KR101595113B1 - 공기조형물을 이용한 작동형 안전유도로봇 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기조형물을 이용한 작동형 안전 유도 로봇에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 홍보용으로 제작되던 종래의 공기조형물을 도로의 공사구간 등에 설치하여 차량의 안전을 유도할 수 있도록 공기조형물의 특정 부분, 즉 팔 관절부위에 힌지운동을 하는 작동부를 설치함으로써 운전자로 하여금 사람이 경광봉을 흔들도록 인지하게 하도록 하는 공기조형물을 이용한 작동형 안전유도로봇에 관한 것이다.
이를 달성하기 위하여 공기의 충진 여부에 따라 팽창 및 수축되는 하우징(10), 하우징(10)의 하부에 장착된 베이스(20), 하우징(10) 내에 공기를 주입하는 공기주입기(30), 하우징 일측으로부터 돌출 연장되어 힌지운동하는 작동부(40)와, 하우징(10) 및 작동부(40) 내부에 형성되는 조명 어셈블리(50)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

공기조형물을 이용한 작동형 안전유도로봇{Operated safety induction robot using the air sculptures}
본 발명은 공기조형물을 이용한 작동형 안전 유도 로봇에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 홍보용으로 제작되던 종래의 공기조형물을 도로의 공사구간 등에 설치하여 차량의 안전을 유도할 수 있도록 공기조형물의 특정 부분, 즉 팔 관절부위에 힌지운동을 하는 작동부를 설치함으로써 운전자로 하여금 사람이 경광봉을 흔들도록 인지하게 하도록 하는 공기조형물을 이용한 작동형 안전유도로봇에 관한 것이다.
공사현장이나 교통신호의 흐름을 원활하게 하기 위하여 사람이 일일이 수신호를 표시하는 것이 일반적이나, 하루 종일 사람이 일일이 수신호를 하는 것은 사람의 안전뿐만 아니라 사람의 피로 누적과 인건비 등의 문제가 대두됨에 따라 최근에는 방향점멸 표시장치나 사람 모형으로 제조된 안전 신호로봇을 설치하여 교통사고를 방지하고 교통의 흐름을 원활하게 유지한다.
이러한 안전 신호로봇은 대한민국 공개특허공보 10-2011-01274344호에 사람 모형으로서 제1 통신수신부를 포함하며, 상하로 동작하는 팔을 가지고, 일측에는 제1 LED 전광판이 부착된 제1 신호체와; 사람 모형으로서 제2 통신수신부를 포함하며, 상하로 동작하는 팔을 가지고, 일측에는 제2 LED 전광판이 부착된 제2 신호체;를 포함하고, 통신송신부의 신호에 따라 상기 제1 및 제2 신호체의 상하로 동작하는 팔은 서로 수직을 이루는 위치로 이동되며, 상기 제1및 제2 LED 전광판은 팔의 위치와 연동되어 해당 문자를 표시하는 특징이 개시되어 있다.
그러나, 상기 선행문헌은 그러나, 안전 신호로봇은 철제 프레임을 이용함에 따라 중량이 많이 나가고, 설치 및 유지 관리가 용이하지 않을 뿐만 아니라 경광봉의 건전지를 수시로 교체해야 하지만 제대로 이뤄지지 않아 주행 중인 운전자 시야에 인지될 확률이 낮고, 이로 인해 운전자의 대비가 일어나기 어려운 문제점이 있다.
또한, 철제로 제작되기 때문에 간단한 접촉으로도 차량 파손의 우려가 크고 로봇이 튕겨져 작업인부를 덮치는 2차 사고의 우려가 상존할 뿐만 아니라, 무게 및 부피 등의 문제로 설치 사이즈를 필요 사이즈만큼 크게 제작하기에는 가성비가 작고, 필요 사이즈만큼 크게 제작한다 하더라도 설치사이즈 대비 시인성이 좋지 않기 때문에 실제 작업장 인부가 경광봉을 들고 주행안내를 하는 실정이다.
선행문헌 1: 대한민국 공개특허공보 10-2011-01274344 선행문헌 2: 대한민국 공개특허공보 10-2008-0109143
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에 따른 공기조형물을 이용한 작동형 안전유도로봇은 홍보용으로 제작되던 종래의 공기조형물을 도로의 공사구간 등에 설치하여 차량의 안전을 유도할 수 있도록 공기조형물의 특정 부분, 즉 팔 관절부위에 힌지운동을 하는 작동부를 설치함으로써 운전자로 하여금 사람이 경광봉을 흔들도록 인지하게 하는 것을 기본 과제로 한다.
또한, 상기 작동부는 공기 조형물의 유리한 장점중 하나인 미사용 상태(바람이 빠진 상태)에서의 부피 축소가 가능하도록 하여 보관 및 운반이 편하도록 하는 것을 또 다른 과제로 한다.
또한, 공기조형물 내부에 설치된 조명, 바람을 공급하는 송풍기 및 작동부 등의 모든 전원을 하나로 연결하여 작업자가 각각의 전원을 교체하지 않도록 하는 것을 또 다른 과제로 한다.
또한, 로봇에 차량이 충돌할 시에도 운전자의 안전을 도모하고 2차 사고를 방지하는 것을 또 다른 과제로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기조형물을 이용한 작동형 안전유도로봇은 공기의 충진 여부에 따라 팽창 및 수축되는 하우징(10), 하우징(10)의 하부에 장착된 베이스(20), 하우징(10) 내에 공기를 주입하는 공기주입기(30), 하우징 일측으로부터 돌출 연장되어 힌지운동하는 작동부(40)와, 하우징(10) 및 작동부(40) 내부에 형성되는 조명 어셈블리(50)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 작동부(40)는 하우징(10)으로부터 돌출 연장된 제 1 구획부(41), 반복운동하는 제 2 구획부(42), 및 제 1 구획부와 제2 구획부를 연결하는 관절부(43)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 관절부(43)는 제 1 구획부와 제 2 구획부를 연결하는 연결외피(430), 연결외피 내부에 형성된 원통형 오리피스부(431), 제 1 구획부 측 연결외피 내부에 형성된 격벽(432), 격벽에 형성된 소형모터(433), 소형모터에 연결되어 제 2구획부에 고정된 아암(434)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 격벽(432)에는 공기 통로(4320)가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 원통형 오리피스부(431)는 제 1 구획부(41) 및 제 2 구획부(42)의 직경보다 작은 직경으로 원통형으로 형성하고, 상기 원통형의 양측 단부를 테이퍼지게 연장시켜서 제 1 구획부(41) 및 제 2 구획부(42)에 봉합하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하우징(10)에는 하우징 고정부(11)가 형성되고, 상기 작동부(40)의 제 2구획부에는 작동부 고정부(44)가 형성되고, 상기 조명 어셈블리(50)는 상기 고정부(11, 44)에 각각 결합되되,상기 조명 어셈블리(50)는 작동부(40)의 격벽(432)에 형성된 공기 통로(4320)를 관통하여 작동부 고정부(44)에 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공기주입기(30), 작동부(40), 및 조명 어셈블리(50)를 제어하는 컨트롤러(100)가 베이스(20)에 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공기주입기(30), 작동부(40), 및 조명 어셈블리(50)에 전기를 공급하는 전원공급기(60)를 포함하되, 상기 전원공급기(60)는 발전기인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전원공급기(60)는 공기주입기(30), 작동부(40), 및 조명 어셈블리(50)를 제어하는 컨트롤러(100)에 연결된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 공기조형물을 이용한 작동형 안전유도로봇은 공기조형물을 사용하므로서, 종래의 안전신호로봇에 비해 1.5배 이상 커진 규격으로 제작함에도 불구하고 설치 및 유지관리가 용이할 뿐만 아니라 철재골격을 사용하지 않아 차량 충돌 시 차량파손 및 2차 사고의 우려가 적은 장점이 있다.
또한, 경광등이 설치된 작동부를 이용하여 수신호 방식으로 안전 유도를 제공하므로 시인성이 뛰어난 장점이 있다.
또한, 상기 작동부를 소형모터를 채택함에 따라 공기 조형물의 유리한 장점중 하나인 미사용 상태(바람이 빠진 상태)에서의 부피 축소가 가능하여 보관 및 운반이 편리한 장점이 있다.
또한, 공기조형물 내부에 설치된 조명, 바람을 공급하는 송풍기 및 작동부 등의 모든 전원을 발전기를 통해 공급하므로서, 작업자가 각각의 전원을 교체하는 불편을 해소하는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 공기조형물을 이용한 작동형 안전유도로봇 모식도
도 2는 본 발명에 따른 공기조형물을 이용한 작동형 안전유도로봇 내부 투영도
도 3은 본 발명에 따른 공기조형물을 이용한 작동형 안전유도로봇의 작동부 절단면도
도 4은 본 발명에 따른 공기조형물을 이용한 작동형 안전유도로봇의 작동 예시도
도 5은 본 발명에 따른 공기조형물을 이용한 작동형 안전유도로봇의 LED 모듈 사시도
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시 예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
여기서, 상하좌우, 우측, 좌측, 저면 등 방향과 관련된 표현은 모두 제시한 도면을 기준으로 기재하고 있음을 밝혀둔다.
본 발명에 따른 공기조형물을 이용한 작동형 안전유도로봇은, 도 1 및 도 2를 참조하면, 공기의 충진 여부에 따라 팽창 및 수축되는 하우징(10), 하우징(10)의 하부에 장착된 베이스(20), 하우징(10) 내에 공기를 주입하는 공기주입기(30), 하우징 일측으로부터 돌출 연장되어 힌지운동하는 작동부(40), 하우징(10) 및 작동부(40) 내부에 형성되는 조명 어셈블리(50), 공기 주입과 조명 점멸을 제어하는 컨트롤러(100), 및 컨트롤러에 전기를 공급하는 전원공급기(60)를 포함한다.
이로서, 하우징 내에 공기(에어)가 주입되면 에어의 주입에 의한 하우징의 팽창으로서 하우징이 기립하여 전체적인 형상을 유지하도록 하고, 하우징으로부터 돌출된 작동부가 상하운동 하여서 마치 팔을 위 아래로 흔드는 것과 같은 형상을 표현할 수 있게 되어 운전자로 하여금 안전운전을 하도록 유도하고, 주야간 모두 조명 어셈블리를 통해 시인성을 배가시키게 된다.
상기 하우징(10)은 공기주입기(30)에 의한 공기 주입으로 팽창이 되어 입체적인 기립 형상을 갖는 것으로서, 경량의 합성수지 내지 천 재질로 이루어질 수 있다.
이러한 하우징(10)은 작업자나 경찰의 형상을 갖고 있어 운전자로 하여금 경각심을 갖도록 하는 것이 바람직 하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 시인성을 높일 수 있는 입체형상이면 족하다.
그러나, 그 전체적인 외형은 파라미드 구조를 갖도록 하여 외풍 등의 기상조건에도 하우징이 형태를 유지할 수 있도록 한다.
이로서, 하우징(10)은 내부 스페이스에 공기가 주입됨으로써 기립되고 내부에 설치된 조명 어셈블리(50)를 통하여 조사되는 빛으로 운전자에게 시인성을 높이게 된다.
이러한 하우징(10)에서 공기가 배출이 된 경우에는 마치 바람이 빠진 물놀이 튜브와 같이 슬림한 사이즈로 접을 수 있어 보관 및 운반의 편의성을 도모하는 것도 가능하고, 일반적으로는 고정수단에 의해 베이스(20)와 연결되어 있으나 미사용 시에는 고정 수단을 베이스(20)에서 분리하는 것이 가능한바, 다시 말해 베이스(20)와 탈부착 가능하게 결합되는 것이 보관 및 운반의 편의성을 위해 바람직하다.
상기 베이스(20)는 하우징(10)의 하부에 위치한 것으로, 하우징(10)의 직경과 동일 사이즈 또는 이와 유사한 사이즈의 원통 형상 또는 이와 다른 다양한 형상으로 이루어져 공기가 주입된 하우징이 안전하고 견고하게 기립될 수 있도록 하는 하중 부여 및 지지 기능을 제공함과 동시에, 후술할 구성인 공기주입기(30) 내지 컨트롤러(100)가 수용될 수 있는 공간을 제공하여 본 발명에 따른 로봇을 컨트롤할 수 있는 전제 기능을 제공한다.
아울러, 안전로봇 자체가 바람 등의 외형적 조건에서도 안정적으로 설치위치를 유지할 수 있도록 베이스 자체가 하중 부여 기능을 제공하도록 일정한 중량을 갖고 있으나, 중량을 높여 안전 유도 로봇을 지면에 고정시켜 안정성을 유지하기 위하여 내부에 물주머니(210) 또는 모래주머니를 포함할 수 있다.
또한, 베이스는 차량 충돌시 차량의 충돌에너지를 흡수하면서 1차적으로 차량 및 운전자의 안정을 보호하고 2차적으로 베이스가 작업자를 덮치는 2차 사고시 작업자의 안전을 보호할 수 있도록 탄성을 가진 PVC 재질, 또는 폐비닐이나 폐플라스틱을 녹인 재활용 소재를 채택할 수 있다.
여기서, 상기 물주머니(210) 역시 차량의 충돌에너지를 흡수하면서 터지게 되어 1차적으로 차량 및 운전자의 안정을 보호하고 2차적으로 베이스가 작업자를 덮치는 2차 사고시 작업자의 안전을 보호하는 기능을 한다.
상기 공기주입기(30)는 베이스(20)의 일 측에 설치되어 하우징(10)의 내부 스페이스에 공기를 주입하는 기능을 수행하고, 이러한 공기주입기(30)는 공기 주입이라는 기본 기능 외에 공기를 배출하는 기능을 수행할 수 있는 에어 입출기로 구성되는 것도 가능하다.
특히, 하우징 일측으로부터 돌출 연장되어 힌지운동하는 작동부(40)에도 공기를 주입하여 팽창시킬 수 있을 정도의 송풍압을 갖는 것이 바람직하다.
상기 작동부(40)는, 도 3을 참조하면, 하우징으로부터 돌출 연장된 제 1 구획부(41), 반복운동하는 제 2 구획부(42), 및 제 1 구획부와 제2 구획부를 연결하는 관절부(43)를 포함한다.
또한, 공기주입기(30)로부터 공급되는 공기는 제 1 구획부(41)로 직접적으로 그리고 상시적으로 유동하고, 상기 제 1 구획부(41)로 공급된 공기는 관절부(43)에 형성된 공기 통로(4320)를 통해 화살표 B 로 표시된 바와 같이 제 2 구획부(42)로 상시적으로 유동하여 제1 및 제2 구획부는 항상 미리 결정된 형상을 유지한다.
상기 제 2 구획부(42)는 관절부에 연결되어 관절부의 힌지운동에 의해 도면의 A방향으로 반복 운동하는 부분으로서, 관절부(43)의 소형모터(433)의 회전에 의해 작동된다.
상기 관절부(43)는 제 1 구획부와 제 2 구획부를 연결하는 연결외피(430), 연결외피 내부에 형성된 원통형 오리피스부(431), 제 1 구획부 측 연결외피 내부에 형성된 격벽(432), 격벽에 형성된 소형모터(433), 소형모터에 연결되어 제 2구획부에 고정된 아암(434)을 포함한다.
이러한 관절부(43)를 통해, 작동부(40)에서 제 2 구획부(42)는 제 1 구획부(41)에 대하여 화살표 A 방향으로 왕복하여 움직이며 관절의 기능을 수행할 수 있게 되어 제 2 구획부(42)는 상대적으로 작은 힘으로도 움직일 수 있다.
즉, 제 2 구획부(42)는 제 1 구획부(41)와 동일한 내부 공기압을 가지기 때문에 서로에 대하여 경직되지만, 관절부(43)의 존재로 인하여 제 1 구획부(41)와 제 2 구획부(42) 사이에는 경직성이 완화된 영역이 형성되는 것이다. 따라서 관절부(43)를 관절로 삼아서 상대적으로 작은 힘으로도 제 2 구획부(42)가 움직일 수 있게 된다.
상기 연결외피(430)는 제 1 구획부(41)와 제 2 구획부(42) 사이에서 작동부(40)의 외측 둘레를 따라서 형성되며, 제 2 구획부의 반복운동을 용이하게 하기 위하여 주름을 형성하는 것이 바람직하다.
상기 관절부(43)는 원통형 오리피스부(431)에 의해 상기 제 1 구획부(41) 및 제 2 구획부(42)로부터 격리된다.
즉, 상기 원통형 오리피스부(431)가 구비되기 때문에 제 1 구획부(41) 및 제 2 구획부(42)에 형성되는 상대적으로 높은 공기 압력은 상기 관절부(43)로 이전되지 않는다. 관절부(43)의 내부에는 제 1 구획부(41) 및 제 2 구획부(42)의 공기 압력 보다 낮으면서 대기압과 같거나 높은 공기 압력이 조성된다.
한편, 상기 관절부에는 격벽(432)이 배치되며, 상기 공기 통로(4320)는 상기 격벽(432)에 형성된다. 여기서, 상기 격벽은 합판 등의 경질재료를 채택함으로서 하기할 소형모터 등이 설치되어 지지될 수 있도록 한다.
또한, 상기 소형모터(433)는 상기 격벽(432)에 설치되며, 소형모터(433)의 아암(434)의 단부는 도면에 도시되지 않은 연결 부재를 통하여 상기 제 2 구획부(42)에 연결된다.
이러한, 관절부(43)의 형성은 원통형 오리피스부(431)을 적절하게 재단하고 봉합함으로써 이루어질 수 있다. 예를 들어, 원통형 오리피스부(431)는 작동부(40)를 구성하는 직물과 동일한 소재로 구성한다. 원통형 오리피스부(431)는 전체적으로 원통형으로 형성되는 제 1 구획부(41) 및 제 2 구획부(42)의 직경보다 작은 직경의 원통형으로 형성하고, 상기 원통형의 양측 단부를 테이퍼지게 연장시켜서 제 1 구획부(41) 및 제 2 구획부(42)에 봉합한다. 이후에 원통형 오리피스부(431)의 외측에 상기 제 1 구획부(41) 및 제 2 구획부(42)의 직경과 동일한 직경의 직물을 다시 봉합함으로써 관절부(43)가 형성된다.
이렇게 구성된 관절부(43)는 원통형 오리피스부(431)의 직물 자체의 신축성이 작으므로, 제 1 구획부(41)로부터 제 2 구획부(42)로 공기가 유동하는 동안 압력이 가해지더라도 원통형 오리피스부(431)가 반경 방향으로 팽창하지 않으며, 따라서 오리피스부(431)는 원통형으로 유지될 수 있다. 또한 관절부(43) 내부의 압력은 직물 소재의 원통형 오리피스부(431)를 통하여 스며들어오거나 또는 봉합된 틈새로 스며들어오는 공기에 의해, 제 1 및 제 2 구획부(410, 420)의 내부 압력보다 낮게 유지될 수 있으며, 또한 대기압과 같거나 그보다 높게 유지될 수 있어서, 작동부(40)의 전체적인 형상은 균일하게 자연스러운 외관을 가질 수 있다.
한편, 관절부(43)의 외부를 둘러싸는 소재는 공기 조형물의 다른 부분을 구성하는 소재에 비하여 공기의 소통이 더욱 용이하게 이루어지는 소재로 이루어질 수 있다. 예를 들어 그러한 소재는 스판덱스 소재나 나이론 소재로써, 제 1 구획부(420) 및 제 2 구획부(410) 또는 원통형 오리피스부(431)을 구성하는 소재보다 관절부(43) 안의 공기가 외부로 더 잘 빠져나가게 할 수 있다.
이와 같은 구성에 의해, 오리피스부(431)의 내부 기압은 공기 조형물의 내부 기압보다 월등하게 낮게 유지될 수 있으며, 이는 오리피스부(431)로 인해 공기의 유동이 더욱 신속하게 이루어지기 때문이다. 관절부(43)의 내부 기압이 낮게 유지되면 제 1 구획부(41)에 대한 제 2 구획부(42)의 작동은 훨씬 수월하게 이루어질 수 있다.
상기 소형모터(433)는 제 2 구획부(42)를 움직이는 힘을 제공하도록 제공된다. 도면에 도시된 예에서 소형모터(433)는 제 1 구획부(41)와 제 2 구획부(42) 사이의 격벽(432)에 설치된다. 그러나 다른 예에서 소형모터(433)는 다양한 방식으로 설치될 수 있다. 예를 들어 소형모터(433)는 관절부(43)를 형성하는 원통형 오리피스부(431)에 고정되도록 설치되거나, 또는 별도의 설치 부재를 통하여 설치될 수 있다.
상기 소형모터(433)의 아암(434)은 도시되지 않은 연결 부재를 통하여 제2 구획부(420)에 연결된다. 예를 들어, 아암(434)의 단부와 제 2 구획부(42)의 일측을 와이어로 연결할 수 있다. 따라서 소형모터(433)가 작동하면 아암(434)이 미리결정된 왕복 운동을 하게 되고, 그에 의해 아암(434)에 연결된 와이어가 제 2 구획부(42)를 당기거나 또는 이완시킬 수 있다. 이는 제 2 구획부(42)가 화살표 A 로 표시된 방향으로 왕복 운동하게 한다. 실제에 있어서, 소형모터(433)의 작동은 회전, 진동, 회전 왕복 또는 직선 왕복등 다양한 방식으로 이루어질 수 있으며, 소형모터의 작동은 크랭크 아암 또는 다른 다양한 전동 기구를 통하여 제 2구획부(42)로 전달될 수 있다.
위에서 설명된 바와 같이, 관절부(43)가 제 1 구획부(41)와 제 2 구획부(42) 사이에 구비되므로, 소형모터(433) 및 소형모터(433)의 작동을 제 2 구획부(42)로 전달하기 위한 전동 기구는 소형화 및 단순화될 수 있다. 즉, 관절부(43)에 의해 제 1 구획부(41)에 대한 제 2 구획부(42)의 경직성이 감소되므로, 작은 힘으로도 제 2 구획부(42)를 움직일 수 있으며, 따라서 소형의 소형모터(433)를 작동부(40) 내부의 좁은 공간에 설치할 수 있다.
또한 소형모터(433)는 제 2 구획부(42)에 근접하여 설치될 수 있으므로, 소형모터(433)의 작동을 제 2 구획부(42)로 전달하기 위한 전동 기구도 단순화될 수 있다.
한편, 공기 조형물을 보관하거나 운반하기 위하여 공기 조형물로부터 공기를 제거할 경우에, 소형모터(433) 및 그에 관련된 기구는 수축된 공기 조형물 내에서 오직 작은 공간만을 점유하므로, 전체적인 공기 조형물의 크기는 소형모터(433) 때문에 증가되지 않는다. 따라서 공기 조형물의 보관 및 운반이 용이하게 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 공기 조형물의 작동에서, 도 2에 도시된 공기주입기(30)로부터 공급되는 공기는 하우징(10) 및 작동부(40)를 팽창시킴으로써 공기 조형물의 미리 결정된 형상을 형성한다. 즉, 도 4에 도시된 작동부(40)의 제 1 구획부 (410) 및 제 2 구획부(42)에는 공기주입기(30)로부터의 공기가 공급된다. 이때 관절부(43)에는 공기주입기(30)로부터의 공기가 공급되지 않으며, 제 1 구획부(41) 및 제 2 구획부(42)의 공기 압력보다 낮은 압력이 관절부(43)내에 유지된다.
다음에 소형모터(433)에 전력이 공급되면 소형모터(433)가 작동됨으로써 제 2 구획부(42)는 화살표 A로 표시된 바와 같이 미리 결정된 회전왕복 운동을 수행하게 된다. 이때 제 2 구획부(42)는 관절부(43)를 회전 중심으로 삼아서 운동하게 된다. 관절부(43)의 상대적으로 낮은 압력으로 인하여, 제 2 구획부(42)는 소형모터(433)의 작은 힘으로도 움직일 수 있다.
상기 조명 어셈블리(50)는, 도 2, 도 3 및 도 5를 참조하면, 하우징(10)의 내부 스페이스에 설치되어 본 발명의 로봇에 대한 조명 기능을 제공하는 것으로, 복수 개의 LED 모듈(51)과, 이 LED 모듈(51)을 전기적/물리적으로 연결하는 연결부(52), 및 하우징(10)에 탈착 방식으로 고정이 되는 체결부(53)를 포함한다.
상기 LED 모듈(51)은 LED 및 이를 전기적으로 연결하는 소켓으로 구성된 유닛으로서, 본 발명에서 조명은 물론 LED 이외의 조명을 이용할 수도 있으나 전력 대비 우수한 조도를 제공하기 위해서 이와 같은 LED를 이용하는 것이 바람직하다.
더불어, LED 모듈(51)은 일정 길이를 따라 복수 개로 형성이 되는데, 이 경우 각각의 LED 모듈(51)은 다양한 조명 효과 내지 이미지를 창출하기 위하여 특정 LED 모듈(51)만 점등 또는 소등될 수 있고 이는 복수 개의 LED를 이용하여 문자, 이미지를 창출하는 공지의 LED 기술에 따른다. 이러한 LED 모듈(51)은 연결부(52)에 의하여 연결이 되어 있는바, 연결부(52)는 LED 모듈(51) 사이에서 LED 모듈(51)에 전원을 공급하는 플렉시블한 성질을 가진 전선을 내부에 포함한 상태에서 직경이 작되 길게 연장 형성되어 있는 스트링 형상을 갖거나 아니면 LED 모듈(51)을 수용할 수 있는 공간을 가진 수용부 및 수용부를 판상 형태로 연결하는 연결 수단으로 구성이 되는 것도 가능하다.
이러한 연결부(52)는 LED 모듈(51)에 전기를 공급하는 매개 역할을 수행할 뿐 아니라, 본 발명의 조명 어셈블리(50)가 플렉시블(flexible)한 성질을 가질 수 있도록 한다. 즉, 연결부(52)가 자유로이 휘어지거나 구부러질 수 있도록 하여 조명 어셈블리(10)가 일자 형태, 아니면 굽거나 휘어진 형태로 자유자재의 형상을 가질 수 있도록 하는 특성을 부여하여, 미사용 상태(바람이 빠진 상태)에서의 부피 축소가 가능하여 보관 및 운반이 편리한 장점을 갖도록 한다.
상기 체결부(53)는 조명 어셈블리(50)의 최상단에 구비된 것으로 하우징(10)의 일 측에 탈착식으로 조명 어셈블리(50)를 하우징(10) 내에 고정할 수 있도록 하는 것으로, 정리하면 조명 어셈블리(50)의 상단은 체결부(53)에 의하여 하우징(10)에 고정되고 하단은 컨트롤러(100)와 연결이 되어 있다. 상기 체결부(53)는 고리/걸림 수단으로서, 이에 대응하여 하우징(10)의 내벽 상단 부위에는 하우징 고정부(11)가 형성되어 있다.
도 2에서와 같이 체결부(53)가 고리 형태를 가지고 하우징 고정부(11)는 이러한 고리가 걸릴 수 있는 후크로 이루어질 수 있는데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 공지된 다양한 탈착식 구조를 구비하는 것도 가능하다.
상기 하우징(10)에 형성된 하우징 고정부(11)는 하우징(10)의 내벽 최상단에 형성되어 조명 어셈블리(50)가 하우징(10)의 중앙 상단에서 자연스럽게 하방으로 낙하할 수 있도록 이루어지는 것이 바람직하나, 역시 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 하우징(10)의 중앙 상단 부위에서 약간 벗어난 부위에 적어도 하나 이상 설치되어 조명 어셈블리(50)의 고정 위치를 설치 목적에 따라 자유로이 변경할 수 있도록 구성되는 것도 가능하다.
더불어 하우징 고정부(11)는 LED 모듈(51)이 하우징(10)의 내벽에 접촉하지 않도록 일정 길이로 연장된 축을 구비하고 이 축의 단부에 상술한 링을 구비하도록 하는 것도 가능하다.
이러한 조명 어셈블리(50)와 하우징(10)의 하우징 고정부(11) 간의 결합에 의하여, 조명 어셈블리(50)는 특별한 고정 수단 없이도 하우징(10)의 내벽과 마찰이나 충돌 없이 자연스럽게 하방으로 연장된 상태를 취할 수 있어 조명의 열에 의하여 합성수지 재질의 하우징이 손상/변형되거나 자칫 화재가 일어날 위험을 방지하고, 하우징(10)의 하우징 고정부(11)에 체결부(53)를 체결한 다음 하우징(10) 내에 공기를 주입할 시에 조명 어셈블리(50) 자체가 플렉시블한 성질을 갖기 때문에 LED 모듈(51) 간 꼬임이나 부딪힘 없이도 하우징(10)의 팽창에 상응하여 자연스럽게 펴질 수 있기 때문에 설치가 상당히 간편하고 내구성 역시 보장될 수 있다는 특성을 제공한다.
한편, 작동부(40)에도 조명 어셈블리(50)가 연장 형성되되, LED 모듈(51)이 작동부의 내벽에 접촉하지 않도록 하기 위하여 작동부 내부에는 작동부 고정부(44)가 후크형상으로 형성되고, 고정부(44)에 연결되는 조명 어셈블리(50)는 상기 하우징 고정부(11)에 고정되는 구조와 동일하게 형성되므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
다만, 작동부(40)에 설치되는 조명 어셈블리(50)는 작동부의 격벽(432)에 형성된 통로(4320)를 통해 작동부 고정부(44)에 연결된다.
따라서, 상기 통로(4320)은 공기가 유동하는 공간이기도 하고 조명 어셈블리(50)가 관통하는 공간이기도 하다. 이렇듯, 조명 어셈블리(50)는 통로(4320)를 통해 지지되기 때문에 작동부(40) 내벽과 접촉하지 않아 조명의 열에 의하여 합성수지 재질의 하우징이 손상/변형되거나 자칫 화재가 일어날 위험을 방지하게 된다.
상기 전원공급기(60)는 컨트롤러(100)의 제어에 의하여 공기주입기(30), 조명 어셈블리(50) 및 작동부(40)의 소형모터(433)에 전원을 공급하는 것으로 유선 방식으로 전원 케이블을 매개로 외부 전원을 유입받도록 구성된다.
본 발명에서는 전원공급기(60)가 공기주입기(30), 조명 어셈블리(50) 및 작동부(40)의 소형모터(433)에 전원을 공급하는 것을 감안하여 발전기를 채택함으로서 통상적으로 채택되는 축전지의 충전과정을 생략할 수 있을 뿐만 아니라 축전비에 비해 가성비를 높일 수 있다.
상기 컨트롤러(100)는 공기주입기(30)의 ON/OFF 및 공기량과 공압을 조절하여 공기 주입기를 제어함과 동시에 조명 어셈블리(50)에서의 조명 ON/OFF 및 특정 LED 모듈(51)의 점멸과 조도를 제어할 수 있는 기능을 제공하며, 이에 추가적인 기능이 포함될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 하우징 11: 고정부
20: 베이스 210: 물주머니
30: 공기주입기 40: 작동부
41: 제 1구획부 42: 제 2구획부
43: 관절부 44: 고정부
50: 조명어셈블리 51: LED 모듈
52: 연결부 53: 체결부
60: 전원공급기 100: 컨트롤러

Claims (9)

  1. 공기의 충진 여부에 따라 팽창 및 수축되는 하우징(10),
    하우징(10)의 하부에 장착된 베이스(20),
    하우징(10) 내에 공기를 주입하는 공기주입기(30),
    하우징 일측으로부터 돌출 연장되어 힌지운동하는 작동부(40)와,
    하우징(10) 및 작동부(40) 내부에 형성되는 조명 어셈블리(50)를 포함하고,
    상기 작동부(40)는 하우징(10)으로부터 돌출 연장된 제 1 구획부(41), 반복운동하는 제 2 구획부(42), 및 제 1 구획부와 제 2 구획부를 연결하는 관절부(43)를 포함하되,
    상기 관절부(43)는 제 1 구획부와 제 2 구획부를 연결하는 연결외피(430), 연결외피 내부에 형성된 원통형 오리피스부(431), 제 1 구획부 측 연결외피 내부에 형성된 격벽(432), 격벽에 형성된 소형모터(433), 소형모터에 연결되어 제 2구획부에 고정된 아암(434)을 포함하고,
    상기 원통형 오리피스부(431)는 제 1 구획부(41) 및 제 2 구획부(42)의 직경보다 작은 직경으로 원통형으로 형성하고, 상기 원통형의 양측 단부를 테이퍼지게 연장시켜서 제 1 구획부(41) 및 제 2 구획부(42)에 봉합하는 것을 특징으로 하는 공기조형물을 이용한 작동형 안전유도로봇.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 격벽(432)에는 공기 통로(4320)가 형성된 것을 특징으로 하는 공기조형물을 이용한 작동형 안전유도로봇
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징(10)에는 하우징 고정부(11)가 형성되고, 상기 작동부(40)의 제 2 구획부에는 작동부 고정부(44)가 형성되고, 상기 조명 어셈블리(50)는 상기 고정부(11, 44)에 각각 결합되되,
    상기 조명 어셈블리(50)는 작동부(40)의 격벽(432)에 형성된 공기 통로(4320)를 관통하여 작동부 고정부(44)에 결합되는 것을 특징으로 하는 공기조형물을 이용한 작동형 안전유도로봇.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기주입기(30), 작동부(40), 및 조명 어셈블리(50)를 제어하는 컨트롤러(100)가 베이스(20)에 형성된 것을 특징으로 하는 공기조형물을 이용한 작동형 안전유도로봇.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기주입기(30), 작동부(40), 및 조명 어셈블리(50)에 전기를 공급하는 전원공급기(60)를 포함하되, 상기 전원공급기(60)는 발전기인 것을 특징으로 하는 공기조형물을 이용한 작동형 안전유도로봇.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 전원공급기(60)는 공기주입기(30), 작동부(40), 및 조명 어셈블리(50)를 제어하는 컨트롤러(100)에 연결된 것을 특징으로 하는 공기조형물을 이용한 작동형 안전유도로봇.
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