KR100870537B1 - 로봇용 휠 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 로봇본체를 전방으로 이동시키기 위한 로봇용 휠 어셈블리에 있어서, 상기 본체의 하측에 결합하는 지지체; 상기 지지체에 회전가능하게 지지되는 프레임; 상기 프레임의 회전축에 비해 후방에 상기 프레임의 회전축과 평행한 회전축을 중심으로 회전가능하게 결합하는 한 쌍의 구동휠 및 그 한 쌍의 구동휠을 회전시키기 위한 구동원; 상기 프레임의 회전축에 비해 전방에 상기 구동휠의 회전축과 평행한 회전축을 중심으로 회전가능하게 결합하는 제1보조휠; 및 상기 본체의 하측의 후방에 회전가능하게 결합하는 제2보조휠을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇용 휠 어셈블리를 제공한다.

Description

로봇용 휠 어셈블리{Wheel assembly for Robot}

도 1은 종래의 로봇용 휠 어셈블리의 일례를 설명하기 위한 도면.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 휠 어셈블리의 사시도.

도 3은 도 2에 도시된 로봇용 휠 어셈블리의 분리 사시도.

도 4는 도 2에 도시된 제1보조휠의 분리 사시도.

도 5는 도 4에 도시된 제1보조휠의 결합 단면도.

도 6은 도 2에 도시된 로봇용 휠 어셈블리가 장애물을 넘는 원리를 설명하기 위한 도면.

도 7 및 도 8은 제1보조휠의 작동을 설명하기 위한 도면.

** 도면의 주요부분에 대한 기호의 설명 **

10 : 지지체 11 : 지지축

20 : 프레임 30 : 구동휠

31 : 구동원 40 : 제1보조휠

41 : 샤프트 42 : 보조휠본체

43 : 위성휠 44 : 휠커버

45 : 고무휠 50 : 제2보조휠

본 발명은 로봇용 휠 어셈블리에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실내에 있는 문턱이나 양탄자, 방석, 케이블 몰딩 등의 장애물을 자유롭게 타 넘을 수 있도록 구조가 개선된 로봇용 휠 어셈블리에 관한 것이다.

실내에서 이동하는 로봇은 청소로봇, 안내로봇 등 그 목적에 따라 여러 종류가 있다. 이러한 로봇에는 그 이동을 위한 로봇용 휠 어셈블리가 모두 사용된다.

종래의 로봇용 휠 어셈블리의 경우 문턱 등의 장애물을 넘지 못하여 그 이동범위가 좁으므로 문턱이 없거나 문턱이 있어도 아주 낮은 문턱이 있는 곳에서만 구동이 가능한 단점이 있었다.

도 1에는 이러한 종래의 로봇용 휠 어셈블리의 측면도가 도시되어 있는데, 로봇본체(1)의 하부에 마련되는 한 쌍의 구동휠(2)과 한 쌍의 보조휠(3,4)이 포함되어 있다. 도면상에는 구동휠(2)이 하나 도시되어 있으나, 이는 측면도에는 구동휠(2)이 하나만 나타나기 때문이다. 이러한 구조의 로봇용 휠 어셈블리의 경우 전방에 위치한 보조휠(3)이 문턱에 걸리게 되면 구동휠(2)이 바닥에 떨어지게 되는데, 구동휠(2)과 바닥과의 마찰력에 의해 로봇이 이동하는 구조이므로 구동휠(2)이 바닥에서 떨어지면 로봇은 전혀 움직일 수가 없게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 보조휠의 외주에 탄성변형수단을 장착하여 보조휠이 문턱에 걸리는 경우 그 탄성변형수단이 변형되면서 구동휠과 바닥과의 접촉을 유지하도록 하는 로봇용 휠 어셈블리나 구동바퀴에 스프링을 장착하여 구동바 퀴를 하방으로 탄성가압함으로써 로봇본체의 전방이 문턱에 걸려서 들리게 되는 경우에도 구동휠과 바닥과의 접촉을 유지하도록 하는 로봇용 휠 어셈블리가 제시되었다.

그러나 보조휠의 외주에 탄성변형수단을 장착한 경우 정상주행을 하는 경우에도 탄성변형수단이 로봇자체의 무게에 의해 탄성변형되면서 로봇본체가 휘청거리는 현상이 나타나는 등의 문제와, 탄성변형수단과 바닥과의 최대정지 마찰력이 적어 로봇본체의 출발시 동작이 원활하지 못한 문제점이 있다.

또한, 구동바퀴에 스프링을 장착하여 구동바퀴를 하방으로 탄성가압하는 스프링을 장착하는 경우 그 스프링의 탄성력이 로봇본체의 무게보다 강한 경우 로봇본체가 상방으로 들리게 되는 문제점이 발생하며, 그러한 경우 보조휠이 바닥에서 떨어져 중심을 잃음으로써 전방의 보조휠 또는 후방의 보조휠 중 어느 하나의 보조휠만이 바닥과 접하게 됨으로써 로봇이 앞뒤로 요동치는 문제가 발생하기도 한다. 따라서, 스프링을 사용하는 경우 스프링의 탄성력을 매우 정밀하게 조절할 필요가 있으므로 제조가 힘든 단점이 발생하게 된다. 또한, 스프링의 탄성력을 잘 조절한다고 하더라도 전방의 보조휠이 문턱에 걸려 로봇의 전방이 들려진 상태에서는 구동휠과 바닥면 사이의 마찰력이 정상주행상태보다는 떨어지게 되므로, 구동휠이 헛바퀴를 돌거나 하는 등의 문제점도 발생한다.

상술한 문제점을 극복하기 위한 방안으로 궤도식 구동부를 구비한 로봇이 소개되었으나, 딱딱한 소재의 궤도를 사용하는 경우 궤도에 의한 바닥의 손상이 발생하게 되고, 바닥의 손상을 최소화하기 위하여 부드러운 소재로 이루어진 궤도를 사 용하는 경우에도 궤도에 이물질이 끼게 되는 경우에는 이물질이 궤도와 함께 이동하면서 바닥을 손상하는 경우가 있어서 실내에서 사용되는 경우는 거의 없고, 주로 실외에서 감시용 로봇이나 군사용 로봇에 적용되는 경우가 많아 적용성이 떨어지는 문제점이 있었다. 또한, 궤도식 구동부의 경우 궤도와 바닥과의 마찰력이 매우 커서 저항이 크므로 고효율의 구동모터가 사용되어야 하므로 비용이 고가인 문제점도 가지고 있었다.

한편, 종래의 로봇용 휠 어셈블리의 경우 전방에 위치하는 보조휠이 로봇의 회전방향에 맞추어 회전가능하도록 설계되는 경우가 많았는데, 이러한 구성을 취할 경우 회전과정에서 로봇 본체의 회전방향에 따라 보조휠의 방향도 변경되는데, 보조휠의 방향이 변경된 상태에서 문턱을 넘게 되는 경우 로봇이 기울어지거나 동작이 원활하게 이루어지지 못하는 문제점도 있었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 로봇의 주행경로상에 문턱이나 방석 등의 장애물이 있는 경우에도 로봇이 주행하는데 문제가 없는 로봇용 휠 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

로봇본체를 전방으로 이동시키기 위한 로봇용 휠 어셈블리에 있어서,

상기 로봇본체의 하측에 결합하는 지지체;

상기 지지체에 회전가능하게 지지되는 프레임;

상기 프레임의 회전축에 비해 후방에 상기 프레임의 회전축과 평행한 회전축을 중심으로 회전가능하게 결합하는 한 쌍의 구동휠 및 그 한 쌍의 구동휠을 회전시키기 위한 구동원;

상기 프레임의 회전축에 비해 전방에 상기 구동휠의 회전축과 평행한 회전축을 중심으로 회전가능하게 결합하는 제1보조휠; 및

상기 로봇본체의 하측의 후방에 회전가능하게 결합하는 제2보조휠을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇용 휠 어셈블리를 제공한다.

상기 지지체는 한 쌍이 마련되고,

상기 한 쌍의 지지체를 연결하는 지지축을 더 구비하며,

상기 프레임은 상기 지지축을 중심으로 회전가능하도록 한 쌍의 지지체에 지지되는 것이 바람직하다.

상기 제1보조휠은,

양단부가 상기 프레임에 고정되는 샤프트;

내측이 상기 샤프트에 그 샤프트에 대하여 상대회전 가능하게 결합하고, 외측에는 그 둘레방향을 따라 일정간격의 본체홈이 마련되는 한 쌍의 보조휠본체;

원형의 링과, 상기 링에 끼워지며 상기 본체홈 각각에 끼워질 수 있도록 상기 본체홈의 수와 동일한 수의 환형휠을 포함하며, 상기 환형휠 각각은 상기 보조휠본체의 외측에서 상기 본체홈에 끼워져 결합하는 한 쌍의 위성휠;

상기 환형휠 각각이 끼워질 수 있도록 상기 환형휠의 수와 동일한 수의 커버홈이 그 둘레방향을 따라 일정하게 형성되며, 상기 위성휠의 외측에서 상기 보조휠 본체 및 상기 위성휠과 결합하는 한 쌍의 휠커버; 및

상기 한 쌍의 보조휠본체 사이에 한 쌍의 보조휠본체에 대하여 상대회전이 가능하도록 결합하며, 상기 위성휠의 외경보다 큰 외경의 고무휠을 포함하여,

상기 로봇본체가 정상주행시에는 고무휠이 바닥과 접촉하고, 로봇본체가 회전할 때에는 상기 보조휠본체가 상기 샤프트에 대하여 일정각도 회전한 상태로 상기 위성휠이 바닥과 접촉하는 것이 바람직하다.

상기 제1보조휠은,

상기 제1보조휠의 회전중심축과 동일한 평면에 있고 상기 로봇본체의 이동방향과 동일한 방향의 가상의 직선을 중심으로 회전가능하게 상기 프레임에 결합하는 것이 바람직하다.

상기 샤프트는, 구형의 샤프트본체와 상기 샤프트본체로부터 양방향으로 연장되는 봉형상의 샤프트날개를 포함하며,

상기 보조휠본체의 각각에는 상기 샤프트본체에 대응되는 구면과 상기 구면으로부터 상기 샤프트날개 방향으로 연장되며, 외측으로 갈수록 상하방향의 길이가 커지는 한 쌍의 테이퍼부가 마련되어 있는 것이 바람직하다.

이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 일 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇용 휠 어셈블리의 사시도, 도 3은 도 2에 도시된 로봇용 휠 어셈블리의 분리 사시도, 도 4는 도 2에 도시된 제1보조휠의 분리 사시도, 도 5는 도 4에 도시된 제1보조휠의 결합 단면도, 도 6은 도 2에 도시된 로봇용 휠 어셈블리가 장애물을 넘는 원리를 설명하기 위한 도면, 도 7 및 도 8은 제1보조휠의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 로봇용 휠 어셈블리에 관한 것이다. 이동을 하는 로봇은 전술한 바와 같이 청소로봇, 안내로봇 등 그 목적에 따라 여러 종류가 있다.

이 중 대표적인 청소로봇의 경우, 미리 입력된 프로그램에 의하여 사용자의 간단한 조작만으로도 청소기 스스로 청소를 하고자 하는 바닥 예를 들어 아파트의 거실바닥이나 방바닥 등을 청소하는 청소기를 말한다. 이렇게 스스로 청소를 한다는 의미에서 사람이 직접 청소를 하는 방식에 비하여 매우 편리한 청소장치이다.

이러한 청소로봇은 본체에 장착된 각종 센서와 그 센서에 수신된 신호를 처리하는 신호처리부 등을 구비하여 장애물이나 벽면 등을 스스로 감지하여 청소영역을 결정하여 최적경로를 계산한 후, 그 계산된 최적경로를 따라 이동하면서 청소를 실시한다. 이 과정에서 청소로봇은 휠의 회전수를 검출하여 자신의 위치를 파악하고 계산된 경로를 이동하는 것이다.

본 실시예에서는 청소로봇에 사용되어 청소로봇본체를 전방으로 이동시키기 위한 로봇용 휠 어셈블리에 대하여 설명하기로 한다.

본 실시예에 따른 로봇용 휠 어셈블리는 지지체(10), 프레임(20), 구동휠(30), 구동원(31), 제1보조휠(40) 및 제2보조휠(50)을 포함한다.

상기 지지체(10)는 로봇본체(100)의 하측에 결합하며, 도 2에 도시된 바와 같이 한 쌍이 마련된다.

상기 지지체(10)에는 한 쌍의 지지체(10)들을 서로 연결하는 지지축(11)이 구비되어 있으며, 이는 도 3의 분리사시도에 보다 명확하게 도시되어 있다.

상기 프레임(20)은 상기 지지체(10)에 대하여 상대회전이 가능하도록 지지체(10)에 결합하는데, 상기 프레임(20)은 그 프레임(20)과 상기 한 쌍의 지지체(10)들을 관통하여 결합하는 상기 지지축(11)에 의해 지지체(10)에 결합한다.

이로 인해 상기 프레임(20)은 지지축(11)을 중심으로 양측이 지지체(10)에 지지된 상태로 지지체(10)에 대하여 상대회전이 가능하도록 구성되어 있다.

상기 구동휠(30)은 상기 프레임(20)의 회전축인 상기 지지축(11)과 평행한 회전축을 중심으로 회전가능하게 프레임(20)에 결합하며, 한 쌍이 마련되어 있다.

상기 구동휠(30)들은 로봇본체의 진행방향으로 볼 때 상기 프레임(20)의 후방측 즉, 상기 지지축(11)의 후방에 결합한다.

상기 구동휠(30)의 외주부분은 바닥과의 마찰력을 증가시키고, 바닥과의 사이에서 발생하는 충격을 흡수할 수 있도록 위하여 고무재료를 이용하여 제작하는 것이 일반적이며, 요철을 형성하기도 한다.

상기 구동휠(30)의 상부는 본체(100)의 하면에 마련된 구동휠수용부(102)에 수용되어 전체적인 무게중심을 낮추는 효과를 발생시킨다.

상기 구동원(31)은 상기 구동휠(30)들을 회전시키기 위한 것으로서 각각의 구동휠(30)에 하나씩 마련되며, 모터와 감속기어 등을 포함하고 있으며, 모터와 감속기어에 대한 구성은 본 발명이 속하는 기술분야에서 평균정도의 지식을 지닌 자라면 충분히 알 수 있는 구성이므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 제1보조휠(40)은 상기 프레임(20)에 상기 구동휠(30)의 회전축과 평행 한 회전축을 중심으로 회전가능하게 결합하며, 그 위치는 프레임(20)의 전방에 마련되며 보다 상세하게는 상기 지지축(11)의 전방에 마련된다.

상기 제1보조휠(40)은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 샤프트(41), 보조휠본체(42), 위성휠(43), 휠커버(44), 고무휠(45)을 포함하고 있다.

상기 제1보조휠(40)은 상기 제1보조휠(40)의 회전중심축(C1)과 동일한 평면에 있고, 로봇본체(100)의 진행방향과 동일한 방향의 가상의 직선(C2)을 중심으로 회전가능하도록 상기 프레임(20)에 마련된 케이싱(25)에 결합하어 있다.

상기 샤프트(41)는 그 양단이 상기 프레임(20)에 고정되어 제1보조휠(40)의 회전중심이 된다.

상기 샤프트(41)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 구형의 샤프트본체(411)와 상기 샤프트본체(411)로부터 양방향으로 연장된 봉형상의 샤프트날개(412)로 이루어진다.

상기 보조휠본체(42)는 상기 샤프트(41)에 그 샤프트(42)에 대하여 상대회전이 가능하도록 결합하는데, 각각의 샤프트날개(412) 방향에서 한 쌍이 결합한다.

상기 보조휠본체(42)는 원판에 유사한 형상이며 그 외측에는 그 둘레방향을 따라 일정간격의 본체홈(421)이 마련되어 있다.

상기 보조휠본체(42)의 내측에는 상기 샤프트본체(411)에 대응되는 구면(422)과 상기 구면(422)로부터 상기 샤프트날개(412)의 방향으로 연장된 테이퍼부(423)가 마련되어 있다.

상기 테이퍼부(423)는 외측으로 갈수록 상하방향의 길이가 커지도록 구성되 어 있는데, 본 실시예에서는 외측으로 갈수록 내경이 커지도록 구성되어 있으며, 테이퍼부(423) 내에서 상기 샤프트날개(412)가 상하방향으로 움직일 수 있다. 이러한 구성에 의해 상기 제1보조휠(40)은 그 회전중심축(C1)과 동일한 평면에 있고, 상기 로봇본체(100)의 진행방향과 동일한 방향의 가상의 직선(C2)을 중심으로 회전될 수 있게 상기 프레임(20)에 결합하게 되는 것이다. 한편, 제1보조휠(40)의 중심을 지나는 상하방향의 가상의 직선에 대해서는 회전이 제한되는 것이 바람직한데, 본 실시예에서는 케이싱(25)에 의해 그 회전이 제한되며, 테이퍼부(423)의 형상을 상하방향으로 길게 형성하여, 테이퍼부(423)의 외측으로 갈수록 상하방향의 길이가 길어지는 장공의 형태로 구성하여, 샤프트날개(412)가 테이퍼부(423)내에서 상하방향으로만 이동가능하게 구성할 수도 있다.

상기 샤프트날개(412)는 상기 테이퍼부(423) 내에서 상하방향으로 어느 정도는 움직일 수 있으며, 그로 인해 제1보조휠(40)전체가 C2로 표시된 가상의 직선을 중심으로 일정각도 회전할 수 있게 되는 것이다.

상기 위성휠(43)은 원형의 링(431)과 상기 링(431)에 끼워지며 상기 본체홈(42) 각각에 끼워질 수 있도록 상기 본체홈(42)의 수와 동일한 수로 마련되는 환형휠(432)로 이루어진다.

상기 위성휠(43) 역시 상기 보조휠본체(42)와 마찬가지로 한 쌍이 마련되며, 그 한 쌍이 샤프트(41)의 양쪽에서 결합하는 보조휠본체(42)의 외측에 각각 결합한다.

상기 휠커버(44)는 한 쌍이 마련되며, 그 한 쌍이 상기 위성휠(43)의 외측에 서 상기 위성휠(43)을 수용한 상태로 상기 보조휠본체(42)에 결합한다.

상기 휠커버(44)에는 상기 환형휠(432)의 수와 동일한 커버홈(441)이 마련되어 있다.

이러한 구조로 인해 도 5의 단면도에 도시된 바와 같이, 각각의 환형휠(432)은 보조휠본체(42)에 마련된 본체홈(421)과 휠커버(44)에 마련된 커버홈(441)에 수용된 상태가 된다.

상기 고무휠(45)은 상기 한 쌍의 보조휠본체(42)의 외주면에 상기 보조휠본체(42)에 대하여 상대회전이 가능하도록 결합한다. 그러나 완전히 고무휠(45)과 보조휠본체(42)가 자유롭게 상대회전이 되도록 결합하는 것은 아니며, 일정 이상의 마찰력이 작용하는 경우에만 서로 상대회전이 되도록 구성하면 된다.

로봇본체(100)가 정상주행할 경우에는 도 7에 도시된 바와 같이 고무휠(45)이 바닥에 접촉한 상태로 제1보조휠(40) 전체가 회전한다. 이때에는 고무휠(45)과 보조휠본체(42)는 함께 회전한다.

로봇본체(100)가 제자리에서 회전을 하는 경우에는 한 쌍의 구동휠(30)들이 서로 다른 방향으로 회전하게 되는데, 이때에는 로봇본체(100)의 회전에 의해 제1보조휠(40)에는 편심이 작용하게 되고 이로 인해 도 8에 도시된 바와 같이 보조휠본체(42)가 샤프트(41)에 대하여 일정각도 회전한 상태에서 상기 위성휠(43)의 환형휠(432)이 바닥에 닿은 상태로 제1보조휠(40)이 회전하게 되며, 이때에는 고무휠(45)과 보조휠본체(42)가 서로 상대회전을 한다. 즉, 환형휠(432)들이 고정된 보조휠본체(42)는 회전하지만, 고무휠(45)은 회전을 하지 않게 되는 것이다.

상기 제2보조휠(50)은 로봇본체(100) 하축의 후방에 마련된 제2보조휠 수용부(101)에 회전가능하게 결합하며, 제1보조휠(40)과 동일한 구조로 제작할 수도 있고, 일반적인 고무바퀴형태로 제작될 수도 있다.

이하에서는 설명된 실시예의 작용 및 효과에 대하여 설명하기로 한다.

청소로봇이 평지를 주행할 때에는 프레임(20)이 지면과 평행한 상태를 유지하면서 구동휠(30)의 회전에 의해 로봇본체(100)가 전방으로 주행한다.

평지를 주행하다 문턱 등의 장애물을 만나는 경우에는 제1보조휠(40)이 도 6에 도시된 바와 같이 구동휠(30)에 의한 힘에 의해 문턱의 상부로 올라간다. 이때 프레임(20)이 지지축(11)을 중심으로 회전하면서 구동휠(30)에 하방의 힘을 가하게 된다.

마찰력의 크기는 수직항력과 마찰계수의 곱으로 표현될 수 있는데, 프레임(20)이 회전하여 구동휠(30)에 하방의 힘을 가함으로써 구동휠(30)에 의해 지면으로 작용하는 수직항력이 평면을 주행하는 경우보다 커지므로, 구동휠(30)과 바닥면과의 마찰력이 더욱 커지게 되어 제1보조휠(40)이 문턱의 상부에 걸쳐져 있는 경우에도 효과적으로 전진이 가능하다. 종래의 경우 제1보조휠(40)이 문턱의 상부에 걸쳐 있는 경우 로봇본체 전체가 상방으로 이동하게 됨으로써 구동휠에 의해 지면에 작용되는 수직항력의 크기가 작아져 지면과 구동휠 사이의 마찰력이 작아져 구동휠이 헛바퀴를 돌거나 구동휠이 바닥으로부터 떨어져서 로봇본체가 전혀 움직이지 못하는 상황도 있었지만, 본 발명의 경우 프레임(20)이 회전함으로써 평면을 주행하는 경우에 비하여 보다 큰 마찰력이 구동휠(30)과 바닥면 사이에 작용하게 되 어 효과적으로 계속 주행을 할 수 있게 되는 것이다.

한편, 본 실시예의 제1보조휠(40)의 경우 샤프트본체(411)을 상하방향으로 관통하는 가상의 직선에 대해서는 회전이 불가능하도록 구성되어 있다. 이러한 구조를 취하는 경우에는, 로봇본체(100)가 진행방향을 바꾸기 위하여 회전할 때, 제1보조휠(40)이 진행방향의 회전축을 중심으로는 회전하지 않고, 측면방향의 마찰력이 작용한다. 따라서 그 마찰력에 의해 로봇본체(100)의 회전이 저항을 받게 된다.

이때 제1보조휠(40)에 미치는 측면방향의 마찰력에 의해 제1보조휠(40)은 상기 제1보조휠(40)의 진행방향의 회전축과 동일한 평면에 있고 로봇의 진행방향과 동일한 방향의 가상의 직선(C2)을 중심축으로 회전하여 도 8에 도시된 상태와 같이 되고, 위성휠(43)의 환형휠(432)들이 바닥과 맞닿은 상태에서 회전을 하게 되어, 로봇본체(100)의 회전이 매우 원활하게 이루어지게 되는 장점이 있다.

상기에서는 한 쌍의 지지체가 마련되고, 지지체를 연결하는 지지축이 구비된 실시예에 대하여 설명하였으나, 반드시 그러한 구성을 취해야 만이 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 것은 아니며, 한 개의 지지체나 세 개 이상의 지지체를 활용할 수도 있으며, 그러한 변형은 본 발명의 사상에 어긋나는 것이 아니다.

상기에서는 제1보조휠의 구성에 대하여 한정하였으나, 반드시 설명된 실시예와 동일한 구성의 제1보조휠이 사용되어야 하는 것은 아니며, 제1보조휠의 형태를 변형하는 것 역시 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 것으로 보아야 한다.

상기에서는 제2보조휠의 구성이 제1보조휠의 구성과 동일한 실시예에 대하여 설명하였으나 반드시 제2보조휠의 구성이 제1보조휠의 구성과 동일할 필요는 없으 며, 제2보조휠의 구성을 변경하는 경우에도 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 것으로 보아야 한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상이 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상에 어긋나지 아니하는 범위 내에서 다양한 형태의 로봇용 휠 어셈블리의 구성이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 평균의 지식을 지닌 자에게는 자명하다.

상기에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따르면 문턱 등의 장애물을 효과적으로 극복할 수 있는 로봇용 휠 어셈블리를 제공할 수 있는 효과가 발생한다.

또한, 로봇의 회전시에도 원활하게 회전이 가능한 로봇용 휠 어셈블리를 제공할 수 있는 효과도 발생하게 된다.

Claims (5)

1. 로봇본체를 전방으로 이동시키기 위한 로봇용 휠 어셈블리에 있어서,

   상기 로봇본체의 하측에 결합하는 지지체;

   상기 지지체에 회전가능하게 지지되는 프레임;

   상기 프레임의 회전축에 비해 후방에 상기 프레임의 회전축과 평행한 회전축을 중심으로 회전가능하게 결합하는 한 쌍의 구동휠 및 그 한 쌍의 구동휠을 회전시키기 위한 구동원;

   상기 프레임의 회전축에 비해 전방에 상기 구동휠의 회전축과 평행한 회전축을 중심으로 회전가능하게 결합하는 제1보조휠; 및

   상기 로봇본체의 하측의 후방에 회전가능하게 결합하는 제2보조휠을 포함하며,

   상기 지지체는 한 쌍이 마련되고,

   상기 한 쌍의 지지체를 연결하는 지지축을 더 구비하며,

   상기 프레임은 상기 지지축을 중심으로 회전가능하도록 한 쌍의 지지체에 지지되는 것을 특징으로 하는 로봇용 휠 어셈블리.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 제1보조휠은,

   양단부가 상기 프레임에 고정되는 샤프트;

   내측이 상기 샤프트에 그 샤프트에 대하여 상대회전 가능하게 결합하고, 외측에는 그 둘레방향을 따라 일정간격의 본체홈이 마련되는 한 쌍의 보조휠본체;

   원형의 링과, 상기 링에 끼워지며 상기 본체홈 각각에 끼워질 수 있도록 상기 본체홈의 수와 동일한 수의 환형휠을 포함하며, 상기 환형휠 각각은 상기 보조휠본체의 외측에서 상기 본체홈에 끼워져 결합하는 한 쌍의 위성휠;

   상기 환형휠 각각이 끼워질 수 있도록 상기 환형휠의 수와 동일한 수의 커버홈이 그 둘레방향을 따라 일정하게 형성되며, 상기 위성휠의 외측에서 상기 보조휠본체 및 상기 위성휠과 결합하는 한 쌍의 휠커버; 및

   상기 한 쌍의 보조휠본체 사이에 한 쌍의 보조휠본체에 대하여 상대회전이 가능하도록 결합하며, 상기 위성휠의 외경보다 큰 외경의 고무휠을 포함하여,

   상기 로봇본체가 정상주행시에는 고무휠이 바닥과 접촉하고, 로봇본체가 회전할 때에는 상기 보조휠본체가 상기 샤프트에 대하여 일정각도 회전한 상태로 상기 위성휠이 바닥과 접촉하는 것을 특징으로 하는 로봇용 휠 어셈블리.
4. 제3항에 있어서,

   상기 제1보조휠은,

   상기 제1보조휠의 회전중심축과 동일한 평면에 있고 상기 로봇본체의 이동방향과 동일한 방향의 가상의 직선을 중심으로 회전가능하게 상기 프레임에 결합하는 것을 특징으로 하는 로봇용 휠 어셈블리.
5. 제4항에 있어서,

   상기 샤프트는, 구형의 샤프트본체와 상기 샤프트본체로부터 양방향으로 연장되는 봉형상의 샤프트날개를 포함하며,

   상기 보조휠본체의 각각에는 상기 샤프트본체에 대응되는 구면과 상기 구면으로부터 상기 샤프트날개 방향으로 연장되며, 상기 샤프트날개가 상하방향으로 이동할 수 있도록 외측으로 갈수록 상하방향의 길이가 커지는 한 쌍의 테이퍼부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 로봇용 휠 어셈블리.

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