KR101415756B1 - Mobile Robot Having Link - Google Patents
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- Y10S901/00—Robots
- Y10S901/01—Mobile robot
Abstract
Description
본 발명은 링크를 포함하는 이동로봇에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 수직벽면 또는 수평벽면을 보다 더 효율적으로 이동할 수 있도록 특정구조의 링크 및 판상형 정전패드를 포함하는 이동로봇에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mobile robot including a link, and more particularly, to a mobile robot including a link having a specific structure and a plate-shaped electrostatic pad so as to more efficiently move a vertical wall or a horizontal wall.
최근까지 벽면에 부착되어 이동할 수 있는 로봇에 대한 많은 연구가 진행되어 왔다. 특히 수직벽면을 이동할 수 있는 종래의 수직벽면 이동로봇은, 수직벽면에 부착되기 위해 공기압축기, 접착제, 자석, 날카로운 부재 또는 무한궤도 정전패드 등을 활용하고 있다.Recently, much research has been conducted on a robot that can move on a wall. In particular, a conventional vertical wall-moving robot capable of moving a vertical wall surface utilizes an air compressor, an adhesive, a magnet, a sharp member, or an infinite-orbit electrostatic pad for attaching to a vertical wall surface.
도 1에는 종래 기술에 따른 수직벽면 이동로봇의 사시도가 도시되어 있다.1 is a perspective view of a vertical wall-moving robot according to the related art.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 수직벽면 이동로봇(10)은, 수직벽면에 부착되기 위해 다수의 장치들(11, 12, 13, 14)이 필요하다. 구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 수직벽면 이동로봇(10)은, 다수의 구동부(11) 및 고중량의 프레임 구조(12)를 포함하고 있다. 이러한 구조는, 로봇 중량 증가의 원인이 되며, 결과적으로, 로봇의 안정적인 구동을 위해 많은 전력이 필요하게 되는 문제점이 발생한다.Referring to FIG. 1, a vertical wall-moving
도 2 및 도 3에는 종래 기술에 따른 수직벽면 이동로봇의 사시도가 도시되어 있다.2 and 3 are perspective views of a vertical wall-moving robot according to the related art.
이들 도면을 참조하면, 접착제(21)를 활용하는 로봇(20)은, 벽면에 이물질(22)을 남길 수 있다. 또한, 날카로운 부재(31)를 활용하는 로봇(30)은, 벽면에 물리적 손상(32)을 입힐 수 있다.Referring to these drawings, the robot 20 utilizing the
따라서, 이러한 로봇(20, 30)은, 외관의 미려함이 중요한 건물 또는 유리 소재 벽면으로 구성된 건물에는 적용되기 어렵다. 결과적으로, 이러한 로봇(20, 30)의 활용 분야는 극히 한정될 수 밖에 없다.Therefore, it is difficult for
도 4에는 또 다른 종래 기술에 의한 수직벽면 이동로봇의 사시도가 도시되어 있다.FIG. 4 is a perspective view of a vertical wall-moving robot according to still another prior art.
도 4를 참조하면, 무한궤도 정전패드(42)를 활용하는 수직벽면 이동로봇(40)은, 무한궤도형식의 차량(41)에 정전패드(42)를 부착시켜 일방향 움직임만을 보여줄 뿐, 방향전환에 있어서 극히 제한적인 움직임만을 보여주고 있다.4, the vertical wall-surface-moving
따라서, 벽면에 이물질 또는 물리적 손상을 남기지 않고, 다수의 구동부 및 고중량의 프레임 구조를 생략할 수 있으며, 이에 따라 로봇의 전체 중량을 최소화할 수 있는 수직벽면 또는 수평벽면 이동로봇에 대한 필요성이 높은 실정이다.
Accordingly, there is a need for a vertical wall surface or a horizontal wall surface moving robot which can omit a plurality of driving parts and a heavy weight frame structure without leaving any foreign matter or physical damage on the wall surface, thereby minimizing the total weight of the robot. to be.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점과 과거로부터 요청되어온 기술적 과제를 해결하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-described problems of the prior art and the technical problems required from the past.
본 발명의 목적은, 특정 구조의 링크 구조, 판상형 정전패드 및 하나의 구동부를 구비하여, 수직벽면 또는 수평벽면을 이동함에 있어 벽면에 이물질 또는 물리적 손상을 남기지 않는 이동로봇을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a mobile robot having a link structure of a specific structure, a plate-shaped electrostatic pad, and a driving part, and does not leave any foreign matter or physical damage on the wall surface in moving the vertical wall surface or the horizontal wall surface.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 다수의 구동부 및 고중량의 프레임 구조를 생략할 수 있도록 하여, 로봇의 전체 중량을 최소화하고, 결과적으로 매우 적은 전력 소모만으로도 벽면 이동이 가능한 이동로봇을 제공하는 것이다.
It is a further object of the present invention to provide a mobile robot capable of omitting a plurality of driving parts and a frame structure of a high weight so as to minimize the total weight of the robot and consequently to move the wall with very little power consumption .
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 이동로봇은,According to an aspect of the present invention, there is provided a mobile robot including:
수직벽면 또는 수평벽면에 부착되어 이동할 수 있는 로봇으로서,A robot attached to and movable on a vertical wall surface or a horizontal wall surface,
네 개의 조인트를 포함하는 네 개의 링크;Four links containing four joints;
판상형 정전패드를 포함하고, 상기 각 링크의 중앙에 각각 장착되는 네 개의 부착부;Four mounting portions each including a plate-shaped electrostatic pad and mounted at the center of each of the links;
상기 네 개의 조인트 중 어느 하나의 조인트에 장착되어, 인접하여 장착된 링크에 구동력을 공급하는 하나의 구동부;A driving unit mounted on one of the four joints to supply a driving force to the adjacent mounted link;
상기 정전패드 및 구동부에 전기를 공급하는 전원부;A power supply unit for supplying electricity to the electrostatic pad and the driving unit;
를 포함하되,, ≪ / RTI &
상기 네 개의 부착부에 의해 벽면에 부착되고,Wherein the first and second mounting portions are attached to the wall surface by the four attachment portions,
상기 네 개의 부착부 중 어느 하나의 부착부에만 전기가 공급된 상태일 경우, 구동부의 구동에 의해 링크들이 구동되고, 링크의 구동에 의해 상하좌우의 구동이 가능한 구조일 수 있다.In a state in which only one of the four attachment portions is supplied with electric power, the link may be driven by driving of the driving portion, and the structure may be capable of driving up, down, left, and right by driving the link.
또한, 상기 이동로봇은,Further, the mobile robot includes:
조종자의 작동 명령을 수신하는 수신부; 및A receiver for receiving an operation command of the controller; And
상기 수신부로부터 수신한 신호에 의해 상기 전원부에 제어 신호를 전달하는 제어부;A control unit for transmitting a control signal to the power supply unit according to a signal received from the receiving unit;
를 더 포함하는 구조일 수 있다.
As shown in Fig.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 판상형 정전패드는,According to an aspect of the present invention, the plate-
전기 인가에 의해 서로 전기장을 형성하는 제 1 전극 및 제 2 전극;A first electrode and a second electrode that form an electric field with each other by electric application;
상기 제 1 전극과 제 2 전극을 소정 간격으로 이격시킴과 동시에 전기적으로 절연시키며, 유연성 소재로 구성된 절연부; 및An insulating part made of a flexible material and electrically insulated from the first electrode and the second electrode at a predetermined interval; And
상기 절연부의 일측면에 부착되고, 정전패드 전체의 기계적 강성을 제공하도록 소정의 강성을 갖는 소재로 구성된 지지부;A supporting part attached to one side of the insulating part and made of a material having a predetermined rigidity to provide mechanical rigidity of the entire electrostatic pad;
를 포함하는 구조일 수 있다.. ≪ / RTI >
이 경우, 상기 지지부의 외부면에는, 외부 장착 부재를 탑재하거나 또 다른 부재와 조립될 수 있는 구조의 체결돌기 또는 체결홈이 형성될 수 있다.In this case, a fastening protrusion or a fastening groove may be formed on the outer surface of the support portion so that the external mounting member can be mounted or assembled with another member.
또한, 상기 구동부는, 서보모터(servo motor), 리니어 액츄에이터(linear actuator) 또는 DC 모터일 수 있다.
The driving unit may be a servo motor, a linear actuator, or a DC motor.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 이동로봇은,A mobile robot according to another aspect of the present invention includes:
수직벽면 또는 수평벽면에 부착되어 이동할 수 있는 로봇으로서,A robot attached to and movable on a vertical wall surface or a horizontal wall surface,
네 개의 조인트를 포함하는 네 개의 링크;Four links containing four joints;
판상형 정전패드를 포함하고, 상기 네 개의 링크 중 대향하여 위치하는 두 개의 링크의 중앙에 각각 장착되는 두 개의 부착부;Two mounting portions each including a plate-shaped electrostatic pad and mounted at the center of two links facing each other among the four links;
상기 네 개의 조인트 중 어느 하나의 조인트에 장착되어, 인접하여 장착된 링크에 구동력을 공급하는 하나의 구동부;A driving unit mounted on one of the four joints to supply a driving force to the adjacent mounted link;
상기 정전패드 및 구동부에 전기를 공급하는 전원부;A power supply unit for supplying electricity to the electrostatic pad and the driving unit;
를 포함하되,, ≪ / RTI &
상기 두 개의 부착부에 의해 벽면에 부착되고,And is attached to the wall surface by the two attachment portions,
상기 두 개의 부착부 중 어느 하나의 부착부에만 전기가 공급된 상태일 경우, 구동부의 구동에 의해 링크들이 구동되고, 링크의 구동에 의해 상하 또는 좌우의 구동이 가능한 구조일 수 있다.
In a state in which only one of the two attachment portions is supplied with electric power, the link may be driven by driving of the drive portion, and the link may be driven to be vertically or horizontally driven.
이 경우, 상기 판상형 정전패드는,In this case, the plate-
전기 인가에 의해 서로 전기장을 형성하는 제 1 전극 및 제 2 전극;A first electrode and a second electrode that form an electric field with each other by electric application;
상기 제 1 전극과 제 2 전극을 소정 간격으로 이격시킴과 동시에 전기적으로 절연시키며, 유연성 소재로 구성된 절연부; 및An insulating part made of a flexible material and electrically insulated from the first electrode and the second electrode at a predetermined interval; And
상기 절연부의 일측면에 부착되고, 정전패드 전체의 기계적 강성을 제공하도록 소정의 강성을 갖는 소재로 구성된 지지부;A supporting part attached to one side of the insulating part and made of a material having a predetermined rigidity to provide mechanical rigidity of the entire electrostatic pad;
를 포함하는 구조일 수 있다.. ≪ / RTI >
또한, 상기 지지부의 외부면에는, 외부 장착 부재를 탑재하거나 또 다른 부재와 조립될 수 있는 구조의 체결돌기 또는 체결홈이 형성될 수 있다.
A fastening protrusion or a fastening groove may be formed on the outer surface of the support portion so as to mount the external mounting member or to be assembled with another member.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 이동로봇은,A mobile robot according to another aspect of the present invention includes:
수직벽면 또는 수평벽면에 부착되어 이동할 수 있는 로봇으로서,A robot that can move attached to a vertical wall surface or a horizontal wall surface,
네 개의 조인트를 포함하는 네 개의 링크;Four links containing four joints;
판상형 정전패드를 포함하고, 상기 각 링크의 중앙에 각각 장착되는 네 개의 부착부;Four mounting portions each including a plate-shaped electrostatic pad and mounted at the center of each of the links;
상기 네 개의 조인트 중 어느 하나의 조인트에 장착되어, 인접하여 장착된 링크에 구동력을 공급하는 하나의 구동부;A driving unit mounted on one of the four joints to supply a driving force to the adjacent mounted link;
상기 네 개의 링크 중 대향하는 두 개의 링크 중앙부에 양 끝단부가 힌지 구조로 장착되는 수평 보강대 및 수직 보강대를 구비하고, 상기 수평 보강대 및 수직 보강대는 힌지 구조에 의해 결속되며, 상기 네 개의 링크의 기구적 변형에 의해 수동적으로 변형되는 보강 프레임부;And a horizontal reinforcement member and a vertical reinforcement member, both ends of which are hinged to each other at a center portion of two opposite links of the four links, wherein the horizontal reinforcement member and the vertical reinforcement member are bound by a hinge structure, A reinforcing frame portion which is manually deformed by deformation;
상기 수직 보강대와 링크의 힌지부에 힌지 구조로 결속되는 모멘트 카운터부(moment counter part); 및A moment counter part hinged to the hinge part of the vertical bar and the link in a hinge structure; And
상기 정전패드 및 구동부에 전기를 공급하는 전원부;A power supply unit for supplying electricity to the electrostatic pad and the driving unit;
를 포함하되,, ≪ / RTI &
상기 네 개의 부착부에 의해 벽면에 부착되고,Wherein the first and second mounting portions are attached to the wall surface by the four attachment portions,
상기 네 개의 부착부 중 어느 하나의 부착부에만 전기가 공급된 상태일 경우, 구동부의 구동에 의해 링크들이 구동되고, 링크의 구동에 의해 상하좌우의 구동이 가능하고,When electric power is supplied to only one of the four attachment portions, the links are driven by the driving of the driving portion, and the driving of the link enables vertical,
상기 모멘트 카운터부는, 힌지부로부터 수직 하방 길이 방향으로 연장된 판상형 부재로서, 상기 네 개의 링크의 기구적 변형이 있을지라도, 자중에 의해 힌지 구조를 중심으로 항상 수직상태를 유지할 수 있다.
The moment counter section is a plate-shaped member extending in the longitudinally downward direction from the hinge section. Even if there are mechanical deformations of the four links, the moment counter section can always maintain a vertical state around the hinge structure by its own weight.
이 경우, 상기 판상형 정전패드는,In this case, the plate-
전기 인가에 의해 서로 전기장을 형성하는 제 1 전극 및 제 2 전극;A first electrode and a second electrode that form an electric field with each other by electric application;
상기 제 1 전극과 제 2 전극을 소정 간격으로 이격시킴과 동시에 전기적으로 절연시키며, 유연성 소재로 구성된 절연부; 및An insulating part made of a flexible material and electrically insulated from the first electrode and the second electrode at a predetermined interval; And
상기 절연부의 일측면에 부착되고, 정전패드 전체의 기계적 강성을 제공하도록 소정의 강성을 갖는 소재로 구성된 지지부;A supporting part attached to one side of the insulating part and made of a material having a predetermined rigidity to provide mechanical rigidity of the entire electrostatic pad;
를 포함하는 구조일 수 있다.. ≪ / RTI >
또한, 상기 지지부의 외부면에는, 외부 장착 부재를 탑재하거나 또 다른 부재와 조립될 수 있는 구조의 체결돌기 또는 체결홈이 형성될 수 있다.A fastening protrusion or a fastening groove may be formed on the outer surface of the support portion so as to mount the external mounting member or to be assembled with another member.
또한, 상기 모멘트 카운터부의 힌지부에 대향하는 타단부는, 벽면과 0 내지 5 mm 간격(g)으로 이격되어 있는 구조일 수 있다.
The other end opposite to the hinge portion of the moment counter portion may be spaced apart from the wall surface by an interval (g) of 0 to 5 mm.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 이동로봇은,A mobile robot according to another aspect of the present invention includes:
수직벽면 또는 수평벽면에 부착되어 이동할 수 있는 로봇으로서,A robot attached to and movable on a vertical wall surface or a horizontal wall surface,
네 개의 조인트를 포함하는 네 개의 링크;Four links containing four joints;
판상형 정전패드를 포함하고, 상기 각 링크의 중앙에 각각 장착되는 네 개의 부착부;Four mounting portions each including a plate-shaped electrostatic pad and mounted at the center of each of the links;
상기 네 개의 조인트 중 어느 하나의 조인트에 장착되어, 인접하여 장착된 링크에 구동력을 공급하는 하나의 구동부;A driving unit mounted on one of the four joints to supply a driving force to the adjacent mounted link;
상기 네 개의 링크 중 대향하는 두 개의 링크 중앙부에 양 끝단부가 힌지 구조로 장착되는 수평 보강대 및 수직 보강대를 구비하고, 상기 수평 보강대 및 수직 보강대는 힌지 구조에 의해 결속되며, 상기 네 개의 링크의 기구적 변형에 의해 수동적으로 변형되는 보강 프레임부;And a horizontal reinforcement member and a vertical reinforcement member, both ends of which are hinged to each other at a center portion of two opposite links of the four links, wherein the horizontal reinforcement member and the vertical reinforcement member are bound by a hinge structure, A reinforcing frame portion which is manually deformed by deformation;
상기 수평 보강대와 수직 보강대의 힌지부에 힌지 구조로 결속되는 모멘트 카운터부; 및A moment counter coupled to the hinge of the horizontal reinforcement and the vertical reinforcement in a hinge structure; And
상기 정전패드 및 구동부에 전기를 공급하는 전원부;A power supply unit for supplying electricity to the electrostatic pad and the driving unit;
를 포함하되,, ≪ / RTI &
상기 네 개의 부착부에 의해 벽면에 부착되고,Wherein the first and second mounting portions are attached to the wall surface by the four attachment portions,
상기 네 개의 부착부 중 어느 하나의 부착부에만 전기가 공급된 상태일 경우, 구동부의 구동에 의해 링크들이 구동되고, 링크의 구동에 의해 상하좌우의 구동이 가능하고,When electric power is supplied to only one of the four attachment portions, the links are driven by the driving of the driving portion, and the driving of the link enables vertical,
상기 모멘트 카운터부는, 힌지부로부터 수직 하방 길이 방향으로 연장된 판상형 부재로서, 상기 네 개의 링크의 기구적 변형이 있을지라도, 자중에 의해 힌지 구조를 중심으로 항상 수직상태를 유지할 수 있다.
The moment counter section is a plate-shaped member extending in the longitudinally downward direction from the hinge section. Even if there are mechanical deformations of the four links, the moment counter section can always maintain a vertical state around the hinge structure by its own weight.
이 경우, 상기 판상형 정전패드는,In this case, the plate-
전기 인가에 의해 서로 전기장을 형성하는 제 1 전극 및 제 2 전극;A first electrode and a second electrode that form an electric field with each other by electric application;
상기 제 1 전극과 제 2 전극을 소정 간격으로 이격시킴과 동시에 전기적으로 절연시키며, 유연성 소재로 구성된 절연부; 및An insulating part made of a flexible material and electrically insulated from the first electrode and the second electrode at a predetermined interval; And
상기 절연부의 일측면에 부착되고, 정전패드 전체의 기계적 강성을 제공하도록 소정의 강성을 갖는 소재로 구성된 지지부;A supporting part attached to one side of the insulating part and made of a material having a predetermined rigidity to provide mechanical rigidity of the entire electrostatic pad;
를 포함하는 구조일 수 있다.. ≪ / RTI >
또한, 상기 지지부의 외부면에는, 외부 장착 부재를 탑재하거나 또 다른 부재와 조립될 수 있는 구조의 체결돌기 또는 체결홈이 형성될 수 있다.A fastening protrusion or a fastening groove may be formed on the outer surface of the support portion so as to mount the external mounting member or to be assembled with another member.
또한, 상기 모멘트 카운터부의 힌지부에 대향하는 타단부는, 벽면과 0 내지 5 mm 간격(g)으로 이격되어 있는 구조 일 수 있다.
The other end opposite to the hinge portion of the moment counter portion may be spaced apart from the wall surface by an interval (g) of 0 to 5 mm.
본 발명은 또한 벽면 이동장치를 제공하는 바, 본 발명의 일 측면에 따른 벽면 이동장치는,The present invention also provides a wall moving device, wherein the wall moving device according to an aspect of the present invention includes:
상기 이동로봇을 하나 이상 포함하고, 상기 이동로봇에 외부 장착 부재가 장착되는 구조일 수 있다.And may include one or more of the mobile robots, and an external mounting member may be mounted on the mobile robot.
이 경우, 상기 외부 장착 부재는,In this case,
청소 장비, 카메라 장비, 화기 장비, 재난 구호 장비, 기상 측정 장비, 열 감지 장비 및 용접 장비로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것일 수 있다.
Cleaning equipment, camera equipment, fire equipment, disaster relief equipment, weather measurement equipment, heat sensing equipment and welding equipment.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이동로봇은, 특정 구조의 링크 구조, 판상형 정전패드 및 하나의 구동부를 구비하여, 수직벽면 또는 수평벽면을 이동함에 있어 벽면에 이물질 또는 물리적 손상을 남기지 않게 된다.As described above, the mobile robot according to the present invention includes a link structure of a specific structure, a plate-shaped electrostatic pad, and a driving unit, so that no foreign matter or physical damage is left on the wall surface when moving the vertical wall surface or the horizontal wall surface .
또한, 본 발명에 따른 이동로봇은, 다수의 구동부 및 고중량의 프레임 구조를 생략할 수 있어, 로봇의 전체 중량을 최소화할 수 있으며, 결과적으로 매우 적은 전력을 사용해 벽면 이동이 가능하다.In addition, the mobile robot according to the present invention can omit a plurality of driving parts and a frame structure having a high weight, thereby minimizing the total weight of the robot, and consequently, the wall can be moved using very little power.
또한, 본 발명에 따른 벽면 이동 장치는, 외부 장착 부재를 탑재할 수 있어, 다양한 분야에 활용될 수 있다.
In addition, the wall surface moving apparatus according to the present invention can mount an external mounting member, and can be utilized in various fields.
도 1 내지 도 4는 종래 기술에 따른 수직벽면 이동로봇의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 이동로봇의 평면도이다.
도 6은 도 5의 A부분 확대 사시도이다.
도 7은 도 5의 B-B'선 절단면도이다.
도 8 내지 도 15는 도 5에 도시된 이동로봇의 이동모습을 나타내는 평면 모식도이다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이동로봇의 평면도이다.
도 18에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이동로봇의 평면도이다.
도 19에는 도 18의 C-C'선 절단면도이다.
도 20 및 도 21은 도 18에 도시된 이동로봇의 이동모습을 나타내는 평면 모식도이다.
도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이동로봇의 평면도이다.1 to 4 are perspective views of a vertical wall-moving robot according to the related art.
5 is a plan view of a mobile robot according to an embodiment of the present invention.
6 is an enlarged perspective view of a portion A of Fig.
7 is a sectional view taken along the line B-B 'in Fig.
8 to 15 are schematic plan views showing a moving state of the mobile robot shown in Fig.
16 and 17 are plan views of a mobile robot according to another embodiment of the present invention.
18 is a plan view of a mobile robot according to another embodiment of the present invention.
19 is a sectional view taken along the line C-C 'in Fig.
Figs. 20 and 21 are schematic plan views showing the movement of the mobile robot shown in Fig. 18;
22 is a plan view of a mobile robot according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하지만 본 발명의 범주가 그것에 한정되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하며, 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 소지가 있는 구성에 대해서도 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the scope of the present invention is not limited thereto. In the description of the present invention, a detailed description of known configurations will be omitted, and a detailed description of configurations that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted.
도 5에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 이동로봇의 평면도가 도시되어 있고 도 6에는 도 5의 A부분 확대 사시도가 도시되어 있다.FIG. 5 is a plan view of a mobile robot according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an enlarged A perspective view of FIG.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예에 다른 이동로봇(500)은, 네 개의 링크(110, 120, 130, 140), 네 개의 부착부(210, 220, 230, 240), 구동부(300), 및 전원부(400)로 구성될 수 있다.5 and 6, the
구체적으로, 네 개의 링크(110, 120, 130, 140)는, 제 1 링크(110), 제 2 링크(120), 제 3 링크(130) 및 제 4 링크(140)로 구성될 수 있으며, 네 개의 조인트들(111, 121, 131, 141)에 의해 소정의 각도만큼 회전 가능하도록 서로 결속될 수 있다.Specifically, the four
또한, 구동부(300)는 네 개의 조인트들(111, 121, 131, 141) 중 하나의 조인트(111)에 장착되어, 인접한 링크(110, 120)를 구동시킬 수 있다.The driving
구체적으로, 제 1 조인트(111)에 장착되어 있는 구동부(300)는, 제 1 조인트(111)에 의해 결속되어 있는 제 1 링크(110) 및 제 2 링크(120)에 구동력을 제공할 수 있다. 구동부(300)는, 제 1 링크(110) 및 제 2 링크(120)에 구동력을 제공할 수 있는 모터라면 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어, 제어신호에 의해 미세한 각도의 회전까지 제어될 수 있는 서보모터(servo motor) 또는 리니어 액츄에이터(linear actuator), DC 모터일 수 있다. 또한, 구동부(300)는 구동부 본체(310) 및 구동팔(320)로 구성될 수 있으며, 구동팔(320)의 회전 동작에 의해 인접한 링크(120)가 구동될 수 있다.Specifically, the driving
구동부(300)와 링크들(110, 120, 130, 140)에 의한 수직벽면 이동로봇(500)의 구체적인 움직임에 관해서는 후술하기로 한다.The specific movement of the vertical wall-moving
또한, 도 5에 도시되지 않았으나, 이동로봇(500)은, 조종자의 작동 명령을 수신하는 수신부(도시하지 않음) 및 수신부(도시하지 않음)로부터 수신한 신호에 의해 전원부(400)에 제어 신호를 전달하는 제어부(도시하지 않음)를 추가로 장착할 수 있다.Although not shown in FIG. 5, the
한편, 네 개의 부착부(210, 220, 230, 240)는, 제 1 부착부(210), 제 2 부착부(220), 제 3 부착부(230) 및 제 4 부착부(240)로 구성될 수 있으며, 판상형 정전패드(210)를 각각 하나씩 포함하고 있어 수직벽면 또는 수평벽면에 부착될 수 있다. 판상형 정전패드(210) 구체적인 작동 원리에 대해서는 도 6과 함께 설명하기로 한다.The four attachment portions 210, 220, 230, and 240 may include a first attachment portion 210, a second attachment portion 220, a third attachment portion 230, and a fourth attachment portion 240 And one each of the sheet-like electrostatic pads 210, and can be attached to the vertical wall surface or the horizontal wall surface. The specific operation principle of the sheet-like electrostatic pad 210 will be described with reference to FIG.
도 7에는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 판상형 정전패드의 절단면도가 도시되어 있다.7 is a sectional view of a plate-shaped electrostatic pad according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 네 개의 부착부(201, 202, 203, 204)는, 제 1 전극(211), 제 2 전극(212) 및 절연부(213)로 구성된 판상형 정전패드일 수 있다. 구체적으로, 절연부(213)는 유연성을 가지는 전기절연성 소재로 구성될 수 있는 바, 제 1 전극(211)과 제 2 전극(212)을 소정 간격(d)만큼 이격시킴과 동시에 전기적으로 절연시킬 수 있다.Referring to FIG. 7, the four
또한, 제 1 전극(211) 및 제 2 전극(212)에 전기를 인가하면, 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 전극(211) 및 제 2 전극(212)을 마주 보고 있는 수직벽면의 표면에 반대 극성이 유도되는 정전기력이 발생할 수 있다. 이렇게 유도된 정전기력은, 네 개의 부착부(201, 202, 203, 204)와 벽면(50) 사이에 인력을 발생하게 하고, 이러한 인력에 의해 네 개의 부착부(201, 202, 203, 204)는 수직벽면(50)에 부착될 수 있다.6, when electricity is applied to the
구체적으로, 제 1 전극(211) 및 제 2 전극(212)을 감싸고 있는 절연부(213)는 높은 저항률을 가져 대전된 제 1 전극(211) 및 제 2 전극(212)의 방전을 막아주고, 이로 인해 발생되는 유전체의 유전분극으로 정전기력이 생성될 수 있다. 이렇게 생성된 정전기력은, 네 개의 부착부(201, 202, 203, 204)가 벽면(50)에 부착될 수 있도록, 인력을 제공할 수 있다.The insulating
한편, 네 개의 부착부(201, 202, 203, 204)는, 절연부(213)의 일측면에 부착되는 지지부(214)를 더 포함할 수 있다. 지지부(214)는 소정의 강성을 갖는 소재로 구성되는 바, 네 개의 부착부(201, 202, 203, 204)에 기계적 강성을 제공할 수 있다.Meanwhile, the four
또한, 지지부(214)의 외부면에는, 링크(도 5의 110, 120, 130, 140)가 결속될 수 있는 구조의 체결홈(215) 및 또 다른 부재와 조립될 수 있는 구조의 체결돌기(216)가 돌출 형성될 수 있다.A
예를 들어, 또 다른 부재라 함은, 벽면을 청소하기 위한 청소도구일 수 있고, 정찰 및 감시 목적에 의해 영상을 찍을 수 있는 카메라 장비일 수 있으며, 군사 목적에 의해 무장할 수 있는 화기 장비일 수 있다. 또한, 또 다른 부재는, 재난 구호 장비, 기상 측정 장비, 열 감지 장비, 또는 용접 장비 등일 수 있다. 따라서, 이러한 체결돌기(216)를 포함하는 이동로봇(500)은 다양한 목적에 따라 적합한 장비를 탑재하여 용이하게 활용될 수 있다.
For example, another member may be a cleaning tool for cleaning a wall surface, a camera device capable of capturing an image by the purpose of reconnaissance and surveillance, and a fire device capable of being armed for military purposes . Further, another member may be disaster relief equipment, weather measurement equipment, heat sensing equipment, or welding equipment. Accordingly, the
도 8 및 도 9에는 도 5에 도시된 이동로봇의 이동모습을 나타내는 평면 모식도가 도시되어 있다.Figs. 8 and 9 are schematic plan views showing the movement of the mobile robot shown in Fig.
도 8 및 도 9를 도 5와 함께 참조하면, 이동로봇(500)은 구동부(300)의 구동에 의해 우측 방향으로 이동할 수 있다.Referring to FIGS. 8 and 9 together with FIG. 5, the
구체적으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 구동부(300)의 구동에 의해 제 2 링크(120)는 제 1 조인트(111)를 기준으로 소정 각도만큼 시계방향으로 회전될 수 있다. 이때, 제 1 부착부(201)에만 전기가 인가되어 제 1 부착부(201)는 고정상태이며, 나머지 네 개의 부착부(202, 203, 204)에는 전기가 차단되어 고정되지 않은 상태이다. 따라서, 전체 링크들(110, 120, 130, 140)의 결합 형태는, 제 2 링크(120)의 회전 구동에 의해 오른쪽으로 기울어진 평행사변형 형태로 변형될 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 8, the
이후, 전체 링크들(110, 120, 130, 140)의 결합 형태는, 도 9에 도시된 바와 같이, 구동부(300)의 구동에 의해 또 다시 정사각형 형태로 복귀될 수 있다. 구체적으로, 구동부(300)의 구동에 의해 제 2 링크(120)는 제 1 조인트(111)를 기준으로 소정 각도만큼 반시계방향으로 회전될 수 있다. 이때, 제 3 부착부(203)에만 전기가 인가되어 제 3 부착부(203)는 고정상태이며, 나머지 네 개의 부착부(201, 202, 204)에는 전기가 차단되어 고정되지 않은 상태이다. 따라서, 전체 링크들(110, 120, 130, 140)의 결합 형태는, 제 2 링크(120)의 회전 구동에 의해 정사각형 형태로 변형될 수 있다.9, the combined form of the
결과적으로, 이동로봇(500)은 소정의 거리(D1)만큼 우측 방향으로 이동될 수 있다. 이동 완료된 이동로봇(500)은, 네 개의 부착부(201, 202, 203, 204)에 전기를 인가하여 수직벽면에 견고히 부착될 수 있다.
As a result, the
도 10 및 도 11에는 도 5에 도시된 이동로봇의 이동모습을 나타내는 평면 모식도가 도시되어 있다.Figs. 10 and 11 are schematic plan views showing the movement of the mobile robot shown in Fig.
도 10 및 도 11을 도 5와 함께 참조하면, 이동로봇(500)은 구동부(300)의 구동에 의해 좌측 방향으로 이동할 수 있다.Referring to FIGS. 10 and 11 together with FIG. 5, the
구체적으로, 도 10에 도시된 바와 같이, 구동부(300)의 구동에 의해 제 2 링크(120)는 제 1 조인트(111)를 기준으로 소정 각도만큼 반시계방향으로 회전될 수 있다. 이때, 제 1 부착부(201)에만 전기가 인가되어 제 1 부착부(201)는 고정상태이며, 나머지 세 개의 부착부(202, 203, 204)에는 전기가 차단되어 고정되지 않은 상태이다. 따라서, 전체 링크들(110, 120, 130, 140)의 결합 형태는, 제 2 링크(120)의 회전 구동에 의해 왼쪽으로 기울어진 평행사변형 형태로 변형될 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 10, the
이후, 전체 링크들(110, 120, 130, 140)의 결합 형태는, 도 11에 도시된 바와 같이, 구동부(300)의 구동에 의해 또 다시 정사각형 형태로 복귀될 수 있다. 구체적으로, 구동부(300)의 구동에 의해 제 2 링크(120)는 제 1 조인트(111)를 기준으로 소정 각도만큼 시계방향으로 회전될 수 있다. 이때, 제 3 부착부(203)에만 전기가 인가되어 제 3 부착부(203)는 고정상태이며, 나머지 세 개의 부착부(201, 202, 204)에는 전기가 차단되어 고정되지 않은 상태이다. 따라서, 전체 링크들(110, 120, 130, 140)의 결합 형태는, 제 2 링크(120)의 회전 구동에 의해 정사각형 형태로 변형될 수 있다.11, the combined form of the
결과적으로, 이동로봇(500)은 소정의 거리(D2)만큼 좌측 방향으로 이동될 수 있다. 이동 완료된 이동로봇(500)은, 네 개의 부착부(201, 202, 203, 204)에 전기를 인가하여 벽면에 견고히 부착될 수 있다.
As a result, the
도 12 및 도 13에는 도 5에 도시된 이동로봇의 이동모습을 나타내는 평면 모식도가 도시되어 있다.Figs. 12 and 13 are schematic plan views showing the movement of the mobile robot shown in Fig.
도 12 및 도 13을 도 5와 함께 참조하면, 이동로봇(500)은 구동부(300)의 구동에 의해 상부 방향으로 이동할 수 있다.Referring to FIGS. 12 and 13 together with FIG. 5, the
구체적으로, 도 12에 도시된 바와 같이, 구동부(300)의 구동에 의해 제 1 링크(110)는 제 1 조인트(111)를 기준으로 소정 각도만큼 반시계방향으로 회전될 수 있다. 이때, 제 2 부착부(202)에만 전기가 인가되어 제 2 부착부(202)는 고정상태이며, 나머지 세 개의 부착부(201, 203, 204)에는 전기가 차단되어 고정되지 않은 상태이다. 따라서, 전체 링크들(110, 120, 130, 140)의 결합 형태는, 제 1 링크(110)의 회전 구동에 의해 오른쪽 변이 상부로 올려진 꼴의 평행사변형 형태로 변형될 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 12, the
이후, 전체 링크들(110, 120, 130, 140)의 결합 형태는, 도 13에 도시된 바와 같이, 구동부(300)의 구동에 의해 또 다시 정사각형 형태로 복귀될 수 있다. 구체적으로, 구동부(300)의 구동에 의해 제 1 링크(110)는 제 1 조인트(111)를 기준으로 소정 각도만큼 시계방향으로 회전될 수 있다. 이때, 제 4 부착부(204)에만 전기가 인가되어 제 4 부착부(204)는 고정상태이며, 나머지 세 개의 부착부(201, 202, 203)에는 전기가 차단되어 고정되지 않은 상태이다. 따라서, 전체 링크들(110, 120, 130, 140)의 결합 형태는, 제 1 링크(110)의 회전 구동에 의해 정사각형 형태로 변형될 수 있다.13, the combined form of the
결과적으로, 이동로봇(500)은 소정의 거리(D3)만큼 상부 방향으로 이동될 수 있다. 이동 완료된 이동로봇(500)은, 네 개의 부착부(201, 202, 203, 204)에 전기를 인가하여 벽면에 견고히 부착될 수 있다.
As a result, the
도 14 및 도 15에는 도 5에 도시된 이동로봇의 이동모습을 나타내는 평면 모식도가 도시되어 있다.Figs. 14 and 15 are schematic plan views showing the movement of the mobile robot shown in Fig.
도 14 및 도 15를 도 5와 함께 참조하면, 이동로봇(500)은 구동부(300)의 구동에 의해 하부 방향으로 이동할 수 있다.Referring to FIGS. 14 and 15 together with FIG. 5, the
구체적으로, 도 14에 도시된 바와 같이, 구동부(300)의 구동에 의해 제 1 링크(110)는 제 1 조인트(111)를 기준으로 소정 각도만큼 시계방향으로 회전될 수 있다. 이때, 제 2 부착부(202)에만 전기가 인가되어 제 2 부착부(202)는 고정상태이며, 나머지 세 개의 부착부(201, 203, 204)에는 전기가 차단되어 고정되지 않은 상태이다. 따라서, 전체 링크들(110, 120, 130, 140)의 결합 형태는, 제 1 링크(110)의 회전 구동에 의해 오른쪽 변이 하부로 내려진 꼴의 평행사변형 형태로 변형될 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 14, the
이후, 전체 링크들(110, 120, 130, 140)의 결합 형태는, 도 15에 도시된 바와 같이, 구동부(300)의 구동에 의해 또 다시 정사각형 형태로 복귀될 수 있다. 구체적으로, 구동부(300)의 구동에 의해 제 1 링크(110)는 제 1 조인트(111)를 기준으로 소정 각도만큼 반시계방향으로 회전될 수 있다. 이때, 제 4 부착부(204)에만 전기가 인가되어 제 4 부착부(204)는 고정상태이며, 나머지 세 개의 부착부(201, 202, 203)에는 전기가 차단되어 고정되지 않은 상태이다. 따라서, 전체 링크들(110, 120, 130, 140)의 결합 형태는, 제 1 링크(110)의 회전 구동에 의해 정사각형 형태로 변형될 수 있다.Then, the combined form of the
결과적으로, 이동로봇(500)은 소정의 거리(D4)만큼 하부 방향으로 이동될 수 있다. 이동 완료된 이동로봇(500)은, 네 개의 부착부(201, 202, 203, 204)에 전기를 인가하여 수직벽면에 견고히 부착될 수 있다.
As a result, the
도 16 및 도 17에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이동로봇의 평면도가 도시되어 있다.16 and 17 are plan views of a mobile robot according to another embodiment of the present invention.
먼저 도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 이동로봇(500A)은, 좌우로 대향하여 위치하는 두 개의 링크(120, 140)의 중앙에 두 개의 부착부(202, 204) 만을 각각 장착한 구조일 수 있다. 이러한 경우, 이동로봇(500A)은 상부 방향 및 하부 방향 이동만을 구현할 수 있다.16, the
도 17을 참조하면, 본 실시예에 따른 이동로봇(500B)은, 상하로 대향하여 위치하는 두 개의 링크(110, 130)의 중앙에 두 개의 부착부(201, 203) 만을 각각 장착한 구조일 수 있다. 이러한 경우, 이동로봇(500B)은 좌측 방향 및 우측 방향 이동만을 구현할 수 있다.
17, the
도 18에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이동로봇의 평면도가 도시되어 있고, 도 19에는 도 18의 C-C'선 절단면도가 도시되어 있고, 도 20 및 도 21에는 도 18에 도시된 이동로봇의 이동모습을 나타내는 평면 모식도가 도시되어 있다.18 is a plan view of a mobile robot according to another embodiment of the present invention. FIG. 19 is a sectional view taken along the line C-C 'of FIG. 18, and FIG. 20 and FIG. There is shown a plan view showing a moving state of the mobile robot.
이들 도면을 도 5와 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 이동로봇(500C)은, 도 5에 도시된 이동로봇(500)의 구조에 보강 프레임부(150, 160) 및 모멘트 카운터부(170)가 추가된 구성일 수 있다.5, the
구체적으로, 보강 프레임부(150, 160)는 수평 보강대(150) 및 수직 보강대(160)로 구성될 수 있으며, 수평 보강대(150)의 양단부는 제 2 링크(120) 및 제 4 링크(140) 각각의 중앙부에 힌지 구조(151, 12)로 장착될 수 있다. 또한, 수직 보강대(160)의 양단부는 제 1 링크(110) 및 제 3 링크(130) 각각의 중앙부에 힌지 구조(161, 162)로 장착될 수 있다. 또한, 수평 보강대(150)와 수직 보강대(160)는 힌지 구조(155)로 결속될 수 있다.More specifically, the reinforcing
따라서, 이러한 구조의 보강 프레임부(150, 160)는 네 개의 링크(110, 120, 130, 140)의 기구적 변형에 의해 수동적으로 변형될 수 있으며, 네 개의 링크(110, 120, 130, 140)의 결속 구조를 더욱 견고하게 보강할 수 있다.Thus, the reinforcing
한편, 모멘트 카운터부(170)는, 힌지부(171)로부터 수직 하방 길이 방향으로 연장된 판상형 부재로서, 수직 보강대(160)와 제 1 링크(110)의 힌지부(162)에 힌지 구조(171)로 결속되는 구조일 수 있다. 또한, 도 18, 도 20 및 도 21에 도시된 바와 같이, 자중에 의해 힌지 구조(171)를 중심으로 항상 수직상태를 유지하는 구조일 수 있다.The
이러한 구조의 모멘트 카운터부(170)는, 제 1 부착부(201)가 의도되지 않은 외력에 의해 벽면(50)으로부터 이탈(201')되는 것을 방지하는 역할을 수행할 수 있다. 구체적으로, 도 19에 도시된 바와 같이, 모멘트 카운터부(170)는, 힌지부(171)를 기준으로 제 1 부착부(201)의 연장길이(L2) 보다 110 내지 500 % 긴 길이(L1)로 형성될 수 있다. 또한, 모멘트 카운터부(170)의 힌지부(171)에 대향하는 타단부는, 벽면과 0 내지 5mm 간격(g)으로 이격되어 있는 구조일 수 있다. 따라서, 이러한 구조의 모멘트 카운터부(170)는, 제 1 부착부(201)가 벽면(50)으로부터 이탈(201')되지 못하도록 하는 지지대 역할을 수행할 수 있다. 결과적으로, 모멘트 카운터부(170)의 이러한 역할에 의해, 이동로봇(500C)은 벽면(50)에 더욱 안정적으로 부착되어 이동할 수 있다.The
경우에 따라서, 모멘트 카운터부(170)의 타단부에 전원부(도시하지 않음), 수신부(도시하지 않음) 또는 제어부(도시하지 않음) 등이 탑재될 수 있다. 이러한 경우, 이동로봇(500C)의 전체 무게 중심을 지지대 역할을 하는 모멘트 카운터부(170)에 집중시킬 수 있으므로, 이동로봇(500C)은 더욱 안정적으로 벽면(50)에 부착되어 이동할 수 있다.
A power supply unit (not shown), a receiving unit (not shown), a control unit (not shown), or the like may be mounted on the other end of the
도 22에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이동로봇의 평면도가 도시되어 있다.22 is a plan view of a mobile robot according to another embodiment of the present invention.
도 22를 도 18과 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 이동로봇(500D)은, 도 18에 도시된 이동로봇(500C)의 구조와 동일하며, 단지 모멘트 카운터(170')의 결속부위 위치만이 다를 뿐이다.Referring to FIG. 22 together with FIG. 18, the
구체적으로, 본 실시예에 따른 이동로봇(500D)의 모멘트 카운터(171')는, 수평 보강대(150)와 수직 보강대(160)의 힌지부(155)에 힌지 구조(171')로 결속되는 구조일 수 있다. 또한, 22에 도시된 바와 같이, 모멘트 카운터부(170')는, 힌지부(171')를 기준으로 제 1 부착부(201')의 연장길이(L4) 보다 110 내지 500 % 긴 길이(L3)로 형성될 수 있다. 또한, 모멘트 카운터부(170')의 힌지부(171')에 대향하는 타단부는, 벽면과 0 내지 5mm 간격으로 이격되어 있는 구조일 수 있다. 따라서, 이러한 구조의 모멘트 카운터부(170')는, 제 1 부착부(201)가 벽면으로부터 이탈되지 못하도록 하는 지지대 역할을 수행할 수 있다. 결과적으로, 모멘트 카운터부(170')의 이러한 역할에 의해, 이동로봇(500D)은 벽면에 더욱 안정적으로 부착되어 이동할 수 있다.More specifically, the moment counter 171 'of the
경우에 따라서, 모멘트 카운터부(170')의 타단부에 전원부(도시하지 않음), 수신부(도시하지 않음) 또는 제어부(도시하지 않음) 등이 탑재될 수 있다. 이러한 경우, 이동로봇(500D)의 전체 무게 중심을 지지대 역할을 하는 모멘트 카운터부(170')에 집중시킬 수 있으므로, 이동로봇(500D)은 더욱 안정적으로 벽면에 부착되어 이동할 수 있다.
A power supply unit (not shown), a receiving unit (not shown), a control unit (not shown), or the like may be mounted on the other end of the moment counter unit 170 '. In this case, since the entire center of gravity of the
따라서, 본 실시예에 따른 이동로봇은, 특정 구조의 링크 구조, 판상형 정전패드 및 하나의 구동부를 구비하여, 수직벽면 또는 수평벽면을 이동함에 있어 벽면에 이물질 또는 물리적 손상을 남기지 않을 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 이동로봇은, 다수의 구동부 및 고중량의 프레임 구조를 생략할 수 있어, 로봇의 전체 중량을 최소화할 수 있으며, 결과적으로 매우 적은 전력을 사용해 수직벽면 또는 수평벽면 이동이 가능한 기술적 이점을 가지게 된다.
Accordingly, the mobile robot according to the present embodiment may include a link structure of a specific structure, a plate-shaped electrostatic pad, and a driver so as not to cause foreign matter or physical damage to the wall surface when moving the vertical wall or the horizontal wall. In addition, the mobile robot according to the present embodiment can omit a plurality of driving units and a frame structure having a high weight, thereby minimizing the total weight of the robot. As a result, it is possible to use a very small amount of electric power to move vertically or horizontally It has a technical advantage.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
In the foregoing detailed description of the present invention, only specific embodiments thereof have been described. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific forms thereof, which are to be considered as being limited to the specific embodiments, but on the contrary, the intention is to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. .
10: 수직벽면 이동로봇 11: 구동부
12: 프레임 구조 13, 14: 장치
20: 수직벽면 이동로봇 21: 접착제
22: 이물질 30: 수직벽면 이동로봇
31: 날카로운 부재 32: 물리적 손상
40: 수직벽면 이동로봇 41: 차량
42: 정전패드 50: 벽면
110: 제 1 링크 111: 제 1 조인트
120: 제 2 링크 121: 제 2 조인트
130: 제 3 링크 131: 제 3 조인트
140: 제 4 링크 141: 제 4 조인트
150: 수평 보강대 151: 힌지부
152: 힌지부 155: 힌지부
160: 수직 보강대 161: 힌지부
162: 힌지부 170, 170': 모멘트 카운터부
171, 171': 힌지부 200: 부착부
201: 제 1 부착부 202 제 2 부착부
203: 제 3 부착부 204: 제 4 부착부
210: 판상형 정전패드 211: 제 1 전극
212: 제 2 전극 213: 절연부
214: 지지부 215: 체결홈
216: 체결돌기 300: 구동부
310: 구동부 본체 320: 구동팔
400: 전원부 500: 수직벽면 이동로봇
500A, 500B, 500C, 500D: 수직벽면 이동로봇10: Vertical wall moving robot 11:
12:
20: Vertical wall moving robot 21: Adhesive
22: Foreign matter 30: Vertical wall moving robot
31: sharp member 32: physical damage
40: Vertical wall surface moving robot 41:
42: electrostatic pad 50: wall surface
110: first link 111: first joint
120: second link 121: second joint
130: third link 131: third joint
140: fourth link 141: fourth joint
150: horizontal reinforcement bar 151:
152: hinge part 155: hinge part
160: vertical reinforcement member 161:
162:
171, 171 ': Hinge part 200: Attachment part
201:
203: third attachment portion 204: fourth attachment portion
210: a plate-shaped electrostatic pad 211: a first electrode
212: second electrode 213: insulating portion
214: support part 215: fastening groove
216: fastening protrusion 300:
310: driving unit body 320:
400: Power unit 500: Vertical wall moving robot
500A, 500B, 500C, 500D: Vertical wall moving robot
Claims (18)
네 개의 조인트(111, 121, 131, 141)를 포함하는 네 개의 링크(110, 120, 130, 140);
판상형 정전패드를 포함하고, 상기 각 링크의 중앙에 각각 장착되는 네 개의 부착부(201, 202, 203, 204);
상기 네 개의 조인트(111, 121, 131, 141) 중 어느 하나의 조인트에 장착되어, 인접하여 장착된 링크에 구동력을 공급하는 하나의 구동부(300);
상기 정전패드 및 구동부(300)에 전기를 공급하는 전원부(400);
를 포함하되,
상기 네 개의 부착부에 의해 벽면에 부착되고,
상기 네 개의 부착부 중 어느 하나의 부착부에만 전기가 공급된 상태일 경우, 구동부의 구동에 의해 링크들이 구동되고, 링크의 구동에 의해 상하좌우의 구동이 가능한 것을 특징으로 하는 이동로봇.
A robot attached to and movable on a vertical wall surface or a horizontal wall surface,
Four links 110, 120, 130, 140 including four joints 111, 121, 131, 141;
Four attachment portions (201, 202, 203, 204), each of which includes a plate-shaped electrostatic pad and is mounted at the center of each of the links;
One driver 300 mounted on one of the four joints 111, 121, 131, and 141 for supplying a driving force to the adjacent link;
A power supply unit 400 for supplying electricity to the electrostatic pad and the driving unit 300;
, ≪ / RTI &
Wherein the first and second mounting portions are attached to the wall surface by the four attachment portions,
Wherein the link is driven by driving of the driving unit when the electric power is supplied to only one of the four attachment portions, and the up, down, left, and right drive is possible by driving the link.
상기 이동로봇은,
조종자의 작동 명령을 수신하는 수신부; 및
상기 수신부로부터 수신한 신호에 의해 상기 전원부에 제어 신호를 전달하는 제어부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동로봇.
The method according to claim 1,
The mobile robot includes:
A receiver for receiving an operation command of the controller; And
A control unit for transmitting a control signal to the power supply unit according to a signal received from the receiving unit;
The mobile robot further comprising:
상기 판상형 정전패드는,
전기 인가에 의해 서로 전기장을 형성하는 제 1 전극 및 제 2 전극;
상기 제 1 전극과 제 2 전극을 소정 간격(d)으로 이격시킴과 동시에 전기적으로 절연시키며, 유연성 소재로 구성된 절연부; 및
상기 절연부의 일측면에 부착되고, 정전패드 전체의 기계적 강성을 제공하도록 소정의 강성을 갖는 소재로 구성된 지지부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동로봇.
The method according to claim 1,
The plate-
A first electrode and a second electrode that form an electric field with each other by electric application;
An insulating part made of a flexible material for electrically isolating and separating the first electrode and the second electrode at a predetermined distance d; And
A supporting part attached to one side of the insulating part and made of a material having a predetermined rigidity to provide mechanical rigidity of the entire electrostatic pad;
And a controller for controlling the robot.
상기 지지부의 외부면에는, 외부 장착 부재를 탑재하거나 또 다른 부재와 조립될 수 있는 구조의 체결돌기 또는 체결홈이 형성된 것을 특징으로 하는 이동로봇.
The method of claim 3,
Wherein a fastening protrusion or a fastening groove is formed on an outer surface of the support portion so as to mount the external mounting member or to be assembled with another member.
상기 구동부는, 서보모터(servo motor), 리니어 액츄에이터(linear actuator) 또는 DC 모터인 것을 특징으로 하는 이동로봇.
The method according to claim 1,
Wherein the driving unit is a servo motor, a linear actuator, or a DC motor.
네 개의 조인트를 포함하는 네 개의 링크;
판상형 정전패드를 포함하고, 상기 네 개의 링크 중 대향하여 위치하는 두 개의 링크의 중앙에 각각 장착되는 두 개의 부착부;
상기 네 개의 조인트 중 어느 하나의 조인트에 장착되어, 인접하여 장착된 링크에 구동력을 공급하는 하나의 구동부;
상기 정전패드 및 구동부에 전기를 공급하는 전원부;
를 포함하되,
상기 두 개의 부착부에 의해 벽면에 부착되고,
상기 두 개의 부착부 중 어느 하나의 부착부에만 전기가 공급된 상태일 경우, 구동부의 구동에 의해 링크들이 구동되고, 링크의 구동에 의해 상하 또는 좌우의 구동이 가능한 것을 특징으로 하는 이동로봇.
A robot attached to and movable on a vertical wall surface or a horizontal wall surface,
Four links containing four joints;
Two mounting portions each including a plate-shaped electrostatic pad and mounted at the center of two links facing each other among the four links;
A driving unit mounted on one of the four joints to supply a driving force to the adjacent mounted link;
A power supply unit for supplying electricity to the electrostatic pad and the driving unit;
, ≪ / RTI &
And is attached to the wall surface by the two attachment portions,
Wherein the links are driven by driving of the driving unit when the electric power is supplied to only one of the two attachment portions, and the up / down or left / right drive is possible by driving the link.
상기 판상형 정전패드는,
전기 인가에 의해 서로 전기장을 형성하는 제 1 전극 및 제 2 전극;
상기 제 1 전극과 제 2 전극을 소정 간격(d)으로 이격시킴과 동시에 전기적으로 절연시키며, 유연성 소재로 구성된 절연부; 및
상기 절연부의 일측면에 부착되고, 정전패드 전체의 기계적 강성을 제공하도록 소정의 강성을 갖는 소재로 구성된 지지부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동로봇.
The method according to claim 6,
The plate-
A first electrode and a second electrode that form an electric field with each other by electric application;
An insulating part made of a flexible material for electrically isolating and separating the first electrode and the second electrode at a predetermined distance d; And
A supporting part attached to one side of the insulating part and made of a material having a predetermined rigidity to provide mechanical rigidity of the entire electrostatic pad;
And a controller for controlling the robot.
상기 지지부의 외부면에는, 외부 장착 부재를 탑재하거나 또 다른 부재와 조립될 수 있는 구조의 체결돌기 또는 체결홈이 형성된 것을 특징으로 하는 이동로봇.
8. The method of claim 7,
Wherein a fastening protrusion or a fastening groove is formed on an outer surface of the support portion so as to mount the external mounting member or to be assembled with another member.
네 개의 조인트(111, 121, 131, 141)를 포함하는 네 개의 링크(110, 120, 130, 140);
판상형 정전패드를 포함하고, 상기 각 링크의 중앙에 각각 장착되는 네 개의 부착부(201, 202, 203, 204);
상기 네 개의 조인트(111, 121, 131, 141) 중 어느 하나의 조인트에 장착되어, 인접하여 장착된 링크에 구동력을 공급하는 하나의 구동부(300);
상기 네 개의 링크(110, 120, 130, 140) 중 대향하는 두 개의 링크 중앙부에 양 끝단부가 힌지 구조(151, 152, 161, 162)로 장착되는 수평 보강대(150) 및 수직 보강대(160)를 구비하고, 상기 수평 보강대(150) 및 수직 보강대(160)는 힌지 구조(155)에 의해 결속되며, 상기 네 개의 링크(110, 120, 130, 140)의 기구적 변형에 의해 수동적으로 변형되는 보강 프레임부(150, 160);
상기 수직 보강대(160)와 링크(110)의 힌지부(162)에 힌지 구조(171)로 결속되는 모멘트 카운터부(170); 및
상기 정전패드 및 구동부(300)에 전기를 공급하는 전원부(400);
를 포함하되,
상기 네 개의 부착부에 의해 벽면에 부착되고,
상기 네 개의 부착부 중 어느 하나의 부착부에만 전기가 공급된 상태일 경우, 구동부의 구동에 의해 링크들이 구동되고, 링크의 구동에 의해 상하좌우의 구동이 가능하고,
상기 모멘트 카운터부(170)는, 힌지부(171)로부터 수직 하방 길이 방향으로 연장된 판상형 부재로서, 상기 네 개의 링크(110, 120, 130, 140)의 기구적 변형이 있을지라도, 자중에 의해 힌지 구조(171)를 중심으로 항상 수직상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 이동로봇.
A robot attached to and movable on a vertical wall surface or a horizontal wall surface,
Four links 110, 120, 130, 140 including four joints 111, 121, 131, 141;
Four attachment portions (201, 202, 203, 204), each of which includes a plate-shaped electrostatic pad and is mounted at the center of each of the links;
One driver 300 mounted on one of the four joints 111, 121, 131, and 141 for supplying a driving force to the adjacent link;
A horizontal reinforcing bar 150 and a vertical reinforcing bar 160 mounted at two opposite center portions of the four links 110, 120, 130 and 140 with hinge structures 151, 152, 161 and 162 at both ends, Wherein the horizontal reinforcement band 150 and the vertical reinforcement band 160 are bound by a hinge structure 155 and are reinforced by passive deformation by mechanical deformation of the four links 110, 120, 130, Frame parts (150, 160);
A moment counter 170 coupled to the vertical bar 160 and the hinge 162 of the link 110 by a hinge structure 171; And
A power supply unit 400 for supplying electricity to the electrostatic pad and the driving unit 300;
, ≪ / RTI &
Wherein the first and second mounting portions are attached to the wall surface by the four attachment portions,
When electric power is supplied to only one of the four attachment portions, the links are driven by the driving of the driving portion, and the driving of the link enables vertical,
The moment counter 170 is a plate-like member extending in the vertical downward and longitudinal direction from the hinge 171. Even though there are mechanical deformations of the four links 110, 120, 130 and 140, And maintains a vertical state at all times around the hinge structure (171).
상기 판상형 정전패드는,
전기 인가에 의해 서로 전기장을 형성하는 제 1 전극 및 제 2 전극;
상기 제 1 전극과 제 2 전극을 소정 간격(d)으로 이격시킴과 동시에 전기적으로 절연시키며, 유연성 소재로 구성된 절연부; 및
상기 절연부의 일측면에 부착되고, 정전패드 전체의 기계적 강성을 제공하도록 소정의 강성을 갖는 소재로 구성된 지지부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동로봇.
10. The method of claim 9,
The plate-
A first electrode and a second electrode that form an electric field with each other by electric application;
An insulating part made of a flexible material for electrically isolating and separating the first electrode and the second electrode at a predetermined distance d; And
A supporting part attached to one side of the insulating part and made of a material having a predetermined rigidity to provide mechanical rigidity of the entire electrostatic pad;
And a controller for controlling the robot.
상기 지지부의 외부면에는, 외부 장착 부재를 탑재하거나 또 다른 부재와 조립될 수 있는 구조의 체결돌기 또는 체결홈이 형성된 것을 특징으로 하는 이동로봇.
11. The method of claim 10,
Wherein a fastening protrusion or a fastening groove is formed on an outer surface of the support portion so as to mount the external mounting member or to be assembled with another member.
상기 모멘트 카운터부(170)의 힌지부(171)에 대향하는 타단부는, 벽면과 0 내지 5 mm 간격(g)으로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 이동로봇.
10. The method of claim 9,
And the other end portion of the moment counter portion (170) opposite to the hinge portion (171) is spaced apart from the wall surface by an interval (g) of 0 to 5 mm.
네 개의 조인트(111, 121, 131, 141)를 포함하는 네 개의 링크(110, 120, 130, 140);
판상형 정전패드를 포함하고, 상기 각 링크의 중앙에 각각 장착되는 네 개의 부착부(201, 202, 203, 204);
상기 네 개의 조인트(111, 121, 131, 141) 중 어느 하나의 조인트에 장착되어, 인접하여 장착된 링크에 구동력을 공급하는 하나의 구동부(300);
상기 네 개의 링크(110, 120, 130, 140) 중 대향하는 두 개의 링크 중앙부에 양 끝단부가 힌지 구조(151, 152, 161, 162)로 장착되는 수평 보강대(150) 및 수직 보강대(160)를 구비하고, 상기 수평 보강대(150) 및 수직 보강대(160)는 힌지 구조(155)에 의해 결속되며, 상기 네 개의 링크(110, 120, 130, 140)의 기구적 변형에 의해 수동적으로 변형되는 보강 프레임부(150, 160);
상기 수평 보강대(150)와 수직 보강대(160)의 힌지부(155)에 힌지 구조(171')로 결속되는 모멘트 카운터부(170); 및
상기 정전패드 및 구동부(300)에 전기를 공급하는 전원부(400);
를 포함하되,
상기 네 개의 부착부에 의해 벽면에 부착되고,
상기 네 개의 부착부 중 어느 하나의 부착부에만 전기가 공급된 상태일 경우, 구동부의 구동에 의해 링크들이 구동되고, 링크의 구동에 의해 상하좌우의 구동이 가능하고,
상기 모멘트 카운터부(170')는, 힌지부(171')로부터 수직 하방 길이 방향으로 연장된 판상형 부재로서, 상기 네 개의 링크(110, 120, 130, 140)의 기구적 변형이 있을지라도, 자중에 의해 힌지 구조(171)를 중심으로 항상 수직상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 이동로봇.
A robot attached to and movable on a vertical wall surface or a horizontal wall surface,
Four links 110, 120, 130, 140 including four joints 111, 121, 131, 141;
Four attachment portions (201, 202, 203, 204), each of which includes a plate-shaped electrostatic pad and is mounted at the center of each of the links;
One driver 300 mounted on one of the four joints 111, 121, 131, and 141 for supplying a driving force to the adjacent link;
A horizontal reinforcing bar 150 and a vertical reinforcing bar 160 mounted at two opposite center portions of the four links 110, 120, 130 and 140 with hinge structures 151, 152, 161 and 162 at both ends, Wherein the horizontal reinforcement band 150 and the vertical reinforcement band 160 are bound by a hinge structure 155 and are reinforced by passive deformation by mechanical deformation of the four links 110, 120, 130, Frame parts (150, 160);
A moment counter 170 coupled to the horizontal reinforcement 150 and the hinge 155 of the vertical reinforcement 160 by a hinge structure 171 '; And
A power supply unit 400 for supplying electricity to the electrostatic pad and the driving unit 300;
, ≪ / RTI &
Wherein the first and second mounting portions are attached to the wall surface by the four attachment portions,
When electric power is supplied to only one of the four attachment portions, the links are driven by the driving of the driving portion, and the driving of the link enables vertical,
The moment counter portion 170 'is a plate-like member extending vertically downward from the hinge portion 171' in the longitudinal direction. Even if there is a mechanical deformation of the four links 110, 120, 130 and 140, And the hinge structure (171) is maintained in a vertical state at all times with respect to the hinge structure (171).
상기 판상형 정전패드는,
전기 인가에 의해 서로 전기장을 형성하는 제 1 전극 및 제 2 전극;
상기 제 1 전극과 제 2 전극을 소정 간격(d)으로 이격시킴과 동시에 전기적으로 절연시키며, 유연성 소재로 구성된 절연부; 및
상기 절연부의 일측면에 부착되고, 정전패드 전체의 기계적 강성을 제공하도록 소정의 강성을 갖는 소재로 구성된 지지부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동로봇.
14. The method of claim 13,
The plate-
A first electrode and a second electrode that form an electric field with each other by electric application;
An insulating part made of a flexible material for electrically isolating and separating the first electrode and the second electrode at a predetermined distance d; And
A supporting part attached to one side of the insulating part and made of a material having a predetermined rigidity to provide mechanical rigidity of the entire electrostatic pad;
And a controller for controlling the robot.
상기 지지부의 외부면에는, 외부 장착 부재를 탑재하거나 또 다른 부재와 조립될 수 있는 구조의 체결돌기 또는 체결홈이 형성된 것을 특징으로 하는 이동로봇.
15. The method of claim 14,
Wherein a fastening protrusion or a fastening groove is formed on an outer surface of the support portion so as to mount the external mounting member or to be assembled with another member.
상기 모멘트 카운터부(170')의 힌지부(171')에 대향하는 타단부는, 벽면과 0 내지 5 mm 간격(g)으로 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 이동로봇.
14. The method of claim 13,
, And the other end of the moment counter portion (170 ') opposite to the hinge portion (171') is spaced apart from the wall surface by an interval (g) of 0 to 5 mm.
17. A wall movement apparatus comprising at least one wall-moving robot according to any one of claims 1 to 16, wherein an external mounting member is mounted to the mobile robot.
상기 외부 장착 부재는,
청소 장비, 카메라 장비, 화기 장비, 재난 구호 장비, 기상 측정 장비, 열 감지 장비 및 용접 장비로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 벽면 이동장치.18. The method of claim 17,
Wherein the external mounting member comprises:
Wherein at least one member selected from the group consisting of cleaning equipment, camera equipment, fire equipment, disaster relief equipment, weather measurement equipment, heat sensing equipment and welding equipment is selected.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130090369A KR101415756B1 (en) | 2013-07-30 | 2013-07-30 | Mobile Robot Having Link |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020130090369A KR101415756B1 (en) | 2013-07-30 | 2013-07-30 | Mobile Robot Having Link |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101415756B1 true KR101415756B1 (en) | 2014-07-09 |
Family
ID=51741302
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020130090369A KR101415756B1 (en) | 2013-07-30 | 2013-07-30 | Mobile Robot Having Link |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101415756B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0549554A (en) * | 1991-08-23 | 1993-03-02 | Toshiba Eng & Constr Co Ltd | Wall surface-washing apparatus with evacuating-cup |
JPH08207840A (en) * | 1995-02-06 | 1996-08-13 | Honda Motor Co Ltd | Traveling implement on wall surface with sucker |
JPH0966477A (en) * | 1995-09-01 | 1997-03-11 | Koganei Corp | Walking robot |
KR100878880B1 (en) * | 2007-09-27 | 2009-01-15 | 한국산업기술대학교산학협력단 | Cleaning robot of building outside wall |
-
2013
- 2013-07-30 KR KR1020130090369A patent/KR101415756B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
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KR100878880B1 (en) * | 2007-09-27 | 2009-01-15 | 한국산업기술대학교산학협력단 | Cleaning robot of building outside wall |
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