KR20190004986A - Guidance robot - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 안내 로봇에 관한 것이다.The present invention relates to a guidance robot.
로봇의 응용분야는 대체로 산업용, 의료용, 우주용, 해저용으로 분류된다. 예를 들면, 자동차 생산과 같은 기계 가공 공업에서는 로봇이 반복작업을 수행할 수 있다. 즉, 사람의 팔이 하는 작업을 한 번만 가르쳐 주면 몇 시간이든 같은 동작을 반복하는 산업로봇이 이미 많이 가동되고 있다.The application fields of robots are generally classified into industrial, medical, space, and submarine applications. For example, in the mechanical processing industry such as automobile production, robots can perform repetitive tasks. In other words, if you teach the work of the human arm only once, many industrial robots that repeat the same operation for a few hours are already in operation.
또한, 로봇에 카메라가 장착되는 기술은 이미 종래에 많이 구현되어 있다. 로봇은 카메라를 이용하여 위치를 확인하거나 장애물을 인식할 수 있다. 또한, 촬영 영상을 디스플레이부에 표시하는 것도 충분히 구현되고 있다.In addition, a technique in which a camera is mounted on a robot has already been widely implemented. The robot can recognize the position or recognize the obstacle by using the camera. In addition, displaying the photographed image on the display unit is sufficiently implemented.
일반적으로 로봇이 제공하는 서비스는 장소, 이용자, 목적 등에 따라 다양한 반면에, 로봇이 상기 제공하는 서비스를 위해 수행하는 동작 자체는 정해진 하중을 견디어 주어진 사양의 속도와 주행시간, 거리에 맞춰 이동 동작을 하는 것이 보편적이다.Generally, the service provided by the robot varies according to the place, the user, the purpose, and the like. On the other hand, the operation performed by the robot for the service provided by the robot itself is a movement operation in accordance with the speed, It is universal.
최근 공항 이용객의 폭발적인 증가 추세 및 스마트 공항으로의 도약을 위한 노력으로, 공항 내에서 로봇을 통해 서비스를 제공하는 방안이 개발되고 있다. 공항에 인공지능 로봇을 도입하는 경우, 기존의 컴퓨터 시스템이 대체할 수 없었던 사람의 고유 역할을 로봇이 대신 수행할 수 있어, 제공되는 서비스의 양적 및 질적 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.In recent years, there has been an attempt to provide services through robots in airports due to the explosive increase in airport users and efforts to make a leap to smart airports. When an artificial intelligent robot is introduced to the airport, it can be expected that the robots can perform the unique role of the person who could not replace the existing computer system, thereby contributing to the quantitative and qualitative improvement of the provided services.
이용자에게 편의를 제공하거나 사람의 역할을 대체할 수 있는 로봇은 상기 공항뿐만 아니라 대형 쇼핑시설, 문화시설, 공공시설 등의 사회시설 전반에 걸쳐 그 수요가 급증하고 있다.Robots capable of providing convenience to users or replacing the role of people are rapidly increasing in demand not only at the airport but also throughout social facilities such as large shopping facilities, cultural facilities, and public facilities.
선행문헌 대한민국 등록특허공보 10-1193610호(2012.10.26.)에는 자율 주행이 가능한 교통안내 지능로봇이 개시된다. 상기 선행문헌에 의하면, 횡단보도 등에서 교통안내 지도를 위해 자율적으로 주행하면서 장애물을 회피하는 로봇이 개시된다.Preceding Literature In Korean Patent Registration No. 10-1193610 (Oct. 26, 2012), a traffic guidance intelligent robot capable of autonomous travel is disclosed. According to the above-mentioned prior art, a robot that autonomously travels on a crosswalk or the like for traffic guidance guidance while avoiding obstacles is disclosed.
구체적으로, 상기 선행문헌에 개시된 로봇은 초음파센서, 적외선센서 및 범퍼센서를 구비하여 장애물을 발견하고 회피할 수 있도록 구성된다. 특히, 상기 로봇의 구동부에는, 추락을 사전에 감지하여 로봇이 낙하하는 것을 방지하기 위한 추락방지센서가 구비된다. 이러한 추락방지센서는 지면의 형상을 정확히 검출하기 위하여, 바퀴에 인접한 로봇의 아랫 부분에 설치된다.Specifically, the robot disclosed in the prior art is provided with an ultrasonic sensor, an infrared sensor and a bumper sensor so as to detect and avoid an obstacle. Particularly, the driving part of the robot is provided with a fall prevention sensor for detecting the fall in advance and preventing the robot from dropping. The fall prevention sensor is installed at the lower portion of the robot adjacent to the wheel to accurately detect the shape of the ground.
그러나, 종래 로봇의 경우, 절벽을 감지하기 위한 추락방지센서가 로봇의 구동부의 저면에 설치되므로, 지면의 형상을 검출할 수 있는 센싱 범위(거리)가 비교적 협소한 문제가 있다. 즉, 상기 센싱 범위가 좁으면, 로봇이 절벽을 감지하여 즉시 주행을 정지하더라도, 주행속도 때문에 제동거리 확보가 어렵다. 제동거리가 확보되지 않으면, 로봇이 절벽으로 추락하거나 장애물과 충돌하여 큰 피해를 입는 문제가 있다.However, in the conventional robot, since the fall prevention sensor for detecting the cliff is installed on the bottom of the driving part of the robot, there is a problem that the sensing range (distance) capable of detecting the shape of the ground is relatively narrow. That is, if the sensing range is narrow, even if the robot senses the cliff and immediately stops driving, it is difficult to secure the braking distance due to the traveling speed. If the braking distance is not ensured, there is a problem that the robot falls to the cliff or collides with an obstacle and is greatly damaged.
본 발명의 목적은, 지면의 형상을 검출하기 위한 센서의 센싱 범위(거리)를 향상시킬 수 있는 안내 로봇을 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a guide robot capable of improving a sensing range (distance) of a sensor for detecting a shape of a ground.
본 발명의 다른 목적은, 상기 센서를 통해 절벽 또는 장애물을 미리 발견하여, 충분한 제동거리를 확보할 수 있는 안내 로봇을 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide a guide robot capable of detecting cliffs or obstacles through the sensor in advance and ensuring a sufficient braking distance.
본 발명의 또 다른 목적은, 로봇의 주행방향인 전방뿐만 아니라, 양측방에 해당하는 지면의 지형을 모두 검출할 수 있는 안내 로봇을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide a guide robot capable of detecting not only the forward direction of the robot but also the terrain of the ground corresponding to both sides of the robot.
본 발명의 또 다른 목적은, 지면의 형상을 검출하기 위한 센서의 동작을 위한 슬릿이 별도로 필요없는 구조를 가지는 안내 로봇을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide a guide robot having a structure in which a slit is not separately required for operation of a sensor for detecting a shape of a ground.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 센서를 외부로부터 보호하고, 상기 센서에서 송출되는 감지 신호가 외관 케이스의 반사에 의한 간섭 문제를 해결할 수 있는 안내 로봇을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide a guide robot which protects the sensor from the outside and can solve the interference problem caused by the reflection of the outer case on the detection signal transmitted from the sensor.
본 발명의 또 다른 목적은, 상기 센서를 통해 검출된 지면의 형상에 따라 긴급 정지 또는 회피 주행할 수 있는 안내 로봇을 제공함에 있다. It is still another object of the present invention to provide a guidance robot capable of emergency stop or avoidance travel according to the shape of the ground detected through the sensor.
본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇은, 디스플레이부와, 회전 가능하도록 제공되는 헤드케이스와, 상기 디스플레이부 및 상기 헤드케이스가 결합되며, 내부에 지면의 형상을 검출하기 위한 센서가 수용되는 상부케이스, 및 상기 상부케이스의 하측에 위치되며, 내부에 휠과 모터가 위치되는 하부케이스를 포함한다.A guide robot according to an embodiment of the present invention includes a display unit, a head case provided to be rotatable, an upper case coupled to the display unit and the head case, and a sensor for detecting a shape of the ground, And a lower case located below the upper case and having a wheel and a motor therein.
여기서, 상기 센서는, 상기 센서에서 송출되는 감지 신호가 상기 상부케이스의 하단부와 상기 하부케이스의 상단부 사이의 틈을 통하여 지면으로 향하도록 배치된다. 이러한 구성에 의하면, 본 발명의 센서는 종래의 로봇에 구비되는 센서에 비해 높은 위치에서 동작되므로, 지면의 형상을 검출할 수 있는 센싱 범위(거리)가 대폭 증가할 수 있다.Here, the sensor is disposed such that a sensing signal transmitted from the sensor is directed toward the ground through a gap between the lower end of the upper case and the upper end of the lower case. According to such a configuration, since the sensor of the present invention is operated at a higher position than the sensor provided in the conventional robot, the sensing range (distance) capable of detecting the shape of the ground can be greatly increased.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇은, 상기 하부케이스의 내부에 자율 주행을 위한 라이더가 배치되고, 상기 하부케이스의 상부에는, 상기 라이더의 동작을 위하여 상기 하부케이스의 둘레를 따라 절개되는 절개부가 형성된다.Further, in the guide robot according to the embodiment of the present invention, a rider for autonomous travel is disposed inside the lower case, and the upper part of the lower case is cut along the periphery of the lower case for operation of the rider An incision is formed.
이때, 상기 센서는, 상기 센서에서 송출되는 감지 신호가 상기 절개부를 통과하여 지면으로 향하도록 배치되므로, 상기 센서의 동작을 위한 별도의 슬릿을 형성할 필요가 없고, 센서가 외부로부터 보호될 수 있다.At this time, since the sensor is disposed so that the detection signal transmitted from the sensor is directed to the ground through the cutout portion, it is not necessary to form a separate slit for the operation of the sensor, and the sensor can be protected from the outside .
또한, 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇은, 상기 센서의 하측에 배치되는 베이스플레이트, 및 상기 베이스플레이트에 고정되어 상기 센서를 지지하는 센서고정부를 더 포함한다. 이때, 상기 센서고정부는, 상기 센서가 일정각도 아래를 향하도록 상기 센서를 고정시킴으로써, 진동 또는 외부 충격에 흔들림없이 센서가 안정적으로 동작될 수 있다.The guide robot according to an embodiment of the present invention further includes a base plate disposed on the lower side of the sensor and a sensor fixing unit fixed on the base plate to support the sensor. At this time, the sensor fixing unit fixes the sensor so that the sensor faces downward at a certain angle, so that the sensor can be stably operated without vibration or external shock.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇은, 상기 베이스플레이트에 상기 센서에서 송출되는 감지 신호가 통과하는 홈이 형성되고, 상기 감지 신호는, 상기 베이스플레이트에 형성된 홈을 통과한 후 상기 절개부를 통하여 지면으로 향하도록 한다.Also, in the guide robot according to the embodiment of the present invention, a groove through which the sensing signal transmitted from the sensor passes is formed on the base plate, and the sensing signal passes through the groove formed in the base plate, To the ground.
이때, 상기 홈은, 상기 베이스플레이트의 둘레를 따라 다수 개가 서로 이격되어 배치되며, 상기 센서가 향하는 지점에서 외측으로 하향 경사지도록 형성됨으로써, 상기 안내 로봇의 전방뿐만 아니라 양 측방에 해당하는 지면의 지형을 정확히 검출할 수 있다. At this time, the grooves are formed to be spaced apart from each other along the periphery of the base plate, and are formed to be inclined downwardly outward at the point where the sensor is directed, so that not only the front of the guide robot but also the top Can be accurately detected.
또한, 상기 고정부는, 상기 베이스플레이트에 고정되는 제 1 지지부와, 상기 센서가 장착되는 제 2 지지부, 및 상기 제 1 지지부와 제 2 지지부를 연결하며, 상기 센서를 상기 베이스플레이트에 대해서 소정높이를 제공하는 연결부를 포함한다.The fixing portion may include a first support portion fixed to the base plate, a second support portion to which the sensor is mounted, and a second support portion that connects the first support portion and the second support portion, And the like.
이때, 상기 연결부는, 상기 제 1 지지부의 전단에서 후방을 향하여 상향 경사지도록 절곡 형성되고, 상기 제 2 지지부는, 상기 연결부의 단부에서 전방을 향하여 상향 경사지도록 절곡 형성됨으로써, 상기 센서가 일정각도 아래를 향하도록 그 위치를 고정시킬 수 있다. At this time, the connecting portion is bent to be inclined upward from the front end of the first supporting portion toward the rear, and the second supporting portion is bent so as to be inclined upward toward the front at the end of the connecting portion, As shown in Fig.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇은, 주행 중에, 상기 센서를 통해 획득된 거리 감지값이, 제 1 기준값 미만이면, 근접 장애물이 존재하는 것으로 인식하고, 상기 제 1 기준값 보다 큰 제 2 기준값을 초과하면, 절벽이 존재하는 것으로 인식하고, 상기 제 1 기준값 이상이고, 상기 제 2 기준값 이하이면, 정상적인 지면으로 인식할 수 있다.The guidance robot according to the embodiment of the present invention recognizes that a proximity obstacle exists when the distance sensing value obtained through the sensor is less than the first reference value while driving, If the reference value is exceeded, it is recognized that a cliff exists, and if it is equal to or more than the first reference value and is equal to or less than the second reference value, it can be recognized as a normal ground.
이때, 상기 안내 로봇은, 상기 근접 장애물이 존재하는 것으로 인식하면, 주행을 즉시 정지하거나 또는 상기 근접 장애물을 회피하도록 방향 전환하고, 상기 절벽이 존재하는 것으로 인식하면, 주행을 즉시 정지하거나 또는 상기 절벽 간의 거리에 따라 주행속도를 감속할 수 있다.At this time, if the guidance robot recognizes that the proximity obstacle exists, it stops the driving immediately or redirects to avoid the proximity obstacle. If the guidance robot recognizes that the cliff exists, the guide robot immediately stops driving, It is possible to decelerate the running speed according to the distance between them.
본 발명에 따르면, 지면의 형상을 검출하는 센서가 종래에 비해 높은 위치에 설치되므로, 센서의 센싱 범위(거리)가 대폭 증가되어 충분한 제동거리를 확보할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, since the sensor for detecting the shape of the ground is installed at a higher position than in the prior art, the sensing range (distance) of the sensor is greatly increased, and a sufficient braking distance can be ensured.
본 발명에 따르면, 상기 센서는 상부케이스의 내부에 위치되는 한편, 상기 센서에서 송출되는 감지신호가 상기 상부케이스의 반사에 의해 간섭되지 않으므로, 외부로부터 센서가 보호될 수 있고, 상기 센서의 동작을 위한 별도의 슬릿이 필요 없어지는 효과가 있다.According to the present invention, since the sensor is located inside the upper case, the sensor signal transmitted from the sensor is not interfered by the reflection of the upper case, so that the sensor can be protected from the outside, There is an effect that a separate slit is not needed.
본 발명에 따르면, 상기 센서가 상부케이스의 내부에 있는 베이스플레이트의 전방 둘레를 따라 다수 개가 이격 배치되므로, 로봇의 진행방향인 전방뿐만 아니라 양측방에 해당하는 지면의 지형을 정확히 검출할 수 있으므로, 안정적인 주행이 가능하다.According to the present invention, since a plurality of sensors are spaced apart from each other along the front periphery of the base plate inside the upper case, the terrain of the ground corresponding to both sides of the robot can be accurately detected, Stable running is possible.
본 발명에 따르면, 상기 센서를 통해 검출된 지면의 형상에 따라 긴급 정지 또는 회피 주행을 선택적으로 할 수 있으므로, 보다 효율적인 주행이 가능하다.According to the present invention, it is possible to selectively perform the emergency stop or avoiding travel according to the shape of the ground detected through the sensor, thereby enabling more efficient traveling.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇의 외관을 보여주는 사시도.
도 2는 도 1의 안내 로봇의 상부모듈과 하부모듈이 분리된 모습을 보여주는 도면.
도 3은 도 1의 안내 로봇의 측면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇의 일부 구성을 보여주는 확대도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇의 상부모듈 내부를 보여주는 사시도.
도 6은 도 5의 상부모듈 내부를 다른 방향에서 바라본 사시도.
도 7은 도 5의 베이스플레이트를 보여주는 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇의 센서고정부를 보여주는 사시도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 절벽감지센서의 지면 센싱 방법을 보여주는 도면.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇의 하부모듈을 보여주는 사시도.
도 11은 도 10의 하부모듈 내부를 보여주는 사시도.
도 12는 도 11의 하부모듈 내부를 다른 방향에서 바라본 사시도.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 안내 로봇의 절벽 또는 장애물 회피 방법을 보여주는 도면.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안내 로봇의 절벽 또는 장애물 회피 방법을 보여주는 도면.1 is a perspective view showing an appearance of a guide robot according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a view showing an upper module and a lower module of the guide robot of FIG. 1 separated. FIG.
3 is a side view of the guide robot of Fig.
4 is an enlarged view showing a part of the configuration of the guide robot according to the embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a perspective view showing an inside of an upper module of a guide robot according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 6 is a perspective view of the inside of the upper module of FIG. 5 viewed from another direction; FIG.
7 is a view showing the base plate of Fig. 5;
8 is a perspective view showing a sensor fixing portion of the guide robot according to the embodiment of the present invention.
9 is a view illustrating a ground sensing method of a cliff detection sensor according to an embodiment of the present invention.
10 is a perspective view showing a lower module of the guide robot according to the embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a perspective view showing the inside of the lower module of FIG. 10; FIG.
FIG. 12 is a perspective view of the inside of the lower module of FIG. 11 viewed from another direction; FIG.
13 is a view showing a cliff or an obstacle avoiding method of a guide robot according to an embodiment of the present invention.
14 is a view showing a cliff or obstacle avoiding method of a guide robot according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. It should be noted that, in adding reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements are denoted by the same reference symbols as possible even if they are shown in different drawings. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the difference that the embodiments of the present invention are not conclusive.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇에 대해서 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a guide robot according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
본 발명에 따른 안내 로봇은 공항, 백화점 등 안내 로봇을 이용하는 사용자에게 길 안내, 상품안내, 공항 정보 등의 다양한 정보를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 안내 로봇은 정해진 주행 루트에 따라서 일 방향 또는 타 방향으로 주행할 수 있다.The guide robot according to the present invention can provide various information such as route guidance, product guidance, and airport information to a user using a guide robot such as an airport or a department store. In addition, the guide robot according to the present invention can travel in one direction or another direction according to a predetermined travel route.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇의 외관을 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 안내 로봇의 상부모듈과 하부모듈이 분리된 모습을 보여주는 도면이다.FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a guide robot according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing an upper module and a lower module of the guide robot of FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇(1)은 상부모듈(10) 및 하부모듈(20)를 포함할 수 있다.1 and 2, the
상기 상부모듈(10)은 유저 인터페이스(User Interface) 기능을 수행할 수 있다. 그리고 상기 하부모듈(20)은 주행기능을 수행할 수 있다.The
상기 상부모듈(10)은 몸체를 형성하는 바디부(100), 헤드부(180) 및 디스플레이부(170)를 포함할 수 있다.The
상기 바디부(100)는 외관을 형성하는 상부케이스(15), 상기 상부케이스(15)의 일측에 설치되는 제 1 카메라(16) 및 상기 상부케이스(15)의 타측에 설치되는 제 2 카메라(17)를 포함할 수 있다. The
상기 상부케이스(15)는 하방을 향할수록 직경이 커지는 원통 형상을 가질 수 있다. 상기 제 1 카메라(16)는 상기 상부케이스(15)의 전면에 구비되어 전방을 향하도록 설치될 수 있다. 상기 제 2 카메라(17)는 상기 상부케이스(15)의 측면에 복수 개로 구비될 수 있다. The
상기 제 1 카메라(16)는 3D 스테레오 카메라를 포함할 수 있다. 상기 3D 스테레오 카메라는 장애물 감지, 사용자 얼굴인식, 입체영상 획득 등의 기능을 수행할 수 있다. 이를 이용하면, 상기 안내 로봇(1)은 자신의 이동방향에 따른 장애물을 감지하여 회피할 수 있으며, 현 위치를 파악할 수 있고, 사용자를 인식하여 각종 제어동작을 수행할 수 있다. The
상기 제 2 카메라(17)는 슬램(Simultaneous Localization And Mapping) 카메라를 포함할 수 있다. 상기 슬램 카메라는 특징점 매칭을 통하여 카메라의 위치를 추적하고 이를 기초로 3차원 지도를 작성하는 기능을 수행한다. 이를 이용하면 상기 안내 로봇(1)은 자신의 현재 위치를 파악할 수 있다.The
한편, 상기 바디부(100)는 상기 상부케이스(15)의 일측에 설치되는 RGBD(Red, Green, Blue, Distance) 센서(미도시) 및 스피커(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 RGBD 센서는 상기 안내 로봇(1)이 주행 중 장애물 사이의 충돌을 감지하는 기능을 수행할 수 있다. 이를 위하여, 상기 RGBD 센서는 상기 안내 로봇(1)이 주행하는 전방을 향하도록, 즉 상기 제 1 카메라(16)와 함께 위치할 수 있다.The
상기 스피커는 사용자에게 공항 관련 정보를 음성으로 알려주는 기능을 수행할 수 있다. 상기 스피커는 상기 상부케이스(15)의 외주면에 형성될 수 있다.The loudspeaker can perform a function of informing a user of airport related information by voice. The speaker may be formed on an outer circumferential surface of the upper case (15).
상기 바디부(100)의 내부 구성에 대해서는 후술하도록 한다.The internal structure of the
상기 디스플레이부(170)는 상기 바디부(100)의 일 방향에 위치할 수 있다. 일례로, 상기 디스플레이부(170)는 상기 안내 로봇(1)의 후방에 설치할 수 있다. 그리고, 상기 디스플레이부(170)는 상하 방향으로 연장되는 곡면의 디스플레이를 포함할 수 있다. 상기 디스플레이는 시각적인 정보를 제공하기 위한 화면을 표시할 수 있다. The
도 1을 참조하여 방향을 정의하면, 상기 안내 로봇(1)의 중심축을 기준으로 제 1 카메라(16)가 설치된 방향을 전방, 상기 디스플레이부(170)가 설치된 방향을 후방이라 정의한다.1, the direction in which the
상기 디스플레이부(170)는 후술할 바디부(100)의 이동가이드부(140)와 결합할 수 있다. 그리고 상기 이동가이드부(140)의 가이드에 의해 상기 디스플레이부(170)는 상기 바디부(100)의 내부를 개방 또는 차폐시킬 수 있다. 물론, 상기 디스플레이부(170)는 고정부재를 이용하여 상기 바디부(100)에 결속됨으로써 고정될 수도 있을 것이다.The
상기 디스플레이부(170)는 상기 안내 로봇(1)이 사용자에게 안내 기능 등을 수행하기 위해 구비될 수 있다. 따라서, 상기 디스플레이부(170)는 상기 안내 로봇(1)의 이동방향과는 반대되는 방향에 위치하여 상기 디스플레이부(170)를 통해 뒤따라오는 사용자에게 안내정보를 시각적으로 제공할 수 있다.The
즉, 상기 디스플레이부(170)는 현재 제공 중인 서비스와 관련된 시각 정보(예: 공항 게이트 질의 정보, 길 안내 서비스 정보 등)를 표시하는 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 상기 안내 로봇(1)은 사용자에게 길을 안내하기 위하여 설정된 경로를 따라 먼저 이동할 수 있다. 그리고 사용자는 상기 안내 로봇(1)을 따라 이동하면서 상기 안내 로봇(1)의 후방에 설치된 상기 디스플레이부(170)를 볼 수 있다. 즉, 상기 안내 로봇(1)이 길 안내를 위하여 주행 중이더라도, 사용자는 상기 안내 로봇(1)을 따라다니면서 상기 디스플레이부(170)에 표시된 서비스 정보를 용이하게 볼 수 있다.That is, the
상기 헤드부(180)는 상기 바디부(100)의 상방에 위치할 수 있다. 상세히, 상기 헤드부(180)는 상기 바디부(100)의 상단에 연결되어 안내 로봇(1)의 상부를 형성할 수 있다.The
상기 헤드부(180)는 사용자로부터 명령을 입력받는 조작부(183), 내부 구성을 보호하는 헤드케이스(185)를 포함할 수 있다.The
상기 조작부(183)는 사용자로부터 터치 입력을 받기 위한 터치 모니터를 포함할 수 있다. 그리고 상기 조작부(183)는 사물 인식 센서를 더 포함할 수 있다.The
상기 사물 인식 센서는 2D 카메라 및 RGBD 센서를 포함할 수 있다. 상기 2D 카메라는 2차원 영상을 기반으로 사람 또는 사물을 인식하기 위한 센서일 수 있다. 또한, 상기 RGBD 센서는 사람의 위치 또는 얼굴 이미지를 획득하기 위한 센서일 수 있다. The object recognition sensor may include a 2D camera and an RGBD sensor. The 2D camera may be a sensor for recognizing a person or an object based on a two-dimensional image. In addition, the RGBD sensor may be a sensor for acquiring a person's position or a face image.
상기 헤드케이스(185)는 상기 상부케이스(15)와 소정거리 이격될 수 있다. 상기 헤드케이스(185)는 후술할 회전 부재(182)의 회전에 의해 함께 회전되도록 상기 상부케이스(15)와는 이격된다. 이를 위하여, 상기 헤드케이스(185)는 상기 상부케이스(15)의 상단으로부터 소정높이 이격 배치될 수 있다.The
상기 헤드케이스(185)는 상기 상부케이스(15)가 상방으로 연장되어 돔 형상을 가지도록 형성할 수 있다. 또한, 상기 헤드케이스(185)는 360도 회전 가능하도록 구성될 수 있다.The
또한, 상기 헤드부(180)는 마이크(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 마이크는 사용자로부터 오디오 신호의 명령을 입력받기 위한 기능을 수행한다.In addition, the
상기 하부모듈(20)은 외관을 형성하는 하부케이스(25) 및 조명부(280)를 포함할 수 있다.The
상기 하부케이스(25)는 하방을 향할수록 직경이 커지는 원통 형상을 가질 수 있다. 그리고 상기 조명부(280)는 상기 하부케이스(25)의 하부에 설치되어 상기 하부케이스(25)와 일체를 이루도록 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 하부모듈(20)은 항아리 형상의 외관을 가질 수 있다. The
상기 조명부(280)는 안내 로봇(1)의 기능에 따라 제공되는 다양한 조명을 제공할 수 있다.The illuminating
상기 하부모듈(20)은 상기 하부케이스(25)의 일측에 서로 이격되어 다수 개가 설치되는 초음파센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 일례로, 상기 다수 개의 초음파 센서는 상기 하부 케이스(25)의 하단 둘레를 따라 서로 일정거리 이격되도록 구비될 수 있다.The
상기 초음파 센서는, 초음파 신호를 이용하여 장애물과 상기 안내 로봇(1) 사이의 거리를 판단하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 상기 초음파 센서는 상기 안내 로봇(1)과 근접한 장애물을 감지하기 위한 기능을 수행할 수 있다. The ultrasonic sensor can perform a function of determining the distance between the obstacle and the
상기 상부모듈(10)과 하부모듈(20)은 서로 구조적으로 독립되도록 형성되므로 상호 분리 또는 결합이 가능하다. 따라서, 상기 상부모듈(10)의 하단과 상기 하부모듈(20)의 상단은 서로의 하드웨어적 및 소프트웨어적 연결을 위한 구성이 구비될 수 있다. Since the
일례로, 후술할 메인 전원스위치(271), 입력어셈블리(270), 연결가이드(262) 등은 상기 상부모듈(10)의 하단과 상기 하부모듈(20)의 상단에 위치할 수 있다.For example, the
즉, 상기 상부모듈(10)의 하단과 상기 상부모듈(10)의 상단은, 상기 안내 로봇(1)의 분리 또는 결합을 위한 다수의 부품이 구비되는 곳이므로, 모듈의 분리 또는 결합 작업을 수행하는 작업자의 접근성을 향상시킬 필요가 있다. That is, since the lower end of the
도 3은 도 1의 안내 로봇의 측면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇의 일부 구성을 보여주는 확대도이다. 상세히, 도 4는 상기 디스플레이부(170)가 제거된 상기 상부모듈(10)의 후방 일부를 확대하여 보여주는 도면이다. FIG. 3 is a side view of the guide robot shown in FIG. 1, and FIG. 4 is an enlarged view showing a part of the guide robot according to the embodiment of the present invention. 4 is an enlarged view of a rear portion of the
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 상부케이스(10)는 서브케이스(18)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4, the
상기 상부케이스(15)는, 상기 하부모듈(20)에 구비되는 메인 전원스위치(271)와 배터리 충전을 위한 전원플러그(272)의 작업자 접근을 용이하게 하기 위해서, 하단의 일부가 개구되는 개구부를 형성할 수 있다. 상기 개구부에는 내측으로 메인 전원스위치(271)와 전원플러그(272)가 위치할 수 있다.The
그리고, 상기 개구부는 상기 상부케이스(15)의 후방에 형성될 수 있으며, 상기 디스플레이부(170)의 연결 여부에 따라 개폐되는 연결개구의 하방에 위치할 수 있다. 또한, 상기 개구부는 상기 연결개구를 하방으로 연장하여 형성할 수도 있을 것이다.The opening portion may be formed at the rear of the
여기서, 상기 연결개구는, 상기 디스플레이부(170)의 개폐 또는 결합과 해체를 통하여, 상기 상부모듈(10)의 내부 구성으로 작업자가 쉽게 접근할 수 있도록 상기 상부케이스(15)에 형성되는 개구를 의미한다. 일례로, 작업자는 이동가이드부(140)에 의하여 상기 바디부(100)와 연결된 디스플레이부(170)를 후방으로 인출하여, 상기 상부케이스(15)의 연결개구를 통해 상부모듈(10) 내부의 구성을 관리할 수 있다.Here, the connection opening may include an opening formed in the
상기 서브케이스(18)는 상기 상부케이스(15)의 개구부를 개폐할 수 있도록 상기 상부케이스(15)와 회동 가능하게 연결될 수 있다. 일례로, 상기 서브케이스(18)는 상기 상부케이스(15)와 회전 힌지로 연결될 수 있다. 상기 회전 힌지는 상기 서브케이스(18)의 양측 모서리의 중심에 각각 구비되어 상기 상부케이스(15)와 결합을 이룰 수 있다.The
상기 회전 힌지에 의하여, 상기 서브케이스(18)는 상기 개구부를 형성하는 상부케이스(15)의 양측단 중심부를 지지점으로 회전할 수 있다.By the rotation hinge, the sub-case 18 can be rotated around a central portion of both side ends of the
상기 회전 힌지에는 스프링이 구비되어 탄성력을 제공할 수 있다. 이에 의하면, 상기 서브케이스(18)의 회동을 일정 각도의 범위 내로 구속할 수 있으며, 가압 후 원위치로의 복귀가 가능하다. 일례로, 작업자는 상기 서브케이스(18)의 상부를 상부모듈(10)의 내측 방향으로 가압할 수 있다. 작업자의 가압에 의해 상기 서브케이스(18)의 상단부는 상기 상부모듈(10)의 내측 방향으로 회동하며 이동하게 되고, 상기 서브케이스(18)의 하단부는 상기 상부모듈(10)의 외측 방향으로 회동하며 이동하게 된다. A spring is provided on the rotary hinge to provide an elastic force. According to this, the rotation of the sub-case 18 can be restricted within a range of a certain angle, and return to the home position after pressurization is possible. For example, the operator can press the upper portion of the sub-case 18 in the inner direction of the
즉, 상기 서브케이스(18)의 하단부가 외측으로 이동함으로써, 상기 메인 전원스위치(271) 또는 전원플러그(272)가 외부로 노출될 수 있다. 이때, 작업자는 상기 메인 전원스위치(271)를 온/오프 시키거나 전원플러그(272)의 연결을 수행할 수 있다. 작업자의 가압이 끝나면, 상기 서브케이스(18)는 탄성력에 의해 원위치로 복귀되어 상기 개구부를 다시 차폐시킬 수 있다.That is, the
즉, 상기 연결개구는 상기 디스플레이부(170)에 의해 개폐될 수 있고, 상기 개구부는 서브케이스(18)에 의해 개폐될 수 있다. That is, the connection opening can be opened / closed by the
이에 의하면, 상기 메인 전원스위치(271), 전원플러그(272)의 연결 등을 수행하기 위한 작업자는, 상기 디스플레이부(170)를 상기 바디부(100)로부터 분리하거나 인출시킬 필요가 없이, 상기 서브케이스(18)를 열어 작업을 수행할 수 있는 장점이 있다. 즉, 작업을 위한 접근이 단순해지고 쉬워지며, 관리가 편리해지는 장점이 있다. 또한, 상기 안내 로봇(1)의 동작시, 상기 서브케이스(18)는 상기 디스플레이부(170)에 의해 사용자의 시야로부터 가려질 수 있어 미관상의 이점을 가질 수 있다.The operator for performing the connection of the
한편, 상기 하부케이스(25)는 제 1 절개부(31) 및 제 2 절개부(32)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the
상기 제 1 절개부(31)는 상기 하부케이스(25)의 전면에 형성될 수 있다. 상기 제 1 절개부(31)는 후술할 전방 라이더(233)가 동작 가능하도록 상기 하부케이스(25)에서 절개되는 부분이다. The
또한, 상기 제 1 절개부(31)는 상기 상부모듈(10)과 상기 하부모듈(20)의 결합 또는 분리 시에 상기 상부모듈(10)을 하단에서 지지할 수 있는 손잡이로서의 기능을 수행할 수 있다.The
상기 전방 라이더(233)는 상기 하부케이스(25)의 내부에 위치된다. 그리고 상기 제 1 절개부(31)는 상기 전방 라이더(233)의 위치에 대응되는 지점에서 상기 하부케이스(25)의 둘레를 따라 절개되어 형성될 수 있다. 따라서, 상기 전방 라이더(233)는 상기 제 1 절개부(31)에 의해 외부로 노출될 수 있다.The
상기 제 2 절개부(32)는 상기 하부케이스(25)의 후면에 형성될 수 있다. 상기 제 2 절개부(32)는 후술할 후방 라이더(234)가 동작 가능하도록 상기 하부케이스(25)에서 절개되는 부분이다. 구체적으로, 상기 제 2 절개부(32)는 상기 하부케이스(25)의 후면에서 반경 방향으로 일정 길이만큼 절개될 수 있다. 여기서, 상기 후방 라이더(234)는 상기 후방케이스(25)의 내부에 위치된다. The
그리고 상기 제 2 절개부(32)는 상기 후방 라이더(234)의 위치에 대응되는 지점에서 상기 하부케이스(25)의 둘레를 따라 절개되어 형성될 수 있다. 따라서, 상기 후방 라이더(234)는 상기 제 2 절개부(32)에 의해 외부로 노출될 수 있다.The
그리고, 상기 제 1 절개부(31)는 상기 제 2 절개부(32)와 연결되지 않도록 상하 방향으로 이격되어 형성할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 절개부(31)는 상기 제 2 절개부(32) 보다 상측에 위치할 수 있다.The
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇의 상부모듈 내부를 보여주는 사시도이고, 도 6은 도 5의 상부모듈 내부를 다른 방향에서 바라본 사시도이고, 도 7은 도 5의 베이스플레이트를 보여주는 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇의 센서고정부를 보여주는 사시도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 절벽감지센서의 지면 센싱 방법을 보여주는 도면이다.FIG. 5 is a perspective view showing the inside of the upper module of the guide robot according to the embodiment of the present invention, FIG. 6 is a perspective view of the inside of the upper module of FIG. 5 viewed from another direction, FIG. 7 is a view FIG. 8 is a perspective view showing a sensor fixing part of a guide robot according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a view illustrating a ground sensing method of a cliff detection sensor according to an embodiment of the present invention.
도 5 내지 도 9를 참조하여, 상부모듈(10)의 내부 구성에 대해 상세히 설명한다. 먼저, 도 5 및 도 7을 참조하면, 상기 바디부(100)는 상부모듈(10)의 저면을 제공하는 베이스플레이트(110), 상기 베이스플레이트(110)의 상방에 위치하는 미들플레이트(120) 및 상기 미들플레이트(120)의 상방에 위치하는 탑플레이트(130)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 바디부(100)는 상기 베이스플레이트(110)와 상기 미들플레이트(120)를 연결하는 서브프레임(105) 및 상기 미들플레이트(120)와 상기 탑플레이트(130)를 연결하는 메인프레임(125)을 더 포함할 수 있다.5 to 9, the internal structure of the
상세히, 상기 베이스플레이트(110)는 상기 상부모듈(10)의 베이스 면을 제공할 수 있다. 상기 베이스플레이트(110)는 중심부가 개구된 삽입구(112)를 포함할 수 있다. 상기 삽입구(112)는 후술할 하부모듈(20)의 입력어셈블리(270)가 하방에서 삽입되도록 형성될 수 있다. 따라서, 상기 베이스플레이트(110)보다 높은 위치에 위치하는 입력어셈블리(270)를 통해 작업자는 상부모듈(10)과 하부모듈(20)간의 통신, 제어 등을 위한 코드를 용이하게 연결할 수 있다. In detail, the
상기 베이스플레이트(110)는 원반 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 베이스플레이트(110)는 상기 미들플레이트(120)보다 큰 외둘레를 가지도록 형성할 수 있다. 그리고 상기 미들플레이트(120)는 상기 탑플레이트(130)보다 큰 외둘레를 가지도록 형성할 수 있다. 따라서, 상기 상부케이스(15)가 상기 베이스플레이트(110), 미들플레이트(120) 및 탑플레이트(130)와 결합하는 경우 하방을 향할수록 직경이 커지도록 구비될 수 있다.The
상기 베이스플레이트(110)는 상기 하부모듈(20)에 안착되어 결합 또는 분리될 수 있다. 이를 위해, 상기 하부모듈(20)과 결합 또는 분리를 위한 구성이 구비될 수 있다. 일례로, 상기 바디부(100)는 상기 베이스플레이트(110)와 상기 하부모듈(20)의 체결을 위한 체결부재(106)를 더 포함할 수 있다. 상기 체결부재(106)는 상기 베이스플레이트(110)와 후술할 하부모듈(20)의 연결플레이트(261)를 결합해 줄 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.The
상기 서브프레임(105)은 상기 베이스플레이트(110)의 상면에 수직하도록 위치할 수 있다. 즉, 상기 서브프레임(105)은 상기 베이스플레이트(110)의 상면에 결합되어 상방으로 길게 연장되는 형상을 가질 수 있다.The subframe 105 may be positioned perpendicular to the upper surface of the
상기 서브프레임(105)은 복수 개로 구비될 수 있다. 일례로, 상기 서브프레임(105)은 제 1 서브프레임(105a), 제 2 서브프레임(105b), 제 3 서브프레임(105c) 및 제 4 서브프레임(105d)을 포함할 수 있다. The plurality of sub-frames 105 may be provided. For example, the subframe 105 may include a
상기 제 1 내지 제 4 서브프레임(105a,105b,105c,105d)은 상기 베이스플레이트(110)의 상면에 상호 대칭을 이루도록 이격 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제 1 내지 제 4 서브프레임은, 상측은 상기 미들플레이트(120)에 결합되며 하측은 상기 베이스플레이트(110)에 결합될 수 있다. 일례로, 상기 제 1 서브프레임(105a) 및 제 4 서브프레임(105d)은 상기 제 2 서브프레임(105b) 및 제 3 서브프레임(105c)보다 전방에 배치될 수 있다. The first to
상기 미들플레이트(120)의 하면은 상기 서브프레임(105)의 상단과 결합되고, 상기 미들플레이트(120)의 상면은 상기 메인프레임(125)과 결합된다. 상기 메인프레임(120)은 상기 미들플레이트(120)의 상면에 수직하도록 위치할 수 있다.The lower surface of the
상기 메인프레임(125)은 복수 개로 구비될 수 있다. 일례로, 상기 메인프레임(125)은 제 1 메인프레임(125a) 및 제 2 메인프레임(125b)으로 구비될 수 있다. 상기 제 1 메인프레임(125a) 및 제 2 메인프레임(125b)은 일정 거리 이격되어 상호 대칭을 이루도록 배치될 수 있다. A plurality of main frames 125 may be provided. For example, the main frame 125 may include a first
상기 제 1 메인프레임(125a) 및 상기 제 2 메인프레임(125b)의 전면에는 피씨서포터(126)가 결합될 수 있다. 상기 피씨서포터(126)는 후술할 메인PC(127)를 고정 지지해주는 기능을 수행한다.The
상기 제 1 메인프레임(125a)의 일측에는 상기 디스플레이부(170)와 결합되어 디스플레이부(170)의 전후방 슬라이딩 이동을 가이드하는 이동가이드부(140)가 구비될 수 있다.One side of the first
상기 이동가이드부(140)는, 상기 제 1 메인프레임(125a)에 결합되는 지지플레이트와 상기 지지플레이트에 전후방으로 슬라이딩 이동이 가능하도록 연결된 이동플레이트를 포함할 수 있다. 그리고 상기 디스플레이부(170)는 상기 이동플레이트에 결합되어 전후방 슬라이딩 이동을 할 수 있다. The
앞서 상술한 바와 같이, 상부모듈(10)의 내부구성을 수리, 교체하기 위해서 작업자는 상기 디스플레이부(170)를 후방으로 잡아당겨 상술한 연결개구를 개방시키고, 상기 연결개구를 통해 수리, 교체 작업을 수행할 수 있다.As described above, in order to repair or replace the internal configuration of the
상기 메인프레임(125)의 상단에는 상기 탑플레이트(130)가 결합될 수 있다.The
상기 바디부(100)는 하부모듈(20)과 연동되어 안내 로봇(1)의 주행기능을 보완해줄 수 있는 절벽감지센서(101)를 더 포함할 수 있다.The
상기 절벽감지센서(101)는 상기 안내 로봇(1)이 이동하는 주행 면의 단차 또는 지면을 감지하는 기능을 수행할 수 있다. 이와 연동되어, 상기 안내 로봇(1)은 주행 중 절벽을 감지하거나 장애물을 감지하는 경우에 정지 또는 회피 구동을 수행할 수 있다.The
한편, 종래 로봇의 경우, 절벽을 감지하기 위한 절벽감지센서는 지면의 형상을 검출하기 위하여, 바퀴에 인접한 로봇의 아랫 부분에 설치된다. 그러나, 이러한 경우, 절벽을 감지하여 즉시 주행을 정지하더라도, 주행속도 때문에 제동거리 확보가 어려운 문제가 있다.On the other hand, in the case of a conventional robot, a cliff detection sensor for detecting a cliff is installed at a lower portion of the robot adjacent to the wheel to detect the shape of the ground. However, in such a case, there is a problem that it is difficult to secure the braking distance due to the running speed even if the running is stopped immediately after detecting the cliff.
따라서, 본 발명에서는 상술한 문제를 해결하기 위하여, 절벽감지센서를 기존보다 더 높은 위치에 배치하되, 절벽감지센서에서 송출되는 감지 신호의 송출방향이 하향 경사지도록 하는 것을 특징으로 한다.Therefore, in order to solve the above problem, the present invention is characterized in that the cliff-detecting sensor is disposed at a higher position than the existing cliff-sensing sensor, and the direction of the detection signal transmitted from the cliff-detecting sensor is inclined downward.
본 발명에 따른 절벽감지센서(101)는 복수 개로 구비되어, 상기 베이스플레이트(110)의 상측에 위치된다. 구체적으로, 상기 복수 개의 절벽감지센서(101)는 상기 베이스플레이트(110)의 전방에서 둘레를 따라 서로 이격되어 배치된다. 일례로, 상기 복수 개의 절벽감지센서(101)는 상기 베이스플레이트(110)의 전체 둘레를 기준으로 270도에 해당하는 둘레에 이격 배치될 수 있다.A plurality of cliff-detecting
또한, 상기 절벽감지센서(101)에서 송출되는 감지 신호의 송출방향이 하향 경사지도록, 상기 절벽감지센서(101)는 일정각도 아래를 향하도록 배치된다. 이를 위하여, 상기 절벽감지센서(101)는 후술할 센서고정부(102)에 의해 고정된다.In addition, the
상기 센서고정부(102)에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다.The
한편, 상기 절벽감지센서(101)는, 상기 절벽감지센서(101)에서 송출되는 감지 신호가 지면에 부딪힌 후 다시 센서로 되돌아오는 시간을 이용하여, 지면과의 거리를 검출할 수 있다. 즉, 상기 절벽감지센서(101)로 반사 신호가 되돌아오는 시간이 너무 길면 절벽이라고 인식하고, 되돌아오는 시간이 너무 짧으면, 근접한 물체라고 인식할 수 있다.Meanwhile, the
상기 절벽감지센서(101)에 의한 지면의 형상 검출 방법은 후술하도록 한다.A method of detecting the shape of the ground by the
상기 바디부(100)는 다양한 서비스 환경에 맞춰 유아이(UI) 기능을 수행하도록 설정된 메인PC(127)를 더 포함할 수 있다. The
상기 메인PC(127)는 상기 미들플레이트(120)의 상측에 위치할 수 있다. 그리고 상기 메인PC(127)는 상기 피씨서포터(126)에 결합되어 고정 지지될 수 있다. 즉, 상기 메인PC(127)는 상기 피씨서포터(126)의 전면에 위치할 수 있다.The
상기 메인PC(127)는 상기 안내 로봇(1)이 제공하는 다양한 서비스 환경에 맞춰 셋팅(setting)될 수 있다. 즉, 상기 메인PC(127)는 서비스 환경에 따라 그 설정을 달리하여 각각의 서비스 환경에 맞춘 안내 로봇(1)의 서비스가 제공되도록 프로그램될 수 있다. 또한, 상기 메인PC(127)의 지속적인 업그레이드를 통하여, 안내 로봇(1)의 동작 환경과 서비스 제공을 발전시킬 수 있다.The
한편, 상기 메인PC(127)에서 방출된 열기는 상기 베이스플레이트(110)에 구비되는 제 1 냉각팬(103a) 및 제 2 냉각팬(103b)에 의해 외부로 빠져나갈 수 있다. 즉, 상기 제 1 냉각팬(103a) 및 제 2 냉각팬(103b)은 상부모듈(10)의 방열 기능을 수행할 수 있다.On the other hand, the heat released from the
또한, 상기 바디부(100)는 상기 안내 로봇(1)의 작동을 제어하기 위한 각종 보드를 더 포함할 수 있다. 상기 바디부(100)는 메인보드(121), 유저 인터페이스 보드 및 스테레오 보드를 더 포함할 수 있다.In addition, the
상기 메인보드(121)는 상기 미들플레이트(120)의 상측에 위치할 수 있다. 상기 메인보드(121)는 상기 메인PC(127)와 연결되어 상기 메인PC(127)의 안정적인 구동과 각종 제어장치들 간의 데이터 입출력 교환의 기능을 수행할 수 있다.The
상기 유저 인터페이스 보드는 사용자의 입출력을 담당하는 구성요소의 동작을 제어할 수 있다.The user interface board can control an operation of a component responsible for user input and output.
상기 스테레오 보드는 각종 센서 및 카메라로부터 수집되는 센싱 데이터를 처리 및 가공하여 상기 안내 로봇(1)의 위치 인식과 장애물 인식을 위한 데이터 관리를 담당할 수 있다.The stereo board processes and processes sensing data collected from various sensors and cameras to manage data for recognizing the position of the
상기 바디부(110)는 상부모듈(10)과 외부기기 또는 상부모듈(10)과 하부모듈(20)의 통신 등을 수행할 수 있는 통신기기(122)를 더 포함할 수 있다. 상기 통신기기(122)는 상기 미들플레이트(120)의 상측에 위치할 수 있다. 그리고 상기 통신기기(122)는 IP공유기를 포함할 수 있다.The
한편, 상기 헤드부(180)는 리더기(181)를 더 포함할 수 있다. 상기 리더기(181)는 상기 탑플레이트(130)의 상측에 위치할 수 있다.The
상기 리더기(181)는 사용자의 여권, 항공권, 모바일 바코드 등을 스캔 또는 인식할 수 있다. 따라서, 상기 리더기(181)를 통하여 획득한 정보를 기초로 사용자에게 필요한 정보를 상기 디스플레이부(170)를 통하여 표시할 수 있다. 일례로, 사용자가 리더기(181)에 모바일 기기를 삽입하여, 모바일 탑승권의 바코드를 인식하는 경우, 상기 디스플레이부(170)는 상기 모바일 탑승권을 통해 얻은 정보를 기초로 사용자가 이동해야 할 탑승구를 표시하고 안내할 수 있다.The
또한, 상기 헤드부(180)는 회전 부재(182) 및 회전 모터를 더 포함할 수 있다. 상기 회전 모터는 상기 탑플레이트(130)의 중심부에 위치할 수 있다. 그리고 상기 회전부재(182)는 상기 회전 모터와 상방으로 연결되어 위치할 수 있다.In addition, the
상기 회전 부재(182)의 가장자리에는 상기 헤드케이스(185)가 결합될 수 있다. 따라서, 상기 회전 부재(182)의 회전에 의해 상기 헤드케이스(185)가 함께 회전될 수 있다. 상기 회전 모터는 상기 회전 부재(182)를 회전시키는 동력을 제공할 수 있다.The
한편, 상기 베이스플레이트(110)는 상기 상부모듈(10)의 구성을 최하단에서 고정 지지해주며, 상기 하부모듈(20)에 안착되어 상부모듈(10)과 하부모듈(20)의 안정적인 결합 또는 분리가 이루어지도록 할 수 있다. 도 7을 참조하여 상기 베이스플레이트(110)에 대해 상세히 설명한다.The
도 7을 참조하면, 상기 베이스플레이트(110)는 원반 형상을 가질 수 있다. 그리고 상기 베이스플레이트(110)는 전방의 반원 둘레를 따라 일정 거리 이격되어 복수 개로 형성되는 절벽홈(111)을 형성할 수 있다. 상기 절벽홈(111)은 앞서 설명된 절벽감지센서(101)의 동작을 위한 통로를 제공한다. 즉, 상기 절벽감지센서(101)에서 송출된 감지 신호는, 상기 절벽홈(111)을 통과한 후 상기 제 1 절개부(33)를 통해 지면으로 향할 수 있다.Referring to FIG. 7, the
상기 절벽감지센서(101)는 상기 안내 로봇(1)이 주행하는 주행 바닥면을 감지해야 하므로 감지 신호의 송출방향이 경사진 하방을 향하도록 배치되어야 한다. 그러나, 상기 베이스플레이트(110)의 상면 최전방의 둘레를 따라 설치되는 절벽감지센서(101)의 감지신호는, 상기 베이스플레이트(110)의 반사에 의한 간섭 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 베이스플레이트(110)에는 상기 감지신호의 간섭을 회피하기 위해 상기 절벽홈(101)이 형성될 수 있다.Since the
상세히, 상기 절벽홈(111)은 상기 절벽감지센서(101)가 설치되는 위치에 대응되어 하방을 향하여 외측으로 경사진 홈으로 형성할 수 있다.In detail, the
상기 절벽홈(111)은 복수 개로 구비된다. 상기 복수 개의 절벽홈(111)은 상기 베이스플레이트(110)의 전방에서 둘레를 따라 서로 이격되어 배치된다. 일례로, 상기 복수 개의 절벽홈(111)은 상기 베이스플레이트(110)의 전체 둘레를 기준으로 270도에 해당하는 둘레에 이격 배치될 수 있다.A plurality of the
또한, 상기 절벽홈(111)의 후방에는 상기 절벽감지센서(101)를 고정해주는 센서고정부(102)가 체결되기 위한 체결홀(117)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 절벽감지센서(101)는 센서고정부(102)에 장착되고, 센서고정부(102)는 상기 체결홀(117)에 체결부재에 의해 체결될 수 있다.A
이하에서는 도 8을 참조하여 상기 센서고정부(110)에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the
도 8을 참조하면, 상기 센서고정부(110)는, 상기 베이스플레이트(110)에 고정되는 제 1 지지부(102a)와, 상기 절벽감지센서(101)가 고정되는 제 2 지지부(102c) 및 상기 제 1 지지부(102a)와 제 2 지지부(102c)를 연결하는 연결부(102b)를 포함할 수 있다.8, the
상세히, 상기 제 1 지지부(102a)는 상기 센서고정부(110)를 상기 베이스플레이트(110) 상에 고정하는 역할을 한다. 이를 위하여, 상기 제 1 지지부(102a)에는 상기 체결홀(117)과 체결되기 위한 홀(102d)이 형성된다.In detail, the
상기 연결부(102b)는, 상기 제 1 지지부(102a)의 단부에서 상측으로 절곡되며, 상기 절벽감지센서(101)에 높이를 제공한다. 상기 연결부(102b)는 상기 제 1 지지부(102a)의 선단에서 후방을 향하여 상향 경사지도록 절곡 연장된다.The
상기 제 2 지지부(102c)는, 상기 연결부(102b)의 단부에서 전방으로 절곡 형성된다. 따라서, 상기 절벽감지센서(101)가 상기 제 2 지지부(102c)의 저면에 장착되는 경우, 상기 절벽감지센서(101)에서 송출되는 감지 신호의 송출방향이 하향 경사질 수 있다. 이를 위하여, 상기 제 2 지지부(102c)에는 상기 절벽감지센서(101)가 장착되기 위한 장착홀(102e)이 형성된다.The
한편, 앞에서 설명된 바와 같이, 상기 절벽홈(111)은 상기 베이스플레이트(110)의 둘레면에 상기 절벽감지센서(101)가 향하는 지점에서 외측으로 하향 경사지도록 형성된다. 이때, 상기 절벽홈(111)의 경사면과 상기 베이스플레이트(110)가 이루는 각도는, 상기 연결부(102b)의 경사면과 상기 베이스플레이트(110)가 이루는 각도와 동일할 수 있다. 다른 측면으로는, 상기 절벽홈(111)의 경사면과 상기 연결부(102b)의 경사면은 단차없이 매끄럽게 연결될 수 있다.Meanwhile, as described above, the
이러한 구성에 의하면, 상기 절벽감지센서(101)에서 송출되는 감지 신호가 상기 베이스플레이트(110)에 의해 간섭되지 않고 지면에 정확히 도달할 수 있으므로, 이에 따라 지면의 형상을 정확하게 검출할 수 있다.According to such a configuration, since the detection signal transmitted from the cliff-detecting
이하에서는 도 9를 참조하여 상기 절벽감지센서(101)의 지면 센싱 방법에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of sensing the ground of the
도 9를 참조하면, 상기 절벽감지센서(101)는 앞서 설명된 바와 같이, 상기 베이스플레이트(110) 상에서 상기 센서고정부(102)에 의해 고정 지지된다. 이때, 상기 절벽감지센서(101)는 상기 센서고정부(102)의 상단부에 고정되어, 일정 각도 아래를 향하도록 배치된다.Referring to FIG. 9, the
그리고 상기 절벽감지센서(101)는 상기 절벽감지센서(101)에서 송출된 감지 신호가 상기 절벽홈(111)과 상기 제 1 절개부(31)를 통과하도록 한다. 이때, 상기 절벽감지센서(101)에서 송출되는 감지 신호는 직선형 신호일 수 있다. 따라서, 상기 절벽감지센서(101)에서 송출된 감지 신호는, 상기 절벽홈(111)을 통과한 후 상기 제 1 절개부(31)를 통과하여 지면으로 향할 수 있다. The
또한, 상기 절벽감지센서(101)는 상기 베이스플레이트(110)의 전방 둘레를 따라 다수 개가 이격 배치된다. 따라서, 상기 절벽감지센서(101)는 상기 안내 로봇(1)의 전방뿐만 아니라 양측방에 해당하는 지면의 지형을 검출할 수 있다. Also, a plurality of the
이러한 본 발명에 따른 절벽감지센서(101)는, 종래의 로봇에 장착되는 절벽감지센서에 비해 높은 위치에 설치되되, 상기 절벽감지센서(101)에서 송출된 감지 신호는 하향 경사져서 지면을 향한다. 따라서, 지면의 형상을 검출할 수 있는 센싱 범위(거리)가 대폭 증가하고 이에 따라, 장애물 또는 절벽 감지 시 충분한 제동거리를 확보할 수 있는 장점이 있다. The
또한, 본 발명에 따른 절벽감지센서(101)는, 상기 안내 로봇(1)의 대략 중간 지점에 위치하므로, 물체가 갑자기 로봇 앞에 나타나는 경우, 일례로 키가 작은 아이가 뛰어와서 로봇을 안는 경우 등의 상황을 정확히 판단할 수 있게 된다. 따라서, 이 경우 로봇의 주행이 긴급 정지될 수 있으므로, 안정성이 향상되는 장점이 있다.Since the
또한, 본 발명에 따른 절벽감지센서(101)는, 상기 베이스플레이트(110)의 전방 둘레(270도)에 다수 개가 이격 배치되므로, 상기 안내 로봇(1)의 주행 방향인 전방뿐만 아니라, 양 측방에 위치된 물체 또는 절벽을 감지할 수 있어, 보다 안정적인 주행이 가능한 장점이 있다.A plurality of
한편, 상기 절벽감지센서(101)에서 송출되는 감지 신호가 상기 하부케이스(25)의 반사에 의한 간섭 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 상기 하부케이스(25)가 원통 형상을 가질 경우, 상기 하부케이스(25)의 직경은, 상기 감지 신호에 의해 방해되지 않는 직경을 가져야 한다. Meanwhile, the detection signal transmitted from the cliff-detecting
다시 도 7을 참조하면, 상기 베이스플레이트(110)의 중심부에는, 삽입구(112)가 형성된다. 상기 삽입구(112)는 후술할 하부모듈(20)의 입력어셈블리(270)가 삽입 관통할 수 있다.Referring to FIG. 7 again, an
상기 베이스플레이트(110)에는 상기 삽입구(112)를 중심으로 일측 전방과 타측 전방에 각각 상기 제 1 냉각팬(103a) 및 제 2 냉각팬(103b)이 설치되는 제 1 냉각팬장착구(113a) 및 제 2 냉각팬장착구(113b)가 형성될 수 있다. 그리고, 상기 베이스플레이트(110)에는 상기 서프프레임(105)의 결합을 가이드하고 체결되는 서브프레임결합홈(115)이 형성될 수 있다.The
상기 서브프레임결합홈(115)은 제 1 내지 제 4 서브프레임결합홈(115a,115b,115c,115d)을 포함한다. 상기 제 1 내지 제 4 서브프레임결합홈(115a,115b,115c,115d)은 상기 제 1 내지 제 4 서브프레임(105a,105b,105c,105d)의 각 하단부에 대응하는 상기 베이스플레이트(110)의 상면에 형성된다.The
또한, 상기 베이스플레이트(110)는 후술할 하부모듈(20)의 가압링크(265,266)가 접촉되어 베이스플레이트(110)의 상면을 단단히 가압하도록 제공되는 제 1 가압홈(114a) 및 제 2 가압홈(114b)을 더 포함할 수 있다. The
상기 제 1 가압홈(114a) 및 제 2 가압홈(114b)은 상호 대칭을 이루도록 위치하며, 상기 베이스플레이트(110)의 상면에 하방으로 파여진 홈으로 형성할 수 있다. The first
또한, 상기 베이스플레이트(110)는 후술할 하부모듈(20)의 연결가이드(262)가 하방으로부터 삽입 관통하여 고정을 이루는 제 1 가이드홀(118a) 및 제 2 가이드홀(118b)을 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 베이스플레이트(110)는 후술할 하부모듈(20)의 연결가이드(262)를 후방에서 접촉하여 지지하는 제 1 가이드홈(119a) 및 제 2 가이드홈(119b)을 더 포함할 수 있다.The
상세히, 상기 제 1 가이드홀(118a) 및 제 2 가이드홀(118b)은, 서로 대칭을 이루도록 위치하며, 동일한 형상의 구멍으로 형성할 수 있다. 또한, 상기 제 1 가이드홀(118a) 및 제 2 가이드홀(118b)은, 후술할 제 1 연결가이드(262a) 및 제 4 연결가이드(262d)가 삽입 관통되는 지점으로 이해할 수 있다. 이에 의하면, 상기 상부모듈(10)은 안정적으로 상기 하부모듈(20)에 안착 고정될 수 있는 장점이 있다.In detail, the
또한, 상기 제 1 가이드홈(119a) 및 제 2 가이드홈(119b)은, 상기 제 1 가이드홀(118a) 및 제 2 가이드홀(118b)의 후방에 각각 이격되어 위치하며, 상호 대칭을 이루도록 구비될 수 있다. 그리고 상기 제 1 가이드홈(119a) 및 제 2 가이드홈(119b)은 상기 베이스플레이트(110)의 후방 단부로부터 전방으로 함몰되어 후방이 개구되는 홈으로 형성할 수 있다. The
상기 제 1 가이드홈(119a) 및 제 2 가이드홈(119b)은 후술할 제 2 연결가이드(262b) 및 제 3 연결가이드(262c)가 후방으로부터 삽입 고정되므로, 상기 상부모듈(10)이 안정적으로 상기 하부모듈(20)과 결합을 이루도록 가이드할 수 있다. Since the second and
또한, 상기 베이스플레이트(110)는 상기 하부모듈(20)과의 체결을 위한 체결부재(106)가 삽입되는 체결홀(116)을 포함할 수 있다. 상기 체결홀(116)은 상기 삽입구(112)를 중심으로 대칭을 이루도록 위치할 수 있다. 그리고 상기 체결홀(116)은 상기 체결부재(106)에 따라 대응되는 개수로 구비될 수 있다. The
일례로, 상기 체결홀(116)은 제 1 체결홀(116a)과 제 2 체결홀(116b)을 포함할 수 있고, 상기 체결부재(106)는 제 1 체결부재(106a)와 제 2 체결부재(106b)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 체결홀(116a)은 상기 제 1 체결부재(106a)가 삽입됨으로써 상기 하부모듈(20)과 체결을 이루며, 상기 제 2 체결홀(116b)은 상기 제 2 체결부재(106b)가 삽입됨으로써 상기 하부모듈(20)과 체결될 수 있다.For example, the fastening hole 116 may include a
한편, 상기 미들플레이트(120)는 상기 베이스플레이트(110)의 상방에 위치되며, 상기 탑플레이트(130)를 고정 지지하는 역할을 한다. 또한, 상기 미드플레이트(120)는 상기 베이스플레이트(110)와 상기 탑플레이트(130)의 사이에 해당하는 높이에 위치됨으로써, 상기 상부케이스(15)의 외형을 유지하는 역할을 한다. Meanwhile, the
상기 미드플레이트(120)의 외주면은 상기 상부케이스(150)의 내주면 일부에 접촉 또는 결합될 수 있다. 따라서, 상기 상부케이스(15)의 외측으로부터 외력이 가해질 경우, 상기 상부케이스(15)는 상기 미들플레이트(120)의 지지에 의해 상기 상부케이스(15)의 일부가 찌그러지거나 내측으로 함몰되는 현상이 방지될 수 있다.The outer circumferential surface of the
이하에서는, 하부모듈(20)에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇의 하부모듈을 보여주는 사시도이고, 도 11은 도 10의 하부모듈 내부를 보여주는 사시도이고, 도 12는 도 11의 하부모듈 내부를 다른 방향에서 바라본 사시도이다.FIG. 10 is a perspective view showing the lower module of the guide robot according to the embodiment of the present invention, FIG. 11 is a perspective view showing the inside of the lower module of FIG. 10, and FIG. 12 is a perspective view of the inside of the lower module of FIG. .
도 10 내지 도 12를 참조하면, 상기 하부모듈(20)은, 구동부(200), 주행부(210) 및 연결부(260)를 더 포함할 수 있다. 그리고, 상기 하부모듈(20)은 외관의 상측 부분을 형성하며 상기 하부케이스(25)의 상단과 연결부(260) 사이의 개방 공간을 차폐하는 차폐케이스(26)를 더 포함할 수 있다. 10 to 12, the
앞서 설명된 바와 같이, 상기 상부모듈(10)은 안내 로봇(1)의 다양한 서비스 환경에 따라 변경될 수 있는 유저인터페이스(UI)기능을 수행하며, 상기 하부모듈(20)은 다양한 서비스 환경에서도 변경 가능성이 적은 주행기능을 수행한다.As described above, the
상기 안내 로봇(1)의 공용 기능인 주행기능을 위하여, 상기 하부모듈(20)은 바퀴, 휠, 모터 등을 구비하는 주행부(210), 상기 주행부(210)에 동력을 제공할 수 있는 배터리 등을 구비하는 구동부(200) 및 상기 상부모듈(10)과 안정적이고 단단한 결합을 이루기 위한 연결부(260)를 포함할 수 있다.The
물론, 안내 로봇이 다양한 서비스 환경에서 공용으로 사용될 수 있는 기능은 본 발명의 실시예와 같은 주행기능에 한정되는 것이 아니다. 다만, 본 발명의 실시예에서는 안내 로봇(1)의 공용 기능을 주행의 관점에서 상세히 설명한다.Of course, the functions that the guide robot can commonly use in various service environments are not limited to the traveling functions as in the embodiment of the present invention. However, in the embodiment of the present invention, the common functions of the
상기 구동부(200)는, 하부모듈(20)의 베이스 면을 형성하는 로우플레이트(203), 상기 로우플레이트(203)에 안착되는 배터리(201), 상기 배터리(201)의 상방에 위치하는 어퍼플레이트(205) 및 상기 로우플레이트(203)와 어퍼플레이트(205)를 연결해주는 하부프레임(204)을 포함할 수 있다.The driving
상기 로우플레이트(203)는 하부모듈(20)의 저면을 형성할 수 있다. 그리고 상기 로우플레이트(203)는 주행부(210)와 연결될 수 있다. 상기 로우플레이트(203)의 형상은 다양할 수 있다. 일례로, 상기 로우플레이트(203)는 사각 형상의 판으로 형성할 수 있다. The lower plate (203) may form a bottom surface of the lower module (20). The
상기 하부프레임(204)은 상기 로우플레이트(203)의 끝 단부에 상방으로 길게 연장되도록 구비될 수 있다. 일례로, 상기 하부프레임(204)은 상기 로우플레이트(203)의 꼭지점과 대응되는 위치에 복수 개로 구비될 수 있다. The lower frame 204 may extend upwardly from the end of the
상기 하부프레임(204)은 제 1 하부프레임(204a), 제 2 하부프레임(204b), 제 3 하부프레임(204c) 및 제 4 하부프레임(204d)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 내지 제 4 하부프레임(204)은, 사각 형상을 가진 로우플레이트(203)의 4개 꼭지점이 위치하는 각각의 단부에 구비될 수 있다. 따라서, 상기 제 1 내지 제 4 하부프레임(204)의 상측에 연결되는 어퍼플레이트(205)를 안정적으로 지지할 수 있다.The lower frame 204 may include a first
상기 하부프레임(204)은, 상기 로우플레이트(203) 및 어퍼플레이트(206)와 수직하게 연결될 수 있다. 상세히, 상기 하부프레임(204)은 상기 로우플레이트(203)의 상면과 상기 어퍼플레이트(205)의 하면에 결합될 수 있다. 그리고 상기 하부프레임(204)은 일 방향으로 길게 연장되는 육면체 기둥 형상을 가질 수 있다.The lower frame 204 may be vertically connected to the
상기 어퍼플레이트(205)의 중심부는 홀을 형성할 수 있다. 상기 어퍼플레이트(205)의 홀에는 후술할 전장플레이트(243)가 구비되어 복수의 전자부품가 설치될 수 있다.The center of the
상기 어퍼플레이트(205)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 일례로, 상기 어퍼플레이트(205)는 사각 형상의 판으로 형성할 수 있다. 이때, 상기 어퍼플레이트(205)의 크기는 상기 로우플레이트(203)의 크기와 동일하게 형성할 수도 있다. 따라서, 상기 하부프레임(204)과 상기 로우플레이트(203)가 결합되는 위치는, 상기 하부프레임(204)과 상기 어퍼플레이트(205)가 결합되는 위치와 대응될 수 있다. 다만, 상기 어퍼플레이트(205)의 크기는 상기 로우플레이트(203)의 크기에 제한되지 않는다. The
상기 어퍼플레이트(205)의 하면은 상기 하부프레임(204)와 연결되며 상면은 후술할 상부프레임(245)과 연결될 수 있다.The lower surface of the
상기 로우플레이트(203), 하부프레임(204) 및 어퍼플레이트(205)는 내부가 비어있는 직육면체 형상을 형성할 수 있다. 그리고 상기 로우플레이트(203)와 어퍼플레이트(205) 사이의 내부 공간은 설치공간(206)이라 이름한다. 상기 설치공간(206)은 무게가 상대적으로 무거운 배터리(201)가 위치하는 공간으로 이해할 수 있다.The
상기 배터리(201)는 리튬-이온 배터리(Li-Ion Battery)를 포함할 수 있다. 그러나 이에 한정되지는 않으며, 상기 배터리(201)는 리튬-이온 배터리 이외의 다른 종류의 배터리를 포함할 수 있다.The
상기 배터리(201)는 상기 안내 로봇(1)의 구동을 위한 전원을 공급할 수 있다. 그리고 상기 배터리(201)는 상기 설치공간(206)에 위치할 수 있다. 상기 배터리(201)는 상기 안내 로봇(1)의 전체 무게 중 가장 큰 비중을 차지하고 있으므로, 상기 로우플레이트(203)의 상면에 안착되는 것이 무게중심 측면에서 바람직하다.The
상기 구동부(200)는, 상기 연결부(260)를 지지하는 상부프레임(245), 상기 어퍼플레이트(205)의 중심부에 위치하는 전장플레이트(243)를 더 포함할 수 있다.The driving
상기 전장플레이트(243)는, 상기 어퍼플레이트(205)의 중심부에 위치할 수 있다. 상기 전장플레이트(243)는 상하방향으로 다단의 층을 이루도록 복수개로 구비될 수 있다. 상기 복수 개의 전장플레이트(243)는 상하방향으로 배치되어 다수의 층을 형성하며, 상기 다수의 층을 전장공간(246)이라 이름한다.The
상기 전장공간(246)에는 다수의 전자부품들이 위치할 수 있다. 상기 다수의 전자부품들은 상기 전장플레이트(243)에 결합될 수 있다. 일례로, 상기 전장공간(246)에는 다수의 보드가 구비될 수 있다.A plurality of electronic components may be located in the
상기 다수의 보드는, AP 보드(Application Processor), MCU 보드(Micro Controller Unit), 전원 보드, PCB 보드 등을 포함할 수 있다. The plurality of boards may include an AP (Application Processor), an MCU (Micro Controller Unit), a power board, and a PCB board.
상기 AP 보드는 상기 안내 로봇(1)의 하드웨어 모듈 시스템을 관리하는 장치, 즉, 제어부로서 기능할 수 있다.The AP board can function as a device for managing the hardware module system of the
상기 MCU 보드는 상기 안내 로봇(1)의 전반적인 구동을 제어할 수 있으며, 상기 안내 로봇(1)의 다양한 기능을 지원하는 데이터가 저장된 메모리를 포함할 수 있다. The MCU board can control the overall driving of the
상기 전원 보드는 상기 배터리(201)의 전원이 상기 안내 로봇(1)에 포함된 각 구성 요소에 공급되는 것을 제어할 수 있다.The power supply board can control that power of the
상기 상부프레임(245)은 상기 어퍼플레이트(205)에 연결될 수 있다. 상기 상부프레임(245)은 상기 어퍼플레이트(205)의 외둘레와 중심 홀이 이루는 내둘레 사이에 위치할 수 있다. 보다 상세히, 상기 상부프레임(245)은 상기 어퍼플레이트(205)의 상면에서 상기 전장플레이트(243)의 외측으로 가상의 삼각형이 그려지도록 위치할 수 있다. 그리고 상기 가상의 삼각형 꼭지점에 각각 상부프레임(235)이 위치할 수 있다.The upper frame 245 may be connected to the
즉, 상기 상부프레임(245)은 복수 개로 구비되어 상기 연결부(260)를 3점 지지할 수 있다. 일례로, 상기 상부프레임(245)은 상기 전장플레이트(243)의 전방에 위치하는 제 1 상부프레임(245a), 상기 전장플레이트(243)의 양 측방에 위치하는 제 2 상부프레임(245b) 및 제 3 상부프레임(245c)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 내지 제 3 상부프레임(245)의 상측에는 상기 연결부(260)의 연결플레이트(261)가 결합될 수 있다.That is, a plurality of the upper frames 245 may be provided to support the
상기 상부프레임(245)은, 상기 어퍼플레이트(205)의 상면에 수직하게 결합할 수 있다. 그리고 상기 상부프레임(245)은 일 방향으로 길게 연장된 육면체 기둥 형상을 가질 수 있다. 또한, 상부프레임(245)의 상하방향 길이는, 상기 상부모듈(10)과의 결합 또는 분리를 위한 연결부(260)를 고정 지지하므로, 상기 상부모듈(10)과 하부모듈(20)의 결합 시 안정적인 균형을 이루기 위하여, 상기 하부프레임(204)의 상하방향 길이보다 작게 형성될 수 있다.The upper frame 245 may be vertically coupled to the upper surface of the
한편, 상기 연결부(260)의 상세한 설명은 후술하도록 한다.The
상기 구동부(200)는 상기 어퍼플레이트(205)의 상측에 위치하는 블록(240), 상기 블록(240)의 상측에 위치하는 하중센서(241) 및 상기 하중센서(241)의 상측에 위치하는 접촉링(242)을 더 포함할 수 있다.The driving
상기 블록(240)은 상기 어퍼플레이트(205)의 꼭지점과 대응되는 위치에 상방으로 연장되어 구비될 수 있다. 즉, 상기 블록(240)은 상기 상부프레임(245)의 외측에 위치할 수 있다.The
상기 블록(240)의 상측에는 하중센서(241)가 구비될 수 있다. 즉, 상기 블록(240)은 상기 하중센서(241) 및 접촉링(242)을 고정 지지하는 역할을 수행할 수 있다.A
상기 하중센서(241)는 접촉링(242)과 연결되어 상기 접촉링(242)으로부터 전달되는 힘에 의한 하중을 감지하는 센서로 복수 개로 구비될 수 있다. 그리고 상기 블록(240)은 상기 하중센서(241)의 개수에 대응되는 개수로 구비될 수 있다.The
상기 하중센서(241)는 상기 어퍼플레이트(205)의 꼭지점과 대응되도록 제 1 하중센서(241a), 제 2 하중센서(241b), 제 3 하중센서(241c) 및 제 4 하중센서(241d)를 포함할 수 있다.The
그리고, 상기 블록(240)은, 상기 제 1 하중센서(241a)의 내측 끝단에 하방으로 연결되는 제 1 블록(240a), 상기 제 2 하중센서(241b)의 내측 끝단에 하방으로 연결되는 제 2 블록(240b), 상기 제 3 하중센서(241c)의 내측 끝단에 하방으로 연결되는 제 3 블록(240c) 및 상기 제 4 하중센서(241d)의 내측 끝단에 하방으로 연결되는 제 4 블록(240d)을 포함할 수 있다.The
상기 제 1 내지 제 4 하중센서(241)는 상기 어퍼플레이트(205)보다 외측에 위치할 수 있다. 그리고 상기 제 1 내지 제 4 하중센서(241)는 상기 제 1 내지 제 4 하중센서(241)의 외측 끝단을 따라 접촉링(242)이 연결될 수 있다. The first to
상기 접촉링(242)은 상기 제 1 내지 제 4 하중센서(241)의 상단부를 따라 외측 방향으로 안착되어 위치할 수 있다. 상기 접촉링(242)은 상기 블록(240)의 상방에 외측방향으로 이격되어 위치할 수 있다. The contact rings 242 may be seated outwardly along the upper ends of the first to
상기 접촉링(242)은 내부가 비어 있는 링 형상으로 형성할 수 있다. 그리고 상기 접촉링(242)의 외경은 상기 접촉링(242)의 내부에 상기 어퍼플레이트(205)가 위치할 수 있도록 상대적으로 크게 형성할 수 있다. 그리고 상기 접촉링(242)은 상기 하부케이스(25)와 연결될 수 있다. 따라서, 상기 하부모듈(20)의 충돌이 발생하는 경우, 상기 하부모듈(20)의 내부로 전달되는 충격량을 효과적으로 감소시킬 수 있다.The
상기 하중센서(241) 및 접촉링(242)은 상기 하부모듈(20)의 충돌을 감지하여 주행동작을 제어할 수 있는 역할을 수행한다. 상세히, 상기 하부모듈(20)의 충돌 시 상기 접촉링(242)은 상기 하부케이스(25)에 의해 전달받은 충격으로 뒤틀림이 발생할 수 있다. 즉, 상기 접촉링(242)은 모멘텀(Momentum)이 발생되며, 상기 하중센서(241)는 상기 모멘텀을 감지하여 신호를 전달할 수 있다. 이때, 제어부는 상기 하중센서(241)의 신호를 전달받아 주행부(210)의 구름 운동이 정지되도록 제어할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 상기 안내 로봇(1)의 주행에 의한 안전성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The
한편, 상기 로우플레이트(203)는 주행부(210)와 연결될 수 있다. 상기 주행부(210)는, 하부모듈(20)이 용이하게 움직일 수 있도록, 메인바퀴(211), 보조바퀴(212) 및 서스펜션(미도시)을 포함할 수 있다. Meanwhile, the
상기 서스펜션(미도시)은 상기 로우플레이트(203)의 양 측방에 위치할 수 있다. 상세히, 상기 서스펜션은 상기 로우플레이트(203)의 양 측단부에 각각 결합할 수 있다. 그리고 상기 서스펜션은 외측으로 메인바퀴(211)를 연결할 수 있다.The suspension (not shown) may be located on both sides of the
상기 메인바퀴(211)는 상기 로우플레이트(203)의 양 측방으로 연결될 수 있다. 상세히, 상기 메인바퀴(211)는 상기 로우플레이트(203)의 하면에 위치하는 모터어셈블리(미도시)와 연결될 수 있다. 그리고, 상기 모터는 상기 배터리(201)로부터 전원을 제공받아 회전함으로써 상기 메인바퀴(211)에 회전력을 제공할 수 있다. 상기 메인바퀴(211)는 상기 모터의 회전력을 제공받아 구름운동을 수행할 수 있으며, 이에 따라 상기 하부모듈(20)의 주행이 이루어질 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 상기 메인바퀴(211)는 상기 서스펜션과 연결되어 상기 서스펜션의 외측으로 각각 위치할 수 있다.The
상기 보조바퀴(212)는 상기 로우플레이트(203)의 하측에 위치할 수 있다. 상세히, 상기 보조바퀴(212)는, 상기 로우플레이트(203)의 전단과 후단에 각각 하방으로 연결되는 보조바퀴플레이트와 결합될 수 있다. 상기 보조바퀴(212)는 복수 개로 구비될 수 있다. 상기 복수의 보조바퀴(212)는 상기 로우플레이트(203)의 하면의 전후 방향에서 안정적으로 하부모듈(20)을 지지할 수 있다. 즉, 상기 보조바퀴(212)는 상기 하부모듈(20)의 주행이 안정적으로 이루어지도록 상기 하부모듈(20)의 중심을 잡아주는 역할을 수행할 수 있다.The
상기 보조바퀴(212)는 주행 시 상기 모터에 의해 회전하는 상기 메인바퀴(211)에 종속되어 구름운동을 수행할 수 있다. 즉, 상기 보조바퀴(212)는 독립적으로 회전하지 않으며, 외력이나 메인바퀴(211)의 회전에 종속되어 구름운동을 할 수 있다. 상기 보조바퀴(212)는 캐스터를 포함할 수 있다.The
한편, 상기 하부모듈(20)은 전방 라이더(233) 및 후방 라이더(234)를 더 포함할 수 있다. 상기 전방 라이더(233) 및 후방 라이더(234)는 레이저 레이더로서, 레이저 빔을 조사하고 에어로졸에 의해 흡수 혹은 산란된 빛 중 후방 산란된 빛을 수집, 분석하여 위치 인식을 수행하는 센서이다.Meanwhile, the
상기 전방 라이더(233)는 상기 어퍼플레이트(205)의 상면에 안내 로봇(1)의 전방을 향하도록 위치할 수 있다. 일례로, 상기 전방 라이더(233)는 상기 어퍼플레이트(205)의 전단 중심부에 위치할 수 있다. 따라서, 상기 전방 라이더(233)는 상기 제 1 절개부(31)를 통해 외부로 노출될 수 있다.The
상기 후방 라이더(234)는 상기 로우플레이트(203)의 상면에 안내 로봇(1)의 후방을 향하도록 위치할 수 있다. 일례로, 상기 후방 라이더(234)는 상기 로우플레이트(203)의 후단 중심부에 위치할 수 있다. 따라서, 상기 후방 라이더(234)는 상기 제 2 절개부(32)를 통해 외부로 노출될 수 있다. 또한, 상기 전방 라이더(233)는 상기 후방 라이더(234) 보다 상측에 위치할 수 있다.The
이하에서는 앞서 설명된 절벽감지센서의 감지 결과에 따른 안내 로봇의 동작 방법에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, an operation method of the guide robot according to the detection result of the cliff detection sensor described above will be described in detail with reference to the drawings.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 안내 로봇의 절벽 또는 장애물 회피 방법을 보여주는 도면이다.13 is a view showing a cliff or obstacle avoiding method of a guide robot according to an embodiment of the present invention.
도 13을 참조하면, 상기 안내 로봇(1)은 일 방향으로 주행할 수 있다. 일례로, 상기 안내 로봇(1)은 제어부에서 계산된 주행 루트에 따라서 정해진 방향으로 주행할 수 있다. 이때, 상기 안내 로봇(1)은 주행 중에, 상기 절벽감지센서(101)를 통하여 상기 안내 로봇(1)의 주행 범위에서 절벽 또는 장애물 등을 감지할 수 있다.Referring to FIG. 13, the
일례로, 상기 안내 로봇(1)의 전방에 위치된 절벽 또는 장애물을 감지할 경우의 상기 안내 로봇(1)의 동작 방법을 설명한다.For example, a method of operating the guiding
실시예에 따르면, 상기 안내 로봇(1)은 주행 중에, 상기 절벽감지센서(101)를 통해 획득된 거리 감지값이, 제 1 기준값 미만의 값인지, 제 2 기준값을 초과하는 값인지 또는 제 1 기준값과 제 2 기준값 사이의 값인지 판단할 수 있다.According to the embodiment, the
여기서, 상기 제 2 기준값은 상기 제 1 기준값 보다 큰 값이다. 이에 한정되지는 않으나, 본 실시예에서 상기 제 1 기준값은 68cm일 수 있고, 상기 제 2 기준값은 78cm일 수 있다.Here, the second reference value is greater than the first reference value. In this embodiment, the first reference value may be 68 cm, and the second reference value may be 78 cm.
일례로, 상기 안내 로봇(1)이 주행 중에, 상기 절벽감지센서(101)를 통해 획득된 거리 감지값이, 상기 제 1 기준값 미만이면, 근접 장애물이 존재하는 것으로 인식하고, 상기 제 1 기준값 보다 큰 제 2 기준값을 초과하면, 절벽이 존재하는 것으로 인식하고, 상기 제 1 기준값 이상이고, 상기 제 2 기준값 이하이면, 정상적인 지면으로 인식할 수 있다.For example, if the distance sensing value obtained through the
즉, 상기 안내 로봇(1)은 상기 절벽감지센서(101)를 통해 획득된 거리 감지값에 따라 주변에 절벽이 존재하는지 또는 장애물이 존재하는지 판단할 수 있다.That is, the
그리고 상기 안내 로봇(1)은 전방에 근접 장애물이 존재하는 것으로 인식하면, 주행을 즉시 정지하거나 또는 상기 근접 장애물을 회피하도록 방향 전환할 수 있다. 또한, 상기 안내 로봇(1)은 전방에 절벽이 존재하는 것으로 인식하면, 주행을 즉시 정지하거나 또는 상기 절벽 간의 거리에 따라 주행속도를 감속할 수 있다.If the
특히, 본 발명에서는 상기 절벽감지센서(101)가 종래의 로봇의 절벽감지센서에 비해 높은 위치에 설치되되, 상기 절벽감지센서(101)에서 송출된 감지 신호는 하향 경사져서 지면을 향하므로, 이에 따라 지면의 형상을 검출할 수 있는 센싱 범위(거리)가 대폭 증가한다. 따라서, 절벽 또는 장애물 감지 시 충분한 제동거리를 확보할 수 있으므로, 절벽 또는 장애물을 회피하는 주행이 가능하다. 이에 따라, 안정적이고 효율적인 자율 주행이 가능한 장점이 있다.In particular, in the present invention, the
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안내 로봇의 절벽 또는 장애물 회피 방법을 보여주는 도면이다.FIG. 14 is a view showing a cliff or obstacle avoiding method of a guide robot according to another embodiment of the present invention.
도 14를 참조하면, 상기 안내 로봇(1)은 일 방향으로 주행할 수 있다. 일례로, 상기 안내 로봇(1)은 제어부에서 계산된 주행 루트에 따라서 정해진 방향으로 주행할 수 있다. 이때, 상기 안내 로봇(1)은 주행 중에, 상기 절벽감지센서(101)를 통하여 상기 안내 로봇(1)의 주행 범위에서 낭떠러지 또는 절벽 등을 감지할 수 있다. Referring to FIG. 14, the
일례로, 상기 안내 로봇(1)의 전측방에 위치된 절벽 또는 장애물을 감지할 경우의 상기 안내 로봇(1)의 동작 방법을 설명한다.For example, a method of operating the guiding
실시예에 따르면, 상기 절벽감지센서(101)는 상기 안내 로봇(1)이 주행 중에, 상기 안내 로봇(1)의 전측방에 위치된 절벽 또는 장애물을 감지할 수 있다. 상기 안내 로봇(1)은 앞서 설명된 방법과 동일하게 상기 절벽감지센서(101)를 통해 획득된 거리값에 따라 주변에 절벽이 존재하는지 또는 장애물이 존재하는지 판단할 수 있다.According to the embodiment, the cliff-
그리고 상기 안내 로봇(1)은 전측방에 상기 근접 장애물이 존재하는 것으로 인식하면, 주행을 즉시 정지하거나 또는 상기 근접 장애물을 회피하도록 방향 전환할 수 있다. 또한, 상기 안내 로봇(1)은 전측방에 상기 절벽이 존재하는 것으로 인식하면, 주행을 즉시 정지하거나 또는 상기 절벽 간의 거리에 따라 주행속도를 감속할 수 있다.When the
특히, 본 발명에서는 상기 절벽감지센서(101)가 상기 베이스플레이트(110)의 전방 둘레(270도)에 다수 개가 이격 배치되므로, 상기 안내 로봇(1)의 주행 방향인 전방뿐만 아니라, 양측방에 위치된 절벽 또는 장애물을 감지할 수 있어, 보다 안정적인 주행이 가능한 장점이 있다.Particularly, in the present invention, since a plurality of the
Claims (14)
회전 가능하도록 제공되는 헤드케이스;
상기 디스플레이부 및 상기 헤드케이스가 결합되며, 내부에 지면의 형상을 검출하기 위한 센서가 수용되는 상부케이스; 및
상기 상부케이스의 하측에 위치되며, 내부에 휠과 모터가 위치되는 하부케이스를 포함하고,
상기 센서는, 상기 센서에서 송출되는 감지 신호가 상기 상부케이스의 하단부와 상기 하부케이스의 상단부 사이의 틈을 통하여 지면으로 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 안내 로봇.A display unit;
A head case provided to be rotatable;
An upper case coupled to the display unit and the head case and receiving a sensor for detecting the shape of the ground; And
And a lower case located below the upper case and having a wheel and a motor therein,
Wherein the sensor is disposed such that a sensing signal transmitted from the sensor is directed to the ground through a gap between a lower end of the upper case and an upper end of the lower case.
상기 하부케이스의 내부에는 자율 주행을 위한 라이더가 배치되고,
상기 하부케이스의 상부에는, 상기 라이더의 동작을 위하여 상기 하부케이스의 둘레를 따라 절개되는 절개부가 형성되는 안내 로봇.The method according to claim 1,
A rider for autonomous travel is disposed inside the lower case,
And a cutout portion is formed in the upper portion of the lower case so as to be cut along the periphery of the lower case for operation of the rider.
상기 센서는, 상기 센서에서 송출되는 감지 신호가 상기 절개부를 통과하여 지면으로 향하도록 배치되는 안내 로봇.3. The method of claim 2,
Wherein the sensor is disposed such that a detection signal transmitted from the sensor passes through the incision portion and is directed toward the ground.
상기 센서의 하측에 배치되는 베이스플레이트; 및
상기 베이스플레이트에 고정되어 상기 센서를 지지하는 센서고정부를 더 포함하고,
상기 센서고정부는, 상기 센서가 일정각도 아래를 향하도록 상기 센서를 고정시키는 안내 로봇.The method of claim 3,
A base plate disposed below the sensor; And
And a sensor fixing unit fixed to the base plate to support the sensor,
Wherein the sensor fixing unit fixes the sensor so that the sensor faces downward at a certain angle.
상기 베이스플레이트에는, 상기 센서에서 송출되는 감지 신호가 통과하는 홈이 형성되고,
상기 감지 신호는, 상기 베이스플레이트에 형성된 홈을 통과한 후 상기 절개부를 통하여 지면으로 향하는 안내 로봇.5. The method of claim 4,
A groove through which the detection signal transmitted from the sensor passes is formed in the base plate,
Wherein the sensing signal passes through a groove formed in the base plate and then is directed to the ground through the cutout.
상기 홈은, 상기 베이스플레이트의 둘레를 따라 다수 개가 서로 이격되어 배치되는 안내 로봇.6. The method of claim 5,
Wherein the grooves are spaced apart from one another along the circumference of the base plate.
상기 센서는, 상기 홈의 후방에 위치되며,
상기 홈은, 상기 센서가 향하는 지점에서 외측으로 하향 경사지도록 형성되는 안내 로봇.The method according to claim 6,
Wherein the sensor is located behind the groove,
Wherein the groove is formed to be inclined downward outward at a point where the sensor is directed.
상기 센서고정부는,
상기 베이스플레이트에 고정되는 제 1 지지부;
상기 센서가 장착되는 제 2 지지부; 및
상기 제 1 지지부와 제 2 지지부를 연결하며, 상기 센서를 상기 베이스플레이트에 대해서 소정높이를 제공하는 연결부를 포함하는 안내 로봇.6. The method of claim 5,
The sensor fixing unit includes:
A first support portion fixed to the base plate;
A second support portion on which the sensor is mounted; And
And a connection portion connecting the first support portion and the second support portion and providing the sensor with a predetermined height with respect to the base plate.
상기 연결부는, 상기 제 1 지지부의 전단에서 후방을 향하여 상향 경사지도록 절곡 형성되고,
상기 제 2 지지부는, 상기 연결부의 단부에서 전방을 향하여 상향 경사지도록 절곡 형성되는 안내 로봇.9. The method of claim 8,
Wherein the connection portion is bent to be inclined upward from the front end of the first support portion toward the rear,
And the second support portion is formed to be bent so as to be inclined upward toward the front at the end of the connection portion.
상기 홈은, 상기 베이스플레이트의 둘레면에 상기 센서가 향하는 지점에서 외측으로 하향 경사지도록 형성되고,
상기 홈의 경사면과 상기 베이스플레이트가 이루는 각도는, 상기 연결부의 경사면과 상기 베이스플레이트가 이루는 각도와 동일한 안내 로봇.10. The method of claim 9,
Wherein the groove is formed so as to be inclined downward outward at a point where the sensor faces the circumferential surface of the base plate,
Wherein an angle formed by the inclined surface of the groove and the base plate is equal to an angle formed by the inclined surface of the connection portion and the base plate.
상기 상부케이스 및 하부케이스는, 각각 상부와 하부가 개구된 원통 형상을 가지며,
상기 하부케이스는, 상부에서 하부 방향으로 내려갈수록 직경이 커지도록 형성되는 안내 로봇.The method according to claim 1,
The upper case and the lower case each have a cylindrical shape with an upper portion and a lower portion opened,
Wherein the lower case is formed to have a larger diameter as it goes down from the upper part to the lower part.
상기 안내 로봇이 주행 중에, 상기 센서를 통해 획득된 거리 감지값이,
제 1 기준값 미만이면, 근접 장애물이 존재하는 것으로 인식하고,
상기 제 1 기준값 보다 큰 제 2 기준값을 초과하면, 절벽이 존재하는 것으로 인식하고,
상기 제 1 기준값 이상이고, 상기 제 2 기준값 이하이면, 정상적인 지면으로 인식하는 안내 로봇.The method according to claim 1,
Wherein, during traveling of the guide robot, the distance detection value obtained through the sensor
If it is less than the first reference value, it is recognized that a proximity obstacle exists,
If the second reference value is larger than the first reference value, recognizes that a cliff exists,
And recognizes the information as a normal ground if it is equal to or greater than the first reference value and equal to or less than the second reference value.
상기 근접 장애물이 존재하는 것으로 인식하면, 주행을 즉시 정지하거나 또는 상기 근접 장애물을 회피하도록 방향 전환하는 안내 로봇.13. The method of claim 12,
And when it is recognized that the proximity obstacle exists, the guidance robot immediately stops driving or changes direction to avoid the proximity obstacle.
상기 절벽이 존재하는 것으로 인식하면, 주행을 즉시 정지하거나 또는 상기 절벽 간의 거리에 따라 주행속도를 감속하는 안내 로봇.13. The method of claim 12,
When the cliff is recognized as being present, the guide robot immediately stops running or decelerates the traveling speed according to the distance between the cliffs.
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