KR20250090417A - Robot and controlling method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 로봇에 관한 것으로, 내부에 모터 및 배터리가 수용된 로봇 본체, 상기 로봇 본체에 구비되는 한 쌍의 레그부, 상기 한 쌍의 레그부 각각에 회전 가능하게 결합되는 한 쌍의 휠 및 상기 로봇 본체에 착탈 가능하게 결합되어 상기 로봇 본체와 함께 이동되는 기능 모듈을 포함하고, 상기 로봇 본체가 상기 기능 모듈과 결합된 상태로 로봇 스테이션에 진입하는 방향은 상기 로봇 본체만 상기 로봇 스테이션로 진입하는 경우의 방향과 다르게 하고, 충전 시 로봇 본체는 항상 로봇 스테이션의 바깥쪽을 바라보도록 하여, 사용자가 로봇의 상태를 확인할 수 있고, 사용자가 손쉽게 로봇에게 명령을 내릴 수 있게 하는 효과가 있다.The present invention relates to a robot, comprising: a robot body having a motor and a battery accommodated therein; a pair of leg parts provided on the robot body; a pair of wheels rotatably coupled to each of the pair of leg parts; and a function module detachably coupled to the robot body and moved together with the robot body, wherein the direction in which the robot body enters a robot station while being coupled to the function module is different from the direction in which only the robot body enters the robot station, and when charging, the robot body always faces the outside of the robot station, so that a user can check the status of the robot and the user can easily issue commands to the robot.
Description
본 발명은 로봇 및 로봇의 제어방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 사용자의 명령 입력에 따라 다양한 서비스를 제공할 수 있는 본 발명은 로봇 및 로봇의 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a robot and a method for controlling the robot. More specifically, the present invention relates to a robot and a method for controlling the robot, which can provide various services according to a user's command input.
최근에는 로봇 기술의 발전에 따라 산업 분야뿐만 아니라 가정에도 로봇의 사용이 증가되고 있다. Recently, with the advancement of robot technology, the use of robots is increasing not only in the industrial field but also in the home.
가정용 로봇은 청소 등의 가사를 돕거나 가전 기기를 제어하는 등 사람의 집안 내의 일을 대신 수행하는 로봇, 또는 인공 지능(AI)을 이용하여 사용자의 비서 역할을 수행하거나 사용자에게 교육을 제공하는 로봇, 또는 반려 동물을 대신하는 로봇 등이 있다.Domestic robots include robots that perform household tasks on behalf of humans, such as helping with housework like cleaning or controlling home appliances, robots that use artificial intelligence (AI) to act as secretaries or provide education to users, or robots that replace pets.
그러나 종래의 가정용 로봇은 상기의 기능 중 어느 하나만을 수행하고, 사용자의 필요 또는 상황에 따라 다양한 기능을 수행하지 못하는 한계가 있다.However, conventional home robots have limitations in that they can only perform one of the above functions and cannot perform various functions depending on the user's needs or situations.
한편, 로봇은 특정 위치에 고정된 상태로 기능을 수행하는 로봇은 물론, 이동 가능한 이동형 로봇도 존재한다. 특히, 가정에서 사용하는 로봇의 경우에는 사용자를 대신하거나 사용자를 따라 집안을 이동하는 이동형 로봇이 주로 사용된다.Meanwhile, there are robots that perform functions while fixed in a specific location, as well as mobile robots that can move. In particular, in the case of robots used at home, mobile robots that move around the house instead of the user or follow the user are mainly used.
이동형 로봇 중에서도, 2개의 바퀴를 갖는 이륜형 로봇은 적은 지면 면적을 차지하여 보관이 손쉬운 장점이 있고, 로봇의 방향 전환 시 회전 반경이 작아 상대적으로 공간이 협소한 가정에서 사용되기 용이한 장점이 있다. Among mobile robots, two-wheeled robots have the advantage of taking up a small area of land, making them easy to store, and have a small turning radius when changing direction, making them easy to use in homes with relatively narrow spaces.
이러한 이륜형 로봇의 경우에는 두 개의 바퀴만으로 균형을 잡아야하므로, 장애물 등을 넘는 과정에서 균형을 유지시켜야 할 필요가 있다.In the case of these two-wheeled robots, since they have to balance with only two wheels, they need to maintain balance when overcoming obstacles, etc.
한국공개특허 KR 10-2023-0133654호(2023.09.19)에는 한 쌍의 레그 사이에 기능 모듈이 착탈 가능하게 결합될 수 있는 로봇이 개시되어 있다.Korean Patent Publication No. KR 10-2023-0133654 (2023.09.19) discloses a robot in which a function module can be detachably connected between a pair of legs.
상기의 로봇은, 기능 모듈을 통하여 청소 등의 기능을 추가로 수행할 수 있다. The above robot can perform additional functions, such as cleaning, through a function module.
이러한 로봇은 충전대와 도킹하여 로봇 본체와 기능 모듈에 전원을 공급할 수 있다. 또한, 청소 모듈의 경우에는 먼지통의 먼지를 자동으로 집진할 수 있는 기능을 추가시킬 필요가 있다.These robots can dock with a charging station to supply power to the robot body and function modules. In addition, in the case of the cleaning module, it is necessary to add a function that can automatically collect dust in the dust bin.
그러나, 로봇 본체와 기능 모듈을 충전하는 충전대를 각각 사용하고, 청소 모듈의 먼지를 집진하는 스테이션을 사용할 경우, 공간 효율이 저하되는 한계가 있다.However, if a charging station is used to charge the robot body and the function module, and a station is used to collect dust from the cleaning module, there is a limitation in that space efficiency is reduced.
이때, 상기와 같은 가정용 로봇의 경우에는 충전 중에도 사용자에게 명령을 전달받을 수 있고, 사용자의 행동을 인식하여 반응할 필요가 있으므로, 로봇의 정면이 충전대의 바깥쪽으로 놓여있어야 할 필요가 있다.At this time, in the case of the above-mentioned household robot, it is necessary to receive commands from the user even while charging and to recognize and react to the user's actions, so the front of the robot needs to be placed outside the charging stand.
그리고, 상기의 기능 모듈은 청소 면적을 확장하기 위하여 노즐의 좌우 방향 폭이 한 쌍의 휠의 간격보다 넓게 형성될 수 있다. 이 경우, 기능 모듈과 로봇 본체가 분리된 후에는 로봇 본체가 장애물이 될 수 있으며, 로봇 본체의 전진이 제한될 수 있다.In addition, the above-mentioned function module may be formed so that the width of the nozzle in the left and right directions is wider than the gap between a pair of wheels in order to expand the cleaning area. In this case, after the function module and the robot body are separated, the robot body may become an obstacle, and the forward movement of the robot body may be restricted.
따라서, 하나의 충전대로 로봇 본체와 기능 모듈을 모두 충전할 경우, 상기의 로봇은 로봇의 정면이 충전대의 바깥쪽을 바라보도록 놓여있어야 하는 동시에, 기능 모듈의 노즐은 로봇의 전방에 놓여 충전될 수 없는 어려움이 있다.Therefore, when charging both the robot body and the function module with one charging station, the robot must be placed so that the front of the robot faces the outside of the charging station, and at the same time, there is a difficulty in that the nozzle of the function module cannot be placed in front of the robot and thus cannot be charged.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 가지는 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로 청소 기능을 수행할 수 있는 기능 모듈을 탈착할 수 있는 로봇을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention was created to improve the problems of the prior art as described above, and its purpose is to provide a robot capable of detaching a functional module capable of performing a cleaning function.
또한, 하나의 로봇 스테이션를 통하여 기능 모듈과 로봇 본체 모두를 충전할 수 있는 로봇을 제공함에 그 목적이 있다.In addition, the purpose is to provide a robot that can charge both the function module and the robot body through a single robot station.
또한, 로봇 스테이션를 통하여 기능 모듈 내의 먼지통을 집진할 수 있는 로봇을 제공함에 그 목적이 있다.In addition, the purpose is to provide a robot capable of collecting dust from a dust bin within a functional module through a robot station.
또한, 필요에 따라 로봇 본체만 별도로 분리되어 주행할 수 있는 로봇을 제공함에 그 목적이 있다.In addition, the purpose is to provide a robot that can be driven by separating only the robot body as needed.
또한, 충전 중에 로봇의 정면이 노출될 수 있는 로봇을 제공함에 그 목적이 있다.In addition, the purpose is to provide a robot whose front can be exposed while charging.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 로봇은, 로봇 본체와 기능 모듈이 결합된 상태로 전진하여 로봇 스테이션에 도킹한 후, 상기 로봇 본체만 후진하여 상기 로봇 스테이션에서 나온 후 반바퀴 회전한다. 이후에 상기 로봇 본체가 전진하여 주행을 시작하거나, 후진하여 다시 상기 로봇 스테이션에 진입하여 충전할 수 있다.In order to achieve the above-mentioned purpose, the robot according to the present invention moves forward with the robot body and the function module combined, docks at the robot station, and then moves backwards only to exit the robot station and make a half turn. Thereafter, the robot body moves forward to start driving, or moves backwards to re-enter the robot station to be charged.
구체적으로, 본 발명에 의한 로봇은, 내부에 모터 및 배터리가 수용된 로봇 본체; 상기 로봇 본체에 구비되는 한 쌍의 레그부; 상기 한 쌍의 레그부 각각에 회전 가능하게 결합되는 한 쌍의 휠; 및 상기 로봇 본체에 착탈 가능하게 결합되어 상기 로봇 본체와 함께 이동되는 기능 모듈;을 포함하고, 상기 로봇 본체가 상기 기능 모듈과 결합된 상태로 로봇 스테이션에 진입하는 방향은, 상기 로봇 본체만 상기 로봇 스테이션로 진입하는 경우의 방향과 다르다.Specifically, a robot according to the present invention includes: a robot body having a motor and a battery accommodated therein; a pair of leg parts provided on the robot body; a pair of wheels rotatably coupled to each of the pair of leg parts; and a function module detachably coupled to the robot body and moved together with the robot body; wherein the direction in which the robot body enters the robot station while coupled with the function module is different from the direction in which only the robot body enters the robot station.
이때, 상기 로봇 본체는, 상기 기능 모듈과 결합된 상태에서 전진하여 상기 로봇 스테이션에 진입할 수 있다.At this time, the robot body can move forward and enter the robot station while being combined with the functional module.
그리고, 상기 로봇 본체는, 상기 기능 모듈과 분리된 상태에서 후진하여 상기 로봇 스테이션에 진입할 수 있다.And, the robot body can move backwards and enter the robot station while being separated from the functional module.
또한, 상기 기능 모듈은, 상기 로봇 본체를 기준으로 주행 중의 위치와 충전 중의 위치가 다를 수 있다.Additionally, the function module may have different positions during driving and during charging with respect to the robot body.
즉, 상기 기능 모듈은, 흡입구가 형성된 흡입 노즐; 및 상기 흡입 노즐을 통하여 흡입된 먼지를 저장하는 먼지통;을 포함하고, 상기 흡입 노즐은, 주행 중에는 상기 로봇 본체보다 전방에 배치되고, 충전 중에는 상기 로봇 본체보다 후방에 배치될 수 있다.That is, the functional module includes a suction nozzle having a suction port formed therein; and a dust bin for storing dust sucked through the suction nozzle; and the suction nozzle may be positioned in front of the robot body during driving and in back of the robot body during charging.
한편, 상기 로봇 스테이션는, 바닥판 및 광선을 발생시키는 램프를 포함하고, 상기 로봇 본체는, 상기 로봇 본체의 후방에 상기 램프가 배치된 상태에서 충전할 수 있다.Meanwhile, the robot station includes a floor plate and a lamp that generates light, and the robot body can be charged with the lamp positioned at the rear of the robot body.
또한, 충전 중, 상기 흡입 노즐과 상기 램프 사이의 거리가 상기 먼지통과 상기 램프 사이의 거리보다 가까울 수 있다.Additionally, during charging, the distance between the suction nozzle and the lamp may be closer than the distance between the dustbin and the lamp.
한편, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 로봇 본체와 상기 로봇 본체에 착탈 가능하게 결합되어 상기 로봇 본체와 함께 이동되는 기능 모듈을 포함하는 로봇의 제어방법은, 상기 기능 모듈이 분리된 상태로 상기 로봇 본체가 상기 로봇 스테이션에서 나오는 주행 시작 단계; 상기 로봇 본체가 상기 로봇 스테이션에 진입하는 로봇 진입 단계;를 포함하고, 상기 로봇 진입 단계에서는, 상기 로봇 본체가 후진하여 상기 로봇 스테이션에 진입한다.Meanwhile, in order to achieve the above-mentioned purpose, a control method for a robot including a robot body and a function module detachably coupled to the robot body and moved together with the robot body includes a driving start step in which the robot body comes out of the robot station in a separated state of the function module; a robot entry step in which the robot body enters the robot station; and in the robot entry step, the robot body moves backward and enters the robot station.
이때. 상기 주행 시작 단계에서는, 상기 로봇 본체가 후진하여 상기 로봇 스테이션에서 나올 수 있다.At this time, in the above driving start step, the robot body can move backwards and come out of the robot station.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 제어방법은, 상기 주행 시작 단계 전, 상기 로봇 본체와 상기 기능 모듈이 결합된 상태에서 로봇 스테이션에 진입하여 상기 기능 모듈이 상기 로봇 스테이션에 도킹하는 모듈 도킹 단계;를 더 포함하고, 상기 모듈 도킹 단계에서는, 상기 로봇 본체가 전진하여 상기 로봇 스테이션에 도킹할 수 있다.Meanwhile, a control method of a robot according to one embodiment of the present invention further includes a module docking step in which, before the driving start step, the robot main body and the function module are coupled and enter a robot station so that the function module docks to the robot station; and in the module docking step, the robot main body can move forward and dock to the robot station.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 제어방법은, 상기 로봇 진입 단계 후, 상기 로봇 본체가 충전되는 충전 단계;를 더 포함하고, 상기 충전 단계에서 상기 로봇 본체가 놓인 방향과 상기 모듈 도킹 단계에서 상기 로봇 본체가 놓인 방향이 서로 다를 수 있다.In addition, a control method of a robot according to one embodiment of the present invention further includes a charging step in which the robot body is charged after the robot entry step; and the direction in which the robot body is placed in the charging step and the direction in which the robot body is placed in the module docking step may be different from each other.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 제어방법은, 상기 기능 모듈이 결합된 상태에서 상기 로봇 본체와 상기 기능 모듈이 상기 로봇 스테이션에서 나오는 청소 시작 단계;를 더 포함하고, 상기 청소 시작 단계에서는, 상기 로봇 본체가 후진하여 상기 로봇 스테이션에서 나올 수 있다.In addition, a control method of a robot according to one embodiment of the present invention further includes a cleaning start step in which the robot body and the function module come out of the robot station while the function module is coupled; and in the cleaning start step, the robot body can move backward and come out of the robot station.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 제어방법은, 상기 모듈 도킹 단계 후, 상기 로봇 본체와 상기 기능 모듈이 분리되는 모듈 분리 단계;를 더 포함할 수 있다. 이를 통하여 상기 기능 모듈만 충전하고, 상기 로봇 본체는 주행할 수 있다.In addition, a method for controlling a robot according to one embodiment of the present invention may further include a module separation step in which the robot body and the function module are separated after the module docking step. Through this, only the function module can be charged, and the robot body can drive.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 제어방법은, 상기 로봇 본체와 상기 기능 모듈이 결합되는 모듈 결합 단계;를 더 포함할 수 있다.In addition, a method for controlling a robot according to one embodiment of the present invention may further include a module combining step in which the robot body and the function module are combined.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 로봇에 의하면, 로봇 본체의 양측과 피봇 가능하게 구비된 하나의 암을 회전시켜, 다양한 동작을 구현할 수 있고, 로봇의 기능을 확장 또는 변화시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the robot according to the present invention has the effect of enabling various movements to be implemented by rotating both sides of the robot body and one arm that is pivotally provided, thereby expanding or changing the function of the robot.
또한, 사용자의 명령 또는 상황에 따라 로봇 본체의 하측에 기능 모듈을 결합시킬 수 있고, 기능 모듈을 통하여 다양한 기능을 수행할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect in which a function module can be combined on the lower side of the robot body according to the user's command or situation, and various functions can be performed through the function module.
또한, 로봇 본체와 착탈 가능하게 결합되는 로봇 마스크를 교체함에 따라 로봇의 디자인을 변경하거나, 새로운 기능을 추가할 수 있는 효과가 있다.Additionally, it has the effect of changing the design of the robot or adding new functions by replacing the robot mask that is detachably connected to the robot body.
또한, 한 쌍의 휠 및 레그부 사이에 기능 모듈이 결합될 공간이 형성되어 있으므로, 로봇 본체와 기능 모듈이 결합된 상태에서도 전체적인 부피는 크게 증가하지 않는 장점이 있다.In addition, since a space is formed between a pair of wheels and legs in which a function module is combined, there is an advantage in that the overall volume does not increase significantly even when the robot body and the function module are combined.
또한, 기능 모듈이 로봇 본체에 결합될 경우, 기능 모듈도 지면과 접촉되어 로봇의 균형을 용이하게 유지시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, when the function module is combined with the robot body, the function module also comes into contact with the ground, which has the effect of making it easy to maintain the robot's balance.
또한, 청소 기능의 기능 모듈에 대하여, 한 쌍의 레그부 사이 간격보다 좌우로 확장된 흡입 노즐을 구비하여 청소 면적을 확장시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, for the functional module of the cleaning function, there is an effect of being able to expand the cleaning area by having a suction nozzle that extends left and right more than the space between a pair of leg parts.
또한, 하나의 로봇 스테이션로 기능 모듈에 전원을 공급하고, 기능 모듈을 통하여 로봇 본체를 충전할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that power can be supplied to the function module with one robot station and the robot body can be charged through the function module.
또한, 로봇 스테이션에 집진 모터를 구비하고 먼지를 집진하는 유로를 형성하여, 기능 모듈이 도킹하면 기능 모듈 내의 먼지통의 먼지를 집진시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, by equipping the robot station with a dust collecting motor and forming a dust collecting path, when the function module is docked, it has the effect of collecting dust in the dust bin within the function module.
또한, 청소가 필요하지 않은 경우에는 로봇 본체가 기능 모듈과 분리하여 따로 주행할 수 있는 효과가 있다.Additionally, when cleaning is not required, the robot body can be separated from the functional module and run separately.
또한, 충전 시 로봇 본체는 항상 로봇 스테이션의 바깥쪽을 바라보도록 하여, 사용자가 로봇의 상태를 확인할 수 있고, 사용자가 손쉽게 로봇에게 명령을 내릴 수 있게 하는 효과가 있다.Additionally, the robot body is always positioned to face the outside of the robot station when charging, allowing the user to check the status of the robot and easily issue commands to the robot.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 배면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 저면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇에서 로봇 마스크와 로봇 본체의 결합 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇에서 기능 모듈을 설명하기 위한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇에서 로봇 본체와 기능 모듈과 결합된 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 스테이션을 설명하기 위한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 스테이션에서 일부를 절개한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 제어 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 14a 내지 도 14d는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 본체와 기능 모듈이 결합되어 로봇 스테이션으로 진입하는 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 스테이션이 기능 모듈의 먼지통 내의 먼지를 집진하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 본체가 기능 모듈과 분리된 상태에서 로봇 스테이션에서 나오는 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 본체가 기능 모듈과 분리된 상태에서 주행하는 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 본체가 로봇 스테이션에서 충전하는 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 본체가 충전을 종료한 후 주행하는 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 본체가 기능 모듈과 결합하기 위하여 로봇 스테이션에 진입하는 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 본체가 기능 모듈과 결합하여 로봇 본체에서 나오는 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 22은 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 23은 본 발명의 제3 실시예에 따른 로봇의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 24은 본 발명의 제4 실시예에 따른 로봇의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 25은 본 발명의 제5 실시예에 따른 로봇의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 26은 본 발명의 제6 실시예에 따른 로봇의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 27은 본 발명의 제7 실시예에 따른 로봇의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 28은 본 발명의 제7 실시예에 따른 로봇의 제어방법에서 로봇 본체와 기능 모듈이 결합되어 로봇 스테이션으로 진입하는 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 29는 본 발명의 제7 실시예에 따른 로봇의 제어방법에서 로봇 본체와 기능 모듈이 로봇 스테이션에 도킹된 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 30은 본 발명의 제7 실시예에 따른 로봇의 제어방법에서 로봇 본체와 기능 모듈이 로봇 스테이션에서 나오는 상황을 설명하기 위한 도면이다.
도 31은 본 발명의 제7 실시예에 따른 로봇의 제어방법에서 로봇 본체와 기능 모듈이 방향을 전환하는 상황을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a perspective view illustrating a robot according to one embodiment of the present invention.
Figure 2 is a front view of a robot according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a side view of a robot according to one embodiment of the present invention.
Figure 4 is a rear view of a robot according to one embodiment of the present invention.
Figure 5 is a plan view of a robot according to one embodiment of the present invention.
Figure 6 is a bottom view of a robot according to one embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a drawing for explaining the coupling relationship between a robot mask and a robot body in a robot according to one embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view illustrating a functional module in a robot according to one embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a drawing for explaining a state in which a robot body and a functional module are combined in a robot according to one embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a perspective view illustrating a robot station according to one embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a cross-sectional view of a portion of a robot station according to one embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a block diagram for explaining the control configuration of a robot according to one embodiment of the present invention.
Figure 13 is a flowchart for explaining a method for controlling a robot according to the first embodiment of the present invention.
FIGS. 14A to 14D are drawings for explaining a situation in which a robot body and a function module are combined and enter a robot station according to one embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a drawing for explaining a process of collecting dust in a dust bin of a functional module by a robot station according to one embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a drawing for explaining a situation in which a robot body according to one embodiment of the present invention comes out of a robot station while separated from a functional module.
FIG. 17 is a drawing for explaining a situation in which a robot body according to one embodiment of the present invention drives while separated from a functional module.
FIG. 18 is a drawing for explaining a situation in which a robot body according to one embodiment of the present invention is charged at a robot station.
FIG. 19 is a drawing for explaining a situation in which a robot body according to one embodiment of the present invention drives after charging is completed.
FIG. 20 is a drawing for explaining a situation in which a robot body according to one embodiment of the present invention enters a robot station to be combined with a function module.
FIG. 21 is a drawing for explaining a situation in which a robot body according to one embodiment of the present invention is combined with a function module and comes out of the robot body.
Figure 22 is a flowchart for explaining a method for controlling a robot according to the second embodiment of the present invention.
Figure 23 is a flowchart for explaining a method for controlling a robot according to a third embodiment of the present invention.
Figure 24 is a flowchart for explaining a method for controlling a robot according to the fourth embodiment of the present invention.
Figure 25 is a flowchart for explaining a method for controlling a robot according to the fifth embodiment of the present invention.
Figure 26 is a flowchart for explaining a method for controlling a robot according to the sixth embodiment of the present invention.
Figure 27 is a flowchart for explaining a method for controlling a robot according to the seventh embodiment of the present invention.
FIG. 28 is a drawing for explaining a situation in which a robot body and a function module are combined and enter a robot station in a robot control method according to the seventh embodiment of the present invention.
FIG. 29 is a drawing for explaining a situation in which a robot body and a functional module are docked to a robot station in a robot control method according to the seventh embodiment of the present invention.
FIG. 30 is a drawing for explaining a situation in which a robot body and a function module come out of a robot station in a robot control method according to the seventh embodiment of the present invention.
FIG. 31 is a drawing for explaining a situation in which the robot body and the functional module change direction in a robot control method according to the seventh embodiment of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 해석되어야 한다. The present invention may have various modifications and embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and specifically described in the detailed description. This is not intended to limit the present invention to specific embodiments, but should be interpreted to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.
도 1 내지 도 6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇을 설명하기 위한 사시도, 정면도, 측면도, 배면도, 평면도 및 저면도가 각각 도시되어 있고, 도 7에는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇에서 로봇 마스크와 로봇 본체의 결합 관계를 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.FIGS. 1 to 6 illustrate a perspective view, a front view, a side view, a back view, a plan view, and a bottom view, respectively, for explaining a robot according to one embodiment of the present invention, and FIG. 7 illustrates a drawing for explaining a coupling relationship between a robot mask and a robot body in a robot according to one embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇(1)을 설명하면 다음과 같다.Referring to FIGS. 1 to 6, a robot (1) according to one embodiment of the present invention is described as follows.
본 발명의 실시예에 따른 로봇(1)은 바닥에 놓여 지면(B)을 따라 이동하도록 이루어진다. 이에 따라, 이하에서는 로봇(1)이 바닥에 놓인 상태를 기준으로 상하방향을 정하여 설명하도록 한다.The robot (1) according to the embodiment of the present invention is configured to be placed on the floor and move along the ground (B). Accordingly, the following description will be made by determining the up-down direction based on the state in which the robot (1) is placed on the floor.
그리고 후술할 장애물 감지 카메라(610)가 배치된 쪽을 로봇(1)의 전방으로 정하여 설명한다. 또한, 전방의 반대 방향을 로봇(1)의 후방으로 정하여 설명한다.And the direction where the obstacle detection camera (610) to be described later is placed is set as the front of the robot (1) for explanation. In addition, the direction opposite to the front is set as the rear of the robot (1) for explanation.
본 발명의 실시예에서 설명되는 각 구성의 '가장 낮은 부분'은, 본 발명의 실시예에 따른 로봇(1)이 바닥에 놓여 사용될 때, 각 구성에서 가장 낮게 위치하는 부분일 수 있고, 또는 바닥과 가장 가까운 부분일 수 있다. The 'lowest part' of each configuration described in the embodiment of the present invention may be the part that is positioned lowest in each configuration when the robot (1) according to the embodiment of the present invention is used while placed on the floor, or may be the part closest to the floor.
본 발명의 실시예에 따른 로봇(1)은, 로봇 본체(100), 레그부(200), 휠부(300), 암(400) 및 로봇 마스크(500)를 포함하여 이루어진다. 이때, 로봇 본체(100)에는 레그부(200)가 결합되고, 레그부(200)에는 휠부(300)가 결합된다. 또한, 로봇 본체(100)의 양 측면에는 암(400)이 피봇 가능하게 결합된다. 그리고, 로봇 본체(100)에는 로봇 마스크(500)가 착탈 가능하게 결합된다.A robot (1) according to an embodiment of the present invention comprises a robot body (100), a leg part (200), a wheel part (300), an arm (400), and a robot mask (500). At this time, the leg part (200) is coupled to the robot body (100), and the wheel part (300) is coupled to the leg part (200). In addition, an arm (400) is pivotally coupled to both sides of the robot body (100). In addition, a robot mask (500) is detachably coupled to the robot body (100).
로봇 본체Robot body
도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇(1)에서 로봇 본체(100)를 설명하면 다음과 같다.Referring to FIGS. 1 to 7, the robot body (100) of the robot (1) according to one embodiment of the present invention is described as follows.
로봇 본체(100)에는 로봇(1)을 이루는 각 부품들이 결합될 수 있다. 예를 들어 로봇 본체(100)에는 로봇 마스크(500)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 또한, 로봇 본체(100)에는 암(400)이 피봇 가능하게 결합된다. 로봇 본체(100)의 양측 단부에는 암(400)이 피봇 가능하게 결합된다. 로봇 본체(100)는 암(400)을 통하여 절전을 위하여 대기하는 자세나, 넘어졌을 때 일어나는 자세를 구현할 수 있다. 로봇 본체(100)의 하부는 기능 모듈(900)과 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 로봇 본체(100)는 기능 모듈(900)과 결합하여 추가적인 기능을 수행할 수 있다. The robot body (100) may be coupled to each component of the robot (1). For example, a robot mask (500) may be detachably coupled to the robot body (100). In addition, an arm (400) is pivotally coupled to the robot body (100). The arms (400) are pivotally coupled to both ends of the robot body (100). The robot body (100) may be configured to have a standby posture for power saving or a posture for getting up after falling down through the arms (400). The lower part of the robot body (100) may be detachably coupled to a function module (900). The robot body (100) may be coupled to the function module (900) to perform additional functions.
로봇(1)을 이루는 일부 부품들은 로봇 본체(100)의 내부에 수용될 수 있다.Some of the components that make up the robot (1) can be accommodated inside the robot body (100).
본체 하우징(110)은 로봇 본체(100)의 외형을 이룰 수 있다. 본체 하우징(110)의 내부 공간에는 서스펜션 모터(MS)를 포함한 하나 이상의 모터, 하나 이상의 센서 및 배터리(800)를 수용할 수 있다. The main body housing (110) can form the outer shape of the robot body (100). The internal space of the main body housing (110) can accommodate one or more motors including a suspension motor (MS), one or more sensors, and a battery (800).
또한, 도시되지는 않았으나, 본체 하우징(110)의 내부에는 적어도 하나 이상의 범퍼가 구비될 수 있다. Additionally, although not shown, at least one bumper may be provided inside the main body housing (110).
범퍼는, 본체 하우징(110)에 대하여 상대이동 가능하게 구비될 수 있다. 예를 들어, 범퍼는, 본체 하우징(110)의 전후 방향을 따라 왕복 이동 가능하게 본체 하우징(110)에 결합될 수 있다.The bumper may be provided to be movable relative to the main body housing (110). For example, the bumper may be coupled to the main body housing (110) to be movable back and forth along the front and rear directions of the main body housing (110).
범퍼는 본체 하우징(110)의 전면 테두리 일부 또는 전체를 따라 결합될 수 있다. 또한, 범퍼는 본체 하우징(110)의 내부 후측에 배치될 수 있다. The bumper may be coupled along part or all of the front edge of the main body housing (110). Additionally, the bumper may be positioned on the inner rear side of the main body housing (110).
이와 같은 구성으로, 로봇(1)이 다른 사물 또는 사람과 충돌할 경우, 범퍼는 로봇 본체(100)에 인가되는 충격을 흡수하여 로봇 본체(100) 및 로봇 본체(100)의 내부에 수용된 부품을 보호할 수 있다.With this configuration, when the robot (1) collides with another object or person, the bumper can absorb the impact applied to the robot body (100) and protect the robot body (100) and components contained inside the robot body (100).
본체 하우징(110)의 내부에는 한 쌍의 레그부(200)가 결합된다. 한 쌍의 레그부(200)는 본체 하우징(110)을 관통하여 외부에 노출될 수 있다. A pair of leg parts (200) are combined inside the main body housing (110). The pair of leg parts (200) can penetrate the main body housing (110) and be exposed to the outside.
구체적으로, 본체 하우징(110)의 내부에는 상부 레그(210)가 회전 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 본체 하우징(110)의 내부에는 상부 레그(210)가 링크 결합되는 링크 프레임(미도시)이 구비될 수 있다.Specifically, an upper leg (210) may be rotatably coupled inside the main body housing (110). For example, a link frame (not shown) to which the upper leg (210) is linked may be provided inside the main body housing (110).
그리고, 본체 하우징(110)의 내부에는 서스펜션 모터(MS)가 수용될 수 있다. 예를 들어, 링크 프레임(미도시)에는 서스펜션 모터(MS)가 배치될 수 있다. 서스펜션 모터(MS)는 상부 레그(210)와 연결될 수 있다.And, a suspension motor (MS) can be accommodated inside the main body housing (110). For example, a suspension motor (MS) can be placed in a link frame (not shown). The suspension motor (MS) can be connected to the upper leg (210).
본체 하우징(110)에는 한 쌍의 레그 가이드홀이 형성될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 레그 가이드홀은 본체 하우징(110)의 전후 방향을 따라 나란하게 형성될 수 있다. A pair of leg guide holes may be formed in the main body housing (110). For example, a pair of leg guide holes may be formed in parallel along the front-rear direction of the main body housing (110).
이와 같은 구성으로, 레그부(200)는 레그 가이드홀을 따라 회전 이동할 수 있고, 레그부(200)의 회전 이동 범위를 가이드할 수 있다.With this configuration, the leg part (200) can rotate along the leg guide hole and guide the rotational movement range of the leg part (200).
본체 하우징(110)은 상하방향 높이보다 수평방향의 폭(또는 직경)이 더 큰 형태로 이루어질 수 있다. 예를 들어. 본체 하우징(110)은 타원체와 유사한 형태로 형성될 수 있다.The main body housing (110) may be formed in a shape in which the horizontal width (or diameter) is larger than the vertical height. For example, the main body housing (110) may be formed in a shape similar to an ellipsoid.
이러한 로봇 본체(100)는, 로봇(1)이 안정된 구조를 이루도록 돕고, 로봇(1)이 이동(주행)함에 있어서 균형을 잡는 데에 유리한 구조를 제공할 수 있다. This robot body (100) can help the robot (1) to have a stable structure and provide a structure that is advantageous for maintaining balance when the robot (1) moves (drives).
로봇 본체(100)는 후술할 휠(310)의 연직 상측에 배치될 수 있다. 로봇 본체(100)의 하중은 레그부(200)를 통하여 휠(310)로 전달될 수 있고, 휠(310)은 레그부(200) 및 로봇 본체(100)를 지지할 수 있다. 이와 같은 구성으로, 로봇 본체(100)의 하중을 휠(310)이 안정적으로 받칠 수 있다.The robot body (100) can be placed vertically above the wheel (310) to be described later. The load of the robot body (100) can be transmitted to the wheel (310) through the leg part (200), and the wheel (310) can support the leg part (200) and the robot body (100). With this configuration, the wheel (310) can stably support the load of the robot body (100).
로봇 본체(100)는 디스플레이(120)를 포함할 수 있다. 디스플레이(120)는 본체 하우징(110)과 결합할 수 있다. 디스플레이(120)는 평판 형태로 형성될 수 있다. 디스플레이(120)는 지면을 기준으로 소정 각도로 배치될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(120)는 전방 상측을 바라보는 위치에 배치될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 로봇(1)이 사용자에게 가까이 다가왔을 때, 사용자가 로봇(1)을 바라보면 디스플레이(120)가 보이도록 할 수 있다. The robot body (100) may include a display (120). The display (120) may be combined with the body housing (110). The display (120) may be formed in a flat shape. The display (120) may be positioned at a predetermined angle with respect to the ground. For example, the display (120) may be positioned at a position facing the upper front. With this configuration, when the robot (1) approaches a user and the user looks at the robot (1), the display (120) may be visible.
한편, 디스플레이(120)는 로봇(1)의 작동 상태에 관한 정보를 사용자에게 시각적으로 전달할 수 있다. Meanwhile, the display (120) can visually convey information about the operating status of the robot (1) to the user.
디스플레이(120)는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 중 어느 하나의 소자로 형성될 수 있다.The display (120) may be formed of any one of a light emitting diode (LED), a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel, and an organic light emitting diode (OLED).
디스플레이(120)는 로봇(1)의 작동 시간 정보, 배터리(800) 전력 정보 등의 정보가 표시될 수 있다.The display (120) can display information such as operating time information of the robot (1) and battery (800) power information.
실시예에 따라, 디스플레이(120)는 입력부(125)일 수 있다. 즉, 디스플레이(120)는 사용자로부터 제어명령이 입력될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(120)는 작동 상태를 시각적으로 보여주고, 사용자로부터 제어명령이 입력되는 터치스크린일 수 있다.According to an embodiment, the display (120) may be an input unit (125). That is, the display (120) may receive control commands from a user. For example, the display (120) may be a touch screen that visually displays an operating status and receives control commands from a user.
디스플레이(120)에는 로봇(1)의 얼굴 표정이 표시될 수 있다. 또는, 디스플레이(120)에는 로봇(1)의 눈동자가 표시될 수 있다. 디스플레이(120)에 표시되는 얼굴의 모양 또는 눈동자의 모양을 통해 로봇(1)의 현재 상태가 감정으로 의인화되어 표현될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 외출했다가 귀가하는 경우 디스플레이(120)에는 웃는 얼굴 표정 또는 웃는 눈 모양이 표시될 수 있다. 이로써, 사용자는 로봇(1)과 교감하는 느낌을 받는 효과가 있다.The display (120) may display the facial expression of the robot (1). Alternatively, the display (120) may display the pupils of the robot (1). The current state of the robot (1) may be personified and expressed as an emotion through the shape of the face or the shape of the pupils displayed on the display (120). For example, when the user goes out and returns home, the display (120) may display a smiling facial expression or smiling eye shape. This provides the effect of the user feeling a sense of communication with the robot (1).
본체 하우징(110)에는 충전 단자가 배치될 수 있다. 예를 들어, 충전 단자는 지면을 향하여 배치될 수 있다. 일 예로, 충전 단자는 지면과 마주보도록 배치될 수 있다. 다른 예로, 충전 단자는 지면과 소정 각도를 이루어 배치될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 로봇(1)이 로봇 스테이션(미도시)와 결합할 경우, 충전 단자는 로봇 스테이션(미도시)에 구비된 단자와 접촉될 수 있다. A charging terminal may be arranged in the main body housing (110). For example, the charging terminal may be arranged facing the ground. As an example, the charging terminal may be arranged to face the ground. As another example, the charging terminal may be arranged at a predetermined angle with respect to the ground. With this configuration, when the robot (1) is coupled with a robot station (not shown), the charging terminal may come into contact with a terminal provided in the robot station (not shown).
충전 단자는 로봇 스테이션(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 로봇(1)은 충전 단자를 통하여 전원을 공급받을 수 있다. 충전 단자로 공급된 전원은 배터리(800)로 공급될 수 있다. 또한, 로봇(1)은 충전 단자를 통하여 전기 신호를 수신할 수 있다. 충전 단자를 통하여 전달된 전기 신호는 제어부(700)가 수신할 수 있다.The charging terminal can be electrically connected to a robot station (not shown). With this configuration, the robot (1) can be supplied with power through the charging terminal. The power supplied to the charging terminal can be supplied to the battery (800). In addition, the robot (1) can receive an electric signal through the charging terminal. The electric signal transmitted through the charging terminal can be received by the control unit (700).
본체 하우징(110)에는 마이크(140)가 배치될 수 있다. 마이크(140)는 본체 하우징(110)에 복수 개 배치될 수 있다. 예를 들어, 마이크(140)는 본체 하우징(110)의 상측에 4개 배치될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 마이크(140)는 다양한 방향에서 들어오는 소리를 감지할 수 있고, 음원의 위치를 감지할 수 있다.A microphone (140) may be placed in the main body housing (110). A plurality of microphones (140) may be placed in the main body housing (110). For example, four microphones (140) may be placed on the upper side of the main body housing (110). With this configuration, the microphone (140) can detect sounds coming from various directions and detect the location of the sound source.
본체 하우징(110)의 하부에는 모듈 결합부(150)가 배치될 수 있다. 모듈 결합부(150)는 기능 모듈(900)과 착탈 가능하게 결합된다. 구체적으로, 모듈 결합부(150)는 기능 모듈(900)과 선택적으로 결합 또는 분리될 수 있다. A module coupling part (150) may be arranged at the bottom of the main body housing (110). The module coupling part (150) is detachably coupled with the function module (900). Specifically, the module coupling part (150) may be selectively coupled with or separated from the function module (900).
일 예로, 모듈 결합부(150)는 전자석 형태로 구성되어, 전원의 공급에 따라 선택적으로 기능 모듈(900)에 자기력(인력)을 인가할 수 있다. 다른 예로, 모듈 결합부(150)는 기능 모듈(900)의 결합부(930)와 후크 결합되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 로봇 본체(100)와 기능 모듈(900) 사이의 결합력을 강화할 수 있다.For example, the module coupling part (150) is configured in the form of an electromagnet, and can selectively apply magnetic force (attractive force) to the function module (900) depending on the supply of power. As another example, the module coupling part (150) can be configured to be hook-coupled with the coupling part (930) of the function module (900). In this case, the coupling force between the robot body (100) and the function module (900) can be strengthened.
이때, 모듈 결합부(150)에는 연결 단자가 배치될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 모듈 결합부(150)는 기능 모듈(900)에 구비된 금속 소재(또는 전자석)의 착탈부와의 정확한 위치에 결합할 수 있고, 연결 단자가 기능 모듈(900)에 구비된 대응 단자와 정확한 위치에서 접촉되도록 가이드하는 효과가 있다.At this time, a connection terminal may be arranged in the module coupling portion (150). With this configuration, the module coupling portion (150) can be coupled to the detachable portion of the metal material (or electromagnet) provided in the function module (900) at an accurate position, and there is an effect of guiding the connection terminal to come into contact with the corresponding terminal provided in the function module (900) at an accurate position.
연결 단자는 기능 모듈(900)과 전기적으로 연결될 수 있다. 연결 단자는 기능 모듈(900)에 구비된 대응 단자와 접촉되어 전기적으로 연결될 수 있다. The connection terminal can be electrically connected to the function module (900). The connection terminal can be electrically connected by making contact with a corresponding terminal provided in the function module (900).
이와 같은 구성으로, 연결 단자를 통하여 로봇 본체(100)의 전원을 기능 모듈(900)에 공급할 수 있다. 또한, 연결 단자를 통하여 로봇 본체(100)는 기능 모듈(900)로 전기 신호를 송수신할 수 있다.With this configuration, power of the robot body (100) can be supplied to the function module (900) through the connection terminal. In addition, the robot body (100) can transmit and receive electric signals to and from the function module (900) through the connection terminal.
한편, 기능 모듈(900)에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.Meanwhile, a detailed description of the function module (900) will be described later.
본체 하우징(110)에는 조작부(160)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 조작부(160)는 본체 하우징(110)의 후방에 배치될 수 있다. An operating unit (160) may be placed in the main body housing (110). For example, the operating unit (160) may be placed at the rear of the main body housing (110).
조작부(160)는 사용자가 조작할 수 있으며, 조작부(160)의 조작에 의해서 로봇(1)의 전원을 온/오프 할 수 있다. The control unit (160) can be operated by the user, and the power of the robot (1) can be turned on/off by operating the control unit (160).
조작부(160)는 본체 하우징(110)에 푸시 가능하도록 구비되거나, 실시예에 따라 좌우 방향으로 피봇되도록 구비될 수 있다. The operating unit (160) may be provided so as to be pushable on the main body housing (110) or may be provided so as to pivot left and right depending on the embodiment.
예를 들어, 조작부(160)는 버튼일 수 있다. 따라서, 로봇(1)의 전원이 꺼져 있는 상태(off)에서, 사용자가 조작부(160)를 푸시하여 조작부(160)가 눌리면 로봇(1)의 전원을 켤(on) 수 있다. 그리고, 로봇(1)의 전원이 켜 있는 상태(on)에서, 사용자가 조작부(160)를 푸시하여 조작부(160)가 눌리면 로봇(1)의 전원을 오프(off) 할 수 있다.For example, the operating unit (160) may be a button. Accordingly, when the power of the robot (1) is turned off, the user can turn on the power of the robot (1) by pushing the operating unit (160) and pressing the operating unit (160). In addition, when the power of the robot (1) is turned on, the user can turn off the power of the robot (1) by pushing the operating unit (160).
한편, 본체 하우징(110)의 전방에는 장애물 감지 카메라(610)가 배치될 수 있다. 실시예에 따라 장애물 감지 카메라(610)는 복수개 배치될 수 있다. 예를 들어, 본체 하우징(110)의 전방 하부에는 제1 감지 카메라(611)가 배치될 수 있고, 본체 하우징(110)의 전방 상부에는 제2 감지 카메라(612)가 배치될 수 있다. 이때, 장애물 감지 카메라(610)는 본체 하우징(110)의 좌우 방향 중심을 통과하는 중심선 상에 배치될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 장애물 감지 카메라(610)가 로봇(1)의 전방에 배치된 사물 또는 사람을 감지할 수 있다.Meanwhile, an obstacle detection camera (610) may be placed at the front of the main body housing (110). Depending on the embodiment, a plurality of obstacle detection cameras (610) may be placed. For example, a first detection camera (611) may be placed at the front lower portion of the main body housing (110), and a second detection camera (612) may be placed at the front upper portion of the main body housing (110). At this time, the obstacle detection camera (610) may be placed on a center line passing through the left and right centers of the main body housing (110). With this configuration, the obstacle detection camera (610) can detect an object or person placed at the front of the robot (1).
또한, 본체 하우징(110)에는 IR 센서(620)가 배치될 수 있다. 실시예에 따라 IR 센서(620)는 복수개 배치될 수 있다. 예를 들어, 본체 하우징(110)의 전방 하부에는 제1 IR 센서(621)가 배치될 수 있고, 본체 하우징(110)의 후방에는 제2 IR 센서(622)가 배치될 수 있다. 이와 같은 구성으로, IR 센서(620)는 적외선을 발생시키는 광원의 위치를 감지할 수 있다.In addition, an IR sensor (620) may be placed in the main body housing (110). Depending on the embodiment, a plurality of IR sensors (620) may be placed. For example, a first IR sensor (621) may be placed in the lower front portion of the main body housing (110), and a second IR sensor (622) may be placed in the rear portion of the main body housing (110). With this configuration, the IR sensor (620) can detect the position of a light source that generates infrared rays.
IR 센서(620)는 장애물 감지 카메라(610)와 가깝게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 IR 센서(621)는 제1 장애물 감지 카메라(611) 바로 아래에 배치될 수 있다. The IR sensor (620) may be placed close to the obstacle detection camera (610). For example, the first IR sensor (621) may be placed directly below the first obstacle detection camera (611).
이와 같은 배치로, 기능 모듈(900) 또는 로봇 스테이션(미도시)의 램프가 조사하는 빛을 IR 센서(620)가 감지할 수 있고, 램프를 향하여 로봇 본체(100)가 접근하면, 장애물 감지 카메라(610)가 기능 모듈(900) 또는 로봇 스테이션(미도시)의 형태를 감지할 수 있다.With this arrangement, the IR sensor (620) can detect the light irradiated by the lamp of the function module (900) or the robot station (not shown), and when the robot body (100) approaches the lamp, the obstacle detection camera (610) can detect the shape of the function module (900) or the robot station (not shown).
레그부Legs
도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇(1)에서 레그부(200)를 설명하면 다음과 같다.Referring to FIGS. 1 to 7, the leg portion (200) of the robot (1) according to one embodiment of the present invention is described as follows.
레그부(200)는, 로봇 본체(100)와 결합되고, 로봇 본체(100)를 지지할 수 있다. 예를 들어, 레그부(200)는 한 쌍 구비되어, 각각 본체 하우징(110)의 내부에 결합된다. 한 쌍의 레그부(200)는 서로 대칭(선대칭)적으로 배치될 수 있다. 이때, 레그부(200)의 적어도 일부는 로봇 본체(100)보다 지면에 가깝게 배치된다. 따라서, 로봇 본체(100)는 한 쌍의 레그부(200)에 의하여 지면을 딛고 서있는 형태로 주행할 수 있다. 즉, 로봇 본체(100)에 인가되는 중력은 레그부(200)에 의하여 지지될 수 있고, 로봇 본체(100)의 높이가 유지될 수 있다.The leg part (200) is coupled to the robot body (100) and can support the robot body (100). For example, the leg parts (200) are provided in pairs, and are respectively coupled to the inside of the body housing (110). The pair of leg parts (200) can be arranged symmetrically (linearly symmetrically) to each other. At this time, at least a part of the leg parts (200) is arranged closer to the ground than the robot body (100). Therefore, the robot body (100) can run while standing on the ground by the pair of leg parts (200). That is, the gravity applied to the robot body (100) can be supported by the leg parts (200), and the height of the robot body (100) can be maintained.
레그부(200)는 상부 레그(210) 및 하부 레그(230)를 포함한다. 이때, 상부 레그(210)는 로봇 본체(100) 및 하부 레그(230)에 회전 가능하게 결합된다.The leg section (200) includes an upper leg (210) and a lower leg (230). At this time, the upper leg (210) is rotatably coupled to the robot body (100) and the lower leg (230).
한편, 도시되지는 않았으나, 상부 레그(210)는 제1 링크 및 제2 링크를 포함한다. 이때, 제1 링크와 제2 링크는 각각 로봇 본체(100)와 하부 레그(230)에 회전 가능하게 결합된다. 즉, 제1 링크와 제2 링크는 각각 로봇 본체(100)와 하부 레그(230)에 링크 결합된다. Meanwhile, although not shown, the upper leg (210) includes a first link and a second link. At this time, the first link and the second link are rotatably coupled to the robot body (100) and the lower leg (230), respectively. That is, the first link and the second link are link-coupled to the robot body (100) and the lower leg (230), respectively.
제1 링크와 제2 링크는 상부 링크 커버 내부에 배치되어 외부에 노출되지 않는다. 상부 링크 커버는 일종의 주름관 형태로 형성되어 내부에 제1 링크와 제2 링크를 수용하며, 상부 레그(210)의 회전에 따라 길이가 신장 및 수축 가능하게 구비될 수 있다.The first link and the second link are arranged inside the upper link cover and are not exposed to the outside. The upper link cover is formed in a kind of corrugated pipe shape to accommodate the first link and the second link inside, and can be provided so that the length can be extended and contracted according to the rotation of the upper leg (210).
제1 링크는 로봇 본체(100)의 내부 좌우 측에 링크 결합된다.The first link is linked to the left and right sides inside the robot body (100).
제1 링크는 서스펜션 모터(MS)와 연결된다. 예를 들어, 제1 링크는 서스펜션 모터(MS)의 샤프트와 직접 또는 기어를 통하여 연결될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 제1 링크는 서스펜션 모터(MS)로부터 구동력을 전달받는다. The first link is connected to the suspension motor (MS). For example, the first link may be connected directly or through a gear to the shaft of the suspension motor (MS). With this configuration, the first link receives driving power from the suspension motor (MS).
제1 링크는 프레임 형태로 형성되고, 길이 방향 일측에는 서스펜션 모터(MS)가 연결되며, 길이 방향 타측에는 하부 레그(230)가 결합된다. 이때, 서스펜션 모터(MS)와 연결되는 제1 링크의 일측은 하부 레그(230)와 결합되는 타측보다 지면으로부터 멀게 배치될 수 있다.The first link is formed in a frame shape, and a suspension motor (MS) is connected to one longitudinal side, and a lower leg (230) is coupled to the other longitudinal side. At this time, one side of the first link connected to the suspension motor (MS) may be positioned further from the ground than the other side connected to the lower leg (230).
제1 링크의 일측은 본체 하우징(110)의 내부에 구비된 레그 지지부(미도시)에 결합된다. 제1 링크는 상기 레그 지지부에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 링크의 일측은 디스크 형태 또는 원판 형태로 형성될 수 있다. 따라서, 제1 링크의 일측은 레그 지지부를 관통하여 서스펜션 모터(MS)와 연결될 수 있다.One side of the first link is coupled to a leg support (not shown) provided inside the main body housing (110). The first link can be rotatably coupled to the leg support. For example, one side of the first link can be formed in a disk shape or a circular plate shape. Accordingly, one side of the first link can be connected to the suspension motor (MS) by penetrating the leg support.
제1 링크의 일측은 서스펜션 모터(MS)와 연결된다. 예를 들어, 제1 링크의 일측은 서스펜션 모터(MS)의 샤프트와 고정 결합될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 서스펜션 모터(MS)가 구동되면, 서스펜션 모터(MS)의 샤프트의 회전과 연동하여 제1 링크의 일측이 회전될 수 있다. One side of the first link is connected to the suspension motor (MS). For example, one side of the first link may be fixedly connected to the shaft of the suspension motor (MS). With this configuration, when the suspension motor (MS) is driven, one side of the first link may rotate in conjunction with the rotation of the shaft of the suspension motor (MS).
제1 링크의 타측은 하부 레그(230)에 회전 가능하게 결합된다. 예를 들어, 제1 링크의 타측에는 관통홀이 형성될 수 있다. 상기 관통홀에는 샤프트가 회전 가능하게 관통 결합될 수 있다. 상기 샤프트의 길이 방향 양측 단부는 하부 레그(230)에 결합될 수 있다.The other side of the first link is rotatably connected to the lower leg (230). For example, a through hole may be formed in the other side of the first link. A shaft may be rotatably connected through the through hole. Both longitudinal ends of the shaft may be connected to the lower leg (230).
이와 같은 구성으로, 샤프트는 제1 링크 및/또는 하부 레그(230)가 회전되는 축이 될 수 있다. 따라서, 제1 링크와 하부 레그(230)는 상대 회전 가능하게 연결될 수 있다.With this configuration, the shaft can be an axis around which the first link and/or the lower leg (230) rotate. Accordingly, the first link and the lower leg (230) can be connected to enable relative rotation.
도시되지는 않았으나, 레그부(200)에는 중력 보상부를 더 포함할 수 있다. 중력 보상부는 중력에 의하여 로봇 본체(100)가 연직 하방으로 내려오는 것을 보상한다. 즉, 중력 보상부는 로봇 본체(100)를 떠받치도록 힘을 제공한다. Although not shown, the leg (200) may further include a gravity compensation unit. The gravity compensation unit compensates for the robot body (100) from descending vertically due to gravity. In other words, the gravity compensation unit provides force to support the robot body (100).
예를 들어, 중력 보상부는 토션 스프링일 수 있다. 중력 보상부는 제1 링크의 외주면 외측을 감싸도록 권선될 수 있다. 그리고, 중력 보상부의 일측 단부는 제1 링크에 삽입되어 고정 결합되고, 중력 보상부의 타측 단부는 하부 레그(230)에 삽입되어 고정 결합될 수 있다.For example, the gravity compensator may be a torsion spring. The gravity compensator may be wound to wrap around the outer surface of the first link. In addition, one end of the gravity compensator may be inserted into the first link and fixedly connected, and the other end of the gravity compensator may be inserted into the lower leg (230) and fixedly connected.
중력 보상부는 제1 링크와 하부 레그(230) 사이의 각도가 커지는 방향으로 힘(회전력)을 인가한다. 예를 들어, 중력 보상부는 제1 링크와 하부 레그(230) 사이의 사잇각이 커지는 방향으로 복원력을 인가하도록 미리 중력 보상부의 양측 단부가 오므려져 있다. 따라서, 로봇(1)이 지면에 놓인 상태에서 로봇 본체(100)에 중력이 인가되더라도 제1 링크와 하부 레그(230) 사이의 사잇각을 소정 각도 범위 내로 유지시킬 수 있다. The gravity compensation unit applies force (rotational force) in a direction in which the angle between the first link and the lower leg (230) increases. For example, the gravity compensation unit has both ends folded in advance so that it applies a restoring force in a direction in which the angle between the first link and the lower leg (230) increases. Accordingly, even if gravity is applied to the robot body (100) while the robot (1) is placed on the ground, the angle between the first link and the lower leg (230) can be maintained within a predetermined angle range.
이와 같은 구성으로, 서스펜션 모터(MS)가 구동되지 않더라도 로봇 본체(100)가 지면 쪽으로 하강되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 중력 보상부에 의하여 서스펜션 모터(MS) 구동에 따른 에너지 손실을 방지하면서, 로봇 본체(100)의 높이를 지면으로부터 소정 거리 이상으로 유지시키는 효과가 있다.With this configuration, the robot body (100) can be prevented from descending toward the ground even when the suspension motor (MS) is not driven. Accordingly, there is an effect of preventing energy loss due to the suspension motor (MS) driving by the gravity compensation unit, while maintaining the height of the robot body (100) above a predetermined distance from the ground.
제2 링크는 로봇 본체(100)의 내부 좌우 측에 링크 결합된다. 예를 들어, 제2 링크는 본체 하우징(110)의 내부에 구비된 레그 지지부(미도시)에 링크 결합될 수 있다. 즉, 제2 링크는 제1 링크가 결합된 레그 지지부(미도시)에 함께 결합될 수 있다. The second link is linked to the left and right sides inside the robot body (100). For example, the second link may be linked to a leg support member (not shown) provided inside the body housing (110). That is, the second link may be linked together with the leg support member (not shown) to which the first link is linked.
제2 링크는 프레임 형태로 형성되고, 길이 방향 일측은 레그 지지부(미도시)에 결합되며, 길이 방향 타측은 하부 레그(230)가 결합된다.The second link is formed in a frame shape, one longitudinal side is joined to a leg support member (not shown), and the other longitudinal side is joined to a lower leg (230).
제2 링크에는 전선이 수용될 수 있다. 예를 들어, 제2 링크의 내측에는 전선이 수용될 수 있는 공간이 형성될 수 있다. 따라서, 전선을 통하여 배터리(800)의 전원을 휠부(300)로 공급할 수 있다. 이와 함께, 전선이 외부에 노출되는 것을 방지할 수 있다.The second link can accommodate wires. For example, a space can be formed on the inside of the second link to accommodate wires. Accordingly, power from the battery (800) can be supplied to the wheel section (300) through the wires. In addition, the wires can be prevented from being exposed to the outside.
제2 링크의 일측에는 레그 지지부에 회전 가능하게 결합된다. 예를 들어, 도시되지는 않았으나 제2 링크의 일측은 레그 지지부에 결합되는 샤프트가 관통 결합될 수 있다. 상기 샤프트에는 중공이 형성될 수 있다. 중공에는 전선이 통과할 수 있다. 이와 같은 구성으로, 배터리(800)에서 휠 모터(MW)로 전원을 공급하는 전선이 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있다. One side of the second link is rotatably connected to the leg support. For example, although not shown, one side of the second link may have a shaft that is connected to the leg support through which it is connected. A hollow space may be formed in the shaft. A wire may pass through the hollow space. With this configuration, the wire that supplies power from the battery (800) to the wheel motor (MW) may be prevented from being exposed to the outside.
제2 링크의 타측은 하부 레그(230)에 회전 가능하게 결합된다. 구체적으로, 제2 링크의 타측 단부는 샤프트를 통하여 하부 레그(230)에 회전 가능하게 결합된다. 예를 들어, 제2 링크의 타측은 디스크 형태로 형성될 수 있고, 상기 샤프트가 관통 결합될 수 있다. 그리고, 샤프트의 길이 방향 양측 단부는 하부 레그(230)에 결합될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 샤프트는 제2 링크 및/또는 하부 레그(230)가 회전되는 축이 될 수 있다. 따라서, 제2 링크와 하부 레그(230)는 상대 회전 가능하게 연결될 수 있다.The other end of the second link is rotatably coupled to the lower leg (230). Specifically, the other end of the second link is rotatably coupled to the lower leg (230) via a shaft. For example, the other end of the second link may be formed in a disk shape, and the shaft may be penetratedly coupled thereto. Further, both longitudinal ends of the shaft may be coupled to the lower leg (230). With this configuration, the shaft may become an axis about which the second link and/or the lower leg (230) rotate. Accordingly, the second link and the lower leg (230) may be relatively rotatably coupled.
하부 레그(230)는 제1 링크 및 제2 링크와 링크 결합되고, 휠부(300)와 결합된다.The lower leg (230) is linked to the first link and the second link and is connected to the wheel part (300).
하부 레그(230)는 프레임 형태로 형성되고, 길이 방향 일측에는 제1 링크 및 제2 링크가 결합되며, 길이 방향 타측에는 휠부(300)가 결합된다.The lower leg (230) is formed in a frame shape, and a first link and a second link are combined on one side in the longitudinal direction, and a wheel part (300) is combined on the other side in the longitudinal direction.
하부 레그(230)의 길이 방향 일측은 제1 링크 및 제2 링크와 링크 결합된다. 예를 들어, 하부 레그(230)의 일측에는 제1 링크 및 제2 링크가 수용 가능하도록 공간이 형성될 수 있다. 즉, 하부 레그(230)의 일측은 나란한 한 쌍의 프레임 형태로 형성될 수 있고, 상기 한 쌍의 프레임 사이의 공간에 제1 링크 및 제2 링크가 수용될 수 있다. One longitudinal side of the lower leg (230) is linked with the first link and the second link. For example, a space may be formed on one side of the lower leg (230) so that the first link and the second link can be accommodated. That is, one side of the lower leg (230) may be formed in the form of a pair of parallel frames, and the first link and the second link may be accommodated in the space between the pair of frames.
여기에서, 한 쌍의 프레임 사이에는 두 개의 샤프트가 나란하게 배치될 수 있다. 즉, 두 개의 샤프트 각각의 양측 단부는 한 쌍의 프레임과 결합될 수 있다. 그리고 샤프트 각각은 제1 링크 및 제2 링크를 관통할 수 있다. 이때, 제1 링크는 제2 링크보다 전방 하측에 배치될 수 있다. 즉, 제1 링크를 관통하는 샤프트는 제2 링크를 관통하는 샤프트보다 휠(310)에 가깝게 배치될 수 있다. Here, two shafts may be arranged in parallel between a pair of frames. That is, both ends of each of the two shafts may be combined with a pair of frames. And each of the shafts may pass through the first link and the second link. At this time, the first link may be arranged forward and lower than the second link. That is, the shaft passing through the first link may be arranged closer to the wheel (310) than the shaft passing through the second link.
따라서, 제1 링크와 제2 링크는 각각 하부 레그(230)와 상대 회전 가능하도록 결합될 수 있다.Accordingly, the first link and the second link can each be coupled to be rotatable relative to the lower leg (230).
하부 레그(230)의 길이 방향 타측은 휠부(300)와 결합된다. 하부 레그(230)의 길이 방향 타측은 휠(310)의 적어도 일부를 덮도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 하부 레그(230)의 길이 방향 타측은, 휠(310)의 회전 중심을 덮도록 형성될 수 있고, 내부에는 휠(310)을 회전 가능하게 수용할 수 있는 공간이 형성될 수 있다.The longitudinal other side of the lower leg (230) is connected to the wheel part (300). The longitudinal other side of the lower leg (230) may be formed to cover at least a portion of the wheel (310). For example, the longitudinal other side of the lower leg (230) may be formed to cover the center of rotation of the wheel (310), and a space may be formed inside to rotatably accommodate the wheel (310).
또한, 하부 레그(230)의 길이 방향 타측 내부에는 휠 모터(MW)가 수용될 수 있다.Additionally, a wheel motor (MW) can be accommodated inside the longitudinal side of the lower leg (230).
이와 같은 구성으로, 하부 레그(230)의 길이 방향 타측에는 휠(310) 및 휠 모터(MW)가 수용될 수 있고, 휠(310)이 회전 가능하게 결합될 수 있다.With this configuration, a wheel (310) and a wheel motor (MW) can be accommodated on the longitudinal side of the lower leg (230), and the wheel (310) can be rotatably coupled.
한편, 하부 레그(230)의 길이 방향 타측에는 지면과의 거리를 측정할 수 있는 센서가 구비될 수 있다. 구체적으로, 하부 레그(230)에는 클리프 센서(670)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 하부 레그(230)의 전방 하단에는 제1 클리프 센서(671)가 배치될 수 있고, 하부 레그(230)의 후방 상측에는 제2 클리프 센서(672)가 배치될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 하부 레그(230) 및 휠(310)과 지면(B) 사이의 거리를 측정할 수 있다. 또한, 제1 클리프 센서(671)와 제2 클리프 센서(672) 사이의 거리 차이를 통하여 하부 레그(230)와 지면 사이의 각도를 산출하는 것도 가능하다.Meanwhile, a sensor capable of measuring the distance from the ground may be provided on the longitudinal side of the lower leg (230). Specifically, a cliff sensor (670) may be arranged on the lower leg (230). For example, a first cliff sensor (671) may be arranged on the front lower side of the lower leg (230), and a second cliff sensor (672) may be arranged on the rear upper side of the lower leg (230). With this configuration, the distance between the lower leg (230) and the wheel (310) and the ground (B) can be measured. In addition, it is also possible to calculate the angle between the lower leg (230) and the ground through the distance difference between the first cliff sensor (671) and the second cliff sensor (672).
한편, 도시되지는 않았으나, 레그부(200)에는 스토퍼가 구비될 수 있다. 스토퍼는 본체 하우징(110)의 내부에 배치될 수 있다. 스토퍼는 암(400)의 회전 결합부(410)에 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 스토퍼는 원통 형태로 형성된 회전 결합부(410)의 내주면 내측에 배치될 수 있다.Meanwhile, although not shown, the leg portion (200) may be provided with a stopper. The stopper may be placed inside the main body housing (110). The stopper may be placed adjacent to the rotational coupling portion (410) of the arm (400). For example, the stopper may be placed inside the inner surface of the rotational coupling portion (410) formed in a cylindrical shape.
일 예로, 스토퍼는 레그 지지부(미도시)에 배치될 수 있다. 다른 예로, 스토퍼는 제1 링크에 배치될 수 있다.As an example, the stopper may be placed on a leg support (not shown). As another example, the stopper may be placed on the first link.
스토퍼는 회전 결합부(410)를 향하여 돌출된 형태로 형성될 수 있다. 스토퍼는 후술할 암(400)의 회전 돌기(미도시)와 접촉 지지될 수 있다. 예를 들어, 회전 결합부(410)의 내주면 상에 돌출 형성된 회전 돌기는 암(400)의 회전에 따라 함께 회전되고, 암(400)이 소정 위치까지 회전될 경우 스토퍼와 접촉될 수 있다.The stopper may be formed in a protruding shape toward the rotational joint (410). The stopper may be supported by contact with a rotational projection (not shown) of the arm (400) to be described later. For example, a rotational projection formed protruding on the inner surface of the rotational joint (410) rotates together with the rotation of the arm (400), and may come into contact with the stopper when the arm (400) is rotated to a predetermined position.
이와 같은 구성으로, 스토퍼는 암(400)이 회전할 경우, 암(400)의 회전 각도를 제한할 수 있다.With this configuration, the stopper can limit the rotation angle of the arm (400) when the arm (400) rotates.
레그부(200)에 의한 균형을 전체적으로 살펴보면, 로봇 본체(100)의 내부에 구비된 링크 프레임(미도시)에는 제1 링크 및 제2 링크가 회전 가능하게 결합되고, 제1 링크 및 제2 링크는 하부 레그(230)와 링크 결합된다. 즉, 로봇(1)은 링크 프레임(미도시), 제1 링크, 제2 링크 및 하부 레그(230)로 이루어진 4절 링크를 통하여 로봇 본체(100)를 지지하는 구조를 가진다.When looking at the balance by the leg section (200) as a whole, the first link and the second link are rotatably coupled to the link frame (not shown) provided inside the robot body (100), and the first link and the second link are link-coupled to the lower leg (230). That is, the robot (1) has a structure that supports the robot body (100) through a four-section link consisting of the link frame (not shown), the first link, the second link, and the lower leg (230).
그리고, 레그부(200)는 중력 보상부가 로봇 본체(100)를 들어 올리는 방향으로 복원력을 발생시킨다. 따라서, 서스펜션 모터(MS)가 구동되지 아니한 상태에서도 한 쌍의 레그부(200)가 지면으로부터 소정 높이만큼 로봇 본체(100)를 들어올린 상태를 유지할 수 있다.In addition, the leg part (200) generates a restoring force in the direction in which the gravity compensation part lifts the robot body (100). Therefore, even when the suspension motor (MS) is not driven, a pair of leg parts (200) can maintain the state in which the robot body (100) is lifted from the ground to a predetermined height.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 로봇(1)은, 장애물을 넘기 위하여 한 쌍의 휠(310) 중 적어도 어느 하나를 들어올리거나, 충전 등을 위하여 로봇 본체(100)의 높이를 낮출 때, 서스펜션 모터(MS)를 구동시켜 균형을 유지시킬 수 있다.Meanwhile, the robot (1) according to the embodiment of the present invention can maintain balance by driving the suspension motor (MS) when lifting at least one of a pair of wheels (310) to overcome an obstacle or lowering the height of the robot body (100) for charging, etc.
서스펜션 모터(MS)가 구동되면, 모터 결합부를 축으로 하여 제1 링크가 회전하면서 링크 결합부가 상측으로 이동된다. 그리고, 하부 레그(230)는 제1 링크의 회전에 따라 이동된다. 그리고, 제2 링크는 하부 레그(230)에 의하여 밀려 회전 운동된다. 결과적으로, 하부 레그(230)의 일측 단부는 후방으로 이동되고, 하부 레그(230)의 타측 단부는 상측으로 이동될 수 있다.When the suspension motor (MS) is driven, the first link rotates around the motor coupling as an axis, and the link coupling moves upward. Then, the lower leg (230) moves according to the rotation of the first link. Then, the second link is pushed by the lower leg (230) and rotates. As a result, one end of the lower leg (230) can be moved rearward, and the other end of the lower leg (230) can be moved upward.
이와 같은 구성으로, 휠(310)을 상하 방향으로 이동시키더라도, 휠(310)의 전후 방향 이동 범위를 제한할 수 있다. 따라서, 로봇(1)이 안정적으로 균형을 유지할 수 있다.With this configuration, even if the wheel (310) is moved up and down, the range of movement in the forward and backward directions of the wheel (310) can be limited. Accordingly, the robot (1) can stably maintain balance.
따라서, 본 발명에 따른 로봇(1)에 의하면, 4절 링크 구조를 이용하여 다양한 높이의 장애물을 넘어갈 수 있는 효과가 있다.Therefore, according to the robot (1) according to the present invention, there is an effect of being able to overcome obstacles of various heights by using a four-section link structure.
휠부Wheelbarrow
도 1 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇(1)에서 휠부(300)를 설명하면 다음과 같다.Referring to FIGS. 1 to 8, the wheel part (300) of the robot (1) according to one embodiment of the present invention is described as follows.
휠부(300)는 레그부(200)에 회전 가능하게 결합되고, 지면 위를 굴러 로봇 본체(100) 및 레그부(200)를 이동하게 할 수 있다.The wheel part (300) is rotatably connected to the leg part (200) and can roll on the ground to move the robot body (100) and the leg part (200).
휠부(300)는 지면과 접촉하여 지면 위를 구름 이동하는 하는 휠(310)을 포함한다. The wheel unit (300) includes a wheel (310) that comes into contact with the ground and moves like a cloud over the ground.
휠(310)은 소정 반경을 갖도록 구비되고, 축 방향을 따라 소정 폭을 갖도록 구비된다. 로봇(1)을 정면에서 바라볼 때, 휠(310)의 연직 상측에 로봇 본체(100)의 적어도 일부 및 레그부(200)가 배치될 수 있다. The wheel (310) is provided to have a predetermined radius and a predetermined width along the axial direction. When the robot (1) is viewed from the front, at least a part of the robot body (100) and the leg part (200) can be placed vertically above the wheel (310).
도시되지는 않았으나, 휠(310)은 원형으로 형성된 휠 프레임을 포함할 수 있다. 휠 프레임은 휠 모터(MW)의 샤프트를 향하는 일 측이 개구된 원통형으로 형성될 수 있다. 이를 통해, 휠 프레임의 무게가 저감될 수 있다. Although not shown, the wheel (310) may include a wheel frame formed in a circular shape. The wheel frame may be formed in a cylindrical shape with one side open toward the shaft of the wheel motor (MW). Through this, the weight of the wheel frame may be reduced.
다만, 휠 프레임을 원통형으로 형성 시 휠 프레임의 전체 강성이 저하될 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 휠 프레임의 내측 면과 외측 면에는 강성을 보강하는 리브(미도시)가 각각 형성될 수 있다. However, when the wheel frame is formed in a cylindrical shape, the overall rigidity of the wheel frame may be reduced. Considering this, ribs (not shown) for reinforcing rigidity may be formed on the inner and outer surfaces of the wheel frame, respectively.
휠 프레임의 외주면에는 타이어가 결합된다. 타이어는 휠 프레임의 외주면에 끼워질 수 있는 직경을 갖는 환형으로 형성될 수 있다. A tire is attached to the outer surface of the wheel frame. The tire may be formed into an annular shape having a diameter that can be fitted to the outer surface of the wheel frame.
타이어의 외주면에는 타이어의 접지력을 향상시킬 수 있도록 소정 패턴의 홈들이 함몰 형성될 수 있다. The outer surface of the tire may have grooves formed in a predetermined pattern to improve the tire's grip.
일 실시 예에서, 타이어는 탄성을 가진 고무 재질로 형성될 수 있다. In one embodiment, the tire may be formed from a rubber material having elasticity.
휠 모터(MW)는 휠(310)에 구동력을 제공할 수 있다. 휠 모터(MW)는 배터리(800)로부터 전원을 공급받아 회전력을 발생시킬 수 있다.The wheel motor (MW) can provide driving force to the wheel (310). The wheel motor (MW) can receive power from the battery (800) and generate rotational force.
휠 모터(MW)는 하부 레그(230)의 타측 내부에 수용될 수 있다. 그리고, 휠 모터(MW)의 샤프트는 휠(310)에 결합될 수 있다. 즉, 휠 모터(MW)는 인휠 모터(In-Wheel Motor)일 수 있다.The wheel motor (MW) may be accommodated inside the other side of the lower leg (230). And, the shaft of the wheel motor (MW) may be coupled to the wheel (310). That is, the wheel motor (MW) may be an in-wheel motor.
이와 같은 구성으로, 휠 모터(MW)가 구동되면, 휠(310)이 회전하면서 지면을 따라 구를 수 있으며, 로봇(1)은 지면을 따라 이동할 수 있다.With this configuration, when the wheel motor (MW) is driven, the wheel (310) can rotate and roll along the ground, and the robot (1) can move along the ground.
암cancer
도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇(1)에서 암(400)을 설명하면 다음과 같다.Referring to FIGS. 1 to 7, the arm (400) in the robot (1) according to one embodiment of the present invention is described as follows.
암(400)은 로봇 본체(100)의 양 측면에 피봇 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 암(400)은 타원체 형태의 로봇 본체(100)의 축 방향(길이 방향) 양측 단부에 결합되어, 로봇 본체(100)의 축 방향 양측 단부를 하나의 회전 축으로 하여 회전하는 회전체를 의미할 수 있다. The arm (400) can be pivotally coupled to both sides of the robot body (100). For example, the arm (400) can be coupled to both ends of the axial direction (length direction) of the robot body (100) in the shape of an ellipsoid, and can mean a rotating body that rotates around the both ends of the axial direction of the robot body (100) as one rotation axis.
구체적으로, 암(400)은 회전 결합부(410) 및 연결부(420)를 포함한다.Specifically, the arm (400) includes a rotating joint (410) and a connecting portion (420).
회전 결합부(410)는 로봇 본체(100)의 양 측면에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 회전 결합부(410)는 한 쌍이 구비되어 로봇 본체(100)의 좌우 방향 양 측에 상대 회전 가능하게 결합될 수 있다. 이때, 한 쌍의 회전 결합부(410)는 서로 연동하여 회전될 수 있다. 즉, 한 쌍의 회전 결합부(410)는 서로 동시에 회전되고, 회전의 각도 크기도 동일할 수 있다. 다만, 로봇 본체(100)를 기준으로 보았을 때 한 쌍의 회전 결합부(410)의 회전 방향은 서로 반대일 수 있다. 즉, 로봇 본체(100)를 기준으로 보았을 때, 일측의 회전 결합부(410)가 시계 방향으로 회전하면, 타측의 회전 결합부(410)는 반시계 방향으로 회전할 수 있다.The rotational coupling part (410) can be rotatably coupled to both sides of the robot body (100). The rotational coupling part (410) is provided in pairs and can be coupled to both left and right sides of the robot body (100) so as to be relatively rotatably coupled. At this time, the pair of rotational coupling parts (410) can rotate in conjunction with each other. That is, the pair of rotational coupling parts (410) rotate simultaneously with each other, and the angular size of the rotation can be the same. However, when viewed with respect to the robot body (100), the rotational directions of the pair of rotational coupling parts (410) can be opposite to each other. That is, when viewed with respect to the robot body (100), when the rotational coupling part (410) on one side rotates clockwise, the rotational coupling part (410) on the other side can rotate counterclockwise.
회전 결합부(410)는 로봇 본체(100)의 좌우 방향 양측 단부를 덮을 수 있는 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 회전 결합부(410)는 소정 두께를 갖는 원통 형태로 형성될 수 있다. 이때, 로봇 본체(100)의 좌우 방향 양측 단부는 회전 결합부(410)의 회전 중심과 서로 마주보게 배치될 수 있다.The rotation coupling part (410) may be formed in a shape that can cover both left and right end portions of the robot body (100). For example, the rotation coupling part (410) may be formed in a cylindrical shape with a predetermined thickness. At this time, the left and right end portions of the robot body (100) may be arranged to face each other with respect to the rotation center of the rotation coupling part (410).
즉, 회전 결합부(410)가 로봇 본체(100)에 결합된 상태를 설명하면, 로봇 본체(100)가 사람 얼굴이라고 가정할 때, 회전 결합부(410)는 한 쌍의 귀마개 또는 헤드폰의 이어피스와 유사한 형태일 수 있다.That is, when explaining the state in which the rotating joint (410) is coupled to the robot body (100), assuming that the robot body (100) is a human face, the rotating joint (410) may have a shape similar to a pair of earplugs or an earpiece of headphones.
암 모터(MA)는 본체 하우징(110) 내부에 배치될 수 있다. 이와는 달리, 실시예에 따라 암 모터(MA)가 회전 결합부 내부에 배치되는 것도 가능하다.The arm motor (MA) may be placed inside the main body housing (110). Alternatively, the arm motor (MA) may be placed inside the rotating joint according to an embodiment.
암 모터(MA)는 암(400)과 연결되어 암(400)에 구동력을 제공할 수 있다. 보다 구체적으로, 암 모터(MA)의 샤프트 또는 기어의 최종 출력단은 회전 결합부(410)와 연결된다. 예를 들어, 암 모터(MA)의 샤프트는 감속기와 연결되고, 감속기는 피동 기어와 연결될 수 있다.The arm motor (MA) can be connected to the arm (400) to provide driving force to the arm (400). More specifically, the final output end of the shaft or gear of the arm motor (MA) is connected to the rotary coupling (410). For example, the shaft of the arm motor (MA) can be connected to a reducer, and the reducer can be connected to a driven gear.
감속기는 적어도 하나 이상의 기어로 이루어지고, 암 모터(MA)에서 인가되는 회전력을 피동 기어로 전달하되, 기어비를 통하여 피동 기어의 회전 속도를 감속시킬 수 있다. 이를 통하여 암(400)의 정밀한 회전을 제어할 수 있고, 암(400)이 상대적으로 큰 힘을 제공할 수 있도록 할 수 있다.The reducer is composed of at least one gear, and transmits the rotational power applied from the arm motor (MA) to the driven gear, and can reduce the rotational speed of the driven gear through the gear ratio. Through this, the precise rotation of the arm (400) can be controlled, and the arm (400) can be enabled to provide a relatively large force.
피동 기어는 회전 결합부(410)와 결합되어 일체로 회전될 수 있다. 피동 기어는 감속기의 출력단과 치합되어 암 모터(MA)의 회전 동력을 전달받을 수 있다.The driven gear can be rotated integrally by being coupled with the rotating coupling (410). The driven gear can be meshed with the output end of the reducer to receive the rotational power of the arm motor (MA).
이러한 구성으로, 암 모터(MA)가 작동되면, 회전 결합부(410)가 회전될 수 있다.With this configuration, when the arm motor (MA) is operated, the rotating joint (410) can rotate.
암 모터(MA)는 2개 구비되어 한 쌍의 회전 결합부(410)에 각각 연결될 수 있다. 다른 예로, 암 모터(MA)는 1개 구비되어 회전 결합부(410) 중 어느 하나에 연결될 수 있다.Two arm motors (MA) may be provided and connected to each of a pair of rotating couplings (410). As another example, one arm motor (MA) may be provided and connected to either one of the rotating couplings (410).
이와 같은 구성으로, 암 모터(MA)가 작동되면, 한 쌍의 회전 결합부(410)가 연동하여 함께 회전되고, 회전 결합부(410)의 회전에 따라 연결부(420)가 함께 회전된다. 즉, 본 발명에 의하면, 암(400)은 회전 결합부(410)의 암 샤프트를 회전 축으로 하여 회전 결합부(410) 및 연결부(420)가 일체로 회전될 수 있다.With this configuration, when the arm motor (MA) is operated, a pair of rotating coupling parts (410) are rotated together in conjunction, and the connecting part (420) is rotated together according to the rotation of the rotating coupling part (410). That is, according to the present invention, the arm (400) can be rotated integrally with the rotating coupling part (410) and the connecting part (420) using the arm shaft of the rotating coupling part (410) as the rotation axis.
한편, 회전 결합부(410)의 외측에는 스피커(450)가 배치될 수 있다. 즉, 한 쌍의 회전 결합부(410)에서 로봇 본체(100)가 배치된 방향의 반대 방향 각각에는 스피커(450)가 배치될 수 있다. 따라서, 스피커(450)는 본체 하우징(110)의 좌우 방향 양측을 덮는 위치에 각각 배치될 수 있다. Meanwhile, a speaker (450) may be placed on the outside of the rotation coupling part (410). That is, a speaker (450) may be placed in each of the opposite directions of the direction in which the robot body (100) is placed in a pair of rotation coupling parts (410). Accordingly, the speakers (450) may be placed at positions covering both left and right sides of the body housing (110).
스피커(450)는 로봇(1)의 정보를 소리로 송출할 수 있다. 스피커(450)가 송출하는 소리의 소스는 로봇(1)에 기 저장된 소리 데이터일 수 있다. 예를 들어, 기 저장된 소리 데이터는 로봇(1)의 음성 데이터일 수 있다. 예를 들어, 기 저장된 소리 데이터는 로봇(1)의 상태를 안내하는 알림음일 수 있다. 한편, 스피커(450)가 송출하는 소리의 소스는 통신부(710)를 통하여 수신된 소리 데이터일 수 있다.The speaker (450) can transmit information of the robot (1) as sound. The source of the sound transmitted by the speaker (450) may be sound data previously stored in the robot (1). For example, the previously stored sound data may be voice data of the robot (1). For example, the previously stored sound data may be a notification sound that guides the status of the robot (1). Meanwhile, the source of the sound transmitted by the speaker (450) may be sound data received through the communication unit (710).
한편, 종래의 로봇의 경우, 사람의 팔과 유사하게 본체의 양 측에 한 쌍의 암이 구비되어 물건을 옮기거나 특정 작업을 수행할 수 있다. Meanwhile, conventional robots are equipped with a pair of arms on each side of the main body, similar to human arms, to move objects or perform specific tasks.
그러나, 상기와 같이 한 쌍의 암이 구비된 경우, 각각의 암이 별도로 움직일 수 있고, 그에 따라 로봇의 양 측에 인가되는 하중이 달라질 수 있다. 따라서, 로봇이 한쪽으로 기울어져 넘어지는 문제가 발생할 수 있다.However, when a pair of arms are provided as described above, each arm can move independently, and accordingly, the load applied to each side of the robot can be different. Therefore, a problem of the robot tilting to one side and falling over can occur.
또한, 로봇이 넘어진 상태에서는, 암이 지면을 짚고 일어서는 동작을 시도해 볼 수 있으나 양 측의 암이 별도로 회전하여 지면을 짚으므로, 로봇이 일어서는 과정에서 균형이 무너져 다시 넘어질 수 있는 한계가 있다.In addition, when the robot falls over, it can attempt to stand up by having the arms touch the ground, but since the arms on both sides rotate separately to touch the ground, there is a limitation that the robot may lose its balance during the standing process and fall down again.
한편, 하나의 암을 통하여 물건의 운반 또는 특정한 작업을 수행하는 로봇의 경우에는, 운반하는 물건의 하중 또는 작업 수행시 발생할 수 있는 충격이 하나의 암에만 집중되어 암의 파손이 발생될 수 있는 한계가 있다.Meanwhile, in the case of a robot that transports objects or performs a specific task through a single arm, there is a limitation that the load of the object being transported or the shock that may occur during the task is concentrated on a single arm, which may cause damage to the arm.
이를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 로봇(1)은 하나의 암(400)이 로봇 본체(100)의 양 측에 회전 가능하게 결합된 형태로 구성된다.To solve this problem, the robot (1) according to the embodiment of the present invention is configured in a form in which one arm (400) is rotatably connected to both sides of the robot body (100).
연결부(420)는 한 쌍의 회전 결합부(410)를 서로 연결할 수 있다. 연결부(420)는 로봇 본체(100)의 좌우 방향 양 측을 덮는 한 쌍의 회전 결합부(410)를 연결시켜 함께 회전되도록 할 수 있다.The connecting part (420) can connect a pair of rotating coupling parts (410) to each other. The connecting part (420) can connect a pair of rotating coupling parts (410) covering both left and right sides of the robot body (100) so that they rotate together.
연결부(420)는 한 쌍의 회전 결합부(410)를 서로 연결시키고, 로봇 본체(100)를 중심으로 회전 가능한 형태로 형성될 수 있다. 구체적으로, 연결부(420)는 길이 방향 양측 단부가 절곡 연장 형성된 프레임 형태로 형성될 수 있다. 이때, 절곡 연장 형성된 연결부(420)의 양측 단부는 서로 나란하게 배치되어 한 쌍의 회전 결합부(410)와 연결될 수 있다. 일 예로, 연결부(420)는 '∩'자 형태로 형성될 수 있다. 다른 예로, 연결부(420)는 아치 형태로 형성되는 것도 가능하다.The connecting portion (420) connects a pair of rotational coupling portions (410) to each other and can be formed in a form that can rotate around the robot body (100). Specifically, the connecting portion (420) can be formed in a frame form in which both longitudinal ends are formed as bent extensions. At this time, the both ends of the connecting portion (420) formed as bent extensions can be arranged in parallel to each other and connected to a pair of rotational coupling portions (410). As an example, the connecting portion (420) can be formed in a '∩' shape. As another example, the connecting portion (420) can also be formed in an arch shape.
암(400)이 로봇 본체(100)에 결합된 상태를 설명하면, 로봇 본체(100)가 사람 얼굴이라고 가정할 때, 연결부(420)는 헤드폰의 헤어 밴드와 유사한 형태일 수 있다. 즉, 로봇 본체(100)가 사람의 얼굴이라고 가정할 때, 암(400)은 헤드폰과 유사한 형태로 보일 수 있다.When explaining the state in which the arm (400) is connected to the robot body (100), assuming that the robot body (100) is a human face, the connecting portion (420) may have a shape similar to a headphone hair band. That is, assuming that the robot body (100) is a human face, the arm (400) may appear to have a shape similar to a headphone.
이와 같은 구성으로, 한 쌍의 회전 결합부(410)는 연결부(420)와 일체로 연결되어, 회전 결합부(410)를 회전 중심으로 하여 암(400) 전체가 함께 회전될 수 있다. With this configuration, a pair of rotating joints (410) are integrally connected to the connecting member (420), so that the entire arm (400) can rotate together with the rotating joint (410) as the center of rotation.
한편, 암(400)의 회전 반경은, 제1 링크의 최대 길이보다 길고, 레그부(200)의 최대 길이보다 짧을 수 있다. 구체적으로, 회전 결합부(410)의 회전 중심에서부터 연결부(420)의 외측 단부까지의 최단 거리는 제1 링크의 최대 길이보다 길고, 레그부(200)의 최대 길이보다 짧을 수 있다.Meanwhile, the radius of rotation of the arm (400) may be longer than the maximum length of the first link and shorter than the maximum length of the leg portion (200). Specifically, the shortest distance from the center of rotation of the rotating joint (410) to the outer end of the connecting portion (420) may be longer than the maximum length of the first link and shorter than the maximum length of the leg portion (200).
이러한 구성으로, 암(400)이 회전되면 암(400)의 적어도 일부는 제1 링크보다 지면에 가깝게 배치되는 것이 가능하다. With this configuration, when the arm (400) is rotated, it is possible for at least a portion of the arm (400) to be positioned closer to the ground than the first link.
사용자의 특별한 명령 또는 미리 설정된 상황이 발생되지 않는 경우에는, 암(400)의 외측 단부는 로봇 본체(100)보다 지면에서 멀게 배치될 수 있다. 이러한 구성으로 사용자는 암(400)을 잡아 손쉽게 로봇(1)을 운반할 수 있다. 즉, 암(400)은 사용자가 파지 가능한 핸들의 기능을 수행할 수 있다.When no special command from the user or a preset situation occurs, the outer end of the arm (400) can be placed further from the ground than the robot body (100). With this configuration, the user can easily carry the robot (1) by holding the arm (400). That is, the arm (400) can perform the function of a handle that the user can grip.
그리고, 사용자의 특별한 명령 또는 미리 설정된 상황이 발생되지 않는 경우, 암(400)은 로봇 마스크(500)보다 후방에 배치될 수 있다. 이는, 사용자가 로봇(1)을 바라볼 때, 로봇 마스크(500)가 암(400)에 의하여 가려지는 것을 방지하기 위함이다.And, if no special command from the user or a preset situation occurs, the arm (400) can be placed behind the robot mask (500). This is to prevent the robot mask (500) from being covered by the arm (400) when the user looks at the robot (1).
한편, 사용자의 특별한 명령 또는 미리 설정된 상황이 발생되면, 암(400)은 회전하면서 다양한 기능을 구현할 수 있다. Meanwhile, when a special command from the user or a preset situation occurs, the arm (400) can rotate and implement various functions.
일 예로, 로봇(1)은 쪼그려 앉아있는(scooch down) 모습을 구현할 수 있다. 이를 위하여, 로봇(1)은 암(400)을 로봇 본체(100)의 상측에서 후방을 지나 로봇 본체(100)의 후방 하측까지 회전시킬 수 있다. 이와 함께 또는 암(400)의 회전보다 먼저, 레그부(200)는 로봇(1)의 자세를 낮추도록 이동될 수 있다. 따라서, 휠 모터(MW)의 작동이 정지되어 휠(310)이 회전하지 않더라도 로봇(1)이 후방으로 기울어지면서 한 쌍의 휠(310)과 암(400)의 하측 단부가 지면과 접촉될 수 있다. 결과적으로, 상기와 같은 로봇(1)의 동작을 통하여 하나의 암(400)과 한 쌍의 휠(310)이 지면과 접촉할 수 있으며, 로봇 본체(100)를 3점 지지할 수 있다. 이를 통하여, 전력 소모를 감소하기 위한 대기 자세를 취할 수 있다. For example, the robot (1) can implement a squatting (scooch down) posture. To this end, the robot (1) can rotate the arm (400) from the upper side of the robot body (100) to the rear side and lower side of the robot body (100). In addition, or prior to the rotation of the arm (400), the leg part (200) can be moved to lower the posture of the robot (1). Accordingly, even if the operation of the wheel motor (MW) is stopped and the wheel (310) does not rotate, the robot (1) can tilt backward and the lower end of the pair of wheels (310) and the arm (400) can come into contact with the ground. As a result, through the operation of the robot (1) as described above, one arm (400) and one pair of wheels (310) can come into contact with the ground, and the robot body (100) can be supported at three points. Through this, a standby posture can be assumed to reduce power consumption.
다른 예로, 로봇(1)은 넘어진 상태에서 암(400)을 통하여 지면을 짚고 일어날 수 있다. 이를 위하여, 로봇(1)은 암(400)을 로봇 본체(100)의 전방을 향하여 회전시킬 수 있고, 이와 함께, 휠(310)은 로봇(1)이 전진하는 방향으로 회전될 수 있다. 즉, 한 쌍의 휠(310)은 암(400)과의 거리가 가까워지는 방향으로 회전될 수 있다. 결과적으로, 본 발명의 로봇(1)에 따르면, 하나의 암이 지면을 짚고 일어날 수 있으므로, 로봇(1)이 일어나는 과정에서 흔들리거나 다시 넘어지는 것을 방지할 수 있고, 일어나는 동작을 구현하는 과정에서 소모되는 전력을 최소화시킬 수 있다.As another example, the robot (1) can stand up from a fallen state by supporting the ground through the arm (400). To this end, the robot (1) can rotate the arm (400) toward the front of the robot body (100), and at the same time, the wheel (310) can be rotated in the direction in which the robot (1) moves forward. That is, a pair of wheels (310) can be rotated in a direction in which the distance from the arm (400) becomes closer. As a result, according to the robot (1) of the present invention, since one arm can support the ground and stand up, the robot (1) can be prevented from shaking or falling down again during the standing up process, and power consumed during the standing up process can be minimized.
한편, 실시예에 따라 로봇(1)의 암(400)은 기능 모듈(900)과 결합되기 위하여 착탈부(430)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, according to an embodiment, the arm (400) of the robot (1) may further include a detachable part (430) to be coupled with a functional module (900).
착탈부(430)는 연결부(420)에 배치될 수 있다. 구체적으로 착탈부(430)는 연결부(420)에서 외측 면에 배치될 수 있다. 여기서 연결부(420)의 외측 면은, 연결부(420)에서 로봇 본체(100)를 바라보는 방향과 반대 방향에 배치된 면을 의미할 수 있다. The detachable part (430) may be placed on the connecting part (420). Specifically, the detachable part (430) may be placed on the outer surface of the connecting part (420). Here, the outer surface of the connecting part (420) may mean a surface placed in the opposite direction from the direction in which the connecting part (420) faces the robot body (100).
이와 같은 구성으로, 착탈부(430)는 로봇(1)의 외부에서 접근되는 물체와 접촉이 용이하도록 로봇 본체(100)를 중심으로 하여 외곽에 노출될 수 있다.With this configuration, the detachable part (430) can be exposed to the outside centered on the robot body (100) so as to easily contact an object approached from the outside of the robot (1).
착탈부(430)는 기능 모듈(900)과 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 구체적으로, 착탈부(430)는 기능 모듈(900)과 선택적으로 결합 또는 분리될 수 있다. The detachable part (430) can be detachably coupled with the functional module (900). Specifically, the detachable part (430) can be selectively coupled or separated from the functional module (900).
착탈부(430)는 전자석 형태로 구성되어, 전원의 공급에 따라 선택적으로 기능 모듈(900)에 자기력(인력)을 인가할 수 있다. The detachable part (430) is configured in the form of an electromagnet and can selectively apply magnetic force (attractive force) to the function module (900) depending on the power supply.
예를 들어, 착탈부(430)는 전자석 형태로 구성될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 착탈부(430)는 넓은 영역에 균일한 자기장을 형성시킬 수 있고, 기능 모듈(900)과 안정적으로 결합될 수 있다.For example, the detachable part (430) may be configured in the form of an electromagnet. With this configuration, the detachable part (430) can form a uniform magnetic field over a wide area and can be stably combined with the function module (900).
로봇 마스크robot mask
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇(1)은 로봇 마스크(500)를 더 포함할 수 있다.As illustrated in FIG. 7, a robot (1) according to one embodiment of the present invention may further include a robot mask (500).
로봇 마스크(500)는 로봇 본체(100)와 착탈 가능하게 결합되고, 디스플레이(120)를 덮을 수 있다. 로봇 마스크(500)는 로봇 본체(100)와 결합되어 로봇(1)의 외관을 구성할 수 있다. The robot mask (500) is detachably coupled to the robot body (100) and can cover the display (120). The robot mask (500) can be coupled to the robot body (100) to form the exterior of the robot (1).
로봇 마스크(500)는 마스크 본체(510) 및 윈도우(550)를 포함한다.The robot mask (500) includes a mask body (510) and a window (550).
마스크 본체(510)는 로봇 마스크(500)의 외관을 구성한다. 예를 들어, 로봇 마스크(500)와 로봇 본체(100)가 결합된 상태를 기준으로, 외부에 노출되는 마스크 본체(510)의 외측 면은 소정 곡률을 갖는 곡면 형태로 형성될 수 있다. The mask body (510) constitutes the exterior of the robot mask (500). For example, based on the state in which the robot mask (500) and the robot body (100) are combined, the outer surface of the mask body (510) exposed to the outside can be formed into a curved shape having a predetermined curvature.
그리고 로봇 본체(100)와 마주보는 마스크 본체(510)의 내측 면은 로봇 본체(100)의 형태에 대응한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 마스크 본체(510)의 내측 면은 디스플레이(120)의 형태에 대응하여 평면 형태로 형성되고, 그 외곽은 본체 하우징(110)의 일부를 수용하도록 측벽이 돌출 형성될 수 있다. 따라서, 마스크 본체(510)의 내측 면은 타원형의 평면과 이를 둘러싼 측벽의 형태로 이루어질 수 있다.And the inner surface of the mask body (510) facing the robot body (100) can be formed in a shape corresponding to the shape of the robot body (100). For example, the inner surface of the mask body (510) can be formed in a flat shape corresponding to the shape of the display (120), and the outer surface thereof can have a side wall protrudingly formed to accommodate a part of the body housing (110). Accordingly, the inner surface of the mask body (510) can be formed in the shape of an oval-shaped flat surface and a side wall surrounding the oval-shaped flat surface.
도시되지는 않았으나, 마스크 본체(510)에는 결합을 위한 마그넷이 배치될 수 있다.Although not shown, a magnet for bonding may be placed on the mask body (510).
예를 들어, 마그넷은 마스크 본체(510)의 내측 면에서 돌출 형성된 측벽에 적어도 하나 배치될 수 있다. For example, at least one magnet may be placed on a side wall protruding from the inner surface of the mask body (510).
또한, 마그넷은 자기력(인력)을 발생시켜 로봇 본체(100)에 착탈 가능하게 결합된다. 이와 같은 구성으로, 마그넷은 자기력을 통하여, 본체 하우징(110)과 마스크 본체(510)를 결합시킬 수 있고, 사용자가 소정 크기 이상의 외력을 인가하면 본체 하우징(110)과 마스크 본체(510)를 분리시킬 수 있다.In addition, the magnet generates magnetic force (attractive force) and is detachably coupled to the robot body (100). With this configuration, the magnet can couple the body housing (110) and the mask body (510) through magnetic force, and when a user applies an external force of a predetermined size or greater, the body housing (110) and the mask body (510) can be separated.
도시되지는 않았으나, 마스크 본체(510)에는 마스크 통신부가 배치되어 로봇 본체(100)에 구비된 통신부(710)와 통신할 수 있다. Although not shown, a mask communication unit is placed in the mask body (510) and can communicate with the communication unit (710) provided in the robot body (100).
로봇 마스크(500)의 통신부는 로봇 본체(100)와의 무선 통신을 지원할 수 있다. 무선 통신의 지원을 위한 무선 통신 모듈로서 근거리 통신 모듈이 구비될 수 있다. The communication unit of the robot mask (500) can support wireless communication with the robot body (100). A short-distance communication module can be provided as a wireless communication module to support wireless communication.
근거리 통신은 예를 들어, NFC(Near Field Communication) 통신 등이 될 수 있다.Short-range communication can be, for example, Near Field Communication (NFC).
로봇 마스크(500)의 통신부를 통하여 로봇 마스크(500)의 형태 및 로봇 마스크(500)에 구비된 기능에 대한 정보를 로봇 본체(100)에 송신할 수 있다. 또한, 로봇 마스크(500)의 통신부는 로봇 본체(100)에 구비된 제어부(700)의 제어 명령을 수신할 수 있다. Information about the shape of the robot mask (500) and the functions provided in the robot mask (500) can be transmitted to the robot body (100) through the communication unit of the robot mask (500). In addition, the communication unit of the robot mask (500) can receive a control command from the control unit (700) provided in the robot body (100).
한편, 로봇 마스크(500)는 로봇 본체(100)로부터 전원을 공급받을 수 있다. 도시되지는 않았으나, 로봇 마스크(500)에는 로봇 본체(100)와 전기적으로 연결될 수 있는 단자가 구비될 수 있다. Meanwhile, the robot mask (500) can be supplied with power from the robot body (100). Although not shown, the robot mask (500) can be equipped with a terminal that can be electrically connected to the robot body (100).
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 마스크(500)는, 로봇 본체(100)와 결합될 경우, 디스플레이(120)에서 표시하는 이미지를 외부로 노출시키는 윈도우(550)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the robot mask (500) according to one embodiment of the present invention, when combined with the robot body (100), may include a window (550) that exposes an image displayed on the display (120) to the outside.
윈도우(550)는 마스크 본체(510)에 배치될 수 있다. 구체적으로, 윈도우(550)는 마스크 본체(510)를 관통하여 배치되고, 로봇 마스크(500)가 로봇 본체(100)에 결합된 경우 디스플레이(120)와 마주보는 위치에 배치될 수 있다.The window (550) may be placed in the mask body (510). Specifically, the window (550) may be placed through the mask body (510) and may be placed at a position facing the display (120) when the robot mask (500) is coupled to the robot body (100).
윈도우(550)는 빛이 투과 가능한 소재로 형성될 수 있다. 예를 들어, 윈도우(550)는 투명한 소재로 형성될 수 있다. The window (550) may be formed of a material that allows light to pass through. For example, the window (550) may be formed of a transparent material.
한편, 로봇 마스크(500)가 로봇 본체(100)에 결합되면, 디스플레이(120)에는 얼굴과 표정이 표시될 수 있다. Meanwhile, when the robot mask (500) is attached to the robot body (100), a face and expression can be displayed on the display (120).
로봇(1)은 디스플레이(120)에 눈, 코, 입 등 얼굴의 모양을 표시하여 사용자로 하여금 로봇이 감정을 표현한다고 느끼게 할 수 있다.The robot (1) can display facial features such as eyes, nose, and mouth on the display (120) to make the user feel that the robot is expressing emotions.
로봇(1)은 디스플레이(120)에 미리 설정된 이미지를 표시하여 얼굴 표정을 묘사하여, 사용자가 로봇이 감정을 표현하는 것으로 인식하게 할 수 있다.The robot (1) can depict facial expressions by displaying preset images on the display (120), thereby allowing the user to perceive that the robot is expressing emotions.
예를 들어, 사용자가 귀가한 경우, 로봇(1)은 디스플레이(120)에 반가움을 나타내도록 웃는 얼굴을 표시할 수 있다. For example, when a user returns home, the robot (1) may display a smiling face on the display (120) to express its happiness.
다른 예로, 로봇(1)이 낭떠러지를 감지하여 추락 위험에서 벗어난 경우, 로봇(1)은 디스플레이(120)에 놀란 얼굴과 놀란 눈 표정을 표시할 수 있다.As another example, if the robot (1) detects a cliff and escapes the risk of falling, the robot (1) may display a surprised face and surprised eye expression on the display (120).
다른 예로, 사용자가 로봇(1)을 부른 경우, 로봇(1)은 디스플레이(120)에 사용자를 응시하며 궁금해하는 얼굴 표정을 표시할 수 있다. 로봇(1)은 사용자가 특정 발음으로 부를 경우 부름을 감지하고, 반응하도록 설정될 수 있다.As another example, when a user calls the robot (1), the robot (1) may look at the user on the display (120) and display a curious facial expression. The robot (1) may be set to detect the call and respond when the user calls it with a specific pronunciation.
다른 예로, 로봇(1)이 사용자의 명령을 이해할 수 없는 경우, 로봇(1)은 디스플레이(120)에 '?' 등의 기호와 함께 궁금해하는 얼굴 표정을 표시할 수 있다.As another example, if the robot (1) cannot understand a user's command, the robot (1) may display a curious facial expression along with a symbol such as '?' on the display (120).
다른 예로, 사용자가 로봇(1)에게 지속적으로 서비스를 명령한 경우, 땀을 나타내는 그림과 함께 힘든 얼굴 표정을 표시할 수 있다.As another example, if the user continuously commands the robot (1) to perform a service, it may display a distressed facial expression along with a picture showing sweat.
다른 예로, 사용자가 기 설정된 시간 이상 로봇(1)에게 명령을 하지 않는 경우, 잠을 자는 얼굴 표정을 표시할 수 있다.As another example, if the user does not issue a command to the robot (1) for a preset period of time, a sleeping facial expression may be displayed.
위와 같은 예시 외에도, 로봇(1)은 디스플레이(120)에 다양한 감정을 표현을 할 수 있으며, 소프트웨어 업데이트 등을 통해 표시할 수 있는 표현이 개선되거나 추가될 수 있다.In addition to the examples above, the robot (1) can express various emotions on the display (120), and the expressions that can be displayed can be improved or added through software updates, etc.
이러한 방식으로 로봇(1)은 사용자에게 감정을 표시하고 사용자와 교감하는 애완 로봇 서비스를 제공할 수 있고, 사용자에게 정서적 안정을 제공하는 효과가 있다.In this way, the robot (1) can provide a pet robot service that shows emotions to the user and communicates with the user, and has the effect of providing emotional stability to the user.
로봇(1)은, 전술한 바와 같이 디스플레이(120)에 얼굴 표정을 나타내어 시각적으로 감정을 표시함과 더불어, 스피커(450)의 음성 출력을 통하여 감정을 표시할 수 있다. The robot (1) can visually express emotions by displaying facial expressions on the display (120) as described above, and can also express emotions through voice output from the speaker (450).
예를 들어, 디스플레이(120)에 표시되는 표정에 대응하여 웃는 소리, 놀란 소리 등을 출력할 수 있다. For example, sounds such as laughter or surprise can be output in response to facial expressions displayed on the display (120).
또한, 로봇(1)은 전술한 바와 같이 디스플레이(120)에 얼굴 표정을 나타내어 시각적으로 감정을 표시함과 더불어, 암(400)의 회전을 통하여 감정을 표시할 수 있다. In addition, the robot (1) can visually display emotions by showing facial expressions on the display (120) as described above, and can also display emotions by rotating the arm (400).
예를 들어, 디스플레이(120)에 웃는 표정을 표시함과 함께, 암(400)을 흔들어 감정을 표시할 수 있다.For example, the emotion can be expressed by shaking the arm (400) while displaying a smiling expression on the display (120).
한편, 디스플레이(120)는, 로봇 마스크(500)의 형태에 따라 로봇 마스크(500)가 결합된 상태에서 표시되는 도형이 변경될 수 있다. Meanwhile, the display (120) may change the shape displayed when the robot mask (500) is combined depending on the shape of the robot mask (500).
구체적으로, 로봇(1)의 제어부(700)는 마스크 통신부(530)를 통하여 마스크(500)의 형태에 대한 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 각각의 로봇 마스크(500)에는 형태에 대한 정보가 기록되어 있고, 제어부(700)는 로봇 마스크(500)의 마스크 통신부(530)로부터 로봇 마스크(500)의 형태에 대한 정보를 수신할 수 있다. 이때, 메모리(720)에는 각 마스크(500)의 형태에 따른 그래픽 사용자 인터페이스(GUI : Graphic User Interface, 이하 'GUI' 라고 부를 수 있다.) 정보가 저장되어 있다. 그리고, 제어부(700)는 로봇 마스크(500)의 형태에 대응한 GUI를 디스플레이(120)에 표시하도록 제어할 수 있다. 따라서, 로봇 마스크(500)와 로봇 본체(100)가 결합된 상태에서, 디스플레이(120)는 GUI를 표시할 수 있고, 디스플레이(120)에 표시된 GUI는 윈도우(550)를 투과하여 로봇 마스크(500)의 외부에서 볼 수 있다.Specifically, the control unit (700) of the robot (1) can receive information about the shape of the mask (500) through the mask communication unit (530). For example, each robot mask (500) has information about its shape recorded therein, and the control unit (700) can receive information about the shape of the robot mask (500) from the mask communication unit (530) of the robot mask (500). At this time, graphical user interface (GUI) information according to the shape of each mask (500) is stored in the memory (720). In addition, the control unit (700) can control the display (120) to display a GUI corresponding to the shape of the robot mask (500). Therefore, when the robot mask (500) and the robot body (100) are combined, the display (120) can display a GUI, and the GUI displayed on the display (120) can be viewed from the outside of the robot mask (500) through the window (550).
한편, 사용자는 입력부(125)를 통하여 직접 GUI를 선택할 수 있다. 그리고, 제어부(700)는 사용자로부터 입력받은 GUI를 디스플레이(120)에 표시하도록 제어할 수 있다.Meanwhile, the user can directly select the GUI through the input unit (125). Then, the control unit (700) can control the GUI input by the user to be displayed on the display (120).
이와 같은 구성으로, 사용자는 자신의 취향에 맞는 로봇 마스크(500)를 구매하거나, 자신이 선호하는 GUI를 선택하여 로봇(1)의 외관을 커스터마이징(customizing)할 수 있다.With this configuration, users can purchase a robot mask (500) that suits their taste or customize the appearance of the robot (1) by selecting a GUI of their choice.
기능 모듈Function Module
본 발명의 로봇(1)은 기능 모듈(900)을 포함한다. 기능 모듈(900)은 로봇 본체(100)의 하측에 결합됨으로써 로봇(1)에 다양한 기능을 부여하는 구성요소이다.The robot (1) of the present invention includes a function module (900). The function module (900) is a component that provides various functions to the robot (1) by being coupled to the lower side of the robot body (100).
기능 모듈(900)은 로봇 본체(100)에 착탈 가능하게 결합된다. 예를 들어, 기능 모듈(900)은 로봇 본체(100)의 하부에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 구체적으로, 기능 모듈(900)은 로봇 본체(100)의 하부에 배치된 모듈 결합부(150)와 결합될 수 있다. The function module (900) is detachably coupled to the robot body (100). For example, the function module (900) may be detachably coupled to the lower part of the robot body (100). Specifically, the function module (900) may be coupled to a module coupling part (150) positioned at the lower part of the robot body (100).
특히, 본 발명의 로봇(1)의 경우에는 이륜형 로봇으로, 한 쌍의 휠(310) 및 레그부(200) 사이에 기능 모듈(900)이 결합될 공간이 형성되어 있으므로, 로봇 본체(100)와 기능 모듈(900)이 결합된 상태에서도 전체적인 부피는 크게 증가하지 않는 장점이 있다.In particular, in the case of the robot (1) of the present invention, since it is a two-wheeled robot, a space is formed between a pair of wheels (310) and a leg part (200) in which a function module (900) is to be combined, and therefore, there is an advantage in that the overall volume does not increase significantly even when the robot body (100) and the function module (900) are combined.
또한, 이러한 배치를 통하여, 기능 모듈(900)이 로봇 본체(100)에 결합될 경우, 한 쌍의 휠(310) 뿐만 아니라 기능 모듈(900)도 지면(B)과 접촉될 수 있고, 지면(B)과 로봇(1)이 접촉되어 지지되는 지점의 수 및 지지되는 면적을 증가시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 기능 모듈(900)에 의하면 로봇 본체(100)와 결합되어, 로봇(1)의 균형을 용이하게 유지시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, through this arrangement, when the function module (900) is coupled to the robot body (100), not only the pair of wheels (310) but also the function module (900) can come into contact with the ground (B), and the number of points where the ground (B) and the robot (1) come into contact and are supported can be increased, and the supported area can be increased. Therefore, according to the function module (900) of the present invention, when coupled with the robot body (100), there is an effect of easily maintaining the balance of the robot (1).
도시되지는 않았으나, 기능 모듈(900)에는 로봇 본체(100)의 모듈 결합부(150)에 대응하는 구조가 구비될 수 있다. 예를 들어, 기능 모듈(900)에는 로봇 본체(100)의 모듈 결합부(150)와 착탈 가능하게 결합되는 결합부(930)가 구비될 수 있다. 또한, 기능 모듈(900)에는 로봇 본체(100)의 단자에 대응한 대응 단자가 구비될 수 있다. 대응 단자는 로봇 본체(100)의 단자와 접촉하여 로봇 본체(100)로부터 전원을 공급받을 수 있고, 로봇 본체(100)와 전기 신호를 송수신할 수 있다.Although not shown, the function module (900) may be provided with a structure corresponding to the module coupling portion (150) of the robot body (100). For example, the function module (900) may be provided with a coupling portion (930) that is detachably coupled with the module coupling portion (150) of the robot body (100). In addition, the function module (900) may be provided with a corresponding terminal corresponding to a terminal of the robot body (100). The corresponding terminal may be in contact with the terminal of the robot body (100) to receive power from the robot body (100) and transmit and receive electric signals with the robot body (100).
도시되지는 않았으나, 기능 모듈(900)에는 램프가 구비될 수 있다. 램프는 발광을 통하여 기능 모듈(900)의 위치를 알릴 수 있다. 예를 들어 램프는 적외선(IR) LED(light emitting diode)일 수 있다. 이와 같은 구성으로, 로봇 본체(100)에 배치된 IR 센서(620)는 기능 모듈(900)의 위치를 감지할 수 있고, 로봇 본체(100)는 기능 모듈(900)을 향하여 주행할 수 있다.Although not shown, the function module (900) may be equipped with a lamp. The lamp may indicate the position of the function module (900) by emitting light. For example, the lamp may be an infrared (IR) LED (light emitting diode). With this configuration, the IR sensor (620) arranged in the robot body (100) can detect the position of the function module (900), and the robot body (100) can drive toward the function module (900).
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 기능 모듈(900)은 청소 모듈일 수 있다.As shown in FIGS. 8 and 9, the function module (900) may be a cleaning module.
기능 모듈(900)은 모듈 본체(910), 흡입 노즐(920), 결합부(930) 및 먼지통(940)을 포함한다. 이와 같은 구성으로, 기능 모듈(900)을 로봇 본체(100)에 결합하면 로봇(1)은 건식 청소를 할 수 있다. The function module (900) includes a module body (910), a suction nozzle (920), a coupling part (930), and a dust bin (940). With this configuration, when the function module (900) is coupled to the robot body (100), the robot (1) can perform dry cleaning.
모듈 본체(910)는 결합부(930)를 통하여 로봇 본체(100)와 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 모듈 본체(910)는 내부에 먼지를 흡입할 수 있는 유로가 형성될 수 있다.The module body (910) can be detachably connected to the robot body (100) through a connecting portion (930). Although not shown, the module body (910) can have a path formed therein for sucking dust.
모듈 본체(910)의 전방에는 먼지를 흡입할 수 있는 흡입 노즐(920)이 구비될 수 있다. 그리고 모듈 본체(910)의 내부에는 흡입된 먼지를 저장할 수 있는 먼지통(940)이 배치될 수 있다. 모듈 본체(910)의 내부에는 공기의 흡입력을 제공하는 모터(미도시)가 구비될 수 있다. 이때, 모듈 본체(910)의 저면에는 휠이 구비될 수 있다. 또한, 모듈 본체(910)에는 모터(미도시)에 전원을 공급하는 배터리(미도시)가 구비될 수 있다. A suction nozzle (920) capable of sucking dust may be provided at the front of the module body (910). In addition, a dust bin (940) capable of storing the sucked dust may be arranged inside the module body (910). A motor (not shown) that provides air suction power may be provided inside the module body (910). At this time, a wheel may be provided at the bottom of the module body (910). In addition, a battery (not shown) that supplies power to the motor (not shown) may be provided in the module body (910).
흡입 노즐(920)은 지면(바닥면)을 따라 이동하면서 공기 및 먼지를 흡입할 수 있다. 흡입 노즐(920)의 저면에는 흡입구가 형성될 수 있다. 그리고, 흡입구의 주변에는 에지테이터(agitator)가 구비될 수 있다. 그리고, 모듈 본체(910)의 내부에는 에지테이터 및/또는 휠에 구동력을 제공하는 모터가 더 구비될 수 있다.The suction nozzle (920) can suck in air and dust while moving along the ground (floor surface). A suction port can be formed on the bottom of the suction nozzle (920). In addition, an agitator can be provided around the suction port. In addition, a motor that provides driving force to the agitator and/or wheel can be further provided inside the module body (910).
흡입 노즐(920)의 좌우 방향 폭은 모듈 본체(910)의 좌우 방향 폭보다 클 수 있다. 예를 들어, 흡입 노즐(920)의 좌우 방향 폭은 한 쌍의 휠(310)의 좌우 방향 최대 거리 이상일 수 있다. 이는 흡입구의 좌우 방향 길이를 확대시키기 위함이다. 이와 같은 구성으로, 기능 모듈(900)의 청소 면적을 확대시키는 효과가 있다.The left-right width of the suction nozzle (920) may be larger than the left-right width of the module body (910). For example, the left-right width of the suction nozzle (920) may be larger than the left-right maximum distance of a pair of wheels (310). This is to expand the left-right length of the suction port. With this configuration, there is an effect of expanding the cleaning area of the function module (900).
한편, 본 실시예에서 흡입 노즐(920)에는 충전을 위한 단자(미도시)가 구비될 수 있다. 흡입 노즐(920)은 로봇 스테이션(2)과 도킹하면, 충전 단자(22a)와 접촉하여 전원을 공급받을 수 있다. 충전 단자(22a)를 통하여 인가되는 전원은 배터리(미도시)로 공급될 수 있다.Meanwhile, in this embodiment, the suction nozzle (920) may be equipped with a terminal (not shown) for charging. When the suction nozzle (920) is docked with the robot station (2), it may come into contact with the charging terminal (22a) to receive power. The power applied through the charging terminal (22a) may be supplied to a battery (not shown).
결합부(930)는 모듈 본체(910)의 상부에 배치되고 로봇 본체(100)와 결합된다. 구체적으로, 결합부(930)는 모듈 본체(910)에서 전방 상측에 배치될 수 있다. 결합부(930)는 모듈 본체(910)의 모듈 결합부(150)와 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 결합부(930)는 금속 소재 또는 전자석으로 이루어진 부분을 적어도 일부 포함할 수 있다. 다른 예로, 결합부(930)는 후크 등을 포함하여 모듈 본체(910)에 후크 결합될 수 있다. 이 경우, 모듈 본체(910)와 로봇 본체(100) 사이의 결합력을 강화할 수 있다.The coupling part (930) is arranged on the upper part of the module body (910) and is coupled with the robot body (100). Specifically, the coupling part (930) may be arranged on the upper front side of the module body (910). The coupling part (930) may be detachably coupled with the module coupling part (150) of the module body (910). For example, the coupling part (930) may include at least a portion made of a metal material or an electromagnet. As another example, the coupling part (930) may be hook-coupled to the module body (910) by including a hook or the like. In this case, the coupling force between the module body (910) and the robot body (100) may be strengthened.
한편, 본 실시예에서 기능 모듈(900)은 로봇 본체(100)의 하방에 결합될 수 있다. 로봇 본체(100)는 기능 모듈(900)보다 상부에 배치되어, 기능 모듈(900)과 함께 이동할 수 있다. 기능 모듈(900)은 로봇 본체(100)의 이동에 따라 주행 방향을 변경할 수 있다. 이는, 사용자가 보았을 때, 로봇 본체(100)가 기능 모듈(900) 위에 올라타서 청소하는 것처럼 보일 수 있다.Meanwhile, in the present embodiment, the function module (900) can be coupled to the lower part of the robot body (100). The robot body (100) is positioned above the function module (900) and can move together with the function module (900). The function module (900) can change its driving direction according to the movement of the robot body (100). This can make it appear to the user that the robot body (100) is climbing on top of the function module (900) and cleaning.
따라서, 기능 모듈(900)은, 로봇 본체(100)와 결합되어 로봇 본체(100)가 상승 이동될 때 함께 들어올려질 수 있다.Accordingly, the function module (900) can be combined with the robot body (100) and lifted together when the robot body (100) moves upward.
먼지통(940)은 흡입 노즐(920)을 통하여 흡입된 먼지를 저장할 수 있다. 먼지통(940)은 흡입 노즐(920)에 형성된 흡입구(미도시)와 연통되도록 구비될 수 있다. The dust bin (940) can store dust sucked in through the suction nozzle (920). The dust bin (940) can be provided to communicate with a suction port (not shown) formed in the suction nozzle (920).
먼지통(940)은 모듈 본체(910)에 구비될 수 있다. 예를 들어, 먼지통(940)은 모듈 본체(910)의 후방에 배치될 수 있다.A dustbin (940) may be provided in the module body (910). For example, the dustbin (940) may be placed at the rear of the module body (910).
먼지통(940)에는 먼지 배출구(미도시)가 형성될 수 있다. 일 예로, 먼지 배출구(미도시)는 먼지통(940) 또는 흡입 노즐(920)의 하측 면에 형성될 수 있다. 다른 예로, 먼지 배출구(미도시)는 먼지통(940)의 후방 외측면에 형성될 수 있다. 그리고, 먼지 배출구(미도시)는 먼지통 배출 도어(941)에 의하여 개폐될 수 있다. 예를 들면, 먼지통 배출 도어(941)는 먼지통(940)에 힌지 결합되고, 토션 스프링에 의하여 먼지 배출구(미도시)를 닫도록 탄성력이 인가될 수 있다. 이때, 외력이 인가되면, 먼지통 배출 도어(941)가 열리면서 먼지통(940)의 내부 공간이 개방될 수 있다.A dust discharge port (not shown) may be formed in the dust bin (940). For example, the dust discharge port (not shown) may be formed on the lower surface of the dust bin (940) or the suction nozzle (920). As another example, the dust discharge port (not shown) may be formed on the rear outer surface of the dust bin (940). In addition, the dust discharge port (not shown) may be opened and closed by the dust bin discharge door (941). For example, the dust bin discharge door (941) may be hinge-connected to the dust bin (940), and elastic force may be applied to close the dust discharge port (not shown) by a torsion spring. At this time, when an external force is applied, the dust bin discharge door (941) may be opened, thereby opening the internal space of the dust bin (940).
먼지통(940)에 저장된 먼지는 로봇 스테이션(2)에 의하여 집진될 수 있다. 구체적으로, 기능 모듈(900)이 로봇 스테이션(2)에 도킹되면, 먼지통(940) 내부의 공간은 집진홀(23a)과 연통될 수 있다. 그에 따라, 로봇 스테이션(2)의 집진 모터(23b)가 작동되면, 먼지통(940) 내부의 먼지가 먼지백(23c)에 집진될 수 있다.Dust stored in the dust bin (940) can be collected by the robot station (2). Specifically, when the function module (900) is docked to the robot station (2), the space inside the dust bin (940) can be communicated with the dust collection hole (23a). Accordingly, when the dust collection motor (23b) of the robot station (2) is operated, dust inside the dust bin (940) can be collected in the dust bag (23c).
로봇 스테이션Robot Station
로봇 스테이션(2)에는 로봇(1)이 결합될 수 있다. 구체적으로, 로봇 스테이션(2)에는 기능 모듈(900)이 도킹(docking)될 수 있다.A robot (1) can be coupled to a robot station (2). Specifically, a function module (900) can be docked to the robot station (2).
로봇 스테이션(2)은 스테이션 바디(21)를 포함할 수 있다. 스테이션 바디(21)는 로봇 스테이션(2)의 외관을 형성하고, 내부에 집진 모터(23b) 및 먼지백(23c)이 구비될 수 있다.The robot station (2) may include a station body (21). The station body (21) forms the exterior of the robot station (2), and may be equipped with a dust collection motor (23b) and a dust bag (23c) inside.
스테이션 바디(21)에는 기능 모듈(900)의 흡입 노즐(920) 일부가 결합될 수 있도록 지면과 나란한 방향으로 함몰 형성된 홈 형태의 노즐 결합부가 형성될 수 있다. 상기의 노즐 결합부로 흡입 노즐(920)의 결합이 가이드될 수 있다.A nozzle coupling portion in the form of a groove that is sunken in a direction parallel to the ground may be formed in the station body (21) so that a portion of a suction nozzle (920) of a function module (900) can be coupled. The coupling of the suction nozzle (920) may be guided by the nozzle coupling portion.
한편, 스테이션 바디(21)에는 램프(21a)가 구비될 수 있다. 램프(21a)는 발광을 통하여 로봇 스테이션(2)의 위치를 알릴 수 있다. 예를 들어 램프(21a)는 적외선(IR) LED(light emitting diode)일 수 있다. 이와 같은 구성으로, 로봇 본체(100)에 배치된 IR 센서(620)는 로봇 스테이션(2)의 위치를 감지할 수 있고, 로봇 본체(100)는 로봇 스테이션(2)을 향하여 주행할 수 있다.Meanwhile, the station body (21) may be equipped with a lamp (21a). The lamp (21a) may indicate the position of the robot station (2) by emitting light. For example, the lamp (21a) may be an infrared (IR) LED (light emitting diode). With this configuration, the IR sensor (620) arranged in the robot body (100) may detect the position of the robot station (2), and the robot body (100) may run toward the robot station (2).
로봇 스테이션(2)은 기능 모듈(900)이 결합하기 위해 등반하는 바닥판(22)을 포함할 수 있다. 바닥판(22)에는 로봇 본체(100)가 등반하도록 소정 각도의 경사부가 형성될 수 있다. 또한, 바닥판(22)에는 지면과 나란하게 형성되어 기능 모듈(900)이 안착되는 도킹부가 형성될 수 있다.The robot station (2) may include a floor plate (22) that the function module (900) climbs on to be combined. The floor plate (22) may have an inclined portion formed at a predetermined angle for the robot body (100) to climb on. In addition, the floor plate (22) may have a docking portion formed parallel to the ground on which the function module (900) is secured.
한편, 바닥판(22)에는 기능 모듈(900)의 먼지통(940) 내의 먼지가 배출되는 집진홀(23a)이 형성될 수 있다.Meanwhile, a dust collection hole (23a) through which dust inside a dust bin (940) of a functional module (900) is discharged may be formed in the floor plate (22).
이와는 달리, 실시예에 따라, 집진홀은 스테이션 바디(21)에 형성되는 것도 가능하다. 이 경우, 먼지통(940)의 후방 측면에 형성된 먼지 배출구(미도시)와 집진홀(23a)이 연통될 수 있다.또한, 바닥판(22)에는 기능 모듈(900)과 전기적으로 연결되어 기능 모듈(900) 및/또는 로봇 본체(100)가 충전되도록 전력을 공급하는 충전 단자(22a)를 포함할 수 있다. 기능 모듈(900)이 결합되면 기능 모듈(900)의 단자와 충전 단자(22a)가 전기적으로 접속될 수 있고, 로봇 스테이션(2)으로부터 기능 모듈(900)에 전원이 공급되어, 기능 모듈(900) 및/또는 로봇 본체(100)가 충전될 수 있다.Alternatively, depending on the embodiment, the dust collection hole may be formed in the station body (21). In this case, the dust discharge port (not shown) formed on the rear side of the dust bin (940) and the dust collection hole (23a) may be communicated. In addition, the bottom plate (22) may include a charging terminal (22a) that is electrically connected to the function module (900) and supplies power so that the function module (900) and/or the robot body (100) may be charged. When the function module (900) is coupled, the terminal of the function module (900) and the charging terminal (22a) may be electrically connected, and power may be supplied to the function module (900) from the robot station (2), so that the function module (900) and/or the robot body (100) may be charged.
한편, 바닥판(22)에는 집진홀(23a)과 연통되는 집진 유로가 형성될 수 있다. 집진 유로는 먼지백(23c)의 내부 공간과 연통될 수 있다. 집진 모터(23b)가 작동되면, 먼지통(940) 내부의 먼지가 집진홀(23a) 및 집진 유로를 유동하여 먼지백(23c)에 포집될 수 있다.Meanwhile, a dust collection path communicating with a dust collection hole (23a) may be formed in the bottom plate (22). The dust collection path may be communicated with the internal space of the dust bag (23c). When the dust collection motor (23b) is operated, dust inside the dust bin (940) may flow through the dust collection hole (23a) and the dust collection path and be captured in the dust bag (23c).
로봇 스테이션(2)은 집진 모터(23b)를 포함할 수 있다. 집진 모터(23b)는 스테이션 바디(21)의 내부에 배치될 수 있다. 집진 모터(23b)는 집진 유로에 흡입력을 발생시킬 수 있다. 이를 통해, 먼지통(940) 내부에 먼지를 흡입할 수 있는 흡입력이 제공된다.The robot station (2) may include a dust collecting motor (23b). The dust collecting motor (23b) may be placed inside the station body (21). The dust collecting motor (23b) may generate a suction force in the dust collecting path. Through this, a suction force capable of sucking dust into the dust bin (940) is provided.
로봇 스테이션(2)은 먼지백(23c)을 포함할 수 있다. 먼지백(23c)은 스테이션 바디(21)의 내부에 배치될 수 있다. 먼지백(23c)는 집진 모터(23b)의 중력 방향 상측에 배치될 수 있다. The robot station (2) may include a dust bag (23c). The dust bag (23c) may be placed inside the station body (21). The dust bag (23c) may be placed above the gravity direction of the dust collection motor (23b).
일 예로, 먼지백(23c)은 집진 모터(23c)에 의해 먼지통(940) 내부로부터 흡입되는 먼지를 수집하는 먼지 봉투를 의미할 수 있다.For example, the dust bag (23c) may mean a dust bag that collects dust sucked from inside the dust bin (940) by the dust collection motor (23c).
먼지백(23c)은 스테이션 바디(21)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다.The dust bag (23c) can be detachably attached to the station body (21).
따라서, 먼지백(23c)은 스테이션 바디(21)로부터 분리되어 폐기될 수 있고, 새로운 먼지백(23c)이 스테이션 바디(21)에 결합될 수 있다. Accordingly, the dust bag (23c) can be separated from the station body (21) and discarded, and a new dust bag (23c) can be attached to the station body (21).
먼지백(23c)은 집진 모터(23b)에 의해 흡입력이 발생되면 부피가 늘어나면서 먼지가 내부로 수용되도록 구비될 수 있다. The dust bag (23c) can be provided so that when suction power is generated by the dust collection motor (23b), its volume increases and dust is accepted inside.
이를 위해, 먼지 봉투는 공기는 투과되지만 먼지와 같은 이물질은 투과되지 않는 재질로 마련될 수 있다. For this purpose, the dust bag can be made of a material that is permeable to air but impermeable to foreign substances such as dust.
제어 구성Control configuration
도 12에는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 제어 구성을 설명하기 위한 블록도가 도시되어 있다.FIG. 12 is a block diagram illustrating a control configuration of a robot according to one embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 12를 참조하면, 본 발명 실시예에 따른 로봇(1)은 센서부(600), 제어부(700), 통신부(710), 메모리(720), 배터리(800), 모터부 및 인터페이스부를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 12, a robot (1) according to an embodiment of the present invention may include a sensor unit (600), a control unit (700), a communication unit (710), a memory (720), a battery (800), a motor unit, and an interface unit.
도 12의 블록도에 도시된 구성요소들은 로봇(1)을 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 로봇(1)은 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.The components illustrated in the block diagram of Fig. 12 are not essential for implementing the robot (1), so the robot (1) described in this specification may have more or fewer components than the components listed above.
먼저, 제어부(700)는, 로봇(1)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 제어부(700)는 후술할 메모리(720)에 저장된 설정 정보에 따라 로봇(1)이 다양한 기능을 수행하도록 제어할 수 있다.First, the control unit (700) can control the overall operation of the robot (1). The control unit (700) can control the robot (1) to perform various functions according to setting information stored in the memory (720) described later.
제어부(700)는, 로봇 본체(100)에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 제어부(700)는 본체 하우징(110)의 내부에 배치된 PCB 상에 장착, 구비될 수 있다.The control unit (700) can be placed in the robot body (100). More specifically, the control unit (700) can be mounted and provided on a PCB placed inside the body housing (110).
제어부(700)는, 프로세서(processor)와 같이 데이터를 처리할 수 있는 모든 종류의 장치를 포함할 수 있다. 여기서, '프로세서(processor)'는, 예를 들어 프로그램 내에 포함된 코드 또는 명령으로 표현된 기능을 수행하기 위해 물리적으로 구조화된 회로를 갖는, 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치를 의미할 수 있다. 이와 같이 하드웨어에 내장된 데이터 처리 장치의 일 예로써, 마이크로프로세서(microprocessor), 중앙처리장치(central processing unit: CPU), 프로세서 코어(processor core), 멀티프로세서(multiprocessor), ASIC(application-specific integrated circuit), FPGA(field programmable gate array) 등의 처리 장치를 망라할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.The control unit (700) may include all types of devices capable of processing data, such as a processor. Here, the 'processor' may mean a data processing device built into hardware, which has a physically structured circuit to perform a function expressed by a code or command included in a program, for example. As an example of a data processing device built into hardware, a microprocessor, a central processing unit (CPU), a processor core, a multiprocessor, an application-specific integrated circuit (ASIC), a field programmable gate array (FPGA), and the like may be included, but the scope of the present invention is not limited thereto.
제어부(700)는, 후술할 센서부(600)의 각 구성 중 적어도 하나의 구성으로부터 로봇(1)의 외부 환경에 대한 정보를 수신할 수 있다. 이때, 외부 환경에 대한 정보는 예를 들어, 로봇(1)이 주행하는 실내의 온도, 습도, 먼지량 등의 정보일 수 있다. 또는 예를 들어, 낭떠러지 정보일 수 있다. 또는 예를 들어, 실내 맵 정보일 수 있다. 물론, 외부 환경에 대한 정보는 상술한 예시에 한정되지 않는다.The control unit (700) can receive information about the external environment of the robot (1) from at least one of the components of the sensor unit (600) described below. At this time, the information about the external environment can be, for example, information about the temperature, humidity, and amount of dust in the room where the robot (1) is driving. Or, for example, it can be cliff information. Or, for example, it can be indoor map information. Of course, the information about the external environment is not limited to the examples described above.
제어부(700)는, 후술할 센서부(600)의 각 구성 중 적어도 하나의 구성으로부터 로봇(1)의 현재 상태에 대한 정보를 수신할 수 있다. 이때, 현재 상태는 예를 들어, 로봇 본체(100)의 기울기 정보일 수 있다. 또는 예를 들어, 휠(310)과 지면 사이의 이격 상태에 대한 정보일 수 있다. 또는 예를 들어, 휠 모터(MW)의 위치 정보일 수 있다. 또는 예를 들어, 서스펜션 모터(MS)의 위치 정보일 수 있다. 물론, 로봇(1)의 현재 상태에 대한 정보는 상술한 예시에 한정되지 않는다.The control unit (700) can receive information about the current state of the robot (1) from at least one of the components of the sensor unit (600) to be described later. At this time, the current state may be, for example, inclination information of the robot body (100). Or, for example, information about the separation state between the wheel (310) and the ground. Or, for example, position information of the wheel motor (MW). Or, for example, position information of the suspension motor (MS). Of course, the information about the current state of the robot (1) is not limited to the examples described above.
제어부(700)는, 후술할 모터부의 각 구성 중 적어도 하나의 구성에 구동 제어 명령을 전달할 수 있다. 예를 들어, 로봇(1)의 주행을 위해 휠 모터(MW)의 회전을 제어할 수 있다. 또는 예를 들어, 로봇(1)의 수평 자세 유지를 위해 휠 모터(MW)의 회전을 제어할 수 있다. 또는 예를 들어, 로봇(1)의 수평 자세 유지를 위해 서스펜션 모터(MS)의 회전을 제어할 수 있다. The control unit (700) can transmit a drive control command to at least one of the components of the motor unit to be described later. For example, the rotation of the wheel motor (MW) can be controlled for driving the robot (1). Or, for example, the rotation of the wheel motor (MW) can be controlled for maintaining the horizontal posture of the robot (1). Or, for example, the rotation of the suspension motor (MS) can be controlled for maintaining the horizontal posture of the robot (1).
제어부(700)는, 후술할 인터페이스부의 각 구성 중 적어도 하나의 구성을 통해 사용자의 명령을 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 상기 명령은 로봇(1)을 온/오프(on/off)하기 위한 명령일 수 있다. 또는 예를 들어, 상기 명령은 로봇(1)의 각종 기능을 수동으로 제어하기 위한 명령일 수 있다.The control unit (700) can receive a user's command through at least one of the configurations of the interface unit described below. For example, the command may be a command to turn the robot (1) on/off. Or, for example, the command may be a command to manually control various functions of the robot (1).
제어부(700)는, 후술할 인터페이스부의 각 구성 중 적어도 하나의 구성을 통해 로봇(1)과 관련된 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 상기 출력되는 정보는 시각적 정보일 수 있다. 또는 예를 들어, 상기 출력되는 정보는 청각적 정보일 수 있다.The control unit (700) can output information related to the robot (1) through at least one of the configurations of the interface unit to be described later. For example, the information to be output may be visual information. Or, for example, the information to be output may be auditory information.
모터부는, 적어도 하나의 모터를 포함하며, 각 모터와 연결되는 구성에 구동력을 제공할 수 있다.The motor section includes at least one motor and can provide driving force to a configuration connected to each motor.
모터부는, 좌우측 휠(310)에 구동력을 제공하는 휠 모터(MW)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 모터부는 좌우 방향 일측에 배치된 휠(310)에 구동력을 전달하는 제1 휠 모터(MW1)와 좌우 방향 타측에 배치된 휠(310)에 구동력을 전달하는 제2 휠 모터(MW2)를 포함할 수 있다.The motor unit may include a wheel motor (MW) that provides driving force to the left and right wheels (310). More specifically, the motor unit may include a first wheel motor (MW1) that transmits driving force to a wheel (310) arranged on one side in the left and right directions, and a second wheel motor (MW2) that transmits driving force to a wheel (310) arranged on the other side in the left and right directions.
휠 모터(MW)는 휠부(300)에 각각 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 휠 모터(MW)는 하부 레그(230)의 내부에 수용될 수 있다. 또는 휠 모터(MW)는 휠(310)의 내부에 수용될 수 있다.The wheel motors (MW) may be respectively placed in the wheel section (300). More specifically, the wheel motors (MW) may be accommodated inside the lower leg (230). Alternatively, the wheel motors (MW) may be accommodated inside the wheel (310).
휠 모터(MW)는 휠(310)과 연결된다. 보다 구체적으로, 제1 휠 모터(MW1)의 샤프트 또는 기어의 최종 출력단이 좌우 방향 일측에 배치된 휠(310)과 연결된다. 제2 휠 모터(MW2)의 샤프트 또는 기어의 최종 출력단이 좌우 방향 타측에 배치된 휠(310)과 연결된다. 좌우측 각각의 휠 모터(MW)는 제어부(700)의 제어 명령에 따라 구동되어 회전하며, 휠 모터(MW)의 회전에 따른 휠(310)의 회전으로 로봇(1)이 지면을 따라 주행하게 된다.The wheel motor (MW) is connected to the wheel (310). More specifically, the final output end of the shaft or gear of the first wheel motor (MW1) is connected to the wheel (310) arranged on one side in the left and right directions. The final output end of the shaft or gear of the second wheel motor (MW2) is connected to the wheel (310) arranged on the other side in the left and right directions. Each of the left and right wheel motors (MW) is driven and rotates according to the control command of the control unit (700), and the robot (1) travels along the ground due to the rotation of the wheel (310) according to the rotation of the wheel motor (MW).
모터부는, 좌우측 레그부(200)에 구동력을 제공하는 서스펜션 모터(MS)를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 모터부는 좌우 방향 일측에 배치된 레그부(200)에 구동력을 전달하는 제1 서스펜션 모터(MS1)와 좌우 방향 타측에 배치된 레그부(200)에 구동력을 전달하는 제2 서스펜션 모터(MS2)를 포함할 수 있다.The motor unit may include a suspension motor (MS) that provides driving force to the left and right leg units (200). More specifically, the motor unit may include a first suspension motor (MS1) that transmits driving force to the leg units (200) arranged on one side in the left and right directions, and a second suspension motor (MS2) that transmits driving force to the leg units (200) arranged on the other side in the left and right directions.
서스펜션 모터(MS)는 로봇 본체(100)에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 서스펜션 모터(MS)는 본체 하우징(110)의 내부에 각각 수용될 수 있다.The suspension motor (MS) can be placed in the robot body (100). More specifically, the suspension motor (MS) can be each accommodated inside the body housing (110).
서스펜션 모터(MS)는 제1 링크와 연결된다. 보다 구체적으로, 제1 서스펜션 모터(MS1)의 샤프트 또는 기어의 최종 출력단이 좌우 방향 일측에 배치된 제1 링크와 연결된다. 제2 서스펜션 모터(MS2)의 샤프트 또는 기어의 최종 출력단이 좌우 방향 타측에 배치된 제1 링크와 연결된다. 좌우측 각각의 서스펜션 모터(MS)는 제어부(700)의 제어 명령에 따라 구동되어 회전하며, 서스펜션 모터(MS)의 회전에 따라 제1 링크가 회전하고 제1 링크와 연결된 하부 레그(230)가 회전하면서 결과적으로 제1 링크와 하부 레그(230) 사이의 각도가 변경될 수 있다.The suspension motor (MS) is connected to the first link. More specifically, the final output end of the shaft or gear of the first suspension motor (MS1) is connected to the first link arranged on one side in the left and right directions. The final output end of the shaft or gear of the second suspension motor (MS2) is connected to the first link arranged on the other side in the left and right directions. Each of the suspension motors (MS) on the left and right sides is driven and rotated according to the control command of the control unit (700), and the first link rotates according to the rotation of the suspension motor (MS), and the lower leg (230) connected to the first link rotates, so that as a result, the angle between the first link and the lower leg (230) can be changed.
이를 통해, 로봇(1)은, 휠(310)을 들어올리거나 내리는 동작이 가능하게 되며, 장애물을 등반하거나 굴곡이 있는 지면을 주행할 때 수평 자세를 유지할 수 있다. 또는, 로봇 본체(100)가 하강 또는 상승 이동하는 동작이 가능하게 된다.Through this, the robot (1) can lift or lower the wheel (310) and maintain a horizontal posture when climbing an obstacle or driving on a curved surface. Alternatively, the robot body (100) can move downward or upward.
모터부는, 암(400)에 회전력을 제공하는 암 모터(MA)를 포함할 수 있다. The motor unit may include an arm motor (MA) that provides rotational force to the arm (400).
암 모터(MA)는 로봇 본체(100)에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 암 모터(MA)는 본체 하우징(110)의 내부에 적어도 하나 수용될 수 있다.The arm motor (MA) can be placed in the robot body (100). More specifically, at least one arm motor (MA) can be accommodated inside the body housing (110).
암 모터(MA)는 제어부(700)의 제어 명령에 따라 구동되어 회전하며, 암 모터(MA)의 회전에 따라 회전 결합부(410)가 회전하고 회전 결합부(410)와 일체로 이루어진 연결부(420)가 회전하면서 결과적으로 로봇 본체(100)에 대하여 암(400)을 피봇 이동시킬 수 있다.The arm motor (MA) is driven and rotates according to the control command of the control unit (700), and the rotation coupling part (410) rotates according to the rotation of the arm motor (MA), and the connection part (420) formed integrally with the rotation coupling part (410) rotates, thereby allowing the arm (400) to pivotally move with respect to the robot body (100).
이를 통해, 로봇(1)은, 암(400)을 회전시키는 동작이 가능하게 되며, 암(400)을 회전시켜 기능 모듈(900)과 결합하게 할 수 있다. 또는, 암(400)의 회전을 통하여 암(400)이 지면을 짚을 수 있도록 할 수 있다.Through this, the robot (1) can be made to rotate the arm (400), and the arm (400) can be rotated to be coupled with the function module (900). Alternatively, the arm (400) can be made to touch the ground by rotating the arm (400).
센서부(600)는, 적어도 하나의 센서를 포함하며, 각 센서는 로봇(1)의 외부 환경에 대한 정보 및/또는 로봇(1)의 현재 상태에 대한 정보를 측정하거나 감지할 수 있다.The sensor unit (600) includes at least one sensor, and each sensor can measure or detect information about the external environment of the robot (1) and/or information about the current status of the robot (1).
센서부(600)는, 장애물 감지 카메라(610)를 포함할 수 있다.The sensor unit (600) may include an obstacle detection camera (610).
장애물 감지 카메라(610)는 로봇(1)이 주행하는 실내에 존재하는 장애물(T)을 감지하고 실내의 구조를 매핑(mapping)하기 위해 구비된다.An obstacle detection camera (610) is provided to detect obstacles (T) existing in the room where the robot (1) is driving and to map the structure of the room.
이를 위해, 장애물 감지 카메라(610)는 로봇 본체(100)의 전방에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 장애물 감지 카메라(610)는 본체 하우징(110)의 전방에 배치될 수 있다.For this purpose, the obstacle detection camera (610) may be placed in front of the robot body (100). More specifically, the obstacle detection camera (610) may be placed in front of the body housing (110).
한편, 본 실시예에서 장애물 감지 카메라(610)는 복수개 배치될 수 있다. 예를 들어, 본체 하우징(110)의 전방 하부에는 제1 감지 카메라(611)가 배치될 수 있고, 본체 하우징(110)의 전방 상부에는 제2 감지 카메라(612)가 배치될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 장애물 감지 카메라(610)가 로봇(1)의 전방에 배치된 사물 또는 사람을 감지할 수 있다.Meanwhile, in this embodiment, a plurality of obstacle detection cameras (610) may be arranged. For example, a first detection camera (611) may be arranged at the lower front side of the main body housing (110), and a second detection camera (612) may be arranged at the upper front side of the main body housing (110). With this configuration, the obstacle detection camera (610) can detect objects or people arranged at the front side of the robot (1).
장애물 감지 카메라(610)는 장애물(T)을 감지하고, 장애물(T)과의 거리를 감지할 수 있다. 예를 들어, 제1 감지 카메라(611)는 뎁스 카메라(Depth camera)일 수 있다. The obstacle detection camera (610) can detect an obstacle (T) and detect the distance to the obstacle (T). For example, the first detection camera (611) may be a depth camera.
장애물 감지 카메라(610)는 SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)의 수행을 위해 주행 중 실내를 촬영할 수 있다. 예를 들어, 제2 감지 카메라(612)는 RGB 카메라(RGB camera)일 수 있다.The obstacle detection camera (610) can capture indoor images while driving to perform SLAM (Simultaneous Localization and Mapping). For example, the second detection camera (612) can be an RGB camera.
뎁스 카메라 및 RGB 카메라는 빛을 조사한 후 조사된 빛이 반사하여 돌아오는 시간을 계산하여 거리를 산출할 수 있다.Depth cameras and RGB cameras can calculate distance by irradiating light and calculating the time it takes for the irradiated light to reflect back.
제어부(700)는 장애물 감지 카메라(610)가 촬영한 주변 환경에 대한 정보와 로봇(1)의 현재 위치에 대한 정보를 토대로 장애물(T)을 감지하고 SLAM을 구현할 수 있다.The control unit (700) can detect an obstacle (T) and implement SLAM based on information about the surrounding environment captured by the obstacle detection camera (610) and information about the current location of the robot (1).
한편, 본 발명 실시예에 따른 로봇(1)이 SLAM을 구현하는 방식은 장애물 감지 카메라(610)만으로 구현되는 방식일 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 로봇(1)은 추가로 구비되는 센서를 더 활용하여 SLAM을 구현할 수도 있다. 추가 센서는 예를 들어 LDS(Laser Distance Sensor)일 수 있다.Meanwhile, the method by which the robot (1) according to the embodiment of the present invention implements SLAM may be implemented only with an obstacle detection camera (610), but is not limited thereto. For example, the robot (1) may implement SLAM by further utilizing an additionally equipped sensor. The additional sensor may be, for example, an LDS (Laser Distance Sensor).
센서부(600)는, 적외선 감지를 위한 IR 센서(620)를 포함할 수 있다.The sensor unit (600) may include an IR sensor (620) for infrared detection.
IR 센서(620)는 적외선(Infrared) 광을 감지하는 IR 카메라일 수 있다.The IR sensor (620) may be an IR camera that detects infrared light.
IR 센서(620)는 로봇 본체(100)에 배치될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, IR 센서(620)는 복수개 배치될 수 있다. 예를 들어, 본체 하우징(110)의 전방 하부에는 제1 IR 센서(621)가 배치될 수 있고, 본체 하우징(110)의 후방에는 제2 IR 센서(622)가 배치될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 여러 방향에 배치된 광원의 위치를 감지할 수 있다.The IR sensor (620) may be placed on the robot body (100). In an embodiment of the present invention, a plurality of IR sensors (620) may be placed. For example, a first IR sensor (621) may be placed on the front lower portion of the body housing (110), and a second IR sensor (622) may be placed on the rear of the body housing (110). With this configuration, the positions of light sources placed in various directions can be detected.
IR 센서(620)는 장애물 감지 카메라(610)와 가깝게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 IR 센서(621)는 제1 장애물 감지 카메라(611) 바로 아래에 배치될 수 있다. The IR sensor (620) may be placed close to the obstacle detection camera (610). For example, the first IR sensor (621) may be placed directly below the first obstacle detection camera (611).
이와 같은 배치로, 기능 모듈(900) 또는 로봇 스테이션(미도시)의 램프가 조사하는 빛을 IR 센서(620)가 감지할 수 있고, 램프를 향하여 로봇 본체(100)가 접근하면, 장애물 감지 카메라(610)가 기능 모듈(900) 또는 로봇 스테이션(미도시)의 형태를 감지할 수 있다.With this arrangement, the IR sensor (620) can detect the light irradiated by the lamp of the function module (900) or the robot station (not shown), and when the robot body (100) approaches the lamp, the obstacle detection camera (610) can detect the shape of the function module (900) or the robot station (not shown).
IR 센서(620)는 특정 모듈에 구비된 IR LED가 방출하는 적외선 광을 감지하여 상기 모듈에 접근할 수 있다. 예를 들어, 상기 모듈은 로봇(1)의 충전을 위한 충전대일 수 있다. 예를 들어, 상기 모듈은 로봇 본체(100)에 탈착 가능하게 마련되는 기능 모듈(900)일 수 있다.The IR sensor (620) can detect infrared light emitted by an IR LED equipped in a specific module and access the module. For example, the module may be a charging station for charging the robot (1). For example, the module may be a functional module (900) that is detachably provided on the robot body (100).
제어부(700)는, 로봇(1)의 충전 상태가 기 설정된 수준 이하인 경우에 IR 센서(620)가 IR LED의 감지를 시작하도록 제어할 수 있다. 제어부(700)는, 사용자로부터 특정 모듈을 찾아가라는 명령이 수신되는 경우에 IR 센서(620)가 IR LED의 감지를 시작하도록 제어할 수 있다.The control unit (700) can control the IR sensor (620) to start detecting the IR LED when the charging status of the robot (1) is below a preset level. The control unit (700) can control the IR sensor (620) to start detecting the IR LED when a command to find a specific module is received from a user.
센서부(600)는, 휠 모터 센서(630)를 포함할 수 있다.The sensor unit (600) may include a wheel motor sensor (630).
휠 모터 센서(630)는 휠 모터(MW)의 위치를 측정할 수 있다. 예를 들어, 휠 모터 센서(630)는 엔코더(Encoder)일 수 있다. 잘 알려진 바와 같이, 엔코더는 모터의 위치를 검출할 수 있고 모터의 회전 속도 또한 검출할 수 있다.The wheel motor sensor (630) can measure the position of the wheel motor (MW). For example, the wheel motor sensor (630) can be an encoder. As is well known, an encoder can detect the position of a motor and also detect the rotation speed of the motor.
휠 모터 센서(630)는 좌우측 휠 모터(MW)에 각각 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 휠 모터 센서(630)는 휠 모터(MW)의 샤프트 또는 기어의 최종 출력단에 연결되어 휠 모터(MW)와 함께 하부 레그(230)의 내부에 수용될 수 있다.The wheel motor sensor (630) may be placed on each of the left and right wheel motors (MW). More specifically, the wheel motor sensor (630) may be connected to the final output end of the shaft or gear of the wheel motor (MW) and may be accommodated inside the lower leg (230) together with the wheel motor (MW).
센서부(600)는 암 모터 센서(640)를 포함할 수 있다.The sensor unit (600) may include an arm motor sensor (640).
암 모터 센서(640)는 암(400)의 위치를 측정할 수 있다. 예를 들어, 암 모터 센서(640)는 포토 센서(photo sensor)일 수 있다. 잘 알려진 바와 같이, 포토 센서는 암 모터(MA)의 회전 정도 또는 암(400)이 회전한 정도를 측정할 수 있다.The arm motor sensor (640) can measure the position of the arm (400). For example, the arm motor sensor (640) can be a photo sensor. As is well known, the photo sensor can measure the degree of rotation of the arm motor (MA) or the degree to which the arm (400) has rotated.
암 모터 센서(640)는 암 모터(MA)와 가깝게 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 암 모터 센서(640)는 암 모터(MA)와 함께 본체 하우징(110) 또는 회전 결합부(410)의 내부에 수용될 수 있다.The arm motor sensor (640) may be placed close to the arm motor (MA). More specifically, the arm motor sensor (640) may be accommodated inside the main body housing (110) or the rotating joint (410) together with the arm motor (MA).
서스펜션 모터 센서(650)는 레그부(200)의 위치를 측정할 수 있다. 예를 들어, 서스펜션 모터 센서(650)는 포토 센서(photo sensor)일 수 있다. 잘 알려진 바와 같이, 포토 센서는 서스펜션 모터(MS)의 회전 정도 또는 상부 레그(210)가 회전한 정도를 측정할 수 있다.The suspension motor sensor (650) can measure the position of the leg portion (200). For example, the suspension motor sensor (650) can be a photo sensor. As is well known, the photo sensor can measure the degree of rotation of the suspension motor (MS) or the degree of rotation of the upper leg (210).
서스펜션 모터 센서(650)는 서스펜션 모터(MS)와 가깝게 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 서스펜션 모터 센서(650)는 서스펜션 모터(MS)와 함께 본체 하우징(110)의 내부에 수용될 수 있다.The suspension motor sensor (650) may be placed close to the suspension motor (MS). More specifically, the suspension motor sensor (650) may be accommodated inside the main body housing (110) together with the suspension motor (MS).
센서부(600)는, IMU 센서(660)를 포함할 수 있다.The sensor unit (600) may include an IMU sensor (660).
IMU 센서(660)는 로봇 본체(100)의 기울임 각도를 측정할 수 있다.The IMU sensor (660) can measure the tilt angle of the robot body (100).
IMU(Inertial Measurement Unit) 센서(660)는 잘 알려진 바와 같이, 3축 가속도 센서와 3축 자이로 센서와 지자기 센서를 함께 내장한 센서로서 관성측정센서로도 지칭된다. As is well known, the IMU (Inertial Measurement Unit) sensor (660) is a sensor that incorporates a 3-axis acceleration sensor, a 3-axis gyro sensor, and a geomagnetic sensor, and is also referred to as an inertial measurement sensor.
3축 가속도 센서는 정지한 상태에서 물체의 중력 가속도를 감지하는 센서이다. 물체가 기울어진 각도에 따라 중력 가속도가 달라지므로 중력 가속도를 측정하면 기울기 각도가 얻어진다. 다만, 정지 상태가 아닌 움직이는 가속 상태에서는 올바른 값을 얻을 수 없는 단점이 있다.The 3-axis acceleration sensor is a sensor that detects the gravitational acceleration of an object when it is stationary. Since the gravitational acceleration varies depending on the angle at which the object is tilted, the tilt angle can be obtained by measuring the gravitational acceleration. However, there is a disadvantage in that the correct value cannot be obtained when the object is in a moving acceleration state rather than a stationary state.
3축 자이로 센서는 각속도를 측정하는 센서이다. 각속도를 전체 시간에 대해 적분하면 기울기 각도가 얻어진다. 다만, 자이로 센서에서 측정되는 각속도는 노이즈 등 이유로 지속적인 에러가 생기는데 이러한 에러로 인해 적분값에 대한 오차가 시간의 흐름에 따라 누적, 발생하게 된다.A 3-axis gyro sensor is a sensor that measures angular velocity. When the angular velocity is integrated over time, the tilt angle is obtained. However, the angular velocity measured by the gyro sensor has continuous errors due to noise and other reasons, and these errors cause errors in the integral value to accumulate and occur over time.
결과적으로, 정지된 대기 상태로 긴 시간이 흐르는 경우 로봇(1)은 가속도 센서에 의해서는 기울기가 정확히 측정될 수 있으나 자이로 센서에 의해서는 오차가 생긴다. 주행하는 경우 로봇(1)은 자이로 센서에 의해서는 정확한 기울기 값이 측정될 수 있으나 가속도 센서로는 올바른 값을 얻을 수 없다.As a result, when a long time passes in a stationary standby state, the robot (1) can accurately measure the inclination by the acceleration sensor, but an error occurs by the gyro sensor. When moving, the robot (1) can accurately measure the inclination value by the gyro sensor, but the correct value cannot be obtained by the acceleration sensor.
IMU 센서(660)를 사용하면 상술한 가속도 센서, 자이로 센서의 단점을 보완할 수 있다.Using an IMU sensor (660) can complement the shortcomings of the acceleration sensor and gyro sensor described above.
본 명세서는 이하, IMU 센서(660)가 구비되는 실시예를 설명한다.This specification describes an embodiment in which an IMU sensor (660) is provided.
IMU 센서(660)는 로봇 본체(100)에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, IMU 센서(660)는 제어부(700)에 인접하여 배치될 수 있다. IMU 센서(660)는 로봇 본체(100) 내부의 PCB 상에 장착, 구비될 수 있다. 기울임 각도와 방향의 측정 정확도 향상을 위해 IMU 센서(660)는 로봇 본체(100)의 중앙 영역에 가깝게 배치되는 것이 바람직하다.The IMU sensor (660) may be placed in the robot body (100). More specifically, the IMU sensor (660) may be placed adjacent to the control unit (700). The IMU sensor (660) may be mounted and provided on a PCB inside the robot body (100). In order to improve the measurement accuracy of the tilt angle and direction, the IMU sensor (660) is preferably placed close to the central area of the robot body (100).
IMU 센서(660)는 로봇 본체(100)의 3측 가속도, 3축 각속도 및 3축 지자기 데이터 중 적어도 하나를 측정하여 제어부(700)로 전달할 수 있다.The IMU sensor (660) can measure at least one of the three-axis acceleration, three-axis angular velocity, and three-axis geomagnetic data of the robot body (100) and transmit it to the control unit (700).
제어부(700)는, IMU 센서(660)로부터 수신한 가속도, 각속도 및 지자기 데이터 중 적어도 하나를 이용하여 로봇 본체(100)가 기울어진 방향 및 기울어진 각도를 산출할 수 있다. 제어부(700)는 이를 기초로 후술할 로봇 본체(100)의 수평 자세 유지 제어를 수행할 수 있다.The control unit (700) can calculate the tilt direction and tilt angle of the robot body (100) using at least one of the acceleration, angular velocity, and geomagnetic data received from the IMU sensor (660). Based on this, the control unit (700) can perform horizontal posture maintenance control of the robot body (100), which will be described later.
센서부(600)는, 낭떠러지를 감지하기 위한 클리프 센서(670)를 포함할 수 있다.The sensor unit (600) may include a cliff sensor (670) for detecting a cliff.
클리프 센서(670)는 로봇(1)이 주행하는 전방 지면과의 거리를 감지하도록 이루어질 수 있다. 클리프 센서(670)는, 클리프 센서(670)가 형성된 지점과 지면과의 상대적인 거리를 감지할 수 있는 범위 내에서 다양하게 이루어질 수 있다.The cliff sensor (670) can be configured to detect the distance from the front ground along which the robot (1) is running. The cliff sensor (670) can be configured in various ways within a range that can detect the relative distance between the point where the cliff sensor (670) is formed and the ground.
예를 들어, 클리프 센서(670)는 빛을 조사하는 발광부 및 반사된 빛이 입사되는 수광부를 포함하여 이루어질 수 있다. 클리프 센서(670)는 적외선 센서로 이루어질 수 있다. For example, the cliff sensor (670) may be formed by including a light emitting portion that irradiates light and a light receiving portion on which reflected light is incident. The cliff sensor (670) may be formed by an infrared sensor.
클리프 센서(670)는 하부 레그(230)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 하부 레그(230)의 전방 하단에는 제1 클리프 센서(671)가 배치될 수 있고, 하부 레그(230)의 후방 상측에는 제2 클리프 센서(672)가 배치될 수 있다. 이와 같은 구성으로, 하부 레그(230) 및 휠(310)과 지면(B) 사이의 거리를 측정할 수 있다. 또한, 제1 클리프 센서(671)와 제2 클리프 센서(672) 사이의 거리 차이를 통하여 하부 레그(230)와 지면 사이의 각도를 산출하는 것도 가능하다.The cliff sensor (670) may be placed on the lower leg (230). For example, a first cliff sensor (671) may be placed on the front lower side of the lower leg (230), and a second cliff sensor (672) may be placed on the rear upper side of the lower leg (230). With this configuration, the distance between the lower leg (230) and the wheel (310) and the ground (B) can be measured. In addition, it is also possible to calculate the angle between the lower leg (230) and the ground through the distance difference between the first cliff sensor (671) and the second cliff sensor (672).
클리프 센서(670)는 로봇(1)의 전방 지면(바닥면)을 향하여 빛을 조사할 수 있다. 클리프 센서(670)는 로봇(1)의 진행 방향 전방에 낭떠러지가 존재하는지 미리 감지할 수 있게 한다.The cliff sensor (670) can irradiate light toward the ground (floor) in front of the robot (1). The cliff sensor (670) can detect in advance whether a cliff exists in front of the moving direction of the robot (1).
클리프 센서(670)의 발광부는 전방 지면(바닥면)을 향해 비스듬하게 빛을 조사할 수 있다. 클리프 센서(670)의 수광부는 상기 지면(바닥면)에서 반사되어 입사되는 빛을 수신할 수 있다. 빛의 조사 시점과 수신 시점과의 차이를 기초로 전방 지면과 클리프 센서(670) 간의 거리가 측정될 수 있다.The light emitting portion of the cliff sensor (670) can irradiate light obliquely toward the front ground (floor surface). The light receiving portion of the cliff sensor (670) can receive light reflected from the ground (floor surface) and incident thereon. The distance between the front ground and the cliff sensor (670) can be measured based on the difference between the time of irradiation and the time of reception of light.
클리프 센서(670)에 의해 측정된 상기 거리가 기 설정된 소정의 값을 초과하는 경우, 또는 소정의 범위를 초과하는 경우는, 전방 지면이 갑자기 낮아지는 경우일 수 있다. 이러한 원리로 낭떠러지가 감지될 수 있다.If the distance measured by the cliff sensor (670) exceeds a preset value or a preset range, it may be a case where the front ground suddenly lowers. A cliff can be detected using this principle.
제어부(700)는, 전방에 낭떠러지가 감지되는 경우 로봇(1)이 감지된 낭떠러지를 회피하여 주행하도록 휠 모터(MW)를 제어할 수 있다. 이때, 휠 모터(MW)의 제어는 정지 제어일 수 있다. 또는, 휠 모터(MW)의 제어는 회전 방향의 전환 제어일 수 있다.The control unit (700) can control the wheel motor (MW) so that the robot (1) can drive to avoid the detected cliff when a cliff is detected in front. At this time, the control of the wheel motor (MW) can be a stop control. Alternatively, the control of the wheel motor (MW) can be a rotation direction change control.
센서부(600)는, 환경 센서(680)를 포함할 수 있다.The sensor unit (600) may include an environmental sensor (680).
환경 센서(680)는 로봇(1)의 외부 즉, 로봇(1)이 주행하는 집안의 다양한 환경 상태를 측정하도록 이루어질 수 있다. 환경 센서(680)는 온도 센서, 습도 센서 및 먼지 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The environmental sensor (680) may be configured to measure various environmental conditions outside the robot (1), i.e., inside the house where the robot (1) is driving. The environmental sensor (680) may include at least one of a temperature sensor, a humidity sensor, and a dust sensor.
예를 들어, 환경 센서(680)는 암(400)에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 환경 센서(680)는 연결부(420)에 배치될 수 있다. 가능한 실시예로서, 환경 센서(680)에 의해 측정된 정보는 디스플레이(120)에 시각적으로 표시될 수 있다.For example, the environmental sensor (680) may be placed on the arm (400). More specifically, the environmental sensor (680) may be placed on the connection portion (420). In a possible embodiment, information measured by the environmental sensor (680) may be visually displayed on the display (120).
센서부(600)는 측면 센서(690)를 포함할 수 있다.The sensor unit (600) may include a side sensor (690).
측면 센서(690)는 벽면 등을 포함하여 장애물과의 거리를 측정할 수 있다. The side sensor (690) can measure the distance to obstacles, including walls, etc.
측면 센서(690)는 로봇(1)이 주행하는 측면의 벽면과의 거리를 감지하도록 이루어질 수 있다. 측면 센서(690)는 측면 센서(690)가 배치된 지점과 장애물의 상대적인 거리를 감지할 수 있는 범위 내에서 다양하게 이루어질 수 있다.The side sensor (690) can be configured to detect the distance from the wall surface on the side where the robot (1) is running. The side sensor (690) can be configured in various ways within a range that can detect the relative distance between the point where the side sensor (690) is placed and an obstacle.
예를 들어, 측면 센서(690)는 빛을 조사하는 발광부 및 반사된 빛이 입사되는 수광부를 포함하여 이루어질 수 있다. 측면 센서(690)는 적외선 센서로 이루어질 수 있다. For example, the side sensor (690) may include a light emitting portion that irradiates light and a light receiving portion on which reflected light is incident. The side sensor (690) may be formed by an infrared sensor.
측면 센서(690)는 로봇(1)의 양 측면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 측면 센서(690)는 레그부(200)의 하부 레그(230) 외측 면에 배치될 수 있다. The side sensors (690) may be placed on both sides of the robot (1). For example, the side sensors (690) may be placed on the outer surface of the lower leg (230) of the leg portion (200).
인터페이스부는, 사용자와 로봇(1) 간의 상호작용을 위한 적어도 하나의 구성을 포함하며, 각 구성은 사용자로부터 명령을 입력 및/또는 사용자에게 정보를 출력하도록 구비될 수 있다.The interface section includes at least one configuration for interaction between a user and a robot (1), and each configuration may be provided to input a command from a user and/or output information to the user.
인터페이스부는, 마이크(140)를 포함할 수 있다.The interface portion may include a microphone (140).
마이크(140)는 사용자의 음성을 인식하는 구성으로서, 복수 개 구비될 수 있다. 마이크(140)는 본체 하우징(110)에 복수 개 배치될 수 있다. 예를 들어, 마이크(140)는 본체 하우징(110)의 상측에 4개 배치될 수 있다.The microphone (140) is a configuration that recognizes the user's voice, and may be provided in multiple numbers. The microphone (140) may be arranged in multiple numbers in the main body housing (110). For example, four microphones (140) may be arranged on the upper side of the main body housing (110).
마이크(140)가 수신하는 음성 신호는 사용자의 위치 추적에 사용될 수 있다. 이때, 공지의 음원 추적 알고리즘이 적용될 수 있다. 예를 들어, 음원 추적 알고리즘은 복수의 마이크(140)가 음성 신호를 수신하는 시간차를 이용한 3점 측정 방식(삼각 측량 방식)일 수 있다. 각 마이크(140)의 위치와 음파의 속도를 이용하면 음성 소스의 위치가 산출되는 원리이다.The voice signal received by the microphone (140) can be used to track the user's location. At this time, a known sound source tracking algorithm can be applied. For example, the sound source tracking algorithm can be a three-point measurement method (triangulation method) using the time difference between when multiple microphones (140) receive the voice signal. This is the principle of calculating the location of the voice source using the location of each microphone (140) and the speed of the sound wave.
한편, 마이크(140)와 상술한 장애물 감지 카메라(610)가 서로 협력하면, 사용자가 멀리 떨어진 곳에서 로봇(1)을 부르는 경우에도 로봇(1)이 사용자의 위치를 찾아오도록 구현될 수 있다.Meanwhile, if the microphone (140) and the above-described obstacle detection camera (610) cooperate with each other, the robot (1) can be implemented to find the user's location even when the user calls the robot (1) from a distance.
인터페이스부는, 스피커(450)를 포함할 수 있다.The interface portion may include a speaker (450).
스피커(450)는 암(400)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 스피커(450)는 암(400)의 회전 결합부(410)에 배치될 수 있다. 스피커(450)는 본체 하우징(110)의 좌우 방향 양측을 덮는 위치에 각각 배치될 수 있다. The speaker (450) may be placed on the arm (400). For example, the speaker (450) may be placed on the rotational joint (410) of the arm (400). The speaker (450) may be placed at each position covering both left and right sides of the main body housing (110).
스피커(450)는 로봇(1)의 정보를 소리로 송출할 수 있다. 스피커(450)가 송출하는 소리의 소스는 로봇(1)에 기 저장된 소리 데이터일 수 있다. 예를 들어, 기 저장된 소리 데이터는 로봇(1)의 음성 데이터일 수 있다. 예를 들어, 기 저장된 소리 데이터는 로봇(1)의 상태를 안내하는 알림음일 수 있다. 한편, 스피커(450)가 송출하는 소리의 소스는 통신부(710)를 통하여 수신된 소리 데이터일 수 있다.The speaker (450) can transmit information of the robot (1) as sound. The source of the sound transmitted by the speaker (450) may be sound data previously stored in the robot (1). For example, the previously stored sound data may be voice data of the robot (1). For example, the previously stored sound data may be a notification sound that guides the status of the robot (1). Meanwhile, the source of the sound transmitted by the speaker (450) may be sound data received through the communication unit (710).
인터페이스부는, 디스플레이(120)와 입력부(125)를 포함할 수 있다.The interface unit may include a display (120) and an input unit (125).
디스플레이(120)는, 하나 이상의 모듈에 배치되는 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이(120)는 로봇 본체(100)의 전방 상측에 배치될 수 있다.The display (120) may include a display arranged in one or more modules. The display (120) may be arranged on the front upper side of the robot body (100).
디스플레이(120)는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 중 어느 하나의 소자로 형성될 수 있다.The display (120) may be formed of any one of a light emitting diode (LED), a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel, and an organic light emitting diode (OLED).
디스플레이(120)에는 로봇(1)의 작동 시간 정보, 배터리(800) 전력 정보 등의 정보가 표시될 수 있다.The display (120) can display information such as operating time information of the robot (1) and battery (800) power information.
디스플레이(120)에는 로봇(1)의 얼굴 표정이 표시될 수 있다. 또는, 디스플레이(120)에는 로봇(1)의 눈동자가 표시될 수 있다. 디스플레이(120)에 표시되는 얼굴의 모양 또는 눈동자의 모양을 통해 로봇(1)의 현재 상태가 감정으로 의인화되어 표현될 수 있다. 예를 들어, 사용자가 외출했다가 귀가하는 경우 디스플레이(120)에는 웃는 얼굴 표정 또는 웃는 눈 모양이 표시될 수 있다. 이로써, 사용자는 로봇(1)과 교감하는 느낌을 받는 효과가 있다.The display (120) may display the facial expression of the robot (1). Alternatively, the display (120) may display the pupils of the robot (1). The current state of the robot (1) may be personified and expressed as an emotion through the shape of the face or the shape of the pupils displayed on the display (120). For example, when the user goes out and returns home, the display (120) may display a smiling facial expression or smiling eye shape. This provides the effect of the user feeling a sense of communication with the robot (1).
입력부(125)는, 사용자로부터 로봇(1)을 제어하기 위한 제어 명령을 입력 받도록 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 제어 명령은 로봇(1)의 다양한 설정을 변경하는 명령일 수 있다. 예를 들어, 상기 설정은 음성 크기, 디스플레이 밝기, 절전 모드 설정 등일 수 있다.The input unit (125) can be configured to receive a control command from a user to control the robot (1). For example, the control command can be a command to change various settings of the robot (1). For example, the settings can be voice volume, display brightness, power saving mode settings, etc.
입력부(125)는 디스플레이(120) 상에 배치될 수 있다. The input unit (125) can be placed on the display (120).
입력부(125)는 사용자가 로봇(1)의 동작 제어를 위하여 입력하는 키 입력 데이터를 발생시킨다. 이를 위해, 입력부(125)는, 키 패드(key pad), 돔 스위치(dome switch), 터치 패드(정압/정전) 등으로 구성될 수 있다. 특히, 터치 패드가 제1 디스플레이와 상호 레이어 구조를 이룰 경우, 이를 터치스크린(touch screen)이라 부를 수 있다.The input unit (125) generates key input data that the user inputs to control the operation of the robot (1). To this end, the input unit (125) may be composed of a key pad, a dome switch, a touch pad (static/electrostatic), etc. In particular, when the touch pad forms a mutual layer structure with the first display, it may be called a touch screen.
통신부(710)는, 로봇(1) 내부 각 구성 간의 신호 전달을 위해 구비될 수 있다. 통신부(710)는 예를 들어, CAN(Controller Area Network) 통신을 지원할 수 있다. 상기 신호는 예를 들어, 제어부(700)로부터 다른 구성으로 전달되는 제어 명령일 수 있다.The communication unit (710) may be provided for signal transmission between each internal component of the robot (1). The communication unit (710) may support, for example, CAN (Controller Area Network) communication. The signal may be, for example, a control command transmitted from the control unit (700) to another component.
통신부(710)는, 로봇(1) 외부에 존재하는 타 기기와의 무선 통신을 지원할 수 있다. 무선 통신의 지원을 위한 무선 통신 모듈로서 근거리 통신 모듈 또는 원거리 통신 모듈이 구비될 수 있다. The communication unit (710) can support wireless communication with other devices existing outside the robot (1). A short-range communication module or a long-range communication module can be provided as a wireless communication module for supporting wireless communication.
근거리 통신은 예를 들어, Bluetooth 통신, NFC(Near Field Communication) 통신 등이 될 수 있다.Short-range communication can be, for example, Bluetooth communication, NFC (Near Field Communication), etc.
원거리 통신은 예를 들어, 무선랜(Wireless LAN: WLAN), DLNA(Digital Living Network Alliance), 와이브로(Wireless Broadband: Wibro), 와이맥스(World Interoperability for Microwave Access: Wimax), GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), IEEE 802.16, 롱 텀 에볼루션(Long Term Evolution: LTE), LTEA(Long Term Evolution-Advanced), 광대역 무선 이동 통신 서비스(Wireless Mobile Broadband Service: WMBS), BLE(Bluetooth Low Energy), 지그비(Zigbee), RF(Radio Frequency), LoRa(Long Range) 등이 될 수 있다.Long-distance communication includes, for example, Wireless LAN (WLAN), Digital Living Network Alliance (DLNA), Wireless Broadband (Wibro), World Interoperability for Microwave Access (Wimax), Global System for Mobile communication (GSM), Code Division Multi Access (CDMA), Code Division Multi Access 2000 (CDMA2000), Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only (EV-DO), Wideband CDMA (WCDMA), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA), IEEE 802.16, Long Term Evolution (LTE), Long Term Evolution-Advanced (LTEA), Wireless Mobile Broadband Service (WMBS), Bluetooth Low Energy (BLE), Zigbee, Radio Frequency (RF), and Long Range (LoRa). It can be done.
메모리(720)는, 로봇(1)의 구동 및 동작을 위한 다양한 데이터들이 저장되는 구성이다.The memory (720) is a configuration in which various data for driving and operating the robot (1) are stored.
메모리(720)에는 로봇(1)이 자율 주행하기 위한 응용 프로그램 및 관련된 다양한 데이터가 저장될 수 있다. 메모리(720)에는 또한 센서부(600)에서 센싱되는 각각의 데이터들이 저장될 수 있으며, 사용자가 선택 또는 입력한 다양한 설정들에 대한 설정 정보 등이 저장될 수 있다.The memory (720) can store an application program for autonomous driving of the robot (1) and various related data. The memory (720) can also store each piece of data sensed by the sensor unit (600), and setting information for various settings selected or entered by the user.
메모리(720)는 자기 저장 매체(magnetic storage media) 또는 플래시 저장 매체(flash storage media)를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 메모리(720)는 내장 메모리 및/또는 외장 메모리를 포함할 수 있으며, DRAM, SRAM, 또는 SDRAM 등과 같은 휘발성 메모리, OTPROM(one time programmable ROM), PROM, EPROM, EEPROM, mask ROM, flash ROM, NAND 플래시 메모리, 또는 NOR 플래시 메모리 등과 같은 비휘발성 메모리, SSD. CF(compact flash) 카드, SD 카드, Micro-SD 카드, Mini-SD 카드, Xd 카드, 또는 메모리 스틱(memory stick) 등과 같은 플래시 드라이브, 또는 HDD와 같은 저장 장치를 포함할 수 있다.The memory (720) may include a magnetic storage media or a flash storage media, but the scope of the present invention is not limited thereto. The memory (720) may include a built-in memory and/or an external memory, and may include a volatile memory such as a DRAM, an SRAM, or an SDRAM, a nonvolatile memory such as an OTPROM (one time programmable ROM), a PROM, an EPROM, an EEPROM, a mask ROM, a flash ROM, a NAND flash memory, or a NOR flash memory, a flash drive such as an SSD, a CF (compact flash) card, an SD card, a Micro-SD card, a Mini-SD card, an Xd card, or a memory stick, or a storage device such as a HDD.
메모리(720)는 제어부(700)에 포함될 수도 있고 별도의 구성으로 구비될 수도 있다.The memory (720) may be included in the control unit (700) or may be provided as a separate configuration.
배터리(800)는, 로봇(1)을 이루는 다른 구성들에 전원을 공급하도록 이루어진다.The battery (800) is configured to supply power to other components forming the robot (1).
배터리(800)는, 로봇 본체(100)에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 배터리(800)는 본체 하우징(110)의 내부에 수용될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 배터리(800)는 서스펜션 모터(MS)보다 후방에 배치될 수 있다.The battery (800) may be placed in the robot body (100). More specifically, the battery (800) may be accommodated inside the body housing (110). Although not shown, the battery (800) may be placed further rearward than the suspension motor (MS).
배터리(800)는, 외부의 전원에 의하여 충전될 수 있으며, 이를 위하여 로봇 본체(100)의 일측에는 배터리(800)의 충전을 위한 충전 단자(130)가 구비될 수 있다. 본 발명 실시예와 같이 충전 단자(130)는 로봇 본체(100)의 하부에 배치될 수 있다. 이로써, 로봇(1)은 충전대에 다가가 하강함으로써 충전 단자(130)를 상부에서부터 충전대의 대응 단자에 안착시키는 방식으로 쉽게 충전대와 결합될 수 있다.The battery (800) can be charged by an external power source, and for this purpose, a charging terminal (130) for charging the battery (800) can be provided on one side of the robot body (100). As in the embodiment of the present invention, the charging terminal (130) can be placed at the bottom of the robot body (100). Accordingly, the robot (1) can be easily connected to the charging station by approaching the charging station and descending, thereby placing the charging terminal (130) on the corresponding terminal of the charging station from the top.
로봇 스테이션 도킹 및 충전 자세 제어Robot station docking and charging attitude control
도 13에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇의 제어방법을 설명하기 위한 순서도가 도시되어 있고, 도 14에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 본체와 기능 모듈과 결합되어 로봇 스테이션으로 진입하는 상황을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있으며, 도 15에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 스테이션이 기능 모듈의 먼지통 내의 먼지를 집진하는 과정을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있고, 도 16에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 본체가 기능 모듈과 분리된 상태에서 로봇 스테이션에서 나오는 상황을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있으며, 도 17에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 본체가 기능 모듈과 분리된 상태에서 주행하는 상황을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있고, 도 18에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 본체가 로봇 스테이션에서 충전하는 상황을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있으며, 도 19에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 본체가 충전을 종료한 후 주행하는 상황을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있고, 도 20에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 본체가 기능 모듈과 결합하기 위하여 로봇 스테이션에 진입하는 상황을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있으며, 도 21에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 본체가 기능 모듈과 결합하여 로봇 본체에서 나오는 상황을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.FIG. 13 illustrates a flowchart for explaining a control method of a robot according to the first embodiment of the present invention, FIG. 14 illustrates a drawing for explaining a situation in which a robot body according to the first embodiment of the present invention is combined with a functional module and enters a robot station, FIG. 15 illustrates a drawing for explaining a process in which a robot station according to the first embodiment of the present invention collects dust in a dustbin of a functional module, FIG. 16 illustrates a drawing for explaining a situation in which a robot body according to the first embodiment of the present invention comes out of a robot station while being separated from a functional module, FIG. 17 illustrates a drawing for explaining a situation in which a robot body according to the first embodiment of the present invention drives while being separated from a functional module, FIG. 18 illustrates a drawing for explaining a situation in which a robot body according to the first embodiment of the present invention is charged in a robot station, FIG. 19 illustrates a drawing for explaining a situation in which a robot body according to the first embodiment of the present invention drives after charging is completed, and FIG. 20 illustrates a drawing for explaining a situation in which a robot body according to the first embodiment of the present invention enters a robot station to be combined with a functional module. , and FIG. 21 is a drawing illustrating a situation in which a robot body according to the first embodiment of the present invention is combined with a functional module and comes out of the robot body.
도 12 내지 도 21을 참고하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇의 제어방법을 설명하면 다음과 같다.Referring to FIGS. 12 to 21, a method for controlling a robot according to the first embodiment of the present invention is described as follows.
본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇의 제어방법은 모듈 도킹 단계(S10), 모듈 분리 단계(S20), 로봇 출발 단계(S30), 로봇 주행 단계(S40), 로봇 진입 단계(S50), 충전 단계(S60), 충전후 출발 단계(S70), 로봇 재주행 단계(S80), 모듈 결합 단계(S90), 청소 시작 단계(S100)를 포함한다. A control method of a robot according to a first embodiment of the present invention includes a module docking step (S10), a module separation step (S20), a robot departure step (S30), a robot driving step (S40), a robot entry step (S50), a charging step (S60), a departure step after charging (S70), a robot re-driving step (S80), a module combination step (S90), and a cleaning start step (S100).
모듈 도킹 단계(S10)에서는 로봇 본체(100)와 기능 모듈(900)이 결합된 상태에서 로봇 스테이션(2)에 진입하여 기능 모듈(900)이 로봇 스테이션(2)에 도킹된다. 구체적으로, 모듈 도킹 단계(S10)에서, IR 센서(620)는 로봇 스테이션(2)의 위치를 감지할 수 있다. 즉, IR 센서(620)는 로봇 스테이션(2)의 램프(21a)에서 조사하는 적외선을 감지하여 제어부(700)에 로봇 스테이션(2)이 있음을 송신할 수 있다.In the module docking step (S10), the robot body (100) and the function module (900) are combined and enter the robot station (2), and the function module (900) is docked to the robot station (2). Specifically, in the module docking step (S10), the IR sensor (620) can detect the position of the robot station (2). That is, the IR sensor (620) can detect infrared rays irradiated from the lamp (21a) of the robot station (2) and transmit to the control unit (700) that the robot station (2) is present.
이때, 제어부(700)는 IR 센서(620)로부터 수신된 정보를 기초로 로봇 스테이션(2)의 위치를 산출할 수 있다. 그리고, 제어부(700)는 휠 모터(MW)를 제어하여 로봇 본체(100)의 전방이 로봇 스테이션(2)을 향하도록 제어할 수 있다. 그에 따라, 로봇 본체(100)는 기능 모듈(900)과 결합된 상태로 로봇 스테이션(2)을 바라볼 수 있다.At this time, the control unit (700) can calculate the position of the robot station (2) based on the information received from the IR sensor (620). In addition, the control unit (700) can control the wheel motor (MW) to control the front of the robot body (100) to face the robot station (2). Accordingly, the robot body (100) can face the robot station (2) while being coupled with the function module (900).
그리고, 제어부(700)는 로봇 스테이션(2)과 로봇(1)이 이루는 각도를 감지할 수 있다. 즉, 모듈 도킹 단계(S10)에서 제어부(700)는 로봇(1)의 전진 주행 방향에 대하여 가상의 선을 그려, 램프(21a)가 배치된 로봇 스테이션(2)의 정면과 일치시킬 수 있다.And, the control unit (700) can detect the angle formed between the robot station (2) and the robot (1). That is, in the module docking step (S10), the control unit (700) can draw a virtual line with respect to the forward driving direction of the robot (1) and align it with the front of the robot station (2) where the lamp (21a) is placed.
이후, 제어부(700)는, 로봇 본체(100)의 전면이 로봇 스테이션(2)의 전면을 바라본 상태에서 로봇 본체(100)가 전진하도록 휠 모터(MW)를 제어할 수 있다(도 14a 및 도 14b 참조). Thereafter, the control unit (700) can control the wheel motor (MW) so that the robot body (100) moves forward while the front of the robot body (100) faces the front of the robot station (2) (see FIGS. 14a and 14b).
그에 따라, 로봇 본체(100)가 전진하여 로봇 스테이션(2)에 도킹할 수 있다. 로봇(1)은 로봇 스테이션(2)의 바닥판(22) 위로 등반할 수 있다. 그리고, 로봇(1)은 로봇 스테이션(2)에 도킹될 수 있다. Accordingly, the robot body (100) can move forward and dock to the robot station (2). The robot (1) can climb onto the floor plate (22) of the robot station (2). Then, the robot (1) can be docked to the robot station (2).
구체적으로, 로봇(1)이 로봇 스테이션(2)에 진입하면, 기능 모듈(900)은 로봇 스테이션(2)에 도킹될 수 있다. 즉, 기능 모듈(900)의 단자는 로봇 스테이션(2)의 바닥판(22)의 충전 단자(22a)와 전기적으로 연결되고, 기능 모듈(900)의 먼지통(940)은 집진홀(23a)과 연통될 수 있다.Specifically, when the robot (1) enters the robot station (2), the function module (900) can be docked to the robot station (2). That is, the terminal of the function module (900) is electrically connected to the charging terminal (22a) of the bottom plate (22) of the robot station (2), and the dust bin (940) of the function module (900) can be connected to the dust collection hole (23a).
이러한 과정을 통하여, 로봇 스테이션(2)을 통하여 기능 모듈(900)이 충전되고, 로봇 스테이션(2)을 통하여 기능 모듈(900)의 먼지통(940) 내의 먼지를 집진할 수 있는 상태가 될 수 있다.Through this process, the function module (900) can be charged through the robot station (2), and dust in the dust bin (940) of the function module (900) can be collected through the robot station (2).
한편, 도 14c를 참조하면, 모듈 도킹 단계(S10)에서 로봇(1)은 로봇 스테이션(2)과 교차하는 방향으로 진입하여 로봇 스테이션(2)에 도킹될 수 있다.Meanwhile, referring to Fig. 14c, in the module docking step (S10), the robot (1) can enter in a direction intersecting with the robot station (2) and dock to the robot station (2).
모듈 도킹 단계(S10)에서 제어부(700)는 로봇(1)의 전진 주행 방향에 대하여 가상의 선을 그려, 램프(21a)가 배치된 로봇 스테이션(2)의 정면과의 각도를 감지할 수 있다.In the module docking step (S10), the control unit (700) can detect the angle with respect to the front of the robot station (2) where the lamp (21a) is placed by drawing a virtual line with respect to the forward driving direction of the robot (1).
이후, 제어부(700)는, 로봇 스테이션(2)의 정면과 소정 각도를 이룬 상태로 로봇 본체(100)가 전진하도록 휠 모터(MW)를 제어할 수 있다. 그에 따라, 로봇(1)은 로봇 스테이션(2)의 바닥판(22) 위로 등반할 수 있다. Thereafter, the control unit (700) can control the wheel motor (MW) so that the robot body (100) moves forward at a predetermined angle with the front of the robot station (2). Accordingly, the robot (1) can climb onto the floor plate (22) of the robot station (2).
그 후, 로봇(1)은 소정 각도로 방향을 전환하여 로봇 스테이션(2)의 정면과 일치시킬 수 있다. 예를 들어, 제어부(700)는 한 쌍의 휠(310)의 회전 속도를 다르게 제어하여, 로봇 본체(100)를 소정 각도로 회전시킬 수 있다.After that, the robot (1) can change direction at a predetermined angle to match the front of the robot station (2). For example, the control unit (700) can control the rotation speeds of a pair of wheels (310) differently to rotate the robot body (100) at a predetermined angle.
그에 따라, 로봇 본체(100)가 전진하여 로봇 스테이션(2)에 도킹할 수 있다.Accordingly, the robot body (100) can move forward and dock to the robot station (2).
한편, 도 14d를 참조하면, 모듈 도킹 단계(S10)에서 로봇(1)은 소정 곡률의 곡선을 그리며 로봇 스테이션(2)에 도킹될 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 14d, in the module docking step (S10), the robot (1) can be docked to the robot station (2) while drawing a curve of a predetermined curvature.
모듈 도킹 단계(S10)에서 제어부(700)는 한 쌍의 휠(310)의 회전 속도를 다르게 한 상태로 주행할 수 있다. 따라서, 로봇 본체(100)는 곡선을 그리며 선회할 수 있다. 그에 따라, 로봇(1)은 로봇 스테이션(2)의 바닥판(22) 위로 등반할 수 있다.In the module docking step (S10), the control unit (700) can drive with the rotation speeds of a pair of wheels (310) different from each other. Accordingly, the robot body (100) can turn while drawing a curve. Accordingly, the robot (1) can climb onto the floor plate (22) of the robot station (2).
그 후, 제어부(700)는, 기능 모듈(900)의 단자가 로봇 스테이션(2)의 바닥판(22)의 충전 단자(22a)와 전기적으로 연결되도록 로봇 본체(100)를 회전시키면서 이동할 수 있다. 예를 들어, 제어부(700)는 한 쌍의 휠(310)의 회전 속도를 다르게 제어하여, 로봇 본체(100)를 소정 각도로 회전시킬 수 있다.Thereafter, the control unit (700) can move the robot body (100) while rotating it so that the terminal of the function module (900) is electrically connected to the charging terminal (22a) of the bottom plate (22) of the robot station (2). For example, the control unit (700) can control the rotation speed of a pair of wheels (310) differently to rotate the robot body (100) at a predetermined angle.
그에 따라, 로봇 본체(100)가 전진하여 로봇 스테이션(2)에 도킹할 수 있다.Accordingly, the robot body (100) can move forward and dock to the robot station (2).
모듈 분리 단계(S20)에서는 모듈 도킹 단계(S10) 후, 로봇 본체(100)와 기능 모듈(900)이 분리될 수 있다. In the module separation step (S20), the robot body (100) and the function module (900) can be separated after the module docking step (S10).
구체적으로, 모듈 분리 단계(S20)에서 제어부(700)는, 서스펜션 모터(MS)를 제어하여, 상부 레그(210)와 하부 레그(230) 사이의 사잇각이 커지도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(700)는 상부 레그(210)의 상측 단부와 하부 레그(230)의 하측 단부 사이의 거리가 멀어지도록 서스펜션 모터(MS)를 제어할 수 있다.Specifically, in the module separation step (S20), the control unit (700) can control the suspension motor (MS) to increase the angle between the upper leg (210) and the lower leg (230). That is, the control unit (700) can control the suspension motor (MS) to increase the distance between the upper end of the upper leg (210) and the lower end of the lower leg (230).
이러한 제어를 통하여, 소정 각도로 구부러져 있던 레그부(200)가 점차 펴지면서 로봇 본체(100)가 들어올려질 수 있다. 예를 들어, 모듈 분리 단계(S20)에서의 로봇 본체(100)는 모듈 도킹 단계(S10)에서의 로봇 본체(100)보다 지면에서의 높이가 높아진다.Through this control, the robot body (100) can be lifted as the leg part (200) that was bent at a predetermined angle gradually straightens. For example, the robot body (100) in the module separation step (S20) becomes higher above the ground than the robot body (100) in the module docking step (S10).
따라서, 모듈 분리 단계(S20)에서는 로봇 본체(100)는 지면으로부터의 멀어지도록 상승 이동될 수 있다. 즉, 모듈 분리 단계(S20)에서는, 바닥판(22)에서부터 로봇 본체(100)의 상단까지의 길이가 증가될 수 있다. Therefore, in the module separation step (S20), the robot body (100) can be moved upward away from the ground. That is, in the module separation step (S20), the length from the floor plate (22) to the top of the robot body (100) can increase.
이와 동시에, 로봇 본체(100)와 기능 모듈(900)의 결합이 해제될 수 있다. 예를 들어, 로봇 본체(100)와 기능 모듈(900)이 전자석을 통하여 결합된 경우에는, 제어부(700)는 전자석에 인가되는 전원을 차단시킬 수 있다. 다른 예로, 로봇 본체(100)와 기능 모듈(900)이 후크 등의 기구물을 통하여 결합된 경우에는, 제어부(700)는 상기 후크 등을 이동시키는 액츄에이터를 작동시켜 결합을 해제시킬 수 있다.At the same time, the connection between the robot body (100) and the function module (900) can be released. For example, if the robot body (100) and the function module (900) are connected via an electromagnet, the control unit (700) can cut off the power applied to the electromagnet. As another example, if the robot body (100) and the function module (900) are connected via a mechanism such as a hook, the control unit (700) can operate an actuator that moves the hook, etc. to release the connection.
이를 통하여, 모듈 본체(910)와 로봇 본체(100) 사이의 결합을 해제할 수 있다. 그에 따라, 기능 모듈(900)은 로봇 스테이션(2)과 도킹된 상태가 유지되고, 로봇 본체(100)는 주행할 수 있는 상태가 될 수 있다.Through this, the connection between the module body (910) and the robot body (100) can be released. Accordingly, the function module (900) can be maintained in a docked state with the robot station (2), and the robot body (100) can be in a state where it can drive.
로봇 출발 단계(S30)에서는 기능 모듈(900)이 분리된 상태로 로봇 본체(100)가 로봇 스테이션(2)에서 나올 수 있다.In the robot departure stage (S30), the robot body (100) can come out of the robot station (2) with the function module (900) separated.
로봇 출발 단계(S30)에서 제어부(700)는, 기능 모듈(900)이 분리된 상태로 로봇 본체(100)가 후진하여 로봇 스테이션(2)에서 나올 수 있도록 휠 모터(MW)를 제어할 수 있다.At the robot departure stage (S30), the control unit (700) can control the wheel motor (MW) so that the robot body (100) can move backward and come out of the robot station (2) with the function module (900) separated.
구체적으로, 모듈 분리 단계(S20)가 종료된 상태에서는 로봇 스테이션(2)의 전면은 로봇 본체(100)의 전면과 마주보도록 배치될 수 있다. 이때, 한 쌍의 휠(310)의 전방에는 흡입 노즐(920)이 배치될 수 있다. 즉, 모듈 분리 단계(S20)가 종료된 상태에서 휠(310)의 전방은 흡입 노즐(920)에 의하여 막혀있다.Specifically, when the module separation step (S20) is completed, the front of the robot station (2) can be arranged to face the front of the robot body (100). At this time, a suction nozzle (920) can be arranged in front of a pair of wheels (310). That is, when the module separation step (S20) is completed, the front of the wheels (310) is blocked by the suction nozzle (920).
따라서, 로봇 본체(100)는 바닥판(22)에서 빠져나가기 위하여 후진할 필요가 있다. 그러므로, 로봇 출발 단계(S30)에서 제어부(700)는, 로봇 본체(100)를 후진시키도록 휠 모터(MW)를 제어하여 바닥판(22)을 빠져나갈 수 있다.Therefore, the robot body (100) needs to move backwards to escape from the floor plate (22). Therefore, in the robot departure step (S30), the control unit (700) controls the wheel motor (MW) to move the robot body (100) backwards so that it can escape from the floor plate (22).
이와 동시에, 제어부(700)는 서스펜션 모터(MS)를 제어하여, 상부 레그(210)와 하부 레그(230) 사이의 사잇각이 작아지도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(700)는 상부 레그(210)의 상측 단부와 하부 레그(230)의 하측 단부 사이의 거리가 가까워지도록 서스펜션 모터(MS)를 제어할 수 있다.At the same time, the control unit (700) can control the suspension motor (MS) to reduce the angle between the upper leg (210) and the lower leg (230). That is, the control unit (700) can control the suspension motor (MS) to reduce the distance between the upper end of the upper leg (210) and the lower end of the lower leg (230).
이를 통하여, 펴져 있던 레그부(200)가 원래의 소정 각도로 구부러질 수 있다. Through this, the stretched leg part (200) can be bent to the original predetermined angle.
로봇 출발 단계(S30) 후, 로봇 본체(100)는 주행을 한다(S40). 이때, 제어부(700)는 로봇 본체(100)가 주행하고자 하는 방향을 바라보도록 휠 모터(MW)를 제어하여 로봇 본체(100)를 회전시킬 수 있다. After the robot departure step (S30), the robot body (100) drives (S40). At this time, the control unit (700) can rotate the robot body (100) by controlling the wheel motor (MW) so that the robot body (100) faces the direction in which it wants to drive.
이후, 제어부(700)는 사용자의 명령에 따라 로봇 본체(100)를 주행할 수 있다.Thereafter, the control unit (700) can drive the robot body (100) according to the user's command.
로봇 진입 단계(S50)에서는 주행이 끝난 로봇 본체(100)가 충전을 위하여 로봇 스테이션(2)에 진입할 수 있다. 로봇 진입 단계(S50)에서는, 로봇 본체(100)가 후진하여 로봇 스테이션(2)에 진입할 수 있다.In the robot entry step (S50), the robot body (100) that has finished driving can enter the robot station (2) for charging. In the robot entry step (S50), the robot body (100) can move backward and enter the robot station (2).
이때, 로봇 본체(100)가 로봇 스테이션(2)으로 진입하는 경우의 방향은, 모듈 도킹 단계(S10)에서 로봇 본체(100)와 기능 모듈(900)이 함께 로봇 스테이션(2)으로 진입하는 방향은 다를 수 있다.At this time, the direction in which the robot body (100) enters the robot station (2) may be different from the direction in which the robot body (100) and the function module (900) enter the robot station (2) together in the module docking step (S10).
구체적으로, 로봇 진입 단계(S50)에서, IR 센서(620)는 로봇 스테이션(2)의 위치를 감지할 수 있다. 즉, IR 센서(620)는 로봇 스테이션(2)의 램프(21a)에서 조사하는 적외선을 감지하여 제어부(700)에 로봇 스테이션(2)이 있음을 송신할 수 있다.Specifically, in the robot entry step (S50), the IR sensor (620) can detect the position of the robot station (2). That is, the IR sensor (620) can detect infrared rays irradiated from the lamp (21a) of the robot station (2) and transmit to the control unit (700) that the robot station (2) is present.
이때, 제어부(700)는 IR 센서(620)로부터 수신된 정보를 기초로 로봇 스테이션(2)의 위치를 산출할 수 있다. 그리고, 제어부(700)는 휠 모터(MW)를 제어하여 로봇 본체(100)의 후방이 로봇 스테이션(2)을 향하도록 제어할 수 있다. At this time, the control unit (700) can calculate the position of the robot station (2) based on the information received from the IR sensor (620). Then, the control unit (700) can control the wheel motor (MW) to control the rear of the robot body (100) to face the robot station (2).
그리고, 제어부(700)는 로봇 스테이션(2)과 로봇(1)이 이루는 각도를 감지할 수 있다. 즉, 로봇 진입 단계(S50)에서 제어부(700)는 로봇(1)의 후진 주행 방향에 대하여 가상의 선을 그려, 램프(21a)가 배치된 로봇 스테이션(2)의 전면과 일치시킬 수 있다.And, the control unit (700) can detect the angle formed between the robot station (2) and the robot (1). That is, in the robot entry step (S50), the control unit (700) can draw a virtual line for the backward driving direction of the robot (1) and align it with the front of the robot station (2) where the lamp (21a) is placed.
이때, 제어부(700)는 서스펜션 모터(MS)를 제어하여, 상부 레그(210)와 하부 레그(230) 사이의 사잇각이 커지도록 제어할 수 있다. 이러한 제어를 통하여, 소정 각도로 구부러져 있던 레그부(200)가 점차 펴지면서 로봇 본체(100)가 들어올려질 수 있다. At this time, the control unit (700) can control the suspension motor (MS) to increase the angle between the upper leg (210) and the lower leg (230). Through this control, the leg part (200) that was bent at a predetermined angle can gradually straighten, thereby lifting the robot body (100).
따라서, 로봇 진입 단계(S50)에서는 로봇 본체(100)는 지면으로부터의 멀어지도록 상승 이동될 수 있다. Therefore, in the robot entry step (S50), the robot body (100) can be moved upward away from the ground.
이후, 제어부(700)는, 로봇 본체(100)의 후면이 로봇 스테이션(2)의 전면을 바라본 상태에서 로봇 본체(100)가 후진하도록 휠 모터(MW)를 제어할 수 있다. Thereafter, the control unit (700) can control the wheel motor (MW) so that the robot body (100) moves backwards with the rear of the robot body (100) facing the front of the robot station (2).
그에 따라, 로봇 본체(100)가 후진하여 기능 모듈(900)의 상부로 이동할 수 있다.Accordingly, the robot body (100) can move backwards to the upper part of the function module (900).
이때, 실시예에 따라, 로봇 본체(100)는 기능 모듈(900)의 위치를 감지할 수 있다. 일 예로, 로봇 본체(100)는 IR 센서(620)을 통하여 기능 모듈(900)에 구비된 IR 램프(미도시)에서 조사된 적외선을 감지할 수 있다. 다른 예로, 로봇 본체(100)는 장애물 감지 카메라(610)를 통하여 기능 모듈(900)의 형상을 감지할 수 있다. 이를 통하여, 로봇 본체(100)는 기능 모듈(900)의 상부에 정확하게 위치될 수 있다.At this time, according to an embodiment, the robot body (100) can detect the position of the function module (900). For example, the robot body (100) can detect infrared rays irradiated from an IR lamp (not shown) equipped in the function module (900) through an IR sensor (620). As another example, the robot body (100) can detect the shape of the function module (900) through an obstacle detection camera (610). Through this, the robot body (100) can be accurately positioned on top of the function module (900).
충전 단계(S60)에서는 로봇 진입 단계(S50) 후, 로봇 본체(100)가 충전된다. In the charging stage (S60), after the robot entry stage (S50), the robot body (100) is charged.
로봇 진입 단계(S50)에서 로봇 본체(100)가 기능 모듈(900)의 상부에 위치된 후, 충전 단계(S60)에서 제어부(700)는 서스펜션 모터(MS)를 제어하여, 상부 레그(210)와 하부 레그(230) 사이의 사잇각이 작아지도록 제어할 수 있다. 즉, 충전 단계(S60)에서 제어부(700)는 로봇 본체(100)가 하강하도록 제어할 수 있다.In the robot entry step (S50), after the robot body (100) is positioned above the function module (900), in the charging step (S60), the control unit (700) can control the suspension motor (MS) to reduce the angle between the upper leg (210) and the lower leg (230). That is, in the charging step (S60), the control unit (700) can control the robot body (100) to descend.
이를 통하여, 로봇 본체(100)의 하측에는 충전 단자가 구비될 수 있고, 기능 모듈(900)의 상측 면에 배치된 단자와 접촉될 수 있다.Through this, a charging terminal can be provided on the lower side of the robot body (100) and can come into contact with a terminal arranged on the upper surface of the function module (900).
따라서, 로봇 본체(100)와 기능 모듈(900)은 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 로봇 본체(100)는 기능 모듈(900)을 통하여 로봇 스테이션(2)으로부터 전원을 공급받을 수 있다.Accordingly, the robot body (100) and the function module (900) can be electrically connected. Accordingly, the robot body (100) can receive power from the robot station (2) through the function module (900).
그러므로, 충전 단계(S60)에서는 기능 모듈(900)과 함께 로봇 본체(100)가 충전될 수 있다.Therefore, in the charging step (S60), the robot body (100) can be charged together with the function module (900).
한편, 충전 단계(S60)에서 로봇 본체(100)가 놓인 방향과 모듈 도킹 단계(S10)에서 로봇 본체(100)가 놓인 방향이 서로 다를 수 있다. 구체적으로, 충전 단계(S60)에서 로봇 본체(100)가 놓인 방향과 모듈 도킹 단계(S10)에서 로봇 본체(100)가 놓인 방향이 서로 반대일 수 있다. 즉, 모듈 도킹 단계(S10)에서 로봇 본체(100)의 전방은 스테이션 바디(21)와 마주보도록 배치되고, 충전 단계(S60)에서 로봇 본체(100)의 전방은 스테이션 바디(21)가 배치된 방향의 반대 방향을 바라보도록 배치될 수 있다.Meanwhile, the direction in which the robot body (100) is placed in the charging step (S60) and the direction in which the robot body (100) is placed in the module docking step (S10) may be different from each other. Specifically, the direction in which the robot body (100) is placed in the charging step (S60) and the direction in which the robot body (100) is placed in the module docking step (S10) may be opposite to each other. That is, the front of the robot body (100) in the module docking step (S10) may be arranged to face the station body (21), and the front of the robot body (100) in the charging step (S60) may be arranged to face the opposite direction to the direction in which the station body (21) is placed.
충전 단계(S60)는 충전이 완료되거나, 사용자가 로봇 본체(100)를 호출할 때까지 수행될 수 있다.The charging step (S60) can be performed until charging is completed or until the user calls the robot body (100).
충전후 출발 단계(S70)에서는 기능 모듈(900)이 분리된 상태로 로봇 본체(100)가 로봇 스테이션(2)에서 나올 수 있다.In the departure step (S70) after charging, the robot body (100) can come out of the robot station (2) with the function module (900) separated.
충전 단계(S60) 후, 제어부(700)는 서스펜션 모터(MS)를 제어하여, 상부 레그(210)와 하부 레그(230) 사이의 사잇각이 커지도록 제어할 수 있다. 즉, 충전이 완료되면, 제어부(700)는 로봇 본체(100)가 상승하도록 제어할 수 있다.After the charging step (S60), the control unit (700) can control the suspension motor (MS) to increase the angle between the upper leg (210) and the lower leg (230). That is, when charging is completed, the control unit (700) can control the robot body (100) to rise.
이를 통하여, 로봇 본체(100)의 하측에는 구비된 충전 단자와 기능 모듈(900)의 상측 면에 배치된 단자와의 연결이 해제될 수 있다.Through this, the connection between the charging terminal provided on the lower side of the robot body (100) and the terminal arranged on the upper side of the function module (900) can be released.
충전후 출발 단계(S70)에서 제어부(700)는, 기능 모듈(900)이 분리된 상태로 로봇 본체(100)가 전진하여 로봇 스테이션(2)에서 나올 수 있도록 휠 모터(MW)를 제어할 수 있다.In the departure step (S70) after charging, the control unit (700) can control the wheel motor (MW) so that the robot body (100) can move forward and come out of the robot station (2) with the function module (900) separated.
구체적으로, 충전 단계(S60)가 종료된 상태에서는 한 쌍의 휠(310)의 후방에는 흡입 노즐(920)이 배치될 수 있다. 즉, 충전 단계(S60)가 종료된 상태에서 휠(310)의 후방은 흡입 노즐(920)에 의하여 막혀있다.Specifically, when the charging step (S60) is terminated, a suction nozzle (920) may be placed at the rear of a pair of wheels (310). That is, when the charging step (S60) is terminated, the rear of the wheel (310) is blocked by the suction nozzle (920).
따라서, 충전후 출발 단계(S70)에서 제어부(700)는, 로봇 본체(100)를 전진시키도록 휠 모터(MW)를 제어하여 바닥판(22)을 빠져나갈 수 있다.Therefore, in the departure step (S70) after charging, the control unit (700) controls the wheel motor (MW) to move the robot body (100) forward so that it can escape the floor plate (22).
이와 함께, 제어부(700)는 서스펜션 모터(MS)를 제어하여, 상부 레그(210)와 하부 레그(230) 사이의 사잇각이 작아지도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(700)는 로봇 본체(100)가 하강하도록 제어할 수 있다.In addition, the control unit (700) can control the suspension motor (MS) to reduce the angle between the upper leg (210) and the lower leg (230). That is, the control unit (700) can control the robot body (100) to descend.
이에 따라, 로봇 본체(100)는 원래의 높이로 돌아올 수 있다.Accordingly, the robot body (100) can return to its original height.
충전후 주행 단계(S80)에서는 충전후 출발 단계(S70) 후, 로봇 본체(100)는 주행을 한다. 이때, 제어부(700)는 로봇 본체(100)가 주행하고자 하는 방향을 바라보도록 휠 모터(MW)를 제어하여 로봇 본체(100)를 회전시킬 수 있다. In the driving stage after charging (S80), the robot body (100) drives after the starting stage after charging (S70). At this time, the control unit (700) can rotate the robot body (100) by controlling the wheel motor (MW) so that the robot body (100) faces the direction in which it wants to drive.
이후, 제어부(700)는 사용자의 명령에 따라 로봇 본체(100)를 주행할 수 있다.Thereafter, the control unit (700) can drive the robot body (100) according to the user's command.
모듈 결합 단계(S90)에서는 로봇 본체(100)와 기능 모듈(900)이 결합될 수 있다.In the module combining step (S90), the robot body (100) and the function module (900) can be combined.
모듈 결합 단계(S90)에서는 주행이 끝난 로봇 본체(100)가 기능 모듈(900)과의 결합을 위하여 로봇 스테이션(2)에 진입할 수 있다. 모듈 결합 단계(S90)에서는, 로봇 본체(100)가 전진하여 로봇 스테이션(2)에 진입할 수 있다.In the module coupling step (S90), the robot body (100) that has finished driving can enter the robot station (2) for coupling with the function module (900). In the module coupling step (S90), the robot body (100) can move forward and enter the robot station (2).
구체적으로, 모듈 결합 단계(S90)에서, IR 센서(620)는 로봇 스테이션(2)의 위치를 감지할 수 있다. 즉, IR 센서(620)는 로봇 스테이션(2)의 램프(21a)에서 조사하는 적외선을 감지하여 제어부(700)에 로봇 스테이션(2)이 있음을 송신할 수 있다.Specifically, in the module combination step (S90), the IR sensor (620) can detect the position of the robot station (2). That is, the IR sensor (620) can detect infrared rays irradiated from the lamp (21a) of the robot station (2) and transmit to the control unit (700) that the robot station (2) is present.
이때, 제어부(700)는 IR 센서(620)로부터 수신된 정보를 기초로 로봇 스테이션(2)의 위치를 산출할 수 있다. 그리고, 제어부(700)는 휠 모터(MW)를 제어하여 로봇 본체(100)의 전방이 로봇 스테이션(2)을 향하도록 제어할 수 있다. At this time, the control unit (700) can calculate the position of the robot station (2) based on the information received from the IR sensor (620). Then, the control unit (700) can control the wheel motor (MW) to control the front of the robot body (100) to face the robot station (2).
그리고, 제어부(700)는 로봇 스테이션(2)과 로봇(1)이 이루는 각도를 감지할 수 있다. 즉, 모듈 결합 단계(S90)에서 제어부(700)는 로봇(1)의 전진 주행 방향에 대하여 가상의 선을 그려, 램프(21a)가 배치된 로봇 스테이션(2)의 전면과 일치시킬 수 있다.And, the control unit (700) can detect the angle formed between the robot station (2) and the robot (1). That is, in the module combination step (S90), the control unit (700) can draw a virtual line with respect to the forward driving direction of the robot (1) and align it with the front of the robot station (2) where the lamp (21a) is placed.
이때, 제어부(700)는 서스펜션 모터(MS)를 제어하여, 상부 레그(210)와 하부 레그(230) 사이의 사잇각이 커지도록 제어할 수 있다. 이러한 제어를 통하여, 소정 각도로 구부러져 있던 레그부(200)가 점차 펴지면서 로봇 본체(100)가 들어올려질 수 있다. At this time, the control unit (700) can control the suspension motor (MS) to increase the angle between the upper leg (210) and the lower leg (230). Through this control, the leg part (200) that was bent at a predetermined angle can gradually straighten, thereby lifting the robot body (100).
따라서, 모듈 결합 단계(S90)에서는 로봇 본체(100)는 지면으로부터의 멀어지도록 상승 이동될 수 있다. Therefore, in the module combination step (S90), the robot body (100) can be moved upward away from the ground.
이후, 제어부(700)는, 로봇 본체(100)의 전면이 로봇 스테이션(2)의 전면을 바라본 상태에서 로봇 본체(100)가 전진하도록 휠 모터(MW)를 제어할 수 있다. Thereafter, the control unit (700) can control the wheel motor (MW) so that the robot body (100) moves forward while the front of the robot body (100) faces the front of the robot station (2).
그에 따라, 로봇 본체(100)가 전진하여 기능 모듈(900)의 상부로 이동할 수 있다.Accordingly, the robot body (100) can move forward and above the function module (900).
이때, 실시예에 따라, 로봇 본체(100)는 기능 모듈(900)의 위치를 감지할 수 있다. 일 예로, 로봇 본체(100)는 IR 센서(620)을 통하여 기능 모듈(900)에 구비된 IR 램프(미도시)에서 조사된 적외선을 감지할 수 있다. 다른 예로, 로봇 본체(100)는 장애물 감지 카메라(610)를 통하여 기능 모듈(900)의 형상을 감지할 수 있다. 이를 통하여, 로봇 본체(100)는 기능 모듈(900)의 상부에 정확하게 위치될 수 있다.At this time, according to an embodiment, the robot body (100) can detect the position of the function module (900). For example, the robot body (100) can detect infrared rays irradiated from an IR lamp (not shown) equipped in the function module (900) through an IR sensor (620). As another example, the robot body (100) can detect the shape of the function module (900) through an obstacle detection camera (610). Through this, the robot body (100) can be accurately positioned on top of the function module (900).
이후, 로봇 본체(100)가 기능 모듈(900)의 상부에 위치된 후, 모듈 결합 단계(S90)에서 제어부(700)는 서스펜션 모터(MS)를 제어하여, 상부 레그(210)와 하부 레그(230) 사이의 사잇각이 작아지도록 제어할 수 있다. 즉, 충전 단계(S60)에서 제어부(700)는 로봇 본체(100)가 하강하도록 제어할 수 있다.Thereafter, after the robot body (100) is positioned on top of the function module (900), in the module combination step (S90), the control unit (700) can control the suspension motor (MS) to reduce the angle between the upper leg (210) and the lower leg (230). That is, in the charging step (S60), the control unit (700) can control the robot body (100) to descend.
이를 통하여, 로봇 본체(100)와 기능 모듈(900)의 결합부(930)는 결합될 수 있다. Through this, the connecting part (930) of the robot body (100) and the function module (900) can be connected.
한편, 모듈 결합 단계(S90)에서는 로봇 본체(100)는 로봇 스테이션(2)과 교차하는 방향으로 진입하여 로봇 스테이션(2)에 도킹되거나, 소정 곡률의 곡선을 그리며 로봇 스테이션(2)에 도킹될 수 있다.Meanwhile, in the module combination step (S90), the robot body (100) may enter in a direction intersecting with the robot station (2) and dock to the robot station (2), or may dock to the robot station (2) while drawing a curve of a predetermined curvature.
본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇의 제어방법은 로봇 본체(100)와 기능 모듈(900)이 결합된 상태에서 로봇 스테이션(2)에서 나와 바닥면을 청소하는 청소 시작 단계(S100)를 더 포함할 수 있다.The control method of the robot according to the first embodiment of the present invention may further include a cleaning start step (S100) in which the robot body (100) and the function module (900) come out of the robot station (2) and clean the floor while being combined.
청소 시작 단계(S100)에서는 기능 모듈(900)이 결합된 상태에서 로봇 본체(100)와 기능 모듈(900)이 로봇 스테이션(2)에서 나올 수 있다.In the cleaning start step (S100), the robot body (100) and the function module (900) can come out of the robot station (2) while the function module (900) is combined.
청소 시작 단계(S100)에서 제어부(700)는, 기능 모듈(900)이 결합된 상태로 로봇 본체(100)가 후진하여 로봇 스테이션(2)에서 나올 수 있도록 휠 모터(MW)를 제어할 수 있다.In the cleaning start step (S100), the control unit (700) can control the wheel motor (MW) so that the robot body (100) can move backward and come out of the robot station (2) while the function module (900) is combined.
구체적으로, 모듈 결합 단계(S90)가 종료된 상태에서는 로봇 스테이션(2)의 전면은 로봇 본체(100)의 전면과 마주보도록 배치될 수 있다. Specifically, when the module combination step (S90) is completed, the front of the robot station (2) can be placed to face the front of the robot body (100).
따라서, 제어부(700)는, 로봇 본체(100) 및 기능 모듈(900)을 후진시키도록 휠 모터(MW)를 제어하여 바닥판(22)을 빠져나갈 수 있다.Accordingly, the control unit (700) controls the wheel motor (MW) to move the robot body (100) and the function module (900) backwards so that they can escape the floor plate (22).
한편 도 22에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇의 제어방법에 대한 순서도가 도시되어 있다.Meanwhile, FIG. 22 shows a flowchart of a method for controlling a robot according to the second embodiment of the present invention.
제2 실시예에 따른 로봇의 제어방법은 사용자가 충전 중인 로봇 본체(100)만을 호출할 경우의 로봇(1)의 제어일 수 있다.The control method of the robot according to the second embodiment may be control of the robot (1) when the user calls only the robot body (100) that is being charged.
반복되는 설명을 피하기 위하여, 특별한 설명이 없는 이상 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇의 제어방법을 원용할 수 있다.To avoid repetitive explanation, unless otherwise specified, the control method of the robot according to the first embodiment of the present invention may be used.
본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇의 제어방법은 충전후 출발 단계(S70), 충전후 주행 단계(S80)를 포함한다.A control method of a robot according to a second embodiment of the present invention includes a step of starting after charging (S70) and a step of driving after charging (S80).
충전후 출발 단계(S70)에서 제어부(700)는, 사용자로부터 로봇 본체(100)의 호출 명령이 수신되면, 기능 모듈(900)이 분리된 상태로 로봇 스테이션(2)에서 나올 수 있다.In the departure step (S70) after charging, when a call command for the robot body (100) is received from the user, the control unit (700) can come out of the robot station (2) with the function module (900) separated.
이때, 제어부(700)는 서스펜션 모터(MS)를 제어하여, 상부 레그(210)와 하부 레그(230) 사이의 사잇각이 커지도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(700)는 로봇 본체(100)가 상승하도록 제어할 수 있다.At this time, the control unit (700) can control the suspension motor (MS) to increase the angle between the upper leg (210) and the lower leg (230). That is, the control unit (700) can control the robot body (100) to rise.
이를 통하여, 로봇 본체(100)의 하측에는 구비된 충전 단자와 기능 모듈(900)의 상측 면에 배치된 단자와의 연결이 해제될 수 있다.Through this, the connection between the charging terminal provided on the lower side of the robot body (100) and the terminal arranged on the upper side of the function module (900) can be released.
그리고, 기능 모듈(900)이 분리된 상태로 로봇 본체(100)가 전진하여 로봇 스테이션(2)에서 나올 수 있도록 휠 모터(MW)를 제어할 수 있다.And, the wheel motor (MW) can be controlled so that the robot body (100) can move forward and come out of the robot station (2) with the function module (900) separated.
이때, 휠(310)의 후방은 흡입 노즐(920)에 의하여 막혀있다.At this time, the rear of the wheel (310) is blocked by the suction nozzle (920).
따라서, 충전후 출발 단계(S70)에서 제어부(700)는, 로봇 본체(100)를 전진시키도록 휠 모터(MW)를 제어하여 바닥판(22)을 빠져나갈 수 있다.Therefore, in the departure step (S70) after charging, the control unit (700) controls the wheel motor (MW) to move the robot body (100) forward so that it can escape the floor plate (22).
로봇 본체(100)가 바닥판(22)을 빠져나오면서, 제어부(700)는 서스펜션 모터(MS)를 제어하여, 상부 레그(210)와 하부 레그(230) 사이의 사잇각이 작아지도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(700)는 로봇 본체(100)가 하강하도록 제어할 수 있다.As the robot body (100) comes out of the floor plate (22), the control unit (700) can control the suspension motor (MS) to reduce the angle between the upper leg (210) and the lower leg (230). In other words, the control unit (700) can control the robot body (100) to descend.
이에 따라, 로봇 본체(100)는 원래의 높이로 돌아올 수 있다.Accordingly, the robot body (100) can return to its original height.
충전후 주행 단계(S80)에서는 충전후 출발 단계(S70) 후, 로봇 본체(100)는 주행을 한다. 이때, 제어부(700)는 로봇 본체(100)의 전방이 사용자를 향하도록 휠 모터(MW)를 제어하여 로봇 본체(100)를 회전시킬 수 있다. In the driving stage after charging (S80), the robot body (100) drives after the starting stage after charging (S70). At this time, the control unit (700) can rotate the robot body (100) by controlling the wheel motor (MW) so that the front of the robot body (100) faces the user.
이후, 제어부(700)는 사용자의 명령에 따라 로봇 본체(100)를 주행할 수 있다.Thereafter, the control unit (700) can drive the robot body (100) according to the user's command.
한편 도 23에는 본 발명의 제3 실시예에 따른 로봇의 제어방법에 대한 순서도가 도시되어 있다.Meanwhile, FIG. 23 shows a flowchart of a method for controlling a robot according to a third embodiment of the present invention.
제3 실시예에 따른 로봇의 제어방법은 사용자가 주행 중인 로봇 본체(100)에 대하여 충전을 명령할 경우의 로봇(1)의 제어일 수 있다.The control method of the robot according to the third embodiment may be control of the robot (1) when the user commands charging of the robot body (100) while it is moving.
반복되는 설명을 피하기 위하여, 특별한 설명이 없는 이상 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇의 제어방법을 원용할 수 있다.To avoid repetitive explanation, unless otherwise specified, the control method of the robot according to the first embodiment of the present invention may be used.
본 발명의 제3 실시예에 따른 로봇의 제어방법은 로봇 진입 단계(S50), 충전 단계(S60)를 포함한다.A method for controlling a robot according to a third embodiment of the present invention includes a robot entry step (S50) and a charging step (S60).
로봇 진입 단계(S50)에서는, 사용자로부터 충전 명령이 수신되면 로봇 본체(100)가 충전을 위하여 로봇 스테이션(2)에 진입할 수 있다. 로봇 진입 단계(S50)에서는, 로봇 본체(100)가 후진하여 로봇 스테이션(2)에 진입할 수 있다.In the robot entry step (S50), when a charging command is received from a user, the robot body (100) can enter the robot station (2) for charging. In the robot entry step (S50), the robot body (100) can move backward and enter the robot station (2).
구체적으로, 로봇 진입 단계(S50)에서, IR 센서(620)는 로봇 스테이션(2)의 위치를 감지할 수 있다. 즉, IR 센서(620)는 로봇 스테이션(2)의 램프(21a)에서 조사하는 적외선을 감지하여 제어부(700)에 로봇 스테이션(2)이 있음을 송신할 수 있다.Specifically, in the robot entry step (S50), the IR sensor (620) can detect the position of the robot station (2). That is, the IR sensor (620) can detect infrared rays irradiated from the lamp (21a) of the robot station (2) and transmit to the control unit (700) that the robot station (2) is present.
이때, 제어부(700)는 IR 센서(620)로부터 수신된 정보를 기초로 로봇 스테이션(2)의 위치를 산출할 수 있다. 그리고, 제어부(700)는 휠 모터(MW)를 제어하여 로봇 본체(100)의 후방이 로봇 스테이션(2)을 향하도록 제어할 수 있다. 즉, 로봇 진입 단계(S50)에서는, 전진 주행하던 로봇 본체(100)가 회전하여 로봇 본체(100)의 후방에 로봇 스테이션(2)이 위치하도록 할 수 있다.At this time, the control unit (700) can calculate the position of the robot station (2) based on the information received from the IR sensor (620). In addition, the control unit (700) can control the wheel motor (MW) to control the rear of the robot body (100) to face the robot station (2). That is, in the robot entry step (S50), the robot body (100) that was moving forward can rotate so that the robot station (2) is positioned at the rear of the robot body (100).
그리고, 제어부(700)는 로봇 스테이션(2)과 로봇(1)이 이루는 각도를 감지할 수 있다. 즉, 로봇 진입 단계(S50)에서 제어부(700)는 로봇(1)의 후진 주행 방향에 대하여 가상의 선을 그려, 램프(21a)가 배치된 로봇 스테이션(2)의 전면과 일치시킬 수 있다.And, the control unit (700) can detect the angle formed between the robot station (2) and the robot (1). That is, in the robot entry step (S50), the control unit (700) can draw a virtual line for the backward driving direction of the robot (1) and align it with the front of the robot station (2) where the lamp (21a) is placed.
이때, 제어부(700)는 서스펜션 모터(MS)를 제어하여, 상부 레그(210)와 하부 레그(230) 사이의 사잇각이 커지도록 제어할 수 있다. 이러한 제어를 통하여, 소정 각도로 구부러져 있던 레그부(200)가 점차 펴지면서 로봇 본체(100)가 들어올려질 수 있다. At this time, the control unit (700) can control the suspension motor (MS) to increase the angle between the upper leg (210) and the lower leg (230). Through this control, the leg part (200) that was bent at a predetermined angle can gradually straighten, thereby lifting the robot body (100).
따라서, 로봇 진입 단계(S50)에서는 로봇 본체(100)는 지면으로부터의 멀어지도록 상승 이동될 수 있다. Therefore, in the robot entry step (S50), the robot body (100) can be moved upward away from the ground.
이후, 제어부(700)는, 로봇 본체(100)의 후면이 로봇 스테이션(2)의 전면을 바라본 상태에서 로봇 본체(100)가 후진하도록 휠 모터(MW)를 제어할 수 있다. Thereafter, the control unit (700) can control the wheel motor (MW) so that the robot body (100) moves backwards with the rear of the robot body (100) facing the front of the robot station (2).
그에 따라, 로봇 본체(100)가 후진하여 기능 모듈(900)의 상부로 이동할 수 있다.Accordingly, the robot body (100) can move backwards to the upper part of the function module (900).
이때, 실시예에 따라, 로봇 본체(100)는 기능 모듈(900)의 위치를 감지할 수 있다. 일 예로, 로봇 본체(100)는 IR 센서(620)을 통하여 기능 모듈(900)에 구비된 IR 램프(미도시)에서 조사된 적외선을 감지할 수 있다. 다른 예로, 로봇 본체(100)는 장애물 감지 카메라(610)를 통하여 기능 모듈(900)의 형상을 감지할 수 있다. 이를 통하여, 로봇 본체(100)는 기능 모듈(900)의 상부에 정확하게 위치될 수 있다.At this time, according to an embodiment, the robot body (100) can detect the position of the function module (900). For example, the robot body (100) can detect infrared rays irradiated from an IR lamp (not shown) equipped in the function module (900) through an IR sensor (620). As another example, the robot body (100) can detect the shape of the function module (900) through an obstacle detection camera (610). Through this, the robot body (100) can be accurately positioned on top of the function module (900).
충전 단계(S60)에서는 로봇 진입 단계(S50) 후, 로봇 본체(100)가 충전된다. In the charging stage (S60), after the robot entry stage (S50), the robot body (100) is charged.
로봇 진입 단계(S50)에서 로봇 본체(100)가 기능 모듈(900)의 상부에 위치된 후, 충전 단계(S60)에서 제어부(700)는 서스펜션 모터(MS)를 제어하여, 상부 레그(210)와 하부 레그(230) 사이의 사잇각이 작아지도록 제어할 수 있다. 즉, 충전 단계(S60)에서 제어부(700)는 로봇 본체(100)가 하강하도록 제어할 수 있다.In the robot entry step (S50), after the robot body (100) is positioned above the function module (900), in the charging step (S60), the control unit (700) can control the suspension motor (MS) to reduce the angle between the upper leg (210) and the lower leg (230). That is, in the charging step (S60), the control unit (700) can control the robot body (100) to descend.
이를 통하여, 로봇 본체(100)의 하측에는 충전 단자가 구비될 수 있고, 기능 모듈(900)의 상측 면에 배치된 단자와 접촉될 수 있다.Through this, a charging terminal can be provided on the lower side of the robot body (100) and can come into contact with a terminal arranged on the upper surface of the function module (900).
따라서, 로봇 본체(100)와 기능 모듈(900)은 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 로봇 본체(100)는 기능 모듈(900)을 통하여 로봇 스테이션(2)으로부터 전원을 공급받을 수 있다.Accordingly, the robot body (100) and the function module (900) can be electrically connected. Accordingly, the robot body (100) can receive power from the robot station (2) through the function module (900).
그러므로, 충전 단계(S60)에서는 기능 모듈(900)과 함께 로봇 본체(100)가 충전될 수 있다.Therefore, in the charging step (S60), the robot body (100) can be charged together with the function module (900).
한편 도 24에는 본 발명의 제4 실시예에 따른 로봇의 제어방법에 대한 순서도가 도시되어 있다.Meanwhile, FIG. 24 shows a flowchart of a method for controlling a robot according to the fourth embodiment of the present invention.
제4 실시예에 따른 로봇의 제어방법은 사용자가 주행 중인 로봇 본체(100)에 대하여 청소를 명령할 경우의 로봇(1)의 제어일 수 있다.The control method of the robot according to the fourth embodiment may be control of the robot (1) when a user commands cleaning to the robot body (100) while it is moving.
반복되는 설명을 피하기 위하여, 특별한 설명이 없는 이상 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇의 제어방법을 원용할 수 있다.To avoid repetitive explanation, unless otherwise specified, the control method of the robot according to the first embodiment of the present invention may be used.
본 발명의 제4 실시예에 따른 로봇의 제어방법은 모듈 결합 단계(S90) 및 청소 시작 단계(S100)를 포함한다.A control method of a robot according to a fourth embodiment of the present invention includes a module combining step (S90) and a cleaning start step (S100).
모듈 결합 단계(S90)에서는 사용자로부터 청소 명령이 수신되면, 로봇 본체(100)와 기능 모듈(900)이 결합될 수 있다.In the module combining step (S90), when a cleaning command is received from a user, the robot body (100) and the function module (900) can be combined.
모듈 결합 단계(S90)에서 제어부(700)는, 사용자로부터 청소 명령이 수신되면, 로봇 본체(100)가 기능 모듈(900)과의 결합을 위하여 로봇 스테이션(2)에 진입할 수 있다. 모듈 결합 단계(S90)에서는, 로봇 본체(100)가 전진하여 로봇 스테이션(2)에 진입할 수 있다.In the module combination step (S90), when a cleaning command is received from a user, the control unit (700) can cause the robot body (100) to enter the robot station (2) for combination with the function module (900). In the module combination step (S90), the robot body (100) can move forward and enter the robot station (2).
구체적으로, 모듈 결합 단계(S90)에서, IR 센서(620)는 로봇 스테이션(2)의 위치를 감지할 수 있다. 즉, IR 센서(620)는 로봇 스테이션(2)의 램프(21a)에서 조사하는 적외선을 감지하여 제어부(700)에 로봇 스테이션(2)이 있음을 송신할 수 있다.Specifically, in the module combination step (S90), the IR sensor (620) can detect the position of the robot station (2). That is, the IR sensor (620) can detect infrared rays irradiated from the lamp (21a) of the robot station (2) and transmit to the control unit (700) that the robot station (2) is present.
이때, 제어부(700)는 IR 센서(620)로부터 수신된 정보를 기초로 로봇 스테이션(2)의 위치를 산출할 수 있다. 그리고, 제어부(700)는 휠 모터(MW)를 제어하여 로봇 본체(100)의 전방이 로봇 스테이션(2)을 향하도록 제어할 수 있다. At this time, the control unit (700) can calculate the position of the robot station (2) based on the information received from the IR sensor (620). Then, the control unit (700) can control the wheel motor (MW) to control the front of the robot body (100) to face the robot station (2).
그리고, 제어부(700)는 로봇 스테이션(2)과 로봇(1)이 이루는 각도를 감지할 수 있다. 즉, 모듈 결합 단계(S90)에서 제어부(700)는 로봇(1)의 전진 주행 방향에 대하여 가상의 선을 그려, 램프(21a)가 배치된 로봇 스테이션(2)의 전면과 일치시킬 수 있다.And, the control unit (700) can detect the angle formed between the robot station (2) and the robot (1). That is, in the module combination step (S90), the control unit (700) can draw a virtual line with respect to the forward driving direction of the robot (1) and align it with the front of the robot station (2) where the lamp (21a) is placed.
이때, 제어부(700)는 서스펜션 모터(MS)를 제어하여, 상부 레그(210)와 하부 레그(230) 사이의 사잇각이 커지도록 제어할 수 있다. 이러한 제어를 통하여, 소정 각도로 구부러져 있던 레그부(200)가 점차 펴지면서 로봇 본체(100)가 들어올려질 수 있다. At this time, the control unit (700) can control the suspension motor (MS) to increase the angle between the upper leg (210) and the lower leg (230). Through this control, the leg part (200) that was bent at a predetermined angle can gradually straighten, thereby lifting the robot body (100).
따라서, 모듈 결합 단계(S90)에서는 로봇 본체(100)는 지면으로부터의 멀어지도록 상승 이동될 수 있다. Therefore, in the module combination step (S90), the robot body (100) can be moved upward away from the ground.
이후, 제어부(700)는, 로봇 본체(100)의 전면이 로봇 스테이션(2)의 전면을 바라본 상태에서 로봇 본체(100)가 전진하도록 휠 모터(MW)를 제어할 수 있다. Thereafter, the control unit (700) can control the wheel motor (MW) so that the robot body (100) moves forward while the front of the robot body (100) faces the front of the robot station (2).
그에 따라, 로봇 본체(100)가 전진하여 기능 모듈(900)의 상부로 이동할 수 있다.Accordingly, the robot body (100) can move forward and above the function module (900).
이때, 실시예에 따라, 로봇 본체(100)는 기능 모듈(900)의 위치를 감지할 수 있다. 일 예로, 로봇 본체(100)는 IR 센서(620)을 통하여 기능 모듈(900)에 구비된 IR 램프(미도시)에서 조사된 적외선을 감지할 수 있다. 다른 예로, 로봇 본체(100)는 장애물 감지 카메라(610)를 통하여 기능 모듈(900)의 형상을 감지할 수 있다. 이를 통하여, 로봇 본체(100)는 기능 모듈(900)의 상부에 정확하게 위치될 수 있다.At this time, according to an embodiment, the robot body (100) can detect the position of the function module (900). For example, the robot body (100) can detect infrared rays irradiated from an IR lamp (not shown) equipped in the function module (900) through an IR sensor (620). As another example, the robot body (100) can detect the shape of the function module (900) through an obstacle detection camera (610). Through this, the robot body (100) can be accurately positioned on top of the function module (900).
이후, 로봇 본체(100)가 기능 모듈(900)의 상부에 위치된 후, 모듈 결합 단계(S90)에서 제어부(700)는 서스펜션 모터(MS)를 제어하여, 상부 레그(210)와 하부 레그(230) 사이의 사잇각이 작아지도록 제어할 수 있다. 즉, 충전 단계(S60)에서 제어부(700)는 로봇 본체(100)가 하강하도록 제어할 수 있다.Thereafter, after the robot body (100) is positioned on top of the function module (900), in the module combination step (S90), the control unit (700) can control the suspension motor (MS) to reduce the angle between the upper leg (210) and the lower leg (230). That is, in the charging step (S60), the control unit (700) can control the robot body (100) to descend.
이를 통하여, 로봇 본체(100)와 기능 모듈(900)의 결합부(930)는 결합될 수 있다. Through this, the connecting part (930) of the robot body (100) and the function module (900) can be connected.
청소 시작 단계(S100)에서는 기능 모듈(900)이 결합된 상태에서 로봇 본체(100)와 기능 모듈(900)이 로봇 스테이션(2)에서 나올 수 있다.In the cleaning start step (S100), the robot body (100) and the function module (900) can come out of the robot station (2) while the function module (900) is combined.
청소 시작 단계(S100)에서 제어부(700)는, 기능 모듈(900)이 결합된 상태로 로봇 본체(100)가 후진하여 로봇 스테이션(2)에서 나올 수 있도록 휠 모터(MW)를 제어할 수 있다.In the cleaning start step (S100), the control unit (700) can control the wheel motor (MW) so that the robot body (100) can move backward and come out of the robot station (2) while the function module (900) is combined.
구체적으로, 모듈 결합 단계(S90)가 종료된 상태에서는 로봇 스테이션(2)의 전면은 로봇 본체(100)의 전면과 마주보도록 배치될 수 있다. Specifically, when the module combination step (S90) is completed, the front of the robot station (2) can be placed to face the front of the robot body (100).
따라서, 제어부(700)는, 로봇 본체(100) 및 기능 모듈(900)을 후진시키도록 휠 모터(MW)를 제어하여 바닥판(22)을 빠져나갈 수 있다.Accordingly, the control unit (700) controls the wheel motor (MW) to move the robot body (100) and the function module (900) backwards so that they can escape the floor plate (22).
이후, 로봇(1)은 피청소면을 주행하면서 청소를 수행할 수 있다.Afterwards, the robot (1) can perform cleaning while moving on the surface to be cleaned.
한편 도 25에는 본 발명의 제5 실시예에 따른 로봇의 제어방법에 대한 순서도가 도시되어 있다.Meanwhile, FIG. 25 shows a flowchart of a method for controlling a robot according to the fifth embodiment of the present invention.
제5 실시예에 따른 로봇의 제어방법은 사용자가 기능 모듈(900)과 결합되어 주행 중인 로봇 본체(100)에 대하여 먼지통(940)을 비울 것을 명령할 경우의 로봇(1)의 제어일 수 있다.The control method of the robot according to the fifth embodiment may be control of the robot (1) when the user commands the robot body (100) that is moving while being coupled with the function module (900) to empty the dust bin (940).
반복되는 설명을 피하기 위하여, 특별한 설명이 없는 이상 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇의 제어방법을 원용할 수 있다.To avoid repetitive explanation, unless otherwise specified, the control method of the robot according to the first embodiment of the present invention may be used.
본 발명의 제5 실시예에 따른 로봇의 제어방법은 모듈 도킹 단계(S10), 먼지통 비움 단계(S15) 및 청소 시작 단계(S100)를 포함한다.A control method of a robot according to a fifth embodiment of the present invention includes a module docking step (S10), a dustbin emptying step (S15), and a cleaning start step (S100).
모듈 도킹 단계(S10)에서는 사용자로부터 먼지통(940) 비움 명령이 수신되면, 로봇 본체(100)와 기능 모듈(900)이 결합된 상태에서 로봇 스테이션(2)에 진입하여 기능 모듈(900)이 로봇 스테이션(2)에 도킹된다. 구체적으로, 모듈 도킹 단계(S10)에서, IR 센서(620)는 로봇 스테이션(2)의 위치를 감지할 수 있다. 즉, IR 센서(620)는 로봇 스테이션(2)의 램프(21a)에서 조사하는 적외선을 감지하여 제어부(700)에 로봇 스테이션(2)이 있음을 송신할 수 있다.In the module docking step (S10), when a command to empty the dustbin (940) is received from the user, the robot body (100) and the function module (900) are combined and enter the robot station (2), and the function module (900) is docked to the robot station (2). Specifically, in the module docking step (S10), the IR sensor (620) can detect the position of the robot station (2). That is, the IR sensor (620) can detect infrared rays irradiated from the lamp (21a) of the robot station (2) and transmit to the control unit (700) that the robot station (2) is present.
이때, 제어부(700)는 IR 센서(620)로부터 수신된 정보를 기초로 로봇 스테이션(2)의 위치를 산출할 수 있다. 그리고, 제어부(700)는 휠 모터(MW)를 제어하여 로봇 본체(100)의 전방이 로봇 스테이션(2)을 향하도록 제어할 수 있다. 그에 따라, 로봇 본체(100)는 기능 모듈(900)과 결합된 상태로 로봇 스테이션(2)을 바라볼 수 있다.At this time, the control unit (700) can calculate the position of the robot station (2) based on the information received from the IR sensor (620). In addition, the control unit (700) can control the wheel motor (MW) to control the front of the robot body (100) to face the robot station (2). Accordingly, the robot body (100) can face the robot station (2) while being coupled with the function module (900).
그리고, 제어부(700)는 로봇 스테이션(2)과 로봇(1)이 이루는 각도를 감지할 수 있다. 즉, 모듈 도킹 단계(S10)에서 제어부(700)는 로봇(1)의 전진 주행 방향에 대하여 가상의 선을 그려, 램프(21a)가 배치된 로봇 스테이션(2)의 정면과 일치시킬 수 있다.And, the control unit (700) can detect the angle formed between the robot station (2) and the robot (1). That is, in the module docking step (S10), the control unit (700) can draw a virtual line with respect to the forward driving direction of the robot (1) and align it with the front of the robot station (2) where the lamp (21a) is placed.
이후, 제어부(700)는, 로봇 본체(100)의 전면이 로봇 스테이션(2)의 전면을 바라본 상태에서 로봇 본체(100)가 전진하도록 휠 모터(MW)를 제어할 수 있다. Thereafter, the control unit (700) can control the wheel motor (MW) so that the robot body (100) moves forward while the front of the robot body (100) faces the front of the robot station (2).
그에 따라, 로봇 본체(100)가 전진하여 로봇 스테이션(2)에 도킹할 수 있다.Accordingly, the robot body (100) can move forward and dock to the robot station (2).
로봇(1)은 로봇 스테이션(2)의 바닥판(22) 위로 등반할 수 있다. 그리고, 로봇(1)은 로봇 스테이션(2)에 도킹될 수 있다. The robot (1) can climb onto the floor plate (22) of the robot station (2). And, the robot (1) can be docked to the robot station (2).
구체적으로, 로봇(1)이 로봇 스테이션(2)에 진입하면, 기능 모듈(900)은 로봇 스테이션(2)에 도킹될 수 있다. 즉, 기능 모듈(900)의 단자는 로봇 스테이션(2)의 바닥판(22)의 충전 단자(22a)와 전기적으로 연결되고, 기능 모듈(900)의 먼지통(940)은 집진홀(23a)과 연통될 수 있다.Specifically, when the robot (1) enters the robot station (2), the function module (900) can be docked to the robot station (2). That is, the terminal of the function module (900) is electrically connected to the charging terminal (22a) of the bottom plate (22) of the robot station (2), and the dust bin (940) of the function module (900) can be connected to the dust collection hole (23a).
먼지통 비움 단계(S15)에서는 모듈 도킹 단계(S10) 후, 로봇 스테이션(2)이 먼지통(940)을 집진할 수 있다.In the dustbin emptying step (S15), after the module docking step (S10), the robot station (2) can collect dust from the dustbin (940).
기능 모듈(900)이 로봇 스테이션(2)과 도킹되면, 로봇(1)의 제어부(700)는 기능 모듈(900)의 단자와 로봇 스테이션(2)의 바닥판(22)의 충전 단자(22a)가 전기적으로 연결된 것을 감지할 수 있다.When the function module (900) is docked with the robot station (2), the control unit (700) of the robot (1) can detect that the terminal of the function module (900) and the charging terminal (22a) of the bottom plate (22) of the robot station (2) are electrically connected.
이후, 제어부(700)는 통신부(710)를 통하여 로봇 스테이션(2)의 집진 모터(23b)를 작동시킬 수 있다. 그에 따라, 먼지통(940) 내부의 먼지는 집진될 수 있다.Thereafter, the control unit (700) can operate the dust collection motor (23b) of the robot station (2) through the communication unit (710). Accordingly, dust inside the dust bin (940) can be collected.
먼지통(940) 내부의 먼지가 집진된 후, 제어부(700)는 청소 시작 단계(S100)를 수행할 수 있다.After the dust inside the dust bin (940) is collected, the control unit (700) can perform a cleaning start step (S100).
한편, 다른 예로, 기능 모듈(900)이 로봇 스테이션(2)과 도킹되면, 로봇 스테이션(2)의 제어부는 기능 모듈(900)의 단자와 로봇 스테이션(2)의 바닥판(22)의 충전 단자(22a)가 전기적으로 연결된 것을 감지할 수 있다.Meanwhile, as another example, when the function module (900) is docked with the robot station (2), the control unit of the robot station (2) can detect that the terminal of the function module (900) and the charging terminal (22a) of the bottom plate (22) of the robot station (2) are electrically connected.
또는, 모듈 도킹 단계(S10)에서 기능 모듈(900)이 로봇 스테이션(2)과 도킹되면, 로봇 스테이션(2)의 제어부는 마이크로 스위치 등의 접촉 센서를 통하여 기능 모듈(900)과 로봇 스테이션(2)이 결합된 것을 감지할 수 있다.Alternatively, when the function module (900) is docked with the robot station (2) in the module docking step (S10), the control unit of the robot station (2) can detect that the function module (900) and the robot station (2) are combined through a contact sensor such as a micro switch.
이후, 로봇 스테이션(2)의 제어부는 로봇 스테이션(2)의 집진 모터(23b)를 작동시킬 수 있다. 그에 따라, 먼지통(940) 내부의 먼지는 집진될 수 있다.Thereafter, the control unit of the robot station (2) can operate the dust collection motor (23b) of the robot station (2). Accordingly, dust inside the dust bin (940) can be collected.
청소 시작 단계(S100)에서는 기능 모듈(900)이 결합된 상태에서 로봇 본체(100)와 기능 모듈(900)이 로봇 스테이션(2)에서 나올 수 있다.In the cleaning start step (S100), the robot body (100) and the function module (900) can come out of the robot station (2) while the function module (900) is combined.
청소 시작 단계(S100)에서 제어부(700)는, 기능 모듈(900)이 결합된 상태로 로봇 본체(100)가 후진하여 로봇 스테이션(2)에서 나올 수 있도록 휠 모터(MW)를 제어할 수 있다.In the cleaning start step (S100), the control unit (700) can control the wheel motor (MW) so that the robot body (100) can move backward and come out of the robot station (2) while the function module (900) is combined.
구체적으로, 모듈 결합 단계(S90)가 종료된 상태에서는 로봇 스테이션(2)의 전면은 로봇 본체(100)의 전면과 마주보도록 배치될 수 있다. Specifically, when the module combination step (S90) is completed, the front of the robot station (2) can be placed to face the front of the robot body (100).
따라서, 제어부(700)는, 로봇 본체(100) 및 기능 모듈(900)을 후진시키도록 휠 모터(MW)를 제어하여 바닥판(22)을 빠져나갈 수 있다.Accordingly, the control unit (700) controls the wheel motor (MW) to move the robot body (100) and the function module (900) backwards so that they can escape the floor plate (22).
이후, 로봇(1)은 피청소면을 주행하면서 청소를 수행할 수 있다.Afterwards, the robot (1) can perform cleaning while moving on the surface to be cleaned.
한편 도 26에는 본 발명의 제6 실시예에 따른 로봇의 제어방법에 대한 순서도가 도시되어 있다.Meanwhile, FIG. 26 shows a flowchart of a method for controlling a robot according to the sixth embodiment of the present invention.
제6 실시예에 따른 로봇의 제어방법은 사용자가 청소 중인 로봇(1)에 대하여 청소를 종료하라고 명령할 경우의 로봇(1)의 제어일 수 있다.The control method of the robot according to the sixth embodiment may be control of the robot (1) when a user commands the robot (1) that is cleaning to end cleaning.
반복되는 설명을 피하기 위하여, 특별한 설명이 없는 이상 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇의 제어방법을 원용할 수 있다.To avoid repetitive explanation, unless otherwise specified, the control method of the robot according to the first embodiment of the present invention may be used.
본 발명의 제6 실시예에 따른 로봇의 제어방법은 모듈 도킹 단계(S10), 모듈 분리 단계(S20) 및 로봇 출발 단계(S30)를 포함한다.A control method of a robot according to a sixth embodiment of the present invention includes a module docking step (S10), a module separation step (S20), and a robot departure step (S30).
모듈 도킹 단계(S10)에서는 청소를 종료하라는 명령을 수신하면 로봇 본체(100)와 기능 모듈(900)이 결합된 상태에서 로봇 스테이션(2)에 진입하여 기능 모듈(900)이 로봇 스테이션(2)에 도킹된다. 구체적으로, 모듈 도킹 단계(S10)에서, IR 센서(620)는 로봇 스테이션(2)의 위치를 감지할 수 있다. 즉, IR 센서(620)는 로봇 스테이션(2)의 램프(21a)에서 조사하는 적외선을 감지하여 제어부(700)에 로봇 스테이션(2)이 있음을 송신할 수 있다.In the module docking step (S10), when a command to end cleaning is received, the robot body (100) and the function module (900) are combined and enter the robot station (2), and the function module (900) is docked to the robot station (2). Specifically, in the module docking step (S10), the IR sensor (620) can detect the position of the robot station (2). That is, the IR sensor (620) can detect infrared rays irradiated from the lamp (21a) of the robot station (2) and transmit to the control unit (700) that the robot station (2) is present.
이때, 제어부(700)는 IR 센서(620)로부터 수신된 정보를 기초로 로봇 스테이션(2)의 위치를 산출할 수 있다. 그리고, 제어부(700)는 휠 모터(MW)를 제어하여 로봇 본체(100)의 전방이 로봇 스테이션(2)을 향하도록 제어할 수 있다. 그에 따라, 로봇 본체(100)는 기능 모듈(900)과 결합된 상태로 로봇 스테이션(2)을 바라볼 수 있다.At this time, the control unit (700) can calculate the position of the robot station (2) based on the information received from the IR sensor (620). In addition, the control unit (700) can control the wheel motor (MW) to control the front of the robot body (100) to face the robot station (2). Accordingly, the robot body (100) can face the robot station (2) while being coupled with the function module (900).
그리고, 제어부(700)는 로봇 스테이션(2)과 로봇(1)이 이루는 각도를 감지할 수 있다. 즉, 모듈 도킹 단계(S10)에서 제어부(700)는 로봇(1)의 전진 주행 방향에 대하여 가상의 선을 그려, 램프(21a)가 배치된 로봇 스테이션(2)의 정면과 일치시킬 수 있다.And, the control unit (700) can detect the angle formed between the robot station (2) and the robot (1). That is, in the module docking step (S10), the control unit (700) can draw a virtual line with respect to the forward driving direction of the robot (1) and align it with the front of the robot station (2) where the lamp (21a) is placed.
이후, 제어부(700)는, 로봇 본체(100)의 전면이 로봇 스테이션(2)의 전면을 바라본 상태에서 로봇 본체(100)가 전진하도록 휠 모터(MW)를 제어할 수 있다. Thereafter, the control unit (700) can control the wheel motor (MW) so that the robot body (100) moves forward while the front of the robot body (100) faces the front of the robot station (2).
그에 따라, 로봇 본체(100)가 전진하여 로봇 스테이션(2)에 도킹할 수 있다.Accordingly, the robot body (100) can move forward and dock to the robot station (2).
로봇(1)은 로봇 스테이션(2)의 바닥판(22) 위로 등반할 수 있다. 그리고, 로봇(1)은 로봇 스테이션(2)에 도킹될 수 있다. The robot (1) can climb onto the floor plate (22) of the robot station (2). And, the robot (1) can be docked to the robot station (2).
구체적으로, 로봇(1)이 로봇 스테이션(2)에 진입하면, 기능 모듈(900)은 로봇 스테이션(2)에 도킹될 수 있다. 즉, 기능 모듈(900)의 단자는 로봇 스테이션(2)의 바닥판(22)의 충전 단자(22a)와 전기적으로 연결되고, 기능 모듈(900)의 먼지통(940)은 집진홀(23a)과 연통될 수 있다.Specifically, when the robot (1) enters the robot station (2), the function module (900) can be docked to the robot station (2). That is, the terminal of the function module (900) is electrically connected to the charging terminal (22a) of the bottom plate (22) of the robot station (2), and the dust bin (940) of the function module (900) can be connected to the dust collection hole (23a).
모듈 분리 단계(S20)에서는 모듈 도킹 단계(S10) 후, 로봇 본체(100)와 기능 모듈(900)이 분리될 수 있다. In the module separation step (S20), the robot body (100) and the function module (900) can be separated after the module docking step (S10).
구체적으로, 모듈 분리 단계(S20)에서 제어부(700)는, 서스펜션 모터(MS)를 제어하여, 상부 레그(210)와 하부 레그(230) 사이의 사잇각이 커지도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(700)는 상부 레그(210)의 상측 단부와 하부 레그(230)의 하측 단부 사이의 거리가 멀어지도록 서스펜션 모터(MS)를 제어할 수 있다.Specifically, in the module separation step (S20), the control unit (700) can control the suspension motor (MS) to increase the angle between the upper leg (210) and the lower leg (230). That is, the control unit (700) can control the suspension motor (MS) to increase the distance between the upper end of the upper leg (210) and the lower end of the lower leg (230).
이러한 제어를 통하여, 소정 각도로 구부러져 있던 레그부(200)가 점차 펴지면서 로봇 본체(100)가 들어올려질 수 있다. 예를 들어, 모듈 분리 단계(S20)에서의 로봇 본체(100)는 모듈 도킹 단계(S10)에서의 로봇 본체(100)보다 지면에서의 높이가 높아진다.Through this control, the robot body (100) can be lifted as the leg part (200) that was bent at a predetermined angle gradually straightens. For example, the robot body (100) in the module separation step (S20) becomes higher above the ground than the robot body (100) in the module docking step (S10).
따라서, 모듈 분리 단계(S20)에서는 로봇 본체(100)는 지면으로부터의 멀어지도록 상승 이동될 수 있다. 즉, 모듈 분리 단계(S20)에서는, 바닥판(22)에서부터 로봇 본체(100)의 상단까지의 길이가 증가될 수 있다. Therefore, in the module separation step (S20), the robot body (100) can be moved upward away from the ground. That is, in the module separation step (S20), the length from the floor plate (22) to the top of the robot body (100) can increase.
이와 동시에, 로봇 본체(100)와 기능 모듈(900)의 결합이 해제될 수 있다. 예를 들어, 로봇 본체(100)와 기능 모듈(900)이 전자석을 통하여 결합된 경우에는, 제어부(700)는 전자석에 인가되는 전원을 차단시킬 수 있다. 다른 예로, 로봇 본체(100)와 기능 모듈(900)이 후크 등의 기구물을 통하여 결합된 경우에는, 제어부(700)는 상기 후크 등을 이동시키는 액츄에이터를 작동시켜 결합을 해제시킬 수 있다.At the same time, the connection between the robot body (100) and the function module (900) can be released. For example, if the robot body (100) and the function module (900) are connected via an electromagnet, the control unit (700) can cut off the power applied to the electromagnet. As another example, if the robot body (100) and the function module (900) are connected via a mechanism such as a hook, the control unit (700) can operate an actuator that moves the hook, etc. to release the connection.
이를 통하여, 모듈 본체(910)와 로봇 본체(100) 사이의 결합을 해제할 수 있다. 그에 따라, 기능 모듈(900)은 로봇 스테이션(2)과 도킹된 상태가 유지되고, 로봇 본체(100)는 주행할 수 있는 상태가 될 수 있다.Through this, the connection between the module body (910) and the robot body (100) can be released. Accordingly, the function module (900) can be maintained in a docked state with the robot station (2), and the robot body (100) can be in a state where it can drive.
로봇 출발 단계(S30)에서는 기능 모듈(900)이 분리된 상태로 로봇 본체(100)가 로봇 스테이션(2)에서 나올 수 있다.In the robot departure stage (S30), the robot body (100) can come out of the robot station (2) with the function module (900) separated.
로봇 출발 단계(S30)에서 제어부(700)는, 기능 모듈(900)이 분리된 상태로 로봇 본체(100)가 후진하여 로봇 스테이션(2)에서 나올 수 있도록 휠 모터(MW)를 제어할 수 있다.At the robot departure stage (S30), the control unit (700) can control the wheel motor (MW) so that the robot body (100) can move backward and come out of the robot station (2) with the function module (900) separated.
구체적으로, 모듈 분리 단계(S20)가 종료된 상태에서는 로봇 스테이션(2)의 전면은 로봇 본체(100)의 전면과 마주보도록 배치될 수 있다. 이때, 한 쌍의 휠(310)의 전방에는 흡입 노즐(920)이 배치될 수 있다. 즉, 모듈 분리 단계(S20)가 종료된 상태에서 휠(310)의 전방은 흡입 노즐(920)에 의하여 막혀있다.Specifically, when the module separation step (S20) is completed, the front of the robot station (2) can be arranged to face the front of the robot body (100). At this time, a suction nozzle (920) can be arranged in front of a pair of wheels (310). That is, when the module separation step (S20) is completed, the front of the wheels (310) is blocked by the suction nozzle (920).
따라서, 로봇 본체(100)는 바닥판(22)에서 빠져나가기 위하여 후진할 필요가 있다. 그러므로, 로봇 출발 단계(S30)에서 제어부(700)는, 로봇 본체(100)를 후진시키도록 휠 모터(MW)를 제어하여 바닥판(22)을 빠져나갈 수 있다.Therefore, the robot body (100) needs to move backwards to escape from the floor plate (22). Therefore, in the robot departure step (S30), the control unit (700) controls the wheel motor (MW) to move the robot body (100) backwards so that it can escape from the floor plate (22).
이와 동시에, 제어부(700)는 서스펜션 모터(MS)를 제어하여, 상부 레그(210)와 하부 레그(230) 사이의 사잇각이 작아지도록 제어할 수 있다. 즉, 제어부(700)는 상부 레그(210)의 상측 단부와 하부 레그(230)의 하측 단부 사이의 거리가 가까워지도록 서스펜션 모터(MS)를 제어할 수 있다.At the same time, the control unit (700) can control the suspension motor (MS) to reduce the angle between the upper leg (210) and the lower leg (230). That is, the control unit (700) can control the suspension motor (MS) to reduce the distance between the upper end of the upper leg (210) and the lower end of the lower leg (230).
이를 통하여, 펴져 있던 레그부(200)가 원래의 소정 각도로 구부러질 수 있다. Through this, the stretched leg part (200) can be bent to the original predetermined angle.
한편 도 27은 본 발명의 제7 실시예에 따른 로봇의 제어방법을 설명하기 위한 순서도가 도시되어 있고, 도 28에는 본 발명의 제7 실시예에 따른 로봇의 제어방법에서 로봇 본체와 기능 모듈이 결합되어 로봇 스테이션으로 진입하는 상황을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있으며, 도 29에는 본 발명의 제7 실시예에 따른 로봇의 제어방법에서 로봇 본체와 기능 모듈이 로봇 스테이션에 도킹된 상황을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있고, 도 30에는 본 발명의 제7 실시예에 따른 로봇의 제어방법에서 로봇 본체와 기능 모듈이 로봇 스테이션에서 나오는 상황을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있고, 도 31에는 본 발명의 제7 실시예에 따른 로봇의 제어방법에서 로봇 본체와 기능 모듈이 방향을 전환하는 상황을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.Meanwhile, FIG. 27 is a flowchart illustrating a control method for a robot according to the seventh embodiment of the present invention, FIG. 28 is a drawing illustrating a situation in which a robot body and a function module are combined and enter a robot station in the control method for a robot according to the seventh embodiment of the present invention, FIG. 29 is a drawing illustrating a situation in which a robot body and a function module are docked to a robot station in the control method for a robot according to the seventh embodiment of the present invention, FIG. 30 is a drawing illustrating a situation in which a robot body and a function module come out of a robot station in the control method for a robot according to the seventh embodiment of the present invention, and FIG. 31 is a drawing illustrating a situation in which a robot body and a function module change directions in the control method for a robot according to the seventh embodiment of the present invention.
도 14, 도 16 내지 도 21, 도 27 내지 도 31을 참고하여, 본 발명의 제7 실시예에 따른 로봇의 제어방법을 설명하면 다음과 같다.Referring to FIGS. 14, 16 to 21, and 27 to 31, a method for controlling a robot according to the seventh embodiment of the present invention is described as follows.
제7 실시예에 따른 로봇의 제어방법은, 기능 모듈(900)의 먼지통(940)의 후방 측면에 먼지 배출구(미도시)가 형성된 경우의 로봇(1)의 제어일 수 있다.The control method of the robot according to the seventh embodiment may be control of the robot (1) in the case where a dust discharge port (not shown) is formed on the rear side of the dust bin (940) of the function module (900).
본 실시예에서는 로봇 스테이션(2)의 스테이션 바디(21)에 먼지가 집진되는 집진홀(23a)이 형성될 수 있다.In this embodiment, a dust collecting hole (23a) for collecting dust can be formed in the station body (21) of the robot station (2).
반복되는 설명을 피하기 위하여, 특별한 설명이 없는 이상 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇의 제어방법을 원용할 수 있다.To avoid repetitive explanation, unless otherwise specified, the control method of the robot according to the first embodiment of the present invention may be used.
본 발명의 제7 실시예에 따른 로봇의 제어방법은 후진 도킹 단계(S5), 먼지통 비움 단계(S6), 방향 전환 단계(S7), 모듈 도킹 단계(S10), 모듈 분리 단계(S20), 로봇 출발 단계(S30), 로봇 주행 단계(S40), 로봇 진입 단계(S50), 충전 단계(S60), 충전후 출발 단계(S70), 로봇 재주행 단계(S80), 모듈 결합 단계(S90), 청소 시작 단계(S100)를 포함한다.A control method of a robot according to a seventh embodiment of the present invention includes a reverse docking step (S5), a dustbin emptying step (S6), a direction changing step (S7), a module docking step (S10), a module separation step (S20), a robot departure step (S30), a robot driving step (S40), a robot entry step (S50), a charging step (S60), a departure step after charging (S70), a robot re-driving step (S80), a module combining step (S90), and a cleaning start step (S100).
후진 도킹 단계(S5)에서는 로봇 본체(100)와 기능 모듈(900)이 결합된 상태에서 로봇 스테이션(2)에 진입하여 기능 모듈(900)이 로봇 스테이션(2)에 도킹된다. 구체적으로, 후진 도킹 단계(S5)에서, IR 센서(620)는 로봇 스테이션(2)의 위치를 감지할 수 있다. 즉, IR 센서(620)는 로봇 스테이션(2)의 램프(21a)에서 조사하는 적외선을 감지하여 제어부(700)에 로봇 스테이션(2)이 있음을 송신할 수 있다.In the backward docking step (S5), the robot body (100) and the function module (900) are combined and enter the robot station (2), and the function module (900) is docked to the robot station (2). Specifically, in the backward docking step (S5), the IR sensor (620) can detect the position of the robot station (2). That is, the IR sensor (620) can detect infrared rays irradiated from the lamp (21a) of the robot station (2) and transmit to the control unit (700) that the robot station (2) is present.
이때, 제어부(700)는 IR 센서(620)로부터 수신된 정보를 기초로 로봇 스테이션(2)의 위치를 산출할 수 있다. 그리고, 제어부(700)는 휠 모터(MW)를 제어하여 로봇 본체(100)의 후방이 로봇 스테이션(2)을 향하도록 제어할 수 있다. 그에 따라, 로봇 본체(100)는 기능 모듈(900)과 결합된 상태로 로봇 스테이션(2)을 바라볼 수 있다.At this time, the control unit (700) can calculate the position of the robot station (2) based on the information received from the IR sensor (620). In addition, the control unit (700) can control the wheel motor (MW) to control the rear of the robot body (100) to face the robot station (2). Accordingly, the robot body (100) can face the robot station (2) while being coupled with the function module (900).
그리고, 제어부(700)는 로봇 스테이션(2)과 로봇(1)이 이루는 각도를 감지할 수 있다. 즉, 모듈 도킹 단계(S10)에서 제어부(700)는 로봇(1)의 후진 주행 방향에 대하여 가상의 선을 그려, 램프(21a)가 배치된 로봇 스테이션(2)의 정면과 일치시킬 수 있다.And, the control unit (700) can detect the angle formed between the robot station (2) and the robot (1). That is, in the module docking step (S10), the control unit (700) can draw a virtual line for the backward driving direction of the robot (1) and align it with the front of the robot station (2) where the lamp (21a) is placed.
이후, 제어부(700)는, 로봇 본체(100)의 후면이 로봇 스테이션(2)의 전면을 바라본 상태에서 로봇 본체(100)가 후진하도록 휠 모터(MW)를 제어할 수 있다. Thereafter, the control unit (700) can control the wheel motor (MW) so that the robot body (100) moves backwards with the rear of the robot body (100) facing the front of the robot station (2).
그에 따라, 로봇 본체(100)가 후진하여 로봇 스테이션(2)에 도킹할 수 있다. 이때, 로봇(1)은 로봇 스테이션(2)에 구비된 충전단자(22a)와의 접촉을 통하여 정위치에 도킹되었음을 확인할 수 있다. 또는 로봇(1)은 로봇 스테이션(2)에 구비된 센서(미도시)를 통하여 접촉 여부를 감지할 수 있고, 로봇 스테이션(2)으로부터 정위치에 도킹되었다는 신호를 전달받을 수 있다.Accordingly, the robot body (100) can move backwards and dock to the robot station (2). At this time, the robot (1) can confirm that it has docked at the correct position through contact with the charging terminal (22a) provided in the robot station (2). Alternatively, the robot (1) can detect whether there is contact through a sensor (not shown) provided in the robot station (2) and receive a signal from the robot station (2) that it has docked at the correct position.
로봇(1)은 로봇 스테이션(2)의 바닥판(22) 위로 등반할 수 있다. 그리고, 로봇(1)은 로봇 스테이션(2)에 도킹될 수 있다. The robot (1) can climb onto the floor plate (22) of the robot station (2). And, the robot (1) can be docked to the robot station (2).
이때, 로봇 스테이션(2)의 전면은 먼지통(940)과 마주보도록 배치될 수 있다.At this time, the front of the robot station (2) can be placed to face the dust bin (940).
구체적으로, 로봇(1)이 로봇 스테이션(2)에 진입하면, 기능 모듈(900)은 로봇 스테이션(2)에 도킹될 수 있다. 즉, 기능 모듈(900)의 먼지통(940)은 스테이션 바디(21)에 구비된 집진홀과 연통될 수 있다.Specifically, when the robot (1) enters the robot station (2), the function module (900) can be docked to the robot station (2). That is, the dust bin (940) of the function module (900) can be connected to a dust collection hole provided in the station body (21).
먼지통 비움 단계(S6)에서는 후진 도킹 단계(S5) 후, 로봇 스테이션(2)이 먼지통(940)을 집진할 수 있다.In the dustbin emptying step (S6), after the reverse docking step (S5), the robot station (2) can collect dust from the dustbin (940).
제어부(700)는 통신부(710)를 통하여 로봇 스테이션(2)의 집진 모터(23b)를 작동시킬 수 있다. 그에 따라, 먼지통(940) 내부의 먼지는 집진될 수 있다.The control unit (700) can operate the dust collection motor (23b) of the robot station (2) through the communication unit (710). Accordingly, dust inside the dust bin (940) can be collected.
본 실시예에서는, 집진 모터(23b)가 작동되면, 먼지통(940)의 후방 측면에 배치된 먼지통 배출 도어(941)가 개방되면서, 먼지통(940)에 형성된 먼지 배출구(미도시)와 집진홀(23a)이 연통되고, 먼지통(940) 내부의 먼지는 후측으로 유동되어 로봇 스테이션(2)의 내부의 먼지백(23c)으로 집진될 수 있다. 이는 집진홀(23a)이 바닥판(22)에 형성될 때와 비교하여 유로 손실을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.In this embodiment, when the dust collecting motor (23b) is operated, the dust bin discharge door (941) located at the rear side of the dust bin (940) is opened, so that the dust discharge port (not shown) formed in the dust bin (940) and the dust collecting hole (23a) are connected, and dust inside the dust bin (940) flows to the rear and can be collected by the dust bag (23c) inside the robot station (2). This has the advantage of reducing flow loss compared to when the dust collecting hole (23a) is formed in the bottom plate (22).
먼지통(940) 내부의 먼지가 집진된 후, 제어부(700)는 방향 전환 단계(S7)를 수행할 수 있다.After the dust inside the dust bin (940) is collected, the control unit (700) can perform a direction change step (S7).
방향 전환 단계(S7)에서는 기능 모듈(900)이 결합된 상태로 로봇 본체(100)와 기능 모듈(900)이 로봇 스테이션(2)에서 나올 수 있다.In the direction change step (S7), the robot body (100) and the function module (900) can come out of the robot station (2) with the function module (900) combined.
방향 전환 단계(S7)에서 제어부(700)는, 기능 모듈(900)이 결합된 상태로 로봇 본체(100)가 전진하여 로봇 스테이션(2)에서 나올 수 있도록 휠 모터(MW)를 제어할 수 있다.In the direction change step (S7), the control unit (700) can control the wheel motor (MW) so that the robot body (100) can move forward and come out of the robot station (2) while the function module (900) is engaged.
방향 전환 단계(S7)에서 제어부(700)는, 로봇 본체(100)를 전진시키도록 휠 모터(MW)를 제어하여 바닥판(22)을 빠져나갈 수 있다.In the direction change step (S7), the control unit (700) controls the wheel motor (MW) to move the robot body (100) forward so that it can escape the floor plate (22).
로봇(1)이 로봇 스테이션(2)에서 빠져나온 후, 제어부(700)는 로봇 본체(100) 및 기능 모듈(900)을 회전시킬 수 있다. 즉, 제어부(700)는 센서부(600)를 통하여 로봇 본체(100)가 경사를 갖는 바닥판(22)을 내려오는 것을 감지할 수 있고, 로봇 본체(100)가 지면에 내려온 것을 감지한 후, 휠 모터(MW)를 제어할 수 있다.After the robot (1) comes out of the robot station (2), the control unit (700) can rotate the robot body (100) and the function module (900). That is, the control unit (700) can detect that the robot body (100) is coming down the inclined floor plate (22) through the sensor unit (600), and after detecting that the robot body (100) has come down to the ground, control the wheel motor (MW).
이를 통하여 로봇(1)은 180도 회전할 수 있다. 일 예로, 로봇(1)은 제자리에서 180도 회전될 수 있다. 다른 예로, 로봇(1)은 곡선을 그리면서 방향을 전환할 수 있다. Through this, the robot (1) can rotate 180 degrees. For example, the robot (1) can rotate 180 degrees in place. As another example, the robot (1) can change direction while drawing a curve.
그에 따라, 로봇 본체(100)의 전면이 로봇 스테이션(2)을 바라보는 상태가 될 수 있다.Accordingly, the front of the robot body (100) can be placed facing the robot station (2).
이후, 본 발명의 모듈 도킹 단계(S10), 모듈 분리 단계(S20), 로봇 출발 단계(S30), 로봇 주행 단계(S40), 로봇 진입 단계(S50), 충전 단계(S60), 충전후 출발 단계(S70), 로봇 재주행 단계(S80), 모듈 결합 단계(S90), 청소 시작 단계(S100)를 수행할 수 있다.Thereafter, the module docking step (S10), module separation step (S20), robot departure step (S30), robot driving step (S40), robot entry step (S50), charging step (S60), departure step after charging (S70), robot re-driving step (S80), module combination step (S90), and cleaning start step (S100) of the present invention can be performed.
한편, 본 실시예의 모듈 도킹 단계(S10), 모듈 분리 단계(S20), 로봇 출발 단계(S30), 로봇 주행 단계(S40), 로봇 진입 단계(S50), 충전 단계(S60), 충전후 출발 단계(S70), 로봇 재주행 단계(S80), 모듈 결합 단계(S90) 및 청소 시작 단계(S100)는 본 발명의 제1 실시예와 동일하므로 반복된 설명은 생략하고, 제1 실시예의 내용을 원용할 수 있다.Meanwhile, the module docking step (S10), module separation step (S20), robot departure step (S30), robot driving step (S40), robot entry step (S50), charging step (S60), post-charging departure step (S70), robot re-driving step (S80), module coupling step (S90), and cleaning start step (S100) of the present embodiment are identical to those of the first embodiment of the present invention, and therefore, repeated descriptions are omitted, and the contents of the first embodiment can be cited.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is only for the purpose of specifically explaining the present invention, and the present invention is not limited thereto, and it is obvious that the present invention can be modified or improved by a person having ordinary knowledge in the relevant field within the technical spirit of the present invention.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.All simple modifications or changes of the present invention fall within the scope of the present invention, and the specific protection scope of the present invention will be made clear by the appended claims.
1: 로봇
100: 로봇 본체
200: 레그부
300: 휠부
310: 휠
400: 암
500: 로봇 마스크
600: 센서부
700: 제어부
900: 기능 모듈
910: 모듈 본체
920: 흡입 노즐
940: 먼지통
2: 로봇 스테이션
21: 스테이션 바디
22: 바닥판
MS: 서스펜션 모터
MW: 휠 모터
MA: 암 모터1: Robot
100: Robot body
200: Legs
300: Wheel
310: Wheel
400: Cancer
500: Robot Mask
600: Sensor section
700: Control Unit
900: Function Module
910: Module body
920: Suction nozzle
940: Dustbin
2: Robot Station
21: Station Body
22: Floor plate
MS: Suspension Motor
MW: Wheel Motor
MA: Arm Motor
Claims (13)
상기 로봇 본체에 구비되는 한 쌍의 레그부;
상기 한 쌍의 레그부 각각에 회전 가능하게 결합되는 한 쌍의 휠; 및
상기 로봇 본체에 착탈 가능하게 결합되어 상기 로봇 본체와 함께 이동되는 기능 모듈;
을 포함하고,
상기 로봇 본체가 상기 기능 모듈과 결합된 상태로 로봇 스테이션에 진입하는 방향은, 상기 로봇 본체만 상기 로봇 스테이션으로 진입하는 방향과 다른 것을 특징으로 하는 로봇.
The robot body with the motor and battery housed inside;
A pair of leg parts provided on the above robot body;
a pair of wheels rotatably coupled to each of the above pair of leg sections; and
A functional module that is detachably connected to the robot body and moves together with the robot body;
Including,
A robot characterized in that the direction in which the robot body enters the robot station while being combined with the functional module is different from the direction in which only the robot body enters the robot station.
상기 로봇 본체는,
상기 기능 모듈과 결합된 상태에서 전진하여 상기 로봇 스테이션에 진입하는 것을 특징으로 하는 로봇.
In the first paragraph,
The above robot body is,
A robot characterized in that it moves forward and enters the robot station while being combined with the above function module.
상기 로봇 본체는,
상기 기능 모듈과 분리된 상태에서 후진하여 상기 로봇 스테이션에 진입하는 것을 특징으로 하는 로봇.
In the first paragraph,
The above robot body is,
A robot characterized in that it enters the robot station by moving backwards while being separated from the above function module.
상기 기능 모듈은,
상기 로봇 본체를 기준으로 주행 중의 위치와 충전 중의 위치가 다른 것을 특징으로 하는 로봇.
In the first paragraph,
The above function module is,
A robot characterized in that the driving position and the charging position are different based on the robot body.
상기 기능 모듈은,
흡입구가 형성된 흡입 노즐; 및
상기 흡입 노즐을 통하여 흡입된 먼지를 저장하는 먼지통;
을 포함하고,
상기 흡입 노즐은,
주행 중에는 상기 로봇 본체보다 전방에 배치되고, 충전 중에는 상기 로봇 본체보다 후방에 배치되는 것을 특징으로 하는 로봇.
In paragraph 4,
The above function module is,
A suction nozzle having a suction port formed therein; and
A dust bin for storing dust sucked in through the above suction nozzle;
Including,
The above suction nozzle,
A robot characterized in that it is positioned in front of the robot body while driving and in rear of the robot body while charging.
상기 로봇 본체에 구비되는 한 쌍의 레그부;
상기 한 쌍의 레그부 각각에 회전 가능하게 결합되는 한 쌍의 휠; 및
상기 로봇 본체에 착탈 가능하게 결합되어 상기 로봇 본체와 함께 이동되는 기능 모듈;
을 포함하고,
상기 기능 모듈은,
상기 로봇 본체를 기준으로 주행 중의 위치와 충전 중의 위치가 다른 것을 특징으로 하는 로봇.
The robot body with the motor and battery housed inside;
A pair of leg parts provided on the above robot body;
a pair of wheels rotatably coupled to each of the above pair of leg sections; and
A functional module that is detachably connected to the robot body and moves together with the robot body;
Including,
The above function module is,
A robot characterized in that the driving position and the charging position are different based on the robot body.
내부에 모터 및 배터리가 수용된 로봇 본체;
상기 로봇 본체에 구비되는 한 쌍의 레그부;
상기 한 쌍의 레그부 각각에 회전 가능하게 결합되는 한 쌍의 휠;
을 포함하고,
상기 로봇 본체는,
후방에 상기 램프가 배치된 상태에서 충전하는 것을 특징으로 하는 로봇.
In a robot that docks and charges with a robot station that includes a floor plate and a lamp that generates light,
The robot body with the motor and battery housed inside;
A pair of leg parts provided on the above robot body;
A pair of wheels rotatably coupled to each of the above pair of leg sections;
Including,
The above robot body is,
A robot characterized by charging with the lamp positioned at the rear.
상기 로봇 본체에 착탈 가능하게 결합되어 상기 로봇 본체와 함께 이동되는 기능 모듈;
을 더 포함하고,
상기 기능 모듈은,
흡입구가 형성된 흡입 노즐; 및
상기 흡입 노즐을 통하여 흡입된 먼지를 저장하는 먼지통;
을 포함하며,
충전 중, 상기 흡입 노즐과 상기 램프 사이의 거리가 상기 먼지통과 상기 램프 사이의 거리보다 가까운 것을 특징으로 하는 로봇.
In Article 7,
A functional module that is detachably connected to the robot body and moves together with the robot body;
Including more,
The above function module is,
A suction nozzle having a suction port formed therein; and
A dust bin for storing dust sucked in through the above suction nozzle;
Including,
A robot characterized in that, during charging, the distance between the suction nozzle and the lamp is shorter than the distance between the dustbin and the lamp.
상기 기능 모듈이 분리된 상태로 상기 로봇 본체가 상기 로봇 스테이션에서 나오는 주행 시작 단계;
상기 로봇 본체가 상기 로봇 스테이션에 진입하는 로봇 진입 단계;
를 포함하고,
상기 로봇 진입 단계에서는,
상기 로봇 본체가 후진하여 상기 로봇 스테이션에 진입하는 것을 특징으로 하는 로봇의 제어방법.
A method for controlling a robot including a robot body and a functional module that is detachably connected to the robot body and moves together with the robot body,
A driving start step in which the robot body comes out of the robot station with the above function modules separated;
A robot entry step in which the robot body enters the robot station;
Including,
In the above robot entry step,
A control method for a robot, characterized in that the robot body moves backward and enters the robot station.
상기 주행 시작 단계에서는,
상기 로봇 본체가 후진하여 상기 로봇 스테이션에서 나오는 것을 특징으로 하는 로봇의 제어방법.
In Article 9,
At the above driving start stage,
A control method for a robot, characterized in that the robot body moves backward and comes out of the robot station.
상기 주행 시작 단계 전, 상기 로봇 본체와 상기 기능 모듈이 결합된 상태에서 로봇 스테이션에 진입하여 상기 기능 모듈이 상기 로봇 스테이션에 도킹하는 모듈 도킹 단계;
를 더 포함하고,
상기 모듈 도킹 단계에서는,
상기 로봇 본체가 전진하여 상기 로봇 스테이션에 도킹하는 것을 특징으로 하는 로봇의 제어방법.
In Article 9,
Before the above driving start step, a module docking step in which the robot body and the function module are combined and enter the robot station and the function module docks to the robot station;
Including more,
In the above module docking step,
A control method for a robot, characterized in that the robot body moves forward and docks with the robot station.
상기 로봇 진입 단계 후, 상기 로봇 본체가 충전되는 충전 단계;
를 더 포함하고,
상기 충전 단계에서 상기 로봇 본체가 놓인 방향과 상기 모듈 도킹 단계에서 상기 로봇 본체가 놓인 방향이 서로 다른 것을 특징으로 하는 로봇의 제어방법.
In Article 11,
After the above robot entry step, a charging step in which the robot body is charged;
Including more,
A control method for a robot, characterized in that the direction in which the robot body is placed in the charging step and the direction in which the robot body is placed in the module docking step are different from each other.
상기 기능 모듈이 결합된 상태에서 상기 로봇 본체와 상기 기능 모듈이 상기 로봇 스테이션에서 나오는 청소 시작 단계;
를 더 포함하고,
상기 청소 시작 단계에서는,
상기 로봇 본체가 후진하여 상기 로봇 스테이션에서 나오는 것을 특징으로 하는 로봇의 제어방법.
In Article 9,
A cleaning start step in which the robot body and the function module come out of the robot station while the above function modules are combined;
Including more,
In the above cleaning start stage,
A control method for a robot, characterized in that the robot body moves backward and comes out of the robot station.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020230179401A KR20250090417A (en) | 2023-12-12 | 2023-12-12 | Robot and controlling method thereof |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
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2024
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| PG1501 | Laying open of application |
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|
| D21 | Rejection of application intended |
Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-1-2-D10-D21-EXM-PE0902 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE) |
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