KR101804229B1 - 청소 로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건물의 외장재를 청소하는 청소 로봇을 제안한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 로봇은 건물의 옥상에 배치되고, 와이어 및 와이어를 권취 또는 권출하는 권상모터를 포함하는 리프팅 유닛; 및 와이어에 고정되고, 상하방향으로 서로 결합된 복수의 청소 유닛을 포함하되, 각각의 청소 유닛은 하우징; 하우징의 내측에 위치하고, 외장재를 청소하는 세척부; 하우징의 내측에 위치하고, 외장재에 흡착되는 진공부; 및 청소 유닛의 하부에 결합된 청소 유닛을 외장재 면과 수직된 방향으로 이동시키는 단차구동부를 포함한다.

Description

청소 로봇{CLEANING ROBOT}

본원은 건물의 외장재를 청소하는 청소로봇에 관한 것이다.

일반적으로 건물의 벽면에 설치된 유리창은 외부의 먼지, 공해 등의 영향으로 쉽게 오염되어 미관을 해치거나 채광성이 떨어지기 쉽다. 따라서, 건물의 외벽에 설치되는 유리창들의 경우 자주 청소를 하는 것이 바람직하다.

건물의 외부에 설치된 유리창을 청소하기 위해 건물의 옥상에 매달린 로프에 의존하거나 곤돌라를 이용하여 작업자가 수작업으로 청소 작업을 수행하였다.

이와 같은 고층 건물의 외벽이나 유리창을 사람이 직접 청소하는 경우 많은 작업 인력이 필요하며, 그 청소 대상 구역이 너무 넓어 곤돌라에서 작업자의 손이 미치지 못하는 부분이 있으며, 청소 작업에 장시간이 소요되며 그 비용 지출이 과대하다는 문제점이 있었다. 또한, 초고층 건물을 사람이 직접 청소 작업을 수행하는 경우에는 안전 사고의 위험을 항상 수반하고 있다.

또한, 일반 가정에서는, 유리창을 청소하기 위해 유리창을 창틀로부터 떼어 내어 유리창을 닦은 후 다시 유리창을 창틀에 장착시켜야 하는 번거로움이 있거나, 유리창 외부면을 닦기 위한 동작에 불편함과 번거로움이 있었다.

이러한 문제들로 인해 일반적으로 건물의 외벽 청소는 자주 이루어지지 못하고 있는 실정이며, 이에 따라 건물의 외관이 다양한 오염 물질로 인해 지저분한 상태로 유지되어 건물 및 도시 미관을 저하시키게 되는 문제가 있었다.

근래에는 건물 외벽 청소를 좀 더 용이하게 수행할 수 있도록 다양한 형태의 청소장치들이 개발되고 있으며, 이러한 청소 장치들은 일반적으로 건물의 외벽에 설치된 가이드 레일을 따라 이동하며 건물 외벽을 청소하는 방식으로 구성되어 있다.

이와 관련하여, 대한민국공개특허 제 10-2006-0122513호(발명의 명칭 : 유리창 청소기)에서는 2층 이상 고층건물의 외벽면의 유리창의 외측면의 청소를 목적으로 한 청소기를 구성하되 상시 설치하여 두고서 필요시 리모콘을 작동시켜 청소할 수 있게 하기를 모터와 벨트, 풀리와 바퀴, 샤시와 슬라이더 등, 기타 일련의 부품의 조합을 통하여 브러쉬가 가로 세로 이동이 용이하게 하여 유리창을 닦을 수 있게 하는 구성이 개시되어 있다.

본원은 안정적으로 무인화 청소작업을 수행할 수 있는 청소 로봇을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 청소 로봇은, 청소 로봇은 건물의 옥상에 배치되고, 와이어 및 와이어를 권취 또는 권출하는 권상모터를 포함하는 리프팅 유닛; 및 와이어에 고정되고, 상하방향으로 서로 결합된 복수의 청소 유닛을 포함하되, 각각의 청소 유닛은 하우징; 하우징의 내측에 위치하고, 외장재를 청소하는 세척부; 하우징의 내측에 위치하고, 외장재에 흡착되는 진공부; 및 청소 유닛의 하부에 결합된 청소 유닛을 외장재 면과 수직된 방향으로 이동시키는 단차구동부를 포함한다.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 복수의 청소 유닛이 상하방향으로 서로 결합되고, 각각의 청소 유닛이 외장재의 수직된 방향으로 이동되어, 건물의 외벽에 위치하는 단턱을 넘을 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 청소 로봇은 흡착유닛을 이용하여, 청소 로봇이 외력에 의해 외장재로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 로봇의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 청소 유닛이 결합된 상태를 나타내는 후면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 유닛의 후면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스퀴징부의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단차구동부의 측면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따 른 청소 유닛이 낮은 단턱을 이동하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 유닛이 높은 단턱을 이동하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착부를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 리프팅 유닛을 설명하기 위한 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.

본원은 건물(20)의 외장재(21)를 청소하는 청소 로봇(10)에 관한 것이다.

상술한 외장재(21)란 건물(20)의 외부에 위치하는 유리창 또는 외벽일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 로봇(10)의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 청소 유닛(100)이 결합된 상태를 나타내는 후면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 유닛(100)의 후면도이고, 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스퀴징부(126)의 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 단차구동부(140)의 측면도이고, 도 6 및 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 유닛(100)이 낮은 단턱(22)을 이동하는 방법을 설명하기 위한 도면이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 유닛(100)이 높은 단턱(22)을 이동하는 방법을 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착부(181)를 설명하기 위한 도면이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 리프팅 유닛(200)을 설명하기 위한 도면이다.

우선, 도 1을 참조하여, 본원의 일 실시예에 따른 청소 로봇(10)(이하 '본 청소 로봇(10)'라 함)에 대해 설명한다.

본 청소 로봇(10)은 상부 또는 하부방향으로 이동하면서 건물(20)의 외장재(21)를 청소한다.

이를 위해, 본 청소 로봇(10)은 건물(20)의 외장재(21)를 청소하는 복수의 청소 유닛(100) 및 복수의 청소 유닛(100)을 승하강시키는 리프팅 유닛(200)을 포함한다.

상술한 상부 또는 하부방향이란 건물(20)의 상측 또는 하측방향 및 도 1의 상부 또는 하부방향일 수 있다.

예시적으로, 복수의 청소 유닛(100)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 청소 유닛(101), 제2 청소 유닛(102), 및 제3 청소 유닛(103)이 상하방향으로 서로 결합될 수 있다. 하지만, 이에 한정되지 않고 청소 유닛(100)은 상하방향으로 2개 또는 4개 이상이 서로 결합될 수 있다.

또한, 제1 청소 유닛(101)의 결합부(160)는 리프팅 유닛(200)의 와이어(210)에 연결되고, 제2 청소 유닛(102)의 결합부(160)는 제1 청소 유닛(101)의 단차구동부(140)에 결합되며, 제3 청소 유닛(103)의 결합부(160)는 제2 청소 유닛(102)의 단차구동부(140)에 결합될 수 있다. 이에 따라, 각각의 청소 유닛(100)은, 청소 이동 경로 상에 건물(20)의 단턱(22)이 있을 경우, 단차구동부(140)에 의해 외장재(21) 면과 수직된 방향으로 이동되어 단턱(22)을 넘을 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한도록 한다.

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 유닛(100)에 대해서 설명한다.

각각의 청소 유닛(100)은 하우징(110), 세척부(120), 진공부(130), 단차구동부(140), 및 거리센서(150)를 포함한다.

하우징(110)은 내부에 소정의 공간이 구비되고, 세척부(120), 진공부(130), 단차구동부(140), 및 거리센서(150)가 내부에 위치할 수 있다.

브러쉬부(121)는 하우징(110)의 하부에 위치하고, 외장재(21)에 접촉되어, 1차적으로 외장재(21)에 있는 이물질을 제거할 수 있다.

예시적으로, 브러쉬부(121)는 원통형으로 제작되고, 외장재(21)의 외주면과 면접촉이 이루어진 상태에서 소정의 속도로 회전될 수 있다. 이때, 브러쉬부(121)는 외장재(21)와 평행한 평면 상에 위치하고, 청소 유닛(100)의 이동 방향과 수직된 방향으로 형성된 회전축을 중심으로 회전될 수 있다.

예시적으로, 브러쉬부(121)는 외장재(21)의 손상을 방지하기 위해 펠트로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않고 다른 재질로 변경할 수 있다.

세척액탱크부(122)는 내부에 세척액이 충진될수 있다.

분사부(123)는 세척액탱크부(122)에 충진되어 있는 세척액을 공급받아 외장재(21)를 향해 세척액을 분사할 수 있다. 예시적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 분사부(123)는 브러쉬부(121) 하부 또는 스퀴징부(126) 하부에 위치하여, 세척액을 외장재(21)에 분사할 수 있다. 이때, 분사부(123)는 복수개가 구비되며, 각각의 분사부(123)는 외장재(21)의 일정영역을 각각 균등하게 커버하고, 이웃한 다른 분사부(123)와 세척영역이 중복되지 않도록 위치할 수 있다.

또한, 세척액탱크부(122)는 세척액을 소정의 온도로 가열하기 위한 히팅부(미도시)를 포함하여, 겨울철과 같이 외기가 영하의 온도로 하강하는 조건에서 외장재(21)로 분사되는 세척액의 결빙을 방지하고 외장재(21)에 잔존하는 오염물질을 보다 용이하게 세척할 수 있다.

또한, 세척액은 분사부(123)와 세척액탱크부(122)에 연결되는 세척액공급관(미도시)을 통해, 세척액탱크부(122)로부터 분사부(123)로 공급될 수 있다.

상술한 세척액이란, 물, 발수 코팅 액체, 이물질 제거를 도와주는 세정제일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.

스퀴징부(126)는 외장재(21)에 남아있는 물기를 제거하는 역할을 한다.

또한, 도 4를 참조하면, 스퀴징부(126)는 상하방향으로 나란히 형성되는 복수의 스퀴지(1126)를 포함할 수 있다.

스퀴징부(126)는 선단부가 외장재(21)에 면접촉된 상태로 물기를 닦아낼 수 있으며, 이를 위해 스퀴지(1126)는 외장재(21)에 밀착되어 물기를 닦아내기 위해, 탄력성을 가지는 고무와 같은 재질로 제작될 수 있다.

또한, 스퀴징부(126)는 스퀴지(1126) 사이에 위치하고, 스퀴지(1126)로 닦아낸 오염수를 흡입하는 복수의 오염수흡입구(2126)를 포함할 수 있으며, 후술되는 석션부(124)를 통해 흡입된 오염수를 오염수탱크부(125)로 공급할 수 있다.

석션부(124)는 외장재(21)에 남아있는 오염수를 흡입하여, 흡입된 오염수를 오염수탱크부(125)로 공급할 수 있다.

정리하면, 세척부(120)는 1차적으로 브러쉬부(121)를 이용하여 외장재(21)에 먼지와 같은 이물질을 제거하고, 이물질이 제거된 외장재(21)에 분사부(123)를 통해 세척액을 분사한 후, 오염수를 스퀴징부(126)를 이용하여 닦아내며, 닦아낸 오염수를 석션부(124)를 통해 흡입하여 외장재(21)를 청소할 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것이 아니라, 상술한 바와 같이, 분사부(123)는 브러쉬부(121)의 하부 또는 스퀴징부(126)의 하부에 위치할 수 있으며, 분사부(123)를 통해 세정액을 분사한 후, 브러쉬부(121)를 이용하여 외장재(21)의 이물질을 제거할 수도 있다.

도 3을 참조하면, 청소 유닛(100)은 하우징(110)의 내측에 위치하는 진공부(130)에 의해 외장재(21) 면에 흡착될 수 있다.

예시적으로, 진공부(130)는 진공펌프(미도시)를 작동하여 진공압을 진공홀을 통해 전달하여, 청소 유닛(100)이 외장재(21) 면에 진공흡착될 수 있다. 이때, 진공압은 청소 유닛(100)이 중력에 의해 하부방향으로 이동하는 힘보다 작으며, 이에 따라 청소 유닛(100)은 외장재(21) 면에 흡착된 상태로 하부방향으로 이동될 수 있다.

이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 단차구동부(140)에 대해서 설명한다.

도 5를 참조하면, 단차구동부(140)는 외장재(21) 면과 수직된 축을 중심으로 회전하고, 외주면에 형성된 나사산에 결합부(160)가 치합되는 구동축(141) 및 구동축(141)을 회전시키는 모터부(142)를 포함할 수 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 최상부에 위치한 제1 청소 유닛(101)의 결합부(160)에는 와이어(210)가 연결되고, 제2 청소 유닛(102)의 결합부(160)는 제1 청소 유닛(101)의 단차구동부(140)에 결합되며, 제3 청소 유닛(103)의 결합부(160)는 제2 청소 유닛(102)의 단차구동부(140)에 연결되어, 각각의 청소 유닛(100)이 외장재(21) 면과 수직된 방향으로 이동될 수 있다.

상세하게는, 도 5를 참조하면, 제2 청소 유닛(102)의 결합부(160)는 제1 청소 유닛(101)의 단차구동부(140)의 구동축(141)에 형성된 나사산에 치합되어, 구동축(141)이 회전함에 따라 제2 청소 유닛(102)이 외장재(21) 면과 수직된 방향으로 이동될 수 있다.

또한, 제3 청소 유닛(103)의 결합부(160)는 제2 청소 유닛(102)의 단차구동부(140)의 구동축(141)에 형성된 나사산에 치합되어, 구동축(141)이 회전함에 따라 제3 청소 유닛(103)이 외장재(21) 면과 수직된 방향으로 이동될 수 있다.

구동축(141)은 모터부(142)에 직접연결되어, 동력을 전달받을 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 도 5에 도시된 바와 같이, 기어(143, 144)에 의해 동력을 전달 받을 수 있다.

다시 말해, 모터부(142)에 연결된 제1 기어(143)와 구동축(141)에 연결된 제2 기어(144)가 서로 치합되어, 모터부(142)의 회전력을 구동축(141)으로 전달할 수 있다.

또한, 단차구동부(140)는 구동축(141)의 일측 단부에 위치하고, 결합부(160)의 접촉여부를 판단하는 상단센서(145) 및 구동축(141)의 타측 단부에 위치하고, 결합부(160)의 접촉여부를 판단하는 하단센서(146)를 포함할 수 있다.

다시 말해, 상단센서(145) 및 하단센서(146)는 결합부(160)의 이동한계지점을 인식할 수 있다.

예시적으로, 도5를 참조하면, 제2 청소 유닛(102)을 외장재(21) 면으로부터 멀어지는 방향으로 이동시킬 경우, 모터부(142)에 의해 구동축(141)이 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하게 되며, 이에 따라 제2 청소 유닛(102)이 외장재(21) 면으로부터 멀어지는 방향으로 이동되고, 제2 청소 유닛(102)의 결합부(160)가 상단센서(145)에 접촉될 경우 모터부(142)의 구동을 정지시킬 수 있다.

또한, 제2 청소 유닛(102)을 외장재(21) 면 방향으로 이동시킬 경우, 모터부(142) 에 의해 구동축(141)이 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하게 되며, 이에 따라 제2 청소 유닛(102)이 외장재(21) 면 방향으로 이동되고, 제2 청소 유닛(102)의 결합부(160)가 하단센서(146)에 접촉될 경우 모터부(142)의 구동을 정지시킬 수 있다.

도 6 내 도 8을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 유닛(100)이 단턱(22)을 이동하는 방법에 대해서 설명한다.

이하, 서술되는 내용에서 ‘전방’은 청소 유닛(100)을 기준으로 외장재(21)이 위치하는 방향을 의미하고, ‘후방’은 전면의 반대방향을 의미한다.

먼저, 도 6 및 도 7을 참조하여, 청소 유닛(100)의 두께의 1/2보다 낮은 단턱(22)을 넘어가는 방법에 대해서 설명한다.

상술한 청소 유닛(100)의 두께는 청소 유닛(100)이 단차구동부(140)에 의해 이동될 수 있는 총거리일 수 있다.

각각의 청소 유닛(100)은, 도 2를 참조하면, 하우징(110)의 하부에 위치하는 적어도 하나 이상의 거리센서(150)를 포함하고, 거리센서(150)를 통해 장애물 즉, 단턱(22)을 인식할 수 있다. 예시적으로, 거리센서(150)는 초음파 센서 또는 IR 센서일 수 있다.

또한, 각각의 청소 유닛(100)은 외장재(21) 또는 단턱(22)과의 접촉여부를 판단하는 접촉센서(170)를 포함할 수 있다. 예시적으로, 접촉센서(170)는 하우징(110)의 상부에 위치할 수 있다.

각각의 청소 유닛(100)은 거리센서(150)로 단턱(22)을 인식하고, 단턱(22)이 인식될 경우 후방으로 이동되어, 단턱(22)을 넘을 수 있다.

상세하게는, 도 6의 (a) 및 (b)를 참조하면, 제3 청소 유닛(103)의 거리센서(153)로부터 단턱(22)이 인식될 경우, 제2 청소 유닛(102)의 단차구동부(140)가 작동되어, 제3 청소 유닛(103)이 후방으로 이동된 후, 복수의 청소 유닛(100)은 하부방향으로 이동될 수 있다.

또한, 도 6의 (c)를 참조하면, 제2 청소 유닛(102)의 거리센서(152)로 단턱(22)이 인식될 경우, 제1 청소 유닛(101)의 단차구동부(140)가 작동되어, 제2 청소 유닛(102)이 후방으로 이동된 후, 복수의 청소 유닛(100)은 하부방향으로 이동될 수 있다.

또한, 제1 청소 유닛(101)의 거리센서(151)로 단턱(22)이 인식될 경우, 제1 청소 유닛(101)의 단차구동부(140)가 작동되어, 제1 청소 유닛(101)이 후방으로 이동될 수 있다.

즉, 각각의 청소 유닛(100)은 거리센서(150)로부터 단턱(22)이 인식될 경우, 후방으로 이동되고, 거리센서(150)로부터 단턱(22)이 인식되지 않을 경우, 복수의 청소 유닛(100)은 하부방향으로 이동될 수 있다.

도 7을 참조하면, 각각의 청소 유닛(100)은 접촉센서(170)로부터 단턱(22)으로부터 접촉이 되지 않음이 인식될 경우, 전방으로 이동될 수 있다.

상세하게는, 도 7의 (a) 및 (b)를 참조하면, 제3 청소 유닛(103)의 접촉센서(173)로부터 비접촉 상태임이 인식될 경우, 제2 청소 유닛(102)의 단차구동부(140)가 작동되어, 제3 청소 유닛(103)이 전방으로 이동된 후, 복수의 청소 유닛(100)은 하부방향으로 이동될 수 있다.

또한, 도 7의 (c)를 참조하면, 제2 청소 유닛(102)의 접촉센서(172)로부터 비접촉 상태임이 인식될 경우, 제1 청소 유닛(101)의 단차구동부(140)가 작동되어, 제2 청소 유닛(102)이 전방으로 이동된 후, 복수의 청소 유닛(100)은 하부방향으로 이동될 수 있다.

또한, 제1 청소 유닛(101)의 접촉센서(171)로부터 비접촉 상태임이 인식될 경우, 제1 청소 유닛(101)의 단차구동부(140)가 작동되어, 제1 청소 유닛(101)이 전방으로 이동될 수 있다.

즉, 각각의 청소 유닛(100)은 접촉센서(170)로부터 비접촉 상태임이 인식될 경우, 전방으로 이동되고, 접촉센서(170)로부터 접촉상태임이 인식될 경우, 복수의 청소 유닛(100)은 하부방향으로 이동될 수 있다.

먼저, 도 8을 참조하여, 청소 유닛(100)의 두께의 1/2보다 큰 단턱(22)을 넘어가는 방법에 대해서 설명한다.

도 8의 (a)를 참조하면, 제3 청소 유닛(103)의 거리센서(153)로부터 단턱(22)이 인식될 경우, 제2 청소 유닛(102)의 단차구동부(140)가 작동되어, 제3 청소 유닛(103)이 후방으로 이동될 수 있다. 이때, 단턱(22)의 높이가 청소 유닛(100)의 두께의 1/2보다 클 경우, 제2 청소 유닛(102)의 단차구동부(140)의 상단센서(145)로부터 제3 청소 유닛(103)의 상부이동한계점까지 도달했음이 인지됨에도 불구하고, 제3 청소 유닛(103)의 거리센서(153)로부터 단턱(22)이 인식될 수 있다.

도 8의 (b) 및 (c)를 참조하면, 제3 청소 유닛(103)의 거리센서(153)로부터 단턱(22)이 인식되고, 제2 청소 유닛(102)의 단차구동부(140)의 상단센서(145)로부터 제3 청소 유닛(103)의 결합부(160)의 접촉이 인식될 경우, 제1 청소 유닛(101)의 단차구동부(140)가 작동되어, 제2 청소 유닛(102)을 후방으로 이동시키고, 제3 청소 유닛(103)을 후방으로 이동된 후, 복수의 청소 유닛(100)은 하부방향으로 이동될 수 있다.

도 8의 (c) 및 (d)를 참조하면, 제2청소 유닛(100)의 거리센서(152)로부터 단턱(22)이 인식되고, 제1 청소 유닛(101)의 단차구동부(140)의 상단센서(145)로부터 제2 청소 유닛(102)의 결합부(160)의 접촉이 인식될 경우, 제2 청소 유닛(102)의 단차구동부(140)가 작동되어, 제2 청소 유닛(102) 및 제1 청소 유닛(101)이 후방으로 이동될 수 있다.

이하, 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 흡착유닛(180)에 대해서 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 흡착유닛(180)은 외력에 의해 청소 유닛(100)이 이탈될 경우, 외장재(21)를 향해 발사되는 흡착부(181) 및 흡착부(181)를 외장재(21)를 향해 발사시키는 흡착발사부(182)를 포함할 수 있다.

예시적으로, 흡착부(181)는, 접촉센서(170)로부터 복수의 청소 유닛(100)이 외장재(21) 또는 단턱(22)에 비접촉상태임이 인식될 경우, 외장재(21) 또는 단턱(22)을 향해 발사되어, 외장재(21) 또는 단턱(22)에 흡착될 수 있다.

또한, 흡착부(181)는, 접촉센서(170)로부터 청소 유닛(100)이 외장재(21) 또는 단턱(22)에 접촉상태임이 인식될 경우, 외장재(21) 또는 단턱(22)으로부터 제거되어 흡착부발사부(182)로 다시 이동될 수 있다.

흡착유닛(180)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(110) 외부의 좌측 및 우측에 각각 위치할 수 있다. 하지만 이에 한정되는 것이 아니라, 하우징(110)의 내부에 위치할 수도 있다.

이하, 도 10을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 리프팅 유닛(200)에 대해서 설명한다.

리프팅 유닛(200)은 와이어(210), 권상모터(220), 레일부(240), 프레임부(230), 수평구동부(250), 세제공급부(260), 및 오염수분리부(270)를 포함할 수 있다.

와이어(210)는 복수의 청소 유닛(100) 중 최상부에 위치하는 청소 유닛(100)의 결합부(160)에 연결될 수 있다. 또한, 권상모터(220)는 와이어(210)를 권취 또는 권출할 수 있다. 다시 말해, 권상모터(220)가 와이어(210)를 권취 또는 권출함에 따라, 복수의 청소 유닛(100)이 상하방향으로 이동할 수 있다.

레일부(240)는 건물(20) 옥상의 바닥 또는 난간 측벽에 고정되고, 좌우방향으로 연장형성될 수 있다.

또한, 레일부(240)는 요철모양으로 형성되는 복수의 요철부(미도시)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 프레임부(230)의 바퀴는 요철부에 고정되어 이동되며, 바퀴의 회전수를 검출하여 리프팅 유닛(200)의 위치를 알 수 있다. 즉, 수평구동부(250)는 복수의 청소 유닛(100)을 미리 설정된 위치에, 정확하게 이동시킬 수 있다.

프레임부(230)는 레일부(240)를 따라 이동되며, 내부에 권상모터(220), 수평구동부(250), 세제공급부(260), 및 오염수분리부(270)가 위치할 수 있다.

수평구동부(250)는 프레임부(230)를 레일부(240)를 따라 이동시킬 수 있다.

상세하게는, 수평구동부(250)를 구동시켜, 프레임부(230)가 레일부(240)를 따라 이동됨에 따라, 복수의 청소 유닛(100)이 좌우방향으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 복수의 청소 유닛(100)이 ‘ㄹ’형상 또는 ‘T’자 패턴으로 이동되면서, 건물(20)의 외장재(21)을 연속적으로 청소할 수 있다.

세제공급부(260)는 청소 유닛(100)의 세척액탱크부(122)로 세척액을 공급할 수 있다.

오염수분리부(270)는 청소 유닛(100)의 오염수탱크부(125)로부터 오염수를 제거할 수 있다.

리프팅 유닛(200)은 각각의 청소 유닛(100)에 위치하는 세척액탱크부(122)에 세척액을 공급하고, 오염수탱크부(125)의 오염수를 제거하여, 무인화 청소작업을 수행할 수 있다.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 청소 로봇 20 : 건물
21 : 외장재 22 : 단턱
100 : 청소 유닛 101 : 제1 청소 유닛
102 : 제2 청소 유닛 103 : 제3 청소 유닛
110 : 하우징 120 : 세척부
121 : 브러쉬부 122 : 세척액탱크부
123 : 분사부 124 : 석션부
125 : 오염수탱크부 126 : 스퀴징부
1126 : 스퀴지 2126 : 오염수흡입구
130 : 진공부 140 : 단차구동부
141 : 구동축 142 : 모터부
143 : 제1 기어 144 : 제2 기어
145 : 상단센서 146 : 하단센서
150 : 거리센서 160 : 결합부
170 : 접촉센서
180 : 흡착유닛 181 : 흡착부
182 : 흡착발사부
200 : 리프팅 유닛
210 : 와이어 220 : 권상모터
230 : 프레임부 240 : 레일부
250 : 수평구동부 260 : 세제공급부
270 : 오염수분리부

Claims (10)

1. 청소 로봇에 있어서,
   건물의 옥상에 배치되고, 와이어 및 상기 와이어를 권취 또는 권출하는 권상모터를 포함하는 리프팅 유닛; 및
   상기 와이어에 고정되고, 상하방향으로 서로 결합된 복수의 청소 유닛을 포함하되,
   상기 각각의 청소 유닛은
   하우징;
   상기 하우징의 내측에 위치하고, 건물의 외장재를 청소하는 세척부;
   상기 하우징의 내측에 위치하고, 상기 외장재에 흡착되는 진공부; 및
   상기 청소 유닛의 하부에 결합된 청소 유닛을 상기 외장재 면과 수직된 방향으로 이동시키는 단차구동부를 포함하는 것인 청소 로봇.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 청소 유닛은 상기 하우징의 상부에 위치하는 결합부를 포함하고,
   상기 단차구동부는
   상기 외장재 면과 수직된 축을 중심으로 회전하고, 외주면에 형성된 나사산에 상기 결합부가 치합되는 구동축; 및
   상기 구동축을 회전시키는 모터부를 포함하는 것인 청소 로봇.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 단차구동부는
   상기 구동축의 일측 단부에 위치하고, 상기 결합부의 접촉여부를 판단하는 상단센서; 및
   상기 구동축의 타측 단부에 위치하고, 상기 결합부의 접촉여부를 판단하는 하단센서를 더 포함하는 것인 청소 로봇.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 청소 유닛은
   상기 하우징의 하부에 위치하는 적어도 하나 이상의 거리센서를 포함하는 것인 청소 로봇.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 청소 유닛은
   상기 외장재 또는 단턱과의 접촉여부를 판단하는 접촉센서를 더 포함하는 것인 청소 로봇.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 청소 유닛은
   외력에 의해 청소 유닛이 상기 외장재로부터 이탈될 경우, 상기 외장재를 향해 발사되는 흡착부; 및
   상기 흡착부를 상기 외장재를 향해 발사시키는 흡착발사부를 포함하는 적어도 하나 이상의 흡착유닛을 더 포함하는 청소 로봇.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 세척부는
   상기 외장재를 솔질하는 적어도 하나 이상의 브러쉬부;
   세척액이 충진되는 세척액탱크부;
   상기 세척액탱크부로부터 세척액을 공급받아, 상기 외장재를 향해 세척액을 분사하는 분사부;
   상기 외장재에 남아있는 오염수를 흡입하는 석션부;
   상기 석션부에서 흡입한 오염수를 저장하는 오염수탱크부; 및
   상기 외장재에 남아 있는 물기를 제거하는 스퀴징부를 포함하는 청소 로봇.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 스퀴징부는
   상하방향으로 나란히 형성되는 복수의 스퀴지; 및
   상기 스퀴지 사이에 위치하고, 상기 외장재의 오염수를 흡입하는 복수의 오염수흡입구를 포함하는 것인 청소 로봇.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 리프팅 유닛은
   건물 옥상의 바닥 또는 난간 측벽에 고정되는 레일부;
   상기 레일부를 따라 이동되는 프레임부;
   상기 프레임부를 상기 레일부를 따라 이동시키는 수평구동부;
   상기 청소 유닛으로 세제를 공급하는 세제공급부; 및
   상기 청소 유닛의 오염수를 제거하는 오염수분리부를 더 포함하는 것인 청소 로봇.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 리프팅 유닛은
    상기 레일부는 요철모양으로 형성되는 복수의 요철부를 포함하는 것인 청소 로봇.

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