KR101912806B1 - Exploration robot with improved movement ability - Google Patents

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KR101912806B1
KR101912806B1 KR1020170109138A KR20170109138A KR101912806B1 KR 101912806 B1 KR101912806 B1 KR 101912806B1 KR 1020170109138 A KR1020170109138 A KR 1020170109138A KR 20170109138 A KR20170109138 A KR 20170109138A KR 101912806 B1 KR101912806 B1 KR 101912806B1
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Abstract

Disclosed is an exploration robot having improved moving performance. The disclosed exploration robot includes: a robot body; a multi-legged walking drive unit installed at a lower portion of the robot body to move the robot body in a multi-legged walking mode; a wheel drive unit installed at a lower portion of the robot body to move the robot body in a wheel drive mode; an elevation unit for elevating and lowering the wheel drive unit with respect to the robot body according to extension and contraction motions; a flatness sensor installed in the robot body to sense the flatness of the ground; an inclination sensor installed in the robot body to sense the inclination of the ground; a center-of-gravity movement unit installed in the robot body to move the center of gravity of the robot body forward or backward; and a control unit for controlling each of the components, wherein the control unit is configured to extend the elevation unit according to the measured flatness sensed by the flatness sensor to allow the wheel drive unit to descend with respect to the robot body, such that the wheel drive unit comes into contact with the ground and the multi-legged walking unit is spaced apart from the ground, thereby performing a driving movement through the wheel drive unit, or configured to contract the elevation unit to allow the wheel drive unit to ascend toward the robot body, such that the wheel drive unit is space apart from the ground and the multi-legged walking unit comes into contact with the ground, thereby performing a walking movement through the multi-legged drive unit.

Description

이동성능이 향상된 탐사로봇 {EXPLORATION ROBOT WITH IMPROVED MOVEMENT ABILITY}[0001] EXPLORATION ROBOT WITH IMPROVED MOVEMENT ABILITY [0002]

본 발명은 해저, 동굴 등으로 이동하여 해당 지역의 영상자료 등을 획득할 수 있는 탐사로봇에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 안정적이면서도 신속한 이동할 수 있는 이동성능이 향상된 탐사로봇에 관한 것이다. The present invention relates to an exploration robot capable of moving to a seabed, a cave, and the like to acquire image data of a corresponding area, and more particularly, to a exploration robot having stable and fast moving capability.

군사, 경비, 위험, 오지, 해저, 동굴 등 인간이 접근하기 힘든 지역으로부터 데이터를 수집하기 위해서 최근에는 이동형 탐사로봇이 해당 지역에 접근한 후 지역의 영상 등의 자료데이터를 수집하는 탐사가 많이 이루어지고 있다. In order to collect data from hard-to-reach areas such as military, security, danger, oceans, seabed, caverns, etc., a lot of exploration has recently been done to collect data of local images after the mobile exploratory robot approaches the area ought.

이처럼, 탐사로봇은 인간이 들어갈 수 없는 공간 또는 지역을 탐사하여 원하는 정보를 획득할 수 있는 기능을 수행하는 목적으로 개발된 로봇을 의미한다. As such, the exploration robot means a robot developed for the purpose of performing a function of acquiring desired information by exploring a space or an area that can not be entered by a human.

탐사로봇은 다족보행형(다각보행형)과 바퀴구동형으로 구분될 수 있으며, 바퀴구동형 탐사로봇은 이동속도가 다족보행형 탐사로봇에 비해 빠른 장점은 있으나, 바퀴구동형은 지면의 평탄도가 낮은 울퉁불퉁한 지면에 대해서는 이동자체가 불가능한 문제가 있고, 이에 비해, 다족보행형 탐사로봇은 평탄도가 낮은 울퉁불퉁한 지형에 대해서도 안정적으로 이동이 가능하기는 하나 바퀴구동형 탐사로봇에 비해 이동속도는 조금 느림 한계를 가지고 있었다. The exploratory robot can be divided into multi-legged (multi-legged) type and wheel-driven type, and the wheel-driven exploratory robot has a faster speed than the multi-legged robots, but the wheel- There is a problem that the movement can not be performed on a rough surface having a low roughness. On the other hand, a multi-family robot search robot can move stably even on uneven terrain with low flatness, Had a slightly slower limit.

한편, 이러한 종래의 탐사로봇은 다족보행형이거나 바퀴구동형 모두에 있어서, 내리막이나 오르막의 경사도가 있는 경우에는 이동에 어려움이 있으며, 심지어는 로봇이 균형을 잃고 넘어져 굴러버리는 문제를 가지고 있었다. On the other hand, such a conventional exploratory robot has difficulty in moving when there is a downward slope or an uphill slope in both the multi-family walking type and the wheel driving type, and even the robot loses balance and falls down.

등록특허 10-1283415Patent No. 10-1283415 등록특허 10-1681316Patent No. 10-1681316 등록특허 10-1046710Patent No. 10-1046710 등록특허 10-1160162Patent No. 10-1160162 등록특허 10-1221016Patent No. 10-1221016

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 지면의 평탄도에 따라 보행이동 또는 주행이동이 자동선택되어 목적지로의 이동이 이루어져 이동이 안정적이면서 신속한 이동이 가능할 뿐 아니라, 내리막과 오르막의 이동에 있어서도 로봇의 안정적인 이동이 가능하도록 개선된 형태를 갖는 이동성이 향상된 탐사로봇을 제공하는데 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for automatically moving a foot or a moving vehicle, And an object of the present invention is to provide an improved exploration robot having improved mobility and capable of stable movement of the robot even when moving up and down.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이동성이 향상된 탐사로봇은 로봇본체; 상기 로봇본체의 하부에 설치되어 상기 로봇본체를 다족보행방식으로 이동시키는 다족보행구동부; 상기 로봇본체의 하부에 설치되어 상기 로봇본체를 바퀴주행방식으로 이동시키는 바퀴주행구동부; 상기 바퀴주행구동부와 상기 로봇본체를 연결하도록 설치되어, 신장 및 수축운동에 따라 상기 바퀴주행구동부를 상기 로봇본체에 대해 승강시키는 승강유닛; 상기 로봇본체에 설치되어 지면의 평탄도를 감지하는 평탄도 감지센서; 상기 로봇본체에 설치되어 지면의 경사도를 감지하는 경사도 감지센서; 상기 로봇본체에 설치되되, 상기 로봇본체의 무게중심을 전방 또는 후방으로 이동시키는 무게중심이동유닛; 상기 다족보행구동부, 상기 바퀴주행구동부, 상기 승강유닛, 상기 평탄도 감지센서, 상기 경사도 감지센서, 상기 무게중심이동유닛을 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 제어부는 상기 평탄도 감지센서로부터 감지된 측정 평탄도가 기 설정된 기준 평탄도 이상인 경우, 상기 승강유닛을 신장시켜 상기 바퀴주행구동부가 상기 로봇본체에 대해 하강되게 하여 상기 바퀴주행구동부가 지면에 접촉되고 상기 다족보행구동부는 지면에서 이격되게 하여 상기 바퀴주행구동부를 통해 주행이동이 이루어지게 하고, 상기 평탄도 감지센서로부터 감지된 측정평탄도가 기 설정된 기준 평탄도 미만인 경우, 상기 승강유닛을 수축시켜 상기 바퀴주행구동부가 상기 로봇본체 측으로 상승되게 하여 상기 바퀴주행구동부가 지면에 대해 이격되고 상기 다족보행구동부는 지면에 접촉되게 하여 상기 다족보행구동부를 통해 보행이동이 이루어지게 하며, 상기 제어부는 상기 경사도 감지센서로부터 감지된 측정 경사도에 따라 지면에 내리막인 것으로 판단되면, 상기 무게중심이동유닛을 제어하여 상기 로봇본체의 무게중심이 후방으로 이동되도록 하며, 상기 경사도 감지센서로부터 감지된 측정 경사도에 따라 지면에 오르막인 것으로 판단되면, 상기 무게중심이동유닛을 제어하여 상기 로봇본체의 무게중심이 전방으로 이동되도록 하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a robot including: a robot body; A multi-armed walking driver installed at a lower portion of the robot body to move the robot body in a multi-step walking manner; A wheel drive unit installed at a lower portion of the robot body to move the robot body by a wheel drive system; An elevating unit installed to connect the wheel driving part and the robot body to move the wheel driving part to the robot body in accordance with the extension and contraction motions; A flatness detecting sensor installed on the robot body for detecting the flatness of the ground; An inclination sensor installed on the robot body for sensing an inclination of the ground; A center-of-gravity moving unit installed on the robot body for moving the center of gravity of the robot body forward or backward; And a controller for controlling the multi-pedestal driving unit, the wheel driving unit, the elevation unit, the flatness detecting sensor, the inclination detecting sensor, and the center of gravity moving unit, When the measured flatness is equal to or greater than a predetermined reference flatness, the elevation unit is extended to cause the wheel driving drive unit to descend with respect to the robot body so that the wheel driving drive unit is brought into contact with the ground and the multi- Wherein when the measured flatness detected by the flatness detecting sensor is less than a predetermined reference flatness, the elevating unit is retracted to cause the wheel driving driving unit to rise toward the robot body So that the wheel driving drive unit is spaced apart from the ground and the multi- The control unit controls the center-of-gravity moving unit so that the robot moves on the multi-family row moving unit, and when the controller determines that the robot is on the ground based on the measured inclination detected by the inclination sensor, The center of gravity of the main body is moved backward and the center of gravity of the robot main body is moved forward by controlling the center of gravity moving unit when it is determined that the center of gravity of the main body moves up to the rear according to the measurement inclination detected by the inclination sensor .

상기 무게중심이동유닛은, 상기 로봇본체에 전후로 설치되되, 회전가능하게 설치되며 외주면에 나사산이 형성된 스크류봉; 상기 스크류봉의 일측에 연결되도록 설치되어 상기 스크류봉을 회전시키는 구동모터; 상기 스크류봉이 관통되도록 설치되되, 상기 스크류봉과 볼-스크류방식으로 연결되어, 상기 스크류봉의 회전에 따라 전진 또는 후진하도록 구성되는 무게추;를 포함하며, 상기 제어부는 지면이 내리막인 것으로 판단되는 경우, 상기 구동모터를 일방향으로 회전시켜 상기 무게추가 상기 로봇본체의 후방부로 위치이동되게 하여 상기 로봇본체의 무게중심이 후방으로 이동되게 하고, 상기 제어부는 지면이 오르막인 것으로 판단되는 경우, 상기 구동모터를 타방으로 회전시켜 상기 무게추가 상기 로봇본체의 전방부로 위치이동되게 하여 상기 로봇본체의 무게중심이 전방으로 이동되게 하도록 구성될 수 있다. Wherein the center-of-gravity movement unit includes: a screw rod installed forward and backward in the robot body and rotatably installed, the screw rod being formed on the outer circumference thereof; A driving motor installed to be connected to one side of the screw rod to rotate the screw rod; And a weight attached to the screw rod so as to pass through the screw rod and connected to the screw rod in a ball screw manner so as to move forward or backward as the screw rod rotates. The driving motor is rotated in one direction to move the center of gravity of the robot body to the rear by moving the weight to a rear portion of the robot body, and when the controller determines that the ground is uphill, So that the center of gravity of the robot main body is moved forward by causing the weight to move to the front part of the robot main body.

상기 로봇본체의 상부에 설치되는 반구형태로 이루어지는 유리재질로 이루어진 투명커버; 및, 상기 투명커버 내부에 설치되어 전방의 영상을 획득하는 카메라부;를 더 포함하며, 상기 카메라부는 상기 로봇본체의 상단에 회전가능하게 설치되는 회전판의 상단 일측에 설치되도록 구성할 수 있다. A transparent cover made of a glass material having a hemispherical shape and provided on an upper portion of the robot body; And a camera unit installed inside the transparent cover to acquire a forward image, and the camera unit may be installed on one side of an upper end of a rotating plate rotatably installed on an upper end of the robot body.

상기한 바에 따르면, 본 발명의 탐사로봇은 울퉁불퉁한 지면에서는 다족보행이동하고, 지면의 평평한 지역에서는 자동으로 바퀴주행구동부가 하강하여 바퀴주행이동이 되도록 구성된 것으로서, 지면의 평탄도에 따라 능동적으로 다족보행과 바퀴주행이 이루어지게 되어 안정적이면서도 신속하게 목적지의 탐사가 이루어질 수 있는 효과가 있다. According to the above description, the exploration robot of the present invention is configured to move in multi-legged walking on a rough ground, and automatically move the wheel driving drive unit in a flat area of the ground to move on a wheel. Actually, The walking and the running of the wheel are performed, so that it is possible to stably and quickly search the destination.

특히, 지면의 경사도가 내리막이거나 오르막에서 로봇본체의 무게중심이 전방 또는 후방으로 자동이동되어, 경사지의 보행 또는 주행에서 탐사로봇이 중심을 잃지 않고 안정적으로 신속하게 이동할 수 있게 되는 효과가 있다. Particularly, there is an effect that the center of gravity of the robot main body is automatically moved forward or backward on the downhill slope of the ground or uphill, and the exploration robot can stably and quickly move on the walking or running of the slope without losing its center.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동성능이 향상된 탐사로봇을 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동성능이 향상된 탐사로봇의 제어블록도이고,
도 3은 도 1의 탐사로봇이 주행이동상태로 변형된 상태를 나타낸 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic view of a surveying robot with improved mobility according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a control block diagram of a surveying robot with improved mobility according to an embodiment of the present invention,
Fig. 3 is a view showing a state in which the exploration robot of Fig. 1 is deformed into a traveling movement state.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more readily apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. In this specification, when an element is referred to as being on another element, it may be directly formed on another element, or a third element may be interposed therebetween. Further, in the drawings, the thickness of the components is exaggerated for an effective description of the technical content.

본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시 예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성 요소들이 이 같은 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시 예들은 그것의 상보적인 실시 예들도 포함한다. Embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional views and / or plan views that are ideal illustrations of the present invention. In the drawings, the thicknesses of the films and regions are exaggerated for an effective description of the technical content. Thus, the shape of the illustrations may be modified by manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown, but also include changes in the shapes that are produced according to the manufacturing process. For example, the etched area shown at right angles may be rounded or may have a shape with a certain curvature. Thus, the regions illustrated in the figures have attributes, and the shapes of the regions illustrated in the figures are intended to illustrate specific forms of regions of the elements and are not intended to limit the scope of the invention. In the various embodiments of the present specification, the terms first, second, etc. are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. These terms have only been used to distinguish one component from another. The embodiments described and exemplified herein also include their complementary embodiments.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. The terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other elements.

아래의 특정 실시 예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만, 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다. In describing the specific embodiments below, various specific details have been set forth in order to explain the invention in greater detail and to assist in understanding it. However, it will be appreciated by those skilled in the art that the present invention may be understood by those skilled in the art without departing from such specific details. In some instances, it should be noted that portions of the invention that are not commonly known in the description of the invention and are not significantly related to the invention do not describe confusing reasons to explain the present invention.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 이동성능이 향상된 탐사로봇에 대해 설명한다. Hereinafter, with reference to the drawings, a description will be made of a surveying robot with improved mobility according to an embodiment of the present invention.

본원발명의 탐사로봇은 동굴, 험준한 산, 해저 등 인간이 근접하기 어려운 모든 지역에 투입되어 스스로 이동하면서 해당지역의 영상을 수집할 수 있다. The exploration robot of the present invention is able to collect images of a corresponding region while being moved to a self-moving region such as a cave, a rugged mountain, or the sea floor where human beings can not approach.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 탐사로봇은 로봇본체(11), 다족보행구동부(14), 바퀴주행구동부(16), 승강유닛(17), 무게중심이동유닛(19), 카메라(26), 제어부(31), 평탄도 감지센서(33), 경사도감지센서(34)를 포함하도록 구성된다. 1 and 2, the exploration robot of the present invention includes a robot body 11, a multi-legged walker 14, a wheel drive unit 16, a lift unit 17, a center of gravity moving unit 19, A controller 26, a controller 31, a flatness detecting sensor 33, and an inclination detecting sensor 34.

로봇본체(11)는 사각판 또는 원형판 형태로 구성될 수 있으며, 내부에는 승강유닛(17), 무게중심이동유닛(19)이 내장설치된다. The robot main body 11 may be formed in the form of a rectangular plate or a circular plate, and an elevating unit 17 and a center of gravity moving unit 19 are installed inside.

아울러, 로봇본체(11)의 상단에는 반구형태로 이루어지고 유리재질로 구성된 투며어버(12)가 설치된다. The robot main body 11 is provided at its upper end with a hemispherical structure 12 made of glass.

다족보행구동부(14)는 4개의 다리형태로 이루어지며, 제어부(31)의 제어에 따라 구동되어 로봇본체(11)를 보행이동하도록 구성된다. 도면에서는 4족보행구동부(14)의 형태로 이루어지는 것으로 되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 6족, 8족 등 다양한 복수족 보행구동부의 형태로 이루어질 수 있음은 물론이다. The multi-legged walker 14 is composed of four legs and is configured to be moved under the control of the controller 31 to move the robot body 11 by walking. The present invention is not limited to the four-legged row drive unit 14, but may be a variety of pedestrian driving units such as six, eight, and so on.

바퀴주행구동부(16)는 바퀴의 회전을 통해 로봇본체(11)를 주행이동하도록 구성된 것이며, 본 발명의 바퀴구동부(16)는 후술할 승강유닛(17)의 로드(17a)에 고정설치된다. The wheel drive unit 16 is configured to travel on the robot body 11 through the rotation of the wheel and the wheel drive unit 16 of the present invention is fixed to the rod 17a of the lift unit 17 to be described later.

승강유닛(17)은 전동실린더, 솔레노이드, 유공압실린더 등으로 구성될 수 있으며, 제어부(31)의 제어에 의해 구동되어 로드(17a)가 신장되거나 수축되도록 구성된다. The elevating unit 17 may be composed of an electric cylinder, a solenoid, a pneumatic / hydraulic cylinder, or the like, and is driven under the control of the control unit 31 so that the rod 17a is elongated or retracted.

이 승강유닛(17)은 적어도 2개 이상으로 구성되며, 각각의 승강유닛(17)은 로봇본체(11)의 내부에 고정설치되며, 각각의 로드(17a)가 로봇본체(11)의 하부로 돌출되도록 구성된다. 또한, 각각의 로드(17a)의 하단에는 바퀴주행구동부(16)의 상단이 고정되도록 구성된다. Each of the elevating units 17 is fixed to the inside of the robot main body 11 and each of the rods 17a is fixed to the lower portion of the robot main body 11 Respectively. In addition, the upper end of the wheel drive part 16 is fixed to the lower end of each rod 17a.

무게중심이동유닛(19)은 로봇본체(11)에 설치되어 제어부(11)의 제어에 따라 구동되어 로봇본체(11)의 무게중심을 전방에 위치시키거나 후방에 위치시키기 위한 것이다. The center-of-gravity moving unit 19 is provided on the robot body 11 and is driven under the control of the controller 11 to position the center of gravity of the robot body 11 forward or rearward.

구체적으로 무게중심이동유닛(19)은 스크류봉(212), 구동모터(23), 무게추(24)를 포함하도록 구성된다. Specifically, the center-of-gravity moving unit 19 is configured to include a screw rod 212, a driving motor 23, and a weight 24.

스크류봉(22)은 양단부를 제외한 나머지 부분의 외주면에 나사산이 형성된 형태로 이루어지며, 양단은 로봇본체(11)에 설치된 회전지지편(21)에 회전가능하게 설치된다. 이때, 스크류봉(22)은 로봇본체(11)의 전방방향으로 설치되도록 구성된다. The screw rods 22 are formed in the form of threads on the outer circumferential surface of the remaining portion except for both ends and both ends are rotatably installed on the rotary support piece 21 provided on the robot body 11. [ At this time, the screw rod 22 is configured to be installed in the front direction of the robot body 11. [

구동모터(23)는 제어부(31)에 의해 제어되도록 구성되며, 로봇본체(11)에 설치되며, 회전축이 스크류봉(22)과 연결되도록 구성되어, 구동모터(23)의 회전에 따라 스크류봉(22)이 함께 회전되도록 구성된다. The driving motor 23 is configured to be controlled by the control unit 31 and is installed in the robot main body 11 so that the rotating shaft is connected to the screw rod 22, (22) are rotated together.

무게추(24)는 스크류봉(22)이 관통되되, 스크류봉(22)과 볼-스크류방식으로 결합되도록 구성된다. 이때, 본 발명은 양측의 회전지지편(21)을 연결하도록 가이드봉(24)이 설치되고, 이 가이드봉(24)이 무게추(25)를 관통하여, 무게추(25)가 이 가이드봉(24)을 따라 슬라이딩 이동가능하도록 설치된다. The weights 24 are configured to pass through the screw rods 22 and to be coupled with the screw rods 22 in a ball-screw manner. At this time, the present invention is characterized in that a guide rod 24 is provided to connect the rotation support pieces 21 on both sides, and the guide rod 24 penetrates the weight weight 25, (Not shown).

상기한 구성으로, 본 발명은, 스크류봉(22)이 일방향으로 회전하면, 무게추(24)가 로봇본체(11)의 전방측으로 이동하고, 스크류봉(22)이 타방향으로 회전하면, 가이드봉(24)을 따라 무게추(24)가 로봇본체(11)의 후방측으로 이동하도록 구성된다. In the present invention, when the screw rod 22 is rotated in one direction, the weight 24 moves to the front side of the robot body 11, and when the screw rod 22 rotates in the other direction, And the weight 24 is moved along the rod 24 to the rear side of the robot main body 11. [

카메라(26)는 투명커버(12)의 내부에 설치되어, 전방의 영상을 획득하며, 획득된 영상은 제어부(31)에 전달되도록 구성된다. The camera 26 is installed inside the transparent cover 12 to acquire a forward image, and the acquired image is transmitted to the control unit 31.

카메라(26)는 로봇본체(11)의 상단에 회전가능하게 설치된 회전판(27)의 상단 일측에 설치되도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 로봇본체(11)의 상단 중심에는 제2구동모터(28)가 설치되고, 이 제2구동모터(28)의 회전축에 연결되도록 회전판(27)이 설치되며, 이 회전판(27)의 상단 일측에 카메라(26)가 설치되도록 구성될 수 있다. 제어부(31)는 제2구동모터(28)를 구동제어하여 회전판(27)의 소정각도 회전함으로써, 카메라(26)의 촬영방향이 제어될 수 있다. The camera 26 may be installed on one side of the upper end of a rotary plate 27 rotatably installed on the upper end of the robot body 11. [ Specifically, a second drive motor 28 is provided at the upper center of the robot body 11, and a rotary plate 27 is provided so as to be connected to the rotary shaft of the second drive motor 28, And a camera 26 may be installed on the upper side. The control unit 31 controls the second drive motor 28 to rotate the rotation plate 27 by a predetermined angle so that the photographing direction of the camera 26 can be controlled.

한편, 본 발명은 무선통신부(36)가 로봇본체(11)에 구비되며, 이 무선통신부(36)를 통해 카메라(26)에서 획득된 영상을 무선통신방식으로 원격지의 서버나 전자단말기 등에 전송되도록 구성될 수 있다. 한편, 본 발명은 메모리부(32)를 구비하여, 카메라(26)로부터 획득된 영상을 메로리부(32)에 저장하도록 구성될 수 있음은 물론이다. In the meantime, according to the present invention, the wireless communication unit 36 is provided in the robot main body 11, and the image acquired by the camera 26 through the wireless communication unit 36 is transmitted to a remote server or an electronic terminal Lt; / RTI > It is needless to say that the present invention can be configured to include the memory unit 32 and store the image obtained from the camera 26 in the memory unit 32. [

또한, 본 발명은 gps모듈(37)이 로봇본체(11)에 설치되도록 구성될 수 있으며, 이 gps모듈(37)을 통해 원격지에서 스마트폰 등의 전자기기를 이용해 로봇본체(11)의 위치를 파악할 수 있다. The gps module 37 may be installed in the robot main body 11 and the position of the robot main body 11 may be determined by using an electronic device such as a smart phone at a remote place through the gps module 37 .

본 발명은 로봇본체(11)에 각종 센서(33,34,35)가 설치되어 센서들로부터 감지되는 검출값에 따라 로봇본체(11)의 이동을 제어하도록 구성된다. Various sensors (33, 34, 35) are provided in the robot body (11) to control movement of the robot body (11) according to detection values sensed by the sensors.

평탄도 감지센서(33)는 로봇본체(11)에 설치되며, 카메라수단, 적외선센서, 초음파 센서 등으로 구성될 수 있으며, 로봇본체(11)의 전방측의 지면에 대한 평탄도를 검출하도록 구성될 수 있다. The flatness detecting sensor 33 is installed on the robot body 11 and may be constituted by a camera means, an infrared sensor, an ultrasonic sensor or the like and is configured to detect the flatness of the front side of the robot body 11 .

제어부(31)는 이 평탄도 감지센서(33)로부터 감지된 측정평탄도를 수신하고, 기 설정된 기준 평탄도와 비교하여, 측정평탄도가 기준평탄도 이상인 경우 승강유닛(17)의 로드(17a)가 신장되도록 제어한다. 이에 따라, 승강유닛(17)의 로드(17a)가 신장되면, 상대적으로 바퀴주행구동부(16)가 로봇본체(11)에 대해 하강하여 도 3과 같이 바퀴주행구동부(16)가 지면에 대해 접촉되고, 다족보행구동부(14)는 지면과 이격된 상태가 되며, 이러한 상태에서 제어부(31)는 바퀴주행구동부(16)를 구동시켜 로봇본체(11)가 보행이동보다 빠른 속도로 주행이동할 수 있게 된다. The control unit 31 receives the measured flatness detected by the flatness detecting sensor 33 and compares the measured flatness with the preset reference flatness so that the load 17a of the elevating unit 17 is set to the reference flatness, . As a result, when the rod 17a of the elevation unit 17 is extended, the wheel drive unit 16 relatively descends with respect to the robot body 11 so that the wheel drive unit 16 is brought into contact with the ground In this state, the control unit 31 drives the wheel drive unit 16 so that the robot main body 11 can travel at a higher speed than the walking movement do.

한편, 제어부(31)는 평탄도 감지센서(33)로부터 감지된 측정평탄도를 수신하고, 기 설정된 기준 평탄도와 비교하여, 측정평탄도가 기준평탄도 미만인 경우, 승강유닛(17)이 로드(17a)가 수축되도록 제어한다. 이에 따라, 승강유닛(17)의 로드(17a)가 수축되면, 바퀴주행구동부(16)가 로봇본체(11) 측으로 상승하여 도 1과 같이, 바퀴주행구동부(16)는 지면에 대해 이격되고, 다족보행구동부(14)는 지면에 접촉된 상태가 되며, 이러한 상태에서 제어부(31)는 다족보행구동부(14)를 구동시켜 울퉁불퉁하여 평탄도가 좋지 않은 지면을 안정적으로 보행이동할 수 있게 된다. On the other hand, the control unit 31 receives the measured flatness detected by the flatness detecting sensor 33, compares the measured flatness with a preset reference flatness, and when the measured flatness is less than the reference flatness, 17a are contracted. As a result, when the rod 17a of the elevation unit 17 is retracted, the wheel drive portion 16 rises to the robot body 11 so that the wheel drive portion 16 is spaced apart from the ground, The multi-legged walker 14 is in contact with the ground. In this state, the controller 31 drives the multi-legged walker 14 to stably walk on the uneven surface of the ground.

경사도 감지센서(34)는 초음파 센서, 카메라, 적외선 센서등으로 구성될 수 있으며, 로봇본체(11)에 설치되어 로봇본체(11)의 전방 지면의 경사도를 측정하도록 구성된다. The inclination sensor 34 may be an ultrasonic sensor, a camera, an infrared sensor, or the like. The inclination sensor 34 may be installed on the robot body 11 to measure the inclination of the front surface of the robot body 11.

제어부(31)는 경사도 감지센서(34)에서 감지된 경사도에 따라 지면이 내리막인 것으로 판단되면, 무게중심이동유닛(19)의 구동모터(23)를 일방향으로 회전시켜 무게추(25)가 로봇본체(11)의 후방부로 이동되게 하여, 로봇본체(11)의 무게중심이 후방으로 이동되게 함으로써 로봇본체(11)가 다족보행구동부(14) 또는 바퀴주행구동부(16)에 의해 내리막을 보행하거나 주행할 때 중심을 잃지 않고 보다 안적으로 이동할 수 있게 해준다. The control unit 31 rotates the drive motor 23 of the gravity center moving unit 19 in one direction so that the gravity weighing unit 25 rotates the robot 20 in the same direction as that of the gravity point detecting sensor 34, The center of gravity of the robot main body 11 is moved rearward so that the robot main body 11 is allowed to walk on the downward slope by the multi-legged walker 14 or the wheel drive driver 16 It allows you to move more lively without losing focus when driving.

또한, 제어부(31)는 경사도 감지센서(34)에서 감지된 경사도에 따라 지면이 오르막인 것으로 판단되면, 무게중심이동유닛(19)의 구동모터(23)를 타방햐으로 회전시켜 무게추(25)가 로봇본체(11)의 전방부로 이동되게 하여 로봇본체(11)의 무게중심이 전방으로 이동되게 함으로써, 로봇본체(11)가 다족보행구동부(14) 또는 바퀴주행구동부(16)에 의해 오르막을 보행하거나 주행할 때 중심을 잃지 않고 보다 안적으로 이동할 수 있게 해준다. The control unit 31 rotates the driving motor 23 of the center-of-gravity moving unit 19 in the other direction when the ground is determined to be uphill according to the inclination detected by the inclination detecting sensor 34, The robot main body 11 is moved forward by the multi-legged walk unit 14 or the wheel drive unit 16 by moving the center of gravity of the robot main body 11 forward by causing the robot main body 11 to move to the front portion of the robot main body 11. [ To move more lively without losing focus when walking or driving.

이처럼, 본 발명의 탐사로봇은 지면의 평탄도가 불량하면 다족보행구동부(14)를 통해 보행이동을 할 수 있고, 지면의 평탄도가 양호한 곳에서는 평탄도 감지센서(33)를 통해 이를 감지하고, 자동으로 승강유닛(17)이 구동되면서 바퀴주행구동부(16)가 하강하여 바퀴주행구동부(16)를 통해 주행이동이 되기 때문에, 안정적이면서도 신속하게 목적지에 도달할 수 있게 되는 효과가 있다. As described above, when the flatness of the ground is poor, the exploration robot of the present invention can walk and move through the multi-legged walker 14, and when the ground flatness is good, it senses it through the flatness detecting sensor 33 The wheel drive unit 16 is automatically lowered while the lifting unit 17 is driven and traveled through the wheel drive unit 16 so that it is possible to reach the destination stably and promptly.

특히, 이동지형의 경사도가 내리막인 경우, 경사도 감지센서(34)를 통해 이를 감지하고, 무게중심이동유닛(19)이 구동되어 로봇본체(11)의 무게중심이 후방측으로 이동되어 보다 안정적으로 내려막 이동이 가능하게 되며, 반대로, 이동지형의 경사도가 오르막인 경우, 경사도 감지센서(34)를 통해 이를 감지하고, 무게중심이동유닛(19)이 구동되어 로봇본체(11)의 무게중심이 전방측으로 이동되어 보다 안정적인 오르막 이동이 가능하게 됨으로써, 더욱더 목적지에 신속하고 안전하게 도달할 수 있는 효과가 있다. Particularly, when the inclination of the moving terrain is a downward slope, it is sensed by the inclination detection sensor 34 and the center of gravity of the robot body 11 is moved to the rear side by driving the center of gravity moving unit 19, The center of gravity of the robot main body 11 is moved forward by the center of gravity movement unit 19 being driven by the inclination detection sensor 34. On the contrary, when the inclination of the moving terrain is ascending, So that it is possible to more reliably reach the destination quickly and safely.

한편, 본 발명의 탐사로봇은 해저탐사용으로 적합한 구조를 이루도록 부력조절장치(39)가 로봇본체(11)에 구성될 수 있다. Meanwhile, in the exploration robot of the present invention, the buoyancy regulating device 39 may be formed in the robot body 11 so as to achieve a structure suitable for the use of the undersea probe.

부력조절장치(39)는 부력탱크에 물을 공급하거나 빼내는 형태로 이루어지거나, 부력탱크에 공기를 공급하거나 빼내는 형태의 장치가 될 수 있으며, 제어부(39)의 제어에 따라 부력탱크의 부력을 조절함으로써 로봇본체(11)의 부력이 제어되어 해저에서 이동이 보다 안정적으로 이루어질 수 있다. The buoyancy regulating device 39 may be configured to supply or withdraw water to or from the buoyancy tank or to control the buoyancy of the buoyancy tank under the control of the controller 39. [ The buoyancy of the robot main body 11 is controlled and the movement from the seabed can be made more stable.

아울러, 탐사를 마친 후, 탐사로봇이 해수면 위로 부상되어야 할 경우, 제어부(39)는 부력조절장치(39)의 부력을 조절하여 탐사로봇이 해수면 위로 부상되도록 구성할 수 있다. In addition, if the exploration robot is to be floated above the sea surface after the completion of the exploration, the control unit 39 may adjust the buoyancy of the buoyancy regulating device 39 so that the exploration robot floats above the sea surface.

아울러, 본 발명은 로봇본체(11)에 장애물 감지센서(35)가 설치될 수 있으며, 이 장애물 감지센서(35)는 초음파센서, 적외선센서, 카메라 등으로 이루어질 수 있으며, 제어부(31)는 장애물 감지센서(35)로부터 장애물이 감지된 경우, 이 장애물을 회피하여 목적지에 이동하는 경로를 설정하고, 이 설정된 경로를 따라 목적지에 이동할 수 있도록 다족보행구동부(14) 또는 바퀴주행구동부(16)를 구동시킬 수 있다. The obstacle detection sensor 35 may be an ultrasonic sensor, an infrared sensor, or a camera. The control unit 31 may include an obstacle detection sensor 35, When the obstacle is detected from the detection sensor 35, the obstacle is avoided to set a path for moving to the destination, and the multi-legged walk driver 14 or the wheel drive driver 16 is moved to the destination along the set route Can be driven.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직할 실시 예와 관련하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물도 본 발명의 범주에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood by those skilled in the art that many changes and modifications of the present invention can be made without departing from the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, all such appropriate changes and modifications and equivalents may be resorted to, falling within the scope of the invention.

11...로봇본체
12...투명커버
14...다족보행구동부
16...바퀴주행구동부
19...무게중심이동유닛
21...회전지지편
22...스크류봉
23...구동모터
24...가이드봉
25...무게추
26...카메라
27...회전판
28...제2구동모터
31...제어부
33...평탄도 감지센서
34...장애물 감지센서
35...장애물 감지센서
36...무선통신부
37...gps모듈
39...부력조절장치11 ... robot body
12 ... clear cover
14 ... multi-legged walking drive
16 ... wheel drive unit
19 ... center of gravity moving unit
21 ... rotation supporting piece
22 ... Screw rods
23 ... drive motor
24 ... guide rod
25 ... Weight Chu
26 ... camera
27 ... spindle
28 ... second drive motor
31 ... control unit
33 ... Flatness sensor
34 ... obstacle detection sensor
35 ... obstacle detection sensor
36 ... wireless communication section
37 ... gps module
39 ... buoyancy regulator

Claims (3)

로봇본체;
상기 로봇본체의 하부에 설치되어 상기 로봇본체를 다족보행방식으로 이동시키는 다족보행구동부;
상기 로봇본체의 하부에 설치되어 상기 로봇본체를 바퀴주행방식으로 이동시키는 바퀴주행구동부;
상기 바퀴주행구동부와 상기 로봇본체를 연결하도록 설치되어, 신장 및 수축운동에 따라 상기 바퀴주행구동부를 상기 로봇본체에 대해 승강시키는 승강유닛;
상기 로봇본체에 설치되어 지면의 평탄도를 감지하는 평탄도 감지센서;
상기 로봇본체에 설치되어 지면의 경사도를 감지하는 경사도 감지센서;
상기 로봇본체에 설치되되, 상기 로봇본체의 무게중심을 전방 또는 후방으로 이동시키는 무게중심이동유닛;
상기 다족보행구동부, 상기 바퀴주행구동부, 상기 승강유닛, 상기 평탄도 감지센서, 상기 경사도 감지센서, 상기 무게중심이동유닛을 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 제어부는 상기 평탄도 감지센서로부터 감지된 측정 평탄도가 기 설정된 기준 평탄도 이상인 경우, 상기 승강유닛을 신장시켜 상기 바퀴주행구동부가 상기 로봇본체에 대해 하강되게 하여 상기 바퀴주행구동부가 지면에 접촉되고 상기 다족보행구동부는 지면에서 이격되게 하여 상기 바퀴주행구동부를 통해 주행이동이 이루어지게 하고, 상기 평탄도 감지센서로부터 감지된 측정평탄도가 기 설정된 기준 평탄도 미만인 경우, 상기 승강유닛을 수축시켜 상기 바퀴주행구동부가 상기 로봇본체 측으로 상승되게 하여 상기 바퀴주행구동부가 지면에 대해 이격되고 상기 다족보행구동부는 지면에 접촉되게 하여 상기 다족보행구동부를 통해 보행이동이 이루어지게 하며,
상기 제어부는 상기 경사도 감지센서로부터 감지된 측정 경사도에 따라 지면이 내리막인 것으로 판단되면, 상기 무게중심이동유닛을 제어하여 상기 로봇본체의 무게중심이 후방으로 이동되도록 하며, 상기 경사도 감지센서로부터 감지된 측정 경사도에 따라 지면이 오르막인 것으로 판단되면, 상기 무게중심이동유닛을 제어하여 상기 로봇본체의 무게중심이 전방으로 이동되도록 하는 것을 특징으로 하는 이동성능이 향상된 탐사로봇.
A robot body;
A multi-armed walking driver installed at a lower portion of the robot body to move the robot body in a multi-step walking manner;
A wheel drive unit installed at a lower portion of the robot body to move the robot body by a wheel drive system;
An elevating unit installed to connect the wheel driving part and the robot body to move the wheel driving part to the robot body in accordance with the extension and contraction motions;
A flatness detecting sensor installed on the robot body for detecting the flatness of the ground;
An inclination sensor installed on the robot body for sensing an inclination of the ground;
A center-of-gravity moving unit installed on the robot body for moving the center of gravity of the robot body forward or backward;
And a controller for controlling the multi-pedestal driving unit, the wheel driving unit, the elevation unit, the flatness detecting sensor, the inclination detecting sensor,
When the measured flatness detected by the flatness detecting sensor is equal to or greater than a predetermined reference flatness, the control unit causes the lifting unit to extend so that the wheel driving drive unit is lowered relative to the robot body so that the wheel driving driving unit And the multi-family train drive unit is moved away from the ground to drive the vehicle through the wheel driving drive unit. When the measured flatness detected by the flatness detecting sensor is less than a predetermined reference flatness, the elevating unit is retracted The wheel driving driving unit is raised to the robot body side so that the wheel driving driving unit is spaced apart from the ground and the multi-family row driving unit is brought into contact with the ground to make a walk movement through the multi-
The control unit controls the center of gravity moving unit to move the center of gravity of the robot body backward when it is determined that the ground surface is downward according to the measurement inclination detected by the inclination detection sensor, Wherein the center of gravity of the robot body is moved forward by controlling the center of gravity moving unit when it is determined that the ground is uphill according to the measurement inclination.
제 1 항에 있어서,
상기 무게중심이동유닛은,
상기 로봇본체에 전후로 설치되되, 회전가능하게 설치되며 외주면에 나사산이 형성된 스크류봉;
상기 스크류봉의 일측에 연결되도록 설치되어 상기 스크류봉을 회전시키는 구동모터;
상기 스크류봉이 관통되도록 설치되되, 상기 스크류봉과 볼-스크류방식으로 연결되어, 상기 스크류봉의 회전에 따라 전진 또는 후진하도록 구성되는 무게추;를 포함하며,
상기 제어부는 지면이 내리막인 것으로 판단되는 경우, 상기 구동모터를 일방향으로 회전시켜 상기 무게추가 상기 로봇본체의 후방부로 위치이동되게 하여 상기 로봇본체의 무게중심이 후방으로 이동되게 하고,
상기 제어부는 지면이 오르막인 것으로 판단되는 경우, 상기 구동모터를 타방으로 회전시켜 상기 무게추가 상기 로봇본체의 전방부로 위치이동되게 하여 상기 로봇본체의 무게중심이 전방으로 이동되게 하는 것을 특징으로 하는 이동성능이 향상된 탐사로봇.
The method according to claim 1,
The center-of-
A screw rod installed forward and backward on the robot body and rotatably installed on the robot body,
A driving motor installed to be connected to one side of the screw rod to rotate the screw rod;
And a weight device installed to penetrate the screw rod and connected to the screw rod by a ball screw method to advance or backward in accordance with rotation of the screw rod,
Wherein the control unit rotates the driving motor in one direction to move the weight to a rear portion of the robot body so as to move the center of gravity of the robot body backward when it is determined that the ground surface is downward,
Wherein the controller moves the center of gravity of the robot body forward by rotating the drive motor to the other side to move the weight to a front portion of the robot body in a case where it is determined that the ground is uphill, Improved exploration robot.
제 1 항에 있어서,
상기 로봇본체의 상부에 설치되는 반구형태로 이루어지는 유리재질로 이루어진 투명커버; 및,
상기 투명커버 내부에 설치되어 전방의 영상을 획득하는 카메라로 이루어진 카메라부;를 더 포함하며,
상기 카메라부는 상기 로봇본체의 상단에 회전가능하게 설치되는 회전판의 상단 일측에 설치되는 것을 특징으로 하는 이동성능이 향상된 탐사로봇.
The method according to claim 1,
A transparent cover made of a glass material having a hemispherical shape and provided on an upper portion of the robot body; And
And a camera installed in the transparent cover and configured to capture a forward image,
Wherein the camera unit is installed on one side of an upper end of a rotating plate rotatably mounted on an upper end of the robot body.
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