KR101730731B1 - 험지 화물이송용 2족보행 캐리어장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산이나 들과 같은 비포장된 오프로드인 험지에서도 화물의 이송을 용이하게 수행할 수 있고, 숙련자가 아니라도 자세의 제어가 쉬우며, 자체 동력원을 통해 보행할 수 있어 작업자의 힘을 낭비하지 않고 편하게 작업할 수 있도록 도와주는 험지 화물이송용 2족보행 캐리어장치에 관한 것으로, 프레임과, 상기 프레임의 상부에 설치되고, 내부에 화물이 수납되는 화물수납함과, 상기 프레임의 하부에 고정 설치된 지지블럭과, 상기 프레임을 지면으로부터 상방 이격시키도록 상기 지지블럭의 하부에 설치되고, 지면에 대하여 좌우 스텝을 밟아가면서 보행하는 2족보행부와, 상기 2족보행부의 보행시 작업자가 상기 프레임의 자세를 전후좌우로 제어하도록 상기 프레임의 후방 좌우에 각각 연장 형성되어 상기 작업자가 양손으로 각각 파지할 수 있는 한 쌍의 자세제어바와, 상기 지지블럭의 내부에 설치되고, 상기 2족보행부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진다.

Description

험지 화물이송용 2족보행 캐리어장치{BIPED-MOBILE CARRIER APPARATUS FOR TRANSPORTING FREIGHT AT ROUGH TERRAIN}

본 발명은 산이나 들과 같은 비포장된 오프로드인 험지에서도 화물의 이송을 용이하게 수행할 수 있는 험지 화물이송용 2족보행 캐리어장치에 관한 것이다.

일반적으로 캐리어(carrier)는 어떠한 물체를 일 지점에서 다른 지점으로 운반 또는 이송하는 장치로서, 다양한 종류가 있으며 그 중 이송하고자 하는 물체의 크기나 형상이 특정되지 않은 짐이나 화물인 경우 보통 수레를 이용하여 이송한다.

수레는 사전적 의미로 바퀴를 달아 짐을 옮기는 데 쓰는 기구로서, 짐이나 화물을 실을 수 있도록 박스형상의 수납몸체와, 상기 수납몸체의 바닥에 회전 가능하게 설치된 하나 또는 둘 이상의 바퀴를 포함한다.

이러한 수레는 인류가 만들어 낸 가장 중요한 발명 중 하나로서, 동력원의 종류에 따라 다양하게 구분되는데, 즉 사람의 힘을 이용하는 손수레, 인력거 및 자전거 등과, 소나 말의 짐승의 힘을 이용하는 우차(달구지) 및 마차 등과, 화석연료를 이용하는 기차 및 자동차 등이 있으며, 전기에너지를 이용하는 전차 등이 있다.

상술한 수레 중 사람이 직접 밀거나 끌어 움직이는 손수레의 경우, 국내에는 1970년대에 등장하여 적은 양의 물건을 가까운 거리로 운반할 때 주로 사용한다. 이러한 손수레는 바퀴가 하나인 외바퀴차와, 소위 리어카라 불리우는 바퀴가 두개인 이륜차가 있다.

상기와 같은 손수레는 수레 자체의 특징인 바퀴를 사용하는 것에서, 바퀴가 지면에 접촉하여 굴러갈 수 있어야 하므로 주로 평평하게 포장된 도로에서 사용되어야 한다. 다만, 외바퀴차의 경우 가장 큰 장점이 하나의 바퀴를 사용한다는 점에서 상술한 비포장된 험지에서도 작업자가 팔의 힘으로 자세를 제어하면서 이동할 수는 있으나, 숙련된 작업자가 아닌 경우에는 평평한 포장도로에서도 팔의 힘으로 자세를 제어하기가 여간해서는 쉽지 않다. 더욱이, 숙련자라 할지라도 외바퀴차를 이용하여 경사지나 지면이 매우 울퉁불퉁하여 불규칙한 경우에는 도저히 화물을 이송할 수 없을 것이다.

따라서, 산이나 들과 같은 비포장된 오프로드인 험지에서도 화물의 이송을 용이하게 수행할 수 없을까하는 점에서 본 발명이 나오게 된 것이다.

상기와 같은 관점에서 안출된 본 발명의 목적은, 첫째 종래의 손수레와 대비하여 산이나 들과 같은 비포장된 오프로드인 험지에서도 화물의 이송을 용이하게 수행할 수 있고, 둘째 종래의 외바퀴차에 비하여 숙련자가 아니라도 자세의 제어가 쉬우며, 셋째 자체 동력원을 통해 보행할 수 있어 작업자의 힘을 낭비하지 않고 편하게 작업할 수 있도록 도와주는 험지 화물이송용 2족보행 캐리어장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 험지 화물이송용 2족보행 캐리어장치는, 프레임과, 상기 프레임의 상부에 설치되고, 내부에 화물이 수납되는 화물수납함과, 상기 프레임의 하부에 고정 설치된 지지블럭과, 상기 프레임을 지면으로부터 상방 이격시키도록 상기 지지블럭의 하부에 설치되고, 지면에 대하여 좌우 스텝을 밟아가면서 보행하는 2족보행부와, 상기 2족보행부의 보행시 작업자가 상기 프레임의 자세를 전후좌우로 제어하도록 상기 프레임의 후방 좌우에 각각 연장 형성되어 상기 작업자가 양손으로 각각 파지할 수 있는 한 쌍의 자세제어바와, 상기 지지블럭의 내부에 설치되고, 상기 2족보행부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 화물수납함은, 상기 프레임의 상부에 전후로 회전 가능하게 설치되고, 동력전달수단을 매개로 상기 화물수납함의 회전 각도를 변화시키는 레벨링모터와, 상기 화물수납함의 전후방 기울어진 각도를 감지하는 틸팅센서를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 틸팅센서로부터 신호를 전송받아 상기 화물수납함이 수평상태가 되도록 상기 레벨링모터를 구동시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 틸팅센서는 토크 밸런스방식의 틸팅센서인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 2족보행부는, 상기 지지블럭의 좌우에 각각 결합된 좌측보행다리 및 우측보행다리를 포함하고, 상기 좌측보행다리 및 우측보행다리 각각은, 일단이 상기 지지블럭의 후방에 핀조인트된 주동회전링크와, 일단이 상기 주동회전링크의 타단에 핀조인트된 제1 허벅지링크와, 일단이 상기 지지블럭의 전방에 핀조인트되고, 타단이 상기 제1 허벅지링크 상에 핀조인트된 허벅지연결링크와, 일단이 상기 지지블럭의 전방에 상기 허벅지연결링크의 일단과 함께 핀조인트되고, 상기 제1 허벅지링크와 평행하게 구동하는 제2 허벅지링크와, 일단이 상기 제2 허벅지링크의 타단에 핀조인트되고, 타단이 지면에 접촉하여 스텝을 밟는 자유단이며, 상기 허벅지연결링크와 평행하게 구동하도록 상기 제1 허벅지링크의 타단이 핀조인트된 정강이링크를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 2족보행부는, 상기 좌측보행다리의 주동회전링크 일단에 회전력을 제공하는 좌측보행모터와, 상기 우측보행다리의 주동회전링크 일단에 회전력을 제공하는 우측보행모터를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 좌측보행다리의 주동회전링크와 상기 우측보행다리의 주동회전링크의 회전각의 차이가 180도가 되도록 상기 좌측보행모터 및 우측보행모터 각각을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 좌측보행다리 및 우측보행다리 각각은, 지면과 접촉하는 상기 정강이링크의 타단에 인입출 가능하게 결합된 풋링크와, 상기 풋링크를 인출되는 방향으로 스프링력을 제공하는 완충스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 작업자가 양손으로 각각 파지할 수 있도록 상기 자세제어바 각각의 후단에 전후로 회전 가능하게 설치된 한 쌍의 손잡이를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지블럭의 내부에 설치되고, 상기 제어부에 전원을 공급하는 배터리와, 상기 자세제어바에 설치된 디스플레이를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 배터리의 잔량정보를 감지하여 상기 디스플레이에 감지된 상기 배터리의 잔량정보를 표시하는 것을 특징으로 한다.

또한, 현재의 위치정보를 전송하는 지피에스를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 지피에스로부터 수신된 상기 위치정보를 상기 디스플레이에 표시하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지피에스는, 상기 배터리를 충전할 수 있는 충전위치를 미리 설정하고, 상기 제어부는, 상기 지피에스로부터 기 설정된 상기 충전위치를 상기 디스플레이에 표시하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 지피에스의 위치정보로부터 상기 충전위치와 현재위치 사이의 이격거리를 계산하고, 계산된 상기 이격거리를 상기 디스플레이에 표시하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 이격거리에 대하여 상기 현재위치로부터 상기 충전위치까지 복귀시 필요한 상기 배터리의 복귀소모량을 계산하고, 계산된 상기 배터리의 복귀소모량을 상기 디스플레이에 표시하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 배터리의 잔량정보 및 복귀소모량의 차이값인 보행가능량을 계산하고, 계산된 상기 배터리의 보행가능량을 상기 디스플레이에 표시하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는, 상기 배터리의 보행가능량이 총량의 10%이내인 경우 상기 디스플레이에 복귀경고신호를 표시하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 험지 화물이송용 2족보행 캐리어장치는, 첫째 종래의 손수레와 대비하여 산이나 들과 같은 비포장된 오프로드인 험지에서도 2족 보행을 통해 화물의 이송을 용이하게 수행할 수 있고, 둘째 종래의 외바퀴차에 비하여 숙련자가 아니라도 자세의 제어가 쉬우며, 셋째 자체 동력원인 배터리를 통해 보행할 수 있어 작업자의 힘을 낭비하지 않고 편하게 작업할 수 있도록 도와준다.

도 1은 본 발명에 따른 험지 화물이송용 2족보행 캐리어장치의 일 실시예를 도시한 사시도이고,
도 2는 도 1의 실시예의 분해 사시도이며,
도 3은 도 1의 실시예의 각 구성요소의 위치 및 결합관계를 개략적으로 도시한 블럭도이고,
도 4는 도 1 내지 3의 실시예 중 틸팅센서의 작동과정을 도시한 일 구성도이며,
도 5는 도 1의 실시예의 배면도이고,
도 6은 도 1의 실시예의 평면도이며,
도 7은 도 1의 실시예의 측면도이고,
도 8은 도 7의 실시예 중 좌측보행다리를 도시한 요부 측면도이며,
도 9는 도 7의 실시예 중 우측보행다리를 도시한 요부 측면도이고,
도 10은 도 7의 실시예 중 손잡이를 도시한 요부 측면도이며,
도 11은 도 7의 실시예 중 풋링크 및 완충스프링을 도시한 요부 측면도이고,
도 12는 도 1의 실시예 중 디스플레이에 표시되는 각각의 정보를 도시한 도면이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 험지 화물이송용 2족보행 캐리어장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 험지 화물이송용 2족보행 캐리어장치는, 도 1 내지 12에 도시된 바와 같이 프레임(100), 화물수납함(200), 지지블럭(300), 2족보행부(400), 자세제어바(500) 및 제어부(600)를 포함하여 이루어지고, 손잡이(700), 디스플레이(800) 및 지피에스(900)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 화물수납함(200)은 레벨링모터(210) 및 틸팅센서(220)를 포함할 수 있고, 상기 2족보행부(400)는 좌측보행다리(401), 우측보행다리(402), 좌측보행모터(403) 및 우측보행모터(404)를 포함할 수 있다.

프레임(100)은 후술하는 각종 구성요소가 취부 및 결합되는 지지체로서, 도면상 사각빔 형상을 가지고 있으나, 판상이나 블럭형상일 수 있고, 내부 구성요소를 외부로부터 보호하며 디자인적인 요소가 가미될 수도 있다.

화물수납함(200)은 도 1, 2 및 5 내지 7에 도시된 바와 같이 상기 프레임(100)의 상부에 설치되고, 명칭 그대로 내부에 화물(미도시)이 수납된다. 도면상 화물수납함(200)이 상부가 개구되고 높이가 낮은 박스 형상을 도시하고 있으나, 필요시 상부를 개폐할 수 있는 커버가 구비될 수 있고, 작업자의 시야를 확보활 수 있는 범위내에서 높이를 조절할 수도 있을 것이다.

지지블럭(300)은 도 1, 2, 5 및 7에 도시된 바와 같이 상기 프레임의 하부에 고정 설치된다. 이러한 지지블럭(300)은 후술하는 제어부(600), 배터리(610) 및 지피에스(900)가 내부에 설치될 수 있고, 또한 후술하는 2족보행부(400)와의 관계에서 고정링크로서 기능한다.

2족보행부(400)는 1, 2, 5, 7 내지 9에 도시된 바와 같이 상기 프레임(100)을 지면으로부터 상방 이격시키도록 상기 지지블럭(300)의 하부에 설치되고, 지면에 대하여 좌우 스텝을 밟아가면서 보행한다. 보다 구체적으로 상기 2족보행부(400)는 상기 지지블럭(300)의 좌우에 각각 결합된 좌측보행다리(401) 및 우측보행다리(402)를 포함하고, 상기 좌측보행다리(401) 및 우측보행다리(402) 각각은 주동회전링크(410), 제1 허벅지링크(420), 허벅지연결링크(430), 제2 허벅지링크(440) 및 정강이링크(450)를 포함하며, 상기 지지블럭(300)을 고정링크로 하여 1자유도를 가진 6-bar 보행 메카니즘을 구성한다.

즉, 주동회전링크(410)는 일단이 상기 지지블럭(300)의 후방에 핀조인트되고, 제1 허벅지링크(420)는 일단이 상기 주동회전링크(410)의 타단에 핀조인트되며, 허벅지연결링크(430)는 일단이 상기 지지블럭(300)의 전방에 핀조인트되고, 타단이 상기 제1 허벅지링크(420) 상에 핀조인트된다. 이때, 제2 허벅지링크(440)는 일단이 상기 지지블럭(300)의 전방에 상기 허벅지연결링크(430)의 일단과 함게 핀조인트되고, 상기 제1 허벅지링크(420)와 평행하게 구동한다. 마지막으로 정강이링크(450)는 일단이 상기 제2 허벅지링크(440)의 타단에 핀조인트되고, 타단이 지면에 접촉하여 스텝을 밟는 자유단이며, 상기 허벅지연결링크(430)와 평행하게 구동하도록 상기 제1 허벅지링크(420)의 타단이 핀조인트된다.

따라서, 상기 좌측보행다리(401) 및 우측보행다리(402) 각각은 주동회전링크(410)에 후술하는 좌측보행모터(403) 및 우측보행모터(403)로부터 회전력을 전달받게 되면, 상기 6-bar 보행 메카니즘에 의하여 스텝을 밟으면서 보행할 수 있는 것이다.

자세제어바(500)는 도 1, 2 및 5 내지 7에 도시된 바와 같이 한 쌍이 구비되고, 상기 2족보행부(400)의 보행시 작업자가 상기 프레임(100)의 자세를 전후좌우로 제어하도록 상기 프레임(100)의 후방 좌우에 각각 연장 형성되어 상기 작업자가 양손으로 각각 파지할 수 있다. 즉, 2족보행부(400)만으로는 보행만 가능할 뿐이고, 특히 상기 2족보행부(400)의 6-bar 메카니즘의 구조상 무게중심이 전방을 향하기 때문에 이러한 2족보행부(400)의 보행과 함께 작업자가 양손으로 파지하여 전진 또는 후진이나 좌우로 기울어지는 것을 제어할 수 있어야 한다. 따라서, 프레임(100)의 후방 좌우에 각각 연장 형성된 한 쌍의 자세제어바(500)를 작업자가 양손으로 파지하고, 전후진 및 좌우로 기울어지는 것을 팔의 힘으로 제어하는 것이다.

제어부(600)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 지지블럭(300)의 내부에 설치되고, 상기 2족보행부(400)의 구동을 제어한다. 보다 구체적으로 2족보행부(400)는 좌측보행다리(401)의 주동회전링크(410) 일단에 회전력을 제공하는 좌측보행모터(403)와, 상기 우측보행다리(402)의 주동회전링크(410) 일단에 회전력을 제공하는 우측보행모터(404)를 포함하고, 이 경우 상기 제어부(600)는 상기 좌측보행다리(401) 및 우측보행다리(402)가 교대로 전후진 하면서 보행할 수 있도록 상기 좌측보행모터(403) 및 우측보행모터(404)를 제어할 수 있어야 한다. 즉, 상기 제어부(600)는 도 7 내지 9에 도시된 바와 같이 상기 좌측보행다리(401)의 주동회전링크(410)와 상기 우측보행다리(402)의 주동회전링크(410)의 회전각의 차이가 180도가 되도록 상기 좌측보행모터(403) 및 우측보행모터(404) 각각을 제어한다.

한편, 상기와 같은 구성에 따라 산이나 들과 같은 험지에서 경사면을 보행하게 되면, 화물수납함(200)이 프레임(100)에 단순히 고정 설치된 경우 경사진 각도에 따라 화물수납함(200)의 내부에 수납된 화물도 함께 기울어질 수밖에 없다. 이를 방지하기 위해서 상기 화물수납함(200)의 경우 프레임(100)이 전후로 기울어지는 각도에 무관하게 수평상태를 유지할 수 있도록 해야 한다.

이를 위해서, 상기 화물수납함(200)은 상기 프레임(100)의 상부에 전후로 회전 가능하게 설치되고, 동력전달수단을 매개로 상기 화물수납함(200)의 회전 각도를 변화시키는 레벨링모터(210)와, 상기 화물수납함(200)의 전후방 기울어진 각도를 감지하는 틸팅센서(220)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제어부(600)는 상기 틸팅센서(220)로부터 신호를 전송받아 상기 화물수납함(200)이 수평상태가 되도록 상기 레벨링모터(210)를 구동시킨다. 상기 레벨링모터(210)의 회전력을 화물수납함(200)의 회전축에 전달하는 동력전달수단은 도 2에 도시된 바와 같이 대표적으로 기어(도면부호 미도시)를 연결하여 사용할 수 있다.

따라서, 프레임(100)에 대하여 화물수납함(200)이 회전가능하게 설치된 상태에서, 프레임(100)이 전후 특정방향으로 기울어지면, 화물수납함(200) 역시 동력전달수단을 매개로 레벨링모터(210)에 연결된 상태에서 기울어지게 되고, 화물수납함(200)의 기울어진 각도를 틸팅센서(220)가 감지하여 화물수납함(200)의 기울어진 각도만큼 제어부(600)가 레벨링모터(210)를 구동시켜 화물수납함(200)의 수평을 실시간으로 유지할 수 있는 것이다.

이때, 상기 틸팅센서(220)는 경사각을 검출하여 전기신호로 변환하는 경사각센서로서 차동 트랜스방식, 포텐쇼 방식 및 토크 밸런스방식의 센서 등이 있으며, 어느 것을 사용하든 상기 화물수납함(200)의 기울어진 각도를 감지할 수 있으면 족하다. 다만, 소형 경량이며 응답성이 뛰어나고, 고정밀도 및 고분해능을 얻을 수 있는 토크 밸런스방식의 틸팅센서를 사용할 수 있다.

즉, 토크 밸런스방식의 틸팅센서(220)는 도 4에 도시된 바와 같이 수광소자(PTR1, PTR2)와 저항(R1, R2)이 직류 브리지회로를 구성하고, 이 브리지회로에 가동코일(L1, L2)과 부하저항(R0)이 접속되어 있으며, 가동코일(L1, L2)에 접속되어 있는 가동소자(MC)의 선단에는 차광편(S)이 장착되어 있다. 상기 틸팅센서(220)가 지구의 무게중심 방향(GS)으로 고정되어 있으면, 차광편(S)은 발광소자(LED1, LED2)와 수광소자(PTR1, PTR2) 각각의 중심에 위치하여 발광소자(LED1, LED2)로부터 수광소자(PTR1, PTR2)가 각각 동일한 광량을 수광함으로써, 브리지회로는 균형을 유지한다. 그러나, 틸팅센서(220)가 지구의 무게중심(GS)에 대하여 소정의 각도(θ1)만큼 기울어지면, 가동소자(MC)도 동일한 방향으로 기울지만 중량의 불균형에 의한 모멘트로 인해 소정의 각도(θ')만큼 원래의 방향으로 이동한다. 따라서, 차광편(S)의 이동에 의해 수광소자(PTR1, PTR2)의 저항이 변화하여 브리지회로의 균형이 깨어져 가동코일(L1, L2)에 전류(I1)가 흐르게 된다. 이때의 전류(I1)가 틸팅센서(220)의 출력전류가 되고, 상기 제어부(600)가 상기 틸팅센서(220)의 출력전류를 신호로 입력받게 되는 것이다.

또한, 산이나 들과 같은 험지에서 경사면을 보행하게 될 경우 작업자가 양손으로 파지하는 한 쌍의 자세제어바(500) 역시 고정된 상태일 경우 작업자의 손목에 하중이 크게 작용하고, 심할 경우 부상을 당할 염려가 있다. 이를 방지하기 위하여, 프레임(100)의 후방으로 연장된 자세제어바(500)의 각도에 상관없이 작업자가 양손으로 파지하더라도 이를 추종할 수 있도록 도 10에 도시된 바와 같이 별도의 손잡이(700)를 설치한다. 즉, 손잡이(700)는 한 쌍이 구비되어 작업자가 양손으로 각각 파지할 수 있도록 상기 자세제어바(500) 각각의 후단에 전후로 회전 가능하게 설치된다. 따라서, 2족보행부(400)가 보행시 상하로 진동하거나 험지의 경사면을 따라 보행하더라도 자세제어바(500)에 전후로 회전가능하게 설치된 손잡이(700)를 작업자가 파지하게 되므로 작업자의 손목 피로도를 급격하게 감소시킬 수 있게 된다.

또 한편, 상기 2족보행부(400)의 구동시 상기 좌측보행다리(401) 및 우측보행다리(402)가 좌우 스텝을 밟으며 보행하게 될 경우 정강이링크(450)의 타단이 지면과 접촉하여 큰 충격을 받게 되면서 정강이링크(450)가 쉽게 파손되기 쉽다. 이를 방지하기 위하여, 도 11에 도시된 바와 같이 상기 좌측보행다리(401) 및 우측보행다리(402) 각각은, 지면과 접촉하는 상기 정강이링크(450)의 타단에 인입출 가능하게 결합된 풋링크(460)와, 상기 풋링크(460)를 인출되는 방향으로 스프링력을 제공하는 완충스프링(470)을 더 포함할 수 있다. 그에 따라, 풋링크(460)가 지면과 접촉하여 충격을 받게 되면, 완충스프링(470)의 스프링력을 이기면서 정강이링크(450)의 타단 내부로 인입하게 되고, 완충스프링(470)의 스프링력만큼 완충되는 효과가 있는 것이다.

또 다른 한편, 종래 바퀴를 구비한 손수레의 경우 동력원이 오로지 사람의 힘만으로 굴러가지만, 본 발명에 따른 험지 화물이송용 2족보행 캐리어장치는 각종 모터 및 제어부(600)의 제어를 위한 전기동력, 즉 배터리(610)가 요구된다. 즉, 배터리(610)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 지지블럭(300)의 내부에 설치되고, 상기 제어부(600)에 전원을 공급한다. 이 경우 상기 배터리(610)가 작업 중 방전될 경우 2족보행부(400)의 구동이 어려워 충전을 위해 복귀하는 것이 힘들 수밖에 없다. 이를 위하여, 작업 중 배터리(610)가 방전되기 전에 충전을 위해 복귀할 수 있도록 작업자에게 표시하고, 경고할 수 있는 알고리즘이 요구된다.

따라서, 본 발명에 따른 험지 화물이송용 2족보행 캐리어장치는 도 1 내지 3, 6 및 7에 도시된 바와 같이 상기 자세제어바(500)에 설치된 디스플레이(800)를 더 포함한다. 상기 디스플레이(800)가 자세제어바(500)에 설치된 이유는, 작업자가 작업 중 쉽게 인지할 수 있는 위치이기 때문이고, 도면상 자세제어바(500)와 평행하게 설치되어 있으나, 세로로 세워진 상태로 설치될 수도 있다.

이 경우 제어부(600)는 도 12에 도시된 바와 같이 상기 배터리(610)의 잔량정보를 감지하여 상기 디스플레이(800)에 감지된 상기 배터리(610)의 잔량정보를 표시할 수 있다. 그에 따라, 작업자가 배터리(610)의 잔량정보가 표시된 디스플레이(800)를 보고, 얼마나 전력이 소비되었는지를 파악할 수 있을 것이다. 그러나, 충전위치까지 상기 배터리(610)의 잔량정보만 가지고 복귀할 수 있는지 여부를 파악하기 어려우므로 이를 위해 보다 강화된 알고리즘이 필요하다.

즉, 본 발명에 따른 험지 화물이송용 2족보행 캐리어장치는 도 3에 도시된 바와 같이 현재의 위치정보를 전송하는 지피에스(900)를 더 포함하고, 상기 제어부(600)는 도 12에 도시된 바와 같이 상기 지피에스(900)로부터 수신된 상기 위치정보를 상기 디스플레이(900)에 표시할 수 있다. 또한, 상기 지피에스(900)는 상기 배터리(610)를 충전할 수 있는 충전위치를 미리 설정하고, 상기 제어부(600)는 상기 지피에스로부터 기 설정된 상기 충전위치를 상기 디스플레이(900)에 표시할 수 있다.

이 경우 상기 제어부(600)는 상기 지피에스(900)의 위치정보로부터 상기 충전위치와 현재위치 사이의 이격거리를 계산하고, 계산된 상기 이격거리를 상기 디스플레이(900)에 표시할 수 있다. 또한, 상기 제어부(600)는 상기 이격거리에 대하여 상기 현재위치로부터 상기 충전위치까지 복귀시 필요한 상기 배터리(610)의 복귀소모량을 계산하고, 계산된 상기 배터리(610)의 복귀소모량을 상기 디스플레이(900)에 표시할 수 있다.

또한, 상기 제어부(600)는 도 12에 도시된 바와 같이 상기 배터리(610)의 잔량정보 및 복귀소모량의 차이값인 보행가능량을 계산하고, 계산된 상기 배터리(610)의 보행가능량을 상기 디스플레이(900)에 표시할 수 있으며, 상기 제어부(600)는 상기 배터리(610)의 보행가능량이 총량의 10%이내인 경우 상기 디스플레이(900)에 복귀경고신홀르 표시할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 험지 화물이송용 2족보행 캐리어장치는, 첫째 종래의 손수레와 대비하여 산이나 들과 같은 비포장된 오프로드인 험지에서도 2족 보행을 통해 화물의 이송을 용이하게 수행할 수 있고, 둘째 종래의 외바퀴차에 비하여 숙련자가 아니라도 자세의 제어가 쉬우며, 셋째 자체 동력원인 배터리(610)를 통해 보행할 수 있어 작업자의 힘을 낭비하지 않고 편하게 작업할 수 있도록 도와주고, 특히 특징적인 알고리즘을 통해 작업 중 배터리(610)가 방전되기 전에 충전을 위해 복귀할 수 있도록 작업자에게 표시하고, 경고하여 작업자의 편의를 보다 향상시킬 수 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

100 : 프레임
200 : 화물수납함
210 : 레벨링모터 220 : 틸팅센서
300 : 지지블럭
400 : 2족보행부
401 : 좌측보행다리 402 : 우측보행다리
403 : 좌측보행모터 404 : 우측보행모터
410 : 주동회전링크 420 : 제1 허벅지링크
430 : 허벅지연결링크 440 : 제2 허벅지링크
450 : 정강이링크 460 : 풋링크
470 : 완충스프링
500 : 자세제어바
600 : 제어부 610 : 배터리
700 : 손잡이
800 : 디스플레이
900 : 지피에스

Claims (14)

1. 프레임과, 상기 프레임의 상부에 설치되고, 내부에 화물이 수납되는 화물수납함과, 상기 프레임의 하부에 고정 설치된 지지블럭과, 상기 프레임을 지면으로부터 상방 이격시키도록 상기 지지블럭의 하부에 설치되고, 지면에 대하여 좌우 스텝을 밟아가면서 보행하는 2족보행부와, 상기 2족보행부의 보행시 작업자가 상기 프레임의 자세를 전후좌우로 제어하도록 상기 프레임의 후방 좌우에 각각 연장 형성되어 상기 작업자가 양손으로 각각 파지할 수 있는 한 쌍의 자세제어바와, 작업자가 양손으로 각각 파지할 수 있도록 상기 자세제어바 각각의 후단에 전후로 회전 가능하게 설치된 한 쌍의 손잡이와, 상기 지지블럭의 내부에 설치되고, 상기 2족보행부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하고,
   상기 화물수납함은,
   상기 프레임의 상부에 전후로 회전 가능하게 설치되고, 동력전달수단을 매개로 상기 화물수납함의 회전 각도를 변화시키는 레벨링모터와, 상기 화물수납함의 전후방 기울어진 각도를 감지하는 틸팅센서를 포함하고,
   상기 2족보행부는,
   상기 지지블럭의 좌우에 각각 결합된 좌측보행다리 및 우측보행다리를 포함하고,
   상기 좌측보행다리 및 우측보행다리 각각은, 일단이 상기 지지블럭의 후방에 핀조인트된 주동회전링크와, 일단이 상기 주동회전링크의 타단에 핀조인트된 제1 허벅지링크와, 일단이 상기 지지블럭의 전방에 핀조인트되고, 타단이 상기 제1 허벅지링크 상에 핀조인트된 허벅지연결링크와, 일단이 상기 지지블럭의 전방에 상기 허벅지연결링크의 일단과 함께 핀조인트되고, 상기 제1 허벅지링크와 평행하게 구동하는 제2 허벅지링크와, 일단이 상기 제2 허벅지링크의 타단에 핀조인트되고, 타단이 지면에 접촉하여 스텝을 밟는 자유단이며, 상기 허벅지연결링크와 평행하게 구동하도록 상기 제1 허벅지링크의 타단이 핀조인트된 정강이링크와, 상기 좌측보행다리의 주동회전링크 일단에 회전력을 제공하는 좌측보행모터와, 상기 우측보행다리의 주동회전링크 일단에 회전력을 제공하는 우측보행모터와, 지면과 접촉하는 상기 정강이링크의 타단에 인입출 가능하게 결합된 풋링크와, 상기 풋링크를 인출되는 방향으로 스프링력을 제공하는 완충스프링을 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 틸팅센서로부터 신호를 전송받아 상기 화물수납함이 수평상태가 되도록 상기 레벨링모터를 구동시키고, 상기 좌측보행다리의 주동회전링크와 상기 우측보행다리의 주동회전링크의 회전각의 차이가 180도가 되도록 상기 좌측보행모터 및 우측보행모터 각각을 제어하고,
   상기 지지블럭의 내부에 설치되고, 상기 제어부에 전원을 공급하는 배터리와, 상기 자세제어바에 설치된 디스플레이와, 현재의 위치정보를 전송하는 지피에스를 더 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 배터리의 잔량정보를 감지하여 상기 디스플레이에 감지된 상기 배터리의 잔량정보와 함께 상기 지피에스로부터 수신된 상기 위치정보를 상기 디스플레이에 표시하고,
   상기 지피에스는,
   상기 배터리를 충전할 수 있는 충전위치를 미리 설정하고,
   상기 제어부는,
   상기 지피에스로부터 기 설정된 상기 충전위치를 상기 디스플레이에 표시하며, 상기 지피에스의 위치정보로부터 상기 충전위치와 현재위치 사이의 이격거리를 계산하고, 계산된 상기 이격거리를 상기 디스플레이에 표시하고,
   상기 이격거리에 대하여 상기 현재위치로부터 상기 충전위치까지 복귀시 필요한 상기 배터리의 복귀소모량을 계산하며, 계산된 상기 배터리의 복귀소모량을 상기 디스플레이에 표시하고,
   상기 배터리의 잔량정보 및 복귀소모량의 차이값인 보행가능량을 계산하며, 계산된 상기 배터리의 보행가능량을 상기 디스플레이에 표시하고,
   상기 배터리의 보행가능량이 총량의 10%이내인 경우 상기 디스플레이에 복귀경고신호를 표시하는 것을 특징으로 하는 험지 화물이송용 2족보행 캐리어장치.
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