KR100188515B1

KR100188515B1 - 덕트 청소용 로봇 청소기

Info

Publication number: KR100188515B1
Application number: KR1019960056844A
Authority: KR
Inventors: 이영원
Original assignee: 이세원; 주식회사한림메카트로닉스
Priority date: 1996-11-23
Filing date: 1996-11-23
Publication date: 1999-06-01
Also published as: KR19980038018A

Abstract

본 발명은 원격제어가능하며, 건물등에 설치되어 있는 덕트(Duct)내에 잔존하는 먼지나 이물질 등을 청소하는데에 적합한 덕트청소용 로봇 청소기에 관한 것으로써, 사용자의 조작에 의해 조작신호를 발생하는 조작부와, 상기 조작부로부터 출력되는 조작신호에 따라 상응하는 기능을 수행시키기 위한 각 제어신호를 발생하는 제어기와, 상기 제어기의 출력에 따라 제어되는 제어부와, 상기 제어부로부터 출력되는 각 제어신호를 전송하는 전송로와, 상기 제어기로부터 출력되는 제어신호에 의해 원격조정되어 덕트내를 이동하는 이동체와, 상기 이동체에 설치되어 덕트내의 먼지를 털어내는 브러쉬와, 상기 브러쉬를 회전시키는 브러쉬 구동모터와, 정전시에 상기 이동체에 전원을 인가하는 백업용 배터리와, 상기 이동체의 주위를 비추어 주는 조명수단과, 상기 이동체의 주행방향을 녹화하는 녹화수단과, 상기 녹화수단에 의해 녹화된 녹화면에 음성을 녹음하도록 입력하는 마이크와, 상기 녹화수단과 마이크에 의해 녹화된 화면과 녹음된 음성(메시지)을 출력하는 디스플레이수단과, 상기 브러쉬의 구동에 따라 털어내어진 먼지를 흡입관을 통해서 흡입하는 흡입수단과, 덕트내의 시료 또는 큰 덩어리의 오물을 집어 내는 클램프수단과, 상기 클램프수단을 구동하는 클램프수단구동모터를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

Description

덕트청소용 로봇 청소기

본 발명은 원격제어가능한 덕트청소용 로봇 청소기에 관한 것으로서, 특히 건물등에 설치되어 있는 덕트(Duct)내에 잔존하는 먼지나 이물질 등을 청소하는데에 적합한 덕트청소용 로봇 청소기에 관한 것이다.

일반적으로 환기용 덕트, 송풍용 덕트 등의 내부에는 공기가 출입함으로 인해 공기 중에 포함되어 있는 먼지나 이물질(예를 들면, 곰팡이, 세균등)들이 덕트내에 잔존하게 된다. 이러한 먼지나 이물질 등의 유해한 요소들이 환기시나 공기 정화시에 덕트를 통해 실내로 유입되게 되어 기관지계통의 질환을 유발할 수 있어 인체에 해로운 영향을 끼칠뿐만 아니라 실내공기를 오염시키는 원인이 되고 있다.

특히, 건물 또는 지하철등의 천정에 설치되어 있는 덕트는 하절기 동안에는 냉풍을 공급하여 플랫폼을 시원하고 공조시키고 있으나, 동절기에는 일반적으로 사용하지 않다가 하절기에 플랫폼을 공조시키기 위하여 냉풍을 공급하면, 동절기동안에 지하철의 운행에 따라 발생되는 바람의 영향으로 쌓여있던 먼지가 냉풍과 함께 플랫폼으로 분출되어 실내 또는 플랫폼에 있는 사람들의 의복을 더럽히거나, 또는 호흡시에 순환기 계통으로 흡입되어 사람들에게 불쾌감을 주거나 또는 순환기 계통의 질환을 유발시키기도 한다.

그리고, 하절기에는 건물이나 또는 지하철에 설치되어 있는 덕트를 통해서 냉풍을 공급하다가 동절기에는 따뜻한 공기를 상기 덕트를 통해서 공급하고 있어도 시간경과에 따라 덕트내에 먼지등의 이물질이 쌓이게 되어 상기 덕트를 통해 냉풍 또는 온풍을 공급하였을 때, 이들 냉풍 또는 온풍과 함께 실내 또는 플랫폼내로 덕트내에 쌓여 있는 먼지 등의 오물이 분출되어 사람들에게 불쾌감을 주거나 또는 순환기 계통의 질환을 유발시키기도 한다.

이와 같이 덕트내에 쌓여 있는 먼지 등의 오물이 분출되어 사람들에게 불쾌감을 주거나 또는 순환기 계통의 질환을 유발시키는 것을 방지하기 위하여 덕트내에 잔존하는 먼지나 오물 등을 정기적으로 제거해야할 필요성이 있다.

덕트내에 잔존하는 먼지나 오물 등을 제거하기 위한 일반적인 방법으로서는, 외부에서 덕트의 일측단으로 강력한 바람을 불어준 다음, 강력한 바람에 의해 날여오는 먼지나 오물들을 덕트의 타측단에서 흡입하는 방법과, 긴 막대에 브러쉬를 장착하여 덕트 내의 먼지나 오물을 턴 다음, 흡입방법 등을 이용하여 이를 제거하는 방법등이 있다.

그러나, 일반적으로 덕트는 그 내부공간이 대체적으로 좁고 길기 때문에 청소원들이 들어가서 덕트내의 먼지를 제거할 수 없고, 강력한 바람을 불어준다고 하더라도 덕트 내에 먼지나 이물질이 견고히 굳어 있는 경우, 이를 제거할 수 없다는 문제점이 있었다.

또한, 브러쉬가 장착된 긴 막대는 덕트내에 깊이 넣을 수 없어 덕트의 입출구 근처의 부위밖에 청소할 수 없다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와같은 종래기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 원격조정 가능한 이동체를 덕트내에 투입시켜서 원격제어에 의해 덕트내를 이동시키면서 덕트내에 잔존하는 먼지나 오물들을 털고 덕트의 일측에서 이를 흡입하여 덕트 내의 먼지나 오물들을 청소할 수 있는 덕트청소용 로봇 청소기를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 덕트청소용 로봇 청소기는, 사용자의 조작에 의해 조작신호를 발생하는 조작부와, 상기 조작부로부터 출력되는 조작신호에 따라 상응하는 기능을 수행시키기 위한 각 제어신호를 발생하는 제어기와, 상기 제어기의 출력에 따라 제어되는 제어부와, 상기 제어기로부터 출력되는 각 제어신호를 전송하는 전송로와, 상기 제어기로부터 출력되는 제어신호에 의해 원격조정되어 덕트내를 이동하는 이동체와, 상기 이동체에 설치되어 덕트내의 먼지를 털어내는 브러쉬와, 상기 브러쉬를 회전시키는 브러쉬 구동모터와, 정전시에 상기 이동체에 전원을 인가하는 백업용 배터리와, 상기 이동체의 주위를 비추어 주는 조명수단과, 상기 이동체의 주행방향을 녹화하는 녹화수단과, 상기 녹화수단에 의해 녹화된 녹화면에 음성을 녹음하도록 입력하는 마이크와, 상기 녹화수단과 마이크에 의해 녹화된 화면과 녹음된 음성(메시지)을 출력하는 디스플레이수단과, 상기 브러쉬의 구동에 따라 털어내어진 먼지를 흡입관을 통해서 흡입하는 흡입수단과, 덕트내의 시료 또는 큰 덩어리의 오물을 집어 내는 클램프수단과, 상기 클램프수단을 구동하는 클램프수단구동모터를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 덕트청소용 로봇 청소기를 개략적으로 구성한 블록도이다.

제2도는 본 발명에 따른 덕트청소용 로봇 청소기의 제어블록도이다.

제3도는 본 발명에 따른 덕트청소용 로봇 청소기의 개략적인 외관도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 조작부 11 : 구동조절부

12 : 카메라 위치조절부 13 : 조명수단조절부

14 : 브러쉬 조절부 15 : 리프터 조절부

16 : 에어분사 조절부 20 : 제어기

21 : 구동모터 제어부 22 : 카메라 위제어부

23 : 조명수단제어부 24 : 브러쉬 구동제어부

25 : 리프터 높이제어부 26 : 에어분사제어부

30 : 이동체 31,31' : 구동모터

32 : 카메라위치 서보모터 32a : 녹화 카메라

33 : 조명수단 34 : 브러쉬 구동모터

34a : 브러쉬 35 : 리프터 구동모터

36 : 에어분사모터 36' : 에어분사밸브

40 : 디스플레이수단 41 : 마이크

42 : VCR 45 : 디스플레이수단

47 : 흡입관 49 : 흡입수단

50 : 전원공급부 51 : 클램프수단

60 : 백업용 배터리 70 : 하부기대

71 : 전륜 72 : 클램프수단 구동모터

73 : 후륜 74 : 사다리

75 : 상부기대 78 : 전후경사도 검출수단

80 : 좌우경사도 검출수단 82 : 클램프수단 구동조절부

83 : 클램프수단 구동제어부 250 : 전송로

이하, 본 발명의 일실시예에 대하여 첨부도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 덕트청소용 로봇 청소기를 개략적으로 구성한 블록도이고, 제2도는 덕트청소용 로봇 청소기의 제어블록도이고, 제3도는 본 발명에 따른 덕트청소용 로봇 청소기의 개략적인 외관도이다.

제1도 내지 제3도에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 덕트청소용 로봇 청소기는 사용자의 조작에 의해 조작신호를 발생하는 조작부(10)와, 상기 조작부(10)로부터 출력되는 조작신호에 따라 상응하는 기능을 수행시키기 위한 각 제어신호를 출력하는 제어기(20)와, 상기 제어기(20)로부터 출력되는 각 제어신호를 전송하기 위한 전송로(250)와, 상기 제어기(20)로부터 출력되는 제어신호에 의해 원격조정되어 덕트내를 이동하는 이동체(30)와, 상기 이동체(30)에 설치되어 덕트내의 먼지를 털어내는 브러쉬(34a)와, 상기 브러쉬(34a)를 회전시키는 브러쉬 구동모터(34)와, 정전시에 상기 이동체(30)에 전원을 인가하는 백업용 배터리(60)와, 상기 이동체(30)의 주위를 비추어 주는 조명수단(33)과, 상기 이동체(30)의 주행방향을 녹화하는 녹화수단과, 상기 녹화수단에 의해 녹화된 녹화면에 음성을 녹음하도록 입력하는 마이크(41)와, 상기 녹화수단과 마이크(41)에 의해 녹화된 화면과 녹음된 음성(메시지)을 출력하는 디스플레이수단(45)과, 상기 브러쉬(34a)의 구동에 따라 털어내어진 먼지를 흡입관(47)을 통해서 흡입하는 흡입수단(49)과, 덕트내의 시료 또는 큰 덩어리의 오물을 집어 내는 클램프수단(51)과, 상기 클램프수단(51)을 구동하는 클램프수단구동모터(52)를 구비하고 있다.

또한, 본 발명의 덕트청소용 로봇 청소기는 상기 이동체(30)의 전후 경사도를 검출하는 전후경사도 검출수단(78)과, 상기 이동체(30)의 좌우 경사도를 검출하는 좌우경사도 검출수단(80)과, 외부로부터 공급되는 상용AC전원을 조작부(10), 제어기(20), 이동체(30) 및 디스플레이수단(45)에서 필요로 하는 각 구동전원을 조절하여 공급하는 전원공급부(50)를 추가로 구비하고 있다.

상기 에어분사모터(36)와 에어분사밸브(36')는 소독약 탱크(도시하지 않음)에 연결하여 압축공기와 함께 소독약을 덕트내에 분출할 수도 있는 것은 물론이다.

상기 설명에 있어서, 녹화수단은 녹화(cc)카메라(32a)와 비디오 카세트 레코더(VCR)(42)로 구성되어 있고, 상기 이동체(30)는 제3도에 상세히 도시한 바와 같이 하부기대(70)와, 상기 하부기대(70)에 구동가능하게 장착된 한쌍의 전륜(71)과, 상기 전륜(71)으로부터 일정거리를 두고 상기 하부기대(70)에 구동가능하게 장착된 한쌍의 후륜(73)과, 상기 하부기대(70)에 설치되는 사다리(74)와, 상기 사다리(74)의 상부에 설치되며 상기 브러쉬 구동모터(34), 클램프수단 구동모터(72), 백업용 배터리(60), 녹화(cc)카메라(32a) 및 조명수단(33)이 장착되는 상부기대(75)와, 상기 하부기대(70)에 설치되어 상기 사다리(74)를 상하동시키는 리프터(35)로 구성되어 있다.

한편, 제2도는 제1도에 도시된 로봇청소기의 제어회로를 상세히 도시한 블록도이다.

제2도에서 알 수 있는 바와 같이 조작부(10)는 이동체(30)를 전후 및 좌우회전시키기 위한 구동조절부(11)와, 상기 이동체(30)에 장착된 녹화카메라(32a)의 상하좌우 및 전후(즉, 원근)의 이동을 조절하는 카메라위치 조절부(12)와, 상기 이동체(30)에 장착된 조명수단(33)에 인가되는 전원의 온/오프를 조절하기 위한 조명수단조절부(13)와, 상기 이동체(30)에 장착된 브러쉬 구동모터(34)의 구동속도를 조절하는 브러쉬 조절부(14)와, 상기 이동체(30)에 장착된 사다리(74)의 높낮이를 조절하기 위한 리프터높이 조절부(15)와, 덕트내의 방역 및 먼지나 오물을 블로우잉해서 털어내도록 상기 이동체(30)에 장착된 에어분사모터(36) 및 에어분사밸브(36')를 조절하기 위한 에어분사 조절부(16)와, 상기 이동체(30)에 장착된 클램프수단(51)의 벌어지는 각도를 제어하는 클램프수단 구동조절부(82)로 구성된다.

또한, 상기 제어부(200)는 상기 제어기(20)에서 출력되는 신호에 의해 제어되는 것으로써, 상기 제어부(200)는 구동조작부(10)로부터 조절신호가 입력되면 상기 이동체(30)를 이동시키기 위하여 제1 및 제2구동모터(31,31')에 구동 제어신호를 발생하는 구동모터 제어부(21)와, 상기 카메라 위치조절부(12)로부터 조절신호가 입력되면 상기 이동체(30)에 장착된 녹화카메라(32a)의 상하좌우 이동 및 전후(원근)를 조절하도록 카메라 위치서보모터(32)를 구동하는 제어신호를 발생하는 카메라 위치제어부(22)와, 상기 조명수단 조절부(13)로부터 조절신호가 입력되면 상기 이동체(30)에 장착된 조명수단(33a)를 온/오프제어하도록 조명수단 위치서보모터(33)를 제어하는 제어신호를 발생하는 조명수단제어부(23)와, 상기 조작부(10)의 브러쉬 조절부(14)로부터 조절신호가 입력되면 상기 이동체(30)에 장착된 브러쉬 구동모터(34)의 회전속도를 제어하는 제어신호를 발생하는 브러쉬 구동 제어부(24)와, 상기 리프터 높이조절부(15)로부터 조절신호가 입력되면 상기 이동체(30)에 장착된 리프터(35)를 상하동시켜서 사다리(74)의 높낮이를 조절하는 제어신호를 발생하는 리프터 높이제어부(25)와, 상기 에어분사 조절부(16)로부터 조절신호가 입력되면 상기 이동체(30)에 장착된 에어분사모터(36)를 구동하는 한편, 에어밸브의 열림정도를 조절하는 제어신호를 발생하는 에어 분사제어부(26)와, 상기 클램프수단 구동조절부(82)로부터의 조절신호에 따라 상기 클램프수단(51)의 벌어짐정도를 제어하도록 상기 클램프수단 구동모터(72)를 구동제어하는 클램프수단 구동제어부(83)를 구비하고 있다.

상기 설명에 있어서, 상기 제어기(20)와 상기 제어부(200)는 별개의 요소로 구성되어 있는 것을 예로들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 예를들면 상기 제어기(20)와 상기 제어부(200)를 하나의 구성요소로 구성해도 되는 것은 물론이다. 이와 같이 구성하면, 회로의 구성이 간단해진다.

여기에서, 제어기(20)내에 각 제어부(21,22,23,24,25,26,83)로부터 발생되는 제어신호는 원격지에서 제어가능한 정도의 충분히 긴 케이블등의 전송로(250)를 통해 상기 이동체(30)에 원격 전송된다.

한편, 상기 이동체(30)의 제1구동모터(31)와 제2구동모터(31')는 구동모터제어부(21)로부터 전송로(250)를 통해 원격전송되는 구동 제어신호에 의해 상기 이동체(30)를 전후이동 및 좌우이동시키기 위해 상기 이동체(30)의 하부기대(70)에 설치된 전륜(71) 및 후륜(73)을 각각 구동하고, 상기 녹화(cc)카메라(32a)에 의해서 관찰되는 카메라 위치제어부(22)로부터 전송로(250)를 통해 원격전송되는 제어신호에 의해 상기 이동체(30)에 장착된 녹화(cc)카메라(32a)를 상하좌우 및 전후(원근)를 조절하는 작용을 한다.

여기에서, 제1구동모터(31)와 제2구동모터(31')는 이동체(30)의 속도에 따라 자동변속되는 자동변속기를 추가로 포함하며, 녹화카메라(32a)는 일반적으로 CCTV(Closed Circuit Television)으로서 좌우로 180°, 상하로 90°회전가능하게 설치되어 있다.

그리고, 상기 이동체(30)의 조명수단(33)은 조명수단제어부(23)로부터 전송로(250)를 통해 원격전송되는 전원의 온/오프 제어신호에 의해 턴온 또는 턴오프되고, 브러쉬 구동모터(34)는 브러쉬구동 제어부(24)로부터 전송로(250)를 통해 원격 전송되는 제어신호에 의해 구동되어 브러쉬(34a)를 회전시켜 덕트내의 먼지나 오물들을 털어내며, 상기 흡입수단(49)은 상기 브러쉬(34a)의 회전력에 의해 덕트내의 털어낸 먼지나 오물은 흡입수단(49)의 흡입력에 의해 흡입관(47)을 통해서 흡입하는 작용을 하는 것이다.

또한, 상기 이동체(30)의 리프터(35)는 리프터높이 제어부(25)로부터 전송로(250)를 통해 원격전송되는 제어신호에 의해 구동되어 상기 이동체(30)에 장착된 사다리의 높낮이를 조절하고, 에어분사모터(36)는 에어분사제어부(26)로부터 상기 전송로(250)를 통해 원격전송되는 제어신호에 의해 구동되어 공기압을 생성하는 것이고, 상기 에어분사밸브(36')는 에어분사제어부(26)로부터 원격전송되는 제어신호에 의해 개폐되어 상기 에어분사모터(36)에 의해 생성된 공기압을 토출시키는 것이다.

여기에서, 에어분사모터(36) 및 에어분사밸브(36')는 덕트내의 방역시에 소독약을 분사시킬수 있는 것은 물론이며, 덕트 내의 청소시에는 공기를 분사하여 덕트 내의 먼지를 블로우잉하는 기능을 수행하는 것이다.

한편, 제2도에 있어서, 상기 마이크(41)는 기록시에 사용자가 기록용 메시지를 입력하기 위한 것이고, VCR(42)은 이동체(30)에 장착되어 있는 녹화(cc)카메라(32a)에 의해 녹화되어 전송로(250)를 통해 전송되는 덕트내의 영상과 마이크(41)를 통해 입력되는 기록용 메시지를 비디오 테이프에 녹화한다. 상기 디스플레이수단(45)은 CRT(Cathode Ray Tube)로 구성된 것으로써, 상기 VCR(42)에 녹화되어 있는 영상과 마이크(41)를 통해 상기 VCR(42)에 기록되어 있는 메시지를 출력하여 디스플레이한다.

다음에, 본 발명에 따른 덕트청소용 로봇 청소기의 이동체(30)의 구성을 더욱 상세히 설명한다.

제3도는 본 발명에 따른 덕트청소용 로봇 청소기에 있어서, 이동체(30)를 도시한 도면이다.

제3도에 상세히 도시한 바와 같이, 전륜(71) 및 후륜(73)이 각각 한쌍씩 구동 가능하게 장착된 하부기대(70)의 상부에 사다리(74)의 높낮이를 조절하는 리프터(35)의 구동에 의해 하부기대(70)상에 힌지핀(74a)에 의해 지그재그식으로 결합된 다수의 링크부재(74b)가 접히고 펴짐으로써, 상부기대(75)의 높낮이위치가 가변된다.

여기에서, 전륜(71) 및 후륜(73)은 플레이트형태로 형성된 하부기대(70)의 하부에서 급유가 필요없는 오일레스 베어링에 의해 행거에 회전가능하도록 결합되어 있고, 제1 및 제2구동모터(31,32)의 구동에 의해 서로 동기하거나, 또는 독립적으로 회전구동된다.

한편, 상부기대(75)에는 브러쉬 구동모터(34)가 설치되고, 브러쉬 구동모터(34)의 회전축(34b)에는 재질이 유연한 합성수지재로 이루어진 브러쉬(34a)가 회전가능하게 설치되어 있다.

또한, 상부기대(75)에는 카메라위치 서보모터(32)에 의해 상하좌우 및 전후(원근)로 조절되어 덕트내부를 촬영하기 위한 녹화(cc)카메라(32a)와, 조명수단제어부(23)의 제어신호에 의해 턴온되어 어두운 덕트내부를 밝히는 조명수단(33)이 장착되어 있다.

또한, 상부기대(75)에는 에어분사제어부(26)로부터의 제어신호에 의해 구동되어 공기압을 발생하는 에어분사모터(36)와, 에어분사제어부(26)로부터 출력되는 제어신호에 의해 조절되며, 에어분사모터(36)의 구동에 따라 공기압을 조절하는 에어분사밸브(36')를 개방하여 에어 또는 소독약을 분사함으로써 덕트 내부를 방역하거나, 공기를 분사함으로써 덕트내부의 먼지나 이물질을 털어내기도 하고 흡입도 한다.

이하, 상기한 바와같이 구성된 이동체(30)를 포함하는 본 발명에 따른 덕트청소용 로봇청소기의 작용 및 효과에 대하여 제1도내지 제3도를 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

먼저, 덕트내에서 이동체(30)를 원격제어가능하도록 외부로부터 상용 AC전원을 전원공급부(50)를 통해 조작부(10) 및 제어기(20)와, 또는 이동체(30)간에 연결된 충분히 긴 케이블 등의 전송로(250)를 경유하여 조작부(10), 제어기(20) 및 이동체(30)에 필요한 소정의 DC전압으로 조절되어 각각으로 제공된다.

다음에, 이동체(30)를 덕트 일측단의 입구에 안착시킨 다음, 사용자가 조작부(10)내의 구동조절부(11)를 조작하면, 그에 상응하는 조절신호가 구동모터 제어부(21)에 입력되고, 전송로(250)를 통한 구동모터 제어부(21)로부터의 구동 제어신호에 의해 이동체(30)의 하부기대(70)에 장착된 제1 및 제2구동모터(31,32)가 구동되어 이동체(30)가 전후진 또는 좌우회전 이동하게 된다.

여기에서 이동체(30)의 좌측륜(바퀴)은 제1구동모터(31)에 의해 구동되고, 이동체(30)의 우측륜(바퀴)은 제2구동모터(32)에 의해 구동되는 것으로서, 이동체(30)를 직진이동시킬려면 제1 및 제2구동모터(31,31')가 동시에 정회전구동되어 전륜(71) 및 후륜(73)에 인가되므로 직진되며, 후진시에는 상기 제1 및 제2구동모터(31,31')를 역회전구동시킴으로써, 이동체(30)를 후진시킬 수 있다. 그리고, 이동체(30)의 우회전시에는 제1구동모터(31)의 구동에 의해 좌측륜만 구동되어 좌측륜이 회전구동되므로 우회전되며, 이동체(30)의 좌회전시에는 제2구동모터(31')의 구동에 의해 우측륜만 구동되므로 좌회전구동된다.

한편, 어두운 덕트내부를 밝히기 위해 사용자가 조작부(10)내의 조명수단조절부(13)를 온상태로 조작하면, 전송로(250)를 통한 카메라 위치제어부(22)로부터 출력되는 제어신호에 의해 이동체(30)의 상부기대(75)의 소정부분에 장착된 조명수단(33)이 턴온된다.

그 다음, 이동체(30)가 이동되면서, 덕트내부가 녹화(cc)카메라(32a)에 의해 녹화되고, 녹화된 덕트내부의 영상신호가 전송로(250)를 통해 VCR(42)로 전송되어 기록된 다음, 디스플레이수단(45)을 통해 디스플레이됨으로써, 사용자는 원격지에서도 덕트청소용 로봇 청소기의 이동 및 덕트내부를 감시할 수 있다.

이때, 덕트의 내부상태 등을 덕트내부 영상과 함께 기록하고자 하는 경우, 사용자가 소망하는 메시지를 말하면, 사용자의 음성신호가 마이크(41)를 통해 VCR(42)로 입력된 다음, 이동체(30)에 설치되어 있는 녹화(cc)카메라(32a)로부터 입력되는 영상신호와 함께 VCR(42)내에서 비디오 테이프에 저장된다.

다음에, 사용자가 CRT(43)를 통해 디스플레이되는 덕트내부를 보면서, 이동체(30)를 전후좌우로 이동시키면서 조작부(10)내의 브러쉬 조절부(14)를 조작하면, 전송로(250)를 통해서 브러쉬 제어부(240)로부터 출력되는 제어신호에 의거하여 이동체(30)의 상부기대(75)에 장착된 브러쉬 구동모터(34)가 구동된다.

이에 따라 상기 브러쉬 구동모터(34)의 회전축(34b)에 장착되어 있는 브러쉬(34a)가 회전됨으로써 덕트내부의 먼지나 이물질들이 털리게 된다.

이와 같이 해서 털려진 먼지는 흡입수단(49)의 흡입력에 의해 흡입관(47)을 통해서 흡입된다.

이때, 덕트내부 공간이 높은 경우, 사용자가 조작부(10)내에 리프터높이 조절부(15)를 조작하면, 전송로(250)를 통한 리프터 제어부(25)로부터의 제어신호에 의해 이동체(30)의 하부기대(70)와 상부기대(75)사이에 힌지핀(74a)에 의해 지그재그식으로 결합된 다수의 링크부재(74b)가 펴진다. 이에 따라 하부기대(70)로부터 상부기대(75)가 이격됨으로써 덕트내부의 공간이 높더라도 덕트내부의 청소가 가능하다.

한편, 덕트내부를 방역하고자 하는 경우, 이동체(30)의 에어분사 조절부(16)를 조작하면, 전송로(250)를 통한 에어제어부(26)로부터의 제어신호에 의거하여 에어분사모터(36)가 구동되어 공기압이 발생되는 동시에, 에어분사밸브(36')가 개방되어 도시하지 않은 소독약품이 저장되어 있는 저장탱크에서 공급되는 액상 또는 기체상태의 소독약품과 함께 압축공기가 덕트내부로 분출되어 덕트내부를 방역할 수 있다.

다른 한편, 이동체(30)를 이용한 덕트내부의 청소중에, 털린 먼지를 블로우잉하고자 하는 경우, 사용자가 에어분사 조절부(16)를 조작하면, 전송로(250)를 통한 에어분사제어부(26)로부터 출력되는 제어신호에 의해 에어분사모터(36)가 구동되어 공기압이 발생된다. 이와 같이 에어분사모터(36)로부터 발생된 압축공기는 에어밸브(36')를 통해 덕트내부로 분사됨으로써, 덕트내벽에 부착되어 있는 먼지나 오물들을 블로우잉한다.

이때, 덕트의 타측입구에서 강력한 흡입력을 갖는 흡입수단을 부착하여 덕트내부에서 날리는 먼지나 오물을 흡입하면, 덕트내부의 먼지나 오물을 더욱 효과적으로 청소할 수 있다.

상술한 바와같이 원격조정 가능한 이동체(30)를 덕트내로 투입시킨 후에, 이동체(30)내에 장착된 조명수단(33a)을 턴온시키면, 이동체(30)의 소정부분에 장착된 녹화(cc)카메라(32a)를 통해 녹화하여 디스플레이수단(45)에 디스플레이되는 덕트내부를 감시하면서, 구동조절부(11)를 이용하여 이동체(30)를 소망하는 위치로 이동시키고, 브러쉬 조절부(14)를 조작하여 이동체(30)의 브러쉬 구동모터(34)를 구동시켜 브러쉬(34a)를 회전구동시켜 덕트내부의 먼지나 오물들을 청소한다.

또한, 본 발명의 덕트청소용 로봇 청소기에는 백업용 배터리(60)가 장착되어 있어 덕트내부를 청소하는 중에 정전이 되어도 청소에는 아무런 지장이 없으며, 덕트내에서 로봇청소기가 주행할 때에 전후로의 경사도가 심할 경우, 또는 좌우로의 경사도가 심할 경우에 청소용 로봇이 쓰러지는 것을 방지하기 위하여 전후 및 좌우경사도 검출수단(78,80)을 구비하고 있으므로, 상기 전후 및 좌우경사도 검출수단(78,80)에 의해 검출되는 경사도에 따라 전륜, 후륜, 좌측전륜, 우측전륜, 좌측후륜, 또는 우측후륜의 회전량을 서로 다르게 구동시킴으로써, 덕트청소용 로봇 청소기가 덕트내부에서 전도되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 덕트청소용 로봇청소기는 덕트내에 있는 큰 덩어리의 물건이나 또는 오물을 클램프수단(51)에 의해 파지하여 덕트외부로 운반할 수 있음은 물론, 상기 클램프수단(51)에 의해 덕트내의 먼지 또는 이물질의 시료를 채취할 수도 있다.

상기 설명에 있어서, 이동체(30)의 하부기대(70)에 서로 일정한 간격을 두고 한쌍으로 이루어진 전륜(71) 및 후륜(73)을 각각 설치한 덕트청소용 로봇청소기를 예로 들어서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 예를 들면 상기 전륜(71)과 후륜(73)사이에 쌍을 이루는 다수의 중간륜을 설치해도 본 발명에 포함되는 것은 물론이다. 이와 같이 상기 전륜(71)과 후륜(73)사이에 쌍을 이루는 다수의 중간륜을 설치하면 로봇청소기가 덕트내를 주행할 때에 전도되거나 또는 덕트내의 장애물로 인한 주행방해를 방지할 수 있다.

상기 설명에 있어서, 전/후륜을 구동시키기 위하여 2개의 모터를 구비한 로봇 청소기를 특정예로 들어서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 예를 들면 상기 전륜과 후륜사이에 동력전달수단(예를 들면, 벨트 또는 크랭크샤프트)을 설치하여 하나의 구동모터에 의해 상기 전륜과 후륜을 구동시켜도 본 발명에 포함되는 것은 물론이다.

또한, 상기 설명에 있어서, 브러쉬 조절부(14)를 조작해서 이동체(30)에 설치된 브러쉬 구동모터(34)를 구동시켜 하나의 브러쉬(34a)를 구동시켜서 덕트내부를 청소하는 것을 예로 들어서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 이동체(30)의 상부기대(75) 및 하부기대(70)의 각각 브러쉬 구동모터를 설치하고, 이들 각 브러쉬 구동모터의 회전축에 위치이동가능하게 각각 브러쉬를 장착하여 덕트의 천정, 바닥 및 측벽을 동시에 청소하도록 구성된 것도 본 발명의 개념에 포함되는 것은 물론이다.

또한, 상기 설명에 있어서, 에어분사제어부(26)에서 출력되는 제어신호에 의해 에어분사모터(36) 및 에어분사밸브(36')를 온/오프제어하여 덕트내에 에어 또는 소독약을 분출하여 소독시키는 것을 예로들어서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면, 흡입수단(49)에 연결된 흡입관(47)을 통해서 덕트내에 물을 분출하여 덕트내부를 물로 청소할 수도 있으며, 상기 흡입관(47)을 통해서 압축공기와 함께 페인트를 분출하면 덕트내부를 페인트로 도색할 수 있는 것은 물론이다.

앞에서 설명한 바와 같이 본 발명의 덕트청소용 로봇청소기에 의하면, 청소원이 직접 들어가 청소하기 어려운 덕트내부에 이동체를 투입한 다음, 덕트외부에서 사용자가 원격조정하여 덕트내에 잔조하는 인체에 유해한 먼지나, 오물을 청소함으로써, 용이하게 덕트를 청소할 수 있을 뿐만 아니라, 덕트내를 정기적으로 청소할 수 있어 환기 및 공기조화시에 지하철의 플랫폼이나 또는 실내에 청결한 공기를 제공할 수 있다는 매우 뛰어난 효과가 있다.

Claims

덕트내부를 청소하는 로봇청소기에 있어서, 사용자의 조건에 의해 조작신호를 발생하는 조작부와, 상기 조작부로부터 출력되는 조작신호에 따라 상응하는 기능을 수행시키기 위한 각 제어신호를 발생하는 제어기와, 상기 제어기의 출력에 따라 제어되는 제어부와, 상기 제어부로부터 출력되는 각 제어신호를 전송하는 전송로와, 상기 제어부로부터 출력되는 제어신호에 의해 원격조정되어 덕트내를 이동하는 이동체와, 상기 이동체에 설치되어 덕트내의 먼지를 털어내는 브러쉬와, 상기 브러쉬를 회전시키는 브러쉬 구동모터와, 정전시에 상기 이동체에 전원을 인가하는 백업용 배터리와, 상기 이동체의 주위를 비추어 주는 조명수단과, 상기 이동체의 주행방향을 녹화하는 녹화수단과, 상기 녹화수단에 의해 녹화된 녹화면에 음성을 녹음하도록 입력하는 마이크와, 상기 녹화수단과 마이크에 의해 녹화된 화면과 녹음된 음성(메시지)을 출력하는 디스플레이수단과, 상기 브러쉬의 구동에 따라 털어내어진 먼지를 흡입관을 통해서 흡입하는 흡입수단과, 덕트내의 시료 또는 큰 덩어리의 오물을 집어 내는 클램프수단과, 상기 클램프수단을 구동하는 클램프수단구동모터를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 덕트청소용 로봇청소기.
제1항에 기재한 덕트청소용 로봇 청소기에 상기 이동체의 전후 경사도를 검출하는 전후경사도 검출수단과, 상기 이동체의 좌우 경사도를 검출하는 좌우경사도 검출수단과, 외부로부터 공급되는 상용AC전원을 조작부, 제어기, 이동체 및 디스플레이수단에서 필요로 하는 각 구동전원으로 조절하여 공급하는 전원공급부를 추가로 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 덕트청소용 로봇청소기.
제1항에 있어서, 상기 이동체는 하부기대와, 상기 하부기대에 구동가능하게 장착된 한쌍의 전륜과, 상기 전륜으로부터 일정거리를 두고 상기 하부기대에 구동가능하게 장착된 한쌍의 후륜과, 상기 하부기대에 설치되는 사다리와, 상기 사다리의 상부에 설치되며 상기 브러쉬 구동모터, 클램프수단 구동모터, 백업용 배터리, 녹화(cc)카메라 및 조명수단이 장착되는 상부기대와, 상기 하부기대에 설치되어 상기 사다리를 상하동시키는 리프터로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 덕트청소용 로봇 청소기.
제1항에 있어서, 상기 조작부는 이동체를 전후 및 좌우회전시키기 위한 구동조절부와, 상기 이동체에 장착된 카메라의 상하좌우 및 전후(즉, 원근)의 이동을 조절하는 카메라위치 조절부와, 상기 이동체에 장착된 조명수단에 인가되는 전원의 온/오프를 조절하기 위한 조명수단조절부와, 상기 이동체에 장착된 브러쉬 구동모터의 구동속도를 조절하는 브러쉬 조절부와, 상기 이동체에 장착된 사다리의 높낮이를 조절하기 위한 리프터높이 조절부와, 덕트내의 방역 및 먼지나 오물을 블로우잉해서 털어내도록 상기 이동체에 장착된 에어분사모터 및 에어분사밸브를 조절하기 위한 에어분사 조절부와, 상기 이동체에 장착된 클램프수단의 벌어지는 각도를 제어하는 클램프수단 구동조절부로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 덕트청소용 로봇 청소기.
제1항에 있어서, 상기 제어부는 제어기에서 출력되는 제어신호에 의해 제어되는 것으로, 구동조작부로부터 조절신호가 입력되었을 경우 상기 이동체를 이동시키기 위하여 제1 및 제2구동모터에 구동 제어신호를 발생하는 구동모터 제어부와, 상기 카메라 위치조절부로부터 조절신호가 입력되면 상기 이동체에 장착된 카메라의 상하좌우 이동 및 전후(원근)를 조절하도록 카메라위치 서보모터를 구동하는 제어신호를 발생하는 카메라 위치제어부와, 상기 조명수단 조절부로부터 조절신호가 입력되면 상기 이동체에 장착된 조명수단을 온/오프제어하도록 조명수단 위치서보모터(33)를 제어하는 제어신호를 발생하는 조명수단제어부와, 상기 조작부의 브러쉬 조절부로부터 조절신호가 입력되면 상기 이동체에 장착된 브러쉬 구동모터의 회전속도를 제어하는 제어신호를 발생하는 브러쉬 구동 제어부와, 상기 리프터 높이조절부로부터 조절신호가 입력되면 이동체에 장착된 리프터를 상하동시켜서 사다리의 높낮이를 조절하는 제어신호를 발생하는 리프터 높이제어부와, 상기 에어분사 조절부로부터 조절신호가 입력되면 상기 이동체에 장착된 에어분사모터를 구동하는 한편, 에어밸브의 열림정도를 조절하는 제어신호를 발생하는 에어 분사제어부와, 상기 클램프수단구동조절부로 부터 조절신호에 따라 상기클램프수단의 벌어짐 정도를 제어하도록 상기 클램프수단 구동모터를 구동제어하는 클램프수단 구동제어부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 덕트청소용 로봇 청소기.