KR101507368B1 - 쟁반 균형 유지 장치 및 이를 포함하는 서빙용 로봇 - Google Patents

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이상조
이수홍
강주항
이주호
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조현범
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이현화
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Abstract

쟁반 균형 유지 장치 및 이를 포함하는 서빙용 로봇이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 쟁반 균형 유지 장치는, 쟁반(10)의 하부면에 장착되어 쟁반(10)의 균형을 유지시키는 쟁반 균형 유지 장치(700)로서, 쟁반(10)의 기울기를 감지하고, 감지된 기울기 데이터를 제어부(200)에 송신하는 기울기 감지부(100); 상기 기울기 감지부(100)로부터 기울기 데이터를 수신 받아, 쟁반(10)의 기울기 데이터를 바탕으로 쟁반(10) 기울기 보정 각도와 각속도를 산출하여 제 1 구동부(311) 및 제 2 구동부(321)에 제어신호를 송신하는 제어부(200); 및 상기 쟁반(10)을 장착하는 상부 회전결속링크(341); 상기 상부 회전결속링크(341)와 평면상 직교하는 방향으로 위치하고 상부 회전결속링크(341)로부터 소정거리 이격되어 위치하며 손잡이부(330)를 장착하는 하부 회전결속링크(342); 상기 상부 회전결속링크(341)와 하부 회전결속링크(342)에 의해 각각 힌지구조로 결속되는 제 1 링크(310) 및 제 2 링크(320); 상기 상부 회전결속링크(341)와 제 1 링크(310)의 결속부위에 장착되는 제 1 구동부(311); 상기 하부 회전결속링크(342) 제 1 링크(310)의 결속부위에 장착되는 제 2 구동부(321);를 구비하는 프레임부(300);를 포함하는 것 구성의 요지로 한다.
본 발명의 쟁반 균형 유지 장치(700)에 따르면, 쟁반(10)의 균형을 자동으로 유지시킬 수 있고, 결과적으로 서빙의 편의성을 증대시켜 서빙 중 발생할 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.

Description

쟁반 균형 유지 장치 및 이를 포함하는 서빙용 로봇 {Balancing Device of Tray and Robot Having the Same for Serving}
본 발명은 쟁반 균형 유지 장치 및 이를 포함하는 서빙용 로봇에 관한 것으로, 보다 상세하게는 쟁반의 기울기를 감지하여 쟁반의 기울기를 보정할 수 있는 수단을 구비하는 쟁반 균형 유지 장치 및 이를 포함하는 서빙용 로봇에 관한 것이다.
종래기술에 따른 쟁반은, 일반적으로 목재, 금속재 또는 플라스틱재로 제작된다.
쟁반은 물건을 얹어 한 장소에서 또 다른 장소로 이동시키기 위해 사용되거나, 단순히 물건을 얹어 놓는 용도로 사용될 수 있다.
물건을 얹어 이동시킬 경우에는, 쟁반 위에 놓여진 물건이 넘어지거나 쟁반으로부터 물건이 이탈되지 않도록 쟁반의 균형을 잡아야 한다. 쟁반의 균형을 잡는 역할은 당연히 사람의 손에 의해 이루어진다. 그러나, 사람의 손에 의해 쟁반의 균형을 잡는다 할지라도 사람의 실수 또는 외력에 의해 쟁반의 균형을 잡지 못할 경우가 생겨, 쟁반 위에 놓인 물건이 넘어지거나 쟁반으로부터 물건이 이탈되는 일이 발생될 수 있고, 이로 인해 안전사고가 발생될 수 있다.
도 1에는 종래 기술에 따른 쟁반이 도시되어 있다.
도 1에 도시된 쟁반의 하부면에는, 쟁반이 손으로부터 미끄러져 이탈되는 것을 방지 하기 위해, 사용자의 손바닥 보다 큰 홈이 형성되어 있다. 또한, 손바닥 홈 안에 고무 밴드를 설치하여 미끄럼 방지효과를 달성하고 있다.
따라서, 도 1에 도시된 쟁반은 쟁반이 사용자의 손바닥에서 미끄러지는 것을 방지할 수 있다.
그러나, 도 1에 도시된 쟁반은, 사람의 실수 또는 외력에 의해 쟁반의 균형을 잡지 못할 경우, 쟁반 위에 놓인 물건이 넘어지거나 쟁반으로부터 물건이 이탈되는 일을 방지할 수 없다. 따라서, 이로 인해 발생할 수 있는 안전사고 역시 방지할 수 없다.
한국공개특허공보 제10-2013-0008722호 (2013년 01월 23일 공개)
본 발명의 목적은, 쟁반의 하부면에 장착되어 쟁반의 균형을 유지시킬 수 있고, 결과적으로 서빙의 편의성을 증대시켜, 서빙 중 발생할 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있는 쟁반 균형 유지 장치 및 이를 포함하는 서빙용 로봇을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 쟁반 균형 유지 장치는, 쟁반의 하부면에 장착되어 쟁반의 균형을 유지시키는 쟁반 균형 유지 장치로서,
쟁반의 일측면에 장착되어 쟁반의 기울기를 감지하고, 감지된 기울기 데이터를 제어부에 송신하는 기울기 감지부;
프레임부에 장착되고, 상기 기울기 감지부로부터 기울기 데이터를 수신 받아, 쟁반의 기울기 데이터를 바탕으로 쟁반 기울기 보정 각도와 각속도를 산출하여 제 1 구동부 및 제 2 구동부에 제어신호를 송신하는 제어부; 및
상기 쟁반을 장착하는 상부 회전결속링크; 상기 상부 회전결속링크와 평면상 직교하는 방향으로 위치하고 상부 회전결속링크로부터 소정거리 이격되어 위치하며 손잡이부를 장착하는 하부 회전결속링크; 상기 상부 회전결속링크와 하부 회전결속링크에 의해 각각 힌지구조로 결속되는 제 1 링크 및 제 2 링크; 상기 상부 회전결속링크와 제 1 링크의 결속부위에 장착되는 제 1 구동부; 상기 하부 회전결속링크 제 1 링크의 결속부위에 장착되는 제 2 구동부;를 구비하는 프레임부;
를 포함하는 구성일 수 있다.
이 경우, 상기 기울기 감지부는, 자이로스코프 센서일 수 있다.
또한, 상기 제 1 구동부 및 제 2 구동부는 서보모터(servo motor)일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 쟁반 균형 유지 장치는, 기울기 감지부, 제 1 구동부, 제 2 구동부 및 제어부에 전원을 공급하는 전원공급부를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 전원공급부는, 건전지 또는 충방전이 가능한 2차전지일 수 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 실시예에 따른 쟁반 균형 유지 장치는, 쟁반의 하부면에 장착되어 쟁반의 균형을 유지시키는 쟁반 균형 유지 장치로서,
쟁반의 일측면에 장착되어 쟁반의 기울기를 감지하고, 감지된 기울기 데이터를 제어부에 송신하는 기울기 감지부;
프레임부에 장착되고, 상기 기울기 감지부로부터 기울기 데이터를 수신 받고, 입력부로부터 기울기 설정값을 수신 받아, 쟁반의 기울기 데이터를 바탕으로 쟁반 기울기 보정 각도와 각속도를 산출하여 제 1 구동부 및 제 2 구동부에 제어신호를 송신하는 제어부;
상기 쟁반을 장착하는 상부 회전결속링크; 상기 상부 회전결속링크와 평면상 직교하는 방향으로 위치하고 상부 회전결속링크로부터 소정거리 이격되어 위치하며 손잡이부를 장착하는 하부 회전결속링크; 상기 상부 회전결속링크와 하부 회전결속링크에 의해 각각 힌지구조로 결속되는 제 1 링크 및 제 2 링크; 상기 상부 회전결속링크와 제 1 링크의 결속부위에 장착되는 제 1 구동부; 상기 하부 회전결속링크 제 1 링크의 결속부위에 장착되는 제 2 구동부;를 구비하는 프레임부; 및
상기 프레임부에 장착되고, 기울기 설정값을 사용자로부터 입력받는 입력장치를 구비하고, 입력장치로부터 입력받은 기울기 설정값을 제어부에 송신하는 입력부;
를 포함하는 구성일 수 있다.
이 경우, 상기 기울기 감지부는, 자이로스코프 센서일 수 있다.
또한, 상기 제 1 구동부 및 제 2 구동부는 서보모터(servo motor)일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 쟁반 균형 유지 장치는, 기울기 감지부, 제 1 구동부, 제 2 구동부 및 제어부에 전원을 공급하는 전원공급부를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 전원공급부는, 건전지 또는 충방전이 가능한 2차전지일 수 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 실시예에 따른 쟁반 균형 유지 장치는, 쟁반의 하부면에 장착되어 쟁반의 균형을 유지시키는 쟁반 균형 유지 장치로서,
쟁반의 일측면에 장착되어 쟁반의 기울기를 감지하고, 감지된 기울기 데이터를 제어부에 송신하는 기울기 감지부;
프레임부에 장착되고, 상기 기울기 감지부로부터 기울기 데이터를 수신 받아, 쟁반의 기울기 데이터를 바탕으로 쟁반 기울기 보정 각도와 각속도를 산출하여 제 1 구동부 및 제 2 구동부에 제어신호를 송신하는 제어부;
상기 쟁반을 장착하는 상부 회전결속링크; 상기 상부 회전결속링크와 평면상 직교하는 방향으로 위치하고 상부 회전결속링크로부터 소정거리 이격되어 위치하며 손잡이부를 장착하는 하부 회전결속링크; 상기 상부 회전결속링크와 하부 회전결속링크에 의해 각각 힌지구조로 결속되는 제 1 링크 및 제 2 링크; 상기 상부 회전결속링크와 제 1 링크의 결속부위에 장착되는 제 1 구동부; 상기 하부 회전결속링크 제 1 링크의 결속부위에 장착되는 제 2 구동부;를 구비하는 프레임부; 및
프레임부의 쟁반과의 결속부위에 장착되고, 쟁반을 프레임부로부터 탈부착이 가능하도록 하는 연결부;
를 포함하는 구성일 수 있다.
이 경우, 상기 기울기 감지부는, 자이로스코프 센서일 수 있다.
또한, 상기 제 1 구동부 및 제 2 구동부는 서보모터(servo motor)일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 쟁반 균형 유지 장치는, 기울기 감지부, 제 1 구동부, 제 2 구동부 및 제어부에 전원을 공급하는 전원공급부를 더 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 전원공급부는, 건전지 또는 충방전이 가능한 2차전지일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 연결부는, 진공흡착 방법, 벌크로(velcro) 결속 방법, 볼팅(bolting) 체결 방법, 후크(hook) 결속 방법, 영구자석을 이용한 방법, 전자석을 이용한 방법 및 마그네틱 리프트(magnetic lift)를 이용한 방법으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 방법에 의해 쟁반과 프레임부를 서로 결속시킬 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 쟁반 균형 유지 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 서빙용 로봇을 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 쟁반 균형 유지 장치에 따르면, 쟁반의 기울기를 감지하여 쟁반의 기울기를 보정할 수 있는 기울기 감지부, 제어부, 제 1 구동부, 제 2 구동부 및 프레임부를 구비함으로써, 쟁반의 균형을 유지시킬 수 있고, 결과적으로 서빙의 편의성을 증대시켜 서빙 중 발생할 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 쟁반 균형 유지 장치에 따르면, 쟁반의 기울기 설정값을 입력받을 수 있고, 기울기 설정값을 제어부에 송신할 수 있는 입력부를 구비함으로써, 사용자의 의도에 따라 쟁반의 기울기를 조절할 수 있어, 서빙의 편의성을 더욱 증대시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 쟁반 균형 유지 장치에 따르면, 프레임부와 쟁반의 결속부위에 쟁반을 프레임부로부터 탈부착 가능하도록 하는 연결부가 구비됨으로써, 어떠한 크기 또는 형태의 쟁반에도 적용이 가능하다.
또한, 본 발명의 서빙용 로봇에 따르면, 쟁반 균형 유지 장치를 구비함으로써, 로봇을 이용한 서빙 중 발생할 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 운반용 쟁반을 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 쟁반 균형 유지 장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 쟁반 균형 유지 장치를 나타내는 정면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 쟁반 균형 유지 장치를 나타내는 우측면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 쟁반 균형 유지 장치를 나타내는 좌측면도이다.
도 6은 도 2에 도시된 쟁반 균형 유지 장치의 프레임부를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 프레임부의 제 1 구동부의 구동에 의해 쟁반(10)의 기울기가 변경되는 모습을 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 6에 도시된 프레임부의 제 2 구동부에 의해 쟁반(10)의 기울기가 변경되는 모습을 나타내는 또 다른 측면에서 바라본 사시도이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 쟁반 균형 유지 장치를 나타내는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 쟁반 균형 유지 장치를 나타내는 정면도이다.
도 11 및 도 12는 도 10에 도시된 쟁반 균형 유지 장치의 또 다른 실시예에 따른 연결부를 나타내는 확대도이다.
도 13은 본 발명에 따른 쟁반 균형 유지 장치를 포함하는 서빙용 로봇을 나타내는 측면 모식도이다.
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.
도 2에는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 쟁반 균형 유지 장치를 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 2에 도시된 쟁반 균형 유지 장치를 나타내는 정면도가 도시되어 있다. 또한, 도 4에는 도 2에 도시된 쟁반 균형 유지 장치를 나타내는 우측면도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 2에 도시된 쟁반 균형 유지 장치를 나타내는 좌측면도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 쟁반 균형 유지 장치(700)는, 기울기 감지부(100), 제어부(200) 및 프레임부(300)를 포함하는 구성일 수 있다.
구체적으로, 기울기 감지부(100)는 쟁반(10)의 일측면에 장착되어 쟁반(10)의 기울기를 감지하고, 감지된 기울기 데이터를 제어부(200)에 송신할 수 있다. 더욱 구체적으로 기울기 감지부(100)는 쟁반(10)의 기울기를 감지하여 감지된 기울기 데이터를 제어부(200)에 송신할 수 있는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 자이로스코프 센서일 수 있다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 기울기 감지부(100) 외부면에는 기울기 감지부(100)의 작동을 켜거나 끌 수 있는 스위치(110)가 별도로 장착될 수 있다.
프레임부(300)는 상부 회전결속링크(341) 및 하부 회전결속링크(342)에 의해 각각 힌지구조로 결속되는 제 1 링크(310) 및 제 2 링크(320)를 포함하는 구조일 수 있다. 또한, 상부 회전결속링크(341)과 하부 회전결속링크(342)는 서로 평면상 직교하는 방향으로 위치하고 측면상 소정거리 만큼 이격되어 위치할 수 있다. 이때, 상부 회전결속링크(341)에는 쟁반(10)이 장착되고, 하부 회전결속링크(342)에는 손잡이부(330)가 장착될 수 있다. 또한, 상부 회전결속링크(341)와 제 1 링크(310)의 결속부위에는 제 1 구동부(311)가 장착되고, 하부 회전결속링크(342)와 제 1 링크(310)의 결속부위에는 제 2 구동부(321)가 장착될 수 있다.
손잡이부(300) 외부면에는 사용자의 손이 미끄러져 이탈되지 않도록, 미끄럼 방지 부재가 장착될 수 있다. 구체적으로 미끄럼 방지 부재는 외부면에 요철구조가 형성된 고무소재로 구성될 수 있다.
경우에 따라서, 손잡이부(300)에는 사용자의 손과 결속될 수 있는 글러브 형태의 고정부재가 장착될 수 있다. 구체적으로 글러브 형태의 고정부재라 함은, 사용자의 손가락을 삽입할 수 있는 장갑 구조일 수 있고, 손목을 감아 고정시킬 수 있는 밴드 형태의 구조일 수 있다.
제어부(200)는 프레임부(300)에 장착되고, 상기 기울기 감지부(100)로부터 기울기 데이터를 수신 받아, 쟁반(10)의 기울기 데이터를 바탕으로 쟁반(10) 기울기 보정 각도와 각속도를 산출하여 제 1 구동부(311) 및 제 2 구동부(321)에 제어신호를 송신할 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 쟁반 균형 유지 장치(700)는, 기울기 감지부(100), 제 1 구동부(311), 제 2 구동부(321) 및 제어부(200)에 전원을 공급하는 전원공급부(600)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 전원공급부(600)는 건전지 또는 충방전이 가능한 2차전지일 수 있다.
경우에 따라서, 전원공급부(600)는 쟁반 균형 유지 장치(700)에 내장된 임베디드 2차전지(imbedded secondary battery)일 수 있다. 이 경우, 전원공급부(600)는 별도의 충전 케이블을 이용하여 충전될 수 있다.
도 6에는 도 2에 도시된 쟁반 균형 유지 장치의 프레임부를 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 7에는 도 6에 도시된 프레임부의 제 1 구동부의 구동에 의해 쟁반(10)의 기울기가 변경되는 모습을 나타내는 사시도가 도시되어 있다. 또한, 도 8은 도 6에 도시된 프레임부의 제 2 구동부에 의해 쟁반(10)의 기울기가 변경되는 모습을 나타내는 또 다른 측면에서 바라본 사시도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 쟁반 균형 유지 장치(700)의 상부 회전결속링크(341)에 장착된 쟁반(10)은, 하부 회전결속링크(342)를 기준으로 2축 회전 자유도를 갖을 수 있다. 구체적으로, 상부 회전결속링크(341)과 하부 회전결속링크(342)는 서로 평면상 직교하는 방향으로 위치하고 측면상 소정거리 만큼 이격되어 위치할 수 있다. 따라서, 상부 회전결속링크(341)는 쟁반(10)에 1축 회전 자유도를 제공하고, 하부 회전결속링크(342)는 상부 회전결속링크(341)가 제공하는 1축 회전 자유도의 방향과 직교하는 방향의 또 다른 1축 회전 자유도를 쟁반(10)에 제공할 수 있다. 이때, 제 1 구동부(311)는 상부 회전결속링크(341)와 제 1 링크(310)의 결속부위에 장착되고, 제 2 구동부(321)는 하부 회전결속링크(342)와 제 1 링크(31)의 결속부위에 장착되어, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 쟁반(10)의 2축 회전 자유도에 따른 회전 동작에 구동력을 제공할 수 있다.
경우에 따라서, 제 1 구동부(311)는 상부 회전결속링크(341)와 제 2 링크(320)의 결속 부위에 변경되어 장착될 수 있고, 제 2 구동부(321) 역시 하부 회전결속링크(342)와 제 2 링크(320)의 결속 부위에 변경되어 장착될 수 있다.
따라서, 본 발명의 쟁반 균형 유지 장치(700)에 따르면, 쟁반(10)의 기울기를 감지하여 쟁반의 기울기를 보정할 수 있는 기울기 감지부(100), 제어부(200), 제 1 구동부(311), 제 2 구동부(321) 및 프레임부(300)를 구비함으로써, 쟁반(10)의 균형을 자동으로 유지시킬 수 있고, 결과적으로 서빙의 편의성을 증대시켜 서빙 중 발생할 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.
도 9에는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 쟁반 균형 유지 장치를 나타내는 사시도가 도시되어 있다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 쟁반 균형 유지 장치(700')는, 상기 언급한 제 1 실시예에 따른 쟁반 균형 유지 장치(700)의 구성에 입력부(400)를 추가한 구성이다.
입력부(400)를 제외한 나머지 구성은 상기 언급한 제 1 실시예에 따른 쟁반 균형 유지 장치(700)의 구성과 동일하므로 이하 생략하기로 한다.
본 실시예에 따른 입력부(400)는, 프레임부(300)에 장착되고, 기울기 설정값을 사용자로부터 입력받는 입력장치(410)를 포함하는 구성일 수 있다.
구체적으로, 입력부(400)는 사용자로부터 입력장치(410)를 통해 입력받은 기울기 설정값을 제어부에 송신할 수 있다.
이때, 제어부(200)는 입력부(400)로부터 기울기 설정값을 수신 받아, 쟁반(10)의 기울기 데이터를 바탕으로 쟁반(10) 기울기 보정 각도와 각속도를 산출하여 제 1 구동부(311) 및 제 2 구동부(321)에 제어신호를 송신할 수 있다.
결과적으로, 본 실시예에 따른 쟁반 균형 유지 장치(700')는, 쟁반(10)의 수평유지뿐만 아니라, 사용자에 의해 설정되는 기울기 설정값에 따라 쟁반(10)의 기울기를 유지시킬 수 있다.
경우에 따라서, 도 9에 도시된 바와 같이, 입력부(400)는 입력된 기울기 설정값을 사용자에게 표시해주는 화면(420)을 추가로 더 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 쟁반 균형 유지 장치(700')에 따르면, 쟁반(10)의 기울기 설정값을 입력받을 수 있고, 기울기 설정값을 제어부(200)에 송신할 수 있는 입력부(400)를 구비함으로써, 사용자의 의도에 따라 쟁반(10)의 기울기를 조절할 수 있어, 서빙의 편의성을 더욱 증대시킬 수 있다.
도 10에는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 쟁반 균형 유지 장치를 나타내는 정면도가 도시되어 있고, 도 11 및 도 12에는 도 10에 도시된 쟁반 균형 유지 장치의 또 다른 실시예에 따른 연결부를 나타내는 확대도가 도시되어 있다.
우선 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 쟁반 균형 유지 장치(700'')는, 쟁반(10)을 프레임부(300)로부터 탈부착이 가능하도록 하는 연결부(500)를 포함하는 구성일 수 있다.
연결부(500)를 제외한 나머지 구성은 상기 언급한 제 1 실시예에 따른 쟁반 균형 유지 장치(700)의 구성과 동일하므로 이하 생략하기로 한다.
본 실시예에 따른 연결부(500)는, 도 10에 도시된 바와 같이, 프레임부(300)의 쟁반(10)과의 결속부위에 장착될 수 있다.
구체적으로, 연결부(500)는, 프레임부(300)로부터 쟁반(10)을 탈부착 가능하도록 하는 부재로서, 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어, 진공흡착 방법, 벌크로(velcro) 결속 방법, 볼팅(bolting) 체결 방법, 후크(hook) 결속 방법, 영구자석을 이용한 방법, 전자석을 이용한 방법 및 마그네틱 리프트(magnetic lift)를 이용한 방법으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 방법에 의해 쟁반(10)과 프레임부를 서로 결속시키는 부재일 수 있다.
도 10에 도시된 연결부(500)는 마그네틱 리프트(magnetic lift)를 포함하는 부재로서, 연결부(500)의 측면에 장착된 스위치(510)를 켜거나 끔에 따라 자력이 생기게 하거나 소멸시킬 수 있다. 따라서, 자석에 부착될 수 있는 금속 재질로 구성된 쟁반의 경우 마그네틱 리프트를 포함하는 본 실시예에 따른 연결부(500)를 이용하여 쟁반(10)을 쟁반 균형 유지 장치(700'')에 손쉽게 탈부착시킬 수 있다.
여기서 언급한 마그네틱 리프트(magnetic lift)는, 장치의 내부에 설치된 회전자석을 장치의 외부에 설치된 핸들로 조정하여 마그네틱 리프트에 고정되어 있는 고정자석의 자속 방향과 일치시키거나 반대방향을 가지게 함으로써 금속 물체를 흡/탈착 시키는 구조로서, 통상의 기술자에게 공지된 기술이므로 본 명세서에서는 이에 관한 자세한 설명을 생략하기로 한다.
만일, 쟁반의 재질이 자석에 부착될 수 없는 금속 또는 비금속 재질일 경우, 상기 언급한 또 다른 방법에 의해 장반과 프레임부를 서로 결속시키는 연결부가 채택될 수 있다.
예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 연결부(500')는 진공흡착 방법을 이용한 부재일 수 있다. 진공흡착 방법을 이용한 부재의 대표적인 예로 흡착판(500')을 들 수 있다. 이때 흡착판(500')은 유연한 재질로 구성된 고무소재일 수 있다. 여기서 언급한 흡착판(500')은 욕실이나 주방 또는 유리창에 붙이는 흡착판에 적용되는 재질일 수 있다.
한편, 쟁반의 재질이 흡착판(500')에 부착될 수 없는 소재로 구성될 경우, 도 12에 도시된 바와 같이, 쟁반(10)의 하부면에 흡착필름 스티커(501)를 부착시킨 후 흡착판(500')을 본 실시예에 따른 연결부로서 활용할 수 있다.
구체적으로 상기 언급한 흡착필름 스티커(501)는 수지재 필름으로 구성된 것으로서, 일측면에 점착물질이 도포되어 쟁반(10)의 하부면에 부착될 수 있는 것을 말한다. 이러한 흡착필름 스티커(501)는 흡착판(500')의 흡착력을 더욱 향상시켜 쟁반(10)을 본 실시예에 따른 쟁반 균형 유지 장치에 안정적으로 고정시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 쟁반 균형 유지 장치(700'')에 따르면, 프레임부(300)와 쟁반(10)의 결속부위에 쟁반(10)을 프레임부(300)로부터 탈부착 가능하도록 하는 연결부(500, 500')가 구비됨으로써, 어떠한 크기 또는 형태의 쟁반에도 적용이 가능하다.
도 13에는 본 발명에 따른 쟁반 균형 유지 장치를 포함하는 서빙용 로봇을 나타내는 측면 모식도가 도시되어 있다.
도 13을 참조하면, 본 실시예에 따른 서빙용 로봇(800)은 본 발명에 따른 쟁반 균형 유지 장치(700, 700', 700'')를 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명의 서빙용 로봇(800)에 따르면, 쟁반 균형 유지 장치(700, 700', 700'')를 구비함으로써, 로봇을 이용한 서빙 중 발생할 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있다.
10: 쟁반
100: 기울기 감지부
200: 제어부
300: 프레임부
310: 제 1 링크
311: 제 1 구동부
320: 제 2 링크
321: 제 2 구동부
330: 손잡이부
341: 상부 회전결속링크
342: 하부 회전결속링크
400: 입력부
410: 입력장치
420: 화면
500, 500': 연결부
501: 흡착필름 스티커
510: 스위치
600: 전원공급부
700, 700', 700'': 쟁반 균형 유지 장치
800: 서빙용 로봇

Claims (17)

  1. 쟁반(10)의 하부면에 장착되어 쟁반(10)의 균형을 유지시키는 쟁반 균형 유지 장치(700)로서,
    쟁반(10)의 기울기를 감지하고, 감지된 기울기 데이터를 제어부(200)에 송신하는 기울기 감지부(100);
    상기 기울기 감지부(100)로부터 기울기 데이터를 수신 받아, 쟁반(10)의 기울기 데이터를 바탕으로 쟁반(10) 기울기 보정 각도와 각속도를 산출하여 제 1 구동부(311) 및 제 2 구동부(321)에 제어신호를 송신하는 제어부(200);
    상기 쟁반(10)을 장착하는 상부 회전결속링크(341); 상기 상부 회전결속링크(341)와 평면상 직교하는 방향으로 위치하고 상부 회전결속링크(341)로부터 소정거리 이격되어 위치하며 손잡이부(330)를 장착하는 하부 회전결속링크(342); 상기 상부 회전결속링크(341)와 하부 회전결속링크(342)에 의해 각각 힌지구조로 결속되는 제 1 링크(310) 및 제 2 링크(320); 상기 상부 회전결속링크(341)와 제 1 링크(310)의 결속부위에 장착되는 제 1 구동부(311); 상기 하부 회전결속링크(342) 제 1 링크(310)의 결속부위에 장착되는 제 2 구동부(321);를 구비하는 프레임부(300);
    상기 프레임부(300)에 장착되고, 기울기 설정값을 사용자로부터 입력받는 입력장치(410)를 구비하고, 입력장치(410)로부터 입력받은 기울기 설정값을 제어부에 송신하는 입력부(400); 및
    프레임부(300)의 쟁반(10)과의 결속부위에 장착되고, 쟁반(10)을 프레임부(300)로부터 탈부착이 가능하도록 하는 연결부(500);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 쟁반 균형 유지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기울기 감지부(100)는, 자이로스코프 센서인 것을 특징으로 하는 쟁반 균형 유지 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 구동부(311) 및 제 2 구동부(321)는 서보모터(servo motor)인 것을 특징으로 하는 쟁반 균형 유지 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 쟁반 균형 유지 장치(700)는, 기울기 감지부(100), 제 1 구동부(311), 제 2 구동부(321) 및 제어부(200)에 전원을 공급하는 전원공급부(600)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쟁반 균형 유지 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전원공급부(600)는, 건전지 또는 충방전이 가능한 2차전지인 것을 특징으로 하는 쟁반 균형 유지 장치.
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  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결부(500)는, 진공흡착 방법, 벌크로(velcro) 결속 방법, 볼팅(bolting) 체결 방법, 후크(hook) 결속 방법, 영구자석을 이용한 방법, 전자석을 이용한 방법 및 마그네틱 리프트(magnetic lift)를 이용한 방법으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 방법에 의해 쟁반(10)과 프레임부를 서로 결속시키는 것을 특징으로 하는 쟁반 균형 유지 장치.
  17. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 쟁반 균형 유지 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 서빙용 로봇(800).
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