KR101938670B1

KR101938670B1 - 이동 로봇 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR101938670B1
Application number: KR1020180020716A
Authority: KR
Inventors: 선창화; 우종진
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2018-02-21
Filing date: 2018-02-21
Publication date: 2019-01-15
Also published as: KR20180023927A

Abstract

본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따르는 이동 로봇은, 본체, 상기 본체를 이동시키는 구동바퀴, 상기 본체에 탈부착 가능하게 설치되어, 잔디 깎기 로봇의 작동영역을 구획하기 위한 와이어를 공급하는 와이어 공급유닛, 상기 구동바퀴의 동작에 의해 상기 본체가 이동하면, 상기 와이어 공급유닛은 상기 본체의 이동 방향과 반대로 상기 와이어를 공급하는 것을 특징으로 한다.

Description

이동 로봇 및 그 제어방법{MOVING ROBOT AND CONTROLLING METHOD THEREOF}

본 발명은 이동 로봇의 작동영역을 정의하는 와이어를 설치하기 위한 설치장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

잔디 깎기 장치(lawn mower)는 가정의 마당이나 운동장 등에 심어진 잔디를 다듬기 위한 장치이다. 이러한 잔디 깎기 장치는 가정에서 사용된 가정용과, 넓은 운동장이나 넓은 농장에서 사용되는 트랙터용 등으로 구분되기도 한다.

가정용 잔디 깎기 장치에는 사람이 직접 잔디 깎기를 뒤에서 끌고 다니며 잔디를 깍는 워크 비하인드(walk behind)타입과, 사람이 직접 손으로 들고다니는 핸드 타입이 존재한다.

그러나, 두 타입의 잔디 깎기 장치 모두 사람이 직접 잔디 깎기 장치를 작동시켜야 하는 번거로움이 있다.

특히, 현대의 바쁜 일상 속에서 잔디 깎기 장치를 사용자가 직접 작동하여 마당의 잔디를 깎기 어려우므로, 잔디를 깎을 외부의 사람을 고용하는 것이 대부분이고, 이에 따른 고용 비용이 발생된다.

따라서, 이러한 추가적인 비용의 발생을 방지하고 사용자의 수고로움을 덜기 위한 자율 주행을 수행하는 잔디 깎기 장치, 즉 잔디 깎기 로봇이 개발되고 있다. 이러한 잔디 깎기 로봇의 이동 성능을 제어하기 위한 다양한 연구가 수행되고 있다.

한편, 잔디 깎기 로봇의 작동영역은 로봇 청소기의 작동영역과 달리 벽으로 막혀있지 않다. 따라서, 잔디 깎기 로봇의 사용자는 잔디 깎기 로봇의 작동영역의 외곽에 와이어를 설치할 필요가 있다.

이와 같이 설치된 와이어는 잔디 깎기 로봇의 작동영역의 경계를 표시할 뿐만 아니라, 잔디 깎기 로봇의 코일부에 유도 전류를 발생시킴으로써, 잔디 깎기 로봇이 작동영역의 외곽선과 관련된 정보를 감지할 수 있게 한다.

다만, 이러한 와이어는 잔디가 심어진 지면에 직접 사용자가 설치해야 하는 불편함이 있다.

특히, 와이어를 설치하는 과정에서, 사용자는 와이어가 설치되는 위치를 결정하기 위해, 임의의 두 지점 사이의 거리를 반복적으로 측정해줘야만 하는 문제점이 있다.

와이어를 설치할 때, 잔디 깎기 로봇이 잔디가 심어진 작동영역을 벗어나지 않도록 보장하기 위해, 와이어는 잔디가 심어진 작동영역의 외곽으로부터 소정의 거리 간격만큼 이격되어 설치되어야 한다.

따라서, 사용자는 작동영역에 와이어를 새로이 설치할때 마다, 새로이 와이어가 설치될 작동영역의 일 지점과 작동영역의 외곽까지의 거리가 소정의 거리 간격 이상인지 여부를 측정해줘야만 하므로, 위와 같은 와이어를 설치하는 과정에서 많은 시간과 비용이 소모되는 문제점이 발생한다.

한편, 잔디깎기로봇과 관련된 기술로서, 공개특허공보 제10-2015-0125508호(2015.11.09. 공개)에 따르면, 잔디절삭부를 구비하며 설치된 와이어 내에서 자율주행을 수행하는 잔디깎기로봇이 개시하고 있다.

그러나, 상기 기술은 잔디깎기로봇의 작동영역을 정의하는 와이어의 설치를 용이하게 하기 위한 설치방법에 대해 논의하지 않으므로, 상기 기술만으로는 상술한 문제점을 해결할 수 없다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 잔디깎기로봇의 작동영역을 구분하기 위한 와이어를 빠르고 쉽게 설치할 수 있는 잔디깎기로봇 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 잔디깎기로봇이 주행 중에, 잔디깎기로봇의 작동영역을 구분하기 위한 와이어를 스스로 설치할 수 있는 잔디깎기로봇 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은, 잔디깎기로봇의 작동영역을 구분하기 위한 와이어가 설치될 위치를 가이드할 수 있는 잔디깎기로봇 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 잔디 깎기 로봇은 본체, 상기 본체를 이동시키는 구동바퀴, 상기 본체에 탈부착 가능하게 설치되어, 잔디 깎기 로봇의 작동영역을 구획하기 위한 와이어를 공급하는 와이어 공급유닛, 상기 구동바퀴의 동작에 의해 상기 본체가 이동하면, 상기 와이어 공급유닛은 상기 본체의 이동 방향과 반대로 상기 와이어를 공급하는 것을 특징으로 한다.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 본체의 일부분에는 제1 결착구조가 구비되고, 상기 와이어 공급유닛의 일부분에는 제2 결착구조가 구비되며, 상기 제1 및 제2 결착구조가 서로 결합되면, 상기 와이어 공급유닛이 상기 본체에 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 와이어 공급유닛은, 상기 본체의 후면에, 상기 구동바퀴로부터 기 설정된 거리만큼 이격된 위치에 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 와이어 공급유닛의 상기 구동바퀴에 대한 상대적 위치는 가변적인 것을 특징으로 한다.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 잔디 깎기 로봇의 동작을 제어하는 제어부와, 상기 와이어 공급유닛과 상기 본체 사이에서 상기 와이어 공급유닛의 설치위치를 변경시키는 위치변경부재를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 작동영역의 속성과 관련된 정보에 근거하여, 상기 설치위치를 재설정하고, 재설정된 설치위치로 상기 와이어 공급유닛을 이동시키도록 상기 위치변경부재를 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 잔디 깎기 로봇의 동작과 관련된 사용자 입력을 인가받는 입력부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 인가된 사용자 입력에 근거하여, 상기 설치위치를 재설정하고, 재설정된 설치위치로 상기 와이어 공급유닛을 이동시키도록 상기 위치변경부재를 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 와이어로부터 유도되는 전압값을 감지하는 감지부 및 상기 감지부에서 감지된 전압값에 의해서 상기 본체와 상기 경계 와이어의 거리를 판단하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 제어부는 상기 본체가 상기 작동영역으로부터 이탈하지 않도록, 상기 와이어 공급유닛과 상기 구동바퀴 사이의 거리를 조절하기 위해 상기 위치변경부재를 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 와이어 공급유닛은 상기 와이어를 감는 릴로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명과 관련된 일 실시 예에 따르면, 와이어 공급유닛에 구비되어, 상기 와이어가 공급되는 방향을 가이드하는 와이어 가이드 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명과 관련된 다른 실시 예에 따른 잔디 깎기 로봇은 본체, 상기 본체를 이동시키는 구동바퀴, 상기 구동바퀴의 외주면에 탈부착 가능하게 설치되어, 잔디 깎기 로봇의 작동영역을 구획하기 위한 와이어를 공급하는 와이어 공급유닛, 상기 구동바퀴의 동작에 의해 상기 본체가 이동하면, 상기 와이어 공급유닛은 상기 본체의 이동 방향과 반대로 상기 와이어를 공급하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르는 잔디깎기로봇은 와이어가 설치될 위치를 가이드함으로써, 잔디깎기로봇의 작동영역을 구분하기 위한 와이어를 설치하는데 소요되는 시간과 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 도출된다.

또한, 본 발명에 따르는 잔디깎기로봇은 자동으로 와이어가 설치될 위치를 가이드하므로, 사용자가 별도의 측정 작업을 수행할 필요가 없고, 편리하게 와이어를 설치할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르는 잔디깎기로봇은 주행 중에 와이어가 설치될 위치를 가이드함으로써, 사용자가 와이어를 배치하기 위한 별도의 작업을 수행할 필요가 없으므로, 사용자의 편의성이 향상된다.

도 1a은 잔디를 절삭하는 이동 로봇 또는 잔디 깎기 로봇이 주행하는 일 실시예를 나타내는 개념도이다.
도 1b는 잔디 깎기 로봇의 작동영역의 경계부분을 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 잔디를 절삭하는 이동 로봇 또는 잔디 깎기 로봇의 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇 또는 잔디 깎기 로봇이 와이어를 가이드하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇 또는 잔디 깎기 로봇에 구비된 와이어 릴을 나타내는 개념도이다.
도 4b는 상기 도 4a에 도시된 와이어 릴을 이동 로봇에 결착하기 위해, 상기 이동 로봇의 본체에 형성된 결착구조를 나타내는 개념도이다.
도 4c는 상기 도 4a에 도시된 와이어 릴을 이동 로봇에 결착하기 위해, 상기 와이어 릴에 형성된 결착구조를 나타내는 개념도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇 또는 잔디 깎기 로봇이 와이어를 가이드하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 5b 내지 도 5d는 상기 도 5a에 도시된 이동 로봇의 세부 구성을 나타내는 개념도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 명세서에 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

이하의 도 1a에서는 본 발명에 따른 이동 로봇(100)이, 작동영역(1000)에서 주행하는 일 실시예가 설명된다.

참고로, 이하에서 설명될 이동 로봇(100)은 잔디가 심어진 작동영역(1000)에서 자율 주행을 수행할 수 있으며, 자율 주행을 수행하는 중에 작동영역(1000)에 존재하는 잔디를 절삭할 수 있다. 따라서, 본 명세서의 이동 로봇(100)은 실질적으로 잔디 깎기 로봇일 수 있다.

다만, 본 발명의 이동 로봇(100)은 잔디를 절삭하기 위한 용도로 한정되는 것은 아니고, 본 발명에 따르는 이동 로봇(100)은 실외에서 주행하는 다양한 종류의 로봇일 수 있다.

도 1a을 참조하면, 이동 로봇(100)은 소정의 영역 내에서 스스로 주행할 수 있다. 또한, 상기 이동 로봇(100)은 주행 중에 특정 기능을 수행할 수 있다.

보다 구체적으로, 이동 로봇(100)은 잔디 깎기 로봇일 수 있다. 이 경우, 상기 특정 기능은, 작동영역(1000) 내의 잔디를 절삭하는 것일 수 있다.

또한, 상기 작동영역(1000)은 폐곡선으로 형성되는 경계 와이어(1200)에 의해 정의될 수 있다. 구체적으로, 상기 경계 와이어(1200)는 임의의 영역에 설치될 수 있으며, 상기 이동 로봇(100)은 설치된 경계 와이어(1200)에 의해 형성되는 폐곡선에 의해 정의되는 영역 내에서 이동할 수 있다.

경계 와이어(1200)는 작동영역의 내부에 설치될 수 있다. 보다 구체적으로, 경계 와이어(1200)는, 이동 로봇(100)의 작동영역(1000)과 외부영역(1100)의 경계선에 설치되거나, 외부영역(1100)으로부터 소정의 간격만큼 이격되도록 작동영역(1000) 내에 설치될 수 있다.

이 경우, 경계 와이어(1200)가 설치되는 상기 소정의 간격의 값은 변경가능하다. 따라서, 사용자는 작동영역(1000)의 외곽을 따라 경계 와이어(1200)를 설치할 수 있고, 상기 외곽 또는 상기 외부영역(1100)으로부터 상기 경계 와이어(1200)가 설치되는 간격을 고려할 필요가 없으므로, 경계 와이어(1200)를 보다 쉽게 설치할 수 있다.

도 1a에 도시된 것과 같이, 이동 로봇(100)의 충전 장치(10)는 경계 와이어(1200)와 연결되도록 설치될 수 있다. 한편, 도 1에 도시되지는 않았으나, 상기 충전 장치(10)는 경계 와이어(1200)가 설치된 영역을 포함하는 작동영역(1000)의 일부 영역에 설치될 수도 있다. 또한, 도 1a에 도시되지는 않았으나, 상기 충전 장치(10)는 작동영역(1000)의 일부 영역과, 외부 영역(1100)의 일부 영역에 걸쳐 설치될 수도 있다.

이동 로봇(100)이 주행하는 영역인 작동영역(1000)은 실내 환경과 달리 험지로 형성될 수 있다. 즉, 작동영역(1000)은 잔디가 심어져 있을 뿐만 아니라, 다양한 경사면을 포함할 수 있으며, 상기 작동영역(1000)의 바닥면은 다양한 물질로 형성될 수 있다.

한편, 도 1a에 도시되지는 않았으나, 작동영역(1000)은 경계생성장치(미도시)에 의해 구획 또는 정의될 수 있다. 경계생성장치는 작동영역(1000)의 일 지점에 설치되어, 작동영역(1000)의 경계와 관련된 정보를 생성하고, 상기 생성된 작동영역(1000)의 경계와 관련된 정보를 이동 로봇(100)에 송신할 수 있다.

또한, 경계생성장치는 이동 로봇(100)으로부터 작동영역(1000)의 경계와 관련된 정보를 수신할 수도 있으며, 이동 로봇(100)으로부터 수신된 정보에 근거하여 작동영역(100a)의 경계와 관련된 정보를 변경시킬 수도 있다.

예를 들어, 이동 로봇(100)과 경계생성장치는 와이파이(WiFi), 와이브로(Wibro), 블루투스(Bluetooth), Zigbee, ANT 중 적어도 하나의 무선통신을 이용하여, 작동영역(1000)의 경계와 관련된 정보를 송수신할 수 있다.

이하의 도 1b에서는 잔디깎기로봇의 작동영역(1000)과 외부영역(1100) 사이의 경계부분을 보다 상세히 설명한다.

도 1b에 도시된 것과 같이, 와이어(1200)는 외부영역(1100)으로부터 소정의 거리로부터 이격되어 설치될 수 있으며, 상기 와이어(1200)는 펙에 의해 지면에 고정되도록 설치될 수 있다.

도 1b를 참조하면, 이동 로봇(100)이 외부영역(1100)으로 침투하는 것을 방지하기 위해, 사용자는 와이어(1200)를 외부영역(1100)으로부터 소정의 거리만큼 이격시켜 설치할 수 있다.

와이어(1200)를 외부영역(1100)으로부터 소정의 거리만큼 이격시키기 위해서, 사용자는 와이어(1200)가 설치되는 복수의 지점마다, 외부영역(1100)까지의 거리를 측정해야 한다. 이와 같은 측정 작업은 사용자로 하여금 과도한 시간과 비용을 소비하게 한다.

이하의 도 2에서는 본 발명에 따른 이동 로봇(100)의 일 실시예가 설명된다.

도 2에 도시된 것과 같이, 이동 로봇(100)은 통신부(110), 입력부(120), 구동부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 절삭부(160), 메모리(170), 제어부(180) 및 전원공급부(190) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 구성요소들은 이동 로봇을 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 상에서 설명되는 이동 로봇은 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 통신부(110)는, 이동 로봇(100)과 무선 통신 시스템 사이, 이동 로봇(100)과 다른 이동 로봇 사이, 이동 로봇(100)과 이동 단말기(미도시) 사이, 이동 로봇(100)과 충전 장치(10)의 통신유닛(미도시) 사이 또는 이동 로봇(100)과 외부서버 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 통신부(110)는, 이동 로봇(100)을 하나 이상의 네트워크에 연결하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다.

이러한 통신부(110)는, 이동통신 모듈, 무선 인터넷 모듈, 근거리 통신 모듈, 위치정보 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

입력부(120)는, 영상 신호 입력을 위한 카메라 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone), 또는 오디오 입력부, 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.

센싱부(140)는 이동 단말기 내 정보, 이동 단말기를 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(140)는 근접센서(proximity sensor), 조도 센서(illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라), 마이크로폰(microphone), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

센싱부(140)는 다르게 설치되는 적어도 두 개의 코일을 포함하며, 상기 두 개의 코일은, 상기 와이어(1200)를 기준으로 구분되는 동일한 영역 내에서 각각 전압값을 감지하는 것이 가능하다. 즉 상기 두 개의 코일은 상기 와이어(1200)에 의한 폐루프(closed loop)의 내부에서 전압값을 감지하는 것이 가능하다.

또한, 센싱부(140)는 휠 센서를 포함하며, 상기 휠 센서는 구동부(130)에 포함되는 주 구동바퀴 및 보조 구동바퀴 중 적어도 하나의 작동 이력과 관련된 정보를 감지할 수 있다.

한편, 본 명세서에 개시된 이동 로봇은, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

센싱부(140)에 포함되는 다양한 센서들은, 이동 로봇(100)이 동작하기 전에 센서 캘리브레이션을 수행할 수 있다. 캘리브레이션은 센서를 최적의 상태에서 동작하도록, 센서의 동작과 관련된 파라미터를 설정하는 것을 의미한다. 보다 구체적으로, 캘리브레이션은 표준 센서와 비교하여, 센서의 표시 값을 교정하는 것을 의미한다. 사용자는 이러한 캘리브레이션을 주기적으로 수행함으로써, 상기 파라미터 값들을 조정할 수도 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이부, 음향 출력부, 진동 모듈, 광 출력부 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이부는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린을 구현할 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 이동 로봇(100)과 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부로써 기능함과 동시에, 이동 로봇(100)과 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다.

절삭부(160)는 잔디를 절삭시키기 위한 것으로, 회전 가능한 칼날이 배치될 수 있다. 즉, 절삭부(160)는 잔디 절삭용 칼날 부재와, 상기 칼날 부재를 회전시키기 위한 회전축 및 모터 부재를 포함할 수 있다.

또한, 메모리(170)는 이동 로봇(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 메모리(170)는 이동 로봇(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 이동 로봇(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 이동 로봇(100)의 기본적인 기능(예를 들어, 절삭 기능, 이동 기능, 충방전 기능, 통신 기능)을 위하여 출고 당시부터 이동 로봇(100)상에 존재할 수 있다. 한편, 응용 프로그램은, 메모리(170)에 저장되고, 이동 로봇(100) 상에 설치되어, 제어부(180)에 의하여 상기 이동 로봇의 동작(또는 기능)을 수행하도록 구동될 수 있다.

제어부(180)는 상기 응용 프로그램과 관련된 동작 외에도, 통상적으로 이동 로봇(100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어부(180)는 위에서 살펴본 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동함으로써, 사용자에게 적절한 정보 또는 기능을 제공 또는 처리할 수 있다.

또한, 제어부(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, 도 2와 함께 살펴본 구성요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 제어부(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, 이동 로봇(100)에 포함된 구성요소들 중 적어도 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

전원공급부(190)는 제어부(180)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 이동 로봇(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(190)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다.

상기 각 구성요소들 중 적어도 일부는, 이하에서 설명되는 다양한 실시 예들에 따른 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법을 구현하기 위하여 서로 협력하여 동작할 수 있다. 또한, 상기 이동 단말기의 동작, 제어, 또는 제어방법은 상기 메모리(170)에 저장된 적어도 하나의 응용 프로그램의 구동에 의하여 이동 단말기 상에서 구현될 수 있다.

이하의 도 3에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇 또는 잔디 깎기 로봇이 와이어를 가이드하는 방법이 설명된다.

도 3에 도시된 것과 같이, 이동 로봇(100)의 본체 일부분에는 와이어 공급유닛(300)이 설치될 수 있으며, 와이어 공급유닛(300)은 이동 로봇(100)의 주행 경로에 근거하여, 작동영역(1000) 상에 와이어를 배치할 수 있다.

와이어 공급유닛(300)은 이동 로봇(100)이 이동함에 따라, 작동영역(1000)의 특정 위치에 와이어가 놓여지도록 상기 와이어를 가이드할 수 있다.

구체적으로, 상기 와이어 공급유닛(300)은 와이어(1200)를 감는 릴일 수 있으며, 이동 로봇(100)의 본체 후면에 설치될 수 있다. 즉, 와이어 공급유닛(300)은 이동 로봇(100)의 본체를 기준으로, 이동 로봇(100)이 직진하는 방향과 반대 방향 측에 설치될 수 있다.

이로써, 와이어 공급유닛(300)은 이동 로봇(100)이 이동하면, 상기 이동 로봇(100)의 이동 방향과 반대 방향으로 감겨있던 와이어를 풀 수 있다.

또한, 도 3을 참조하면, 와이어 공급유닛에는, 와이어가 공급되는 방향을 가이드하는 와이어 가이드 부재가 구비될 수 있다. 와이어 가이드 부재는 와이어를 통과시키는 홀 또는 홈을 구비할 수 있으며, 상기 와이어는 상기 홀 또는 홈을 통과함에 의해, 와이어 가이드 부재가 지향하는 방향으로 방출될 수 있다.

와이어 공급유닛(300)을 형성하는 릴은 구동부(130)에 포함된 구동바퀴와 평행하도록 설치될 수 있다. 아울러, 상기 릴와 상기 구동바퀴의 간격은 사용자에 의해 미리 설정될 수 있다.

한편, 와이어 공급유닛(300)이 설치되는 위치는 가변적일 수 있다. 즉, 와이어 공급유닛의 구동바퀴에 대한 상대적 위치는 가변적일 수 있다. 와이어 공급유닛(300)은 본체의 일 측면으로부터 기 설정된 거리만큼 이격된 부분에 설치될 수 있다.

도 3에 도시되지는 않았으나, 이동 로봇(100)은 와이어 공급유닛(300)과 이동 로봇(100)의 본체 사이에서, 상기 와이어 공급유닛(300)의 설치위치를 변경시키는 위치변경부재(미도시)를 포함할 수 있다.

일 예에서, 위치변경부재는 와이어 공급유닛(300)과 본체 사이에 구비되는 롤러일 수 있다. 또 다른 예에서, 위치변경부재는 와이어 공급유닛(300)의 설치 위치를 이동시킬 수 있는 모터일 수 있다.

일 실시예에서, 제어부(180)는 작동영역(1000)의 속성과 관련된 정보에 근거하여, 상기 와이어 공급유닛(300)의 설치위치를 재설정할 수 있다. 제어부(180)는 재설정된 설치위치로 상기 와이어 공급유닛(300)을 이동시키도록 상기 위치변경부재를 제어할 수 있다. 일 예로, 작동영역(1000)의 속성과 관련된 정보는, 작동영역(1000)의 면적, 경사도, 굴곡 중 적어도 하나와 관련된 정보를 포함할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 제어부(180)는 입력부(120)에 인가된 사용자 입력에 근거하여, 상기 와이어 공급유닛(300)의 설치위치를 재설정할 수 있다. 제어부(180)는 재설정된 설치위치로 상기 와이어 공급유닛(300)을 이동시키도록 상기 위치변경부재를 제어할 수 있다. 이 경우, 입력부(120)는 사용자로부터 와이어 공급유닛(300)의 설치위치를 직접 입력받을 수 있다.

제어부(180)는 이동 로봇(100)의 본체가 작동영역(1000)으로부터 이탈하지 않도록, 상기 와이어 공급유닛(300)과 상기 구동바퀴 사이의 거리를 조절하기 위해 상기 위치변경부재를 제어할 수 있다.

도 3을 참조하면, 이동 로봇(100)은 작동영역(1000)의 외곽을 따라 주행하면서, 와이어를 공급할 수 있다. 즉, 이동 로봇(100)의 구동부(130)가 외부영역(1100)과 작동영역(1000)의 경계선을 따라 주행하는 동안, 와이어 공급유닛(300)은, 상기 이동 로봇(100)의 이동 방향과 반대 방향으로 와이어를 방출할 수 있다.

이 경우, 와이어 공급유닛(300)과 구동부(130) 사이의 거리는, 외부영역(1100)과 작동영역(1000)의 경계선과 작동영역(1000)에 배치된 와이어 사이의 거리에 대응될 수 있다.

따라서, 제어부(180)는 와이어가 배치되는 지점을 변경하기 위해, 와이어 공급유닛(300)과 구동바퀴 사이의 거리를 조절하도록 상기 위치변경부재를 제어할 수 있다.

한편, 이동 로봇(100)의 센싱부(140)는 와이어에 흐르는 전류에 의해서 발생되는 자기장과 그에 따라 유도되어 발생되는 전압값을 감지해서, 상기 이동 로봇(100)이 와이어에 도달했는지, 상기 이동 로봇(100)이 와이어에 의해서 형성되는폐곡면 내에 존재하는지, 상기 이동 로봇(100)이 와이어를 따라서 주행하고 있는지 등에 관한 정보를 획득할 수 있다. 이로써, 제어부(180)는 센싱부(140)에서 감지된 전압값에 의해서 상기 본체와 상기 경계 와이어의 거리를 판단할 수 있다.

제어부(180)는 상기 센싱부(140)에서 획득되는 정보의 오차율 또는 상기 센싱부(140)의 민감도와 관련된 정보에 근거하여, 상기 와이어 공급유닛(300)과 구동바퀴 사이의 거리를 조절하도록 상기 위치변경부재를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(180)는 본체가 상기 작동영역으로부터 이탈하지 않도록, 와이어 공급유닛(300)과 구동바퀴 사이의 거리를 조절하기 위해 상기 위치변경부재를 제어할 수 있다.

즉, 센싱부(140)의 성능이 높을수록, 이동 로봇(100)이 외부영역(1100)으로 이탈하지 않을 확률이 높아지므로, 와이어를 외부영역(1100)과 작동영역(1000)의 경계선에 더 근접하게 배치하여, 작동영역(1000) 중 잔디를 절삭할 수 없는 데드존(Deadzone)을 최소화시킬 수 있다.

이하의 도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇 또는 잔디 깎기 로봇에 구비된 와이어 릴을 설명한다.

도 4a를 참조하면, 와이어 공급유닛(300)은 이동 로봇(100)의 본체로부터 탈부착 가능하게 설치될 수 있다. 예를 들어, 와이어 공급유닛(300)은 와이어를 감는 릴로 형성될 수 있다.

구체적으로, 도 4b에 도시된 것과 같이, 이동 로봇(100)의 본체 후면에는 와이어 공급유닛(300)을 결착하기 위한 제1 결착구조(401)가 구비될 수 있다.

또한, 도 4c에 도시된 것과 같이, 와이어 공급유닛(300)의 일부분에는 이동 로봇(100)의 본체와 결착하기 위한 제2 결착구조(402)가 구비될 수 있다.

상기 제1 및 제2 결착구조가 서로 결합되면, 상기 와이어 공급유닛(300)이 이동 로봇(100)의 본체에 설치될 수 있다.

이하의 도 5a에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 로봇 또는 잔디 깎기 로봇이 와이어를 가이드하는 방법이 설명된다.

도 5a에 도시된 것과 같이, 와이어 공급유닛(300)은 구동바퀴의 외주면에 탈부착 가능하게 설치되어, 잔디 깎기 로봇의 작동영역을 구획하기 위한 와이어를 공급할 수 있다.

도 5c를 참조하면, 와이어 공급유닛(300)은, 구동바퀴의 외주면에 와이어 공급유닛(300)을 결합시키는 후크(501)를 구비할 수 있다.

도 5d를 참조하면, 구동바퀴는 상기 후크(501)를 결착하기 위한 후크 홀(502)을 구비할 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims

본체;
상기 본체를 이동시키는 구동바퀴;
상기 본체에 탈부착 가능하게 설치되어, 잔디 깎기 로봇의 작동 영역을 구획하기 위한 와이어를 공급하는 와이어 공급유닛;
상기 잔디 깎기 로봇의 동작을 제어하는 제어부; 및
상기 와이어 공급유닛과 상기 본체 사이에서 상기 와이어 공급유닛의 설치위치를 변경시키는 위치변경부재를 포함하고,
상기 와이어 공급유닛은, 상기 구동바퀴의 외주면에 부착되고,
상기 잔디 깎기 로봇은 상기 작동 영역의 외곽을 따라 주행하면서 와이어를 공급하도록 구성되고,
상기 와이어는, 상기 구동바퀴의 외주면과 소정의 거리만큼 이격된 위치에 공급되고,
상기 제어부는,
상기 작동 영역의 속성과 관련된 정보에 근거하여, 상기 설치위치를 재설정하고, 재설정된 설치위치로 상기 와이어 공급유닛을 이동시키도록 상기 위치변경부재를 제어하는 것을 특징으로 하는 자율 주행을 수행하는 잔디 깎기 로봇.
제1항에 있어서,
상기 본체의 일부분에는 제1 결착구조가 구비되고,
상기 와이어 공급유닛의 일부분에는 제2 결착구조가 구비되며,
상기 제1 및 제2 결착구조가 서로 결합되면, 상기 와이어 공급유닛이 상기 본체에 설치되는 것을 특징으로 하는 자율 주행을 수행하는 잔디 깎기 로봇.
제1항에 있어서,
상기 와이어 공급유닛의 상기 구동바퀴에 대한 상대적 위치는 가변적인 것을 특징으로 하는 자율 주행을 수행하는 잔디 깎기 로봇.
삭제
제1항에 있어서,
상기 잔디 깎기 로봇의 동작과 관련된 사용자 입력을 인가받는 입력부를 더 포함하고,
상기 제어부는,
상기 인가된 사용자 입력에 근거하여, 상기 설치위치를 재설정하고, 재설정된 설치위치로 상기 와이어 공급유닛을 이동시키도록 상기 위치변경부재를 제어하는 것을 특징으로 하는 자율 주행을 수행하는 잔디 깎기 로봇.
제1항에 있어서,
상기 와이어로부터 유도되는 전압값을 감지하는 센싱부; 및
상기 센싱부에서 감지된 전압값에 의해서 상기 본체와 상기 와이어의 거리를 판단하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 주행을 수행하는 잔디 깎기 로봇.
제6항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 본체가 상기 작동 영역으로부터 이탈하지 않도록, 상기 와이어 공급유닛과 상기 구동바퀴 사이의 거리를 조절하기 위해 상기 위치변경부재를 제어하는 것을 특징으로 하는 자율 주행을 수행하는 잔디 깎기 로봇.
제1항에 있어서,
상기 와이어 공급유닛은 상기 와이어를 감는 릴로 형성되는 것을 특징으로 하는 자율 주행을 수행하는 잔디 깎기 로봇.
제1항에 있어서,
상기 와이어 공급유닛에 구비되어, 상기 와이어가 공급되는 방향을 가이드하는 와이어 가이드 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자율 주행을 수행하는 잔디 깎기 로봇.