KR100842706B1

KR100842706B1 - Collision recognition apparatus for mobile robot

Info

Publication number: KR100842706B1
Application number: KR1020060123808A
Authority: KR
Inventors: 김병수; 최재영; 이세원
Original assignee: 주식회사 한울로보틱스
Priority date: 2006-12-07
Filing date: 2006-12-07
Publication date: 2008-07-01
Also published as: KR20080051942A

Abstract

The present invention relates to a collision detection device of a mobile robot, the purpose of which is installed on the body of the mobile robot at the same time having the obstacle detection by the contact and the buffer effect due to the collision, thereby preventing damage to the mobile robot, and It is to provide a collision detection device of a mobile robot to enable a stable and stable running.

The present invention maintains a predetermined interval in the body portion of the mobile robot, and the first and second fastening portions formed respectively, the first and second links, one side hinged to each of the first and second fastening portions, the I-type, A bumper on which the other side of the first and second links are hinged, respectively, and a plate spring positioned between the first and second fastening parts, both ends of which are in contact with the rear surface of the bumper, and the middle part of which is fixed to the body of the mobile robot; The rear of the bumper is to include a first and second limit switch is installed on the body portion of the mobile robot so that one side is in contact or close.

Collision detection, detection sensor, contact sensor, mobile robot, bumper, cleaning robot

Description

Collision detection device of mobile robot {COLLISION RECOGNITION APPARATUS FOR MOBILE ROBOT}

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 분해사시도1 is an exploded perspective view showing a configuration according to the present invention

도 2 는 본 발명에 따른 구성을 보인 또다른 분해사시도2 is another exploded perspective view showing a configuration according to the present invention

도 3 은 본 발명에 따른 구성을 보인 평면에서 본 분해도3 is an exploded view in plan view showing the configuration according to the invention

도 4 는 본 발명에 따라 조립상태를 보인 예시도4 is an exemplary view showing an assembled state according to the present invention;

도 5 는 본 발명에 따른 링크와 스토퍼의 관계를 보인 예시도5 is an exemplary view showing a relationship between a link and a stopper according to the present invention.

도 6 은 본 발명에 따른 판스프링의 구성을 보인 예시도6 is an exemplary view showing a configuration of a leaf spring according to the present invention

도 7 은 본 발명에 따른 Ｉ형 제 1,2 링크의 구성을 보인 예시도7 is an exemplary view showing the configuration of type I first and second links according to the present invention;

도 8 은 본 발명에 따른 링크와 범퍼 연결부위의 관계를 보인 예시도8 is an exemplary view showing a relationship between a link and a bumper connection portion according to the present invention;

도 9 는 본 발명의 설치상태를 보인 이동로봇 예시도Figure 9 is an illustration of a mobile robot showing an installation of the present invention

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

(10) : 제 1 체결부 (10`) : 제 2 체결부10: first fastening portion (10`): second fastening portion

(11) : 삽입홀 (20) : Ｉ형 제 1 링크(11): insertion hole 20: I type first link

(20`) : Ｉ형 제 2 링크 (21) : 상부20 ': I type second link 21: upper part

(22) : 하부 (23) : 지지부(22): lower portion (23): support

(24) : 삽입홀 (25) : 경사면24: insertion hole 25: inclined surface

(26) : 후면 (30) : 범퍼26: rear 30: bumper

(31) : 후면 (32) : 결합부(31): rear (32): coupling

(33) : 힌지홀 (40) : 판스프링(33): hinge hole (40): leaf spring

(41) : 양측단 (42) : 중간부(41): Both ends (42): Middle part

(43) : 체결홀 (44) : 조립보스(43): fastening hole (44): assembly boss

(50) : 제 1 리미트 스위치 (50`) : 제 2 리미트 스위치50: first limit switch 50`: second limit switch

(51) : 접촉부 (52) : 감지부(51): Contact portion 52: Detection portion

(60) : 스토퍼 (70) : 걸림턱60: stopper 70: locking jaw

(80) : 지지대 (90) : 링크체결용 힌지핀(80): support (90): hinge pin for linkage

(100) : 이동로봇 몸체부 (200) : 이동로봇100: mobile robot body 200: mobile robot

본 발명은 이동로봇의 충돌감지장치에 관한 것으로, 간단한 구성을 구비하고 이동로봇에 설치되어 다양한 각도에서의 충돌을 신속하게 감지하고, 충돌순간의 충격을 완화할 수 있는 이동로봇의 충돌감지장치에 관한 것이다. The present invention relates to a collision detection device of a mobile robot, which has a simple configuration and is installed in the mobile robot to quickly detect a collision at various angles, and to a collision detection device of a mobile robot that can mitigate the impact of an instant of collision. It is about.

일반적으로 이동로봇은 사용자의 조작없이도 일정구역내를 스스로 자율주행하도록 되어 있으며, 이러한 이동로봇은 몸체의 전면부에 설치된 다수개의 적외선센서 또는 초음파센서에 의해 장애물의 존재유무를 판별하여 가구, 사무용품, 벽 등의 장애물이 감지되면 주행방향을 전환하여 장애물을 회피하면서 목적지 까지 자율주행하도록 되어 있다. In general, the mobile robot is self-driving in a certain area without user's operation, such mobile robot is determined by the presence of obstacles by a plurality of infrared sensors or ultrasonic sensors installed on the front of the body furniture, office supplies, When an obstacle such as a wall is detected, the driving direction is switched to autonomously drive to the destination while avoiding the obstacle.

그러나, 상기와 같은 적외선 및 초음파 센서에 의한 장애물 감지는 물체의 반사면이 굴곡을 지니거나 일정한 각도로 면이 기울어진 상태 또는 장애물의 폭이 좁은 물체 등에 대해서는 감지가 용이하지 못하므로, 이동로봇의 주행중, 장애물과 이동로봇이 서로 충돌하는 현상이 발생되고, 이로인해 이동로봇의 몸체에 손상 및 몸체에 설치된 각종 센서에 이상이 발생되어, 이동로봇의 자율주행 자체에 문제가 발생되는 등 여러가지 문제점이 있었다. However, the obstacle detection by the infrared and ultrasonic sensors as described above is not easy to detect the object has a curved surface, the surface is inclined at a predetermined angle or a narrow object width, etc. When driving, obstacles and mobile robots collide with each other, which causes damage to the body of the mobile robot and various sensors installed on the body, causing problems in autonomous driving of the mobile robot itself. there was.

특히, 생활의 편의성 및 기술의 발달로 인하여, 가사를 보조하는 다양한 가정용 로봇이 출시되고 있으며, 이중 청소로봇은 이미 대중화되어 가고 있다. 이와 같은 청소로봇은 사용자의 조작없이도 청소하고자 하는 구역내를 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입함으로서, 청소하고자 하는 구역을 자동으로 청소를 수행하는 기기로, 청소로봇 역시 몸체의 전면부에 설치된 적외선 센서의 발광부를 통해 적외광을 발생한 다음, 장애물로부터 반사되어 되돌아오는 적외광을 수광부를 통해 수광하여 장애물의 존재유무를 판별하며, 청소구역내에 가구나, 사무용품, 벽 등의 장애물이 감지되면 주행방향을 전환하여 장애물을 회피하면서 청소구역을 청소하도록 되어 있다. In particular, due to the convenience of life and the development of technology, a variety of household robots to assist the household has been released, double cleaning robot is already popularized. Such a cleaning robot is a device that automatically cleans the area to be cleaned by inhaling foreign substances such as dust from the floor while driving itself in the area to be cleaned without the user's operation. The cleaning robot is also a front part of the body. Infrared light is generated through the light emitting unit of the infrared sensor installed in the sensor, and then the infrared light reflected from the obstacle is received through the light receiving unit to determine the presence of the obstacle. The cleaning area is cleaned while changing the driving direction to avoid obstacles.

상기와 같은 청소로봇 역시 장애물을 감지하는 다수개의 센서를 구비하고 있으나, 갑작스럽게 나타나는 돌출 장애물 등은 감지하지 못하며, 장애물과의 충돌로 인하여 본체 및 다른 부품들이 손상되는 현상이 발생되고 있다. 또한, 청소로봇은 자율적인 청소작업의 수행을 핵심으로 하고 있으나, 장애물을 회피하지 못할 경우, 그 능력이 현저히 저하되어 사용이 불편하고, 청소효율이 저하되는 문제점이 있었다. The cleaning robot as described above also includes a plurality of sensors for detecting obstacles, but it does not detect suddenly appearing obstacles, and the main body and other parts are damaged due to collision with the obstacles. In addition, the cleaning robot has a core of performing the autonomous cleaning operation, but if the obstacle is not avoided, its ability is significantly lowered, it is inconvenient to use, and the cleaning efficiency is lowered.

이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 다양한 감지센서에 대한 개발이 이루어지고 있으나, 비접촉식 센서의 경우, 설치는 용이하나, 상기에서와 같이 그 감지력에 한계가 있고 또한 고가의 비용증대를 수반하는 문제점이 있으며, 접촉식 센서의 경우, 정확한 힘의 감지에 따른 인지력이 부족하고 청소로봇의 특성상 설치공간 확보가 곤란하며, 복잡한 구성으로 인하여 부품유지관리 및 조립성이 저하되는 등 여러가지 문제점이 있었다. In order to solve such a problem, development of various detection sensors has been made, but in the case of a non-contact sensor, it is easy to install, but as described above, there is a problem in that the detection power is limited and the cost increases. In the case of the contact sensor, there is a lack of cognitive power due to the accurate detection of the force and it is difficult to secure an installation space due to the characteristics of the cleaning robot, and there are various problems such as deterioration of component maintenance and assembly due to a complicated configuration.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 이동로봇의 몸체에 설치되어 접촉에 의한 장애물 감지 및 충돌로 인한 완충효과를 동시에 구비하고, 이를 통해 이동로봇의 손상을 방지하며, 지속적이고 안정적인 주행이 가능하도록 한 이동로봇의 충돌감지장치를 제공하는 것이다. The present invention is to solve the above problems, the purpose of which is installed on the body of the mobile robot at the same time having the obstacle detection by the contact and the cushioning effect due to the collision, thereby preventing damage to the mobile robot, and It is to provide a collision detection device of a mobile robot to enable a stable and stable running.

본 발명의 또다른 목적은 간단한 구조를 구비하여 조립성을 향상시키고, 제조원가를 절감하며, 이로 인해 생산성을 향상시킬 수 있는 이동로봇의 충돌감지장치를 제공하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide a collision detection apparatus of a mobile robot, which has a simple structure, which improves assembly performance, reduces manufacturing costs, and thereby improves productivity.

본 발명의 또다른 목적은 장애물과의 충돌방향에 관계없이 동일한 힘으로 신속하게 장애물을 감지할 수 있는 이동로봇의 충돌감지장치를 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a collision detection device of a mobile robot capable of quickly detecting an obstacle with the same force regardless of a collision direction with an obstacle.

본 발명은 이동로봇의 몸체부(100)에 소정간격을 유지하고 각각 형성된 제 1,2 체결부(10,10`)와, 상기 제 1,2 체결부에 일측이 각각 힌지결합되는 Ｉ형 제 1,2 링크(20,20`)와, 상기 Ｉ형 제 1,2 링크의 타측이 각각 힌지결합되는 범퍼(30)와, 상기 제 1,2 체결부 사이에 위치하고, 범퍼의 후면에 양측단이 접촉되며 중간부가 이동로봇의 몸체부에 형성된 돌출턱 사이로 삽입되어 위치가 고정되는 판스프링(40)과, 상기 범퍼의 후면에 일측이 접촉되도록 이동로봇의 몸체부에 설치되는 제 1,2 리미트 스위치(50,50`)를 포함하도록 되어 있다. The present invention maintains a predetermined interval in the body portion 100 of the mobile robot, the first and second fastening portions (10, 10`) formed respectively, and the I-type agent is hinged on one side of the first and second fastening portions, respectively; The first and second links 20 and 20 'and the bumper 30 hinged to each other of the I-type first and second links are positioned between the first and second fastening portions, respectively, and are disposed at both rear ends of the bumper. The contact spring and the middle portion is inserted between the protruding jaw formed in the body portion of the mobile robot, the leaf spring 40 is fixed to the position, and the first and second limit is installed on the body portion of the mobile robot so that one side is in contact with the rear of the bumper And switches 50 and 50 '.

또한, 상기 제 1,2 체결부(10,10`)에는 Ｉ형 제 1,2 링크의 회전이동범위를 제한하는 스토퍼(60)가 돌출형성되어 있다. In addition, the first and second fastening portions 10 and 10 ′ have stoppers 60 protruding from the rotational movement ranges of the I-type first and second links.

상기 범퍼(30) 후면(31)에는 Ｉ형 제 1,2 링크(20,20`)와 각각 힌지결합되는 결합부(32)가 돌출형성되어 있다. On the rear surface 31 of the bumper 30, coupling portions 32 hinged to the I-type first and second links 20 and 20` are formed.

상기 제 1 리미트 스위치(50)는 제 1 체결부(10) 외측에 위치하도록 또한 제 2 리미트 스위치(50`)는 제 2 체결부(10`) 외측에 위치하도록 각각 설치되어 판스프링(40)의 작동시 간섭이 발생되지 않도록 되어 있다. The first limit switch 50 is installed so as to be located outside the first fastening portion 10 and the second limit switch 50` is located outside the second fastening portion 10` so that the leaf spring 40 is disposed. Interference is not generated during operation.

상기 제 1,2 리미트 스위치(50,50`)는 범퍼 후면(31)에 일측단이 접촉되고 탄성력을 구비하는 접촉부(51)와, 상기 접촉부의 타측단이 연결되어 접촉부의 이동을 감지하는 감지부(52)로 이루어져 있다.The first and second limit switches 50 and 50 ′ detect a movement of a contact part by connecting a contact part 51 having one side end to the bumper rear surface 31 and having an elastic force and the other end of the contact part connected thereto. It consists of a portion 52.

이하 본 발명을 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 분해사시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 구성을 보인 또다른 분해사시도를, 도 3 은 본 발명에 따른 구성을 보인 평면에서 본 분해도를, 도 4 는 본 발명에 따라 조립상태를 보인 예시도를, 도 5 는 본 발명에 따른 링크와 스토퍼의 관계를 보인 예시도를, 도 6 은 본 발명에 따른 판스프링의 구성을 보인 예시도를, 도 7 은 본 발명에 따른 Ｉ형 제 1,2 링크의 구성을 보인 예시도를, 도 8 은 본 발명에 따른 링크와 범퍼 연결부위의 관계를 보인 예시도를, 도 9 는 본 발명의 설치상태를 보인 이동로봇 예시도를 도시한 것으로, 본 발명은 이동로봇 몸체부의 일측에 판스프링과 링크구조에 의해 작동되는 범퍼를 설치하고, 상기 범퍼와 몸체부 사이에 위치하도록 이동로봇의 몸체부에 장애물 충돌을 감지하는 리미트 스위치를 설치하도록 되어 있다. 1 is an exploded perspective view showing a configuration according to the present invention, Figure 2 is another exploded perspective view showing a configuration according to the present invention, Figure 3 is an exploded view in a plan view showing a configuration according to the invention, Figure 4 Exemplary view showing the assembled state according to the invention, Figure 5 is an illustration showing the relationship between the link and the stopper according to the invention, Figure 6 is an illustration showing the configuration of the leaf spring according to the present invention, Figure 7 Exemplary view showing the configuration of the first and second type I links according to the invention, Figure 8 is an illustration showing the relationship between the link and the bumper connection portion according to the invention, Figure 9 is a mobile robot showing the installation state of the present invention By way of example, the present invention installs a bumper operated by a leaf spring and a link structure on one side of the mobile robot body portion, and detects an obstacle collision to the body portion of the mobile robot to be located between the bumper and the body portion Limit switch It is adapted to.

즉, 본 발명은 이동로봇의 몸체부(100)에 소정간격을 유지하고 제 1,2 체결부(10,10`)를 각각 형성하고, 상기 제 1,2 체결부(10,10`)에 Ｉ형 제 1,2 링크(20,20`)의 일측을 힌지결합하며, 상기 Ｉ형 제 1,2 링크(20,20`)의 또다른 일측을 범퍼 후면(31)에 형성된 결합부(32)에 각각 힌지결합한다. That is, the present invention maintains a predetermined interval in the body portion 100 of the mobile robot and forms the first and second fastening parts 10 and 10`, respectively, and the first and second fastening parts 10 and 10`. One side of the I-type first and second links 20 and 20` is hinged, and another side of the I-type first and second links 20 and 20` is formed at the bumper rear surface 31. Each hinged).

또한, 상기 범퍼 후면(31)과 이동로봇의 몸체부(100)에 접촉 지지되도록 판스프링(40)을 설치하되, 상기 판스프링(40)은 이동로봇의 몸체부에 형성된 돌출턱(70) 사이에 중간부(42)가 삽입되고, 판스프링의 체결홀(43)을 관통하는 조립보스(44)에 의해 이동로봇 몸체부(100)에 고정되고, 양측단(41)이 범퍼의 후면(31)에 접촉되도록 설치한다. In addition, the bumper rear surface 31 and the leaf spring 40 is installed to be in contact with the body portion 100 of the mobile robot, the leaf spring 40 is between the protruding jaw 70 formed in the body portion of the mobile robot An intermediate part 42 is inserted into the intermediate part 42, and is fixed to the mobile robot body part 100 by an assembly boss 44 penetrating through the fastening hole 43 of the leaf spring, and both ends 41 of the rear end 31 of the bumper 31. Install in contact with).

상기 제 1,2 체결부(10,10`)는 이동로봇의 몸체부(100)에 일체형으로 돌출 형성되어 있는 것으로, 서로 대칭되는 형상을 구비하며, 체결용 힌지핀(90)이 삽입되는 삽입홀(11)이 상하부면을 관통하여 각각 형성되어 있다. The first and second fastening parts 10 and 10` are formed integrally protruding from the body part 100 of the mobile robot, and have symmetrical shapes and are inserted into which the hinge pin 90 for fastening is inserted. Holes 11 are formed through the upper and lower surfaces, respectively.

또한, 상기 제 1 체결부(10)에는 제 1 체결부 외측방향(제 2 체결부에서 멀어지는 방향)으로 또한, 제 2 체결부(10`)에는 제 2 체결부 외측방향(제 1 체결부에서 멀어지는 방향)으로 각각 스토퍼(60)가 돌출형성되어 있다. 즉, 상기 제 1,2 체결부(10,10`)에 각각 형성된 스토퍼(60)는 서로 대칭되는 형상을 구비한다. In addition, the first fastening portion 10 in the first fastening portion outer direction (away from the second fastening portion) and the second fastening portion 10` in the second fastening portion outer direction (in the first fastening portion) The stopper 60 protrudes in the direction away from each other. That is, the stoppers 60 formed on the first and second fastening portions 10 and 10 ′ have shapes that are symmetric to each other.

상기 스토퍼(60)는 판스프링(40)의 탄성력에 의한 범퍼의 이탈을 방지하기 위한 것으로, 제 1,2 체결부(10,10`)에 일체형으로 돌출형성되어 있으며, Ｉ형 제 1,2 링크(20,20`)의 회전시 Ｉ형 제 1,2 링크에 일측단이 접촉되어 Ｉ형 제 1,2 링크의 회전범위를 제한함으로써, 범퍼의 이동범위를 제한한다.The stopper 60 is to prevent the bumper from being separated by the elastic force of the leaf spring 40, and is integrally protruded from the first and second fastening portions 10 and 10`, and the I type 1,2 When the links 20 and 20 'are rotated, one end of the I-type 1,2 links is contacted to limit the rotation range of the I-type first and second links, thereby limiting the movement range of the bumper.

상기 걸림턱(70)은 제 1,2 체결부(10,10`) 사이에 위치하도록 이동로봇의 몸체부(100)에 돌출되어 형성되어 있으며, 이와 같이 형성된 걸림턱(70) 사이로 판스프링(40)의 중간부분이 삽입되어 그 위치가 고정된다. 즉, 이동로봇의 몸체부(100)에 볼트 등의 고정수단에 의해 판스프링(40)이 고정되어 있으며, 걸림턱(70)에 의해 고정수단을 중심으로 판스프링(40)의 회전이 방지된다. The catching jaw 70 is formed to protrude from the body portion 100 of the mobile robot so as to be located between the first and second fastening portions 10, 10 ′, and the leaf springs are formed between the catching jaws 70 formed as described above. The middle part of 40) is inserted and its position is fixed. That is, the leaf spring 40 is fixed to the body portion 100 of the mobile robot by fixing means such as bolts, and the rotation of the leaf spring 40 around the fixing means is prevented by the locking jaw 70. .

상기 Ｉ형 제 1,2 링크(20,20`)는 체결용 힌지핀(90)이 삽입되는 삽입홀(24)이 양측단에 각각 형성된 상부(21) 및 하부(22)와, 상기 상부 중간부분과 하부 중간부분을 연결하는 지지부(23)로 이루어져 있으며, 상기 상부(21)와 하부(22)는 서로 평행하도록 지지부(23)에 의해 일체형으로 연결되어 있다. 이때, 상기 상부(21)와 하부(22) 양측단에 형성된 삽입홀(24)은 각각 서로 동일중심선을 구비하도록 형 성되어 있다. 즉, 상부 일측에 형성된 삽입홀과 그 하부에 위치하도록 하부 일측에 형성된 삽입홀은 동일중심선을 구비하고, 상부 또다른 일측에 형성된 삽입홀과 그 하부에 위치하도록 하부 또다른 일측에 형성된 삽입홀 역시 동일 중심선을 구비한다. The I-type first and second links 20 and 20` have upper and lower portions 22 and 22 having insertion holes 24 formed at both ends thereof, in which insertion pins 24 for fastening hinge pins 90 are inserted. It consists of a support 23 for connecting the middle portion and the lower portion, the upper portion 21 and the lower portion 22 is integrally connected by the support portion 23 to be parallel to each other. In this case, the insertion holes 24 formed at both ends of the upper part 21 and the lower part 22 are formed to have the same center line. That is, the insertion hole formed in the upper one side and the insertion hole formed in the lower one side to be located at the lower side have the same center line, and the insertion hole formed in the other upper side and the insertion hole formed in the lower another side to be located below It has the same center line.

즉, 상기 제 1,2 체결부(10,10`)와, Ｉ형 제 1,2 링크(20,20`)는 힌지결합시, 제 1,2 체결부(10,10`)가 Ｉ형 제 1,2 링크의 상부(21)와 하부(22) 사이에 위치하게 되고, 제 1,2 체결부에 형성된 스토퍼(60)는 판스프링(40)의 탄성에 의해 제 1,2 체결부(10,10`)와의 힌지결합부위를 중심으로 회전되는 Ｉ형 제 1,2 링크(20,20`)의 회전작동시 Ｉ형 제 1,2 링크의 지지부(23)에 접촉되어 판스프링(40)의 탄성력에 의한 Ｉ형 제 1,2 링크(20,20`)의 회전범위를 제한하게 된다. That is, the first and second fastening parts 10 and 10` and the I-type first and second links 20 and 20` are hinged when the first and second fastening parts 10 and 10` are I-type. The stopper 60 formed between the upper portion 21 and the lower portion 22 of the first and second links, and the stopper 60 formed in the first and second fastening portions may be formed by the elasticity of the leaf spring 40. 10, 10`) in contact with the support 23 of the I-type first and second links during the rotation operation of the I-type first and second links 20, 20` rotated around the hinge coupling portion with the leaf spring (40) The rotational range of the I-type first and second links 20 and 20 'due to the elastic force of c) is limited.

상기 범퍼(30)는 장애물에 직접적으로 접촉되는 것으로, 이동로봇의 몸체부(100)와 Ｉ형 제 1,2 링크(20,20`)에 의해 연결되어 있으며, 판스프링(40)의 양측이 범퍼 후면(31)에 접촉된다. 이때, 상기 범퍼(30)는 이동로봇 몸체부의 굴곡형상과 동일한 굴곡형상을 구비하거나, 일정곡률을 구비하는 것이 장애물 감지를 위하여 바람직하다. The bumper 30 is in direct contact with an obstacle, and is connected to the body part 100 of the mobile robot by the I-type first and second links 20 and 20`, and both sides of the leaf spring 40 are connected to each other. It is in contact with the bumper rear surface 31. At this time, the bumper 30 has the same curved shape as the curved shape of the mobile robot body portion, or preferably has a predetermined curvature for the obstacle detection.

상기 범퍼(30)는 후면에 Ｉ형 제 1,2 링크(20,20`)와 힌지결합되는 결합부(32)가 각각 돌출 형성되어 있으며, 상기 결합부(32)에는 상하면을 관통하는 힌지홀(33)이 형성되어 있다. 이때, 상기 힌지홀(33)은 장홈형상을 구비하여 힌지결합된 Ｉ형 제1,2 링크의 일측단이 장홈의 힌지홀(33)내에서 이동가능하도록 되어 있다. The bumper 30 has a coupling portion 32 protruding from the I-type first and second links 20 and 20` on the rear surface thereof, and a hinge hole penetrating the upper and lower surfaces in the coupling portion 32. 33 is formed. At this time, the hinge hole 33 has a long groove shape so that one end of the hinged I-type first and second links is movable within the hinge hole 33 of the long groove.

이때, Ｉ형 제 1,2 링크(20,20`)의 지지부는 범퍼에 힘이 가해졌을 경우, 범퍼 결합부(32)와의 간섭을 배제하기 위하여 일측면이 소정각도를 구비하는 경사면으로 이루어져 있다. 즉, 상기 Ｉ형 제 1,2 링크(20,20`)는 서로 대칭되는 구성을 구비하므로, Ｉ형 제 2 링크(20`)를 중심으로 설명하면, 상기 Ｉ형 제 2 링크(20`)는 도 8 에 도시된 바와 같이, 범퍼 및 이동로봇 몸체부와의 힌지결합시, 이동로봇의 몸체부를 향하는 후면(26)을 기준으로, 범퍼 연결부위를 향하는 일측면이 이루는 각(α)가 약 45° 이상의 경사각도, 바람직하게는 약 45°∼60° 범위내의 경사각도를 구비하는 경사면(25)으로 이루어져 있다. 이와 같은 Ｉ형 제 2 링크(20`)의 경사면(25)은 범퍼에 힘(F)이 가해질 경우, Ｉ형 제 2 링크(20`)의 힌지결합부위는 결합부(32)의 장홈형상을 구비하는 힌지홀(33)을 따라 이동(M)되게 된다. 이때, 상기 결합부(32)에 근접하는 Ｉ형 제 2 링크(20`)의 일측면이 경사면으로 이루어져 있어, Ｉ형 제 2 링크(20`)의 힌지결합부위가 결합부(32)의 장홈형상을 구비하는 힌지홀(33)을 따라 이동되더라도 결합부와 Ｉ형 제 2 링크(20`) 지지부 사이에 간섭이 발생되지 않게 된다. At this time, the support part of the I-type first and second links (20, 20`) is made of an inclined surface having a predetermined angle on one side in order to exclude interference with the bumper engaging portion 32 when a force is applied to the bumper. . That is, since the I-type first and second links 20 and 20` have symmetrical structures, the I-type second link 20` will be described with reference to the I-type second link 20`. As shown in FIG. 8, when the hinge is engaged with the bumper and the mobile robot body part, an angle α formed by one side toward the bumper connection part is about the rear face 26 facing the body part of the mobile robot. It consists of an inclined surface 25 having an inclination angle of 45 degrees or more, preferably in the range of about 45 degrees to 60 degrees. When the inclined surface 25 of the I-type second link 20` is applied with a force F to the bumper, the hinge coupling portion of the I-type second link 20` forms the long groove shape of the coupling portion 32. It moves along the hinge hole 33 to be provided (M). At this time, one side of the I-type second link 20 ′ adjacent to the coupling part 32 is formed as an inclined surface, and the hinge coupling part of the I-type second link 20 ′ is the long groove of the coupling part 32. Even if it moves along the hinge hole 33 having a shape, interference does not occur between the coupling part and the I-type second link 20 ′ support.

상기 제 1,2 리미트스위치(50,50`)는 이동로봇의 몸체부(100)에 형성된 지지대(80)에 의해 그 위치가 고정되는 감지부(52)와, 상기 감지부(52)에 일측단이 일체형으로 연결되고 타측단이 범퍼 후면(1)에 접촉 또는 근접하도록 설치되며 탄성력을 구비하는 접촉부(51)로 이루어져 있다. The first and second limit switches 50 and 50 ′ are a sensing unit 52 whose position is fixed by a support 80 formed in the body part 100 of the mobile robot, and one side of the sensing unit 52. The ends are integrally connected and the other end is installed to be in contact with or close to the bumper rear surface 1 and includes a contact portion 51 having elastic force.

상기 판스프링(40)은 범퍼에 탄성을 부여하는 것으로, 중간부(42)가 이동로 봇의 몸체부(100)에 연결되고, 양측단(41)이 범퍼의 후면(31)에 접촉되도록 소정 굴곡을 구비하며, 상기 중간부(42)를 중심으로 양측이 서로 대칭되는 형상을 구비한다. The leaf spring 40 imparts elasticity to the bumper, and the intermediate portion 42 is connected to the body portion 100 of the moving robot bot, and both end portions 41 are in contact with the rear surface 31 of the bumper. It has a bend, and has a shape in which both sides are symmetrical with respect to the middle portion 42.

상기와 같이 구성된 본 발명은 장애물과 범퍼의 접촉시, 장애물과의 접촉에 의해 범퍼가 판스프링을 압축하며 이동로봇의 몸체부 방향으로 이동되고, 범퍼의 이동에 의해 이에 접촉된 리미트 스위치의 접촉부가 이동되어 몸체부에 설치된 리미트 스위치의 감지부가 범퍼의 이동을 감지하게 된다. According to the present invention configured as described above, the bumper compresses the leaf spring by the contact with the obstacle and moves in the direction of the body portion of the mobile robot by the contact with the obstacle, and the contact portion of the limit switch contacted by the bumper is moved. The sensing unit of the limit switch installed on the body part detects the movement of the bumper.

또한, 본 발명은 범퍼의 중앙 즉, B 방향(도 4 참조)으로 힘이 가해질 경우, 제 1,2 리미트 스위치가 모두 작동되고, A 방향(도 4 참조)으로 힘이 가해질 경우, 제 1 리미트 스위치만 작동되며, C 방향(도 4 참조)으로 힘이 가해질 경우, 제 2 리미트 스위치만 작동되어 범퍼에 충돌되는 장애물의 위치를 감지하게 된다. In addition, the present invention is that when the force is applied in the center of the bumper, that is, the B direction (see Fig. 4), both the first and second limit switches are activated, when the force is applied in the A direction (see Fig. 4), the first limit Only the switch is activated, and when a force is applied in the C direction (see FIG. 4), only the second limit switch is activated to sense the position of an obstacle that collides with the bumper.

이와 같이 본 발명은 범퍼가 판스프링의 탄성력에 의해 작동되도록 되어 있어, 어느방향에서 힘이 가해지더라도 동일한 힘으로 감지가 가능하며, 특히 판스프링의 두께를 변화할 경우, 더욱 정밀한 감지가 가능하다. As described above, the bumper is operated by the elastic force of the leaf spring, so that the force can be detected by the same force even if a force is applied in any direction, and in particular, when the thickness of the leaf spring is changed, more precise detection is possible.

또한, 도 7 은 본 발명을 이동로봇의 양측면에 적용한 것을 보인 예시도이나, 본 발명의 설치장소는 이동로봇의 측면에 한정되는 것은 아니며, 장애물과의 접촉을 통해 장애물을 감지할 수 있는 공간은 어디든지 적용가능하다. In addition, Figure 7 is an exemplary view showing that the present invention is applied to both sides of the mobile robot, the installation location of the present invention is not limited to the side of the mobile robot, the space that can detect the obstacle through contact with the obstacle It is applicable everywhere.

또한, 범퍼는 가해지는 힘이 사라질 경우, 판스프링의 탄성에 의해 범퍼가 이동로봇의 외측방향으로 이동되게 되나, 스토퍼와 Ｉ형 제1,2 링크 지지부의 접촉 에 의해 그 이동범위가 제한되어 최초의 위치로 원상복귀된다. In addition, when the applied force disappears, the bumper is moved outward by the elasticity of the leaf spring, but the movement range is limited by the contact of the stopper and the I-type first and second link supports. It returns to the position of.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.

이와 같이 본 발명은 판스프링과 링크구조에 의해 범퍼가 작동되고 리미트 스위치가 이를 감지하도록 되어 있어, 갑작스런 장애물과의 충돌로 인한 충격을 가드범퍼가 완화시킴과 동시에 감지하여 이동로봇의 손상을 방지하도록 되어 있다. As described above, the present invention is a bumper is operated by the leaf spring and the link structure and the limit switch is to detect this, so as to prevent the damage to the mobile robot by simultaneously mitigating the shock bumper caused by a collision with a sudden obstacle. It is.

또한, 본 발명은 범퍼가 판스프링의 탄성력에 의해 작동되도록 되어 있어, 어느방향에서 범퍼에 힘이 가해지더라도 동일한 힘으로 범퍼가 작동되어 장애물감지가 가능하다. In addition, according to the present invention, the bumper is operated by the elastic force of the leaf spring, so that even if a force is applied to the bumper in any direction, the bumper is operated with the same force so that obstacle detection is possible.

또한, 본 발명은 판스프링의 두께를 조절할 경우, 최적의 감지를 이룰 수 있으며, 이를 통해 정밀한 감지를 가능하게 할 수 있다. In addition, when the thickness of the leaf spring is adjusted, the present invention can achieve optimal sensing, thereby enabling accurate sensing.

또한, 본 발명은 장애물 감지를 용이하고 신속하게 파악할 수 있으므로, 장애물과의 충돌로 인한 이동로봇의 파손 및 손상을 미연에 방지할 수 있다. In addition, the present invention can easily and quickly detect the obstacle, it is possible to prevent the damage and damage of the mobile robot due to the collision with the obstacle in advance.

또한, 본 발명은 구성이 간단하여 조립이 용이하고, 대량생산에 따른 생산능률의 향상 및 비용 절감을 실현할 수 있다. In addition, the present invention is easy to assemble because the configuration is simple, it is possible to realize the improvement of production efficiency and cost reduction according to mass production.

또한, 본 발명은 장애물을 접촉에 의해 정확하게 감지하므로, 이에 따라 우수한 회피능력을 구비할 수 있어, 효율적인 주행 및 지속적인 작업수행을 가능하게 하는 등 많은 효과가 있다. In addition, since the present invention accurately detects the obstacle by the contact, it can be provided with excellent avoidance ability, there are many effects such as to enable efficient running and continuous work performance.

Claims

First and second fastening parts 10 and 10` which maintain predetermined intervals on the body part 100 of the mobile robot, respectively,

I type first and second links 20 and 20` having one side hinged to the first and second fastening portions 10 and 10`,

Bumpers 30 which are hinged to the coupling portion 32 formed at the rear of the other side of the I-type first and second links 20 and 20`,

Located between the first and second fastening portions (10, 10`), both sides of the rear end of the bumper 30 is in contact with the leaf spring 40, the middle portion is fixed to the body portion 100 of the mobile robot,

It is installed on the body portion 100 of the mobile robot so that one side is in contact with or close to the rear surface of the bumper 30 to detect the movement of the bumper 30 moved by compressing the leaf spring 40 toward the body portion of the mobile robot. Collision detection device of a mobile robot, characterized in that it comprises a first and second limit switch (50, 50`).

The method of claim 1;

The first and second fastening portions 10 and 10` have a stopper 60 in contact with the I-type first and second links 20 and 20`.

The method of claim 1;

A hinge hole 33 penetrating the upper and lower surfaces is formed in the coupling portion 32 formed on the rear surface 31 of the bumper 30, and the hinge hole 33 has a long groove shape. Sensing device.

The method of claim 1;

The body 100 of the mobile robot collision detection device of the mobile robot, characterized in that the locking jaw (70) which is inserted and fixed to the middle portion 42 of the leaf spring is projected.

The method of claim 1;

The I-type first and second links 20 and 20` have upper and lower portions 22 and 22 having insertion holes 24 formed at both ends thereof, in which insertion pins 24 for fastening hinge pins 90 are inserted. The collision detection device of the mobile robot, characterized in that it comprises a support portion 23 connecting the portion and the lower middle portion and the stopper is in contact.

The method of claim 5;

The support part 23 of the I-type first and second links is hinged with the bumper 30 and the mobile robot body part 100, and has one side facing the bumper connection part with respect to the rear face toward the body part of the mobile robot. Crash detection device of a mobile robot, characterized in that consisting of the inclined surface 25 having an inclination angle in the range of 45 ° to 60 °.

The method of claim 1;

The first limit switch 50 is installed so as to be located outside the first fastening portion 10 and the second limit switch 50` is located outside the second fastening portion 10` so that the leaf spring 40 is disposed. Collision detection device of a mobile robot, characterized in that the interference is not generated during operation.