KR101272604B1 - 탑승형 로봇 및 이를 포함하는 탑승형 로봇 운용 시스템 - Google Patents

탑승형 로봇 및 이를 포함하는 탑승형 로봇 운용 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101272604B1
KR101272604B1 KR1020120043260A KR20120043260A KR101272604B1 KR 101272604 B1 KR101272604 B1 KR 101272604B1 KR 1020120043260 A KR1020120043260 A KR 1020120043260A KR 20120043260 A KR20120043260 A KR 20120043260A KR 101272604 B1 KR101272604 B1 KR 101272604B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
traveling body
driving
riding robot
robot
motor
Prior art date
Application number
KR1020120043260A
Other languages
English (en)
Inventor
신경철
박성주
유호상
노치원
Original Assignee
주식회사 유진로봇
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 유진로봇 filed Critical 주식회사 유진로봇
Priority to KR1020120043260A priority Critical patent/KR101272604B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101272604B1 publication Critical patent/KR101272604B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/007—Manipulators mounted on wheels or on carriages mounted on wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/006—Controls for manipulators by means of a wireless system for controlling one or several manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/088—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices with position, velocity or acceleration sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices
    • B25J19/021—Optical sensing devices
    • B25J19/022—Optical sensing devices using lasers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices
    • B25J19/04—Viewing devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1656—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators
    • B25J9/1664—Programme controls characterised by programming, planning systems for manipulators characterised by motion, path, trajectory planning
    • B25J9/1666—Avoiding collision or forbidden zones

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은 서스펜션 기능을 갖는 탑승형 로봇 및 이를 포함하는 탑승형 로봇 운용 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 사용자 착석부; 상기 사용자 착석부의 하부에 연결되는 주행 몸체; 상기 주행 몸체에 결합하고 힌지 샤프트를 포함하는 힌지 브라켓과, 모터를 고정하고 상기 모터의 회전축과 동력 전달 가능하게 결합하는 구동휠이 회전가능하게 결합하며 상기 구동휠의 회전축과 상기 힌지 샤프트가 이격되도록 상기 힌지 샤프트에 회동가능하게 결합하는 모터 고정 프레임과, 상기 힌지 브라켓과 상기 모터 고정 프레임에 결합하여, 상기 힌지 샤프트를 중심으로 상기 모터 고정 프레임이 회동하도록 복원력을 제공하는 탄성부재를 포함하는 구동휠 어셈블리를 포함하는 탑승형 로봇을 제공하여, 장애물을 안전하게 넘고, 장애물의 반력에 따른 충격을 흡수하여 승차감을 높일 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

Description

탑승형 로봇 및 이를 포함하는 탑승형 로봇 운용 시스템{Riding robot and Operating system comprising the same}
본 발명은 탑승형 로봇 및 이를 포함하는 탑승형 로봇 운용 시스템에 관한 것으로, 서스펜션 기능을 갖는 탑승형 로봇 및 이를 포함하는 탑승형 로봇 운용 시스템에 관한 것이다.
탑승형 로봇이란, 사용자를 태우고 주행하는 로봇을 의미한다. 통상적으로, 탑승형 로봇은 사용자가 착석하는 시트가 마련되며, 시트 하부에는 구동휠과 모터가 구비된 주행 몸체를 포함한다. 장애인 또는 거동이 불편한 노약자를 위해, 탑승형 로봇의 탑승면을 낮게 저상형으로 구성할 수 있다.
이러한 탑승형 로봇은, 통상적으로 핸들링을 좋게 하기 위하여, 전륜에 모터와 같은 구동원을 연결한다. 그러나, 전륜 구동 방식의 탑승형 로봇은 전륜과 지면의 접지력이 약하고, 가속시 전륜이 들리는 문제점이 발생한다. 통상적으로, 탑승형 로봇의 사용자의 탑승 영역이 개방되어 있는 점을 고려할 때, 전륜 구동에 따른 탑승형 로봇의 위와 같은 문제점은 탑승자의 안전을 심하게 해할 위험이 크다. 특히, 경사로를 올라거거나 문턱 등과 같은 단턱이 형성된 장애물을 넘는 경우, 탑승형 로봇이 전복되는 문제점이 발생한다. 또한, 장애물을 넘는 과정에서 발생하는 반력에 의한 충격이 시트에 그대로 전달되어 승차감을 떨어뜨리는 문제점이 발생한다.
한편, 탑승형 로봇은 미리 설정된 경로를 따라 자율 주행이 가능하다. 그러나, 다양한 주행 환경을 고려할 때, 자율 주행의 정확성 및 안정성이 떨어질 수 있다. 아울러, 단순히 사용자를 운송하는 측면에서 탑승형 로봇의 용도가 한정되는 문제점이 있다.
이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 탑승형 로봇이 경사로를 올라가거나 장애물을 넘어 주행하는 경우에도, 전복되지 않고 안전하게 주행할 수 있는 탑승형 로봇을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 다양한 주행 환경에서 자율 주행의 정확성 및 안정성을 높이고 탑승형 로봇의 용도를 확장할 수 있는 탑승형 로봇 운용 시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 사용자 착석부와, 상기 사용자 착석부의 하부에 연결되는 주행 몸체와, 상기 주행 몸체에 결합하고 힌지 샤프트를 포함하는 힌지 브라켓과 모터를 고정하고 상기 모터의 회전축과 동력 전달 가능하게 결합하는 구동휠이 회전가능하게 결합하며 상기 구동휠의 회전축과 상기 힌지 샤프트가 이격되도록 상기 힌지 샤프트에 회동가능하게 결합하는 모터 고정 프레임과 상기 힌지 브라켓과 상기 모터 고정 프레임에 결합하여, 상기 힌지 샤프트를 중심으로 상기 모터 고정 프레임이 회동하도록 복원력을 제공하는 탄성부재를 포함하는 구동휠 어셈블리를 포함하는 탑승형 로봇을 제공한다.
바람직하게는, 상기 주행 몸체의 길이 방향 중심을 기준으로, 어느 한 측에는 상기 구동휠 어셈블리가 형성되고, 다른 한 측에는 종동휠 어셈블리가 형성되며, 상기 종동휠 어셈블리는 상기 주행 몸체가 주행할 때 주행 방향과 반대 방향으로 종동휠의 회전축이 이동하도록 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 종동휠 어셈블리는, 상기 주행 몸체의 높이 방향으로 형성되는 회동축이 구비되고, 상기 주행 몸체의 길이 방향으로 상기 회동축과 상기 종동휠의 회전축이 이격하여 구비되는 종동휠 브라켓을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 종동휠의 후방에서 상기 주행 몸체에 연결되는 전복 방지휠이 형성되고, 상기 전복 방지휠의 회전축은 상기 종동휠의 회전축보다 상기 주행 몸체의 높이 방향으로 높게 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 사용자 착석부는, 상기 주행 몸체의 상면에 높이 방향으로 길이 조절 가능하게 결합할 수 있다.
바람직하게는, 상기 주행 몸체의 저면의 앞쪽 및 뒷쪽 중 적어도 어느 한 쪽에 형성되어 단차진 지면을 감지하는 바닥 감지 센서를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 주행 몸체의 앞쪽 및 뒷쪽 중 적어도 어느 한 쪽에 형성되고, 탄성 소재로 구성되어, 장애물과 충돌을 감지하고, 충돌시 충격을 완화하는 범퍼 센서를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 주행 몸체의 앞쪽 및 뒷쪽 중 적어도 어느 한 쪽에 형성되어, 주행 환경의 지형 또는 지물에 대한 정보를 감지하는 레이저 스캐너를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 탑승형 로봇은, 상기 탑승형 로봇의 위치를 인식하는 위치 인식 센서를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 탑승형 로봇은, 주행 환경의 3차원 영상 정보를 획득하는 3차원 영상 장치를 포함할 수 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 탑승형 로봇의 플랫폼 정보와 컨텐츠 정보를 제공하는 클라우드 서버와, 상기 클라우드 서버로부터 상기 플랫폼 정보와 컨텐츠 정보를 내려받는 탑승형 로봇을 포함하되, 상기 탑승형 로봇은, 사용자 착석부와, 상기 사용자 착석부의 하부에 연결되는 주행 몸체와, 상기 주행 몸체에 결합하고 힌지 샤프트를 포함하는 힌지 브라켓과 모터를 고정하고 상기 모터의 회전축과 동력 전달 가능하게 결합하는 구동휠이 회전가능하게 결합하며 상기 구동휠의 회전축과 상기 힌지 샤프트가 이격되도록 상기 힌지 샤프트에 회동가능하게 결합하는 모터 고정 프레임과 상기 힌지 브라켓과 상기 모터 고정 프레임에 결합하여, 상기 힌지 샤프트를 중심으로 상기 모터 고정 프레임이 회동하도록 복원력을 제공하는 탄성부재를 포함하는 구동휠 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 탑승형 로봇 운용 시스템를 제공한다.
바람직하게는, 상기 탑승형 로봇은 주행 정보를 상기 클라우드 서버에 제공하고, 상기 클라우드 서버는 상기 주행 정보에 기초하여 상기 탑승형 로봇의 플랫폼 정보와 컨텐츠 정보를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 탑승형 로봇에 따르면, 서스펜션 기능을 갖는 구동휠 어셈블리를 각 구동휠마다 구비함으로써, 장애물을 안전하게 넘고, 장애물의 반력에 따른 충격을 흡수하여 승차감을 높일 수 있는 유리한 효과를 제공한다.
본 발명에 따른 탑승형 로봇 운용 시스템에 따르면, 클라우드 서비스를 기반으로 주행 환경 또는 용도에 맞게 플랫폼 정보와 컨테츠 정보를 탑승형 로봇에 내려 받도록 구성함으로써, 다양한 주행 환경과 용도에 대응하여 탑승형 로봇의 작동을 제어할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 탑승형 로봇의 바람직한 일실시예의 구성을 도시한 도면,
도 2는 도 1에서 도시한 실시예의 구동휠 어셈블리의 구성을 도시한 도면,
도 3은 도 1에서 도시한 구동휠 어셈블리가 눌리지 않은 상태를 도시한 도면,
도 4는 도 1에서 도시한 구동휠 어셈블리가 눌린 상태를 도시한 도면,
도 5는 도 1에서 도시한 실시예의 종동휠 어셈블리를 도시한 도면,
도 6은 도 1에서 도시한 실시예가 전진 이동할 때, 종동휠 어셈블리의 상태를 도시한 도면,
도 7은 도 1에서 도시한 실시예가 후진 이동할 때, 종동휠 어셈블리의 상태를 도시한 도면,
도 8은 도 1에서 도시한 일실시예의 전복 방지휠의 구성을 도시한 도면,
도 9는 도 1에서 도시한 일실시예의 바닥 감지 센서를 도시한 도면,
도 10은 도 1에서 도시한 일실시예의 범퍼 센서, 레이저 스캐너, 위치 인식 센서 및 3차원 영상 장치를 도시한 도면,
도 11은 본 발명에 따른 클라우드 서비스를 기반으로 하는 탑승형 로봇의 운용 시스템의 바람직한 일실시예의 구성을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
본 발명은 사용자를 태우고 주행하는 로봇에 관한 것이다. 본 발명은 전륜부의 구동휠에 각각 서스펜션 기능을 갖는 구동휠 어셈블리을 포함하는 탑승형 로봇을 제안한다. 또한, 이 탑승형 로봇은 클라우드 서비스를 기반으로 하는 탑승형 로봇의 운용 시스템에 의해. 탑승형 로봇의 플랫폼 정보와 컨텐츠 정보를 내려받을 수 있는 기술적 특징이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 탑승형 로봇의 바람직한 일실시예의 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에서 도시한 실시예에서, 구동휠 어셈블리의 구성을 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 관계를 개념적으로 명확히 이해하기 위해서 특징되는 부분만을 도시한 것으로서, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도시된 특정 형태에 본 발명이 크게 제한될 필요는 없다.
이러한, 도 1 및 도 2는 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.
도 1 및 도 2를 병행 참조하면, 도시한 탑승형 로봇은, 사용자 착석부(100), 주행 몸체(200), 서스펜션 기능을 갖는 구동휠 어셈블리(300)를 포함한다.
이하 설명될 “높이 방향”은 도 1의 z축 방향을 의미하고, “길이 방향”은 도 1의 y축 방향을 의미하며, “폭 방향”은 도 1의 x축 방향을 의미한다.
먼저, 사용자 착석부(100) 및 주행 몸체(200)에 대해 설명한다.
사용자 착석부(100)는 사용자가 앉아서 기댈 수 있는 공간을 제공한다. 도 1을 참조하면, 일실시예에 있어서, 사용자 착석부(100)는 시트와 등받이를 포함하는 좌식 구조로 형성된다. 사용자의 편의를 위해 등받이의 각도는 조절될 수 있으며, 시트는 길이 방향으로 이동 가능하게 형성될 수 있다. 또한, 시트는 높이 방향을 중심으로 회전가능하게 형성될 수 있다. 그리고 별도의 팔걸이가 형성될 수 있고, 이 팔걸이는 틸팅 가능하게 형성될 수 있다.
한편, 주행 몸체(200)에는 후술되는 구동휠 어셈블리(300)을 포함한 전기 구동 부품들이 장착된다. 주행 몸체(200)는 상술한 사용자 착석부(100) 하부에 배치된다. 사용자 착석부(100)는 높이 조절 가능하게 주행 몸체(200)에 결합할 수 있다. 주행 몸체(200)의 앞쪽에는 구동휠을 조정하기 위한 스티어링 장치(110)가 마련된다. 또한, 주행 몸체(200)의 앞쪽에는 주행 상태를 조절하기 위한 콘트롤러(120)가 구비될 수 있다.
콘트롤러(120)는 인터넷이 연결되는 테블릿 PC와 같은 인터페이스 장치일 수 있다. 또한, 주행 몸체(200)에는 주행 환경에 대한 정보를 감지하는 다양한 센서들이 장착될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
다음으로, 구동휠 어셈블리(300)에 대해 설명한다.
구동휠 어셈블리(300)는 상술한 사용자 착석부(100)에 사용자가 탑승한 상태에서 장애물을 쉽게 넘어 주행할 수 있도록 서스펜션 기능을 갖는다. 구동휠 어셈블리(300)는 주행 몸체(200)의 앞쪽 좌.우측에 각각 설치된다.
도 1 및 도 2를 병행 참조하면, 도시한 구동휠 어셈블리(300)는 힌지 샤프트(311)를 포함하는 힌지 브라켓(310)과, 힌지 샤프트(311)를 중심으로 회동하는 모터 고정 프레임(320)과, 힌지 브라켓(310)과 모터 고정 프레임(320)에 결합하는 탄성부재(330)를 포함한다.
힌지 브라켓(310)은 주행 몸체(200)의 저면에서 전방으로 하향하여 경사지게 형성된다. 힌지 브라켓(310)의 중심부에는 힌지 샤프트(311)가 형성된다.
모터 고정 프레임(320)의 어느 한 측은 힌지 샤프트(311)에 회동가능하게 결합한다. 모터 고정 프레임(320)의 다른 한 측에는 구동휠(2)이 회전가능하게 결합한다. 이에 구동휠(2)과 힌지 샤프트(311)는 이격되어 배치된다. 그리고, 모터 고정 프레임(320)에는 모터(1)가 고정된다. 모터(1)의 회전축에는 모터 측 풀리(11)가 결합된다. 모터 측 풀리(1a)는 구동휠(20)의 회전축에 형성된 구동휠 측 풀리(미도시)와 벨트(3)로 연결된다. 한편, 모터(1)의 회전축에는 감속기어 및 엔코더가 연결될 수 있다.
탄성부재(330)는 힌지 브라켓(310)의 끝단과 모터 고정 프레임(320)의 소정의 영역을 연결하여 결합된다. 탄성부재(330)로서, 인장 스프링이 사용되며, 인장 스프링의 복원력은 상술한 힌지 샤프트(311)를 중심으로 모터 고정 프레임(320)이 시계방향으로 회동하도록 회전모멘트를 발생시킨다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 위와 같은 구성을 갖는 구동휠 어셈블리(300)을 통해 구현되는 서스펜션 기능을 설명한다. 도 3은 도 1에서 도시한 구동휠 어셈블리가 눌리지 않은 상태를 도시한 도면, 도 4는 도 1에서 도시한 구동휠 어셈블리가 눌린 상태를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 탄성부재(330)의 복원력에 의해, 모터 고정 프레임(320)은 힌지 샤프트(311)를 중심으로, 시계방향으로 회전된 상태이다. 즉, 탄성부재(330)의 복원력을 극복하는 별도의 외력이 부가되지 않는 한, 구동휠 어셈블리(300)가 지면에 눌리지 않은 상태가 된다.
도 4를 참조하면, 부가되는 외력에 의해, 모터 고정 프레임(320)은 반시계방향으로 회전된다. 즉, 탄성부재(330)의 복원력을 극복하는 별도의 외력에 의해 휠 어셈블리(300)가 눌려진 상태가 된다. 여기서, 외력이란, 기본적으로, 탄성부재(330) 위에 배치된 주행 몸체(200), 사용자 탑승부 및 탑승자의 하중 등을 의미하고, 아룰러, 탑승형 로봇이 장애물을 넘는 과정에서 발생하는 장애물의 반력을 의미한다.
탄성부재(330)는 외력에 의해 힌지 샤프트(311)를 중심으로 모터 고정 프레임(320)이 회동하는 방향의 반대방향으로 모터 고정 프레임(320)이 회동할 수 있도록 복원력을 제공함으로써, 탑승형 로봇이 문턱이나 카폣 등을 용이하게 넘어 주행할 수 있도록 한다.
도 5는 도 1에서 도시한 실시예로서, 종동휠 어셈블리를 도시한 도면이고, 도 6은 도 1에서 도시한 실시예가 전진 이동할 때, 종동휠 어셈블리의 상태를 도시한 도면이며, 도 7은 도 1에서 도시한 실시예가 후진 이동할 때, 종동휠 어셈블리의 상태를 도시한 도면이다.
한편, 도 2 및 도 5를 병행 참조하면, 주행 몸체(200)의 뒷쪽 양측 저면에는 종동휠 어셈블리(400)가 형성된다. 주행 몸체(200)의 길이 방향 중심(G1)을 기준으로 앞쪽에는 상술한 구동휠 어셈블리(300)가 형성되고, 뒷쪽에는 종동휠 어셈블리(400)가 배치된다. 종동휠 어셈블리(400)에는 구동휠 어셈블리(300)와 달리, 별도의 구동원이 마련되지 않는다. 종동휠 어셈블리(400)의 종동휠(450)의 회전축(420)은 주행 몸체(200)가 주행할 때, 주행 몸체(200)의 길이 방향(도 5의 y축 방향)을 기준으로 주행 방향의 반대 방향으로 이동된다.
구체적으로, 일실시예에 있어서, 종동휠 어셈블리(400)는, 주행 몸체(200)의 높이 방향(도 5의 z축 방향)으로 형성되는 회동축(410)이 구비되고 회동축(410)과 주행 몸체(200)의 길이 방향(도 5의 y축 방향)을 기준으로 이격되는 종동휠(450)의 회전축(420)이 구비된 종동휠 브라켓(440)을 포함한다.
도 5에서 도시한 바와 같이, 종동휠 브라켓(440)은 베이스 플레이트(430)에 회전가능하게 결합된다. 그리고 베이스 플레이트(430)는 주행 본체(200)에 결합한다.
도 6을 참조하면, 도시된 탑승형 로봇(10)이 전진하는 경우, 종동휠 브라켓(440)이 회동축(410)을 중심으로 회전하여 종동휠(450)의 회전축(420)을 뒷쪽으로 이동시킨다. 도 7을 참조하면, 도시된 탑승형 로봇(10)이 후진하는 경우, 종동휠 브라켓(440)이 회동축(410)을 중심으로 회전하여 종동휠(450)의 회전축(420)을 앞쪽으로 이동시킨다.
이와 같이, 탑승형 로봇(10)의 전진 이동 또는 후진 이동에 따라 종동휠(450)의 회전축(420)이 주행 몸체(200)의 길이 방향으로 이동하는 것은 탑승형 로봇(10)의 효과적인 주행을 위한 것이다.
베이스 플레이트(430)와 주행 몸체(200) 사이에는 가스쇼크업소버(gas shock absorber)(도 5의 460)가 구비될 수 있다. 이는 주행 몸체(200)의 뒤쪽에서 오는 충격을 흡수하여 승차감을 높이기 위한 것이다.
도 8은 도 1에서 도시한 일실시예에서, 전복 방지휠의 구성을 도시한 도면이다.
도 5 및 도 8을 병행 참조하면, 상술한 종동휠 어셈블리(400)의 후방에 전복 방지휠(500)이 구비된다. 전복 방지휠(500)은 주행 몸체(200) 저면에 형성된다. 이때, 전복 방지휠(500)의 회전축(도 5의 610)은 종동휠(450)의 회전축(420) 보다 주행 몸체(200)의 높이 방향으로 높게 형성된다.
이는 도 8에서 도시한 바와 같이, 지면(G)과 전복 방지휠(500)의 접촉 영역에서 발생하는 반력(P)으로, 탑승형 로봇(10)이 후방으로 넘어가는 것을 방지하기 위함이다.
도 9는 도 1에서 도시한 일실시예에서, 바닥 감지 센서를 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 주행 몸체(200)의 저면 앞쪽과 뒷쪽에 각각 복수개의 바닥 감지 센서(610)들이 배치된다. 여기서 바닥 감지 센서란, 단차진 지면과 같이, 지면의 형태가 급격하게 변하는 지면의 상태를 감지하는 센서로서, 일반적으로 지면과 바닥 감지 센서와의 거리를 측정하여 단차진 지면을 판단한다. 단차진 지면을 탑승형 로봇(10)이 주행하는 경우, 탑승형 로봇(10)이 전복될 위험이 크기 때문에 이를 피하기 위함이다.
일실시예에 있어서, 바닥 감지 센서(610)는 주행 몸체(200)의 저면 앞쪽의 양측에 각각 1개씩 설치되고, 주행 몸체(200)의 저면 앞쪽 중앙에 1개가 설치된다. 또한, 주행 몸체(200)의 저면 뒷쪽 양측에 각각 1개씩 설치될 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 탑승형 로봇(10)의 외형 및 주행 환경에 따라 다양하게 변경 실시 가능하다.
도 10은 도 1에서 도시한 일실시예에서, 범퍼 센서, 레이저 스캐너, 위치 인식 센서 및 3차원 영상 장치를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 도시된 탑승형 로봇(10)은 범퍼 센서(620)와, 레이저 스캐너(630), 위치 인식 센서(640) 및 3차원 영상 장치(650)를 포함한다.
범퍼 센서(620)는 주행 몸체(200)의 앞쪽 및 뒷쪽 중 적어도 어느 하나에 형성된다. 범퍼 센서(620)는 탄성소재로 구성되어 다른 물체와 충돌시 충격을 흡수하는 역할을 한다. 동시에, 다른 물체와의 충격을 감지하여 이에 대한 전기적 신호를 발생시킨다.
레이저 스캐너(630)는 주행 몸체(200)의 앞쪽 및 뒷쪽 중 적어도 어느 하나에 형성된다. 레이저 스캐너(630)는 주행 환경의 지형 또는 지물에 대한 정보를 감지한다. 주행 환경의 지형 또는 지물에 대한 정보를 통해, 탑승형 로봇(10)의 현재 위치를 파악할 수 있다.
위치 인식 센서(640)는 주행 몸체(200) 또는 사용자 착석부(100)에 배치되어 탑승형 로봇(10)의 위치를 감지하는 역할을 한다.
3차원 영상 장치(650)는 사용자 착석부(100) 전방에 배치되는 콘트롤러(120) 부근에 배치되어 주행 환경의 3차원 영상 정보를 획득하는 역할을 한다.
위와 같은 바닥 감지 센서(610), 범퍼 센서(620)와, 레이저 스캐너(630), 위치 인식 센서(640) 및 3차원 영상 장치(650)등을 이용하여 감지한 정보들은 탑승형 로봇(10)의 주행을 제어하는데 활용된다. 또한, 이러한 정보들은 후술되는 클라우드 서비스를 기반으로 하는 탑승형 로봇(10)에 있어서, 플랫폼 정보나 컨텐츠 정보를 주행 환경에 따라 내려받을 수 있게 하는 기초 정보로서 활용될 수 있다.
도 11은 본 발명에 따른 클라우드 서비스를 기반으로 하는 탑승형 로봇의 운용 시스템의 바람직한 일실시예의 구성을 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 탑승형 로봇의 운용 시스템은 상술한 탑승형 로봇(10)의 플랫폼 정보와 컨텐츠 정보를 제공하는 클라우드 서버(20)를 포함한다. 여기서, 컨텐츠 정보라 함은. 로봇용 응용 컴포넌트. 지도, 경로 계획, 주행 환경 정보(예를 들어, 지형 정보, 공연장의 공연정보, 전시장 정보, 쇼핑몰의 상품 정보 및 이벤트 정보등) 등을 의미한다. 탑승형 로봇(10)과 클라우드 서버(20)는 클라우드 서비스를 기반으로 연결된다.
탑승형 로봇(10)에는 클라우드 서버(20)로부터 플랫폼 정보와 컨텐츠 정보를 내려받을 수 있도록 별도의 클라우드 어플리케이션이 설치될 수 있다. 또한, 탑승형 로봇(10) 이외에 스마트폰, 테블릿 PC와 같은 외부 기기에서 플랫폼 정보와 컨텐츠 정보를 제공받을 수 있도록 구성될 수 있다. 이때, 스마트폰, 테블릿 PC와 같은 외부 기기는 탑승형 로봇(10)과 유선 또는 무선으로 통신 가능하게 구성되며, 이를 위한 별도의 어플리케이션이 탑승형 로봇(10)에 설치될 수 있다.
스마트폰, 테블릿 PC와 같은 외부 기기에서 탑승형 로봇(10)의 상태를 확인할 수 있다. 구체적으로, 탑승형 로봇(10)의 구동에 대한 자동 모드, 수동 모드, 반자동 모드를 스마트폰, 테블릿 PC와 같은 외부 기기에서 확인할 수 있다. 또한, 탑승형 로봇(10)의 저속 모드, 고속 모드, 구동 전원의 온/오프 상태, 배터리 충전 상태 등을 스마트폰, 테블릿 PC와 같은 외부 기기에서 확인할 수 있다.
탑승형 로봇(10)은 상술한, 바닥 감지 센서(610), 범퍼 센서(620)와, 레이저 스캐너(630), 위치 인식 센서(640) 및 3차원 영상 장치(650) 등을 이용하여 감지한 정보들을 클라우드 서버(20)에 제공할 수 있다.
한편, 탑승형 로봇(10)의 플랫폼 정보와 컨텐츠 정보를 쉽게 검색하고 내려 받을 수 있도록 앱스토어가 마련될 수 있다. 앱 클라이언트는 사용자 앱 클라이언트와 개발자 앱 클라이언트로 구분될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 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.
10 : 탑승형 로봇
20 : 클라우드 서버
100 : 사용자 착석부
110 : 스티어링 장치
120 : 컨트롤러
200 : 주행 몸체
300 : 구동휠 어셈블리
310 : 힌지 브라켓
311 : 힌지 샤프트
320 : 모터 고정 프레임
330 : 탄성부재
400 : 종동휠 어셈블리
410 : 종동휠 브라켓의 회동축
420 : 종동휠의 회전축
430 : 베이스 플레이트
440 : 종동휠 브리켓의 회동축
450 : 종동휠
460 : 가스쇼크업소버(gas shock absorber)
500 : 전복 방지휠
610 : 바닥 감지 센서
620 : 범퍼 센서
630 : 레이저 스캐너
640 : 위치 인식 센서
650 : 3차원 영상 장치

Claims (12)

  1. 사용자 착석부;
    상기 사용자 착석부의 하부에 연결되는 주행 몸체;
    상기 주행 몸체에 결합하고 힌지 샤프트를 포함하는 힌지 브라켓과,
    모터를 고정하고 상기 모터의 회전축과 동력 전달 가능하게 결합하는 구동휠이 회전가능하게 결합하며 상기 구동휠의 회전축과 상기 힌지 샤프트가 이격되도록 상기 힌지 샤프트에 회동가능하게 결합하는 모터 고정 프레임과,
    상기 힌지 브라켓과 상기 모터 고정 프레임에 결합하여, 상기 힌지 샤프트를 중심으로 상기 모터 고정 프레임이 회동하도록 복원력을 제공하는 탄성부재를 포함하는 구동휠 어셈블리;
    를 포함하는 탑승형 로봇.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 주행 몸체의 길이 방향 중심을 기준으로, 어느 한 측에는 상기 구동휠 어셈블리가 형성되고, 다른 한 측에는 종동휠 어셈블리가 형성되며,
    상기 종동휠 어셈블리는 상기 주행 몸체가 주행할 때 주행 방향과 반대 방향으로 종동휠의 회전축이 이동하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 탑승형 로봇.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 종동휠 어셈블리는,
    상기 주행 몸체의 높이 방향으로 형성되는 회동축이 구비되고, 상기 주행 몸체의 길이 방향으로 상기 회동축과 상기 종동휠의 회전축이 이격하여 구비되는 종동휠 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승형 로봇.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 종동휠의 후방에서 상기 주행 몸체에 연결되는 전복 방지휠이 형성되고, 상기 전복 방지휠의 회전축은 상기 종동휠의 회전축보다 상기 주행 몸체의 높이 방향으로 높게 형성되는 것을 특징으로 하는 탑승형 로봇.
  5. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 사용자 착석부는, 상기 주행 몸체의 상면에 높이 방향으로 길이 조절 가능하게 결합하는 것을 특징으로 하는 탑승형 로봇.
  6. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주행 몸체의 저면의 앞쪽 및 뒷쪽 중 적어도 어느 한 쪽에 형성되어 단차진 지면을 감지하는 바닥 감지 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승형 로봇.
  7. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주행 몸체의 앞쪽 및 뒷쪽 중 적어도 어느 한 쪽에 형성되고, 탄성 소재로 구성되어, 장애물과 충돌을 감지하고, 충돌시 충격을 완화하는 범퍼 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승형 로봇.
  8. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주행 몸체의 앞쪽 및 뒷쪽 중 적어도 어느 한 쪽에 형성되어, 주행 환경의 지형 또는 지물에 대한 정보를 감지하는 레이저 스캐너를 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승형 로봇.
  9. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탑승형 로봇은,
    상기 탑승형 로봇의 위치를 인식하는 위치 인식 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승형 로봇.
  10. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탑승형 로봇은,
    주행 환경의 3차원 영상 정보를 획득하는 3차원 영상 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 탑승형 로봇.
  11. 탑승형 로봇의 플랫폼 정보와 컨텐츠 정보를 제공하는 클라우드 서버;와
    상기 클라우드 서버로부터 상기 플랫폼 정보와 컨텐츠 정보를 내려받는 탑승형 로봇을 포함하되,
    상기 탑승형 로봇은, 사용자 착석부와, 상기 사용자 착석부의 하부에 연결되는 주행 몸체와, 상기 주행 몸체에 결합하고 힌지 샤프트를 포함하는 힌지 브라켓과 모터를 고정하고 상기 모터의 회전축과 동력 전달 가능하게 결합하는 구동휠이 회전가능하게 결합하며 상기 구동휠의 회전축과 상기 힌지 샤프트가 이격되도록 상기 힌지 샤프트에 회동가능하게 결합하는 모터 고정 프레임과 상기 힌지 브라켓과 상기 모터 고정 프레임에 결합하여, 상기 힌지 샤프트를 중심으로 상기 모터 고정 프레임이 회동하도록 복원력을 제공하는 탄성부재를 포함하는 구동휠 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 탑승형 로봇 운용 시스템.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 탑승형 로봇은 주행 정보를 상기 클라우드 서버에 제공하고,
    상기 클라우드 서버는 상기 주행 정보에 기초하여 상기 탑승형 로봇의 플랫폼 정보와 컨텐츠 정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 탑승형 로봇 운용 시스템.
KR1020120043260A 2012-04-25 2012-04-25 탑승형 로봇 및 이를 포함하는 탑승형 로봇 운용 시스템 KR101272604B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120043260A KR101272604B1 (ko) 2012-04-25 2012-04-25 탑승형 로봇 및 이를 포함하는 탑승형 로봇 운용 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120043260A KR101272604B1 (ko) 2012-04-25 2012-04-25 탑승형 로봇 및 이를 포함하는 탑승형 로봇 운용 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101272604B1 true KR101272604B1 (ko) 2013-06-07

Family

ID=48866550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120043260A KR101272604B1 (ko) 2012-04-25 2012-04-25 탑승형 로봇 및 이를 포함하는 탑승형 로봇 운용 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101272604B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190019390A (ko) * 2017-08-17 2019-02-27 유라하 지능형 라인 트레이싱 이동 시스템 및 워킹로봇

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10305062A (ja) * 1997-05-09 1998-11-17 Kiyono Kikai:Kk 雪路用自走型車椅子
KR20050108396A (ko) * 2003-03-14 2005-11-16 마츠시다 덴코 가부시키가이샤 자율 이동로봇
JP2009227198A (ja) 2008-03-25 2009-10-08 Toyota Motor Corp 倒立走行ロボット及びその制御方法
JP2010117847A (ja) 2008-11-12 2010-05-27 Toyota Motor Corp 移動体、移動体制御システム及び移動体の制御方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10305062A (ja) * 1997-05-09 1998-11-17 Kiyono Kikai:Kk 雪路用自走型車椅子
KR20050108396A (ko) * 2003-03-14 2005-11-16 마츠시다 덴코 가부시키가이샤 자율 이동로봇
JP2009227198A (ja) 2008-03-25 2009-10-08 Toyota Motor Corp 倒立走行ロボット及びその制御方法
JP2010117847A (ja) 2008-11-12 2010-05-27 Toyota Motor Corp 移動体、移動体制御システム及び移動体の制御方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190019390A (ko) * 2017-08-17 2019-02-27 유라하 지능형 라인 트레이싱 이동 시스템 및 워킹로봇
KR101979846B1 (ko) * 2017-08-17 2019-05-20 유라하 지능형 라인 트레이싱 이동 시스템 및 워킹로봇

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5024652B2 (ja) 車両
US8160794B2 (en) Inverted wheel type moving body and method of controlling the same
JP2004074814A (ja) 人用移動機器
JP2014151721A (ja) ホイールウォーカー
JP2008126936A (ja) 移動装置
JP5316142B2 (ja) 倒立車輪型移動体
JP6020328B2 (ja) 移動体制御装置、移動体制御方法、及び制御プログラム
JP5065206B2 (ja) 移動体、倒立型移動体、及びその制御方法
JP2010125969A (ja) 移動体
JP2010215064A (ja) 移動体
JP2007168602A (ja) 二輪移動台車
JP2004001705A (ja) 移動台車
US10696344B2 (en) Scooter driven by an electric motor for transporting persons and method for operating a scooter
KR101272604B1 (ko) 탑승형 로봇 및 이를 포함하는 탑승형 로봇 운용 시스템
KR101105667B1 (ko) 탑승자 자세인식을 통해 주행시키는 1인 기립식 탑승로봇
JP2011031762A (ja) 移動体およびその制御プログラム
KR101225100B1 (ko) 경사 각도 보정형 전동 휠체어
JP5228560B2 (ja) 倒立走行ロボット及びその制御方法
JP6327095B2 (ja) バランス訓練機
JP7295654B2 (ja) 自走式ロボット
KR20170063051A (ko) 전도방지 휠체어
JP2022065845A (ja) 車両
CN209966809U (zh) 一种具有对角雷达的自主导航轮椅
JP2011105051A (ja) 移動体
JP6233266B2 (ja) バランス訓練機

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160511

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170508

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180504

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190507

Year of fee payment: 7