KR100977881B1 - 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차에 관한 것으로, 보다 자세하게는 4륜 자동차 구조 형태에서 전방향 구동과 더불어 차동 구동도 구현할 수 있는 이동 로봇, 특히 자동차 로봇에 관한 것이다.
4륜 자동차, 전방향 구동, 차동 구동, 이동 로봇, 자동차 로봇

Description

휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇{A car-like robot with wheel arrangement variable structure}
본 발명은 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇에 관한 것으로, 보다 자세하게는 4륜 자동차 구조 형태에서 전방향 구동과 더불어 차동 구동도 구현할 수 있는 이동 로봇, 특히 자동차 로봇에 관한 것이다.
네 바퀴로 움직이는 일반 자동차는 논홀로노믹 제한(non-holonomic constraints) 때문에 제자리에서 회전 혹은 직접 측면으로 움직이는 것이 불가능하다.
산업용이나 서비스 로봇의 움직임을 위해 휠을 갖고 있는 이동 로봇들은 대체로 두 바퀴가 독립적으로 제어되는 차동구동(differential drive) 방식으로 구현된다.
이러한 이동로봇은 휠속도 값을 독립적으로 다르게하여 제자리에서 회전은 가능하지만, 자세의 전환 없이 직접 측면으로 움직이는 것은 불가능하다.
이러한 운동의 제약을 극복하기 위해서 전방향 이동로봇(omnidirectional mobile robot)이 제안되었으며, 2차원 평면에서 몸체의 자세 전환 없이 임의의 방향으로 주행이 가능하다.
현재까지 여러 종류의 전방향 이동로봇이 연구되어 왔으며, 주로 휠 구조를 다르게 하여 만든 유니버설 휠, 볼 휠 등이 널리 알려져 있다.
하지만 오랫동안 전방향 이동로봇에 관한 연구 및 개발이 수행되었음에도 불구하고, 복잡한 구조의 전방향 바퀴, 직진 주행에서의 큰 마찰, 낮은 통과장애물 높이 등 실용성의 문제로 인해 산업현장이나 서비스 분야 등에서의 전방향 이동로봇의 활용은 아직은 활발하지 못한 상황이다.
수동롤러 또는 볼로 구성된 전방향 바퀴를 사용하는 전방향 이동로봇은 대부분 3륜 또는 4륜의 형태로 전방향 구동을 수행한다.
주행의 안정성이 중요한 경우에는 4륜 로봇을 사용하게 되며, 이 경우 4개의 바퀴가 독립적으로 구동된다.
하지만 4륜 전방향 이동로봇 또한 수직 및 수평 진동유발, 낮은 에너지 효율, 노면과의 슬립 문제에 의해 장거리를 가거나 속도가 필요한 용도의 이동로봇, 자동차로봇으로 사용하기에는 부적합하다.
이와 다르게, 자동차에 사용되는 일반적인 바퀴는 수동롤러를 갖는 전방향 바퀴에 비하여 노면이 고르지 못한 환경에서 주행성능이 우수하다.
이는 수동롤러를 갖는 전방향 바퀴의 통과 가능한 요철의 높이는 바퀴의 가장 작은 수동롤러의 반경과 롤러의 마찰력에 의해 결정되는 반면에, 일반적인 바퀴는 바퀴의 반경과 타이어의 마찰력에 의해 결정되기 때문이다.
본 발명의 목적은 네 개의 휠이 독립적으로 원하는 각도로 움직일 수 있는 자동차 로봇을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 자동차 로봇의 길이만한 주차 공간에서도 쉽게 수평 주차가 가능하고, 좌회전 및 우회전시에도 적은 회전 반경만으로도 회전이 가능하며, 제자리에서 회전 반경 없이 회전이 가능한 자동차 로봇을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 차체 높이를 조절 가능하고, 앞뒤 휠간의 간격을 제어할 수 있는 자동차 로봇을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차체; 및 상기 차체에 구비되며, 각각 휠을 구비한 네 개의 구동부;를 포함하되, 상기 구동부들 각각은 상기 자체와 연결되며, 상기 휠을 좌 또는 우 방향으로 회전시키는 제1엑추에이터 수단; 상기 제1엑추레이터 수단에 연결되며, 상기 자체의 높이 및 휠들 중 앞휠과 뒷휠 사이의 간격을 조절하는 제2엑추에이터 수단; 및 상기 제2엑추에이터 수단과 휠의 축과 연결되며, 상기 휠을 회전시키는 구동 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 차체에는 적어도 3개 이상의 감지 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇이다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 감지 센서들은 적어도 상기 자동차 로봇의 차체의 좌측 측면, 우측 측면 및 후면에 각각 하나 이상씩 위치하는 것을 특징으로 하는 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇이다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 차체의 정면에는 전방의 물체 감지와 영상 정보를 수집하는 카메라를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇이다.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.
먼저, 본 발명의 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇은 네 개의 휠이 독립적으로 각도를 조절할 수 있어 자동차 길이만한 주차 공간에서도 수직 주차로 주차가 가능하고, 좌회전 및 우회전시에도 적은 회전 변경만으로 회전이 가능할 뿐만 아니라 제자리에서도 회전 반경 없이 회전이 가능하다는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇은 차체의 높이를 제어할 수 있을 뿐만 아니라 앞뒤 휠간의 간격을 제어할 수 있어 고속도로 또는 오프로드 등과 같은 지면 상태에 따라, 고속 또는 저속에 따라 적절한 차체 높이 또는 앞뒤 휠간의 간격을 조절할 수 있어 안정적인 자세로 주행할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇은 차체의 높이를 제 어할 수 있을 뿐만 아니라 앞뒤 휠간의 간격을 제어할 수 있어 장애물을 만났을 때, 차체의 높이 및 앞뒤 휠간의 간격을 제어하여 장애물을 손쉽게 통과할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇을 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇(10)은 크게 차체(100) 및 구동부(200)를 포함하고 있다.
상기 차체(100)는 어떤 형상이여도 무방하기는 하나 자동차의 차체와 유사한 형상인 것이 바람직하다.
한편, 상기 차체(100) 내부 또는 상에 이 후 설명될 구동부(200)에 전원을 공급하기 위한 전원부(미도시), 구동부(200)를 제어하기 위한 제어부(미도시) 및 외부와 통신하기 위한 통신부(미도시)를 구비할 수도 있다.
상기 구동부(200)는 상기 차체(100)에 결합되어 구비될 수 있는데, 본 발명에서는 4륜 구동 형태의 자동차 로봇(10)을 제시하고 있음으로 네 개의 구동부(200)가 구비되는 것이 바람직하다.
상기 네 개의 구동부(200)는 독립적으로 동작할 수 있다.
또한, 상기 구동부(200)는 휠(300)에 연결되어 있다.
도 2 내지 도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차 로봇의 구동부를 도시한 사시도 및 상기 구동부의 동작 방법을 보여주는 사시도들이다.
도 2 내지 도 3b를 참조하여 설명하면, 상기 구동부(200)는 크게 제1엑추에이터 수단(210), 제2엑추에이터 수단(220) 및 구동 수단(230)을 구비하고 있다.
이때, 상기 제1엑추에이터 수단(210) 및 제2엑추에이터 수단(220)에는 각각 서보 모터(Servo Motor)를 구비하여 동력을 발생시키고, 상기 구동 수단(230)에는 구동 모터를 구비하여 동력을 발생시킨다.
한편, 상기 제1엑추에이터 수단(210)과 제2엑추에이터 수단(220)은 제1연결 부재(240)로 연결되어 있고, 상기 제2엑추에이터 수단(220) 및 구동 수단(230)은 제2연결 부재(250)로 연결되어 있다.
상기 제1엑추에이터 수단(210)은 도 3a에 도시한 바와 같이 상기 제2엑추에이터 수단(210)과 구동 수단(220)을 좌 또는 우 방향으로 회전시키는 운동을 발생 시켜, 상기 구동 수단(220)과 연결된 휠(300)을 좌 또는 우 방향으로 회전시키는 역할을 한다.
이때, 상기 제1엑추에이터 수단(210)과 제2엑추에이터 수단(220)은 제1연결 부재(240)로 연결되어, 상기 제1엑추에이터 수단(210)의 회전 운동으로 상기 제2엑추에이터 수단(210) 및 구동 수단(230)을 회전시킨다.
상기 제1엑추에이터 수단(210)은 상기 휠(300)이 상기 차체(10)의 방향에 대해 평형하게 정렬된 것을 0°라고 한다면 좌 방향으로 90° 우 방향으로 90°로 회전시키는 역할을 하여 전체 180°로 회전시킬 수 있다.
따라서, 상기 제1엑추에이터 수단(210)을 이용하여 본 발명의 자동차 로봇(10)의 휠(300), 바뀌어 말하면 바퀴를 회전시켜 상기 자동차 로봇(10)의 방향을 전환하는 역할을 한다. 물론 상기에서도 상술한 바와 같이 상기 네 개의 구동 수단(200)들은 각각 독립적으로 작동함으로 상기 자동차 로봇(10)의 휠(300)들, 즉, 바퀴들 역시 독립적으로 작동시킬 수 있다.
상기 제2엑추에이터 수단(220)은 도 3b에 도시하고 있는 바와 같이 상기 구동 수단(230)을 상승 또는 하강시키는 역할을 한다.
즉, 상기 제2엑추에이터 수단(220)은 상기 구동 수단(230)을 상기 제2연결 부재(250)를 이용하여 이동시킴으로써 상기 구동 수단(230)의 높이를 조절할 수 있다.
이러한 상기 구동 수단(230)의 높이 조절은 상기 구동 수단(230)에 연결된 휠(300), 즉, 바퀴는 지면에 고정됨으로, 상기 구동 수단(230)의 높이 조절은 결론 적으로 자동차 로봇(10)의 차체(100)의 높이를 조절할 수 있음을 의미한다.
또한, 상기 구동 수단(230)과 상기 휠(300)이 체결되는 휠(300)의 축인 휠축(235)은 도 2와 도 3b를 비교해 볼 때, 도 2에 도시된 휠축(235)에 비해 도 3b에 도시된 휠축(235)이 앞쪽으로 이동된 것을 알 수 있는데, 이러한 휠축(235)의 이동은 자동차 로봇의 앞휠과 뒷휠의 간격이 변화될 수 있음을 보여주고 있고, 상기 제2엑추에이터 수단(220)을 이용하여 앞휠과 뒷휠간의 간격을 조절할 수 있음을 의미한다.
따라서, 상기 제2엑추에이터 수단(220)은 상기 구동 수단(230)의 높이를 조절하여 결론적으로는 차체(100)의 높이를 조절할 수 있을 뿐만 아니라 상기 구동 수단(230)에 연결된 휠축(235)의 위치를 변경시킴으로써 앞휠과 뒷휠 간의 간격을 조절하는 역할을 한다.
상기 구동 수단(230)은 구동 모터(미도시)를 구비하고 있고, 상기 구동 모터(미도시)는 상기 휠축(235)와 연결되어 있어, 상기 구동 모터가 상기 휠축(235)을 회전시킴으로 휠축(235)에 연결된 휠(300)을 회전시키는 역할을 하여 자동차 로봇을 움직이는 역할을 한다.
이때, 상기 구동 수단(230)과 상기 구동 수단(230)의 휠축(235)에 연결된 휠(300)은 상기 제1엑추에이터 수단(210) 및 제2엑추에이터 수단(220)에 의해 좌 또는 우 방향으로 회전하거나 상승 또는 하강하게 된다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇의 차체의 높이 변화에 따른 앞휠과 뒷휠의 간격 변화를 보여주는 도들 이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명하면, 상기 도 2 내지 도 3b를 참조하여 설명한 구동부(200)는 본 발명의 자동차 로봇의 앞휠의 구동부(200)를 기준으로 설명하였는데, 상기 자동차 로봇의 앞휠들과 뒷휠들에 구비된 구동부(200)들은 각각 서로 대칭되는 형태로 구비되어 있다.
즉, 도 4a에 도시한 바와 같이 앞휠의 구동부(200)의 제2연결 부재는 대략 10시 방향에서 4시 방향으로 연결된 반면, 뒷휠의 구동부(200)의 제2연결 부재는 대략 2시 방향에서 7시 방향으로 연결된 형태로 구비된다. 이때, 도에서 도시하고 있지 않지만, 상기에서 상술한 앞휠들 및 뒷휠들의 구동부(200)의 위치가 서로 바뀌어도 무방하다.
이때, 상기 구동부(200)들의 제2엑추에이터 수단들이 동작하여 상기 도 3b에서 상술한 바와 같이 상기 차체(100)의 높이를 상승(270)시키게 되면, 도 4a 및 도 4b에서 도시하고 있는 바와 같이 앞휠들과 뒷휠들 사이의 간격이 넓어지게 된다.
즉, 도 4a에 도시된 차체(100)가 가장 낮을 때의 앞휠들과 뒷휠들 사이의 간격(260) 보다 도 4b에 도시된 차체(100)가 가장 높을 때의 앞휠들과 뒷휠들 사이의 간격(265)이 더 넓어지게 된다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇은 차체(100)를 높이게 되면 앞휠들과 뒷휠들 간의 간격이 넓어지고, 차체(100)를 낮추게 되면 앞휠들과 뒷휠들 간의 간격은 좁아지게 된다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇 의 차체에 구비된 감지 센서들 및 카메라를 도시하는 평면도이다.
도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇의 차체(100)에는 복 수개의 감지 센서(310), 바람직하게는 3개 이상의 감지 센서(310)를 구비할 수 있다.
상기 감지 센서(310)들은 도 5에서 도시하고 있는 바와 같이 적어도 상기 차체(100)의 좌측 측면, 우측 측면 및 후면에 하나 이상씩 위치하는 것이 바람직하다.
상기 감지 센서(310)들은 벽면 등과 같은 장애물을 감지하기 위한 장치이다.
한편, 상기 차체(100)의 정면에는 카메라(320)가 구비될 수 있는데, 상기 카메라(320)는 전방의 물체, 즉, 사람, 자동차 및 장애물 등을 감지하여 알려 주는 역할을 한다. 상기 감지 센서(310)는 IR(infrared) 센서일 수 있다.
또한, 상기 카메라(320)는 도에서 자세히 도시하고 있지는 않지만, 상기 카메라(320)의 장착부에 회전 수단을 구비하여 자동차 로봇(10)의 전방뿐만 아니라 운전자 등의 내부 정보를 촬영하는 역할도 한다.
한편, 도에서 도시하고 있지는 않지만, 상기 자동차 로봇(10)의 차체(100) 내부에는 제어부 및 통신부를 구비할 수 있는데, 상기 제어부는 상기 제1엑추에이터(210), 제2엑추에이터(220) 및 구동 수단(230)과 연결되어 있어 상기 제1엑추에이터(210), 제2엑추에이터(220) 및 구동 수단(230)을 제어하는 역할을 한다.
이때, 상기 구동부(200) 각각에 구비된 상기 제1엑추에이터(210), 제2엑추에이터(220) 및 구동 수단(230)들 각각에 구비된 서보 모터들 또는 구동 모터들 각각 은 고유의 ID를 구비하며, 상기 서보 모터들 또는 구동 모터들은 하나의 버스 상에서 페킷(Packet) 통신을 통해 상기 제어부에 의해 제어된다.
또한, 상기 제어부는 통신부와 연결되어 있어, 상기 통신부를 통해 외부와 통신할 수 있는데, 상기 자동차 로봇(10)이 무선 조정을 받게 되면, 지그비(Zigbee)를 이용하여 통신할 수 있다. 물론 상기 통신부는 다른 무선 통신 방식을 이용하여 외부와 통신할 수 있다.
한편, 상기 카메라(320)는 상기 통신부와 연결되어 상기 카메라(320)에서 수집한 정보를 상기 통신부를 통해 외부로 전송할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇의 운전 방식을 설명하는 개략도이다.
도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇(10)은 제자리에서 좌회전(a), 제자리에서 우회전(b), 좌회전(c) 및 우회전(d) 등의 운전을 할 수 있는데, 상기 자동차 로봇(10)에 구비된 네 개의 구동부(200)의 각 휠(300)들은 상기에서 상술한 바와 같이 상기 제1엑추에이터 수단(210)에 의해 각각 독립적으로 회전할 수 있음으로 도에서 도시한 바와 같은 운전이 가능하다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇의 수평 주차 및 수직 주차 방법을 설명하는 개략도이다.
도 7을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇(10)은 수평 주차(a) 및 수직 주차(b)가 가능하다.
즉, 도에서 도시하고 있는 바와 같이 각각 구동부(200)의 제1엑추에이터 수단(210)들을 각각 90° 또는 -90°로 회전하여 상기 휠(300)들을 구동시키게 되면 상기 자동차 로봇(10)은 수평으로 이동 가능하게 되고, 차체(100)의 측면에 구비된 감지 센서(310)로 벽면 등과 같은 장애물(410)을 인식하여 정확한 위치에 주차가 가능하도록 한다.
또한, 상기 자동차 로봇(10)은 수직 주차 역시 가능한데, 도에서 도시하고 있는 바와 같이 상기 자동차 로봇(10)을 제자리에서 90°로 회전시킨 후, 후진시켜 수직 주차를 시킬 수 있다. 이때, 도에서 도시하고 있는 바와 같이 후면에 구비된 감지 센서(310)를 이용하여 벽면 등과 같은 장애물을 인식하여 주차하게 된다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇의 장애물 통과 방법을 보여주는 개략도이다.
도 8을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇(10)은 웅덩이 또는 바위와 같이 주행 면이 파여 있거나 돌출되어 있는 장애물(400)을 통과하는 경우, 상기에서 상술한 바와 같이 네 개의 구동부(200)의 제2엑추에이터 수단(220)을 제어하여 상기 차체(10)의 높이를 조절하여 상기 장애물(400)을 통과할 수 있다.
예컨대, 상기 장애물(400)이 웅덩이인 경우, 상기 자동차 로봇(10)의 휠(300)들 중 상기 장애물(400)을 통과하는 휠(300)(도 8에서 검은색으로 표시된 휠임)은 들어 올리고, 다른 세 개의 휠(300)들(도 8에서 회색으로 표시된 휠들임)은 낮추어 상기 세 개의 휠(300)들로 상기 자동차 로봇(10)의 무게 중심을 조절하 면서 통과할 수 있다. 이때, 상기 휠(200)들을 높이거나 낮추는 것은 상기에서도 상술한 바와 같이 상기 제2엑추에이터 수단(220)을 이용함으로써 가능하다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇은 구동부에 제1엑추에이터 수단을 구비하여 네 개의 휠이 독립적으로 각도를 조절할 수 있어 자동차 길이만한 주차 공간에서도 수직 주차로 주차가 가능하고, 좌회전 및 우회전시에도 적은 회전 변경만으로 회전이 가능할 뿐만 아니라 제자리에서도 회전 반경 없이 회전이 가능하다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇은 제2엑추에이터 수단을 구비하여 차체의 높이를 제어할 수 있을 뿐만 아니라 앞뒤 휠간의 간격을 제어할 수 있어 고속도로 또는 오프로드 등과 같은 지면 상태에 따라, 고속 또는 저속에 따라 적절한 차체 높이 또는 앞뒤 휠간의 간격을 조절할 수 있어 안정적인 자세로 주행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇은 제2엑추에이터 수단을 구비하여 차체의 높이를 제어할 수 있을 뿐만 아니라 앞뒤 휠간의 간격을 제어할 수 있어 장애물을 만났을 때, 차체의 높이 및 앞뒤 휠간의 간격을 제어하여 장애물을 손쉽게 통과할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내 에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇을 도시한 사시도이다.
도 2 내지 도 3b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 자동차 로봇의 구동부를 도시한 사시도 및 상기 구동부의 동작 방법을 보여주는 사시도들이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇의 차체의 높이 변화에 따른 앞휠과 뒷휠의 간격 변화를 보여주는 도들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇의 차체에 구비된 감지 센서들 및 카메라를 도시하는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇의 운전 방식을 설명하는 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇의 수평 주차 및 수직 주차 방법을 설명하는 개략도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇의 장애물 통과 방법을 보여주는 개략도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 자동차 로봇 100 : 차체
200 : 구동부 210 : 제1엑추에이터 수단
220 : 제2엑추에이터 수단 230 : 구동 수단

Claims (4)

  1. 차체; 및
    상기 차체에 구비되며, 각각 휠을 구비한 네 개의 구동부;를 포함하되,
    상기 구동부들 각각은
    상기 자체와 연결되며, 상기 휠을 좌 또는 우 방향으로 회전시키는 제1엑추에이터 수단;
    상기 제1엑추레이터 수단에 연결되며, 상기 자체의 높이 및 휠들 중 앞휠과 뒷휠 사이의 간격을 조절하는 제2엑추에이터 수단; 및
    상기 제2엑추에이터 수단과 휠의 축과 연결되며, 상기 휠을 회전시키는 구동 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차체에는 적어도 3개 이상의 감지 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇.
  3. 제 2 항에 있어서.
    상기 감지 센서들은 적어도 상기 자동차 로봇의 차체의 좌측 측면, 우측 측 면 및 후면에 각각 하나 이상씩 위치하는 것을 특징으로 하는 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇.
  4. 제 1 항에 있어서.
    상기 차체의 정면에는 전방의 물체 감지와 영상 정보를 수집하는 카메라를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 휠 배치 가변 구조를 갖는 자동차 로봇.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109278626A (zh) * 2018-10-26 2019-01-29 北京必选信息技术有限公司 一种应用于煤碳行业的轮胎可90°转向的平板车

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004231043A (ja) 2003-01-30 2004-08-19 Yaskawa Electric Corp 全方向移動車
JP2005047312A (ja) 2003-07-30 2005-02-24 Kanto Auto Works Ltd 全方向移動車
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004231043A (ja) 2003-01-30 2004-08-19 Yaskawa Electric Corp 全方向移動車
JP2005047312A (ja) 2003-07-30 2005-02-24 Kanto Auto Works Ltd 全方向移動車
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