KR100449992B1 - Running control system for spherical object - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공처럼 생긴 구형물체의 무게중심을 이동시켜 그 이동방향을 외부에서 자동으로 조정할 수 있는 구형물체 주행제어 시스템에 관한 것으로서, 구름운동을 할 수 있고 서로 분해조립되는 다수의 부분으로 이루어진 구형 틀; 상기 구형 틀의 내부를 가로질러 구형틀의 내측면에 고정되는 주행축; 상기 주행축에 연결되어 주행축을 회전시키는 동력발생수단; 상기 주행축의 하부에 연결되고, 소정의 질량을 가져 무게추 역할을 하는 질량수단; 상기 질량수단에 장착되어 상기 구형틀의 회전방향을 조절할 수 있는 조향수단; 및 외부로부터 무선으로 주행신호와 조향신호를 받아 상기 동력발생수단과 조향수단에 전송하기 위한 2채널 무선수신기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a spherical object traveling control system that can move the center of gravity of the ball-shaped spherical object to automatically adjust its movement direction from the outside, the spherical object consisting of a plurality of parts that can be rolled and disassembled each other frame; A traveling shaft fixed to the inner side of the spherical frame across the inside of the spherical frame; Power generating means connected to the travel shaft to rotate the travel shaft; Mass means connected to a lower portion of the travel shaft and having a predetermined mass to serve as a weight; Steering means mounted to the mass means to adjust a rotational direction of the spherical frame; And a two-channel wireless receiver for receiving the driving signal and the steering signal wirelessly from the outside and transmitting the driving signal and the steering signal to the power generating means and the steering means.
Description
본 발명은 구형물체 주행제어 시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 공처럼 생긴 구형물체의 무게중심을 이동시켜 그 이동방향을 외부에서 자동으로 조정할 수 있는 구형물체 주행제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a spherical object running control system, and more particularly, to a spherical object running control system capable of automatically adjusting the movement direction from the outside by moving the center of gravity of the ball-shaped spherical object.
종래 공 등의 형태로 생긴 구형물체의 이동방향을 조정할 수 있는 장치가 있지만, 이들 장치의 대부분은 그 무게중심을 수동으로 이동시켜 고정한 상태로 굴러가도록 되어 있어서, 한번 이동방향이 정해지면 그 방향으로만 구르도록 되어 있었다. 따라서, 구형물체가 이동하는 중에는 그 이동방향을 조정할 수 없으므로, 물체를 멈춘 뒤 다시 그 무게중심을 원하는 곳으로 수동으로 이동시켜야만 그 이동방향을 조정할 수 있다는 문제점이 있다. 즉, 구형물체의 이동방향을 자동으로는 조정할 수 없다는 문제가 있었다.Conventionally, there is a device that can adjust the moving direction of a spherical object formed in the form of a ball or the like, but most of these devices are to be moved in a fixed state by manually moving their center of gravity, and once the moving direction is determined, in that direction It was supposed to roll only. Therefore, since the moving direction cannot be adjusted while the spherical object is moving, there is a problem that the moving direction can only be adjusted by manually moving the center of gravity after stopping the object. That is, there was a problem that the moving direction of the spherical object could not be automatically adjusted.
본 발명은 종래의 이와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 구형물체의 무게중심을 구형물체의 주행중에도 외부로부터 자동으로 원하는 대로 이동시켜 원하는 방향으로 구형물체를 마음대로 구를 수 있도록 하는 것을 주목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the main object of the present invention is to move the center of gravity of the spherical object automatically from the outside as desired while driving the spherical object so that the spherical object can be rolled freely in a desired direction. .
본 발명은 또한 구형물체 내부에 항상 균형을 유지할 수 있는 카메라, 센서 등의 특수장치를 장착하고, 구형물체를 투명하게 형성함으로써, 차량을 투입하기 힘든 좁은 구멍을 통한 지하로나, 장애물이 곳곳에 형성된 좁은 길 등을 탐사, 측정, 원격감시할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.The present invention is also equipped with a special device, such as a camera, a sensor that can always maintain the balance inside the spherical object, and by forming the spherical object transparent, the underground passage through a narrow hole difficult to insert the vehicle, obstacles are formed everywhere It aims to enable exploration, measurement and remote monitoring of narrow roads.
도 1은 본 발명에 따른 구형물체 주행제어시스템과 그 회전 원리를 보여주는 단면도;1 is a cross-sectional view showing a spherical object running control system according to the present invention and its rotation principle;
도 2는 본 발명에 따른 주행제어시스템의 사시도;2 is a perspective view of a traveling control system according to the present invention;
도 3은 본 발명의 주행제어시스템의 기본 구성을 보여주는 블록도;3 is a block diagram showing a basic configuration of a traveling control system of the present invention;
도 4는 본 발명의 주행제어시스템의 조향축 부분을 자세히 보여주는 확대단면도;Figure 4 is an enlarged cross-sectional view showing in detail the steering shaft portion of the travel control system of the present invention.
도 5는 주행제어시스템의 다른 실시예를 보여주는 사시도;5 is a perspective view showing another embodiment of a travel control system;
도 6은 카메라가 부착된 주행제어시스템과 그 회전상태를 보여주는 다른 실시예의 단면도;6 is a sectional view of another embodiment showing a traveling control system with a camera attached thereto and a rotation state thereof;
도 7은 조향축과 주행축을 동일한 높이로 교차하도록 한 경우의 구성과 회전상태를 보여주는 또다른 실시예의 단면도;7 is a cross-sectional view of another embodiment showing a configuration and a rotating state when the steering shaft and the driving shaft are crossed at the same height;
도 8-9는 각각 플라이휠을 이용한 주행제어시스템의 다른 실시예를 보여주는 전방 및 후방 사시도들.8-9 are front and rear perspective views, respectively, showing another embodiment of a travel control system using a flywheel.
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명의 구형물체의 주행제어시스템은 구름운동을 할 수 있고 서로 분해조립되는 다수의 부분으로 이루어진 구형 틀; 상기 구형 틀의 내부를 가로질러 구형틀의 내측면에 고정되는 주행축; 상기 주행축에 연결되어 주행축을 회전시키는 동력발생수단; 상기 주행축의 하부에 연결되고, 소정의 질량을 가져 무게추 역할을 하는 질량수단; 상기 질량수단에 장착되어 상기 구형틀의 회전방향을 조절할 수 있는 조향수단; 및 외부로부터 무선으로 주행신호와 조향신호를 받아 상기 동력발생수단과 조향수단에 전송하기 위한 2채널 무선수신기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention for achieving the object of the present invention, the traveling control system of the spherical object of the present invention is a spherical frame consisting of a plurality of parts capable of rolling movement and disassembled each other; A traveling shaft fixed to the inner side of the spherical frame across the inside of the spherical frame; Power generating means connected to the travel shaft to rotate the travel shaft; Mass means connected to a lower portion of the travel shaft and having a predetermined mass to serve as a weight; Steering means mounted to the mass means to adjust a rotational direction of the spherical frame; And a two-channel wireless receiver for receiving the driving signal and the steering signal wirelessly from the outside and transmitting the driving signal and the steering signal to the power generating means and the steering means.
본 발명의 다른 특징에 따른 주행제어시스템에 있어서, 질량수단에는 배터리 등의 전원, 전원에 연결되는 주행용 서보기구, 조향용 서보기구 및/또는 부가 무게추가 장착될 수 있다.In the traveling control system according to another aspect of the present invention, the mass means may be equipped with a power supply such as a battery, a traveling servo mechanism, a steering servo mechanism, and / or an additional weight added to the power source.
본 발명의 주행제어시스템의 또다른 특징에 의하면, 동력발생수단은 주행용 서보기구에 연결되는 주행모터, 주행모터의 동력을 받아 주행축에 맞물려 주행축을 회전시키는 주행모터 감속기, 및 상기 주행모터 감속기를 둘러싸고 상기 주행축의 회전과 무관하게 회전하지 않도록 주행축에 장착되는 프레임을 포함한다.According to another feature of the travel control system of the present invention, the power generating means includes a travel motor connected to a travel servo mechanism, a travel motor speed reducer that rotates the travel shaft by being engaged with the travel shaft by the power of the travel motor, and the travel motor speed reducer. And a frame mounted to the travel shaft so as not to rotate and surround the travel shaft regardless of the rotation of the travel shaft.
본 발명의 주행제어시스템의 또다른 특징에 의하면, 조향수단은 상기 조향용 서보기구에 연결되는 조향모터, 상기 조향모터의 동력을 받아 조향축에 전달하는 조향모터 감속기, 및 상기 프레임에 장착되고 상기 조향모터 감속기의 동력을 받아 회전함으로써 상기 질량수단을 회전시키는 조향축을 포함할 수 있다.According to another feature of the traveling control system of the present invention, the steering means is a steering motor connected to the steering servo mechanism, a steering motor reducer for receiving the power of the steering motor to the steering shaft, and is mounted to the frame It may include a steering shaft for rotating the mass means by rotating under the power of the steering motor reducer.
본 발명의 구형물체 주행제어시스템의 다른 특징에 의하면, 조향수단은 상기조향용 서보기구에 연결되는 조향모터, 상기 조향모터에 연결되는 조향모터 감속기, 상기 조향모터 감속기에 연결되는 피니언, 상기 피니언에 맞물리고 상기 질량수단의 양옆으로 길게 뻗어나가 좌우로 이동할 수 있는 랙, 상기 랙의 양단부에 각각 연결된 2개의 무게추를 포함하고, 상기 랙과 피니언의 회전 및 직선운동에 의해 상기 2개의 무게추를 좌우로 이동시킬 수도 있다.According to another feature of the spherical object running control system of the present invention, the steering means includes a steering motor connected to the steering servo mechanism, a steering motor reducer connected to the steering motor, a pinion connected to the steering motor reducer, the pinion A rack which is engaged and extends on both sides of the mass means to move from side to side, and includes two weights connected to both ends of the rack, respectively, by rotating and linear movement of the rack and pinion You can also move left and right.
또, 본 발명의 주행제어시스템의 다른 특징에 의하면, 구형틀을 투명한 재질로 구성하고, 질량수단에 거치대가 추가로 장착하며, 거치대에 카메라가 장착되어 있어, 이동방향을 조절하면서 구형틀 외부의 환경을 촬영할 수도 있다.In addition, according to another feature of the running control system of the present invention, the frame is made of a transparent material, the cradle is additionally mounted on the mass means, and the camera is mounted on the cradle, so as to adjust the moving direction, You can also shoot the environment.
본 발명의 주행제어시스템의 또다른 특징에 따르면, 조향축의 회전중심을 주행축과 동일한 높이로 서로 교차하도록 설정할 수도 있다.According to another feature of the traveling control system of the present invention, the rotation center of the steering shaft may be set to cross each other at the same height as the traveling shaft.
한편, 본 발명의 주행제어시스템의 다른 바람직한 실시예에 따르면, 구름운동을 할 수 있고 서로 분해조립되는 다수의 부분으로 이루어진 구형 틀; 상기 구형 틀의 내부를 가로질러 구형틀의 내측면에 고정되는 주행축; 상기 주행축에 연결된 사각 틀 형태의 주행축 브라켓; 상기 주행축 브라켓의 하부에 연결되고, 내부에 2채널 무선수신기, 주행용 서보기구, 전원, 조향용 서보기구, 부가 무게추 등이 장착되는 질량수단; 상기 주행용 서보기구에 연결되어 주행축을 회전시키는 동력발생수단; 상기 조향용 서보기구에 연결되고, 상기 주행축 브라켓에 연결되는 조향수단; 상기 조향수단에 연결되어 자체 동력에 의해 상기 주행축 브라켓 내부에서 회전하도록 되어 있는 플라이휠; 및 상기 플라이휠을 지지하고 상기 조향수단에 연결되어 플라이휠과 주행축 사이의 각도를 조정하기 위한 플라이휠 브라켓;을 포함하고, 회전중인 플라이휠과 주행축 사이의 각도를 조정함으로써, 자이로 효과를 이용하여 구형틀의 구름방향을 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 구형물체 주행제어시스템이 제공된다.On the other hand, according to another preferred embodiment of the running control system of the present invention, the spherical frame consisting of a plurality of parts that can be rolled and disassembled each other; A traveling shaft fixed to the inner side of the spherical frame across the inside of the spherical frame; A traveling shaft bracket having a rectangular frame shape connected to the traveling shaft; A mass means connected to a lower portion of the travel shaft bracket and equipped with a two-channel wireless receiver, a traveling servo mechanism, a power supply, a steering servo mechanism, and an additional weight; Power generating means connected to the driving servo mechanism to rotate the driving shaft; Steering means connected to the steering servo mechanism and connected to the travel shaft bracket; A flywheel connected to the steering means to rotate inside the travel shaft bracket by its own power; And a flywheel bracket for supporting the flywheel and being connected to the steering means to adjust an angle between the flywheel and the travel shaft, by adjusting an angle between the flywheel being rotated and the travel shaft, by using a gyro effect. Provided is a spherical object running control system which can control the rolling direction of.
이 경우, 구형틀을 투명한 재질로 구성하고, 질량수단에 거치대를 추가로 장착하며, 거치대에 카메라를 장착함으로써, 이동방향을 조절하면서 구형틀 외부의 환경을 촬영할 수도 있다.In this case, the frame is made of a transparent material, by additionally mounting the cradle to the mass means, and by mounting the camera on the cradle, it is possible to shoot the environment outside the sphere while adjusting the direction of movement.
이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 주행제어시스템이 장착된 구형물체의 기본 단면도 및 그 이동방향을 설명하기 위한 단면도들이다.1 is a cross-sectional view for explaining a basic cross-sectional view and a moving direction of a spherical object equipped with a traveling control system according to the present invention.
도시된 바와 같이, 구형물체는 공 모양으로 생긴 구형 틀(10)로 이루어지고, 이 구형틀(10)은 두개의 부분으로 구성되어 그 내부에 본 발명의 주행제어시스템을 장착할 수 있도록 되어 있다.As shown, the spherical object is composed of a spherical frame 10 formed in a ball shape, the spherical frame 10 is composed of two parts so that the running control system of the present invention can be mounted therein. .
주행제어 시스템은 양단부가 구형틀(10)에 단단히 결합되는 주행축(23), 주행축 중앙에 장착되어 주행축을 회전시키기 위한 수단인 주행모터(21)와 주행모터 감속기(22), 주행축 하단에 장착되어 구형틀 자체의 무게중심을 변화시키기 위한 무게추(20), 상기 무게추를 좌우로 회전시키기 위한 조향모터 감속기(32)와 조향축(32)을 포함한다. 그리고, 후술하겠지만, 무게추(20) 내부에는 전원, 주행용 서보기구, 조향용 서보기구, 무선수신기 등이 장착된다.The travel control system includes a travel shaft 23 having both ends securely coupled to the spherical frame 10, a travel motor 21 and a travel motor reducer 22 which are mounted at the center of the travel shaft to rotate the travel shaft. Is attached to the weight 20 for changing the center of gravity of the spherical frame itself, and includes a steering motor reducer 32 and a steering shaft 32 for rotating the weight to the left and right. And, as will be described later, the weight 20 is mounted inside the power source, the driving servo mechanism, the steering servo mechanism, the radio receiver.
또, 주행모터 감속기(22)는 주행축(23)에 결합되고, 주행모터(21)로부터 동력을 전달받는다. 도시된 바와 같이, 주행모터 감속기(22)는 박스 형태의 프레임내에 구성되고, 이 프레임은 베어링 등을 통해 주행축에 장착되어 주행축(23)의 회전과는 무관하게 회전하지 않도록 장착되는 것이 바람직하다. 그리고, 주행모터 감속기(22)를 구성하는 프레임 하단에 조향축(33)이 구헝되고, 이 조향축을 통해 무게추(20)가 하부에 장착되는 것이 바람직하다.In addition, the travel motor speed reducer 22 is coupled to the travel shaft 23 and receives power from the travel motor 21. As shown, the traveling motor speed reducer 22 is configured in a box-shaped frame, and the frame is mounted to the traveling shaft through a bearing or the like so as not to rotate regardless of the rotation of the traveling shaft 23. Do. And, it is preferable that the steering shaft 33 is bent at the lower end of the frame constituting the traveling motor reducer 22, and the weight 20 is mounted on the lower portion through the steering shaft.
이와 같이 구성된 주행제어시스템에서, 후술하는 바와 같이 조향모터를 작동시켜 조향축(33)을 통해 무게추(20)를 좌우로 회전하여, 구형틀의 회전방향을 화살표 방향으로 조정할 수 있다. 무게추(20)가 중앙 위치에 있으면 구형틀(10)은 직진 주행하고, 무게추(20)가 좌측으로 기울어지면 구형틀은 좌측으로 원을 그리면서 주행하고, 무게추가 우측으로 기울어지면 구형틀은 우측으로 원을 그리면서 주행한다. 또한, 무게추의 회전각도를 조정함으로써, 구형틀의 회전반경도 조정할 수 있음은 말할 나위도 없다.In the traveling control system configured as described above, by operating the steering motor as described later, the weight 20 is rotated left and right through the steering shaft 33, it is possible to adjust the rotation direction of the spherical frame in the direction of the arrow. If the weight 20 is in the center position, the spherical frame 10 runs straight, and if the weight 20 is tilted to the left, the spherical frame runs in a circle to the left, and if the weight is tilted to the right, the spherical frame 10 Drive in a circle to the right. In addition, it is needless to say that the rotation radius of the spherical frame can be adjusted by adjusting the rotation angle of the weight.
도 2는 전술한 주행제어시스템의 구성을 자세히 보여주는 사시도이다.2 is a perspective view showing in detail the configuration of the above-described driving control system.
도시된 바와 같이, 주행축(23) 중앙에 주행모터 감속기(22)를 구성하는 프레임이 회전하지 않도록 장착된다. 주행모터 감속기(22) 상부에는 주행모터(21)가 장착되어 주행모터 감속기(22)에 연결된다. 주지하는 바와 같이, 주행모터 감속기(22)는 감속기어를 통해 주행축(23)에 맞물리고 주행모터(21)의 동력을 받아 주행축(23)을 회전시키는바, 그 자세한 구성 및 설명은 당업자라면 누구나 알 수 있으므로 생략한다.As shown, the frame constituting the travel motor speed reducer 22 is mounted in the center of the travel shaft 23 so as not to rotate. The driving motor 21 is mounted on the driving motor reducer 22 and connected to the driving motor reducer 22. As is well known, the travel motor reducer 22 is engaged with the travel shaft 23 through the reduction gear and rotates the travel shaft 23 by the power of the travel motor 21. If anyone knows it, omit it.
또, 감속기의 하부에는 조향축(33)이 장착되고, 이 조향축은 조향모터 감속기(32)에 맞물리며, 조향모터 감속기(32)는 조향모터(31)에 연결된다. 또, 조향모터 감속기(32)의 하부에는 무게추(20)가 일체로 장착되고, 무게추(20) 내부에는 2채널 무선수신기(34), 주행용 서보기구(35), 조향용 서보기구(37), 배터리 등의 전원부(36)가 장착되고, 추가로 부가적인 무게추 역할을 하는 부가무게추(38)를 더 장착할 수도 있다. 또한 전원부(36)와 주행용 서보기구(35)는 모터전원선(24)을 통해 주행모터(21)에 연결된다.In addition, a steering shaft 33 is mounted to the lower part of the reducer, and the steering shaft meshes with the steering motor reducer 32, and the steering motor reducer 32 is connected to the steering motor 31. In addition, a weight 20 is integrally mounted to the lower portion of the steering motor reducer 32, and a two-channel wireless receiver 34, a traveling servo mechanism 35, a steering servo mechanism ( 37), a power supply unit 36 such as a battery is mounted, and an additional weight weight 38 that serves as an additional weight may be further mounted. In addition, the power supply unit 36 and the driving servo mechanism 35 are connected to the driving motor 21 through the motor power line 24.
다음은 이와 같은 구성의 연결관계에 대해 도 3을 참조하여 설명한다.Next, a connection relationship of such a configuration will be described with reference to FIG. 3.
외부에 설치된 2채널 무선송신기(40)를 통해 전송된 신호는 무게추(20)에 장착된 2채널 무선수신기(34)로 전달된다. 이 신호에 의해, 주행축(23)과 조향축(33)을 각각 별도로 회전시킬 수 있다. 무선수신기(34)가 조향신호를 수신하면 조향용 서보기구(37)가 구동되고, 이 서보기구에 연결된 조향모터(31)가 동작한다. 따라서, 조향모터(31)에 연결된 조향모터 감속기(32)가 작동하고, 이 감속기에 맞물린 조향축(33)이 회전한다. 조향축이 회전하면 무게추(20)가 원하는 방향으로 회전한다.The signal transmitted through the two-channel radio transmitter 40 installed outside is transmitted to the two-channel radio receiver 34 mounted on the weight 20. By this signal, the running shaft 23 and the steering shaft 33 can be rotated separately. When the radio receiver 34 receives the steering signal, the steering servo mechanism 37 is driven, and the steering motor 31 connected to the servo mechanism is operated. Therefore, the steering motor reducer 32 connected to the steering motor 31 is operated, and the steering shaft 33 meshed with the reducer rotates. When the steering shaft rotates, the weight 20 is rotated in the desired direction.
마찬가지로, 주행신호가 전송되면, 주행용 서보기구(35), 주행모터(21), 주행모터 감속기(22)를 통해 주행축(23)이 회전한다. 주행축(23)이 회전하면, 주행축에 맞물려 있는 구형틀(10)이 회전하여 구름운동하게 된다.Similarly, when the travel signal is transmitted, the travel shaft 23 rotates through the travel servo mechanism 35, the travel motor 21, and the travel motor reducer 22. When the travel shaft 23 rotates, the spherical frame 10 engaged with the travel shaft rotates to make a rolling motion.
물론, 2채널 무선수신기(34), 주행용 서보기구(35), 조향용 서보기구(37), 조향모터(31), 주행모터(21)는 전원부(36)에 연결되어 있다.Of course, the two-channel wireless receiver 34, the driving servo mechanism 35, the steering servo mechanism 37, the steering motor 31, and the driving motor 21 are connected to the power supply 36.
도 4는 조향축(33)의 회전원리를 보여주는 구성도이다.4 is a configuration diagram showing the principle of rotation of the steering shaft 33.
도시된 바와 같이, 조향축(33)의 일단부에는 다단 기어 형태의 감속기(32)가 연결되고, 이 감속기(32)는 조향모터(31)에 연결된다. 따라서, 조향모터(31)의 회전동력이 감속기(32)를 통해 감속되어 조향축(33)에 전달되므로, 조향축을 원하는 만큼 회전시킬 수 있는 것이다. 물론, 감속기 자체는 공지된 구성을 이용한다.As shown, one end of the steering shaft 33 is connected to a gear reducer 32 in the form of a multi-stage gear, which is connected to the steering motor 31. Therefore, since the rotational power of the steering motor 31 is decelerated through the reducer 32 and transmitted to the steering shaft 33, the steering shaft can be rotated as much as desired. Of course, the reducer itself uses a known configuration.
도 5는 본 발명의 다른 실시예의 구성을 개략적으로 보여주는 사시도이다.5 is a perspective view schematically showing the configuration of another embodiment of the present invention.
첫번째 실시예에서는 무게추(20)가 좌우로 회전함으로써 구형틀(10)의 무게중심을 조정하는 경우에 대해 설명하였지만, 본 실시예에서는 무게추(20) 양쪽에 각각 부가무게추(38)를 장착하고 이 무게추를 랙-피니언 장치를 이용해 좌우로 이동시켜 무게중심을 조정한다. 도시된 바와 같이, 무게추(20)의 소정 부분에 기다란 막대 형태의 랙기어(39)를 이동 가능하게 장착하고, 랙기어(39)와 맞물리게 피니언을 장착한다. 이 피니언은 전술한 바와 마찬가지로 조향모터(31)와 감속기(32)에 연결되어 구동된다. 그리고, 랙기어(39)의 양단에 부가무게추(38)를 각각 장착한다.In the first embodiment has been described in the case of adjusting the center of gravity of the spherical frame 10 by rotating the weight 20 to the left and right, in the present embodiment, the additional weight (38) on each side of the weight (20) Adjust the center of gravity by mounting and moving this weight left and right with the rack-pinion unit. As shown, a long rod-shaped rack gear 39 is movably mounted to a predetermined portion of the weight 20, and the pinion is mounted to engage the rack gear 39. This pinion is driven in connection with the steering motor 31 and the reduction gear 32 as described above. Then, the additional weights 38 are mounted on both ends of the rack gear 39.
이와 같이 구성된 랙/피니언 구조에 의하면, 조향모터(31)를 구동시켜 랙기어(39)를 좌우로 이동시킬 수 있고, 이에 따라, 랙기어 양단의 무게추(38)도 좌우로 이동하면서 무게중심이 이동하게 된다. 즉, 랙기어가 좌측으로 이동하면 무게중심도 좌측으로 이동하여 구형틀(10)이 좌회전하게 되고, 랙기어가 우측으로 이동하면 구형틀은 우회전하게 된다.According to the rack / pinion structure configured as described above, the steering gear 31 can be driven to move the rack gear 39 from side to side. Accordingly, the weight center 38 at both ends of the rack gear is also moved left and right. This will move. That is, when the rack gear moves to the left side, the center of gravity moves to the left side so that the spherical frame 10 rotates to the left, and when the rack gear moves to the right side, the spherical frame rotates to the right.
도 6은 본 발명의 또다른 실시예를 보여주는 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention.
무게추(20)에 거치대(60)가 장착되어 있고, 이 거치대(60)에 카메라(61)가부착된다. 도시된 바와 같이, 무게추가 주행축에 대해 소정각도로 기울어져도 무게추는 항상 지면에 대해서는 직각 위치로 유지된 상태로, 구형틀을 화살표 방향으로 직진, 좌회전 및 우회전시킬 수 있다. 따라서, 무게추에 장착된 거치대(60) 역시 항상 일정한 방향을 유지하게 되어, 카메라(61)를 통해 외부를 촬영하는데 안정된 상태를 유지할 수 있다. 이 경우, 외부의 촬영을 위해서는 구형틀은 투명한 재질로 구성하는 것이 바람직하다. 이렇게 카메라를 장착한 경우에는, 사람이나 차량이 직접 진입하기 어려운 지하도, 하수관 등의 좁은 통로를 구형틀이 진입하여 카메라로 주변을 촬영하면서 사용자가 원하는 방향으로 이동시킬 수 있기 때문에, 기존의 어떤 촬영장치보다 효과적으로 촬영할 수 있다.The cradle 60 is mounted on the weight 20, and the camera 61 is attached to the cradle 60. As shown, even if the weight is inclined at a predetermined angle with respect to the travel axis, the weight is always kept in a right angle position with respect to the ground, so that the spherical frame can be straight, left and right in the direction of the arrow. Therefore, the cradle 60 mounted on the weight also maintains a constant direction at all times, thereby maintaining a stable state for photographing the outside through the camera 61. In this case, it is preferable that the sphere is made of a transparent material in order to photograph the outside. When the camera is mounted in this way, since a rectangular frame enters a narrow passageway such as an underpass or a sewer pipe, which is difficult for a person or a vehicle to directly enter, the camera can move the camera in a desired direction while photographing the surroundings. You can shoot more effectively than the device.
한편, 이 경우 거치대와 카메라 사이에 수평, 수직 설치각 조절장치를 설치하면 보다 자유롭게 카메라의 시각을 조절할 수 있다.On the other hand, in this case, if the horizontal and vertical installation angle adjusting device is installed between the cradle and the camera, it is possible to freely adjust the angle of the camera.
도 7은 본 발명의 또다른 실시예를 보여주는 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention.
도 6의 실시예에서는 조향축이 주행축상에 위치하지 않게 되어, 카메라의 위치가 조향축의 회전각에 따라 좌우로 이동하게 되어 카메라 자체가 좌우로 이동한다는 문제가 있다. 이를 해결하기 위해, 본 실시예에서는 조향축이 주행축과 동일한 높이에 교차되어 있다. 이 경우, 조향축이 어떤 각도로 회전하더라도 카메라는 항상 같은 위치에 있게 되므로, 카메라의 촬영이 한층 더 안정된다는 장점이 있다.In the embodiment of FIG. 6, the steering shaft is not positioned on the travel shaft, and the position of the camera is shifted left and right according to the rotation angle of the steering shaft, thereby causing the camera to move left and right. To solve this problem, in this embodiment, the steering shaft intersects the same height as the traveling shaft. In this case, since the camera is always in the same position no matter what angle the steering shaft rotates, there is an advantage that the shooting of the camera is more stable.
도 8-9는 자이로 효과를 이용해, 구형물체의 주행을 조절하는 또다른 시스템의 사시도이다.8-9 are perspective views of another system for controlling the running of a spherical object, using a gyro effect.
도 8, 9에 도시된 바와 같이, 주행축(23)의 중앙에 브라켓(25)을 장착하고,이 브라켓(25)에 플라이휠 브라켓(53)을 장착한다. 플라이휠 브라켓(53)은 회전 가능하도록 장착하여 조향모터 감속기(32)에 연결한다. 플라이휠 브라켓(53)에는 플라이휠(51)을 장착한다. 기타 다른 구성은 전술한 바와 거의 비슷하다. 즉, 하단의 무게추에 무선수신기(34), 주행모터(21), 전원부(36), 무가무게추(38), 조향모터(31)를 장착하고, 주행축(23)은 주행모터 감속기(22)를 통해 주행모터(21)에 연결된다.As shown in FIGS. 8 and 9, the bracket 25 is mounted at the center of the travel shaft 23, and the flywheel bracket 53 is mounted on the bracket 25. The flywheel bracket 53 is rotatably mounted and connected to the steering motor reducer 32. The flywheel bracket 53 is equipped with a flywheel 51. The other configuration is almost similar to that described above. That is, the wireless receiver 34, the traveling motor 21, the power supply unit 36, the weightless weight 38, the steering motor 31 is mounted on the weight of the lower end, and the travel shaft 23 is a travel motor reducer ( It is connected to the driving motor 21 through 22).
이와 같은 구성에 의하면, 주행축(23)이 회전하면서 구형틀이 구름운동을 하는 상태에서, 플라이휠(51)이 회전하면서 조향모터에 의해 플라이휠 브라켓(53)을 원하는 각도로 회동시켜 플라이휠 자체가 회전하면서 소정 각도로 회동 가능하다. 이 경우, 플라이휠 자체는 회전하기 때문에 자이로 효과를 발휘한다. 즉, 플라이휠은 항상 지면에 대해 수직 상태를 유지하려고 하기 때문에, 주행축(23) 자체가 플라이휠 회동 각도만큼 기울어지게 되고, 주행축이 기울어지므로 구형틀도 직진이 아닌 좌회전이나 우회전하면서 구름운동을 하게 된다.According to this configuration, the flywheel itself rotates by rotating the flywheel bracket 53 at a desired angle by the steering motor while the flywheel 51 rotates while the flywheel 51 rotates while the traveling shaft 23 rotates. While rotating at a predetermined angle. In this case, the flywheel itself rotates to exert a gyro effect. That is, since the flywheel always tries to maintain the vertical state with respect to the ground, the driving shaft 23 itself is inclined by the flywheel rotation angle, and since the traveling shaft is inclined, the sphere is also rotated to the left or right rather than straight, so that the rolling motion is performed. do.
물론, 이 경우에도 전술한 바와 마찬가지로, 구형틀을 투명하게 하고 그 내부에 거치대와 카메라를 장착하여 외부를 촬영하도록 구성할 수도 있음은 말할 나위도 없다.Of course, also in this case, as described above, it is needless to say that the rectangular frame can be made transparent and the holder and the camera mounted therein can be configured to photograph the outside.
이상 설명한 본 발명의 구성은 단지 예시적인 것일 뿐, 당업자라면 전술한 실시예들을 다양하게 변형할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 특허청구범위를 벗어나지 않는 범위내에서 보호되어야만 한다.The configuration of the present invention described above is merely exemplary, and those skilled in the art may variously modify the above-described embodiments. Therefore, the present invention should be protected within the scope of the claims.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 구형물체의 주행제어시스템에 따르면, 공 형태의 구형물체를 사용자가 원하는 방향으로 조절할 수 있다. 따라서, 본 발명은 공을 이용한 장난감이나 구형이동체, 탐사차량, 탐사로봇 등 어떤 것에도 적용될 수 있으면서도, 주행체 자체가 구형이기 때문에 그 형태상 전복이 불가능하고, 돌발적인 낙하나 충돌 등에 의해 구형물체의 자세가 교란되더라도 바로 복구될 수 있다는 장점이 있다.According to the traveling control system of the spherical object according to the present invention configured as described above, it is possible to adjust the ball-shaped spherical object in the desired direction. Therefore, the present invention can be applied to any toy such as a ball, a spherical moving body, an exploration vehicle, an exploration robot, and the like, and since the moving body is spherical, it is impossible to overturn its shape. Even if the posture of the disturbance has the advantage that it can be recovered immediately.
또한, 안정된 자세로 탐사체를 투입하기 힘든 경우, 즉 좁은 구멍을 통해 지하로 탐사체를 낙하시키거나 장애물 너머로 탐사체를 던져너어야만 하는 경우에도 본 발명에 따른 구형물체는 그 자세가 항상 안정되기 때문에 특히 유리하게 이용할 수 있다.In addition, even when it is difficult to put the probe in a stable posture, that is, even if it is necessary to drop the probe underground through a narrow hole or to throw the probe over an obstacle, the spherical object according to the present invention is always stable in its posture. Therefore, it can use especially advantageously.
또, 구형물체 자체를 투명하게 하고, 내부에 카메라나 센서 등의 특수장치를 부착하여 항상 균형을 유지한 상태로 사용할 수 있으므로, 탐사, 측정, 원격감시 등에 아주 효과적으로 활용할 수 있다.In addition, since the spherical object itself is transparent and a special device such as a camera or a sensor is attached to the inside, it can be used in a balanced state at all times, and thus can be effectively used for exploration, measurement, and remote monitoring.
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