KR100796186B1 - 라인 트레이스 로봇용 트랙 - Google Patents

Abstract

본 발명은 트랙부재가 결합하여 이루어진 라인 트레이스 로봇용 트랙에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 독립적으로 존재하는 트랙부재를 자력의 힘으로 결합하면 트랙이 완성되는 라인 트레이스 로봇용 트랙에 관한 것이다.

본 발명의 라인 트레이스 로봇용 트랙은 트랙부재가 결합되어 이루어진 라인 트레이스 로봇용 트랙에 있어서, 상기 트랙부재는 직각기둥 형상의 플레이트로서, 윗면에는 라인 트레이스 로봇의 주행코스가 부분적으로 표시되고, 옆면에는 상하의 극성이 서로 다른 자석띠가 극성이 바뀌도록 번갈아 가면서 구비되며, 상기 주행코스는 라인 트레이스 로봇의 센서에 의해 인식가능한 띠 형상이며, 상기 부분적으로 표시된 주행코스가 서로 연결되도록 상기 자석띠에 의하여 상기 트랙부재가 결합되어 다양한 크기와 모양의 주행코스를 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 라인 트레이스 로봇용 트랙에 의하여 설치시간을 절약할 수 있으며, 규격화된 라인 트레이스 로봇용 트랙을 제공하여 경진대회의 공정성 및 신뢰도를 향상시키는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 다양한 주행코스 제작이 가능하므로, 사용자의 즐거움을 증대시키며, 창의력 배양 등 교육효과가 증가한다.

라인 트레이스 로봇, 주행코스, 트랙부재

Description

라인 트레이스 로봇용 트랙{TRACK FOR LINE TRACE ROBOT}

도1은 종래의 라인 트레이스 로봇 및 트랙의 사시도,

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라인 트레이스 로봇용 트랙의 평면도,

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 라인 트레이스 로봇용 트랙의 분해 사시도,

도4는 본 발명의 라인 트레이스 로봇용 트랙을 이루는 트랙부재 내부의 자석배치도,

도5, 도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 라인 트레이스 로봇용 트랙의 다른 평면도,

도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 라인 트레이스 로봇용 트랙의 트랙부재 밑면을 도시한 사시도,

도8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 라인 트레이스 로봇용 트랙의 모형터널의 결합사시도,

도9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 라인 트레이스 로봇용 트랙의 장애물블록의 결합사시도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10: 라인 트레이스 로봇 20: 종래의 주행코스

50: 트랙부재 51: 트랙부재 윗면

52,72: 주행코스 53: 트랙부재 옆면

54: 자석띠 55: 배경그림

56: 기준선 57: 결합홈

60: 모형터널 61,71: 결합돌기

70: 장애물블록

본 발명은 트랙부재가 결합하여 이루어진 라인 트레이스 로봇용 트랙에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 독립적으로 존재하는 트랙부재를 자력의 힘으로 결합하면 트랙이 완성되는 라인 트레이스 로봇용 트랙에 관한 것이다.

라인 트레이스 로봇은 도1에 도시된 바와 같이, 로봇(10)의 전방에 장착된 센서(11)가 주행코스(20)를 감지하면, 로봇은 감지된 주행코스(20)의 정보에 맞추어 구동장치를 구동하여 주행코스(20)를 따라서 이동하는 로봇이다.

주로 교육용 또는 취미용 로봇으로서 청소년을 비롯한 젊은이들 사이에서 인 기가 있는 로봇이며, 관련 기술을 응용하면 무인운반차(AGV; Automated Guiede Vehicle)의 개발도 가능하다.

라인 트레이스 로봇(10)은 전술한 바와 같이 주로 교육용 또는 취미용으로 제작되는데, 다양한 주행코스를 어떤 로봇이 짧은 시간에 정확하게 이동하는 지에 따라 우열을 가리는 대회가 주로 열리고 있으며, 사용자는 각자의 개성에 따른 로봇을 설계하고, 프로그램을 작성하고 있다.

주행코스(20)는 도1에 도시된 바와 같이 체육관 마루 등의 평지에 일정 굵기의 테이프를 붙여서 만들거나, 일정한 크기의 시트에 코스를 인쇄하여 사용하는 것이 일반적이다.

시트에 코스를 인쇄한 경우, 시트의 크기가 커지는 문제점이 있고, 주행코스가 인쇄된 시트를 보관 및 운반하는 과정에서 접힌 시트를 이용함으로써 코스의 훼손이 일어나고, 잡힌 부분의 굴곡으로 인하여 원활한 라인 트레이싱 및 주행이 곤란하여 재사용이 힘든 실정이다.

재사용이 가능한 경우에도 시트의 크기 및 파손 가능성 때문에 보관 및 이동이 용이하지 않은 문제점이 있다.

또한, 바닥에 테이프를 붙여서 코스를 만드는 경우에도, 한번 사용한 코스를 다시 사용할 수 없는 문제점이 있으며, 바닥에 자국이 남게 되어 미관상으로도 좋지않게 된다.

큰 사이즈의 주행코스가 필요한 경우에는, 현장에서 코스를 균일하게 완성하는 것이 쉽지 않으며, 주행코스의 현장 제작에 많은 인원 및 시간이 투입되어야 하 는 문제점이 있다.

뿐만 아니라, 라인 트레이스 로봇은 전술한 바와 같이, 교육용 또는 취미용으로 이용되는바, 다양한 코스를 이용하여 로봇의 구동부와 제어부의 성능, 알고리즘의 정확도 등을 체크 하여야 한다. 따라서, 다양한 코스를 경험하는 것이 매우 중요하다.

또한, 단순한 코스를 반복적으로 이용하는 경우, 로봇 이용자가 지루함을 느끼기 쉽기 때문에 교육과 취미라는 본래의 목적을 달성하기 힘들어진다.

결국, 라인 트레이스 로봇용 트랙을 재사용하는 것이 가능하여도 동일한 코스를 사용하는데서 오는 문제점은 여전히 남아있게 되는 것이다.

본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 반복적으로 사용가능하며, 보관 및 운반이 용이한 라인 트레이스 로봇용 트랙을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 주행코스의 제작이 용이하고 간단한 라인 트레이스 로봇용 트랙을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 동일한 트랙부재를 이용하여 다양한 종류의 트랙을 구성하는 것이 가능한 라인 트레이스 로봇용 트랙을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 라인 트레이스 로봇용 트랙은 트랙 부재가 결합되어 이루어진 라인 트레이스 로봇용 트랙에 있어서, 상기 트랙부재는 직각기둥 형상의 플레이트로서, 윗면에는 라인 트레이스 로봇의 주행코스가 부분적으로 표시되고, 옆면에는 상하의 극성이 서로 다른 자석띠가 극성이 바뀌도록 번갈아 가면서 구비되며, 상기 주행코스는 라인 트레이스 로봇의 센서에 의해 인식가능한 띠 형상이며, 상기 부분적으로 표시된 주행코스가 서로 연결되도록 상기 자석띠에 의하여 상기 트랙부재가 결합되어 다양한 크기와 모양의 주행코스를 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 트랙부재의 밑면에는 홀로그램으로 이루어진 바탕그림이 인쇄되고, 라인 트레이스 로봇의 센서에 의해 감지되지않는 굵기의 기준선이 상기 바탕그림 위에 인쇄될 수 있다.

트랙의 다양성을 제공하기 위하여, 상기 트랙부재의 윗면 또는 밑면에는 결합홈이 구비되고, 상기 결합홈에 삽입가능한 결합돌기를 구비한 모형터널을 더 포함할 수도 있다.

뿐만 아니라, 상기 트랙부재의 윗면 또는 밑면에는 결합홈이 구비되고, 상기 결합홈에 삽입가능한 결합돌기를 구비하고, 상부면에는 라인 트레이스 로봇의 주행코스가 표시되는 장애물블록을 더 포함하는 것도 가능하다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라인 트레이스 로봇용 트랙의 평면도이고, 도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 라인 트레이스 로봇용 트랙의 분해 사시도이며, 도4는 트랙부재 내부의 자석배치도이다.

도2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 라인 트레이스 로봇용 트랙(100)은 다수의 트랙부재(50)가 결합되어 이루어진다.

여기서 트랙부재(50)는 도3에 도시된 바와 같이, 직각기둥 형상의 플레이트이며, 윗면(51)에는 주행코스(52)가 부분적으로 표시되어, 마치 퍼즐이 맞추어지는 것처럼 서로 결합한다.

이를 위하여, 트랙부재(50)의 옆면에는 도4에 도시된 바와 같이, 상하의 극성이 서로 다른 자석띠(54)가 극성이 바뀌도록 번갈아 가면서 구비된다.

즉, 직육면체 형상의 자석띠(54)는 상부(54a)의 극성이 N극인 경우에는 하부(54b)의 극성은 S극을 이루며, 이러한 자석띠(54)에 이웃하는 다른 자석띠는 위아래의 극성이 서로 반대가 되는 것이다.

이와 같은 자석띠(54)는 트랙부재(50)의 옆면(53)에 반복적으로 구비되는데, 일반적으로 트랙부재(50) 옆면(53)의 겉면 바로 안쪽에 구비된다. 이것은 자석의 내구성을 보장하기 위한 것으로, 자석띠(54)는 자력이 전달될 수 있는 한도에서 최대한 옆면(53)의 안쪽에 구비되어 외부 충격으로부터 안전하게 유지될 수 있다.

자석띠의 배열은 모든 옆면(53)에서 동일하게 되는데, 이와 같은 동일한 자석띠의 배열을 유지함으로써, 트랙부재(50)의 위치 및 방향을 자유롭게 결정할 수 있다.

즉, 트랙부재(50) 옆면(53)의 자석띠의 배열이 서로 다르다면, 이웃하여 결합할 수 있는 트랙부재(50)가 미리 결정되며, 자유로운 코스의 구성이 어려워지지만, 본 발명의 트랙부재(50)와 같이 모든 트랙부재(50)의 옆면(53)에서 일정한 배 열을 갖는다면 각각의 트랙부재(50)는 어떤 트랙부재와 결합이 가능하여, 사용자는 원하는 트랙을 제한 없이 만들 수 있는 장점이 있다.

트랙부재(50)는 다양한 재질로 제작이 가능하며, 일반적으로 플라스틱 계열의 소재를 사용하는 것이 적정 강도를 확보하면서 다양한 형상을 만들어 낼 수 있는 장점이 있다. 특히, 폴리에스터 섬유를 압축한 폴리에스터 집 보드(zip board)를 사용하는 것이 바람직하다. 폴리에스터 집 보드를 이용하는 경우, 트랙부재(50)의 윗면(51)을 가열하면서 압력을 가하여서 매끈한 면을 얻는 것이 가능하며, 이렇게 형성된 윗면은 라인 트레이서 로봇이 주행하기에 적당한 면을 제공한다.

트랙부재(50)의 윗면(51)에 표시되는 주행코스(52)는 라인 트레이스 로봇의 센서에 의해 인식가능한 띠 형상으로 각각의 트랙부재(50)에서는 전체 주행코스의 일부가 부분적으로 표시된다.

이러한 부분적인 주행코스(52)는, 도2에 도시된 바와 같이, 트랙부재(50)에 따라서 직선을 이루기도 하고, 회전을 위한 곡선을 이루기도 하는 주행코스(52) 조각이다. 이와 같이 다양한 주행코스(52) 조각을 조합하면, 다양한 종류의 주행코스의 디자인이 가능하여 사용자는 자신이 원하는 주행코스를 손쉽게 제작할 수 있다.

이처럼, 사용자가 다양한 코스를 제작하도록 일정모양의 주행코스 조각을 제공하는 것 이외에도, 이미 결정된 주행코스를 주어진 트랙부재(50)의 윗면(51)에 인쇄하여, 마치 퍼즐게임을 하듯이 주행코스를 완성하면서 즐거움을 만끽할 수도 있다.

트랙부재(50) 윗면(51)에 주행코스(52) 조각을 인쇄하고, 그 위에 다양한 재 질의 코팅을 실시하여 인쇄면의 내마모성 및 내구성을 강화하는 것이 가능함은 물론이다.

도5, 도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 라인 트레이스 로봇용 트랙의 다른 평면도이다.

도5와 도6을 참조하면, 트랙부재는 다양한 윗면 형상을 갖는 직각기둥으로 이루어 질 수 있다.

트랙부재(50)의 형상은 사각기둥인 것이 일반적이지만, 도5에 도시된 바와 같이, 육각기둥으로 이루어지거나, 도6에 도시된 것과 같이 삼각기둥으로 이루어질 수도 있다. 이러한 트랙부재 형상의 변화는 사용자로 하여금 시각적 줄거움을 느끼게 하며, 다양한 주행코스의 조합이 가능하게 한다.

도7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 라인 트레이스 로봇용 트랙의 트랙부재 밑면을 도시한 사시도이다.

도7을 참조하면, 트랙부재(50)의 밑면에는 미리 완성되어 있는 주행코스 조각이 마련되는 것이 아니고, 더욱 다양한 모양의 주행코스를 설계할 수 있도록 주행코스 설계를 위한 기준선(56)이 표시된다.

즉, 라인 트레이스 로봇의 센서에 의해 감지되지않는 굵기의 기준선(56)이 밑면에 인쇄되는데, 그 밑면에는 홀로그램으로 이루어진 바탕그림(55)이 인쇄된다. 이때, 바탕그림(55)은 경치 또는 지형지물을 나타내는 그림 또는 사진으로 주행코스의 현장감을 더욱 향상시키는 효과가 있다.

기준선(56)은 도7에 도시된 바와 같이, 직교형으로 이루어지거나 또는 방사 형으로 이루어지며, 직교형과 방사형이 혼합된 형태로도 가능하다.

사용자는 기준선(56)에 맞추어서 임의로 주행코스를 그리거나, 테이프를 붙여서 주행코스를 완성할 수 있다.

종래의 주행코스 제작에는 여러 사람이 동원되어 일부 사람이 기준점을 표시하고 있는 동안에 다른 사람들이 주행코스용 테이프의 부착 또는 페인팅 등을 통하여 주행코스를 완성하기 때문에, 인력 및 시간이 과다하게 소요되는 문제점이 있었다.

그러나, 본 발명의 트랙부재를 사용하는 경우에는 작업자 한 명이면 주행코스의 제작이 충분히 가능한 장점이 있다. 뿐만 아니라, 종래의 방식은 임의로 주행코스가 제작되어 대회용 코스의 공정성 논란이 발생할 수 있으나, 본 발명의 트랙부재는 일정부분 지정된 범위 안에서 자율적으로 주행코스를 설계하는 것이므로, 주행코스 기준의 설립 및 공정성 확보에 유리하다.

평면으로 이루어진 트랙 위에 주행코스만이 구비되는 경우, 로봇 주행이 단조로울 수 있으므로 별도의 구조물을 장착할 수도 있다.

도8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 라인 트레이스 로봇용 트랙의 모형터널의 결합사시도, 도9는 장애물블럭의 결합사시도이다.

도8을 참조하면, 전술한 바와 같이 구조물 장착을 위하여 트랙부재(50)의 윗면(51) 또는 밑면에 결합홈(57)이 구비되고, 결합홈(57)에 삽입가능한 결합돌기(61)를 구비한 모형터널(60)이 장착된다.

또한, 도9에 도시된 바와 같이 결합홈(57)에 삽입가능한 결합돌기(71)를 구 비한 장애물블록(70)이 결합될 수도 있으며, 장애물블록의 상부면에는 라인 트레이스 로봇의 주행코스(72)가 표시된다.

장애물블록은 도9에 도시된 것과 같은 언덕모양의 장애물블록(70)뿐만 아니라, 옆으로 기울어진 경사면 타입의 장애물블록, 또는 울퉁불퉁한 엠보싱 타입의 장애물블록 등 다양한 형태의 장애물블록을 사용할 수 있다.

이와 같이, 다양한 장애물블록과 모형터널을 사용함으로써 사용자에게 스릴과 고난극복의 재미를 제공하고, 특히 라인 트레이스 로봇이 교육용으로 사용되는 점에 있어서 청소년들에게 모험심과 도전정신을 제공하는 장점이 있다.

전술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 라인 트레이스 로봇용 트랙은 트랙부재로 분할되어 제작되므로, 분해 및 조립이 간편하고, 보관 및 이동이 용이하기 때문에 설치에 소요되는 시간을 절약할 수 있으며, 주행코스의 재사용에 따른 경제적 효과가 있다.

또한, 규격화된 라인 트레이스 로봇용 트랙을 제공함으로써, 라인 트레이스 로봇 경진대회의 공정성 및 신뢰도를 향상시키는 효과가 있다.

뿐만 아니라, 다양한 주행코스를 사용자 마음대로 제작하는 것이 가능하므로, 취미용으로서 로봇 사용자의 흥미를 충족시키고 즐거움을 증대시키며, 다양한 주행코스를 접함에 따라 창의력 배양 등 교육효과가 증가한다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 라인 트레이스 로봇용 트랙을 실시하 기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (4)

1. 트랙부재가 결합되어 이루어진 라인 트레이스 로봇용 트랙에 있어서,

   상기 트랙부재는 직각기둥 형상의 플레이트로서, 윗면에는 라인 트레이스 로봇의 주행코스가 부분적으로 표시되고, 옆면에는 상하의 극성이 서로 다른 자석띠가 극성이 바뀌도록 번갈아 가면서 구비되며,

   상기 주행코스는 라인 트레이스 로봇의 센서에 의해 인식가능한 띠 형상이며, 상기 부분적으로 표시된 주행코스가 서로 연결되도록 상기 자석띠에 의하여 상기 트랙부재가 결합되어 다양한 크기와 모양의 주행코스를 형성하는 것을 특징으로 하는 라인 트레이스 로봇용 트랙.
2. 제1항에 있어서,

   상기 트랙부재의 밑면에는 홀로그램으로 이루어진 바탕그림이 인쇄되고, 라인 트레이스 로봇의 센서에 의해 감지되지않는 굵기의 기준선이 상기 바탕그림 위에 인쇄되는 것을 특징으로 하는 라인 트레이스 로봇용 트랙.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 트랙부재의 윗면 또는 밑면에는 결합홈이 구비되고,

   상기 결합홈에 삽입가능한 결합돌기를 구비한 모형터널을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 라인 트레이스 로봇용 트랙.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 트랙부재의 윗면 또는 밑면에는 결합홈이 구비되고,

   상기 결합홈에 삽입가능한 결합돌기를 구비하고, 상부면에는 라인 트레이스 로봇의 주행코스가 표시되는 장애물블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 라인 트레이스 로봇용 트랙.

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