KR101170485B1 - Caster wheel tilt adjusting apparatus and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 명세서는 캐스터 휠 경사 조절 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 거리 측정 센서를 통해 바닥의 장애물 또는 경사를 감지하여, 장애물 또는 경사가 감지될 때, 서비스 로봇의 하부에 구비된 캐스터부가 고정부재와 경사 조절부 등과 상호 연동하여 소정 각도로 접히도록 하여, 수직 장애물 또는 경사가 있는 장소를 용이하게 이동할 수 있는 캐스터 휠 경사 조절 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
The present disclosure relates to a caster wheel tilt adjusting device and a method thereof, and more particularly, to detect an obstacle or an inclination of a floor through a distance measuring sensor, and when an obstacle or an inclination is detected, a caster unit provided at the bottom of the service robot is fixed. The present invention relates to a caster wheel inclination adjusting device and a method thereof, which interlock with a member, an inclination adjusting part, and the like, so as to be able to be folded at a predetermined angle so as to easily move a place having a vertical obstacle or an inclination.
일반적으로, 하부 프레임(또는, 캐스트)에 2개의 휠을 구비한 서비스 로봇은, 안전한 주행을 위해서 상기 하부 프레임의 소정 위치에 복수의 캐스터 휠을 구비한다.In general, a service robot having two wheels in a lower frame (or cast) includes a plurality of caster wheels in a predetermined position of the lower frame for safe driving.
이러한, 캐스터 휠이 구비된 하부 프레임은, 상기 서비스 로봇의 주행 중 수직 장애물을 극복하거나 또는 경사로를 주행하는데 어려움이 있다.Such a lower frame provided with the caster wheel has difficulty in overcoming vertical obstacles or traveling on slopes while the service robot is running.
그러한 문제점을 극복하기 위해서, 상기 하부 프레임의 상단부에 스프링이나 유압/공압 장치를 이용한 텐션 장치를 이용하여 완충 기능 또는 수직상하강 기능을 적용하였지만, 상기 서비스 로봇의 급출발 또는 급정거 시 상기 스프링이나 유압/공압 장치로 인해 상기 서비스 로봇 전체의 움직임(전/후 또는 좌/우 방향으로의 흔들림)이 증가하는 문제점이 있다.In order to overcome such a problem, a shock absorbing function or a vertical up / down function is applied to the upper end of the lower frame by using a tension device using a spring or a hydraulic / pneumatic device. Due to the pneumatic device, there is a problem in that the movement of the entire service robot (shaking in the front / rear or left / right directions) is increased.
또한, 상기 서비스 로봇의 급출발 또는 급정거 시, 상기 스프링이나 유압/공압 장치의 파손 등이 발생하는 문제점이 있다.
In addition, when the service robot suddenly starts or stops, there is a problem that the spring or the hydraulic / pneumatic device is damaged.
본 명세서의 목적은, 거리 측정 센서를 통해 수직 장애물 또는 경사로 등이 감지될 때, 서비스 로봇의 주행 속도를 미리 설정된 속도 이하로 감속시킨 후, 하부 프레임에 의해 지지되는 고정부재와 상기 고정부재 상에 배치되는 경사 조절부를 연결하는 잠금부의 잠금을 해제하여, 캐스터 휠이 포함된 캐스터부가 상기 경사 조절부와의 연동을 통해 상기 수직 장애물을 극복하거나 또는 경사로를 자연스럽게 이동할 수 있는 캐스터 휠 경사 조절 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present disclosure is to reduce the traveling speed of a service robot below a preset speed when a vertical obstacle or a slope is detected through a distance measuring sensor, and then, on the fixing member and the fixing member supported by the lower frame. The caster wheel inclination adjusting device for releasing the locking unit connecting the inclination control unit disposed, the caster wheel including the caster wheel can overcome the vertical obstacle or move the slope naturally through the linkage with the inclination control unit and its To provide a way.
본 명세서의 다른 목적은, 상기 캐스터 휠이 포함된 캐스터부가 상기 수직 장애물을 극복하거나 또는 경사로를 자연스럽게 이동한 후, 상기 경사 조절부에 포함된 스프링 쇼바를 통해 상기 캐스터부에 포함된 상기 캐스터 휠을 원래 상태로 복원시킬 수 있는 캐스터 휠 경사 조절 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
Another object of the present specification, after the caster part including the caster wheel to overcome the vertical obstacle or naturally move the inclined road, the caster wheel included in the caster unit through the spring shobar included in the inclination control unit The present invention provides a caster wheel tilt adjusting device and a method thereof, which can be restored to an original state.
본 명세서의 실시예에 따른 캐스터 휠 경사 조절 장치는, 서비스 로봇에 장착되며, 하부 프레임을 포함하는 캐스터 휠 경사 조절 장치에 있어서, 상기 하부 프레임에 배치되는 고정부재; 상기 고정부재 상에 배치되는 경사 조절부; 상기 경사 조절부를 통해 지지되며, 캐스터 휠이 포함된 캐스터부; 상기 고정부재에 배치되며, 상기 경사 조절부를 잠금 상태로 유지하거나 잠금 해제 상태로 유지하는 잠금부; 상기 하부 프레임에 배치되며, 지면 또는 장애물과의 거리를 측정하는 거리 측정 센서; 및 상기 거리 측정 센서를 통해 측정된 거리 정보를 근거로 장애물 또는 경사로가 존재할 때, 구동부를 통해 상기 서비스 로봇의 이동 속도를 미리 설정된 속도 이하로 감속시킨 후, 상기 잠금부의 동작 상태를 잠금 상태에서 잠금 해제 상태로 변환하는 제어부;를 포함하며, 상기 캐스터부는, 상기 잠금부가 상기 잠금 해제 상태일 때, 상기 서비스 로봇의 이동에 따라 장애물 또는 경사로를 통과하면서 임의의 상하 각도로 접힌 상태를 유지할 수 있다.Caster wheel inclination adjustment apparatus according to an embodiment of the present specification, the caster wheel inclination adjustment apparatus is mounted to the service robot, including a lower frame, the fixing member disposed on the lower frame; An inclination controller disposed on the fixing member; A caster unit supported by the inclination control unit and including a caster wheel; A locking part disposed on the fixing member and configured to maintain the inclined control part in a locked state or in a unlocked state; A distance measuring sensor disposed on the lower frame and measuring a distance to a ground or an obstacle; And when there is an obstacle or a ramp based on the distance information measured by the distance measuring sensor, after decelerating the moving speed of the service robot to a predetermined speed or less through a driving unit, locking the operation state of the locking unit in the locked state. And a control unit for converting to a released state, wherein the caster unit may maintain a state of being folded at an arbitrary up and down angle while passing through an obstacle or a ramp according to the movement of the service robot when the lock unit is in the unlocked state.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 고정부재는, 상기 하부 프레임 상에 고정되도록 배치되는 제1 고정부재; 상기 제1 고정부재와 이격되어 상기 하부 프레임 상에 고정되도록 배치되는 제2 고정부재; 및 상기 제1 고정부재와 상기 제2 고정부재에 의해 지지되는 제3 고정부재;를 포함하며, 상기 제3 고정부재는, 상기 캐스터부에 포함된 지지부재와 상기 잠금부의 일부가 수용되도록 속이 빈 프레임 형태의 구조로 형성할 수 있다.As an example related to the present specification, the fixing member may include: a first fixing member disposed to be fixed on the lower frame; A second fixing member spaced apart from the first fixing member to be fixed on the lower frame; And a third fixing member supported by the first fixing member and the second fixing member, wherein the third fixing member is hollow so as to accommodate the supporting member included in the caster unit and a part of the locking unit. It can be formed in a frame structure.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 경사 조절부는, 볼트를 통해, 상기 제3 고정부재와 연결되는 고정부; 속이 빈 반원형으로 형성되며, 상기 잠금부의 일부가 삽입되는 제1 연결부재; 속이 빈 반원형으로 형성되며, 일부가 상기 고정부를 관통하여 스프링 쇼바를 통해 상기 제1 연결부재에 연결되는 제2 연결부재; 및 상기 제1 연결부재와 상기 제2 연결부재 사이에 배치되는 상기 스프링 쇼바;를 포함할 수 있다.As an example related to the present specification, the inclination adjustment unit may include a fixing part connected to the third fixing member through a bolt; A first connecting member formed of a hollow semi-circular shape and into which a part of the locking part is inserted; A second connecting member formed in a hollow semi-circular shape and partially connected to the first connecting member through a spring shobar through a fixing part; And the spring shovel disposed between the first connection member and the second connection member.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 캐스터부는, 상기 하부 프레임에 배치되는 상기 캐스터 휠; 샤프트; 및 상기 샤프트를 통해 상기 캐스터 휠과 연결되며, 상기 제1 연결부재와 상기 제2 연결부재가 형성하는 속이 빈 원형 구조 및 상기 제3 고정부재를 관통하는 지지부재;를 포함하며, 상기 지지부재는, 상기 잠금부가 상기 잠금 해제 상태일 때, 상기 장애물 또는 경사로를 통과하는 상기 서비스 로봇의 이동에 의해, 상기 제2 연결부재를 상기 서비스 로봇의 이동 방향으로 밀 수 있다.As an example associated with the present specification, the caster unit may include the caster wheel disposed on the lower frame; shaft; And a support member penetrating the caster wheel through the shaft, the hollow circular structure formed by the first connection member and the second connection member, and a support member penetrating the third fixing member. When the locking unit is in the unlocked state, the second connecting member may be pushed in the moving direction of the service robot by the movement of the service robot passing through the obstacle or the ramp.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 캐스터부는, 상기 캐스터 휠이 상기 장애물 또는 경사로는 통과한 후, 상기 스프링 쇼바에 의해 초기 상태로 복원될 수 있다.As an example related to the present specification, the caster part may be restored to an initial state by the spring shobar after the caster wheel passes the obstacle or the ramp.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 제어부는, 상기 제1 캐스터 휠이 상기 장애물 또는 경사로를 통과한 후, 상기 잠금부의 동작 상태를 상기 잠금 해제 상태에서 잠금 상태로 변환할 수 있다.As an example related to the present specification, the control unit may convert the operating state of the locking unit from the unlocking state to the locked state after the first caster wheel passes the obstacle or the ramp.
본 명세서의 실시예에 따른 캐스터 휠 경사 조절 방법은, 서비스 로봇에 장착되며, 거리 측정 센서가 배치된 하부 프레임을 포함하는 캐스터 휠 경사 조절 장치의 캐스터 휠 경사 조절 방법에 있어서, 상기 거리 측정 센서를 통해, 지면 또는 장애물과의 거리를 측정하는 단계; 상기 측정된 거리 정보를 근거로 장애물 또는 경사로의 존재 여부를 판단하는 단계; 상기 판단 결과, 장애물 또는 경사로가 존재할 때, 구동부를 통해 상기 서비스 로봇의 이동 속도를 미리 설정된 속도 이하로 감속시키는 단계; 및 상기 하부 프레임에 배치된 고정부재에 배치되는 잠금부의 동작 상태를 잠금 상태에서 잠금 해제 상태로 변환하는 단계;를 포함하며, 상기 잠금부는, 상기 고정부재 상에 배치되는 경사 조절부를 잠금 상태로 유지하거나 잠금 해제 상태로 유지하며, 상기 경사 조절부는, 캐스터 휠이 포함된 캐스터부를 지지하며, 상기 캐스터부는, 상기 잠금부가 상기 잠금 해제 상태일 때, 상기 서비스 로봇의 이동에 따라 장애물 또는 경사로를 통과하면서 임의의 상하 각도로 접힌 상태를 유지할 수 있다.Caster wheel inclination adjustment method according to an embodiment of the present specification, the caster wheel inclination adjustment method of the caster wheel inclination adjustment apparatus comprising a lower frame is mounted to the service robot, the distance sensor is disposed, the distance measuring sensor Measuring the distance to the ground or an obstacle; Determining whether an obstacle or a slope exists based on the measured distance information; As a result of the determination, when there is an obstacle or a ramp, decelerating a moving speed of the service robot to a speed below a preset speed through a driving unit; And converting an operating state of the locking unit disposed in the fixing member disposed in the lower frame from the locking state to the unlocking state, wherein the locking unit maintains the inclination adjusting unit disposed on the fixing member in the locked state. Or keep it in an unlocked state, the inclination adjustment unit supports a caster part including a caster wheel, and the caster part passes through an obstacle or a ramp according to the movement of the service robot when the lock part is in the unlocked state. The folded state can be maintained at any vertical angle.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 제1 캐스터 휠이 상기 장애물 또는 경사로를 통과한 후, 상기 잠금부의 동작 상태를 상기 잠금 해제 상태에서 잠금 상태로 변환하는 단계;를 더 포함할 수 있다.As an example related to the present specification, after the first caster wheel passes the obstacle or the ramp, the operating state of the locking unit may be further changed from the unlocked state to the locked state.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 장애물 또는 경사로의 존재 여부를 판단하는 단계는, 상기 거리 측정 센서를 통해 연속적으로 측정되는 복수의 거리 정보가 미리 설정된 기준값 이하이거나 일정 비율로 감소할 때, 장애물 또는 경사로가 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
As an example related to the present specification, the determining of the existence of the obstacle or the ramp includes: when the plurality of distance information continuously measured by the distance measuring sensor is equal to or less than a preset reference value or decreases at a predetermined rate, the obstacle or It can be determined that the ramp exists.
본 명세서의 실시예에 따른 캐스터 휠 경사 조절 장치 및 그 방법은, 거리 측정 센서를 통해 수직 장애물 또는 경사로 등이 감지될 때, 서비스 로봇의 주행 속도를 미리 설정된 속도 이하로 감속시킨 후, 하부 프레임에 의해 지지되는 고정부재와 상기 고정부재 상에 배치되는 경사 조절부를 연결하는 잠금부의 잠금을 해제함으로써, 캐스터 휠이 포함된 캐스터부가 상기 경사 조절부와의 연동을 통해 상기 수직 장애물을 극복하거나 또는 경사로를 자연스럽게 이동할 수 있다.The caster wheel tilt adjusting device and the method according to an embodiment of the present disclosure, when the vertical obstacle or the slope is detected through the distance measuring sensor, after decelerating the traveling speed of the service robot to a predetermined speed or less, and then to the lower frame By unlocking the locking portion connecting the fixed member supported by the fixed member and the inclined control portion disposed on the fixed member, the caster wheel including the caster wheel to overcome the vertical obstacle or the slope by interlocking with the inclined control portion You can move naturally.
또한, 본 명세서의 실시예에 따른 캐스터 휠 경사 조절 장치 및 그 방법은, 상기 캐스터 휠이 포함된 캐스터부가 상기 수직 장애물을 극복하거나 또는 경사로를 자연스럽게 이동한 후, 상기 경사 조절부에 포함된 스프링 쇼바를 통해 상기 캐스터부에 포함된 상기 캐스터 휠을 원래 상태로 복원시킬 수 있음으로써, 상기 캐스터 휠이 포함된 캐스터부의 손상을 방지하고 상기 하부 프레임에 배치된 구동 휠이 들리는 현상을 방지할 수 있다.
In addition, the caster wheel inclination adjustment device and method according to an embodiment of the present specification, after the caster portion including the caster wheel to overcome the vertical obstacle or naturally move the slope, spring shoba included in the inclination control unit Through the caster wheel included in the caster can be restored to its original state, it is possible to prevent the caster part including the caster wheel from being damaged and to prevent the driving wheel disposed on the lower frame from being lifted.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 캐스터 휠 경사 조절 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 명세서의 실시예에 따른 캐스터 휠 경사 조절 장치의 측면도이다.
도 3은 본 명세서의 실시예에 따른 고정부재, 캐스터부, 잠금부 및, 경사 조절부의 구성을 나타낸 도이다.
도 4는 본 명세서의 실시예에 따른 경사 조절부의 구성을 나타낸 도이다.
도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따른 캐스터 휠 경사 조절 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6A 내지 6E는 본 명세서의 실시예에 따른 장애물 또는 경사로의 이동에 따라 캐스터부, 잠금부 및, 경사 조절부의 변화를 보인 도이다.1 is a block diagram showing the configuration of the caster wheel inclination adjustment apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
2 is a side view of the caster wheel tilt adjusting device according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 3 is a view showing the configuration of the fixing member, caster portion, locking portion, inclination adjustment unit according to an embodiment of the present specification.
4 is a view showing the configuration of the inclination adjustment unit according to an embodiment of the present disclosure.
5 is a flowchart illustrating a caster wheel tilt adjusting method according to an exemplary embodiment of the present specification.
6A to 6E are views illustrating a change in the caster part, the lock part, and the inclination adjusting part according to the movement of an obstacle or an inclined road according to an exemplary embodiment of the present specification.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.It is to be noted that the technical terms used herein are merely used to describe particular embodiments, and are not intended to limit the present invention. It is also to be understood that the technical terms used herein are to be interpreted in a sense generally understood by a person skilled in the art to which the present invention belongs, Should not be construed to mean, or be interpreted in an excessively reduced sense. In addition, when the technical terms used herein are incorrect technical terms that do not accurately express the spirit of the present invention, they should be replaced with technical terms that can be understood correctly by those skilled in the art. In addition, the general terms used in the present invention should be interpreted according to a predefined or prior context, and should not be construed as being excessively reduced.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Also, the singular forms "as used herein include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the term "comprising" or "comprising" or the like should not be construed as necessarily including the various elements or steps described in the specification, Or may be further comprised of additional components or steps.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.In addition, terms including ordinal numbers, such as first and second, as used herein may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and the same or similar components will be given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. In addition, it should be noted that the accompanying drawings are only for easily understanding the spirit of the present invention and should not be construed as limiting the spirit of the present invention by the accompanying drawings.
도 1은 본 명세서의 실시예에 따른 캐스터 휠 경사 조절 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing the configuration of the caster wheel inclination adjustment apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
도 1에 도시한 바와 같이, 캐스터 휠 경사 조절 장치(또는, 캐스터 휠 경사 조정 장치)(100)는, 하부 프레임(110), 구동 휠(120), 고정부재(130), 캐스터부(140), 잠금부(150), 경사 조절부(160), 거리 측정 센서(170), 구동부(180) 및, 제어부(190)로 구성된다. 도 1에 도시된 캐스터 휠 경사 조절 장치(100)의 구성 요소 모두가 필수 구성 요소인 것은 아니며, 도 1에 도시된 구성 요소보다 많은 구성 요소에 의해 캐스터 휠 경사 조절 장치(100)가 구현될 수도 있고, 그보다 적은 구성 요소에 의해서도 캐스터 휠 경사 조절 장치(100)가 구현될 수도 있다.As shown in FIG. 1, the caster wheel tilt adjusting device (or caster wheel tilt adjusting device) 100 includes a
상기 하부 프레임(110)은, 목재, 강철, 알루미늄, 카본, 티타늄 등의 다양한 재질로 구성한다.The
또한, 상기 하부 프레임(110)은, 복수의 구동 휠(120)을 장착한 상기 캐스터 휠 경사 조절 장치(100)가 구비된(또는, 장착된) 서비스 로봇의 하부를 구성한다.In addition, the
또한, 상기 하부 프레임(110)에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 복수의 구동 휠(120), 상기 고정부재(130), 상기 캐스터부(140), 상기 거리 측정 센서(170), 상기 구동부(180) 및, 상기 제어부(190) 등이 배치된다.In addition, as illustrated in FIG. 2, the
상기 구동 휠(120)은, 상기 구동부(180)와 연결되며, 상기 제어부(190)의 제어에 따른 상기 구동부(180)의 구동에 의해 전/후 방향으로 회전한다.The
또한, 상기 구동 휠(120)은, 복수로 구성한다. 즉, 상기 구동 휠(120)은, 주행 방향(또는, 이동 방향)을 기준으로 상기 하부 프레임(110)에서 좌/우 위치에 각각 배치한다. 이때, 상기 구동 휠(120)은, 연결축(또는, 샤프트(shaft))(미도시), 지지부재(또는, 지지축)(미도시), 지지판(미도시), 브래킷(bracket)(미도시) 등을 통해 상기 하부 프레임(110)에 연결될 수 있다.In addition, the said
상기 고정부재(130)는, 상기 하부 프레임(110) 상에 배치한다.The
또한, 상기 고정부재(130)는, 상기 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 하부 프레임(110)에 고정되는 제1 고정부재(또는, 측면 고정부재)(131), 상기 제1 고정부재(131)와 이격되어 배치되는 제2 고정부재(또는, 측면 고정부재)(132) 및, 상기 제1 고정부재(131)와 상기 제2 고정부재(132)에 의해 지지되는 제3 고정부재(또는, 상부 고정부재)(133)로 구성된다.In addition, as shown in FIGS. 2 and 3, the
상기 제3 고정부재(133)는, 상기 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 캐스터부(140)의 일부 구성 요소(예를 들어, 지지부재(143))와 상기 잠금부(150)의 일부가 수용되도록 속(또는, 내부)이 빈 프레임 형태(예를 들어, 속이 빈 원통형 프레임 형태, 속이 빈 사각형 프레임 형태 등 포함)의 구조로 구성할 수 있다.As shown in FIG. 3, the
또한, 상기 제3 고정부재(133)의 외부 프레임에는, 상기 도 3에 도시한 바와 같이, 볼트(135)를 통해 상기 경사 조절부(160)에 포함된 고정부(161)가 고정되어 연결된다.In addition, as shown in FIG. 3, the
상기 캐스터부(140)는, 캐스터 휠(caster wheel)(141), 샤프트(142) 및, 지지부재(지지축)(143)로 구성되며, 상기 경사 조절부(160)를 통해 지지된다.The
또한, 상기 캐스터부(140)는, 장애물을 통과하거나 또는 평지에서 경사로 지형으로 상기 경사로 지형을 통과할 때, 상하각도로 꺾여서/접혀서 상기 캐스터부(140)(또는, 상기 캐스터부(140)에 포함된 상기 캐스터 휠(141))의 손상을 방지하게 된다.In addition, the
또한, 상기 캐스터부(140)는, 상기 캐스터 휠의 개수에 따라 하나 또는 복수로 구성할 수 있다. 여기서, 상기 캐스터부(140)는, 상기 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 구동 휠(120)이 배치된 전방 위치에 배치하며, 상기 구동 휠(120)이 배치된 후방 위치에는 다른 캐스터 휠(144)을 배치한다. 이때, 상기 캐스터 휠(141, 144) 대신, 캐스터 볼(caster ball)이 사용될 수도 있다. 또한, 상기 캐스터 휠(또는, 조향 캐스터 휠(steering caster wheel))(141, 144)은, 지지판(미도시), 브래킷(미도시) 등을 통해 상기 하부 프레임(110)에 연결될 수 있다.In addition, the
상기 캐스터 휠(141)은, 상기 거리 측정 센서(170)보다 뒤쪽에 배치한다.The
또한, 상기 캐스터 휠(141)은, 상기 샤프트(142)에 의해 상기 지지부재(143)에 연결된다.In addition, the
상기 지지부재(143)는, 상기 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 속이 빈 상기 제3 고정부재(133)를 관통하도록 구성한다.The
상기 잠금부(150)는, 상기 제어부(190)의 제어에 의해 동작한다.The
또한, 상기 잠금부(150)는, 솔레노이드부(또는, 솔레노이드 장치), 마그네틱 락 장치(또는, 마그네틱 잠금 장치) 등을 포함한다.In addition, the locking
또한, 상기 잠금부(150)는, 상기 고정부재(130)에 포함된 상기 제3 고정부재(133)에 삽입되도록 구성한다.In addition, the locking
또한, 상기 잠금부(150)는, 하나 또는 복수로 구성할 수도 있다.In addition, the
또한, 상기 잠금부(150)는, 상기 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 제어부(190)의 제어에 의해 상기 경사 조절부(160)의 잠금 상태를 유지하거나 해제한다. 즉, 상기 잠금부(150)는, 상기 제어부(190)의 제어에 의해 잠금 해제 상태에서 잠금 상태로 변환되면, 상기 고정부재(130)에 배치된 상기 잠금부(150)의 구성 요소의 일부(예를 들어, 자기력에 움직이는 막대(또는, 플런저(plunger))(151)가 상기 제1 연결부재(162) 내에 삽입되어 잠금 상태를 유지하고, 상기 제어부(190)의 제어에 의해 상기 잠금 상태에서 잠금 해제 상태로 변환되면, 상기 고정부재(130)에 배치된 상기 잠금부(150)의 구성 요소의 일부(151)가 상기 제1 연결부재(162)로부터 이격되어 잠금 해제 상태를 유지하게 된다.In addition, as shown in FIG. 2, the
상기 경사 조절부(160)는, 상기 잠금부(150)의 동작에 의해, 상기 잠금부(150)의 잠금 상태가 해제(또는, 잠금 해제 상태)된 경우, 상기 캐스터 휠 경사 조절 장치(100)가 구비된 서비스 로봇이 장애물을 통과하거나 경사로(또는, 경사로 지형) 등을 통과함에 따라 주행 방향과 반대되는 방향으로 소정 각도로 기울어져(또는, 꺾여/접혀) 해당 장애물/경사로를 통과하도록 구성한다.The
또한, 상기 경사 조절부(160)는, 상기 고정부재(130)(예를 들어, 상기 제3 고정부재(133)) 상에 배치한다. 이때, 상기 경사 조절부(160)의 일부 구성 요소는, 슬라이딩 방식으로 상기 제3 고정부재(133) 상을 슬라이딩할 수 있도록 구성할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 경사 조절부(160)는, 고정부(161), 제1 연결부재(162), 제2 연결부재(163) 및, 스프링 쇼바(164)로 구성한다.In addition, the
상기 고정부(161)는, 상기 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 하나 이상의 비아 홀(via hole)(166)을 포함하며, 상기 비아 홀(166)과 볼트(135)를 통해 상기 고정부재(130)에 포함된 상기 제3 고정부재(133)에 고정되도록 구성한다. 이와 같이, 상기 고정부(161)에 의해 상기 경사 조절부(160)가 지지된다.As shown in FIGS. 3 and 4, the fixing
상기 제1 연결부재(162)는, 상기 스프링 쇼바(164)에 연결된다.The
또한, 상기 제1 연결부재(162)는, 상기 잠금부(150)의 구성 요소 일부를 수용(또는, 삽입)하도록 구성하며, 상기 구성을 통해 상기 제어부(190)의 제어에 의해 상기 잠금부(150)가 잠금 상태일 때에는 상기 잠금부(150)의 구성 요소의 일부(예를 들어, 자기력에 움직이는 막대)(151)가 상기 제1 연결부재(162) 내에 삽입되어 잠금 상태를 유지하고, 상기 제어부(190)의 제어에 의해 상기 잠금부(150)가 잠금 해제 상태일 때에는 상기 잠금부(150)의 구성 요소의 일부(151)가 상기 제1 연결부재(162)로부터 이격되어 잠금 해제 상태를 유지하게 된다.In addition, the
또한, 상기 제1 연결부재(162)는, 상기 잠금부(150)와의 잠금 상태가 해제되어, 상기 서비스 로봇의 이동에 따라 상기 캐스터부(140)가 상하각도로 접히면/꺾이면, 상기 도 4에 도시한 바와 같이, 연결된 상기 스프링 쇼바(164)와 상기 제2 연결부재(163)와 함께 이동 방향(상기 캐스터부(140)가 접히는 방향과 반대 방향)으로 이동한다.In addition, the
또한, 상기 제1 연결부재(162)는, 속이 빈 반원형으로 형성한다.In addition, the
상기 제2 연결부재(163)는, 상기 스프링 쇼바(164)와 연결된다.The
또한, 상기 제2 연결부재(163)는, 속이 빈 반원형으로 형성한다. 이와 같은 구성을 통해, 상기 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 제1 연결부재(162)와 상기 제2 연결부재(163)는 속이 빈 원통형 구조를 형성할 수 있다. 또한, 상기 제1 연결부재(162)와 상기 제2 연결부재(163)가 형성하는 속이 빈 원통형의 공간에는, 상기 캐스터부(140)에 포함된 상기 지지부재(143)가 관통하여 삽입(또는, 수용)될 수 있다. 또한, 상기 잠금부(150)의 동작 상태가 잠금 해제 상태일 때, 상기 지지부재(143)가 상하 방향으로 접힘/꺾임에 따라 상기 제2 연결부재(163)는 소정 방향(예를 들어, 상기 서비스 로봇의 이동 방향)으로 이동한다.In addition, the
또한, 상기 제2 연결부재(163)는, 상기 스프링 쇼바(164)와 연결하기 위해서, 상기 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 제2 연결부재(163)의 일부가 상기 고정부(161)를 관통(167)하여 상기 스프링 쇼바(164)와 연결된다.In addition, as shown in FIGS. 3 and 4, the
상기 실시예에서는, 상기 제1 연결부재(162)와 상기 제2 연결부재(163)가 속이 빈 반원형으로 형성되는 구조에 대해서 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 임의의 속이 빈 프레임 형태의 구조를 형성하도록 상기 제1 연결부재(162)와 상기 제2 연결부재(163)를 다양한 모양(또는, 형태)으로 구성할 수도 있다.In the above embodiment, the structure in which the
상기 스프링 쇼바(164)는, 상기 제1 연결부재(162)와 상기 제2 연결부재(163)에 의해 각각 지지 및 연결된다.The
또한, 상기 스프링 쇼바(164)는, 하나 또는 복수로 구성할 수도 있다.In addition, the
또한, 상기 스프링 쇼바(164)는, 상기 캐스터 휠 경사 조절 장치(100)가 구비된 서비스 로봇이 장애물을 통과하거나 경사로 등을 통과한 직후, 상하각도로 꺾인(또는 접힌) 상기 캐스터부(140)가 원래 상태로 복원되도록 한다. 즉, 상기 스프링 쇼바(164)는, 상기 잠금부(150)의 동작 상태가 잠금 상태일 때에는 일정한 탄성력을 유지한다. 또한, 상기 스프링 쇼바(164)는, 상기 잠금부(150)의 동작 상태가 잠금 해제 상태일 때 상기 캐스터부(140)의 꺾임/접힘에 따라 상기 제1 연결부재(162)가 상기 고정부(161) 쪽으로 이동하여, 상기 고정부(161)와 상기 제1 연결부재(162) 사이에 위치하는 상기 스프링 쇼바(164)의 탄성력이 증가하게 되며, 상기 서비스 로봇의 장애물/경사로 통과 후에는 상기 증가된 탄성력에 의해 상기 제1 연결부재(162)가 원래 위치로 복원되어, 이에 따라 상기 캐스터부(140)가 원래 상태로 복원된다.In addition, the
상기 거리 측정 센서(170)는, 상기 캐스터 휠 경사 조절 장치(100)가 구비된 상기 서비스 로봇이 이동 중일 때, 상기 거리 측정 센서(170)와 임의의 객체 사이의 거리를 측정한다. 여기서, 상기 객체는, 바닥(또는, 지면), 장애물 등일 수 있다.The
또한, 상기 거리 측정 센서(170)는, 상기 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 서비스 로봇이 주행하는 방향의 앞 부분에 위치한 상기 하부 프레임(110)의 임의의 위치에 고정되게 배치한다. 이때, 상기 거리 측정 센서(170)의 위치는, 상기 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 하부 프레임(110)에 배치되는 상기 캐스터 휠(141) 보다 더 앞쪽으로 배치한다.In addition, as shown in FIG. 2, the
상기 구동부(180)는, 상기 제어부(190)의 제어에 의해 구동(또는, 동작)한다.The driving
또한, 상기 구동부(180)는, 모터, 상기 모터와 상기 구동 휠(120)을 연결하는 연결축(미도시) 등을 포함한다. 여기서, 상기 구동 휠(120)은, 상기 구동부(180)의 구동에 의해 전/후/좌/우 방향 등으로 회전한다. 이때, 상기 구동부(180)는, 상기 제어부(190)의 제어에 의해 상기 캐스터 휠 경사 조절 장치(100)가 구비된 상기 서비스 로봇의 이동(또는, 이동 속도)을 제어할 수도 있다.In addition, the driving
또한, 상기 구동부(180)는, 상기 하부 프레임(110)에 배치한다.In addition, the driving
상기 제어부(190)는, 상기 캐스터 휠 경사 조절 장치(100)의 전반적인 제어 기능을 수행한다.The
또한, 상기 제어부(190)는, 상기 거리 측정 센서(170)를 통해 측정된 거리(또는, 거리 정보)를 근거로 이동 방향(또는, 주행/이동 경로)에 위치한 장애물의 존재 여부 또는 경사로의 존재 여부를 판단한다.In addition, the
즉, 상기 제어부(190)는, 상기 거리 측정 센서(170)를 통해 측정된 거리 정보가 미리 설정된 기준값 이하인 경우, 상기 서비스 로봇의 이동 경로에 장애물이 존재하는 것으로 판단한다. 이때, 상기 제어부(190)는, 상기 거리 측정 센서(170)를 통해 미리 설정된 개수 이상의 연속적으로 측정되는 복수의 거리 정보가 상기 미리 설정된 기준값 이하일 때, 상기 서비스 로봇의 이동 경로에 장애물이 존재하는 것으로 판단할 수도 있다.That is, the
또한, 상기 제어부(190)는, 상기 거리 측정 센서(170)를 통해 일정 시간 동안 누적 측정된 거리 정보(또는, 상기 연속적으로 측정되는 복수의 거리 정보)가 일정 비율로 감소하는 경우, 즉, 상기 일정 시간 동안 누적 측정된 거리 정보가 일정 비율의 기울기 값을 갖는 경우, 상기 서비스 로봇의 이동 경로에 경사로가 존재하는 것으로 판단한다.In addition, the
또한, 상기 제어부(190)는, 상기 거리 측정 센서(170)를 통해 측정된 거리 정보를 근거로 하여 장애물이 존재하거나 경사로가 존재하는 것으로 판단한 경우, 상기 구동부(180)에 포함된 모터의 동작을 제어하여, 이동 중인 상기 서비스 로봇의 이동 속도를 미리 설정된 속도 이하로 감속시킨다. 이와 같이, 상기 서비스 로봇의 이동 속도를 상기 미리 설정된 속도 이하로 감속시킴으로써, 상기 서비스 로봇의 이동 속도가 너무 빨라 상기 하부 프레임(110)이 해당 장애물 등에 부딪혀 상기 하부 프레임(110)이 손상되거나 또는, 상기 캐스터 휠 경사 조절 장치(100)가 구비된 상기 서비스 로봇의 본체가 전/후/좌/우로 심하게 흔들리거나 또는, 상기 구동 휠(120)이 허공에 들리는 것을 방지할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 제어부(190)는, 상기 이동 중인 서비스 로봇의 이동 속도가 상기 미리 설정된 속도 이하로 감속된 경우(또는, 상기 이동 중인 서비스 로봇의 이동 속도가 상기 미리 설정된 속도 이하인 경우), 상기 경사 조절부(160)를 고정하는 상기 잠금부(150)의 동작 상태를 잠금 상태에서 잠금 해제 상태로 변환(또는, 제어)한다. 즉, 상기 제어부(190)는, 상기 이동 중인 서비스 로봇의 이동 속도가 상기 미리 설정된 속도 이하일 때, 상기 고정부재(130)에 포함된 상기 제3 고정부재(133)와 상기 경사 조절부(160)에 포함된 상기 제1 연결부재(162)를 고정한 상기 잠금부(150)의 잠금 상태를 해제한다. 이에 따라, 상기 캐스터부(140)는, 상기 서비스 로봇의 이동에 따라 상기 장애물 또는 상기 경사로를 통과하기 위해서 임의의 상하 각도로 꺾인 상태(또는, 기울어진 상태 또는, 접힌 상태)를 유지하며, 상기 장애물 또는 경사로를 통과하게 된다. 이때, 상기 캐스터부(140)는, 상기 서비스 로봇의 이동 방향과는 반대되는 방향으로 꺾이게/접히게 된다.The
또한, 상기 제어부(190)는, 상기 캐스터부(140)가 상기 장애물 또는 상기 경사로를 통과한 후, 상기 잠금부(150)의 동작 상태를 상기 잠금 해제 상태에서 잠금 상태로 변환한다. 즉, 상기 제어부(190)는, 상기 거리 측정 센서(170)를 통해 측정되는 거리 정보가 상기 미리 설정된 기준값과 같아질 경우(또는, 상기 거리 정보가 상기 미리 설정된 기준값의 오차 범위 내에 존재할 경우), 상기 캐스터부(140)가 상기 장애물 또는 상기 경사로를 통과한 것으로 판단하여, 상기 경사 조절부(160)를 고정하는 상기 잠금부(150)를 잠금 상태로 유지하기 위해서, 상기 잠금부(150)의 동작 상태를 상기 잠금 해제 상태에서 잠금 상태로 변환한다.In addition, after the
또한, 상기 캐스터 휠 경사 조절 장치(100)가 실시예에서와 같이, 임의의 서비스 로봇과 연동되어 동작할 경우, 상기 캐스터 휠 경사 조절 장치(100)에 포함된 하나 이상의 일부 구성 요소들(예를 들어, 상기 구동 휠(120), 상기 캐스터부(140), 상기 구동부(180), 상기 제어부(190) 등 포함)은 상기 서비스 로봇에 구비된 해당 구성 요소들에서 각각의 기능을 수행하도록 구성할 수도 있다.In addition, when the caster wheel
또한, 상기 캐스터 휠 경사 조절 장치(100)는, 상기 서비스 로봇의 속도를 측정/감지하는 측정부(미도시)를 더 포함할 수도 있다.In addition, the caster wheel
또한, 상기 캐스터 휠 경사 조절 장치(100)는, 다양한 사용자 인터페이스(User Interface : UI) 및/또는 그래픽 사용자 인터페이스(Graphic User Interface : GUI)를 저장하는 저장부(미도시)를 더 포함할 수도 있다.In addition, the caster wheel
또한, 상기 저장부는, 상기 캐스터 휠 경사 조절 장치(100)가 동작하는데 필요한 데이터와 프로그램 등을 저장한다.In addition, the storage unit stores data and programs necessary for operating the caster wheel
또한, 상기 저장부는, 플래시 메모리 타입(Flash Memory Type), 하드 디스크 타입(Hard Disk Type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(Multimedia Card Micro Type), 카드 타입의 메모리(예를 들면, SD 또는 XD 메모리 등), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크, 램(Random Access Memory : RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory : ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 중 적어도 하나의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 캐스터 휠 경사 조절 장치(100)는 인터넷(internet) 상에서 저장부의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)를 운영하거나, 또는 상기 웹 스토리지와 관련되어 동작할 수도 있다.The storage unit may include a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, and a card type memory (eg, SD or XD memory). , Magnetic Memory, Magnetic Disk, Optical Disk, Random Access Memory (RAM), Static Random Access Memory (SRAM), Read-Only Memory (ROM), Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EPPROM), Programmable PROM Read-Only Memory) may include at least one storage medium. In addition, the caster wheel
또한, 상기 저장부는, 상기 거리 측정 센서(170)를 통해 측정되는 거리 정보, 상기 센서부를 통해 측정되는 상기 서비스 로봇의 이동 속도 정보, 상기 미리 설정된 기준값, 상기 미리 설정된 속도 정보 등을 저장한다.The storage unit may store distance information measured by the
이와 같이, 거리 측정 센서를 통해 수직 장애물 또는 경사로 등이 감지될 때, 서비스 로봇의 주행 속도를 미리 설정된 속도 이하로 감속시킨 후, 하부 프레임에 의해 지지되는 고정부재와 상기 고정부재 상에 배치되는 경사 조절부를 연결하는 잠금부의 잠금을 해제하여, 캐스터 휠이 포함된 캐스터부가 상기 경사 조절부와의 연동을 통해 상기 수직 장애물을 극복하거나 또는 경사로를 자연스럽게 이동할 수 있다.As such, when a vertical obstacle or an incline is detected through the distance measuring sensor, the traveling speed of the service robot is reduced to a predetermined speed or less, and then the fixing member supported by the lower frame and the inclination disposed on the fixing member. By unlocking the locking part connecting the control part, the caster part including the caster wheel may overcome the vertical obstacle or move the ramp naturally by interlocking with the inclination control part.
또한, 이와 같이, 상기 캐스터 휠이 포함된 캐스터부가 상기 수직 장애물을 극복하거나 또는 경사로를 자연스럽게 이동한 후, 상기 경사 조절부에 포함된 스프링 쇼바를 통해 상기 캐스터부에 포함된 상기 캐스터 휠을 원래 상태로 복원시킬 수 있다.In addition, as described above, after the caster part including the caster wheel overcomes the vertical obstacle or naturally moves the ramp, the caster wheel included in the caster part is returned to its original state through a spring shobar included in the tilt adjusting part. Can be restored.
이하에서는, 본 명세서에 따른 캐스터 휠 경사 조절 방법을 도 1 내지 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the caster wheel tilt adjustment method according to the present disclosure will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6.
도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따른 캐스터 휠 경사 조절 방법을 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a caster wheel tilt adjusting method according to an exemplary embodiment of the present specification.
먼저, 거리 측정 센서(170)는, 캐스터 휠 경사 조절 장치(100)가 구비된 서비스 로봇이 이동 중일 때, 상기 거리 측정 센서(170)와 임의의 객체 사이의 거리를 측정한다. 여기서, 상기 객체는, 바닥(또는, 지면), 장애물(또는, 상기 바닥 위에 위치한 장애물) 등일 수 있다.First, the
일 예로, 상기 거리 측정 센서(170)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 거리 측정 센서(170)와 지면 간의 거리를 측정한다(S510).For example, as shown in FIG. 2, the
이후, 제어부(190)는, 상기 거리 측정 센서(170)를 통해 측정된 거리 정보를 근거로 이동 방향(또는 주행 방향 또는, 이동 경로 또는, 주행 경로)에 위치한 장애물의 존재 여부 또는 경사로의 존재 여부를 판단한다.Thereafter, the
일 예로, 상기 제어부(190)는, 도 6A에 도시한 바와 같이, 상기 거리 측정 센서(170)를 통해 측정된 거리 정보(d)가 미리 설정된 기준값 이하인 경우, 상기 서비스 로봇의 이동 경로에 장애물(200)이 존재하는 것으로 판단한다. 이때, 상기 제어부(190)는, 상기 거리 측정 센서(170)를 통해 연속적으로 측정되는 복수의 거리 정보가 상기 미리 설정된 기준값 이하일 때, 상기 서비스 로봇의 이동 경로에 상기 장애물이 존재하는 것으로 판단할 수도 있다.For example, as illustrated in FIG. 6A, when the distance information d measured by the
다른 일 예로, 상기 제어부(190)는, 도 6B에 도시한 바와 같이, 상기 거리 측정 센서(170)를 통해 일정 시간 동안 누적 측정된 거리 정보(또는, 상기 거리 측정 센서(170)를 통해 연속적으로 측정되는 복수의 거리 정보)가 일정 비율로 감소(예를 들어, 일정한 기울기 형태)하는 경우, 상기 서비스 로봇의 이동 경로에 경사로(300)가 존재하는 것으로 판단한다(S520).As another example, as shown in FIG. 6B, the
이후, 상기 제어부(190)는, 상기 판단 결과, 장애물이 존재하거나 경사로가 존재하는 것으로 판단된 경우, 상기 구동부(180)를 제어하여, 이동 중인 상기 서비스 로봇의 이동 속도를 미리 설정된 속도 이하로 감속시킨다.Subsequently, when it is determined that there is an obstacle or a slope as a result of the determination, the
즉, 상기 제어부(190)는, 상기 장애물이 존재하거나 상기 경사로가 존재하는 것으로 판단되는 경우, 상기 서비스 로봇의 이동 속도에 의해 상기 캐스터 휠 경사 조절 장치(100)(예를 들어, 하부 프레임(110))가 파손/손상되거나 또는 상기 서비스 로봇이 충격에 의해 전/후/좌/우로 심하게 흔들리는 것을 방지하기 위해서, 상기 서비스 로봇의 이동 속도를 상기 미리 설정된 속도 이하로 감속시킨다(S530).That is, when it is determined that the obstacle exists or the inclined path, the
이후, 상기 제어부(190)는, 상기 서비스 로봇의 이동 속도가 상기 미리 설정된 속도 이하로 감속된 경우, 고정부재(130)와 경사 조절부(160)를 연결하는 잠금부(150)의 동작 상태를 잠금 상태에서 잠금 해제 상태로 변환(또는, 제어)한다. 여기서, 상기 경사 조절부(160)는, 상기 고정부재(130) 상에서 이동 가능하도록(예를 들어, 슬라이딩 방식으로 이동하도록) 구성한다. 또한, 상기 고정부재(130)는, 상기 하부 프레임(110)의 임의의 위치에 고정되도록 배치한다. 또한, 캐스터부(140)는, 상기 서비스 로봇의 이동에 의해 상기 장애물/경사로를 통과할 때, 임의의 상하 각도로 접힌/꺾인 상태를 유지한다.Thereafter, the
일 예로, 상기 제어부(190)는, 상기 서비스 로봇의 이동 속도가 상기 미리 설정된 속도 이하로 감속될 때, 상기 경사 조절부(160)를 고정하는 잠금부(150)의 잠금 상태가 해제되도록 제어한다. 또한, 이에 따라, 상기 캐스터부(140)는, 도 6C에 도시한 바와 같이, 상기 서비스 로봇의 이동에 따라 상기 장애물(200)(또는, 상기 경사로)을 통과하면서 임의의 상하 각도로 접힌(또는, 꺾인) 상태를 유지하여, 상기 캐스터부(140)의 피해 없이 또한 구동 휠(120)의 들림 없이 상기 장애물(200)을 통과할 수 있다.For example, the
또한, 상기 잠금부(150)의 잠금 상태가 해제된 후 상기 장애물 또는 상기 경사로를 통과하는 상기 서비스 로봇의 이동에 의해 상기 캐스터부(140)가 상기 임의의 상하 각도로 접힘에 따라, 도 6D에 도시한 바와 같이, 상기 캐스터부(140)에 포함된 상기 지지부재(143)가 상기 경사 조절부(160)에 포함된 제2 연결부재(163)를 상기 서비스 로봇의 이동 방향으로 밀게 되어, 상기 제2 연결부재(163)와 상기 제1 연결부재(162)가 상기 서비스 로봇의 이동 방향으로 이동하게 되고, 이에 따라 상기 제1 연결부재(162)와 상기 제2 연결부재(163) 사이에 위치하는 스프링 쇼바(164)의 탄성력이 증가한다(S540).In addition, as the
이후, 상기 캐스터부(140)는, 상기 장애물 또는 상기 경사로를 통과한 후, 상기 경사 조절부(160)에 포함된 스프링 쇼바(164)에 의해 원래 자세(또는, 초기 자세)로 복원된다.Thereafter, the
또한, 상기 제어부(190)는, 상기 캐스터부(140)가 상기 장애물 또는 상기 경사로를 통과한 후, 상기 잠금부(150)의 동작 상태를 상기 잠금 해제 상태에서 잠금 상태로 변환한다. 이때, 상기 제어부(190)는, 상기 거리 측정 센서(170)를 통해 실시간으로 측정되는 거리 정보가 상기 미리 설정된 기준값과 같아질 경우(또는, 상기 거리 정보가 상기 미리 설정된 기준값의 오차 범위 내에 존재할 경우), 상기 캐스터부(140)가 상기 장애물 또는 상기 경사로를 통과한 것으로 판단하여, 상기 경사 조절부(160)를 고정하는 상기 잠금부(150)의 동작 상태를 상기 잠금 상태로 변환한다.In addition, after the
일 예로, 상기 캐스터부(140)는, 도 6E에 도시한 바와 같이, 상기 장애물(200)을 통과한 후, 상기 경사 조절부(160)에 포함된 스프링 쇼바(164)에 의해 원래 자세로 복원된다. 또한, 상기 제어부(190)는, 상기 잠금부(150)의 동작 상태를 상기 잠금 해제 상태에서 잠금 상태로 변환하여 상기 잠금부(150)의 동작 상태가 잠금 상태가 되도록 제어한다.For example, as shown in FIG. 6E, the
또한, 상기 잠금부(150)의 동작 상태가 잠금 상태로 변환됨에 따라, 상기 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 제1 연결부재(162)와 상기 제2 연결부재(163) 사이에 위치하는 상기 스프링 쇼바(164)는, 일정한 탄성력을 유지한다(S550).In addition, as the operation state of the
상기 실시예에서는, 상기 서비스 로봇의 주행 방향의 전방(구동 휠 보다 앞에 위치)에 위치한 캐스터부에 구성되는 고정부재, 잠금부, 경사 조절부 등에 대한 예를 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 하나 이상의 임의의 캐스터 휠이 구비되는 상기 캐스터 휠 경사 조절 장치(100)에 있어서, 해당하는 상기 하나 이상의 캐스터 휠 각각에 상기 구성 요소들(예를 들어, 고정부재, 잠금부, 경사 조절부 등 포함)을 동일하게 적용할 수 있다.In the above embodiment, an example of a fixing member, a locking portion, an inclination adjusting portion, and the like, which is configured in the caster portion located in front of the driving direction of the service robot (located in front of the driving wheel), is not limited thereto. In the caster wheel
본 명세서의 실시예는 앞서 설명한 바와 같이 거리 측정 센서를 통해 수직 장애물 또는 경사로 등이 감지될 때, 서비스 로봇의 주행 속도를 미리 설정된 속도 이하로 감속시킨 후, 하부 프레임에 의해 지지되는 고정부재와 상기 고정부재 상에 배치되는 경사 조절부를 연결하는 잠금부의 잠금을 해제하여, 캐스터 휠이 포함된 캐스터부가 상기 경사 조절부와의 연동을 통해 상기 수직 장애물을 극복하거나 또는 경사로를 자연스럽게 이동할 수 있다.As described above, when the vertical obstacle or the slope is detected through the distance measuring sensor as described above, the driving member of the service robot is decelerated below a preset speed, and then the fixing member is supported by the lower frame. By unlocking the locking part connecting the inclination control part disposed on the fixing member, the caster part including the caster wheel may overcome the vertical obstacle or move the inclined road naturally by interlocking with the inclination control part.
또한, 본 명세서의 실시예는 앞서 설명한 바와 같이 상기 캐스터 휠이 포함된 캐스터부가 상기 수직 장애물을 극복하거나 또는 경사로를 자연스럽게 이동한 후, 상기 경사 조절부에 포함된 스프링 쇼바를 통해 상기 캐스터부에 포함된 상기 캐스터 휠을 원래 상태로 복원시켜, 상기 캐스터 휠이 포함된 캐스터부의 손상을 방지하고 상기 하부 프레임에 배치된 구동 휠이 들리는 현상을 방지할 수 있다.
In addition, the embodiment of the present specification, as described above, after the caster part including the caster wheel overcomes the vertical obstacle or naturally moves the incline, the caster part is included through the spring shobar included in the inclination adjusting part. By restoring the caster wheel to its original state, it is possible to prevent damage to the caster part including the caster wheel and to prevent the driving wheel disposed on the lower frame from being lifted.
전술한 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas falling within the scope of the same shall be construed as falling within the scope of the present invention.
100: 캐스터 휠 경사 조절 장치 110: 하부 프레임
120: 구동 휠 130: 고정부재
140: 캐스터부 150: 잠금부
160: 경사 조절부 170: 거리 측정 센서
180: 구동부 190: 제어부
131: 제1 고정부재 132: 제2 고정부재
133: 제3 고정부재 141: 캐스터 휠
142: 샤프트 143: 지지부재(지지축)
161: 고정부 162: 제1 연결부재
163: 제2 연결부재 164: 스프링 쇼바100: caster wheel tilt adjusting device 110: lower frame
120: drive wheel 130: fixing member
140: caster portion 150: locking portion
160: inclination adjustment unit 170: distance measuring sensor
180: driving unit 190: control unit
131: first fixing member 132: second fixing member
133: third fixing member 141: caster wheel
142: shaft 143: support member (support shaft)
161: fixed portion 162: first connecting member
163: second connecting member 164: spring shobar
Claims (13)
상기 하부 프레임에 배치되는 고정부재;
상기 고정부재 상에 배치되는 경사 조절부;
상기 경사 조절부를 통해 지지되며, 캐스터 휠이 포함된 캐스터부;
상기 고정부재에 배치되며, 상기 경사 조절부를 잠금 상태로 유지하거나 잠금 해제 상태로 유지하는 잠금부;
상기 하부 프레임에 배치되며, 지면 또는 장애물과의 거리를 측정하는 거리 측정 센서; 및
상기 거리 측정 센서를 통해 측정된 거리 정보를 근거로 장애물 또는 경사로가 존재할 때, 구동부를 통해 상기 서비스 로봇의 이동 속도를 미리 설정된 속도 이하로 감속시킨 후, 상기 잠금부의 동작 상태를 잠금 상태에서 잠금 해제 상태로 변환하는 제어부;를 포함하며,
상기 캐스터부는,
상기 잠금부가 상기 잠금 해제 상태일 때, 상기 서비스 로봇의 이동에 따라 장애물 또는 경사로를 통과하면서 임의의 상하 각도로 접힌 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 캐스터 휠 경사 조절 장치.
In the caster wheel tilt adjusting device mounted on the service robot, including a lower frame,
A fixing member disposed on the lower frame;
An inclination controller disposed on the fixing member;
A caster unit supported by the inclination control unit and including a caster wheel;
A locking part disposed on the fixing member and configured to maintain the inclined control part in a locked state or in a unlocked state;
A distance measuring sensor disposed on the lower frame and measuring a distance to a ground or an obstacle; And
When there is an obstacle or a ramp based on the distance information measured by the distance measuring sensor, the moving speed of the service robot is reduced to a predetermined speed or less through a driving unit, and then the operation state of the locking unit is unlocked in the locked state. A control unit for converting to a state;
The caster unit,
When the locking unit is in the unlocked state, the caster wheel inclination adjusting device is maintained at a predetermined angle up and down while passing through an obstacle or a ramp according to the movement of the service robot.
상기 고정부재는,
상기 하부 프레임 상에 고정되도록 배치되는 제1 고정부재;
상기 제1 고정부재와 이격되어 상기 하부 프레임 상에 고정되도록 배치되는 제2 고정부재; 및
상기 제1 고정부재와 상기 제2 고정부재에 의해 지지되는 제3 고정부재;를 포함하며,
상기 제3 고정부재는,
상기 캐스터부에 포함된 지지부재와 상기 잠금부의 일부가 수용되도록 속이 빈 프레임 형태의 구조로 형성하는 것을 특징으로 하는 캐스터 휠 경사 조절 장치.
The method according to claim 1,
Wherein:
A first fixing member disposed to be fixed on the lower frame;
A second fixing member spaced apart from the first fixing member to be fixed on the lower frame; And
And a third fixing member supported by the first fixing member and the second fixing member.
The third fixing member,
Caster wheel inclination control apparatus characterized in that it is formed in a hollow frame-like structure so that the support member and the lock portion included in the caster portion is accommodated.
상기 경사 조절부는,
볼트를 통해, 상기 제3 고정부재와 연결되는 고정부;
속이 빈 반원형으로 형성되며, 상기 잠금부의 일부가 삽입되는 제1 연결부재;
속이 빈 반원형으로 형성되며, 일부가 상기 고정부를 관통하여 스프링 쇼바를 통해 상기 제1 연결부재에 연결되는 제2 연결부재; 및
상기 제1 연결부재와 상기 제2 연결부재 사이에 배치되는 상기 스프링 쇼바;를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐스터 휠 경사 조절 장치.
The method according to claim 2,
The inclination adjustment unit,
A fixing part connected to the third fixing member through a bolt;
A first connecting member formed of a hollow semi-circular shape and into which a part of the locking part is inserted;
A second connecting member formed in a hollow semi-circular shape and partially connected to the first connecting member through a spring shobar through a fixing part; And
Caster wheel inclination control device, characterized in that it comprises; the spring shobar disposed between the first connecting member and the second connecting member.
상기 캐스터부는,
상기 하부 프레임에 배치되는 상기 캐스터 휠;
샤프트; 및
상기 샤프트를 통해 상기 캐스터 휠과 연결되며, 상기 제1 연결부재와 상기 제2 연결부재가 형성하는 속이 빈 원형 구조 및 상기 제3 고정부재를 관통하는 지지부재;를 포함하며,
상기 지지부재는,
상기 잠금부가 상기 잠금 해제 상태일 때, 상기 장애물 또는 경사로를 통과하는 상기 서비스 로봇의 이동에 의해, 상기 제2 연결부재를 상기 서비스 로봇의 이동 방향으로 미는 것을 특징으로 하는 캐스터 휠 경사 조절 장치.
The method according to claim 3,
The caster unit,
The caster wheel disposed on the lower frame;
shaft; And
And a hollow circular structure formed by the first connecting member and the second connecting member through the shaft and a support member penetrating the third fixing member.
The support member,
And the second connecting member pushes the second connection member in the movement direction of the service robot by the movement of the service robot passing through the obstacle or the ramp when the lock part is in the unlocked state.
상기 캐스터부는,
상기 캐스터 휠이 상기 장애물 또는 경사로는 통과한 후, 상기 스프링 쇼바에 의해 초기 상태로 복원되는 것을 특징으로 하는 캐스터 휠 경사 조절 장치.
The method of claim 4,
The caster unit,
After the caster wheel has passed through the obstacle or the ramp, the caster wheel inclination control device, characterized in that to be restored to the initial state by the spring shobar.
상기 제어부는,
상기 제1 캐스터 휠이 상기 장애물 또는 경사로를 통과한 후, 상기 잠금부의 동작 상태를 상기 잠금 해제 상태에서 잠금 상태로 변환하는 것을 특징으로 하는 캐스터 휠 경사 조절 장치.
The method according to claim 5,
The control unit,
And after the first caster wheel passes the obstacle or the ramp, the operating state of the locking part is changed from the unlocked state to the locked state.
상기 거리 측정 센서를 통해, 지면 또는 장애물과의 거리를 측정하는 단계;
상기 측정된 거리 정보를 근거로 장애물 또는 경사로의 존재 여부를 판단하는 단계;
상기 판단 결과, 장애물 또는 경사로가 존재할 때, 구동부를 통해 상기 서비스 로봇의 이동 속도를 미리 설정된 속도 이하로 감속시키는 단계; 및
상기 하부 프레임에 배치된 고정부재에 배치되는 잠금부의 동작 상태를 잠금 상태에서 잠금 해제 상태로 변환하는 단계;를 포함하며,
상기 잠금부는,
상기 고정부재 상에 배치되는 경사 조절부를 잠금 상태로 유지하거나 잠금 해제 상태로 유지하며,
상기 경사 조절부는,
캐스터 휠이 포함된 캐스터부를 지지하며,
상기 캐스터부는,
상기 잠금부가 상기 잠금 해제 상태일 때, 상기 서비스 로봇의 이동에 따라 장애물 또는 경사로를 통과하면서 임의의 상하 각도로 접힌 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 캐스터 휠 경사 조절 방법.
In the caster wheel inclination adjustment method of the caster wheel inclination adjustment device is mounted to the service robot, the lower frame including a distance sensor is disposed,
Measuring a distance to a ground or an obstacle through the distance measuring sensor;
Determining whether an obstacle or a slope exists based on the measured distance information;
As a result of the determination, when there is an obstacle or a ramp, decelerating a moving speed of the service robot to a speed below a preset speed through a driving unit; And
And converting an operating state of the locking unit disposed in the fixing member disposed in the lower frame from the locked state to the unlocked state.
The locking portion,
Keeping the inclination adjustment portion disposed on the fixing member in a locked state or unlocked state,
The inclination adjustment unit,
Support the caster part including the caster wheel,
The caster unit,
When the locking unit is in the unlocked state, the caster wheel tilt control method of maintaining a folded state at any vertical angle while passing through an obstacle or a ramp according to the movement of the service robot.
상기 고정부재는,
상기 하부 프레임 상에 고정되도록 배치되는 제1 고정부재;
상기 제1 고정부재와 이격되어 상기 하부 프레임 상에 고정되도록 배치되는 제2 고정부재; 및
상기 제1 고정부재와 상기 제2 고정부재에 의해 지지되는 제3 고정부재;를 포함하며,
상기 제3 고정부재는,
상기 캐스터부에 포함된 지지부재와 상기 잠금부의 일부가 수용되도록 속이 빈 프레임 형태의 구조로 형성하는 것을 특징으로 하는 캐스터 휠 경사 조절 방법.
The method of claim 7,
Wherein:
A first fixing member disposed to be fixed on the lower frame;
A second fixing member spaced apart from the first fixing member to be fixed on the lower frame; And
And a third fixing member supported by the first fixing member and the second fixing member.
The third fixing member,
Caster wheel inclination adjustment method characterized in that it is formed in a hollow frame-like structure to accommodate the support member and the locking portion included in the caster.
상기 경사 조절부는,
볼트를 통해, 상기 제3 고정부재와 연결되는 고정부;
속이 빈 반원형으로 형성되며, 상기 잠금부의 일부가 삽입되는 제1 연결부재;
속이 빈 반원형으로 형성되며, 일부가 상기 고정부를 관통하여 스프링 쇼바를 통해 상기 제1 연결부재에 연결되는 제2 연결부재; 및
상기 제1 연결부재와 상기 제2 연결부재 사이에 배치되는 상기 스프링 쇼바;를 포함하는 것을 특징으로 하는 캐스터 휠 경사 조절 방법.
The method according to claim 8,
The inclination adjustment unit,
A fixing part connected to the third fixing member through a bolt;
A first connecting member formed of a hollow semi-circular shape and into which a part of the locking part is inserted;
A second connecting member formed in a hollow semi-circular shape and partially connected to the first connecting member through a spring shobar through a fixing part; And
And a spring shovel disposed between the first connecting member and the second connecting member.
상기 캐스터부는,
상기 하부 프레임에 배치되는 상기 캐스터 휠;
샤프트; 및
상기 샤프트를 통해 상기 캐스터 휠과 연결되며, 상기 제1 연결부재와 상기 제2 연결부재가 형성하는 속이 빈 원형 구조 및 상기 제3 고정부재를 관통하는 지지부재;를 포함하며,
상기 지지부재는,
상기 잠금부가 상기 잠금 해제 상태일 때, 상기 장애물 또는 경사로를 통과하는 상기 서비스 로봇의 이동에 의해, 상기 제2 연결부재를 상기 서비스 로봇의 이동 방향으로 미는 것을 특징으로 하는 캐스터 휠 경사 조절 방법.
The method according to claim 9,
The caster unit,
The caster wheel disposed on the lower frame;
shaft; And
And a hollow circular structure formed by the first connecting member and the second connecting member through the shaft and a support member penetrating the third fixing member.
The support member,
And the second connecting member is pushed in the direction of movement of the service robot by the movement of the service robot passing through the obstacle or the ramp when the lock part is in the unlocked state.
상기 캐스터부는,
상기 캐스터 휠이 상기 장애물 또는 경사로는 통과한 후, 상기 스프링 쇼바에 의해 초기 상태로 복원되는 것을 특징으로 하는 캐스터 휠 경사 조절 방법.
The method of claim 10,
The caster unit,
And after the caster wheel passes through the obstacle or the ramp, the spring wheel is restored to an initial state.
상기 제1 캐스터 휠이 상기 장애물 또는 경사로를 통과한 후, 상기 잠금부의 동작 상태를 상기 잠금 해제 상태에서 잠금 상태로 변환하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 캐스터 휠 경사 조절 방법.
The method of claim 11,
And after the first caster wheel passes the obstacle or the ramp, converting the operating state of the locking unit from the unlocked state to the locked state.
상기 장애물 또는 경사로의 존재 여부를 판단하는 단계는,
상기 거리 측정 센서를 통해 연속적으로 측정되는 복수의 거리 정보가 미리 설정된 기준값 이하이거나 일정 비율로 감소할 때, 장애물 또는 경사로가 존재하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 캐스터 휠 경사 조절 방법.
The method of claim 7,
Determining whether the obstacle or the slope is present,
When the plurality of distance information continuously measured by the distance measuring sensor is below a predetermined reference value or decreases by a predetermined ratio, it is determined that the obstacle or the slope exists.
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---|---|---|---|
KR1020120032240A KR101170485B1 (en) | 2012-03-29 | 2012-03-29 | Caster wheel tilt adjusting apparatus and method thereof |
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Publications (1)
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KR101170485B1 true KR101170485B1 (en) | 2012-08-01 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114252226A (en) * | 2020-09-21 | 2022-03-29 | 维谛技术(西安)有限公司 | Test method of cabinet |
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JP2001063642A (en) | 1999-08-26 | 2001-03-13 | Matsushita Electric Works Ltd | Carrying vehicle for going up/down stairs |
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2012
- 2012-03-29 KR KR1020120032240A patent/KR101170485B1/en active IP Right Grant
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