서보모터의 작동에 의해 회전되어 상기 로봇 바디의 외측으로 돌출될 수 있도록 형성되는 암(arm)을 포함하는 이동 로봇.
제5항에서,

상기 판 스프링에는 슬롯이 형성되고, 상기 회전 위치 조절 유닛의 암은 상기 슬롯에 삽입되는 이동 로봇.