KR101893927B1 - 로봇 자동 충전 장치 및 이를 갖는 로봇 자동 충전 시스템 - Google Patents

로봇 자동 충전 장치 및 이를 갖는 로봇 자동 충전 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 물건을 반송하는 운송 로봇이 충전을 진행할 시기가 되면 자율주행 알고리즘을 통해 자동 충전을 진행하며, 충전을 진행할 때 운송 로봇을 충전기의 지정된 위치로 정확하게 가이드하여 충전 단자들이 정확하게 결합되도록 하며, 충전을 위해 운송 로봇이 충전기로 진입할 때 운송 로봇 및 충전기의 충돌에 의한 파손을 방지한 로봇 자동 충전 장치 및 시스템을 제공하며, 운송로봇 자동 충전 장치는 운송 로봇을 가이드하기 위한 가이드 레일을 포함하는 충전기 몸체; 상기 운송 로봇을 충전하기 위한 충전기측 충전 단자 및 상기 충전기측 충전 단자와 연결된 충전 회로를 포함하는 충전 유닛을 포함한다.

Description

로봇 자동 충전 장치 및 이를 갖는 로봇 자동 충전 시스템{APPARATUS AND SYSTEM FOR AUTOMATICALLY CHARGING ROBOT}
본 발명은 로봇 자동 충전 장치 및 이를 갖는 로봇 자동 충전 시스템에 관한 것이다.
최근 들어, 산업 전반에 걸쳐 물류량이 크게 증가되면서 대형 물류 센터들이 다수 지역에 설립되고, 대형 물류 센터에서 다양한 물건들이 집하, 분류 및 배송되고 있다.
대형 물류 센터에서는 방대한 물품들이 동시에 집하 및 분류되기 때문에 방대한 물품들을 수작업으로 집하 및 분류할 경우, 집하 및 분류에 상당히 많은 시간이 소요되고, 특히 수작업으로 물품들을 집하 및 분류할 경우 물품을 정확하게 집하 및 분류하기 어려운 문제점을 갖는다.
최근 대형 물류 센터에서는 이송 로봇을 이용하여 물품을 신속 정확하게 집하 및 분류하기 위한 방안을 개발하기 시작하고 있다.
물품을 신속 정확하게 집하 및 분류하기 위해서는 물건을 반송하는 반송 대차를 필요로 한다.
대한민국 공개특허 제2006-0060019호, 무인 반송 대차의 충전 시스템 및 이의 충전 방법에는 웨이퍼 또는 액정표패널등을 반송하는 자동 반송 대차가 개시되어 있고, 자동 반송 대차의 배터리를 충전하기 위하여 자동 반송 대차와 동일한 이동 경로를 따라 움직이면서 배터리를 충전하는 충전 커플러를 포함한다.
그러나, 이와 같이 자동 반송 대차와 동일한 경로를 따라 움직이는 충전 커플러를 통해 자동 반송 대차를 충전하는 기술은 자동 반송 대차가 특정 경로를 따라 움직일 경우에는 효율적이지만 자동 반송 대차가 지정된 경로를 따라 움직이지 않고 자유롭게 이동되는 물류 센터, 물류 창고 등에서는 적용하기 매우 어렵다.
대한민국 공개특허 제2006-0060019호, 무인 반송 대차의 충전 시스템 및 이의 충전 방법, 2008.01.03
본 발명은 물건을 반송하는 운송 로봇이 충전을 진행할 시기가 되면 자율주행 알고리즘을 통해 자동 충전을 진행하며, 충전을 진행할 때 운송 로봇을 충전기의 지정된 위치로 정확하게 가이드하여 충전 단자들이 정확하게 결합되도록 하며, 충전을 위해 운송 로봇이 충전기로 진입할 때 운송 로봇 및 충전기의 충돌에 의한 파손을 방지한 로봇 자동 충전 장치 및 시스템을 제공한다.
일실시예로서, 운송로봇 자동 충전 장치는 운송 로봇을 가이드하기 위한 가이드 레일을 포함하는 충전기 몸체; 상기 운송 로봇을 충전하기 위한 충전기측 충전 단자 및 상기 충전기측 충전 단자와 연결된 충전 회로를 포함하는 충전 유닛을 포함한다.
운송로봇 자동 충전 장치는 상기 몸체는 상기 가이드 레일이 장착되는 상판 및 상기 상판에 결합된 측면판을 포함하며, 상기 측면판 및 상기 운송 로봇 중 적어도 하나에는 상기 운송 로봇 및 상기 측면판 사이의 거리를 센싱하는 거리 센서가 장착된다.
운송로봇 자동 충전 장치는 상기 상판의 상면에는 상기 충전 회로와 연결되어 상기 운송 로봇의 충전 상태를 확인하기 위한 표시패널을 포함한다.
운송로봇 자동 충전 시스템은 운송 로봇 몸체, 상기 운송 로봇 몸체의 내부에 장착된 이송 유닛, 상기 운송 로봇 몸체에 장착된 로봇측 충전 유닛을 포함하는 운송 로봇; 상기 운송 로봇을 가이드하기 위한 가이드 레일을 포함하는 충전기 몸체 및 상기 로봇측 충전 유닛과 대응하는 위치에 형성되며 상기 로봇측 충전 유닛과 결합되는 충전기측 충전 유닛 및 상기 충전기측 충전 유닛과 연결된 충전 회로를 포함하는 충전 유닛을 포함하는 운송로봇 자동 충전 장치를 포함한다.
운송로봇 자동 충전 시스템은 상기 로봇측 충전 유닛 및 상기 충전기측 충전 유닛을 결합 및 분리시키는 결합-분리 유닛 및 상기 운송 로봇 몸체 및 상기 충전기 몸체 중 어느 하나에 형성되어 상기 로봇측 충전 유닛 및 상기 충전기측 충전 유닛의 결합될 때 충돌에 의한 충격을 완충시키는 충격 완충 유닛을 더 포함한다.
운송로봇 자동 충전 시스템의 상기 충전기 몸체는 상판 및 상기 상판에 결합된 측면판을 포함하며, 상기 상판 및 운송 로봇 몸체의 상면 중 어느 하나에는 상기 상판 및 상기 운송 로봇 몸체의 상기 상면 사이 간격을 측정하는 제1 거리 센서가 형성되고, 상기 측면판 및 상기 운송 로봇 몸체의 측면 중 어느 하나에는 상기 측면판 및 상기 운송 로봇 몸체의 상기 측면 사이 간격을 측정하는 제2 거리 센서가 형성된다.
본 발명에 따른 로봇 자동 충전 장치 및 이를 갖는 로봇 자동 충전 시스템은 물건을 반송하는 운송 로봇이 충전을 진행할 시기가 되면 자율주행 알고리즘을 통해 자동 충전을 진행하며, 충전을 진행할 때 운송 로봇을 충전기의 지정된 위치로 정확하게 가이드하여 충전 단자들이 정확하게 결합되도록 하며, 충전을 위해 운송 로봇이 충전기로 진입할 때 운송 로봇 및 충전기의 충돌에 의한 파손을 방지하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 로봇 자동 충전 시스템에 적용되는 운송 로봇 및 운송로봇과 결합되는 물류 이송 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 운송 로봇의 사시도이다.
도 3은 운송 로봇의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 결합-분리 유닛의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 로봇 자동 충전 시스템의 사시도이다.
도 6는 도 5의 운송로봇 자동 충전 시스템의 운송로봇 자동 충전 장치를 발췌 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6의 운송로봇 자동 충전 장치의 후면 사시도이다.
도 8은 운송 로봇 및 운송로봇 자동 충전 장치의 결합 과정을 도시한 사시도이다.
도 9 및 도 10은 운송 롭소 및 운송로봇 자동 충전 장치의 충전 과정을 도시한 단면도이다.
하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 로봇 자동 충전 시스템에 적용되는 운송 로봇 및 운송로봇과 결합되는 물류 이송 장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 물류 이송 장치(300)는 운송 로봇(100) 및 수동 대차(200)를 포함한다.
도 2는 도 1의 운송 로봇의 사시도이다. 도 3은 운송 로봇의 블록도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 운송 로봇(100)은 케이스로서 배터리가 장착된 운송 로봇 몸체(110), 이송 유닛(120) 및 로봇측 충전 유닛(130), 거리 감지 센서(140), 결합-분리유닛(150) 및 제어부(160)를 포함한다.
이에 더하여 운송 로봇(100)은 이송 유닛(120)으로 구동 전원을 제공하는 전원부, 위치 인식 카메라, 무선 통신 유닛 등 운송 로봇(100)을 지정된 위치로 이동하는데 필요한 다양한 구성을 부가적으로 포함할 수 있다.
제어부(160)는 데이터 신호가 제공되는 데이터 버스(data bus) 및 제어 신호가 제공되는 콘트롤 버스(control bus)를 포함한다.
데이터 버스 및 콘트롤 버스를 통해 이송 유닛(120), 로봇측 충전 유닛(130), 거리 감지 센서(140) 및 결합-분리 유닛(150)으로는 데이터 신호 또는 제어 신호가 인가되고, 데이터 신호 또는 제어 신호에 의하여 이송 유닛(120), 로봇측 충전 유닛(130), 거리 감지 센서(140) 및 결합-분리 유닛(150)은 지정된 동작을 수행한다.
운송 로봇 몸체(110)는 내부에 배터리가 장착되며 운송 로봇(100)의 케이스로서 역할한다.
운송 로봇 몸체(100)에는 배터리 이외에 이송 유닛(120) 및 로봇측 충전 유닛(130), 거리 감지 센서(140), 결합-분리유닛(150) 및 제어부(160)가 수납되기에 적합한 수납 공간이 형성된다.
한편, 운송 로봇 몸체(110)의 상면에는 운송 로봇 몸체(110)가 운송로봇 자동 충전 장치의 지정된 방향으로 가이드 되도록 하는 다수개의 가이드 롤러(170)들이 배치된다.
또한, 운송 로봇 몸체(110)의 업-다운 플레이트(112)에는 업-다운 플레이트(112)가 승강하면서 후술 될 운송로봇 자동 충전 장치와 추돌하는 것을 방지하는 충격 완충 유닛(180)을 포함한다.
충격 완충 유닛(180)은, 예를 들어, 댐퍼 또는 스프링을 포함할 수 있다.
이송 유닛(120)은 운송 로봇(100)을 목표 지점까지 이송하기 위한 복수개의 바퀴(122)들, 배터리로부터 전원을 인가받으며 일부 바퀴(122)들에 구동력을 인가하는 서버 모터와 같은 구동 유닛(미도시) 및 구동 유닛에 결합되어 바퀴(122)의 회전수를 조절하는 변속기(미도시)를 포함한다.
로봇측 충전 유닛(130)은 로봇측 충전 단자(132) 및 배터리와 연결된 충전용 회로 기판(미도시)을 포함한다.
로봇측 충전 단자(132)는, 예를 들어, 운송 로봇 몸체(110)의 상면에 장착되어 운송 로봇 몸체(110)에 대하여 상승 또는 하강하는 업-다운 플레이트(112)에 장착될 수 있다.
비록 본 발명의 일실시예에서, 로봇측 충전 단자(132)가 업-다운 플레이트(112)에 장착된 것이 도시 및 설명되고 있지만 이와 다르게 로봇측 충정 단자(132)는 운송 로봇 몸체(110)의 전면, 후면 또는 밑면에 장착되어도 무방하다.
충전용 회로 기판은 로봇측 충전 단자(132)와 전기적으로 연결되며, 충전용 회로 기판은 운송 로봇 몸체(110)의 내부에 배치되고, 충전용 회로 기판은 배터리와 전기적으로 연결되어 외부에 인가된 전원은 로봇측 충전 단자(132) 및 충전용 회로 기판을 통해 배터리에 충전된다.
거리 감지 센서(140)는 후술될 운송로봇 자동 충전 장치와 운송 로봇(100)이 결합될 때 운송 로봇(100)이 운송로봇 자동 충전 장치와 충돌 및 추돌하는 것을 방지하는 역할을 한다.
거리 감지 센서(140)는 제1 거리 감지 센서(142) 및 제2 거리 감지 센서(144)를 포함한다.
제1 거리 감지 센서(142)는 운송 로봇 몸체(110)의 측면에 배치되어 운송 로봇(100) 및 운송로봇 자동 충전 장치 사이의 거리를 산출하여 운송 로봇(100) 및 운송로봇 자동 충전 장치들이 상호 결합되는 도중 충돌 또는 추돌되는 것을 방지한다.
제2 거리 감지 센서(144)는 운송 로봇 몸체(110)의 상면에 배치된 업-다운 플레이트(112) 상에 배치된다.
제2 거리 감지 센서(144)는 운송 로봇(100)이 운송로봇 자동 충전 장치에 결합된 후 업-다운 플레이트(112)가 상승하면서 운송로봇 자동 충전 장치에 결합될 때 업-다운 플레이트(112) 및 운송로봇 자동 충전 장치 사이의 거리를 산출하여 업-다운 플레이트(112)가 운송로봇 자동 충전 장치와 충돌 또는 추돌되는 것을 방지한다.
본 발명의 일실시예에서는 거리 감지 센서(140)가 제1 및 제2 거리 감지 센서(142,144)를 포함하는 것이 도시 및 설명되고 있지만, 이와 다르게 거리 감지 센서(140)는 적어도 3 개로 이루어지거나 1 개로 이루어져도 무방하다.
결합-분리 유닛(150)은 운송 로봇 몸체(110)의 상면에 배치된 업-다운 플레이트(112)를 운송 로봇 몸체(100)에 대하여 상승 또는 하강시켜 로봇측 충전 단자(132)를 운송로봇 자동 충전 장치에 결합 또는 분리시킨다.
결합-분리 유닛(150)은 서포트 유닛(152), 캠 홀(155)을 갖는 캠 플레이트(154), 캠 로드(157)를 갖는 캠 몸체(156) 및 캠 구동부(158)를 포함한다.
업-다운 플레이트(112)의 하면에는 업-다운 플레이트(112)와 수직하게 배치된 서포트 유닛(152)의 상단이 결합되고, 서포트 유닛(152)의 하단에는 캠 플레이트(154)가 결합된다.
캠 플레이트(154)는 캠 홀(155)이 형성되며, 캠 홀(155)은 평탄부-경사부-평탄부 구조를 가지며 경사부의 일측에 연결된 평탄부 및 경사부의 타측에 연결된 평탄부는 높이차를 갖는다.
캠 홀(155)에는 로드 형상을 갖는 캠 로드(157)가 결합되며, 캠 로드(157)는 캠 몸체(156)에 결합된다.
캠 구동부(158)는 캠 몸체(156)에 결합되며, 캠 구동부(158)는 캠 몸체(156)를 높이차이 없이 직선 왕복 운동시킨다.
캠 구동부(158)가 캠 몸체(156)를 직선왕복운동시킴에 따라 캠 로드(157) 역시 높이차 없이 직선 왕복 운동되고, 이로 인해 캠 플레이트(154)는 캠 구동부(158)의 구동 방향에 따라 상승 또는 하강된다. 캠 플레이트(154)가 상승 또는 하강됨에 따라 캠 플레이트(154)에 연결된 서포트 유닛(152) 역시 승강 또는 하강되면서 업-다운 플레이트(112)를 승강 또는 하강시킨다.
도 1을 다시 참조하면, 운송 로봇(100)은 수동 대차(200)와 결합되며, 운반 로봇(100)은 수동 대차(200)를 이동시킨다.
운송 로봇(100)과 결합되기 위해 수동 대차(200)는 결합 프레임(210) 및 대차 프레임(220)을 포함한다.
대차 프레임(220)은 수직 프레임(222) 및 수평 프레임(224)을 포함하며, 대차 프레임(220)은 전체적으로 보아 "L" 자 형상으로 형성된다.
수직 프레임(222)은, 예를 들어, 지면과 평행하게 배치된 수평 프레임(224)에 대하여 수직한 상태로 배치되며, 수직 프레임(222)의 하단에는 수평 프레임(224)이 결합된다.
수평 프레임(224)에는 바퀴들이 결합되며, 바퀴들을 이용해 수동 대차(200)는 외력에 의하여 쉽게 구동된다.
수직 프레임(222)의 상단에는 운송 로봇(100)을 이용하지 않고 작업자가 수동 대차(200)를 구동할 수 있도록 하기 위해 손잡이 등이 배치될 수 있다.
결합 프레임(210)은 대차 프레임(220)의 수직 프레임(222)에 수평 상태로 결합되며, 결합 프레임(210)은 지면으로부터 운송로봇(100)의 높이 보다 다소 높은 위치에 배치된다.
결합 프레임(210)은, 예를 들어, 제1 결합 프레임(212), 제2 결합 프레임(214) 및 연결 프레임(216)을 포함한다.
제1 결합 프레임(212)은 운송 로봇(100)이 결합 프레임(210)의 하부로 이동된 후 커플러(251)와 업-다운 플레이트(112)가 결합될 수 있도록 수직 프레임(222)에 결합된다.
제2 결합 프레임(214)은 제1 결합 프레임(212)의 상부에 배치되며, 제2 결합 프레임(214)은 제1 결합 프레임(212)과 평행하게 배치된다. 제2 결합 프레임(214)은 제1 결합 프레임(212)과 마찬가지로 수직 프레임(222)에 결합되며, 제1 및 제2 결합 프레임(212,214)들 사이에는 빈 공간이 형성될 수 있다.
연결 프레임(216)은 제1 및 제2 결합 프레임(212,214)들의 단부를 상호 결합하며, 연결 프레임(216)은 제1 및 제2 결합 프레임(212,214)들의 강성을 보강한다.
한편, 수동 대차(200)에는 물건이 적재된 팔레트(290)를 업-다운 시킬 수 있도록 하기 위해 리프트 유닛(250)이 배치될 수 있다.
리프트 유닛(250)은 커플러(251), 회전축(252), 동력전달부(258) 및 리프트 프레임(259)을 포함한다.
회전축(252)은 제2 결합 프레임(214)에 형성된 부싱(미도시)에 회전 가능하게 피봇 결합되며, 회전축(252)의 하단에는 커플러(251)가 결합된다. 커플러(251)는 업-다운 플레이트(112)와 결합 또는 분리된다.
한편, 회전축(252)의 상단에는 사용자가 수작업으로 회전축(252)을 회전시킬 수 있도록 회전축 핸들을 결합할 수 있다.
동력 전달부(258)는 회전축(252)에 결합된 구동 풀리(254), 수직 프레임(222)에 수직한 방향으로 회전 가능하게 결합된 리드 스크류(255), 리드 스크류(255)에 결합된 피동 풀리(256) 및 구동 풀리(254)와 피동 풀리(256)를 연결하는 벨트(257)를 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 커플러(251)에 회전력이 인가됨에 따라 회전축(252)이 회전되고, 회전축(252)의 회전에 의하여 발생된 회전력은 구동 풀리(254), 벨트(257) 및 피동 풀리(256)로 전달된다. 피동 풀리(256)로 전달된 회전력에 의하여 리드 스크류(255)는 회전된다.
리프트 프레임(259)은, 예를 들어, L 자 형상으로 형성되며, 리프트 프레임(259)은 대차 프레임(220)의 수직 프레임(222) 및 수평 프레임(224)과 닮은 형사으로 형성된다.
리프트 프레임(259) 중 대차 프레임(220)의 수평 프레임(224)과 평행하게 배치된 부분은 리드 스크류(225)와 나사 방식으로 결합된다. 리프트 프레임(259)에는 리프트 프레임(259)이 회전하지 않고 업-다운만 수행하도록 가이드 바가 결합된다.
리드 스크류(225)가 회전됨에 따라 리프트 프레임(259)은 승강 또는 하강된다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 로봇 자동 충전 시스템의 사시도이다. 도 6는 도 5의 운송로봇 자동 충전 시스템의 운송로봇 자동 충전 장치를 발췌 도시한 사시도이다. 도 7은 도 6의 운송로봇 자동 충전 장치의 후면 사시도이다. 도 8은 운송 로봇 및 운송로봇 자동 충전 장치의 결합 과정을 도시한 사시도이다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 로봇 자동 충전 시스템(500)은 도 1에 도시된 수동 대차(200)와 결합되는 운송 로봇(100) 및 운송 로봇(100)을 자동 충전하는 운송 로봇 자동 충전 장치(400)를 포함한다.
본 발명의 일실시예에서, 운송 로봇(100)은 도 1 내지 도 4에서 설명 및 도시된 운송 로봇(100)과 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 운송 로봇(100)에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조 부호를 부여하기로 한다.
운송 로봇 자동 충전 장치(400)는 충전기 몸체(450) 및 충전 유닛(480)을 포함한다.
충전기 몸체(450)는 상판(410), 측면판(420) 및 가이드 레일(440)을 포함한다.
상판(410)은 플레이트 형상으로 형성되고, 상판(410)의 상면에는 충전 유닛(480)이 장착된다.
측면판(420)은 상판(410)의 하면의 일측 테두리에 결합되며, 측면판(420)은 상판(410)이 지면으로부터 일정 높이 이격되도록 하여 지면 및 상판(410)의 사이로 운송 로봇(100)이 원활하게 진입될 수 있도록 한다.
본 발명의 일실시예에서, 상판(410) 및 측면판(420)은 상호 조립 또는 일체로 형성될 수 있다. 이와 다르게, 측면판(420)이 고정된 상태에서 상판(410)은 측면판(420)에 대하여 모터 등을 이용해 회동되는 구조를 가질 수 있다.
상판(410)이 측면판(420)에 대하여 회동될 수 있는 구조를 가질 경우 운송 로봇(100)이 충전되지 않을 때에는 운송 로봇 자동 충전 장치(400)의 상판(410)이 지면에 대하여 수직한 방향을 갖도록 함으로써 운송 로봇 자동 충전 장치(400)가 차지하는 공간을 크게 감소시킬 수 있다.
도 7을 참조하면, 가이드 레일(440)은 충전기 몸체(450)의 상판(410)의 하면에 형성되며, 가이드 레일(440)은 운송 로봇(100)의 운송 로봇 몸체(110)의 상면에 형성된 다수개의 가이드 롤러(170)를 지정된 위치로 가이드 및 고정하는 역할을 한다.
가이드 레일(440)은 한 쌍으로 형성되며, 각 가이드 레일(440)은 가이드 롤러 도입부(442), 가이드 롤러 가이드부(444) 및 가이드 롤러 고정부(446)를 포함한다.
가이드 롤러 도입부(442)는 운송 로봇(100)의 운송 로봇 몸체(110)의 상면에 형성된 다수개의 가이드 롤러(170)가 도입되도록 하며, 가이드 롤러(170)들의 간격보다 다소 좁은 형태로 절곡된 형상을 갖는다.
가이드 롤러 가이드부(444)는 가이드 롤러 도입부(442)와 일체로 형성되며 가이드 롤러 도입부(442)는 직선 형태로 형성되면서 가이드 롤러(170)를 가이드하는 역할을 한다.
가이드 롤러 고정부(446)는 가이드 롤러 가이드부(444)의 단부에 형성되며 가이드 롤러 고정부(446)는 가이드 롤러 가이드부(444)의 단부를 바깥쪽으로 휘게 가공하여 형성되며, 가이드 롤러 고정부(446)는 가이드 롤러(170)를 지정된 위치에 고정하는 스톱퍼로서 작용한다.
충전 유닛(480)은 충전기 몸체(450)의 상판(410) 상에 형성되며, 충전 유닛(480)은 케이스(481), 충전기측 충전 단자(482) 및 충전 회로(미도시)를 포함한다.
케이스(481)는 충전기측 충전 단자(482) 및 충전 회로를 수납하는 수납 공간을 갖가지며, 케이스(481)에는 충전 상태를 표시하는 표시 패널이 수납될 수 있다.
충전기측 충전 단자(482)는 케이스(481)의 내부에 배치되며, 충전기측 충전 단자(482)는 충전기 몸체(450)의 상판(410)을 관통하여 상판(410)의 하면으로부터 돌출된다.
충전기측 충전 단자(482)는 도 2에 도시된 로봇측 충전 유닛(130)의 로봇측 충전 단자(132)에 접속된다. 본 발명의 일실시예에서, 충전기측 충전 단자(482)는 돌기 형상으로 형성되어 플레이트 형상을 갖는 로봇측 충전 유닛(130)의 로봇측 충전 단자(132)에 전기적으로 접속된다.
충전 회로는 케이스(481)의 내부에 배치되며, 충전 회로로는 외부 상용 전원이 인가되며, 충전 회로는 외부 상용 전원을 운송 로봇(100)의 배터리에 충전하기에 적합한 충전용 전원으로 변환한다.
케이스(481)의 내부에는 운송 로봇(100)의 충전 현황을 알기 쉽도록 표시패널(487)이 배치될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 운송 로봇(100)은 수동 대차(200)에 결합된 후 운송 로봇(100)에 장착된 배터리에 충전된 전원을 소모하면서 수동 대차(200)를 지정된 위치로 이송하는 과정을 반복한다.
도 8을 참조하면, 운송 로봇(100)이 수동 대차(200)를 이송하는 도중 배터리의 충전량이 지정된 최저 충전량에 도달하면 운송 로봇(100)은 도 5 및 도 6에 도시된 운송로봇 자동 충전 장치(400)로 이동한다.
운송 로봇(100)이 운송로봇 자동 충전 장치(400)로 이송되면, 운송 로봇(100)의 운송 로봇 몸체(110)에 형성된 가이드 롤러(170)는 도 7에 도시된 운송로봇 자동 충전 장치(400)의 가이드 레일(440)의 가이드 롤러 도입부(442), 가이드 롤러 가이드부(444)를 통해 가이드 롤러 고정부(446)에 걸쳐 고정되고, 이로 인해 운송 로봇(100)은 운송로봇 자동 충전 장치(400)의 지정된 위치에 고정된다.
운송 로봇(100)이 운송로봇 자동 충전 장치(400)의 가이드 레일(400)을 통해 운송로봇 자동 충전 장치(400)에 고정될 때, 운송 로봇(100)에 장착된 제1 거리 감지 센서(142)에 의하여 운송 로봇(100) 및 충전기 몸체(450)의 측면판(420) 사이의 거리를 센싱하여 운송 로봇(100) 및 측면판(420)의 충돌 또는 추돌을 방지한다.
측면판(420) 중 운송 로봇(100)과 마주하는 내측면에는 운송 로봇(100) 및 측면판(420)이 충돌하더라도 운송 로봇(100)의 파손을 방지하는 충격 흡수 패드, 충격 흡수 러버 등을 장착할 수 있다.
운송 로봇(100)이 운송로봇 자동 충전 장치(400)에 결합되면, 운송 로봇(100)의 업-다운 플레이트(112)는 도 9에 도시된 바와 같이 결합-분리유닛(150) 에 의하여 상승하면서 업-다운 플레이트(112)에 형성된 로봇측 충전 단자(132)는 충전기측 충전 단자(482)와 전기적으로 접속된다.
한편, 운송 로봇(100)의 업-다운 플레이트(112)가 상승할 때 업-다운 플레이트(112) 및 충전기 몸체(450)의 상판(110)의 하면 사이의 거리를 제2 거리 감지 센서(144)가 측정하고, 충격 완충 유닛(180)은 충전기 몸체(450)의 상판(110)의 하면과 업-다운 플레이트(112)가 충돌하였을 때 충격을 흡수한다.
로봇측 충전 단자(132) 및 충전기측 충전 단자(482)가 상호 전기적으로 접속됨에 따라 운송 로봇(100)의 배터리는 충전이 진행되고, 충전 상황은 충전 유닛(480)의 표시패널(487)에 표시된다.
운송 로봇(100)의 배터리의 충전이 완료되면 도 10에 도시된 바와 같이 운송 로봇(100)의 업-다운 플레이트(112) 및 충전기 몸체(450)가 분리된 후 운송 로봇(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 수동 대차(200)로 이동된다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 물건을 반송하는 운송 로봇이 충전을 진행할 시기가 되면 자율주행 알고리즘을 통해 자동 충전을 진행하며, 충전을 진행할 때 운송 로봇을 충전기의 지정된 위치로 정확하게 가이드하여 충전 단자들이 정확하게 결합되도록 하며, 충전을 위해 운송 로봇이 충전기로 진입할 때 운송 로봇 및 충전기의 충돌에 의한 파손을 방지하는 효과를 갖는다.
한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
100...운송 로봇 110...운송 로봇 몸체
120...이송 유닛 130...로봇측 충전 유닛
140...거리 감지 센서 150...결합-분리 유닛
160...제어부 200...수동 대차
300...물류 이송 장치 450...충전기 몸체
480...충전 유닛 400...운송 로봇 자동 충전 장치

Claims (6)

  1. 운송 로봇을 가이드하기 위한 가이드 레일, 상기 가이드 레일이 장착되는 상판 및 상기 상판에 결합된 측면판을 포함하는 충전기 몸체; 및
    상기 운송 로봇을 충전하기 위한 충전기측 충전 단자 및 상기 충전기측 충전 단자와 연결된 충전 회로를 포함하는 충전 유닛을 포함하고,
    상기 측면판 및 상기 운송 로봇 중 적어도 하나에는 상기 운송 로봇 및 상기 측면판 사이의 거리를 센싱하는 거리센서가 장착되고,
    상기 상판의 상면에는 상기 충전 회로와 연결되어 상기 운송 로봇의 충전 상태를 확인하기 위한 표시패널을 포함하는 운송로봇 자동 충전 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 운송 로봇 몸체, 상기 운송 로봇 몸체의 내부에 장착된 이송 유닛, 상기 운송 로봇 몸체에 장착된 로봇측 충전 유닛을 포함하는 운송 로봇;
    상기 운송 로봇을 가이드하기 위한 가이드 레일, 상기 가이드 레일이 장착되는 상판 및 상기 상판에 결합된 측면판을 포함하는 충전기 몸체 및 상기 로봇측 충전 유닛과 대응하는 위치에 형성되며 상기 로봇측 충전 유닛과 결합되는 충전기측 충전 유닛 및 상기 충전기측 충전 유닛과 연결된 충전 회로를 포함하는 충전 유닛을 포함하고,
    상기 측면판 및 상기 운송 로봇 중 적어도 하나에는 상기 운송 로봇 및 상기 측면판 사이의 거리를 센싱하는 거리센서가 장착되고,
    상기 상판의 상면에는 상기 충전 회로와 연결되어 상기 운송 로봇의 충전 상태를 확인하기 위한 표시패널을 포함하는 운송로봇 자동 충전 장치를 포함하는 운송로봇 자동 충전 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 로봇측 충전 유닛 및 상기 충전기측 충전 유닛을 결합 및 분리시키는 결합-분리 유닛; 및
    상기 운송 로봇 몸체 및 상기 충전기 몸체 중 어느 하나에 형성되어 상기 로봇측 충전 유닛 및 상기 충전기측 충전 유닛의 결합될 때 충돌에 의한 충격을 완충시키는 충격 완충 유닛을 더 포함하는 운송로봇 자동 충전 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 충전기 몸체는 상판 및 상기 상판에 결합된 측면판을 포함하며,
    상기 상판 및 운송 로봇 몸체의 상면 중 어느 하나에는 상기 상판 및 상기 운송 로봇 몸체의 상기 상면 사이 간격을 측정하는 제1 거리 센서가 형성되고,
    상기 측면판 및 상기 운송 로봇 몸체의 측면 중 어느 하나에는 상기 측면판 및 상기 운송 로봇 몸체의 상기 측면 사이 간격을 측정하는 제2 거리 센서가 형성된 운송로봇 자동 충전 시스템.
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