KR101698050B1

KR101698050B1 - 로봇

Info

Publication number: KR101698050B1
Application number: KR1020140093112A
Authority: KR
Inventors: 김홍주
Original assignee: 한국전기연구원
Priority date: 2014-07-23
Filing date: 2014-07-23
Publication date: 2017-01-19
Also published as: KR20160011875A

Abstract

본 발명의 로봇은 대상물에 접촉되는 접촉부 및 상기 접촉부에 제1 전력을 제공하는 전력부를 포함하고, 상기 제1 전력이 차단되면 상기 대상물을 잡아당기는 인력이 상기 접촉부에서 생성되며, 상기 제1 전력이 제공되면 상기 인력이 해제될 수 있다.

Description

로봇{ROBOT}

본 발명은 대상물을 따라 이동하며 대상물을 가공하는 로봇에 관한 것이다.

대상물에 따라 사람이 직접 용접, 페인팅 작업 등을 수행하기 어려울 수 있다.

예를 들어 대상물의 크기가 매우 크거나, 대상물이 높은 곳에 위치하는 경우 사람이 직접 용접 또는 페인팅 작업을 수행하기 힘들다.

이러한 대상물을 대상으로 하는 작업을 위해 로봇이 마련될 수 있다.

한국등록특허공보 제0736136호에는 용접 로봇의 제어 방법이 개시되고 있으나, 대상물을 따라 이동하면서 작업하는 로봇은 개시되지 않고 있다.

한국등록특허공보 제0736136호

본 발명은 대상물을 따라 이동하며 해당 대상물을 가공하는 로봇을 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 로봇은 대상물을 따라 이동하는 몸체부, 상기 몸체부에 설치되고, 상기 대상물을 따라 상기 몸체부를 움직이는 복수의 다리부를 포함하고, 상기 몸체부를 움직이기 위해 상기 다리부 중 일부가 움직일 때, 나머지는 상기 대상물에 고정될 수 있다.

본 발명의 로봇은 대상물을 따라 이동하는 몸체부, 상기 몸체부에 설치되고, 상기 대상물을 따라 상기 몸체부를 움직이는 다리부를 포함하고, 상기 다리부에는 상기 대상물에 접촉되는 무한궤도가 마련될 수 있다.

본 발명의 로봇은 대상물을 따라 이동하는 몸체부를 지지하는 다리부를 포함할 수 있다.

이때의 다리부는 전력 공급이 중단되면 대상물에 달라붙고, 전력이 공급되면 대상물로부터 떨어질 수 있다. 따라서, 고장 등과 같은 비상 상황에서 로봇이 대상물로부터 낙하하는 현상을 방지할 수 있다. 그 결과 낙하 충격에 따른 로봇의 훼손을 방지할 뿐만 아니라 낙하하는 로봇과의 충돌로 인한 인명 사고 등을 예방할 수 있다.

또한, 본 발명의 로봇은 대상물을 따라 이동하는 중에 대상물로부터 떨어지지 않도록 항상 일부의 다리부가 대상물에 붙어 있을 수 있다.

예를 들어, 다리부를 복수로 마련하고, 일부 다리부가 움직일 때 나머지 다리부는 대상물에 고정될 수 있다. 다른 예로, 무한궤도를 이용해 다리부가 항상 대상물에 고정되도록 할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 로봇을 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 로봇을 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 로봇의 다리부를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 로봇의 동작을 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 다른 로봇을 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 발명의 다른 로봇의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 1은 본 발명의 로봇을 나타낸 개략도이다.

도 1에 도시된 로봇은 접촉부(110) 및 전력부(130)를 포함할 수 있다.

접촉부(110)는 로봇에서 대상물(10)에 접촉되는 요소일 수 있다.

접촉부(110)는 로봇의 다리부(170) 형태에 따라 다양하게 변형될 수 있다. 일예로, 로봇의 다리부(170)가 동물, 곤충 등의 다리 형상을 갖는 경우, 접촉부(110)는 대상물(10)에 접촉되는 발의 형상을 가질 수 있다. 다른 예로, 로봇의 다리부(170)가 무한궤도(120)를 포함하는 경우, 접촉부(110)는 대상물(10)에 접촉되는 무한궤도(120) 자체일 수 있다.

일반적으로, 로봇의 다리부(170)는 평지를 이동하는 것을 상정하여 설계될 수 있다. 그러나, 용접 또는 페인팅 작업의 대상물(10)이 지면에 거의 수직 상태로 세워진 상태일 수도 있다. 이러한 대상물(10)의 예로 선박의 선체가 있을 수 있다.

도 1에는 대상물(10)이 xyz 3차원 공간에서 지면에 수직한 z축 방향으로 연장되는 경우가 개시된다. 로봇이 해당 대상물(10)을 따라 이동하기 위해서 적어도 접촉부(110)는 대상물(10)에 달라붙어야 한다. 그리고, 로봇의 이동을 위해 필요에 따라 접촉부(110)는 대상물(10)로부터 이탈될 수 있어야 한다.

이러한 조건을 만족하기 위해 전력부(130)가 이용될 수 있다.

전력부(130)는 접촉부(110)에 제1 전력을 제공할 수 있다.

제1 전력이 차단되면 대상물(10)을 잡아당기는 인력이 접촉부(110)에서 생성될 수 있다. 그리고, 제1 전력이 제공되면 접촉부(110)에서 생성된 인력이 해제될 수 있다.

대상물(10)이 강자성체를 포함하는 경우, 접촉부(110)에는 전자석이 마련될 수 있다. 전자석의 경우 제1 전력이 제공되면 자석의 성질을 가지므로 강자성체가 포함된 대상물(10)에 붙을 수 있다. 반대로 제1 전력의 차단되면 전자석은 자석의 성질을 잃어버리므로 대상물(10)로부터 이탈될 수 있다.

그런데, 전자석의 경우 전력부(130)에 고장이 발생한다면 제1 전력을 제공받지 못하므로 대상물(10)에 붙어있을 수 없다. 그 결과 작업 중 전력부(130)에 이상이 발생하면 로봇은 지면으로 낙하하게 된다. 이때의 낙하에 의해 로봇이 훼손되거나 안전 사고가 발생할 수 있다.

설사 고장이 발생하지 않더라도, 대상물(10)의 일정 위치에서 대기할 경우 대상물(10)에 붙어 있기 위해 지속적으로 제1 전력을 소모해야 하는 문제가 있다. 로봇의 경우 자체적으로 보유한 배터리를 이용해 구동되므로 이러한 전력 낭비는 바람직하지 못하다.

따라서, 접촉부(110)에는 전자석과 반대로 동작하는 요소가 마련되는 것이 좋다.

일예로, 대상물(10)이 강자성체를 포함하는 경우 접촉부(110)에는 영전자식 자석이 마련될 수 있다.

영전자식 자석은 전력부(130)로부터 공급되는 제1 전력이 차단되면 강자성체에 붙는 자력이 생성되고, 제1 전력이 제공되면 해당 자력을 잃을 수 있다.

로봇에 마련된 전력부(130)가 고장나면, 전력부(130)로부터 접촉부(110)로 공급되는 제1 전력은 차단될 수 있다. 위 구성에 따르면 전력부(130)의 고장시에도 접촉부(110)는 대상물(10)에 붙어 있을 수 있다. 따라서, 로봇의 낙하로 인한 각종 사고를 원천적으로 방지할 수 있다.

한편, 로봇에는 접촉부(110)가 설치된 다리부(170)를 움직이는데 제2 전력이 요구될 수 있다. 제2 전력은 위 전력부(130)로부터 제공되거나, 별도로 마련된 요소로부터 제공될 수 있다.

도 2는 본 발명의 로봇을 나타낸 평면도이다.

도 2에 도시된 로봇은 몸체부(150), 다리부(170)를 포함할 수 있다.

몸체부(150)는 대상물(10)을 따라 이동할 수 있다.

다리부(170)는 몸체부(150)에 복수로 설치되고, 대상물(10)을 따라 몸체부(150)가 움직이도록 할 수 있다.

다리부(170)는 몸체부(150)를 이동시키기 위해 대상물(10)을 따라 움직일 수 있다. 다리부(170)가 움직이기 위해서는 해당 다리부(170)는 대상물(10)로부터 일정 시간동안 이탈되어야 한다. 그런데, 다리부(170)가 1개인 경우 대상물(10)로부터 다리부(170)가 이탈된다면 몸체부(150)를 대상물(10)에 붙이는 요소가 아무것도 없게 된다. 따라서, 다리부(170)는 복수로 마련되는 것이 좋다.

이때, 몸체부(150)를 움직이기 위해 다리부(170) 중 일부가 움직일 때, 나머지는 대상물(10)에 고정될 수 있다. 여기서, 몸체부(150)의 자세가 흐트러지는 것을 방지하기 위해 다리부(170)는 항상 4개 이상이 대상물(10)에 고정되는 것이 좋다. 이에 따르면, 몸체부(150)에 설치되는 다리부(170)는 총 5개 이상인 것이 좋다.

다리부(170)는 규칙적으로 몸체부(150)에 설치되는 것이 좋다. 일예로, z축을 따라 이동하는 몸체부(150)에 대해 다리부(170)는 x축을 따라 서로 다른 위치에 복수 줄로 형성될 수 있다. 그리고 다리부(170)는 z축을 따라서도 서로 다른 위치에 복수로 줄로 형성될 수 있다. 도 2에는 x축의 방향을 따라 2줄, z축의 방향을 따라 3줄로 다리부가 마련되고, 이때의 다리 개수는 각 줄의 교차점의 개수와 동일한 6개일 수 있다.

이런 방식으로 x축의 방향을 따라 2줄, z축의 방향을 따라 4줄의 다리부(170)가 마련될 수도 있다. 쉽게 말해 몸체부(150)의 좌측에 4개의 다리부(170)가 형성되고, 몸체부(150)의 우측에 4개의 다리부(170)가 형성될 수 있다. 이때, 좌측 4개의 다리부(170)가 대상물(10)에 고정되고, 우측 4개의 다리부(170)가 모두 대상물로부터 이탈된다면, 몸체부(150)는 흔들리기 쉽다. 구체적으로, 몸체부(150)는 z축을 중심으로 하여 회동할 수 있다.

이러한 현상을 방지하기 위해 일시점에서 대상물(10)에 고정되는 4개 이상의 다리부(170)에는 x축 좌표 및 z축 좌표가 서로 다른 다리부(170)가 포함되는 것이 좋다.

도 2의 로봇에는 6개의 다리부(170)가 마련되고 있는데, 몸체부(150)의 이동시 다리부(170) 중 2개는 몸체부(150)의 이동 방향을 따라 이동하고, 나머지 4개는 대상물(10)에 고정될 수 있다. 이때, 대상물(10)에 고정되는 4개의 다리부(170)는 서로 대각선 위치에 있을 수 있다.

일예로, 도 2에서 좌측 상단의 다리부(170)가 고정될 때, 우측 중간 또는 우측 하단의 다리부(170)가 함께 대상물(10)에 고정될 수 있다. 마찬가지로 좌측 중간의 다리부(170)가 고정될 때, 우측 상단 또는 우측 하단의 다리부(170)가 함께 대상물(10)에 고정될 수 있다. 좌측 하단의 다리부(170)가 고정된다면, 우측 상단 또는 우측 중간의 다리부(170)가 대상물(10)에 함께 고정될 수 있다.

몸체부(150)에 복수의 다리부(170)가 설치된 경우, 몸체부(150)는 다리부(170)가 모두 대상물(10)에 접촉된 상태에서 움직일 수 있다. 일부 다리가 움직이는 중에 몸체부(150)가 함께 움직인다면 몸체부(150)에는 진동이 발생할 수 있다. 이러한 진동을 최소화하기 위해 몸체부(150)는 다리부(170)가 모두 대상물(10)에 고정된 상태에서 움직이는 것이 좋다.

본 발명의 로봇에는 몸체부(150)에 설치되고, 대상물(10)을 가공하는 가공부(190)가 마련될 수 있다. 가공부(190)는 대상물(10)을 용접하는 용접봉 또는 대상물(10)에 페인트를 칠하는 롤러 등을 포함할 수 있다.

가공부(190)가 몸체부(150)에 고정된 경우, 몸체부(150)와 대상물(10)의 간섭에 의해 가공부(190)는 대상물(10)의 구석 부분 또는 가장자리 부분을 가공하지 못할 수 있다. 다리부(170)는 몸체부(150)를 움직이기 위해 평면상으로 몸체부(150)를 벗어난 영역에 배치될 수 있다. 이때의 다리부(170)와 대상물(10)의 간섭에 의해서도 가공부(190)는 대상물(10)의 구석 부분 또는 가장자리 부분을 가공하지 못할 수 있다. 이러한 현상을 해소하기 위해 가공부(190)는 다리부(170)의 활동 영역 ⓐ 또는 몸체부(150)의 영역 내에서 몸체부(150)를 따라 움직일 수 있다.

도 2에는 활동 영역 ⓐ 내에서 z축을 따라 움직이는 가공부(190)가 개시되고 있다. 이를 위해 몸체부(150)에는 가공부(190)의 이동을 가이드하는 레일 등의 가이드부(151)가 마련될 수 있다. 도 2에는 z축 방향으로 연장되는 가이드부(151)가 개시된다.

대상물(10)을 정밀하게 가공하기 위해 가공부(190)의 구동시 몸체부(150)는 흔들리지 않는 것이 좋다. 이를 위해 가공부(190)는 몸체부(150)가 정지된 상태에서 구동될 수 있다. 같은 맥락으로 가공부(190)는 몸체부(150)가 정지된 상태에서 몸체부(150)를 따라 움직일 수 있다.

다리부(170)를 대상물(10)에 고정시키기 위해 접촉부(110) 및 전력부(130)가 이용될 수 있다.

접촉부(110)는 다리부(170)에서 대상물(10)에 접촉되는 부위에 마련될 수 있다. 그리고, 전력부(130)는 접촉부(110)에 제1 전력을 제공할 수 있다.

접촉부(110)는 전력부(130)로부터 제1 전력이 차단되면 대상물(10)에 붙는 인력을 생성하고, 전력부(130)로부터 제1 전력이 제공되면 위 인력을 해제할 수 있다.

다리부(170)는 다양하게 구성될 수 있다. 일예로, 동물 또는 곤충의 다리와 같이 다족 보행하도록 형성될 수 있다. 몸체부(150)의 이동이 자연스러운 장점이 있으나, 몸체부(150)가 대상물(10)로부터 멀어지거나 가까워지는 동작이 반복될 수 있으므로 대상물(10)의 가공이 어려울 수 있다. 이와 다르게 다리부(170)는 직선 운동할 수 있다. 다리부(170)의 직선 운동을 위해 다리부(170)에는 복수의 다리가 마련되거나, 무한궤도(120)가 마련될 수 있다.

도 3은 본 발명의 로봇의 다리부(170)를 나타낸 개략도이다.

도 3에 도시된 다리부(170)에는 제1 다리(171), 제2 다리(172), 제3 다리(173)가 마련될 수 있다.

제1 다리(171)는 몸체부(150)에 설치되고, 몸체부(150)로부터 제1 방향으로 연장될 수 있다. 대상물(10)이 xyz 공간 상에서 zx 평면을 따라 확장되는 판형인 경우 제1 방향은 x축 방향일 수 있다.

제2 다리(172)는 제1 다리(171)를 따라 움직이며 제2 방향으로 연장될 수 있다. 제2 방향은 z축 방향일 수 있다. 제2 다리(172)는 제1 다리(171)의 연장 방향인 x축 방향을 따라 움직이므로, 몸체부(150)를 x축 방향으로 움직일 수 있다.

제3 다리(173)는 제2 다리(172)를 따라 움직이며 제3 방향으로 연장되는 제3 다리(173)가 마련될 수 있다. 제3 방향은 y축의 반대 방향일 수 있다. 제3 다리(173)는 제2 다리(172)의 연장 방향인 z축 방향을 따라 움직이므로, 몸체부(150)를 z축 방향으로 움직일 수 있다.

또한, 제3 다리(173)는 제3 방향 또는 그 반대 방향으로 움직일 수 있다. 이때의 동작에 의해 제3 다리(173)에 마련된 접촉부(110)는 대상물(10)에 접촉되거나, 대상물(10)로부터 이탈될 수 있다.

다리부(170)의 동작을 도 4에 나타내었다.

도 4는 본 발명의 로봇의 동작을 나타낸 개략도이다. 도 4에는 복수의 다리부(170) 중에서 우측 하단의 ⓑ의 동작이 개시된다.

도 4의 (a)는 제3 다리(173)에 마련된 접촉부(110)가 대상물(10)에 붙은 상태를 나타내고 있다. 이를 위해 접촉부(110)에 제공되는 제1 전력은 차단된 상태이다. 몸체부(150)를 z축 방향으로 이동시키라는 지령 신호가 인가되면, 전력부(130)는 접촉부(110)에 제1 전력을 제공함으로써 접촉부(110)와 대상물(10) 간의 인력을 해제할 수 있다. 그리고, 제3 다리(173)는 제3 방향의 반대 방향(y축의 양의 방향)으로 이동할 수 있다. 이와 같이 제3 다리(173)가 움직인 상태는 도 4의 (b)와 같다.

도 4의 (b)를 살펴보면, 제3 다리(173)의 이동에 의해 접촉부(110)는 대상물(10)로부터 이격된 상태이다. 이 상태에서 제3 다리(173)는 제2 다리(172)를 따라 z축 방향으로 이동할 수 있다. 이 상태가 도 4의 (c)에 개시된다.

도 4의 (c)에서 제3 다리(173)가 제3 방향을 따라 이동하면 접촉부(110)는 대상물(10)과 접촉할 수 있다. 그리고, 접촉부(110)에 제공되던 제1 전력을 차단하면 접촉부(110) 및 제3 다리(173)는 대상물(10)에 고정될 수 있다. 이 상태가 도 4의 (d)에 개시된다.

이 상태에서 제3 다리(173)가 제2 다리(172)를 따라 z축의 음의 방향으로 이동할 수 있다. 그런데, 제3 다리(173)가 접촉부(110)에 의해 대상물(10)에 고정된 상태이므로, 상대적으로 몸체부(150)가 z축의 양의 방향을 따라 이동하게 된다. 이때의 이동 거리는 제3 다리(173)가 제2 다리(172)를 따라 움직인 거리와 동일할 수 있다.

이러한 방식으로 몸체부(150)는 z축 방향을 따라 움직일 수 있다. 제3 다리(173)가 제2 다리(172)를 따라 움직이는 대신, 제2 다리(172)가 제1 다리(171)를 따라 움직이면 몸체부(150)는 x축 방향을 따라 이동할 수 있다.

결과적으로, 몸체부(150)는 다리부(170)에 의해 상하좌우로 이동할 수 있다. 한편, 몸체부(150)를 회전시킬 수도 있다.

일예로, 몸체부(150)에서 가공부(190)의 움직임을 방해하지 않는 영역에, 제3 방향을 향해 움직이는 고정부(미도시)가 마련될 수 있다. 몸체부(150)의 방향 전환시 고정부는 대상물(10)에 가까워지는 방향으로 이동하고, 대상물(10)에 붙을 수 있다. 이를 위해 고정부에는 영전자식 자석 또는 전자석이 마련될 수 있다.

고정부가 대상물(10)에 붙은 상태에서 모든 접촉부(110)를 대상물(10)로부터 이탈시킨 후, 몸체부(150)는 고정부를 중심으로 회전할 수 있다. 소망하는 각도로 회전하면, 대상물(10)에 접촉부(110)을 붙일 수 있다. 접촉부(110)가 대상물(10)에 고정된 후 고정부에 부여된 자력을 해제하고, 고정부를 대상물(10)로부터 이격시킬 수 있다. 이후의 동작은 도 4와 같이 다리부(170)에 의해 이루어질 수 있다.

고정부와 같은 별도 부재를 이용하지 않고 다리부(170)의 움직임만으로 몸체부를 방향 전환시킬 수도 있다.

예를 들어 다리부(170)에 복수의 관절 및 위 관절을 움직이는 액추에이터가 마련될 수 있다. 그리고, 각 관절에 마련된 액추에이터를 제어하는 제어부(160)를 통해 몸체부는 방향 전환될 수 있다. 다리부(170)의 관절 개수를 줄이기 위해 다리부(170)는 전환하려는 방향을 향해 회전할 수 있다. 일예로, 제1 다리는 제3 방향에 해당하는 y축을 중심으로 회동할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 로봇을 나타낸 개략도이다.

도 5에 도시된 로봇의 다리부(170)에는 대상물(10)에 접촉되는 무한궤도(120)가 마련될 수 있다. 이때의 무한궤도(120)에 자석, 전자석 또는 영전자식 자석을 설치하면, 무한궤도(120)가 대상물(10)에 붙도록 할 수 있다.

그런데, 무한궤도(120)의 특성상 무한궤도(120)에 자석, 전자석 또는 영전자식 자석을 설치하는 것이 어려울 수 있다. 이러한 문제를 해소하기 위해 무한궤도(120)는 강자성체를 포함하는 정도로 마련될 수 있다.

무한궤도(120)의 정상 동작을 위해 다리부(170)에는 무한궤도(120)를 지지하는 바퀴(140)가 마련될 수 있다. 이때의 바퀴(140)는 무한궤도(120)를 통해 대상물(10)에 붙는 자력을 생성할 수 있다. 다시 말해, 바퀴(140)에는 자석, 전자석 또는 영전자식 자석이 설치될 수 있다. 그리고, 바퀴(140)에 접촉된 무한궤도(120)에 대상물(10)을 잡아당기는 인력을 부여할 수 있다.

무한궤도(120)를 배제할 경우 바퀴(140)는 대상물(10)에 점 접촉 또는 선 접촉될 수 있다. 이렇게 적은 면적의 접촉에 의하면 몸체부(150)가 대상물(10)에 신뢰성 있게 붙는 것을 기대하기 어렵다. 무한궤도(120)를 추가로 적용한다면 대상물(10)과 면접촉이 이루어지고, 면접촉을 통해 무한궤도(120)는 대상물(10)에 강력하게 붙을 수 있다.

바퀴(140)는 제2 방향에 해당하는 z축 방향을 따라 복수로 마련될 수 있다. 도 5에는 4개의 바퀴(140)가 z축 방향을 따라 배열되고 있다. 무한궤도(120)는 4개의 바퀴(140)에 지지되고, 몸체부(150)를 제2 방향으로 이동시키기 위해 시계 방향으로 회전할 수 있다.

이때, 무한궤도(120)는 도 5에서 가장 우측의 바퀴(140) 부근의 제1 위치에서 대상물(10)과 접촉되고, 가장 좌측의 바퀴(140) 부근의 제2 위치에서 대상물(10)로부터 이탈될 수 있다.

가장 좌측의 바퀴(140)에 자석이 마련되는 경우, 자력에 의해 제2 위치에서 무한궤도(120)가 대상물(10)로부터 이탈되는 것이 제한될 수 있다. 그 결과 무한궤도(120)가 시계 방향으로 회전하는 것이 어려울 수 있다. 이러한 문제를 해소하기 위해 몸체부(150)가 제2 방향을 따라 이동할 때, 적어도 제2 방향 상으로 가장 뒤의 바퀴(140)는 자력을 해제할 수 있다. 즉, 도 5에서 가장 좌측의 바퀴(140)에는 자석이 마련되지 않을 수 있다.

도 5와 같이 로봇이 z축의 양의 방향으로만 이동한다면 가장 뒤의 바퀴(140)에 영구 자석을 설치하지 않는 것으로 로봇은 정상적으로 동작할 수 있다.

그러나, 로봇에 회전하거나 후진하는 등의 자유도가 부여될 경우 위 구성만으로는 정상적으로 동작하기 어렵다.

이에 대비하여 각 바퀴(140)에 영전자식 자석을 설치하고, 각 바퀴(140)의 영전자식 자석을 제어할 수 있다. 영전자식 자석을 제어하기 위해 전력부(130) 및 전력부(130)를 제어하는 제어부(160)가 이용될 수 있다.

전력부(130)는 바퀴(140)에 제1 전력을 제공할 수 있다. 제1 전력이 차단되면 바퀴(140)는 무한궤도(120)를 통해 대상물(10)에 붙는 자력을 생성할 수 있다. 이와 반대로 제1 전력이 제공되면 바퀴(140)는 위 자력을 해제할 수 있다. 이때, 제어부(160)에 의해 제1 전력이 제공되는 바퀴(140)는 몸체부(150)의 이동 방향에 따라 달라질 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 로봇의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.

몸체부(150)를 기준으로 좌측과 우측에 2개의 무한궤도(120)가 설치될 수 있다.

좌측의 무한궤도(120)를 지지하기 위해 4개의 바퀴(140) ①, ③, ⑤, ⑦이 마련되고, 우측의 무한궤도(120)를 지지하기 위해 4개의 바퀴(140) ②, ④, ⑥, ⑧이 마련될 수 있다.

도 6에서 몸체부(150)를 위 방향으로 움직이기 위해 제어부(160)는 몸체부(150)의 이동 방향 상으로 가장 뒤의 바퀴(140) ⑦과 ⑧에 제1 전력이 제공되도록 할 수 있다. 이에 따르면 바퀴(140) ⑦과 ⑧의 자력이 해제될 수 있다.

이와 반대로 몸체부(150)를 아래 방향으로 움직이기 위해 전력부(130)는 제어부(160)의 제어에 의해 바퀴(140) ①과 ②에 제1 전력을 제공할 수 있다.

몸체부(150)를 죄회전시키기 위해 좌측 바퀴(140)는 몸체부(150)를 아래 방향으로 움직이도록 움직이고, 우측 바퀴(140)는 몸체부(150)를 위 방향으로 움직이도록 움직일 수 있다. 이에 맞춰 전력부(130)는 제어부(160)의 제어에 의해 바퀴(140) ①과 ⑧에 제1 전력을 제공할 수 있다.

몸체부(150)를 우회전시키기 위해 전력부(130)는 바퀴(140) ⑦과 ②에 제1 전력을 제공할 수 있다.

위 구성에서 살펴보면, 몸체부(150)의 이동 방향과 상관없이 바퀴(140) ③, ④, ⑤, ⑥은 항상 대상물(10)에 붙어 있다. 즉, 바퀴(140) ③, ④, ⑤, ⑥에는 항상 제1 전력이 차단될 수 있다. 이를 이용하여 바퀴(140) ③, ④, ⑤, ⑥에는 영전자식 자석 대신 영구 자석을 설치해도 무방하다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10...대상물 110...접촉부
120...무한궤도 130...전력부
140...바퀴 150...몸체부
151...가이드부 160...제어부
170...다리부 171...제1 다리
172...제2 다리 173...제3 다리
190...가공부

Claims

대상물을 따라 이동하는 몸체부;
상기 몸체부에 설치되고, 상기 대상물을 따라 상기 몸체부를 움직이는 다리부;를 포함하고,
상기 다리부에는 상기 대상물에 접촉되는 무한궤도가 마련되며,
상기 무한궤도는 강자성체를 포함하고,
상기 다리부에는 상기 무한궤도를 지지하는 바퀴가 마련되며,
상기 바퀴는 상기 무한궤도를 통해 상기 대상물에 붙는 자력을 생성하고,
상기 바퀴는 제2 방향을 따라 복수로 마련되며,
상기 몸체부가 상기 제2 방향을 따라 이동할 때, 적어도 상기 제2 방향 상으로 가장 뒤의 바퀴는 상기 자력을 해제하는 로봇.
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제1항에 있어서,
상기 바퀴에 제1 전력을 제공하는 전력부;를 포함하고,
상기 제1 전력이 차단되면 상기 바퀴는 상기 무한궤도를 통해 상기 대상물에 붙는 자력을 생성하며,
상기 제1 전력이 제공되면 상기 바퀴는 상기 자력을 해제하고,
상기 제1 전력이 제공되는 바퀴는 상기 몸체부의 이동 방향에 따라 달라지는 로봇.