KR101622365B1 - 모듈형 교구재 로봇 - Google Patents

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KR101622365B1
KR101622365B1 KR1020160018249A KR20160018249A KR101622365B1 KR 101622365 B1 KR101622365 B1 KR 101622365B1 KR 1020160018249 A KR1020160018249 A KR 1020160018249A KR 20160018249 A KR20160018249 A KR 20160018249A KR 101622365 B1 KR101622365 B1 KR 101622365B1
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safety
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KR1020160018249A
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강대근
현종배
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(주)휴컨
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Abstract

본 발명은 모듈형 교구재 로봇에 관한 것으로서, 회전가능한 바퀴가 구비되는 한편 그 상면에는 다수의 결합돌기가 일정 간격마다 돌출 형성되는 베이스모듈; 베이스모듈의 상면에 구비되어 전원이 인가되는 안전소켓; 베이스모듈의 결합돌기에 그 하면부가 착탈가능하게 결합되는 모듈들; 및 각 모듈의 하면에 구비되어 모듈과 베이스모듈의 결합시 베이스모듈의 안전소켓과 전기적으로 연결되는 안전커넥터;를 포함하는 모듈형 교구재 로봇을 제공한다.

Description

모듈형 교구재 로봇{Robot type educational module}
본 발명은 모듈형 교구재 로봇에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 교육에 필요한 각 모듈을 블록화하여 결합함으로써 안전한 로봇 교구재를 제공할 수 있도록 한 모듈형 교구재 로봇에 관한 것이다.
일반적으로, 블록형태의 조립식 교구 로봇은 메인 모듈에 여러 RC 서버모터, 연결구조 그리고 소자 등을 연결하여 다양한 형태의 트랜스포머형 로봇(자동차 로봇, 개미 로봇, 강아지 로봇, 오리 로봇, 코끼리 로봇 등)을 만들 수 있도록 제공되고 있다.
이러한 조립식 교구 로봇 중, 한국 공개특허 제10-2013-0057625호(명칭 : 블록형태의 조립식 교구 로봇, 이하 '선행기술문헌1'이라 한다)에는 교구 로봇의 메인 블록 프레임 상의 일측에는 건전지 형태의 배터리부가 부착되고, 메인 블록 프레임 상의 타측에는 구동 모터가 부착되며, 구동 모터는 메인 블록 프레임 상의 바퀴에 연결되어 구비된다.
그리고, 이와 같이 구비되는 구동 모터는 배터리부에 전선을 매개로 하여 전기적으로 연결되어 구비됨으로써 배터리부로부터 전원을 공급받아 바퀴를 구동시키게 된다.
하지만, 선행기술문헌1에 개시된 조립식 교구 로봇은, 메인 블록 프레임 상에 구동 모터를 비롯한 각종 블록을 더 구비할 수 있는데, 이와 같이 구비되는 구동 모터를 비롯한 각종 블록들은 모두 배터리부에 전선을 매개로 전기적으로 연결되어야 하므로 복잡한 배선 구조로 인해 조립식 교구 로봇의 구조가 매우 복잡하게 구성되는 단점이 있다.
특히, 이러한 교구 로봇이 성인보다는 어린이를 상대로 많은 교육이 이루어지므로 안전성이 확보되어야 함에도 불구하고, 배터리부에 다수의 전선을 연결하던 중에 감전 등의 안전사고가 발생할 수 있는 단점이 내재되어 있다.
게다가, 배터리부가 상용 전원을 이용하는 경우에는 어린이에게 아주 치명적인 감전사고가 일어날 수 있는 단점이 있다.
이상 설명한 바와 같은 조립식 교구 로봇 및 이에 대한 기술은 아래의 선행기술문헌에 자세히 기재되어 있으므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
한국 공개특허 제10-2013-0057625호
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 베이스모듈에 교육에 필요한 블록화된 각 모듈을 결합과 동시에 전기적으로 연결되도록 구성함으로써 안전성을 극대화한 모듈형 교구재 로봇을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모듈형 교구재 로봇은, 회전가능한 바퀴가 구비되는 한편 그 상면에는 다수의 결합돌기가 일정 간격마다 돌출 형성되는 베이스모듈; 베이스모듈의 상면에 구비되어 전원이 인가되는 안전소켓; 베이스모듈의 결합돌기에 그 하면부가 착탈가능하게 결합되는 모듈들; 및 각 모듈의 하면에 구비되어 모듈과 베이스모듈의 결합시 베이스모듈의 안전소켓과 전기적으로 연결되는 안전커넥터;를 포함한다.
그리고, 각 모듈은 그 상면에 일정 간격마다 돌출된 다수의 결합돌기와, 안전소켓이 구비되어, 다수의 모듈을 전기적으로 연결한 상태로 적층할 수 있다.
또한, 안전소켓은 하우징과, 하우징 내부에 삽입되어 구비되는 한편 복수의 접속공이 형성되어 있는 보드를 포함하고, 안전커넥터는 하우징과, 하우징의 외측으로 돌출되게 구비되는 한편 복수의 접속핀이 돌출되어 있는 보드를 포함하여, 안전커넥터의 보드가 안전소켓의 하우징 내로 삽입되면서 접속핀이 접속공에 결합되어 접속될 수 있다.
게다가, 안전소켓 및 안전커넥터의 하우징은 그 양단부가 서로 다른 형상의 구조로 형성되어, 안전커넥터와 안전소켓의 오조립을 방지할 수 있다.
그리고, 안전소켓 또는 안전커넥터의 하우징 중 어느 하나의 하우징에는 오조립 방지구가 형성되고, 나머지 다른 하우징에는 오조립 방지구에 결합되는 오조립 방지돌기가 돌출 형성되어, 안전커넥터와 안전소켓의 오조립을 방지할 수 있다.
한편, 안전소켓 또는 안전커넥터의 보드 중 어느 하나의 하우징에는 자력을 갖는 자력수단이 구비되고, 나머지 다른 보드에는 자력수단에 부착되는 부착수단이 구비될 수 있다.
그리고, 각 모듈은 그 상면에 복수의 안전소켓이 평면적으로 구비되어 다수의 모듈을 평면적으로 구비할 수 있다.
또, 각 모듈은 그 상면에 안전소켓이 구비되고, 이 안전소켓에는 복수의 안전커넥터가 전기적으로 연결될 수 있는 접속공이 여러 쌍으로 구비될 수도 있다.
본 발명의 모듈형 교구재 로봇에 따르면, 베이스모듈 상에 안전소켓이 구비되고, 각 모듈에는 안전소켓에 대응한 안전커넥터가 구비되어, 각종 모듈을 베이스모듈에 결합함과 동시에 전기적인 연결이 이루어짐으로써 별도의 배선작업이 없어지므로 안전성이 확보되고 조립성이 향상되는 장점이 있다.
그리고, 본 발명에 따르면, 특정 모듈의 안전커넥터를 베이스모듈 상의 특정 안전소켓에만 결합될 수 있게 함으로써 특정 모듈의 오조립을 방지하여 특정 모듈을 항상 베이스모듈의 일정한 위치에 조립하여 구비할 수 있는 장점이 있다.
그리고, 본 발명에 따르면, 각종 모듈에는 안전커넥터 뿐만 아니라 안전소켓이 더 구비되어 다수의 모듈을 수직 및 수평으로 연결할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 모듈형 교구재 로봇의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 안전소켓의 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 안전커넥터의 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 베이스모듈에 각종 모듈의 결합시 안전소켓과 안전커넥터의 결합상태를 보인 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 안전소켓의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 안전소켓의 구성도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
아래 실시예에서의 선택적인 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
첨부도면 도 1 내지 도 6은 본 발명에 따른 모듈형 교구재 로봇을 도시한 도면들이다.
본 발명에 따른 모듈형 교구재 로봇(100)은 도 1에 도시된 바와 같이, 그 상면에 다수의 결합돌기(201)가 일정 간격마다 돌출 형성된 블록 형태의 베이스모듈(200)과, 베이스모듈(200)의 상면에 구비되어 전원이 인가되는 안전소켓(300)과, 베이스모듈(200)의 결합돌기(201)에 그 하면부가 착탈가능하게 결합되는 블록 형태의 각종 교육 모듈(210)(220)(230)(240)들과, 각 모듈(210)(220)(230)(240)의 하면에 구비되어 모듈(210)(220)(230)(240)과 베이스모듈(200)의 결합시 베이스모듈(200)의 안전소켓(300)과 전기적으로 연결되는 안전커넥터(400)를 포함한다.
베이스모듈(200)은 그 양측면에 회전가능한 바퀴(210)가 구비되어 주행가능하고, 교구재 로봇(100)의 사용목적이나 기능에 따라 베이스모듈(200)에 조립되는 각 모듈(210)(220)(230)(240)의 종류와 수가 결정되므로 베이스모듈(200)을 다양한 크기로 제공할 수 있다.
이러한 베이스모듈(200)에는 조립되는 각 모듈(210)(220)(230)(240)의 종류에 따른 다양한 프로토콜(UART, SPI, I2C, GPIO, PWM)과 전기적 인터페이스(전원)에 따른 안전소켓(300)이 탑재되어 구비된다.
베이스모듈(200)에 구비되는 안전소켓(300)은 각각 전원이 인가된 상태로 구비되어, 이에 결합되는 각 모듈(210)(220)(230)(240)에 전원을 공급할 수 있게 된다.
그리고, 상기와 같은 베이스모듈(200)에 조립되는 각 모듈은, 프로세서 모듈(210), 통신모듈(220), 센서모듈(230), 구동모듈(240), 전원모듈, UI모듈 등으로 구비될 수 있으나, 본 실시예에의 도면에서는 모듈의 대표적인 예로 프로세서 모듈(210)과, 통신모듈(220), 센서모듈(230), 구동모듈(240) 만을 예시하였으며, 이에 국한되거나 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다.
프로세서 모듈(210)은 교구재 로봇(교육용 로봇)의 기본 모듈로서, 로봇 제어 및 소프트웨어 운용을 위한 프로세서 모듈이다. 이러한 프로세서는 ST 마이크로일렉트로닉스(ST Microelectronics)사의 STM32 마이크로 컨트롤러를 이용할 수 있고, 프로세서 모듈은 확장성에 따라 STM32L1 프로세서, STM32F1 프로세서, STM32F4 프로세서를 이용할 수 있으며, 각각 시작형, 보급형, 고급형 프로세서 모듈에 적용하여 제공할 수 있다.
프로세서 모듈(210)에 탑재되는 운영체제로서는, 독일 Segger GmbH사의 embOS 및 open source인 freeRTOS를 이용할 수 있고, 애플리케이션 소프트웨어는 각각 task로 구성하여 개발하여 애플리케이션 소프트웨어를 구동할 수 있다.
한편, 상기와 같은 프로세서 모듈(210)은 UART 및 USB를 통하여 기본 펌웨어 업데이트 기능을 가질 수 있다.
통신모듈(220)은 PC 및 휴대용 장치와의 연결 뿐만 아니라 다른 로봇과의 통신, 센서모듈과의 통신을 위한 모듈로서, I2C/SPI/UART를 통하여 통신할 수 있다.
이러한 통신모듈(220)의 종류는 크게 블루투스(bluetooth), 블루투스LE(bluetooth LE), 와이파이(WiFi), WCDMA, Zigbee 모듈로 구성될 수 있으며, 이 중 블루투스(bluetooth) 모듈, 블루투스LE(bluetooth LE) 모듈, 와이파이(WiFi) 모듈 및 WCDMA 모듈은 PC 또는 패드류의 휴대용 장치에서 작성한 프로그램을 다운로드 하는데 사용할 수도 있다.
센서모듈(230)은 외부 상황 인지를 위해 다양한 센서들을 탑재한 모듈로서, 초음파 센서, 지자계/가속도 센서, 광 센서, 온습도 센서, 적외선 센서, 마이크, 카메라 센서, GPS 등의 센서를 이용하여 모듈로 제작할 수 있다.
이러한 센서모듈(230)의 인터페이스는 one-wire interface, UART, I2C, I2S 등으로 구성할 수 있다.
구동모듈(240)은 로봇의 수행 용도에 따라 여러 가지 구동 장치를 탑재한 모듈로서, 이러한 구동모듈(240)은 스테핑 모터 모듈, 인코더 모터 모듈, 코어리스 모터 모듈, 서보 모터 모듈, DC 모터 모듈 등으로 구성될 수 있다.
이러한 구동모듈(240)은 기어 수단 또는 벨트 수단을 통해 바퀴와 연결되어, 구동모듈(240)의 동력을 바퀴에 전달하여 바퀴를 구동시키게 된다.
전원모듈은 로봇에 전원을 전달하기 위한 필수 모듈로서, 이러한 전원모듈은 사용되는 구동모듈(240)의 종류에 따라 다양하게 제공될 수 있다. 기본적인 6V(1.5V) AA 건전지 모듈과, 12V 전원 구동을 위한 12V 리튬 폴리머 배터리 충전 모듈, 3.6V 리튬 폴리머 배터리 충전 모듈, 그리고 배터리가 필요하지 않는 경우 5V, 12V 단독 전원 모듈도 함께 제공할 수 있다.
UI모듈은 사용자에게 직접 입력과 직관적인 출력 방법을 제공하는 모듈로서, 입력장치로는 버튼, 가변 저항 모듈이 있고, 출력장치로는 LED 모듈과, LED를 매트릭스(matrix) 형태로 배열한 LED 매트릭스 모듈, 다양한 색상 표현을 위한 RGB LED 모듈과, RGB LED 모듈을 매트릭스(matrix)로 구성한 RGB LED 매트릭스 모듈로 구성할 수 있다.
그리고, 상기와 같은 각종 모듈(210)(220)(240)은 그 상면에 일정 간격마다 돌출되게 형성되는 결합돌기(211)(221)(241)와, 안전소켓(300a)이 구비되고, 그 하면에는 안전소켓(300)(300a)과 결합되어 다른 모듈과 전기적으로 연결될 수 있는 안전커넥터(400)가 구비됨으로써, 베이스모듈(200) 상에 각각의 모듈(210)(220)(240)을 결합시켜 구비할 수 있을 뿐 아니라 각 모듈(210)(220)(240) 상에 또 다른 모듈을 적층시켜 구비할 수 있게 된다.
여기서, 각 모듈(210)(220)(240) 상에 구비되는 안전소켓(300a)과 안전커넥터(400)는 동일한 번호를 부여하여 설명키로 하고, 각 모듈(210)(220)(240)의 결합돌기(211)(221)(241)와 안전소켓(300a)은 베이스모듈(200)의 결합돌기(201)와 안전소켓(300)과 동일한 구조로 구비될 수 있다.
한편, 센서모듈(230)은 그 특성상, 상면에 결합돌기와 안전소켓은 구비되지 않고 하면에 베이스모듈(200)과의 결합(접속)을 위한 안전커넥터(400)만이 구비됨이 바람직하나, 경우에 따라서는 센서모듈(230)의 상면에도 전술한 다른 모듈(210)(220)(240)들과 마찬가지로 결합돌기와 안전소켓을 구비할 수도 있다.
상기와 같은 안전소켓(300)(300a)은 도 2에 도시된 바와 같이, 블록 형태의 하우징(310)과, 하우징(310)의 내부에 삽입되어 구비되는 보드(320)를 포함한다.
하우징(310)은 직사각 형상으로 형성되되, 서로 마주하는 하우징(310)의 양단부는 서로 다른 형상의 구조로 형성된다.
즉 예를 들어, 하우징(310)의 일측변은 평탄한 평탄부(311)로 형성되고, 이 평탄부(311)와 마주하는 반대편 변은 라운드진 라운드부(312)로 형성되어, 이에 결합되는 안전커넥터(400)의 오조립을 방지할 수 있게 된다.
이러한 하우징(310)의 평탄부(311)와 라운드부(312)는 이의 형상에 국한되지 않고 서로 다른 형상의 구조만 만족한다면, 얼마든지 다양한 형상이나 형태의 구조로 변경되어 적용될 수 있다.
또한, 안전커넥터(400)와 안전소켓(300)(300a)의 오조립 방지를 위해, 안전소켓(300)(300a)의 하우징(310) 내주면 일측에는 함물되게 라운드진 오조립 방지돌기(313)가 돌출 형성되고, 이에 대응한 안전커넥터(400)의 보드(420) 외주면 일측에는 오조립 방지돌기(313)에 대응한 형상으로 돌출된 오조립 방지구(423)가 함몰 형성된다.
물론, 이와 같은 오조립 방지돌기(313)와 오조립 방지구(423)는 전술한 실시예의 반대 즉 오조립 방지돌기(313)는 안전커넥터(400)의 보드(420) 외주면에, 오조립 방지구(423)는 안전소켓(300)(300a)의 하우징(310) 내주면에 각각 형성될 수도 있다.
따라서, 상기와 같은 오조립 방지돌기(313)와 오조립 방지구(423)가 일치되지 않는 한, 안전커넥터(400)와 안전소켓(300)(300a)은 상호 결합이 불가하게 되므로 안전커넥터(400)와 안전소켓(300)(300a)의 오조립을 방지할 수 있게 된다.
그리고, 안전소켓(300)(300a)의 보드(320)에는 후술될 안전커넥터(400)의 접속핀(424)이 삽입되어 전기적으로 연결할 수 있는 접속공(321)이 형성되고, 접속공(321) 양편의 보드(320)에는 자력수단이 구비된다.
특히, 자력수단은 영구 자석이나 솔레노이드(이하 "자석"이라 한다) 등으로 구비될 수 있고, 안전소켓(300)(300a)에 대응한 안전커넥터(400)의 보드(420)에는 자석(322)에 부착되는 부착수단(이하 "스틸판"이라 한다)이 구비될 수 있다.
물론, 전술한 자석(322)과 스틸판(425)은 전술한 실시예의 반대로 즉 자석(322)은 안전커넥터(400)의 보드(420)에 구비되고, 스틸판(425)은 안전소켓(300)(300a)의 보드(320)에 구비될 수도 있다.
따라서, 상기와 같은 자석(322)과 스틸판(425)에 의해서 안전커넥터(400)를 안전소켓(300)(300a)에 결합할 시 물리적인 힘을 가하지 않고서도 간편하게 결합하여 접속시킬 수 있게 된다.
한편, 상기와 같이 자석(322)과 스틸판(425)에 의해 결합된 안전커넥터(400)와 안전소켓(300)(300a)의 용이한 분리를 위해서는, 자력수단을 전류가 공급됨에 따라 자력을 띠는 솔레노이드로 구성하는 것이 좋고, 이 경우에는 안전소켓(300)(300a)의 하우징(310)에 전류 공급을 온/오프 할 수 있는 별도의 스위치를 구비할 수 있다.
안전커넥터(400)는 도 3에 도시된 바와 같이, 블록 형태의 하우징(410)과, 하우징(410)의 외측으로 돌출되게 구비되는 보드(420)를 포함한다.
안전커넥터(400)의 하우징(410)은 전술한 안전소켓(300)(300a)의 하우징(310)과 대응한 형상으로 형성되고, 안전커넥터(400)의 보드(420)는 전술한 안전소켓(300)(300a)의 하우징(310) 내주면과 대응한 형상으로 형성된다.
즉, 안전커넥터(400)의 보드(420)는 그 일측변이 평탄한 평탄부(421)로 형성되고, 반대편의 타측변은 라운드진 라운드부(422)로 형성되어, 안전소켓(300)(300a)과의 결합시 평탄부(311)(421)와 라운드부(312)(422)가 서로 일치되지 않으면 결합이 불가하므로 오조립을 방지할 수 있게 된다.
그리고, 상기와 같은 안전커넥터(400)의 보드(420) 형상과 더불어 보드(420)의 외주면 일측에는 안전소켓(300)(300a)의 오조립 방지돌기(313)에 대응한 오조립 방지구(423)가 돌출 형성된다.
따라서, 안전커넥터(400)의 오조립 방지구(423)가 안전소켓(300)(300a)의 오조립 방지돌기(313)와 일치되지 않으면, 안전커넥터(400)와 안전소켓(300)(300a)의 상호 결합이 불가하게 되므로 오조립을 방지할 수 있게 된다.
특히, 평탄부(311)(421)와 라운드부(312)(422)를 갖는 안전커넥터(400)과 안전소켓(300)(300a)의 형상만으로는 안전커넥터(400)와 안전소켓(300)(300a)의 오조립을 방지할 수 있는 반면, 오조립 방지구(423)와 오조립 방지돌기(313)의 개수를 안전소켓(300)(300a)과 안전커넥터(400)마다 달리하면, 특정 안전커넥터(400)를 이에 대응한 해당 안전소켓(300)(300a)에만 결합할 수 있으므로 모듈(210)(220)(230)(240)의 오조립을 방지할 수 있게 된다.
또한, 안전커넥터(400)의 보드(420)에는 전술한 안전소켓(300)(300a)의 접속공(321)에 삽입되어 전기적으로 연결되는 접속핀(424)이 돌출 형성되고, 접속핀(424) 양편의 보드(420)에는 안전소켓(300)(300a)의 자석(322)에 대응한 부착수단이 구비되며, 부착수단은 스틸판(425)으로 구비되어, 안전소켓(300)(300a)에 안전커넥터(400)의 결합시 물리적인 힘을 가하지 않고서도 간편하게 결합하여 접속시킬 수 있게 된다.
이상과 같은 본 발명에 따른 모듈형 교구재 로봇의 결합과정을 설명한다.
먼저, 베이스모듈(200) 상에 구비된 각각의 안전소켓(300)에 해당 모듈(210)(220)(230)(240)의 안전커넥터(400)를 일치시킨 상태로 각 모듈(210)(220)(230)(240)을 베이스모듈(200) 상의 결합돌기(201)에 결합시킨다.
그러면, 각 모듈(210)(220)(230)(240)이 베이스모듈(200)의 결합돌기(201)에 결합되면서 모듈(210)(220)(230)(240) 하면의 안전커넥터(400)가 베이스모듈(200) 상의 해당 안전소켓(300)에 결합되어 전기적으로 연결되고, 이에 각 모듈(210)(220)(230)(240)에는 전원이 공급되어 각 모듈(210)(220)(230)(240)에 부여된 기능을 수행할 수 있게 된다.
특히, 이와 같이 구비되는 모듈(210)(220)(230)(240)은 그 하면의 안전커넥터(400)에 대응한 베이스모듈(200) 상의 안전소켓(300)에는 어디든 결합할 수 있고, 이와 다른 구조의 안전소켓(300)에는 결합이 불가하여 오조립이 방지된다.
즉, 이러한 안전커넥터(400)와 안전소켓(300) 간의 결합은 도 4에 도시된 바와 같이, 안전커넥터(400)의 하우징(410) 외측으로 돌출된 보드(420)를 이와 대응한 형상을 갖는 안전소켓(300)의 하우징(310) 내로 삽입하여 결합한다.
이때, 안전커넥터(400)의 보드(420)에 형성된 오조립 방지구(423)를 안전소켓(300)의 하우징(310)에 형성된 오조립 방지돌기(313)에 일치시키는 한편 보드(420)의 평탄부(421)와 라운드부(422)를 안전소켓(300) 하우징(310)의 평탄부(311)와 라운드부(312)에 일치시킨 상태로 삽입한다.
그러면, 안전커넥터(400)의 스틸판(425)과 안전소켓(300)의 자석(322)에 의해 물리적인 힘을 가하지 않고서도 안전커넥터(400)의 보드(420)가 안전소켓(300)의 하우징(310) 내로 삽입되고, 이에 안전커넥터(400)의 접속핀(424)이 안전소켓(300)의 보드(320)에 형성된 접속공(321)에 삽입되면서 전기적으로 연결되어 해당 모듈(210)(220)(230)(240)로 전원이 공급된다.
그리고, 상기와 같이 안전커넥터(400)의 보드(420) 형상과 안전소켓(300)의 하우징(310) 내부 형상을 일치되지 않으면 결합이 불가하여 안전커넥터(400)와 안전소켓(300)의 오조립이 방지되고, 안전커넥터(400)의 오조립 방지구(423)와 안전소켓(300)의 오조립 방지돌기(313)의 개수가 서로 맞지 않으면 안전커넥터(400)와 안전소켓(300)의 결합이 불가하므로 모듈(210)(220)(230)(240)의 오조립을 방지할 수 있게 된다.
따라서, 상기와 같이 베이스모듈(200) 상에 각각의 모듈(210)(220)(230)(240)을 해당 위치에 조립하여 구비할 수 있고, 동일한 방법으로 각 모듈(210)(220)(240) 상의 안전소켓(300a)에 또 다른 모듈(210)(220)(240)의 안전커넥터(400)를 결합시켜 줌으로써 각 모듈(210)(220)(240) 상에 또 다른 모듈(210)(220)(240)을 적층시켜 구비할 수 있게 된다.
특히, 도 4를 참조하여, 안전커넥터(400)와 안전소켓(300a)의 위치가 서로 상이한 모듈(210..240)의 경우, 모듈(210..240) 위에 다른 모듈(210..240)을 적층시켜 쌓으면서 다른 모듈(210..240)을 평면적으로도 확장 연결하여 설치할 수 있게 된다.
한편, 도 5 및 도 6은 각각 본 발명의 다른 실시예에 따른 안전소켓을 도시한 도면이다.
본 실시예를 설명하기에 앞서, 전술한 실시예와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다.
먼저, 도 5에 도시된 안전소켓(300a)은 베이스모듈(200) 상에 구비되는 각 모듈(210)(220)(240)의 상면에 좌우 또는 전후 측에 각각 구비된다.
이와 같이 모듈(210)(220)(240)의 상면 양측에 구비된 안전소켓(300a) 중 일측의 안전소켓은 모듈(210)(220)(240) 하면의 안전커넥터(400)와 전기적으로 연결된 상태이고, 타측의 안전소켓은 일측의 안전소켓과 스위칭에 의해 전기적으로 연결되거나 또는 차단될 수 있다.
즉, 모듈(210)(220)(240)의 일측에 스위치(500)가 구비되고, 스위치(500)가 접점 오프되면 양측의 안전소켓(300a)은 서로 차단된 상태이고, 스위치(500)가 접점 온 되면 양측의 안전소켓(300a)은 전기적으로 연결된 상태가 될 수 있다.
따라서, 베이스모듈(200) 상에 구비된 각 모듈(210)(220)(240) 위에 다른 모듈(210)(220)(240)을 적층시켜 쌓을 수 있을 뿐만 아니라 다른 모듈(210)(220)(240)을 평면적으로도 연결하여 설치할 수 있으며, 아울러, 양측의 안전소켓(300a) 중 어느 하나를 선택할 수 있게 되므로 평면적 연결의 확장성을 갖게 된다.
그리고, 도 6에 도시된 안전소켓(300b)은 하우징(310) 내부의 보드(320)에 복수의 안전커넥터(400)를 전기적으로 연결할 수 있는 접속공(321)이 여러 쌍으로 구비된다.
즉, 도면에서와 같이 3개의 접속공(321)을 한쌍으로 가정하면, 본 실시예의 안전소켓(300b)에는 접속공(321)이 6개 또는 그 이상의 3의 배수로 증가되는 개수로 형성될 수 있고, 각 쌍의 접속공(321) 사이에는 전술한 바와 같은 기능을 하는 스위치를 구비할 수도 있다.
따라서, 상기와 같은 안전소켓(300b)에 의해 베이스모듈(200) 상에 구비된 각 모듈(210)(220)(240) 위에 또 다른 모듈(210)(220)(240)을 적층시킬 수 있을 뿐 아니라 평면적으로도 더 연결할 수 있게 된다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.
100 : 모듈형 로봇 200,...,240 : 모듈
201,...,241 : 결합돌기 210 : 바퀴
300,300a,300b : 안전소켓 310 : 하우징
311 : 평탄부 312 : 라운드부
313 : 오조립 방지돌기 320 : 보드
321 : 접속공 322 : 자석
400 : 안전커넥터 410 : 하우징
420 : 보드 421 : 평탄부
422 : 라운드부 423 : 오조립 방지구
424 : 접속핀 425 : 스틸판
500 : 스위치

Claims (8)

  1. 회전가능한 바퀴가 구비되는 한편 그 상면에는 다수의 결합돌기가 일정 간격마다 돌출 형성되는 베이스모듈;
    베이스모듈의 상면에 구비되어 전원이 인가되는 안전소켓;
    베이스모듈의 결합돌기에 그 하면부가 착탈가능하게 결합되는 모듈들; 및
    각 모듈의 하면에 구비되어 모듈과 베이스모듈의 결합시 베이스모듈의 안전소켓과 전기적으로 연결되는 안전커넥터;를 포함하되,
    각 모듈은 그 상면에 일정 간격마다 돌출된 다수의 결합돌기와 안전소켓이 구비되어, 다수의 모듈을 전기적으로 연결한 상태로 적층할 수 있고,
    안전소켓은 하우징과, 하우징 내부에 삽입되어 구비되는 한편 복수의 접속공이 형성되어 있는 보드를 포함하고, 안전커넥터는 하우징과, 하우징의 외측으로 돌출되게 구비되는 한편 복수의 접속핀이 돌출되어 있는 보드를 포함하여, 안전커넥터의 보드가 안전소켓의 하우징 내로 삽입되면서 접속핀이 접속공에 결합되어 접속되는 한편,
    안전소켓 또는 안전커넥터의 하우징 중 어느 하나의 하우징에는 오조립 방지구가 형성되고, 나머지 다른 하우징에는 오조립 방지구에 결합되는 오조립 방지돌기가 돌출 형성되어, 안전커넥터와 안전소켓의 오조립을 방지하는 모듈형 교구재 로봇.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    안전소켓 및 안전커넥터의 하우징은 그 양단부가 서로 다른 형상의 구조로 형성되어, 안전커넥터와 안전소켓의 오조립을 방지하는 모듈형 교구재 로봇.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    안전소켓 또는 안전커넥터의 보드 중 어느 하나의 하우징에는 자력을 갖는 자력수단이 구비되고, 나머지 다른 보드에는 자력수단에 부착되는 부착수단이 구비되는 모듈형 교구재 로봇.
  7. 청구항 1에 있어서,
    각 모듈은 그 상면에 복수의 안전소켓이 평면적으로 구비되어 다수의 모듈을 평면적으로 구비할 수 있는 모듈형 교구재 로봇.
  8. 청구항 1에 있어서,
    각 모듈은 그 상면에 안전소켓이 구비되고, 이 안전소켓에는 복수의 안전커넥터가 전기적으로 연결될 수 있는 접속공이 여러 쌍으로 구비되는 모듈형 교구재 로봇.
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