KR101919905B1 - 센서부 지지구조체 및 이를 포함하는 주행 로봇 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 주행 로봇의 센서부를 지지하는 센서부 지지구조체에 있어서, 제1 플레이트, 상기 제1 플레이트에 대하여 이격 배치된 제2 플레이트, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에 배치되는 센서부 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에 배치되어, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이를 지지하며, 일 방향으로 긴 형태의 지지부를 포함하고, 상기 지지부의 길이 방향에 대한 가상의 연장선은 상기 센서부의 중심, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트를 관통하는 제1 중심축과 만나는 센서부 지지구조체를 제공한다.

Description

센서부 지지구조체 및 이를 포함하는 주행 로봇{Supporting structure for sensor and driving robot comprising the same}
본 발명의 실시예는 주행 로봇의 주행 시 주변 사물을 감지하기 위한 센서부를 지지하는 센서부 지지체 및 이를 포함하는 주행 로봇에 관한 것이다.
로봇주행은 환경 정보와 위치 정보를 기반으로 현재 위치로부터 목적지까지 경로를 생성하고 제어하는 기술 체계를 의미한다. 주행 기술은 이미 로봇청소기, 군용로봇, 무인주행 자동차, 농업용 무인트랙터 등 개인용 서비스 로봇으로부터 전문서비스 로봇까지 다양한 응용 제품의 형태로 구현되고 있다. 즉, 로봇 주행은 로봇의 이동(mobility) 기능을 구현하는 것으로 제품 형태 혹은 획기적인 기술 시연을 통해 보편화되고 있다.
한편, 최근에는 로봇의 주행을 위해 라이다(LiDAR: Light Detection And Ranging) 센서를 이용하여 주변 사물을 감지하고 거리를 측정함으로써, 로봇이 물체를 인식하여 스스로 주행할 수 있는 기술이 발전하고 있다. 이러한 라이다 센서는 광을 송출하는 복수의 송출 유닛 및 복수의 감지 유닛을 이용하여 360도 전방향 스캔이 가능하다. 일반적으로 로봇은 주변 사물을 감지하는 정확도를 높이기 위해 로봇 본체 유닛과 주행 유닛 사이에 배치된다. 이때, 로봇은 로봇 본체 유닛과 주행 유닛 사이를 지지하기 위하여 둥근 기둥 형태의 복수 개의 지지 수단을 포함하게 된다.
그러나, 상기한 복수 개의 지지 수단으로 인하여, 라이다 센서는 감지 범위가 제한될 수 밖에 없다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 센서부의 감지 범위의 제한을 최소화하면서 로봇 본체 유닛과 주행 유닛 사이를 안정적으로 지지할 수 있는 센서부 지지구조체 및 이를 포함하는 주행 로봇을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예는 주행 로봇의 센서부를 지지하는 센서부 지지구조체에 있어서, 제1 플레이트, 상기 제1 플레이트에 대하여 이격 배치된 제2 플레이트, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에 배치되는 센서부 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에 배치되어, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이를 지지하며, 일 방향으로 긴 형태의 지지부를 포함하고, 상기 지지부의 길이 방향에 대한 가상의 연장선은 상기 센서부의 중심, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트를 관통하는 제1 중심축과 만나는 센서부 지지구조체를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 지지부는 제1 면과, 상기 가상의 연장선에 대하여 상기 제1 면과 대칭인 제2 면을 포함하고, 상기 제1 면과 상기 제2 면은 상기 센서부로 갈수록 가까워져 상기 가상의 연장선 상에서 만날 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 면과 상기 제2 면은 상기 가상의 연장선에 대하여 일정 기울기를 갖는 경사면일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센서부는 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 일측에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센서부의 제1 중심축은 상기 센서부 지지구조체의 중심을 지나는 제2 중심축과 평행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 지지부는 둘 이상으로 구비되고, 상기 둘 이상의 지지부는 상기 제1 중심축과 상기 제2 중심축을 지나는 중심선에 대하여 대칭적으로 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 둘 이상의 지지부 중 어느 하나인 제1 지지부는 상기 중심선에 대하여 서로 이웃하는 다른 하나인 제2 지지부와 서로 예각을 이룰 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 지지부는 내부를 관통하는 동공(cavity)을 포함하고, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트에는 각각 상기 동공과 연통되는 연통홀이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 지지부는 상기 동공을 복수 개 포함하고, 상기 제1 플레이트의 연통홀 및 상기 제2 플레이트의 연통홀은 상기 복수 개의 동공 중 적어도 어느 하나와 연통될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센서부는 360° 전방향(all directions)에 대하여 주변 사물을 감지하는 라이다(LIDAR:Light Detection And Ragning) 센서를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예는, 로봇 본체 유닛, 상기 로봇 본체 유닛의 하부에 마련되는 주행유닛 및 상기 로봇 본체 유닛과 상기 주행유닛을 연결하며, 주행 시 주변 사물을 감지하는 센서부를 포함하는 센서부 지지구조체를 포함하고, 상기 센서부 지지구조체는, 상기 로봇 본체 유닛과 연결되는 제1 플레이트, 상기 주행 유닛과 연결되며, 상기 제1 플레이트에 대하여 이격 배치된 제2 플레이트, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에 배치되는 센서부 및 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에 배치되어, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이를 지지하며, 일 방향으로 긴 형태의 지지부를 포함하며, 상기 지지부의 길이 방향에 대한 가상의 연장선은 상기 센서부의 중심, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트를 관통하는 제1 중심축과 만날 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 지지부는 제1 면과, 상기 가상의 연장선에 대하여 상기 제1 면과 대칭인 제2 면을 포함하고, 상기 제1 면과 상기 제2 면은 상기 센서부로 갈수록 가까워져 상기 가상의 연장선 상에서 만날 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 면과 상기 제2 면은 상기 가상의 연장선에 대하여 일정 기울기를 갖는 경사면일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센서부는 상기 주행 로봇의 전방에 인접하게 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센서부의 제1 중심축은 상기 센서부 지지구조체의 중심을 지나는 제2 중심축과 평행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 지지부는 둘 이상으로 구비되고, 상기 둘 이상의 지지부는 상기 제1 중심축과 상기 제2 중심축을 지나는 중심선에 대하여 대칭적으로 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 둘 이상의 지지부 중 어느 하나인 제1 지지부는 상기 중심선에 대하여 서로 이웃하는 다른 하나인 제2 지지부와 서로 예각을 이룰 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 지지부는 상기 로봇 본체 유닛과 상기 주행 유닛을 전기적으로 연결하는 케이블이 통과하도록 상기 지지부의 내부를 관통하는 동공(cavity)을 포함하고, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트에는 각각 상기 동공과 연통되는 연통홀이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 지지부는 상기 동공을 복수 개 포함하고, 상기 제1 플레이트의 연통홀 및 상기 제2 플레이트의 연통홀은 상기 복수 개의 동공 중 적어도 어느 하나와 연통될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센서부는 360° 전방향(all directions)에 대하여 주변 사물을 감지하는 라이다(LIDAR:Light Detection And Ragning) 센서를 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 특허청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 센서부 지지구조체는 일 방향으로 긴 형태의 지지부가 센서부를 향하도록 배치함으로써, 로봇 본체 유닛과 주행 유닛 사이를 안정적으로 지지할 수 있다. 이와 동시에, 센서부 지지구조체는 일정한 각도를 갖는 제1 면 및 제2 면으로 이루어진 지지부의 첨단부를 통해, 지지부로 인하여 발생되는 센서부의 광 차단 범위를 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부 지지구조체를 포함하는 주행 로봇을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 센서부 지지구조체를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1의 센서부 지지구조체의 단면도이다.
도 4는 도 2의 센서부 지지구조체의 평면도이다.
도 5는 도 2의 지지부의 일 실시 형태를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 2의 지지부의 다른 실시 형태를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부 지지구조체의 다른 실시형태를 도시한 사시도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하의 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이하의 실시예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 실시예들은 기능적인 블록 구성들 및 다양한 처리 단계들로 나타내어질 수 있다. 이러한 기능 블록들은 특정 기능들을 실행하는 다양한 개수의 하드웨어 또는/및 소프트웨어 구성들로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하나 이상의 마이크로프로세서들의 제어 또는 다른 제어 장치들에 의해서 다양한 기능들을 실행할 수 있는, 메모리, 프로세싱, 로직(logic), 룩업 테이블(look-up table) 등과 같은 직접 회로 구성들을 채용할 수 있다. 본 발명의 실시예의 구성 요소들이 소프트웨어 프로그래밍 또는 소프트웨어 요소들로 실행될 수 잇는 것과 유사하게, 본 발명의 실시예는 데이터 구조, 프로세스들, 루틴들 또는 다른 프로그래밍 구성들의 조합으로 구현되는 다양한 알고리즘을 포함하여, C, C++, 자바(Java), 어셈블러(assembler) 등과 같은 프로그래밍 또는 스크립팅 언어로 구현될 수 있다. 기능적인 측면들은 하나 이상의 프로세서들에서 실행되는 알고리즘으로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들은 전자적인 환경 설정, 신호 처리, 및/또는 데이터 처리 등을 위하여 종래 기술을 채용할 수 있다. 매커니즘, 요소, 수단, 구성과 같은 용어는 넓게 사용될 수 있으며, 기계적이고 물리적인 구성들로서 한정되는 것은 아니다. 상기 용어는 프로세서 등과 연계하여 소프트웨어의 일련의 처리들(routines)의 의미를 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부 지지구조체(100)를 포함하는 주행 로봇(1)을 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주행 로봇(1)은 로봇 본체 유닛(10), 주행 유닛(20) 및 센서부 지지구조체(100)를 포함할 수 있다.
로봇 본체 유닛(10)은 내부에 주행 로봇(1)의 서비스 기능을 수행하기 위한 서비스 동작 모듈(미도시) 및 서비스 동작 모듈(미도시)을 제어하기 위한 제어모듈(미도시)을 포함할 수 있다. 또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 로봇 본체 유닛(10)은 주행 로봇(1)의 외관을 형성할 수 있으며, 카메라 모듈 등을 포함하여 주행 로봇(1)의 외부를 촬영하는 기능을 더 수행할 수도 있다. 그러나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기한 제어모듈(미도시)이 반드시 로봇 본체 유닛(10)에 포함될 필요는 없으며, 후술하는 주행 유닛(20)에 배치될 수도 있음은 물론이다.
주행 유닛(20)은 로봇 본체 유닛(10)과 Z축 방향으로 중첩되도록 로봇 본체 유닛(10)의 하부에 마련될 수 있다. 주행 유닛(20)은 로봇 본체 유닛(10)을 이동시키기 위한 주행 바퀴(210) 및 주행 바퀴(210)와 연결되어 주행 바퀴(210)를 구동시키는 구동모터(미도시) 또는 액츄에이터(미도시)를 포함할 수 있다.
한편, 센서부 지지구조체(100)는 로봇 본체 유닛(10)과 주행 유닛(20)을 연결하며, 주행 시 주변 사물을 감지하는 센서부(150, 도 2 참조)를 포함할 수 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부 지지구조체(100)에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 2는 도 1의 센서부 지지구조체(100)를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 1의 센서부 지지구조체(100)의 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부 지지구조체(100)는 제1 플레이트(110), 제2 플레이트(130), 센서부(150) 및 지지부(170)를 포함할 수 있다.
제1 플레이트(110)는 주행 로봇(1)의 로봇 본체 유닛(10)과 연결되어 로봇 본체 유닛(10)을 지지할 수 있다. 제1 플레이트(110)는 일 실시예로서, 로봇 본체 유닛(10)과 분리된 구조로서 로봇 본체 유닛(10)과 결합될 수 있다. 다른 실시예로서, 제1 플레이트(110)는 로봇 본체 유닛(10)의 일부로 이루어질 수도 있다. 제1 플레이트(110)에는 후술하는 지지부(170)의 동공(C)과 연통되는 제1 연통홀(111)이 형성될 수 있다. 다른 실시예로서, 제1 플레이트(110)에는 센서부(150)의 일부가 관통될 수 있는 제1 삽입홀(113) 및 로봇 본체 유닛(10)에 배치된 광원(미도시)으로부터 방출되는 빛이 통과하는 관통홀(115)이 더 형성될 수 있다. 제1 플레이트(110)는 관통홀(115)에 배치되는 확산판(미도시)을 더 포함할 있다. 여기서, 관통홀(115)을 통과하여 확산된 빛은 센서부 지지구조체(100)의 내부 구조의 노출을 방지하는 기능뿐만 아니라 심미적 기능도 수행할 수 있다.
제2 플레이트(130)는 제1 플레이트(110)에 대하여 마주보도록 이격 배치되며, 주행 로봇(1)의 주행 유닛(20)과 연결될 수 있다. 제1 플레이트(110)와 마찬가지로, 제2 플레이트(130)는 주행 유닛(20)과 분리된 구조로서 주행 유닛(20)과 결합될 수도 있고, 다른 실시예로서, 주행 유닛(20)의 일부로 이루어질 수도 있다. 제2 플레이트(130)에는 지지부(170)의 동공(C)과 연통되는 제2 연통홀(131) 및 센서부(150)의 일부가 관통될 수 있는 제2 삽입홀(133)이 형성될 수 있다.
센서부(150)는 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(130) 사이에 배치될 수 있다. 센서부(150)는 360° 전(全) 방향에 대하여 주변 사물을 감지할 수 있는 라이다(LiDAR: Light Detection and Ranging) 센서를 포함할 수 있다. 라이다(LiDAR) 센서는 광을 방출하는 복수의 레이저유닛과, 복수의 레이저유닛 각각에 인접하여 배치되며 레이저유닛에 의해 방출된 후 주변 사물로부터 반사된 광을 수신하여 전기 신호로 변환하는 복수의 검출 유닛을 구비할 수 있다. 주행 로봇(1)은 센서부(150)를 이용하여 측정한 전기 신호를 통해 360° 전(全) 방향에 대한 환경 정보를 획득할 수 있다. 이때, 환경 정보는 복수의 검출 유닛으로부터 변환된 전기 신호를 수신하여 계산된 주변 사물까지의 거리값일 수 있다. 본 발명에서는 센서부(150)가 광(light)을 이용하여 감지하는 라이다 센서를 포함하는 경우를 중심으로 설명하였으나, 이에 제한되지 않으며, 다른 측정 수단을 통해 주변 사물을 감지하는 다른 센서를 이용할 수 있음은 물론이다.
한편, 센서부(150)는 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(130)의 사이 공간을 통해 360° 전(全) 방향(x-y 평면)에 대하여 광을 방출할 수 있다. 센서부(150)는 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(130) 사이 공간 어디에든 배치될 수 있으나, 일 실시예로서 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(130) 사이의 일측에 배치될 수 있다. 다시 말해, 센서부(150)의 중심을 지나는 제1 중심축(O1)은 센서부 지지구조체(100)의 중심으로부터 이격되어 센서부 지지구조체(100)의 중심을 지나는 제2 중심축(O2)과 평행할 수 있다. 구체적으로, 센서부(150)는 주행 로봇(1)의 전방(f)에 인접한 일측에 배치됨으로써, 주행 로봇(1)의 주행 시 전방(y방향) 집중도를 높일 수 있다.
지지부(170)는 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(130) 사이에 배치되어 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(130) 사이를 지지할 수 있다. 지지부(170)는 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(130) 사이의 센서부(150)가 광을 방출하여 주변 사물을 감지할 수 있는 사이 공간을 형성할 수 있다. 이때, 지지부(170)는 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(130) 사이를 지지하는 기능을 수행하기도 하지만, 지지부(170)로 인하여 센서부(150)로부터 방출되는 광 중 일부가 차단될 수 있다. 따라서, 본 발명은 후술하는 지지부(170)의 구조를 통해 전술한 센서부(150)로부터 방출되는 광의 차단을 최소화하는 것을 목적으로 한다.
도 4는 도 2의 센서부 지지구조체(100)의 평면도이고, 도 5는 도 2의 지지부(170)의 일 실시 형태를 나타낸 도면이며, 도 6은 도 2의 지지부(170')의 다른 실시 형태를 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부 지지구조체(100)에 있어서, 지지부(170)의 길이 방향에 대한 가상의 연장선(L1)은 센서부(150)의 중심, 제1 플레이트(110) 및 제2 플레이트(130)를 관통하는 제1 중심축(O1)과 만날 수 있다. 지지부(170)는 원형(circular)이 아니며 일 방향으로 긴 구조를 가질 수 있다. 지지부(170)는 제1 면(171)과, 가상의 연장선(L1)에 대하여 상기한 제1 면(171)과 대칭인 제2 면(173)을 포함할 수 있다. 이때, 제1 면(171)과 제2 면(173)은 가상의 연장선(L1)에 대하여 일정한 기울기를 갖는 경사면으로서, 센서부(150)로 갈수록 가까워져 가상의 연장선(L1) 상에서 만나 첨단부(E)를 형성할 수 있다. 본 발명은 지지부(170)의 첨단부(E)가 센서부(150)를 향하도록 지지부(170)를 배치함으로써 센서부(150)의 광이 차단되는 범위를 최소화할 수 있다. 지지부(170)의 제1 면(171)과 제2 면(173)은 제1 각도(θ1)를 이루며, 지지부(170)의 첨단부(E)는 센서부(150)의 중심을 향하여 배치될 수 있다.
이때, 센서부 지지구조체(100)는 지지부(170)를 둘 이상 구비할 수 있는데, 둘 이상의 지지부(170)는 제1 중심축(O1)과 제2 중심축(O2)을 지나는 중심선(OL)에 대하여 대칭적으로 배치될 수 있다. 둘 이상의 지지부(170)를 포함하는 경우, 지지부(170) 중 어느 하나인 제1 지지부(170A)는 중심선(OL)에 대하여 서로 이웃하는 다른 하나인 제2 지지부(170B)와 서로 예각(θ2<90°)을 이룰 수 있다. 본 발명의 일 실시예는 둘 이상의 지지부(170)가 첨단부(E)가 센서부(150)를 향한 상태에서 서로 예각을 이루도록 배치함으로써, 센서부(150)의 전방(f, 도 1 참조)에 대한 감지 집중도를 높일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예예 따른 센서부(150)는 360° 전 방향에 대하여 광을 방출하지만, 제1 지지부(170A)와 제2 지지부(170B)로 인하여 방출되는 광의 일부가 차단될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 센서부(150)의 광은 제1 지지부(170A)와 제2 지지부(170B)로 인하여 제1 각도(θ1)의 두 배만큼 차단되며, 센서부 전방에 대한 제3 각도(θ3) 및 센서부 후방에 대한 제4 각도(θ4)만큼 방출될 수 있다. 예를 들면, 제1 각도(θ1)가 10°인 경우, 센서부(150)의 360° 전방향 중 20°가 차단 범위가 되고, 센서부(150)는 340°에 대하여 주변 사물을 감지할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부 지지구조체(100)는 일 방향으로 첨단부(E)를 갖는 지지부(170)를 이용함으로써, 센서부(150)의 광이 차단되는 범위를 최소화하면서 제1 플레이트(110)와 제2 플레이트(130) 사이를 안정적으로 지지할 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 지지부(170)는 내부를 관통하는 동공(cavity, C)을 포함할 수 있다. 지지부(170)의 동공(C)은 제1 플레이트(110)의 제1 연통홀(111) 및 제2 플레이트(130)의 제2 연통홀(131)과 연통되어 로봇 본체 유닛(10)과 주행 유닛(20) 사이를 전기적으로 연결하는 케이블(cable) 등이 지나가는 통로가 될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 지지부(170)는 하나의 동공(C)을 포함할 수도 있고, 다른 실시예로서 지지부(170')는 복수 개의 동공(C1,C2,C3)을 포함할 수도 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 지지부(170')가 복수 개의 동공(C1,C2,C3)을 포함하는 경우, 제1 플레이트(110)의 연통홀 및 제2 플레이트(130)의 연통홀은 복수 개의 동공(C1,C2,C3) 중 적어도 어느 하나와 연통될 수 있다. 본 발명에서 지지부(170)에 형성되는 동공(C)의 형태 및 개수는 제한되지 않는다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서부 지지구조체(100')의 다른 실시형태를 도시한 사시도이다.
도 7을 참조하면, 다른 실시형태의 센서부 지지구조체(100')는 3개의 제1 지지부(170A), 제2 지지부(170B) 및 제3 지지부(170C)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 지지부(170A), 제2 지지부(170B) 및 제3 지지부(170C)의 각도는 2개의 지지부(170)를 포함하는 경우의 각도보다 작을 수 있다. 예를 들면, 전술한 바와 같이 10°의 각도를 갖는 2개의 지지부(170)로 인하여 센서부(150)의 차단 범위가 20°가 되는 경우, 3개의 지지부(170)의 제1 면(171)과 제2 면(173)이 이루는 각도를 각각 6° 내지 7°로 형성할 수 있다. 이를 통해, 센서부 지지구조체(100')는 지지부(170)의 개수가 증가하더라도 센서부(150)의 차단 범위는 일정하게 유지하면서 안정적인 지지가 가능할 수 있다. 또한, 연장선(OL)에 대하여 대칭적으로 배치되는 제1 지지부(170A)와 제2 지지부(170B)는 제5 각도(θ5)를 갖도록 형성되고, 제3 지지부(170C)는 제5 각도(θ6)와 다른 제6 각도(θ6)를 갖도록 형성될 수 있다. 이때, 제6 각도(θ6)는 제5 각도(θ5)보다 작게 함으로써, 제3 지지부(170C)로 인하여 발생되는 센서부(150)의 후방에 대한 차단 범위를 최소화할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 센서부 지지구조체는 일 방향으로 긴 형태의 지지부가 센서부를 향하도록 배치함으로써, 로봇 본체 유닛과 주행 유닛 사이를 안정적으로 지지할 수 있다. 이와 동시에, 센서부 지지구조체는 일정한 각도를 갖는 제1 면 및 제2 면으로 이루어진 지지부의 첨단부를 통해, 지지부로 인하여 발생되는 센서부의 광 차단 범위를 최소화할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 주행 로봇
10: 로봇 본체 유닛
20: 주행 유닛
100: 센서부 지지구조체
110: 제1 플레이트
130: 제2 플레이트
150: 센서부
170: 지지부
171: 제1 면
173: 제2 면

Claims (20)

  1. 주행 로봇의 센서부를 지지하는 센서부 지지구조체에 있어서,
    제1 플레이트;
    상기 제1 플레이트에 대하여 이격 배치된 제2 플레이트;
    상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에 배치되는 센서부; 및
    상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에 배치되어, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이를 지지하며, 일 방향으로 긴 형태의 지지부;를 포함하고,
    상기 지지부의 길이 방향에 대한 가상의 연장선은 상기 센서부의 중심, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트를 관통하는 제1 중심축과 만나고,
    상기 센서부의 제1 중심축은 상기 센서부 지지구조체의 중심을 지나는 제2 중심축과 평행하며,
    상기 지지부는 둘 이상으로 구비되고,
    상기 둘 이상의 지지부는 상기 제1 중심축과 상기 제2 중심축을 지나는 중심선에 대하여 대칭적으로 배치되고,
    상기 둘 이상의 지지부 중 어느 하나인 제1 지지부는 상기 중심선에 대하여 서로 이웃하는 다른 하나인 제2 지지부와 서로 예각을 이루는, 센서부 지지구조체.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 지지부는 제1 면과, 상기 가상의 연장선에 대하여 상기 제1 면과 대칭인 제2 면을 포함하고,
    상기 제1 면과 상기 제2 면은 상기 센서부로 갈수록 가까워져 상기 가상의 연장선 상에서 만나는, 센서부 지지구조체.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 면과 상기 제2 면은 상기 가상의 연장선에 대하여 일정 기울기를 갖는 경사면인, 센서부 지지구조체.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이의 일측에 배치되는, 센서부 지지구조체.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 지지부는 내부를 관통하는 동공(cavity)을 포함하고,
    상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트에는 각각 상기 동공과 연통되는 연통홀이 형성된, 센서부 지지구조체.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 동공을 복수 개 포함하고,
    상기 제1 플레이트의 연통홀 및 상기 제2 플레이트의 연통홀은 상기 복수 개의 동공 중 적어도 어느 하나와 연통되는, 센서부 지지구조체.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 센서부는 360° 전방향(all directions)에 대하여 주변 사물을 감지하는 라이다(LIDAR:Light Detection And Ragning) 센서를 포함하는, 센서부 지지구조체.
  11. 로봇 본체 유닛;
    상기 로봇 본체 유닛의 하부에 마련되는 주행유닛; 및
    상기 로봇 본체 유닛과 상기 주행유닛을 연결하며, 주행 시 주변 사물을 감지하는 센서부를 포함하는 센서부 지지구조체;를 포함하고,
    상기 센서부 지지구조체는,
    상기 로봇 본체 유닛과 연결되는 제1 플레이트;
    상기 주행 유닛과 연결되며, 상기 제1 플레이트에 대하여 이격 배치된 제2 플레이트;
    상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에 배치되는 센서부; 및
    상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이에 배치되어, 상기 제1 플레이트와 상기 제2 플레이트 사이를 지지하며, 일 방향으로 긴 형태의 지지부;를 포함하며,
    상기 지지부의 길이 방향에 대한 가상의 연장선은 상기 센서부의 중심, 상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트를 관통하는 제1 중심축과 만나고,
    상기 센서부의 제1 중심축은 상기 센서부 지지구조체의 중심을 지나는 제2 중심축과 평행하며,
    상기 지지부는 둘 이상으로 구비되고,
    상기 둘 이상의 지지부는 상기 제1 중심축과 상기 제2 중심축을 지나는 중심선에 대하여 대칭적으로 배치되고,
    상기 둘 이상의 지지부 중 어느 하나인 제1 지지부는 상기 중심선에 대하여 서로 이웃하는 다른 하나인 제2 지지부와 서로 예각을 이루는, 주행 로봇.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 지지부는 제1 면과, 상기 가상의 연장선에 대하여 상기 제1 면과 대칭인 제2 면을 포함하고,
    상기 제1 면과 상기 제2 면은 상기 센서부로 갈수록 가까워져 상기 가상의 연장선 상에서 만나는, 주행 로봇.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 면과 상기 제2 면은 상기 가상의 연장선에 대하여 일정 기울기를 갖는 경사면인, 주행 로봇.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 센서부는 상기 주행 로봇의 전방에 인접하게 배치되는, 주행 로봇.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 제11 항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 로봇 본체 유닛과 상기 주행 유닛을 전기적으로 연결하는 케이블이 통과하도록 상기 지지부의 내부를 관통하는 동공(cavity)을 포함하고,
    상기 제1 플레이트 및 상기 제2 플레이트에는 각각 상기 동공과 연통되는 연통홀이 형성된, 주행 로봇.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 동공을 복수 개 포함하고,
    상기 제1 플레이트의 연통홀 및 상기 제2 플레이트의 연통홀은 상기 복수 개의 동공 중 적어도 어느 하나와 연통되는, 주행 로봇.
  20. 제11 항에 있어서,
    상기 센서부는 360° 전방향(all directions)에 대하여 주변 사물을 감지하는 라이다(LIDAR:Light Detection And Ragning) 센서를 포함하는, 주행 로봇.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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