KR101972666B1 - 힘 측정이 가능한 메카넘휠용 롤러 장치 - Google Patents

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KR101972666B1
KR101972666B1 KR1020170144770A KR20170144770A KR101972666B1 KR 101972666 B1 KR101972666 B1 KR 101972666B1 KR 1020170144770 A KR1020170144770 A KR 1020170144770A KR 20170144770 A KR20170144770 A KR 20170144770A KR 101972666 B1 KR101972666 B1 KR 101972666B1
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박승규
윤태성
안호균
곽군평
박기연
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창원대학교 산학협력단
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    • B60B19/00—Wheels not otherwise provided for or having characteristics specified in one of the subgroups of this group
    • B60B19/12—Roller-type wheels
    • B60B19/125—Roller-type wheels with helical projections on radial outer surface translating rotation of wheel into movement along the direction of the wheel axle
    • G—PHYSICS
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Abstract

본 발명은 메카넘휠용 롤러 장치에 관한 것으로, 메카넘휠용 롤러에 구비된 회전축, 상기 회전축에 연결되어, 상기 회전축과 함께 회전하는 내통부, 상기 내통부와 연결되고 상기 내통부를 수용하며, 롤러 외부에서 마찰력의 영향을 받는 외통부, 상기 내통부 및 상기 외통부 사이에 맞닿아 위치하고, 상기 측정부를 수용하는 제1 커버 및 제2 커버 및 상기 내통부 및 상기 외통부와 연결되고, 상기 외통부와 상기 내통부 사이의 변위 차를 측정하는 측정부를 포함한다.

Description

힘 측정이 가능한 메카넘휠용 롤러 장치{Roller device with force sensing ability for mechanum wheels}
본 발명의 실시 예는 힘을 측정할 수 있는 메카넘휠용 롤러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 메카넘휠용 롤러 장치를 외통부 및 내통부로 결합 및 분리 가능하도록 구성하고, 내부에 힘을 측정할 수 있는 측정부를 구비함으로써 마찰력을 측정할 수 있는 메카넘휠용 롤러 장치 및 이를 이용한 메카넘휠 장치에 관한 것이다.
일반적인 이동체는 독립적인 두 바퀴 구동방식(Independent Two Driving Wheel Mechanism)이나 조향 구동방식 (Steering and Driving Mechanism)으로 구분되며, 이러한 구동방식에는 움직임에 제약이 있다. 즉, 앞으로 움직이던 상태에서 차체를 직접 회전시키지 않고는 바로 옆으로 이동할 수 없게 된다.
하지만 이동체에 전-방향(Omni-directional) 구동이 가능한 휠을 장착하면 조향장치 없이도 이동 및 회전을 할 수 있다.
그리고 좁은 공간에서도 효율적인 작업이 가능하여 공정시간을 단축할 수 있다. 또한, 무인 이동체의 부품 수를 줄일 수 있어, 부피 및 중량, 비용 면에서도 유리하다.
따라서 대형 물류 수송이나 소규모 다품종 생산공정 등 산업의 규모를 막론하고 전-방향 구동 휠을 이용한 무인운반차량의 수요는 날로 증가하는 추세이다.
이러한 전-방향 구동 휠은 사용 목적에 따라 여러 가지 형태로 개발되고 있다. 그 가운데 메카넘 휠(Mecanum Wheel)이 가장 활발하게 연구되고 있으며, 메카넘 휠이 장착되어 전-방향으로 이동할 수 있는 차량을 '메카넘 구동형 전-방향 시스템'이라고 일컫는다.
종래의 메카넘 휠은 여러 개의 롤러 및 축이 림휠 주위에 사선으로 둘러싸여 부착된 형태이다. 따라서 여러 휠의 회전 조합만으로 원하는 방향으로 이동체를 구동시킬 수 있게 된다.
하지만 이러한 메카넘휠 자체는 모터와 결합되므로, 모터를 제어함으로써 제어가 가능하지만, 메카넘 휠에 배치된 롤러는 센서나 구동장치 없이 기계적으로 연결된 상태이므로 제어가 어렵다. 따라서 메카넘 휠을 구동할 경우 미끄러짐이 생겨 원하는 위치에서 멈추거나 속도의 원활한 제어가 어려운 문제가 있다.
한국등록특허 제10-1304721
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 실시 예는 메카넘휠용 롤러 장치를 외통부 및 내통부로 결합 및 분리 가능하도록 구성하고, 내부에 힘을 측정할 수 있는 측정부를 구비함으로써 마찰력을 산출할 수 있는 메카넘휠 장치를 제공하는데 있다.
또한, 상기한 바와 같이 본 발명의 실시 예는 상기 산출된 마찰력을 이용하여 메카넘 휠의 모터의 움직임을 보정함으로써 안정적으로 제어가 가능한 메카넘 휠 장치를 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 실시 형태에 따른 메카넘휠용 롤러 장치는, 메카넘휠용 롤러에 구비된 회전축, 상기 회전축에 연결되어, 상기 회전축과 함께 회전하는 내통부, 상기 내통부와 연결되고 상기 내통부를 수용하며, 롤러 외부에서 마찰력의 영향을 받는 외통부, 상기 내통부 및 상기 외통부 사이에 맞닿아 위치하고, 상기 측정부를 수용하는 제1 커버 및 제2 커버 및 상기 내통부 및 상기 외통부와 연결되고, 상기 외통부와 상기 내통부 사이의 변위 차를 측정하는 측정부를 포함할 수 있다.
상기 측정부가 복수 개의 측정부로 이루어진 경우, 복수 개의 측정부는 상기 내통부를 원점으로 기설정된 각도만큼 이격되어 위치할 수 있다.,
상기 측정부는, 슬라이드의 위치에 따라 가변되는 저항을 이용하여 변위 차를 측정하는 슬라이드 저항 센서, 상기 슬라이드와 연결된 탄성부재, 상기 슬라이드 및 상기 내통부와 연결되는 제1 연결부재 및 상기 슬라이드 및 상기 외통부와 연결되는 제2 연결부재를 포함할 수 있다.
상기 제1 연결부재의 일단은 상기 슬라이드에 고정되고, 타단은 상기 제1 커버에 형성된 적어도 어느 하나의 홈을 따라 관통하여 상기 내통부의 일부분과 고정 될 수 있다.
상기 제2 연결부재의 일단은 상기 슬라이드에 고정되고, 타단은 상기 제1 커버에 형성된 적어도 어느 하나의 홈을 따라 관통하여 상기 제1 외통부의 일부분과 고정될 수 있다.
상기 외통부와 상기 내통부의 변위 차가 발생하는 경우 상기 제2 연결부재에 의해 상기 슬라이드의 위치가 변위 차만큼 이동될 수 있다.
상기 측정부에서 측정된 변위 차를 무선으로 전송하는 무선 통신부 및 상기 전송된 변위 차를 이용하여 마찰력을 계산하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 무선 통신부는 복수의 슬레이브 및 하나의 마스터를 포함하고, 상기 마스터는 복수의 슬레이브로부터 수집된 복수의 데이터를 수집하여 상기 제어부 전송할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 메카넘휠용 롤러 장치는 복수의 휠, 상기 복수의 휠을 각각 구동시키는 모터 및 복수의 휠 각각에 장착되고, 회전축과 함께 회전하는 내통부 및 상기 내통부를 수용하며 롤러 외부에서 마찰력의 영향을 받는 외통부를 구비하고, 상기 외통부와 상기 내통부 사이의 변위 차를 측정할 수 있다.
상기 메카넘휠용 롤러 장치는, 메카넘휠용 롤러에 구비된 회전축, 상기 회전축에 연결되어, 상기 회전축과 함께 회전하는 내통부, 상기 내통부와 연결되고 상기 내통부를 수용하며, 롤러 외부에서 마찰력의 영향을 받는 외통부, 상기 내통부 및 상기 외통부 사이에 맞닿아 위치하고, 상기 측정부를 수용하는 제1 커버 및 제2 커버 및 상기 내통부 및 상기 외통부와 연결되고, 상기 외통부와 상기 내통부 사이의 변위 차를 측정하는 측정부를 포함할 수 있다.
상기 측정부는, 슬라이드의 위치에 따라 가변되는 저항을 이용하여 변위 차를 측정하는 슬라이드 저항 센서, 상기 슬라이드와 연결된 탄성부재 및 상기 슬라이드 및 상기 내통부와 연결되는 제1 연결부재 및 상기 슬라이드 및 상기 외통부와 연결되는 제2 연결부재를 포함할 수 있다.
상기 외통부와 상기 내통부의 변위 차가 발생하는 경우 상기 제2 연결부재에 의해 상기 슬라이드의 위치가 변위 차만큼 이동될 수 있다.
상기 메카넘휠용 롤러 장치는, 상기 측정부에서 측정된 변위 차를 전송하는 무선 통신부 및 상기 전송된 변위 차를 이용하여 마찰력을 계산하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 실시 예는 메카넘휠용 롤러 장치의 내부에 힘을 측정할 수 있는 측정부를 구비하여 마찰력을 측정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기한 바와 같이 본 발명의 실시 예는 롤러 내부의 측정부를 통해 측정된 마찰력을 이용하여 메카넘 휠의 모터의 움직임을 안정적으로 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기한 바와 같이 본 발명의 실시 예는 구조가 간단하고 사용하기가 편리하며 외관상으로는 일반 메가넘 휠의 롤러와 같기 때문에 모든 메카넘 휠에 호환이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 메카넘휠용 롤러 장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 제1 커버, 제2 커버 및 측정부의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 메카넘휠용 롤러 장치의 정상상태에서의 작동구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 메카넘휠용 롤러 장치의 슬립현상 발생시 작동구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신부가 포함된 메카넘휠용 롤러 장치의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 메카넘휠용 롤러 장치의 전체 모습을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 메카넘휠 장치를 도시한 도면이다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 메카넘휠용 롤러 장치의 분해 사시도이다.
메카넘휠용 롤러 장치(100)는 회전축(10), 내통부(20), 제1 외통부(30), 제2 외통부(31), 제1 커버(40), 제2 커버(41), 홈(43), 수용홈(44) 및 측정부(50)를 포함한다.
회전축(10)은 메카넘휠에 구비된다.
내통부(20)는 회전축(10)에 연결되어 상기 회전축(10)과 함께 회전한다.
외통부(30,31)는 제1 외통부(30) 및 제2 외통부(31)로 서로 분리 및 결합이 가능하며, 외통부(30,31)는 상기 내통부(20)와 연결되고, 상기 내통부(20)를 수용한다.
제1 커버(40) 및 제2 커버(41)는 상기 내통부(20) 및 상기 외통부(30,31)에 맞닿아 위치하고, 상기 측정부(50)를 수용한다.
수용홈(44)은 제1 커버(40) 또는 제2 커버(41)중 적어도 어느 하나에 형성되어 측정부(50)를 수용할 수 있다.
측정부(50)는 내통부(20) 및 외통부(30,31)와 연결되고, 외통부(30,31)와 내통부(20) 사이의 변위 차를 측정한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 제1 커버, 제2 커버 및 측정부의 분해 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 측정부(50)는 슬라이드의 위치에 따라 가변되는 저항을 이용하여 변위 차를 측정하는 슬라이드 저항 센서(51), 상기 슬라이드와 연결된 탄성부재(52), 상기 슬라이드 및 상기 내통부(20)와 연결되는 제1 연결부재(53) 및 상기 슬라이드 및 상기 외통부(30,31)와 연결되는 제2 연결부재(54)를 포함한다.
이때 상기 측정부(50)가 복수 개의 측정부로 이루어진 경우, 상기 내통부(20)를 원점으로 기 설정된 각도만큼 이격되어 위치할 수 있다.
제1 연결부재(53)의 일단은 상기 슬라이드에 고정되고, 타단은 상기 제1 커버(40)에 형성된 적어도 어느 하나의 홈(43)을 따라 관통하여 상기 내통부(20)의 일부분과 고정된다.
그리고 제2 연결부재(54)의 일단은 상기 슬라이드에 고정되고, 타단은 상기 제1 커버(40)에 형성된 적어도 어느 하나의 홈을 따라 관통하여 상기 제1 외통부(30)의 일부분과 고정된다.
이때, 상기 외통부(30,31)와 상기 내통부(20)의 변위 차가 발생하는 경우 상기 제2 연결부재(54)에 의해 상기 슬라이드의 위치가 변위 차만큼 이동되게 된다.
이와 같은 본 발명의 작용 및 효과는 도 3, 4에서 상세하게 설명하도록 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 측정부(50)가 수용될 수 있는 수용홈(44)이 제1 커버(40) 및 제2 커버(41)에 형성되는 것이 보다 바람직하다. 이때 수용 홈(44)은 상기 측정부(50)의 위치가 이동하지 않도록 측정부(50)의 형태와 유사한 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 또한 수용홈(44)은 제1 커버(40) 또는 제2 커버(41)중 적어도 어느 하나에 형성될 수 있으며, 이때 제1 커버(40) 및 제2 커버(41)가 서로 결합될 수 있도록 서로 대응되는 위치에 수용홈(44)이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 측정부(50)는 내통부(20)를 원점으로 기 설정된 각도만큼 이격되어 위치할 수 있으며, 도 2에는 실시 예로 3개를 도시하였으나, 측정부(50)의 개수는 한정하지 않는다.
측정부(50)의 더욱 자세한 구성요소 및 작동에 대해서는 도 3에서 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 메카넘휠용 롤러 장치의 정상상태에서의 작동구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 측정부(50)는 슬라이드 저항 센서(51), 탄성부재(52), 제1 연결부재(53) 및 제1 연결부재(54)를 포함한다. 상기 슬라이드 저항 센서(51)는 상기 제1 커버(40) 또는 제2 커버(41)중 적어도 어느 하나에 수용되고, 상기 탄성부재(52)는 상기 슬라이드와 연결되어 있다.
제1 연결부재(53)는 상기 슬라이드 및 상기 내통부(20)와 연결되며, 이때 제1 연결부재(53)의 일단은 상기 슬라이드에 고정되고, 타단은 상기 제1 커버(40)에 형성된 적어도 어느 하나의 홈(43)을 따라 관통하여 상기 내통부(20)의 일부분과 고정된다.
이때 제1 연결부재(53)는 슬라이드가 이동함에 따라 길이의 가변이 가능한 탄성력을 가진 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
제1 연결부재(54)는 상기 슬라이드 및 상기 외통부(30,31)와 연결되며, 일단은 상기 슬라이드에 고정되고 타단은 상기 제1 커버(40)에 형성된 적어도 어느 하나의 홈(43)을 따라 관통하여 상기 제1 외통부(30)에 고정된다. 이때 제1 연결부재(54)는 외통부(30,31)와 내통부(20)의 변위차가 발생하는 경우, 외통부(30,31)가 이동함에 따라, 슬라이드 저항 센서(51)의 슬라이드의 위치를 변경시킬 수 있도록 탄성력이 없는 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
탄성부재(52)는 상기 슬라이드 저항 센서(51)의 슬라이드에 고정되어 있는 제2 연결부재(54)가 느슨해지지 않도록 탄성지지력을 제공하는 스프링일 수 있다.
도 3에 도시된 도면은 본 발명의 메카넘휠용 롤러 장치(100)가 정상상태인 경우를 도시한 것으로서, 슬라이드 저항 센서(51)의 슬라이드는 초기점에 위치하며, 제1 연결부재(53)의 일단 및 타단과 제1 연결부재(54)의 일단 및 타단이 일직선상으로 위치하고 있음을 알 수 있다. 즉, 외통부(30,31)가 큰 마찰력을 받지 않으므로 슬라이드 저항 센서(51)의 슬라이드는 초기점에 위치하고, 제1 연결부재(53)의 일단 및 타단과 제1 연결부재(54)의 일단 및 타단이 일직선상에 위치하여 회전하는 경우를 의미한다.
마찰력이 발생하는 경우, 즉 메카넘휠용 롤러 장치의 슬립현상이 발생하는 경우는 도 4에서 보다 자세히 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 메카넘휠용 롤러 장치의 슬립현상 발생시 작동구조를 설명하기 위한 단면도이다.
메카넘휠용 롤러 장치(100)가 급정지나 급출발 혹은 외란에 의해 모터의 제어를 벗어난 큰 마찰력이 발생하는 경우 제1 외통부(30)와 내통부(20)사이의 변위차가 발생하게 된다. 이후 제1 외통부(30)가 이동함에 따라 상기 제1 외통부(30)에 연결된 제1 연결부재(54)가 상기 슬라이드 저항 센서(51)의 슬라이드의 위치를 이동시키게 된다. 따라서 슬라이드 저항 센서(51)의 슬라이드가 이동함에 따라 저항값을 측정할 수 있다. 이때 마찰력의 크기는 F=-kx 식에 의해 산출될 수 있다.
이때 상기 F는 탄성력, k는 용수철의 탄성계수이고, x는 이동거리를 나타낸다. 즉, 용수철의 탄성계수와 이동거리를 측정하여 탄성력을 계산할 수 있고, 이에 따라 마찰력을 산출할 수 있게 된다.
종래의 메카넘휠용 롤러 장치의 경우 마찰력이 가해지는 경우 미끄러짐이 생겨 원하는 위치에서 멈추거나 속도의 원활한 제어가 되지 않는 문제가 있다.
하지만 본 발명에서는 상기와 같이 메카넘휠용 롤러 장치(100)를 외통부(30,31) 및 내통부(20)로 결합 및 분리 가능하도록 구성하고, 메카넘휠용 롤러 장치(100) 내부에 힘을 측정할 수 있는 측정부(50)를 구비함에 따라 마찰력을 측정함으로써, 측정된 데이터를 이용하여 메카넘 휠의 모터의 움직임을 안정적으로 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 구조가 간단하고 사용하기가 편리하며 외관상으로는 일반 메가넘 휠의 롤러와 같기 때문에 모든 메카넘 휠에 호환이 가능한 효과가 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신부가 포함된 메카넘휠용 롤러 장치의 분해 사시도이다.
도 5에는 무선통신부(200)가 제1 외통부(30)에 수용되도록 도시하였으나, 무선통신부(200)는 제2 외통부(31)에 수용될 수도 있다.
상기 무선통신부(200)는 복수의 슬레이브 및 하나의 마스터를 포함하고, 상기 마스터는 복수의 슬레이브로부터 수집된 복수의 데이터를 수집하여 상기 제어부 (미도시)로 전송할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 메카넘휠용 롤러 장치의 전체 모습을 도시한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이 모든 구성요소를 결합할 경우 일반 메카넘휠과 결합되는 롤러와 동일한 형상이다. 또한 롤러 내에 측정부와 무선통신부를 삽입하므로 모든 메카넘 휠과 호환이 가능하다. 이에 더하여 외관상으로는 일반 메가넘 휠의 롤러와 같기 때문에 모든 메카넘 휠에 호환이 가능한 효과가 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 메카넘휠용 롤러 장치를 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이 메카넘휠용 롤러 장치는 복수의 휠(110), 상기 복수의 휠을 각각 구동시키는 모터(미도시) 및 복수의 휠 각각에 장착되는 복수의 메카넘휠용 롤러 장치(l00)를 포함할 수 있다.
복수의 메카넘휠용 롤러 장치(l00)는 복수의 휠(110) 각각에 장착된다. 메카넘휠용 롤러 장치(l00)는 회전축과 함께 회전하는 내통부 및 상기 내통부를 수용하며 롤러 외부에서 마찰력의 영향을 받는 외통부 및 상기 외통부와 상기 내통부 사이의 변위 차를 측정하는 측정부를 구비한다.
도 7에 도시된 복수의 메카넘휠용 롤러 장치(l00)는 도 1 내지 도 6에서 설명한 메카넘휠용 롤러 장치(l00)와 동일한 구성과 동작을 수행한다. 도 1 내지 도 6에서 설명한 내용과 중복되는 구성 및 동작에 대한 설명은 생략하기로 한다.
상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다.
따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 이상에서 실시 예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : 회전축
20 : 내통부
30 : 제1 외통부
31 : 제2 외통부
40 : 제1 커버
41 : 제2 커버
43 : 홈
44 : 수용홈
50 : 측정부
51 : 슬라이드 저항 센서
52 : 탄성부재
53 : 제1 연결부재
54 : 제2 연결부재
100 : 메카넘휠용 롤러 장치
110 : 휠
120 : 모터
200 : 무선 통신부

Claims (13)

  1. 메카넘휠용 롤러에 구비된 회전축;
    상기 회전축에 연결되어, 상기 회전축과 함께 회전하는 내통부;
    상기 내통부와 연결되고 상기 내통부를 수용하며, 롤러 외부에서 마찰력의 영향을 받는 외통부;
    상기 내통부 및 상기 외통부와 연결되고, 상기 외통부와 상기 내통부 사이의 변위 차를 측정하는 측정부 및
    상기 내통부 및 상기 외통부 사이에 맞닿아 위치하고, 상기 측정부를 수용하는 제1 커버 및 제2 커버;를 포함하고,
    상기 측정부는,
    슬라이드의 위치에 따라 가변되는 저항을 이용하여 변위 차를 측정하는 슬라이드 저항 센서;
    상기 슬라이드와 연결된 탄성부재;
    상기 슬라이드 및 상기 내통부와 연결되는 제1 연결부재; 및
    상기 슬라이드 및 상기 외통부와 연결되는 제2 연결부재;를 포함하는 메카넘휠용 롤러 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 측정부가 복수 개의 측정부로 이루어진 경우, 복수 개의 측정부는 상기 내통부를 원점으로 기설정된 각도만큼 이격되어 위치하는 메카넘휠용 롤러 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 연결부재의 일단은 상기 슬라이드에 고정되고, 타단은 상기 제1 커버에 형성된 적어도 어느 하나의 홈을 따라 관통하여 상기 내통부의 일부분과 고정 되는 메카넘휠용 롤러 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 연결부재의 일단은 상기 슬라이드에 고정되고, 타단은 상기 제1 커버에 형성된 적어도 어느 하나의 홈을 따라 관통하여 상기 외통부의 일부분과 고정되는 메카넘휠용 롤러 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 외통부와 상기 내통부의 변위 차가 발생하는 경우 상기 제2 연결부재에 의해 상기 슬라이드의 위치가 변위 차만큼 이동되는 메카넘휠용 롤러 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 측정부에서 측정된 변위 차를 무선으로 전송하는 무선 통신부; 및
    상기 전송된 변위 차를 이용하여 마찰력을 계산하는 제어부;를 더 포함하는 메카넘휠용 롤러 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 무선 통신부는 복수의 슬레이브 및 하나의 마스터를 포함하고,
    상기 마스터는 복수의 슬레이브로부터 수집된 복수의 데이터를 수집하여 상기 제어부로 전송하는 메카넘휠용 롤러 장치.
  9. 복수의 휠;
    상기 복수의 휠을 각각 구동시키는 모터; 및
    복수의 휠 각각에 장착되고, 회전축과 함께 회전하는 내통부 및 상기 내통부를 수용하며 롤러 외부에서 마찰력의 영향을 받는 외통부 및 상기 외통부와 상기 내통부 사이의 변위 차를 측정하는 측정부를 구비하는 복수의 메카넘휠용 롤러 장치;를 포함하고,
    상기 메카넘휠용 롤러 장치는,
    메카넘휠용 롤러에 구비된 회전축;
    상기 회전축에 연결되어, 상기 회전축과 함께 회전하는 내통부;
    상기 내통부와 연결되고 상기 내통부를 수용하며, 롤러 외부에서 마찰력의 영향을 받는 외통부;
    상기 내통부 및 상기 외통부 사이에 맞닿아 위치하고, 상기 측정부를 수용하는 제1 커버 및 제2 커버; 및
    상기 내통부 및 상기 외통부와 연결되고, 상기 외통부와 상기 내통부 사이의 변위 차를 측정하는 측정부;를 포함하며,
    상기 측정부는,
    슬라이드의 위치에 따라 가변되는 저항을 이용하여 변위 차를 측정하는 슬라이드 저항 센서;
    상기 슬라이드와 연결된 탄성부재;
    상기 슬라이드 및 상기 내통부와 연결되는 제1 연결부재; 및
    상기 슬라이드 및 상기 외통부와 연결되는 제2 연결부재;를 포함하는 메카넘휠 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 외통부와 상기 내통부의 변위 차가 발생하는 경우 상기 제2 연결부재에 의해 상기 슬라이드의 위치가 변위 차만큼 이동되는 메카넘휠 장치.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 메카넘휠용 롤러 장치는,
    상기 측정부에서 측정된 변위 차를 전송하는 무선 통신부; 및
    상기 전송된 변위 차를 이용하여 마찰력을 계산하는 제어부;를 더 포함하는 메카넘휠 장치.
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