KR101411742B1

KR101411742B1 - 로봇 청소기

Info

Publication number: KR101411742B1
Application number: KR1020120135284A
Authority: KR
Inventors: 김황; 박성일; 장재원; 김종수
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2014-06-25
Also published as: KR20140067705A

Abstract

본 발명은 로봇 청소기에 관한 것이다. 일 측면에 따른 로봇 청소기는, 복수의 휠을 가지는 본체; 상기 본체의 저면에 구비되어 바닥면의 상태를 감지하기 위한 바닥감지센서; 및 상기 본체에 구비되며, 움직임 동작에 의해서 바닥면과 접촉하여 상기 본체가 전진하는 방향으로 상기 본체를 들어올리는 가동부재를 가지는 이동 보조 장치를 포함한다.

Description

로봇 청소기{Robot cleaner}

본 발명은 로봇 청소기에 관한 것이다.

일반적으로 로봇 청소기는 스스로 주행하면서 바닥의 먼지 또는 이물질을 흡입하는 기기이다.

상기 로봇 청소기는, 외형을 이루는 본체를 포함한다. 상기 본체에는, 상기 본체의 이동을 위한 한 쌍의 바퀴와, 상기 한 쌍의 바퀴를 회전시키기 위한 한 쌍의 모터와, 상기 한 쌍의 모터를 제어하는 제어부를 포함한다.

또한, 상기 본체에는 상기 본체의 이동을 돕는 보조바퀴와, 바닥면의 상태를 감지하는 바닥감지센서를 포함할 수 있다.

상기 바닥감지센서는 바닥면의 상태를 감지할 수 있다. 즉, 상기 바닥감지센서에 의해서 청소면 보다 낮은 영역과 높은 영역(일 예로 문턱 등)을 감지할 수 있다.

상기 제어부는, 상기 바닥감지센서에서 청소면 보다 낮은 영역이 감지되면, 상기 본체가 후진하도록 상기 모터를 제어한다. 반면, 상기 바닥감지센서에서 청소면 보다 높은 영역이 감지되면, 상기 제어부는 상기 본체가 계속 전진하도록 상기 모터를 제어한다.

그런데, 일 예로 문턱과 같이 일정 높이에 위치하는 장애물의 높이가 높은 경우에는 상기 본체의 바퀴가 상기 장애물을 타고 넘지 못하는 문제가 발생하게 된다. 이 경우, 상기 바퀴가 상기 장애물에 걸린 상태에서 상기 모터가 계속 회전되므로, 바퀴가 손상되거나 모터에 과부하가 걸리는 문제가 발생하게 된다.

본 발명의 목적은 문턱과 같은 장애물을 용이하게 타고 넘을 수 있는 로봇 청소기를 제공하는 것에 있다.

일 측면에 따른 로봇 청소기는, 복수의 휠을 가지는 본체; 상기 본체의 저면에 구비되어 바닥면의 상태를 감지하기 위한 바닥감지센서; 및 상기 본체에 구비되며, 움직임 동작에 의해서 바닥면과 접촉하여 상기 본체가 전진하는 방향으로 상기 본체를 들어올리는 가동부재를 가지는 이동 보조 장치를 포함하고, 상기 가동부재가 바닥면과 접촉할 때의 상기 가동부재의 단부와 상기 본체의 저면과의 최대 거리는 상기 본체의 저면과 상기 휠의 최저점까지의 거리 보다 큰 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 휠을 각각 회전시키기 위한 제1구동부와, 상기 가동부재를 동작시키기 위한 제2구동부를 포함하고, 상기 바닥감지센서가 문턱과 같은 장애물을 감지하면, 상기 제2구동부가 온되어 상기 가동부재가 움직일 수 있다.

상기 가동부재는 일정 궤적을 그리며 움직일 수 있으며, 상기 제2구동부가 온되고, 상기 가동부재의 초기 위치가 감지부에 의해서 감지되면, 상기 제2구동부는 오프될 수 있다.

상기 제2구동부가 온되고 상기 제2구동부의 회전수가 기준 회전수에 도달하면, 상기 제2구동부는 오프될 수 있다.

상기 제2구동부의 작동 전 상기 가동부재는 제1위치에 구비되고, 상기 제2구동부의 작동 시 상기 가동부재는 상기 제1위치에서 제2위치로 이동하며, 상기 가동부재가 상기 제2위치로 이동된 것이 감지부에 의해서 감지되면, 상기 가동부재가 다시 상기 제1위치로 복귀할 수 있다.

상기 본체의 저면에는 상기 가동부재가 통과하기 위한 개구부가 형성될 수 있다.

상기 가동부재는, 바닥면과의 접촉 시 상기 바닥면과의 마찰력을 증가시키기 위한 마찰력 증가부재를 포함할 수 있다.

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상기 이동 보조 장치는, 상기 가동부재를 구동하기 위한 구동부와, 상기 구동부의 동력을 상기 가동부재로 전달하기 위한 동력 전달부를 포함할 수 있다.

상기 동력 전달부는 다수의 기어를 포함하고, 상기 다수의 기어 중 일 기어에는 회전축이 연결되며, 상기 가동부재는 상기 회전축에 결합될 수 있다.

상기 가동부재는 라운드질 수 있다.

상기 동력 전달부는 다수의 기어를 포함하고, 상기 다수의 기어 중 일 기어에는 회전 부재가 연결되며, 상기 가동부재는 상기 회전 부재의 중심에서 이격된 위치에서 상기 가동부재와 연결될 수 있다.

상기 본체에 안착되며, 상기 가동부재가 일정 궤적을 그리도록 상기 가동부재와 상대 운동 가능하게 결합되는 지지 힌지를 더 포함할 수 있다.

상기 지지 힌지는 중공을 포함하고, 상기 가동부재를 상기 중공을 관통할 수 있다.

상기 바닥감지센서는 상기 휠을 기준으로 상기 본체의 전측부분에 배치되고, 상기 가동부재는 상기 본체의 후측부분에 배치될 수 있다.

제안되는 발명에 의하면, 이동 보조 장치에 의해서 상기 본체가 상기 본체의 전방을 향하여 들어올려지면, 상기 본체의 휠이 바닥면과 이격되어, 상기 휠이 상기 장애물을 용이하게 타고 넘을 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 로봇 청소기의 저면도.
도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 로봇 청소기의 내부 구성을 개략적으로 보여주는 부분 사시도.
도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 이동 보조 장치의 사시도.
도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 로봇 청소기의 블럭도.
도 6은 본 발명의 제2실시 예에 따른 로봇 청소기의 측면도.
도 7은 본 발명의 제2실시 예에 따른 이동 보조 장치의 사시도.
도 8은 본 발명의 제3실시 예에 따른 가동부재의 이동 궤적을 보여주는 도면.
도 9는 본 발명의 제3실시 예에 따른 로봇 청소기의 측면도.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예 들에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 로봇 청소기의 저면도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 로봇 청소기의 내부 구성을 개략적으로 보여주는 부분 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 이동 보조 장치의 사시도이며, 도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 로봇 청소기의 블럭도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시 예에 따른 로봇 청소기(10)는 외형을 형성하는 본체(110)를 포함한다. 상기 본체(110)에는 각종 부품이 설치될 수 있다. 예를 들면, 상기 본체(110)의 내부에는, 이물질의 흡입을 위한 흡입 모터(미도시) 및 흡입된 이물질이 저장되는 집진 수단(미도시) 등이 구비될 수 있다.

상기 본체(110)의 저면에는 흡입구(111)가 형성된다. 상기 흡입구(111)는, 도시되지 않은 흡입 모터에 의해서 상기 본체(110)의 내부, 실질적으로 상기 집진 수단으로 이물질이 흡입되는 입구 역할을 한다. 상기 흡입구(111)는 상기 케이싱(110)의 저면 일부가 절개되어 형성된다.

상기 본체(110)의 상기 흡입구(111)와 대응되는 위치에는 브러시(120)가 설치된다. 상기 브러시(120)는, 상기 흡입구(111)를 관통하여 피청소면의 이물질과 접촉하여 이물질을 제거하는 역할을 한다. 상기 브러시(120)는, 상기 흡입구(111)를 통하여 하방으로 노출된 상태에서 회전가능하게 설치된다.

또한 상기 본체(100)에는 상기 본체(100)의 이동을 위한 한 쌍의 휠(140)과, 상기 한 쌍의 휠(140)를 구동하기 위한 한 쌍의 제1구동부(160)와, 각각의 제1구동부(160)의 동력을 상기 각 휠(140)로 전달하는 동력 전달부와, 상기 한 쌍의 제1구동부(160)를 제어하기 위한 제어부(170)를 포함할 수 있다. 상기 제어부(170)는 상기 한 쌍의 제1구동부(160)를 독립적으로 제어할 수 있다. 그리고, 상기 제1구동부(160)는 일 예로 양방향 회전될 수 있는 모터가 적용될 수 있다.

상기 동력 전달부는, 상기 제1구동부(160)에 연결되는 제1풀리(162)와, 상기 휠(140)에 연결되는 제2풀리(163)와, 상기 각 풀리(162, 163)에 둘러지는 전달 벨트(164)와, 상기 각 풀리(162, 163) 및 전달 벨트(164)를 수용하는 하우징(165)을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 하우징(165)은 도시되지 않은 탄성부재에 의해서 지지될 수 있다. 상기 탄성부재는 상기 하우징(165)이 상기 본체(110)의 하방으로 이동되도록 하는 탄성력을 상기 하우징(165)에 제공한다. 따라서, 상기 본체(110)가 바닥면에 놓여있을 때는 상기 바닥면의 반력에 의해서 상기 탄성부재가 압축된 상태가 되고, 상기 본체(110)의 앞쪽이 문턱 등과 장애물에 의해서 들릴 때에는 상기 탄성부재의 탄성력에 의해서 상기 하우징(164)이 하방으로 이동하고 이에 따라 상기 휠(140)이 하방으로 이동할 수 있다. 상기 휠(140)이 하방으로 이동한다는 것은 상기 휠(140)의 최저점과 상기 본체(110)의 저면 사이의 거리가 증가한다는 것을 의미한다.

본 발명에서 상기 휠(140)의 상하 이동을 위한 구조는 공지의 기술에 의해서 구현될 수 있으므로, 보다 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 본체(110)에서 상기 휠(140)을 기준으로 상기 휠(140)의 전방(도 1에서는 본체의 상측부분임)에는 상기 본체(110)의 이동 시 방향 전환이 용이하도록 하는 보조 바퀴(130)가 구비된다. 또한, 상기 본체(110)에서 상기 휠(140)의 전방에는 바닥감지센서(150)가 구비될 수 있다.

상기 제어부(170)는 상기 바닥감지센서(150)에서 감지된 정보에 기초하여 상기 제1구동부(160)를 제어할 수 있다.

한편, 상기 본체(110)는 상기 본체(110)가 문턱과 같은 장애물(이하에서는 "장애물"이라 함)을 용이하게 타고 넘을 수 있도록 보조하는 이동 보조 장치(200)를 더 포함할 수 있다.

상기 이동 보조 장치(200)는 상기 휠(140)을 기준으로 상기 본체(110) 후측 부분을 전방을 향하여 들어올리는 역할을 한다.

본 명세서에서 상기 본체(110)의 전측부분은 상기 본체(110)가 전진할 때를 기준으로 상기 휠(140)의 앞쪽에 위치하는 부분이고, 후측부분은 상기 휠(140)의 뒤쪽에 위치하는 부분을 의미한다.

상기 이동 보조 장치(200)는 제2구동부(210)와, 상기 제2구동부(210)로부터 동력을 전달받는 가동부재(230)와, 상기 제2구동부(210)의 동력을 상기 가동부재(230)로 전달하는 동력전달부(220)와, 상기 동력전달부(220)를 수용하는 하우징(201)을 포함할 수 있다.

상기 본체(110)의 저면에는 상기 가동부재(230)가 외부로 돌출되기 위한 개구부(112)가 형성될 수 있다.

상기 하우징(201)에는 상기 본체(110)에 체결되기 위한 체결부(202)가 형성되고, 상기 본체(110)에는 상기 체결부(202)와 일 예로 스크류와 같은 체결부재(미도시)에 의해서 체결되기 위한 체결 보스(113)가 형성될 수 있다.

상기 동력 전달부(220)는 다수의 기어를 포함할 수 있다. 상기 다수의 기어 중 일 기어는 상기 제2구동부(210)에 연결되고, 상기 다수의 기어 중 다른 기어에는 회전축(222)이 연결될 수 있다. 상기 회전축(222)은 단면이 비원형으로 형성되며, 상기 회전축(222)은 상기 가동부재(230)에 형성된 연결부(232)와 결합될 수 있다.

상기 연결부(232)에는 상기 회전축(222)이 관통하기 위한 홀이 형성되며, 상기 홀은 상기 회전축(222)과 동일한 형상으로 형성된다. 즉, 상기 홀은 비원형으로 형성된다.

상기 가동부재(230)의 상기 연결부(232)가 상기 회전축(222)에 연결됨에 따라 상기 가동부재(230)는 회전 운동할 수 있다. 그리고, 상기 가동부재(230)는 라운드질 수 있다. 상기 가동부재(230)는 바닥과의 마찰력을 증가시키기 위한 마찰력 증가부재(234)를 포함할 수 있다. 상기 마찰력 증가부재(230)는 상기 가동부재(230)의 단부에 결합될 수 있다.

상기 마찰력 증가부재(234)는 일 예로 고무 재질로 형성될 수 있으며, 상기 가동부재(230)의 회전 시 바닥면과 접촉할 수 있다. 이 때, 상기 마찰력 증가부재(234)에는 바닥면과의 마찰력 증가를 위한 다수의 돌출부(234) 또는 요철이 형성될 수 있다. 상기 가동부재(230)가 라운드짐에 따라 상기 가동부재(230)가 회전할 때, 상기 마찰력 증가부재(230)와 바닥면의 접촉면적이 증가될 수 있다.

한편, 도 4를 참조하면, 상기 본체(110)는 상기 가동부재(230)의 회전을 감지하기 위한 회전 감지부(240)를 더 포함할 수 있다. 상기 제어부(170)는 상기 제2구동부(210)를 온 시킨 후 상기 가동부재(230)가 360도 회전한 것이 상기 회전 감지부(240)에서 감지되면, 상기 제2구동부(210)를 정지시킨다.

다른 예로서, 상기 회전 감지부(240)는 상기 제2구동부(210)의 회전수를 감지할 수 있다. 상기 제2구동부(210)의 동력이 상기 동력 전달부(220)에 의해서 상기 가동부재(230)로 전달되므로, 상기 가동부재(230)의 360도 회전을 위한 상기 제2구동부(210)의 기준 회전수는 미리 결정된다. 상기 제어부(170)는 상기 제2구동부(210)를 온 시킨 후 상기 회전 감지부(240)에서 상기 제2구동부(210)의 회전 수가 기준 회전수에 도달한 것이 감지되면, 상기 제2구동부(210)를 정지시킨다.

따라서, 본 실시 예에서 상기 회전 감지부(240)는 상기 가동부재(230)의 회전 완료 시점 또는 초기 위치로의 복귀를 감지하는 것으로 이해될 수 있다.

이하에서는 상기 로봇 청소기의 주행 중에 이동 보조 장치가 작동하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 제1실시 예에 따른 로봇 청소기가 장애물을 넘는 과정을 보여주는 도면으로서, 도 5의 (a)는 장애물을 미감지한 상태에서의 로봇 청소기의 주행 모습을 보여주는 도면이고, 도 5의 (b)는 장애물을 감지한 상태에서의 로봇 청소기의 주행 모습을 보여주는 도면이고, 도 5의 (c)는 이동 보조 장치의 작동 초기의 로봇 청소기의 주행 모습을 보여주는 도면이고, 도 5의 (d)는 이동 보조 장치에 의해서 로봇 청소기가 들어 올려진 상태에서의 로봇 청소기의 주행 모습을 보여주는 도면이다.

먼저 도 5의 (a)를 참조하면, 상기 로봇 청소기(10)는 주행하면서 바닥을 청소한다. 상기 제어부(170)는 상기 로봇 청소기(10)의 주행을 위하여 한 쌍의 제1구동부(160)를 독립적으로 제어한다.

상기 로봇 청소기(10)가 주행하는 중에는 바닥감지센서(150)에서 바닥의 상태를 감지하게 된다.

상기 로봇 청소기(10)가 주행하는 중에 장애물(O)을 만날 때, 상기 로봇 청소기(10)의 전면 하측이 라운드지므로, 상기 로봇 청소기(10)는 계속 전진하게 되고, 상기 로봇 청소기(10)의 전면 하측이 상기 장애물(O) 위로 올라가게 된다.

도 5의 (b)를 참조하면, 상기 로봇 청소기(10)의 전면 하측이 상기 장애물(O) 위로 올라가게 되면, 상기 바닥감지센서(150)에서 상기 장애물(O)이 감지된다.

상기 바닥감지센서(150)에서 상기 장애물(O)이 감지되면, 상기 제어부(170)는 상기 제2구동부(210)를 온시킨다. 도 5의 (c)와 같이, 상기 제어부(170)가 상기 제2구동부(210)를 온 시키면, 상기 제2구동부(210)의 동력이 상기 동력 전달부(220) 및 회전축(222)을 통하여 상기 가동부재(230)로 전달되어 상기 가동부재(230)가 일 방향으로 회전된다(도면에서는 일 예로 반시계 방향으로 회전).

상기 가동부재(230)가 일 방향으로 회전되면, 상기 본체(110) 내에 위치하고 있던 상기 가동부재(230)가 상기 본체(110)의 개구부(112)를 통하여 상기 본체(110)의 하방으로 돌출된 후에, 도 5의 (d)와 같이 상기 가동부재(230), 실질적으로는 마찰력 증가부재(230)가 바닥면과 접촉할 수 있다.

이 때, 상술한 바와 같이 상기 본체(110)의 저면과 상기 휠(140)의 최저점까지의 거리는 가변될 수 있으며, 상기 본체(110)의 저면과 상기 가동부재(230)의 바닥면과 접촉한 부분 까지의 거리는 상기 본체(110)의 저면과 상기 휠(140)의 최저점까지의 최대 거리 보다 크다.

따라서, 도 5의 (d)와 같이 상기 가동부재(230)가 바닥면과 접촉하는 경우, 상기 가동부재(230)는 상기 본체(110)의 후측부분을 상방(화살표 A방향)으로 들어올릴 뿐만 아니라, 전진하는 방향(화살표 B 방향)으로 밀게 된다. 즉, 상기 가동부재(230)가 바닥면과 접촉하는 경우, 상기 가동부재(230)는 상기 본체(110)를 전방(진행 방향임)을 향하여 이동하도록 들어올리게 된다.

상기 본체(110)가 전방을 향하여 들어올려지면, 상기 본체(110)의 휠(140)이 바닥면과 이격되어(상기 휠(140)의 최저점의 높이가 상승하게 됨), 상기 휠(140)이 상기 장애물(O)을 용이하게 타고 넘을 수 있게 된다.

상기 가동부재(230)는 상기 제2구동부(210)의 동력을 지속적으로 전달받아 계속 회전되어 상기 본체(110)의 개구부(112)를 통하여 상기 본체(110) 내부로 인입되고, 상기 회전 감지부(240)가 상기 가동부재(230)의 회전 완료 시점을 감지하면, 상기 제어부(170)는 상기 제2구동부(210)를 오프시킨다.

제안되는 본 실시 예에 의하면, 상기 바닥감지센서(150)에서 상기 장애물(O) 감지되면, 상기 이동 보조 장치가 상기 본체(110)를 전방으로 이동하도록 들어올리므로, 상기 본체(110)의 휠(140)이 상기 장애물(O)을 용이하게 타고 넘을 수 있게 된다.

위의 실시 예에서는 상기 제2구동부(210)의 작동 전에 상기 가동부재(230)가 상기 본체(110) 내부에 위치하는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 상기 가동부재(230)의 일부가 상기 개구부(112)를 통하여 상기 본체(110)의 외부로 돌출되는 것도 가능하다. 다만, 상기 본체(110)의 외부로 돌출된 상기 가동부재(230)의 돌출 길이는 상기 본체(110)의 저면과 상기 휠(140)의 최저점까지의 최대 거리 보다는 작을 것이다.

상기 본체(110)의 개구부(112)는 상기 가동부재(230)가 회전될 때, 상기 가동부재(230)의 회전이 간섭되지 않도록 하는 역할을 하는 것으로서, 상기 본체(110)의 측면에 상기 가동부재(230)의 간섭을 방지하기 위한 간섭 방지홈이 형성되어 상기 가동부재(230)가 외부로 노출된 상태를 유지하고, 상기 회전축(222)이 상기 본체(110)의 측면을 관통하여 상기 가동부재(230)에 연결되는 것도 가능하다.

도 6은 본 발명의 제2실시 예에 따른 로봇 청소기의 측면도이고, 도 7은 본 발명의 제2실시 예에 따른 이동 보조 장치의 사시도이며, 도 8은 본 발명의 제3실시 예에 따른 가동부재의 이동 궤적을 보여주는 도면이다.

본 실시 예는 다른 부분에 있어서는 제1실시 예와 동일하고, 다만, 이동 보조 장치의 구성에 있어서 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 본 실시 예의 특징적인 부분에 대해서만 설명하기로 한다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 제2실시 예에 따른 이동 보조 장치(300)는, 제2구동부(310)와, 상기 제2구동부(310)로부터 동력을 전달받는 가동부재(330)와, 상기 제2구동부(310)의 동력을 상기 가동부재(330)로 전달하는 동력전달부(미도시)와, 상기 동력전달부(미도시)를 수용하는 하우징(305)을 포함할 수 있다.

상기 본체(110)의 저면에는 상기 가동부재(330)가 외부로 돌출되기 위한 개구부(미도시)가 형성될 수 있다.

상기 동력 전달부(미도시)는 다수의 기어를 포함할 수 있다. 상기 다수의 기어 중 일 기어는 상기 제2구동부(310)에 연결되고, 상기 다수의 기어 중 다른 기어에는 회전부재(320)가 연결될 수 있다. 상기 회전부재(320)는 상기 하우징(305)의 외부에서 상기 다수의 기어 중 다른 기어에 연결될 수 있다.

상기 회전부재(320)와 상기 다른 기어는 샤프트(322)에 의해서 연결될 수 있다. 상기 샤프트(322)는 상기 회전부재(320)의 중심에 연결될 수 있다.

상기 회전부재(320)의 중심과 이격된 위치에는 연결축(321)이 형성된다. 상기 연결축(321)은 상기 회전부재(320)와 함께 회전될 수 있다. 상기 연결축(321)에는 상기 가동부재(330)의 연결부(332)가 연결된다. 이 때, 상기 연결부(332)는 상기 연결축(321)에 상대 회전 가능하게 연결될 수 있다.

상기 가동부재(330)는 바닥과의 마찰력을 증가시키기 위한 마찰력 증가부재(334)를 포함할 수 있다. 상기 마찰력 증가부재(334)는 상기 가동부재(330)의 단부에 결합될 수 있다.

상기 마찰력 증가부재(334)는 일 예로 고무 재질로 형성될 수 있으며, 상기 가동부재(330)의 회전 시 바닥면과 접촉할 수 있다. 이 때, 상기 마찰력 증가부재(334)에는 바닥면과의 마찰력 증가를 위한 다수의 돌출부 또는 요철이 형성될 수 있다.

상기 가동부재(330)는 상기 가동부재(330)가 일정 궤적을 따라 이동하도록 하기 위한 지지 힌지(340)에 상대 운동 가능하게 연결될 수 있다. 상기 지지 힌지(340)에는 중공이 형성되고, 상기 가동부재(330)는 상기 중공을 관통할 수 있다. 상기 지지 힌지(340)에는 복수의 힌지 축(342)이 형성될 수 있다. 상기 복수의 힌지 축(342)은 상기 본체(110)에 구비되는 축 안착부(미도시)에 안착될 수 있다. 따라서, 상기 지지 힌지(340)는 상기 본체(110)에 안착된 상태에서 상기 힌지 축(342)을 기준으로 회전 운동할 수 있다.

상기 가동부재(330)가 상기 연결축(321)에 연결되고, 상기 지지 힌지(340)의 중공을 관통함에 따라, 상기 회전부재(320)의 회전 시 상기 가동부재(330)는 회전 운동을 할 뿐만 아니라, 상하 운동할 수 있다. 이 때, 상기 지지 힌지(340)는 상기 회전부재(320)의 회전 시 상기 가동부재(330)의 단부 실질적으로는 상기 마찰력 증가부재가 일정 궤적을 그리도록 하는 역할을 한다.

도 8을 참조하면, 상기 제2구동부(310)의 작동 전에 상기 회전 부재(320)의 연결축(321)은 최고점에 위치한 상태를 유지한다. 따라서, 상기 가동부재(330)는 ①과 같이 위치하게 된다. 이 상태에서 상기 제2구동부(310)가 온되면, 상기 회전부재(320)는 상기 제2구동부(310)의 동력을 전달받아 도 8을 기준으로 시계 방향으로 회전된다.

상기 회전부재(320)가 시계 방향으로 회전되면, 상기 연결축(321)이 상기 회전부재(320)와 함께 회전된다. 상기 연결축(321)이 상기 회전부재(320)와 함께 회전되면, 상기 연결축(321)의 높이는 낮아지게 된다.

상기 연결축(321)이 상기 회전부재(320)와 함께 회전되므로, 상기 연결축(321)과 연결된 가동부재(330)도 함께 회전된다. 이 때, 상기 연결축(321)의 높이가 낮아지므로, 상기 가동부재(330)의 높이도 ②와 같이 낮아지게 된다.

동일한 원리로, 상기 제2구동부(310)의 온 시 상기 가동부재(330)는 ③의 위치로 이동한 후에 ④의 위치에 도달하게 된다. 상기 가동부재(330)는 ③의 위치에서 ④의 위치로 이동하는 과정 또는 ④의 위치에서 바닥면과 접촉하게 된다.

이 때, 상기 가동부재(330)가 ③의 위치에서 ④의 위치로 이동할 때, 상기 가동부재(330)는 상기 본체(110)에서 후방을 향하여 이동하므로, 상기 가동부재(330)가 바닥면과 접촉되는 과정에서 상기 가동부재(330)는 상기 본체(110)가 전방을 향하도록 상기 본체(110)를 들어올린다.

그리고, 상기 제2구동부(310)의 지속적인 작동에 의해서 상기 가동부재(330)는, ④의 위치에서 ⑤의 위치, ⑥의 위치로 이동된 후에 다시 ①의 위치로 복귀하게 된다. 그리고, 회전 감지부(제1실시 예의 240)는 상기 가동부재(330)가 ①의 위치로 복귀하는 시점에 상기 가동부재(330)의 이동 완료를 감지하고, 상기 제어부는 상기 제2구동부(310)를 오프시킨다.

본 실시 예에서 상기 가동부재(330)가 ①의 위치에 있을 때, 상기 가동부재(330)의 단부 즉, 상기 마찰력 증가부재(342)는 상기 본체(110)의 저면에서 하방으로 돌출될 수 있다. 물론, 상기 가동부재(330)가 ①의 위치에 있을 때, 상기 가동부재(330) 전체가 상기 본체(110) 내부에 위치하는 것도 가능하다.

본 실시 예에 의하면, 상기 가동부재(330)가 상기 회전부재(320)에 연결된 상태에서 동작하므로, 상기 가동부재(330)가 회전 동작과 함께 상하 운동하면서 일정 궤적을 그리게 된다. 따라서, 상기 가동부재(330)의 작동 시 간섭의 방지를 위한 공간 및 개구부의 크기가 제1실시 예에 비하여 작아도 되는 장점이 있다.

도 9는 본 발명이 제3실시 예에 따른 로봇 청소기의 측면도이다.

본 실시 예는 다른 부분에 있어서는 제1실시 예와 동일하고 다만, 이동 보조 장치의 구성에 있어서 차이가 있다. 따라서 이하에서는 본 실시 예의 특징적인 부분에 대해서만 설명하기로 한다.

도 9를 참조하면, 본 발명의 제3실시 예에 따른 이동 보조 장치는, 제2구동부(410)와, 상기 제2구동부(410)의 동력을 전달하는 동력 전달부(420)와, 상기 동력 전달부에 연결되는 가동부재(430)를 포함할 수 있다.

상기 동력 전달부(420)는 하나 이상의 기어를 포함할 수 있다. 상기 하나 이상의 기어는 일 예로 피니언 기어일 수 있다. 상기 가동부재(430)에는 상기 피니언 기어와 맞물리는 랙 기어가 형성될 수 있다.

상기 가동부재(430)는 바닥과의 마찰력을 증가시키기 위한 마찰력 증가부재(440)를 포함할 수 있다. 상기 마찰력 증가부재(430)는 상기 가동부재(430)의 단부에 결합될 수 있다.

본 실시 예에 의하면, 상기 제2구동부(410)의 작동에 의해서 상기 가동부재(430)는 직선 운동할 수 있다. 이 때, 상기 가동부재(430)에 의해서 상기 본체(110)가 전방을 향하여 들어올려질 수 있도록, 상기 가동부재(430)는 상기 본체(110)에서 수직선을 기준으로 상기 본체(110)의 후방을 향하여 경사지게 돌출될 수 있다.

상기 제2구동부(410)는 양 방향 회전 가능한 모터일 수 있다. 따라서, 상기 제2구동부(410)가 일 방향으로 회전하면, 상기 가동부재(430)가 움직여, 상기 본체(110)에서 돌출되는 가동부재(430)의 돌출 길이가 증가되고, 상기 가동부재(430)가 일정 길이로 돌출되면, 상기 제2구동부(410)는 타 방향으로 회전된다. 그러면, 상기 가동부재(430)의 돌출 길이는 줄어들게 된다. 이 때, 가동부재(430)의 이동 방향 전환은 도시되지 않은 감지부에 의해서 상기 가동부재(430)의 위치를 감지하거나 회전 감지부에 의해서 상기 모터의 기준 회전수를 감지하여 판단될 수 있다.

본 실시 예에서 상기 제2구동부(410)의 작동 전 상기 가동부재의 위치를 제1위치라하고, 상기 제2구동부(410)가 작동하여 상기 가동부재의 돌출 길이가 최대가 된 위치를 제2위치라 할 수 있다.

그러면, 도시되지 않은 제어부는, 상기 감지부가 상기 가동부재가 제2위치로 이동한 것을 감지하면, 상기 가동부재가 상기 제2위치에서 제1위치로 이동하도록 상기 제2구동부(410)를 제어할 수 있다.

110: 본체 140: 휠
200, 300: 이동 보조 장치

Claims

복수의 휠을 가지는 본체;
상기 본체의 저면에 구비되어 바닥면의 상태를 감지하기 위한 바닥감지센서; 및
상기 본체에 구비되며, 움직임 동작에 의해서 바닥면과 접촉하여 상기 본체가 전진하는 방향으로 상기 본체를 들어올리는 가동부재를 가지는 이동 보조 장치를 포함하고,
상기 가동부재가 바닥면과 접촉할 때의 상기 가동부재의 단부와 상기 본체의 저면과의 최대 거리는 상기 본체의 저면과 상기 휠의 최저점까지의 거리 보다 큰 로봇 청소기.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 휠을 각각 회전시키기 위한 제1구동부와,
상기 가동부재를 동작시키기 위한 제2구동부를 포함하고,
상기 바닥감지센서가 문턱과 같은 장애물을 감지하면, 상기 제2구동부가 온되어 상기 가동부재가 움직이는 로봇 청소기.
제 2 항에 있어서,
상기 가동부재는 일정 궤적을 그리며 움직일 수 있으며,
상기 제2구동부가 온되고, 상기 가동부재의 초기 위치가 감지부에 의해서 감지되면, 상기 제2구동부는 오프되는 로봇 청소기.
제 2 항에 있어서,
상기 제2구동부가 온되고 상기 제2구동부의 회전수가 기준 회전수에 도달하면, 상기 제2구동부는 오프되는 로봇 청소기.
제 2 항에 있어서,
상기 제2구동부의 작동 전 상기 가동부재는 제1위치에 구비되고,
상기 제2구동부의 작동 시 상기 가동부재는 상기 제1위치에서 제2위치로 이동하며,
상기 가동부재가 상기 제2위치로 이동된 것이 감지부에 의해서 감지되면, 상기 가동부재가 다시 상기 제1위치로 복귀하는 로봇 청소기.
제 1 항에 있어서,
상기 본체의 저면에는 상기 가동부재가 통과하기 위한 개구부가 형성되는 로봇 청소기.
제 1 항에 있어서,
상기 가동부재는, 바닥면과의 접촉 시 상기 바닥면과의 마찰력을 증가시키기 위한 마찰력 증가부재를 포함하는 로봇 청소기.
복수의 휠을 가지는 본체;
상기 본체의 저면에 구비되어 바닥면의 상태를 감지하기 위한 바닥감지센서; 및
상기 본체에 구비되며, 움직임 동작에 의해서 바닥면과 접촉하여 상기 본체가 전진하는 방향으로 상기 본체를 들어올리는 가동부재를 가지는 이동 보조 장치를 포함하고,
상기 가동부재는, 바닥면과의 접촉 시 상기 바닥면과의 마찰력을 증가시키기 위한 마찰력 증가부재를 포함하는 로봇 청소기.
제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 이동 보조 장치는, 상기 가동부재를 구동하기 위한 구동부와, 상기 구동부의 동력을 상기 가동부재로 전달하기 위한 동력 전달부를 포함하는 로봇 청소기.
제 9 항에 있어서,
상기 동력 전달부는 다수의 기어를 포함하고,
상기 다수의 기어 중 일 기어에는 회전축이 연결되며,
상기 가동부재는 상기 회전축에 결합되는 로봇 청소기.
제 10 항에 있어서,
상기 가동부재는 라운드지는 로봇 청소기.
제 9 항에 있어서,
상기 동력 전달부는 다수의 기어를 포함하고,
상기 다수의 기어 중 일 기어에는 회전 부재가 연결되며,
상기 가동부재는 상기 회전 부재의 중심에서 이격된 위치에서 상기 회전 부재와 연결되는 로봇 청소기.
제 12 항에 있어서,
상기 본체에 안착되며, 상기 가동부재가 일정 궤적을 그리도록 상기 가동부재와 상대 운동 가능하게 결합되는 지지 힌지를 더 포함하는 로봇 청소기.
제 13 항에 있어서,
상기 지지 힌지는 중공을 포함하고, 상기 가동부재를 상기 중공을 관통하는 로봇 청소기.
제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 바닥감지센서는 상기 휠을 기준으로 상기 본체의 전측부분에 배치되고,
상기 가동부재는 상기 본체의 후측부분에 배치되는 로봇 청소기.