KR102038225B1 - 애완동물 운동 유발 겸 간식 급이용 로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은 애완견의 운동부족을 해소할 수 있도록 장애물을 피해 자율주행하는 로봇에 간식을 담고 이동하게 되면 애완견이 추종하게 되고, 로봇이 애완견의 추종을 감지하여 반대방향으로 움직임으로써 뒤따라오도록 하여 운동을 할 수 있도록 하고, 어느 정도 운동을 한 것으로 판단이 되면 로봇이 제자리에서 회전하는 것에 의해 간식이 비산되도록 한 애완동물 운동 유발 겸 간식 급이용 로봇에 관한 것으로, 제어부(12)와 1쌍의 구동모터(13,14) 및 배터리(15)가 내장되고 좌우 양측에 동축선상으로 상기 구동모터(13,14)의 축(13a,14a)이 외부로 노출된 몸체(10)와, 상기 몸체(10) 좌우 양측의 축(13a,14a)에 각각 축결합된 허브(20,30)와, 상기 허브(20,30)에 각각 결합되고, 내부에 간식 저장공간(42,52)이 형성되며, 외측에 간식 배출구(44,54)가 형성된 휠(40,50)을 포함하여 이루어진다.

Description

애완동물 운동 유발 겸 간식 급이용 로봇{exercise inducing and snack feeding rovot for pet}

본 발명은 주로 애완견의 운동부족을 해소할 수 있도록 장애물을 피해 자율주행하는 로봇에 간식을 담고 이동하게 되면 애완견이 추종하게 되고, 로봇이 애완견의 추종을 감지하여 반대방향으로 움직임으로써 뒤따라오도록 하여 운동을 할 수 있도록 하고, 어느 정도 운동을 한 것으로 판단이 되면 로봇이 제자리에서 회전하는 것에 의해 간식이 비산되도록 한 애완동물 운동 유발 겸 간식 급이용 로봇에 관한 것이다.

일반적으로 우리의 주거문화가 마당이 있는 주택에서 아파트로 바뀌어가면서 애완동물도 덩달아 사람이 거주하는 실내공간에서 기르게 되었는데, 이럴 경우 가장 문제가 되는 것이 애완동물의 운동부족으로 인한 스트레스와 이로 인한 이상 행동 및 비만과 각종 질병의 유발이라는 점이다.

따라서, 애완동물은 주기적으로 외부로 나와 산책을 하거나 마음껏 뛰어 놀도록 해주어야 하는데, 사정이 여의치 않은 경우에는 애완동물이 실내에서 갇혀있는 상태로 장시간 방치됨으로써 위와 같은 문제가 유발된다.

또, 애완동물의 주인은 사회생활을 하여야 하므로 주로 낮에 집에 혼자 남겨진 애완동물이 실내에서 스스로 활발하게 움직이거나 필요시 간식을 먹도록 해주어야 할 필요도 있다.

본 발명과 관련된 종래기술로는 특허문헌 1에는 집에 홀로 남겨진 애완동물과 소통하고, 급식, 털제거, 용변처리 및 놀아주기를 수행하도록 된 애완동물 관리 장치 및 관리 방법이 개시되어 있고, 특허문헌 2에는 애완동물을 따라 이동하도록 하면서 애완동물의 상태를 확인 및 돌보거나 관리할 수 있도록 하여 사람의 부재로 인한 애완동물의 외로움을 달래주고 애완동물의 행동을 관리할 수 있도록 하고 있으며, 특허문헌 3에는 이동형 자동 급식 장치, 반려동물 케어 로봇, 이를 포함하는 반려동물 케어 시스템 및 이를 제어하는 방법이 개시되어 있고, 특허문헌 4에는 동물을 위한 이동식 건사료 디스펜서가 개시되어 있다.

상술한 종래기술에 의한 애완동물 케어용 장치나 로봇 또는 완구 등은 장치의 구조가 상당히 복잡하거나 고가이므로 이를 구입하는 것에 경제적으로 상당한 부담이 있다는 문제점이 있고, 단순히 놀이용 장난감으로 만들어진 경우 애완동물이 초기에는 호기심으로 인해 잘 가지고 놀다가도 얼마 지나지 않아 쉽게 질리게 됨으로써 지속적으로 애완동물에게 활발한 움직임을 위한 동기나 흥미를 유발할 수 없게 됨으로써 그 유용성에 한계가 있다는 단점이 있었다.

한국공개특허 제10-2017-0010131호(2017.01.26.공개) 한국공개특허 제10-2017-0107341호(2017.09.25.공개) 한국등록특허 제10-1721386호(2017.03.23.등록) 미국등록특허 US7,631,613호(2009.12.15.등록)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 애완동물의 운동부족을 해소할 수 있도록 운동을 유도할 수 있는 로봇을 제공하되 애완동물이 로봇의 단순한 움직임을 추종하는 것에 지나지 않고 간식을 공급할 수 있도록 함으로써 지속적인 운동이 가능하도록 하는 애완동물 운동 유발 겸 간식 급이용 로봇을 제공하는 데 있다.

본 발명은 또 간단한 원리와 구조로 이루어져 저렴한 비용으로 제작할 수 있어 경제적으로 부담없이 구입 사용이 가능한 애완동물 운동 유발 겸 간식 급이용 로봇을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 장애물을 피해 자율주행하는 로봇에 간식을 담고 이동하게 되면 애완견이 추종하게 되고, 로봇이 애완견의 추종을 감지하여 반대방향으로 움직임으로써 뒤따라오도록 하여 운동을 할 수 있도록 하고, 어느 정도 운동을 한 것으로 판단이 되면 로봇이 제자리에서 회전하는 것에 의해 간식이 비산되도록 한 애완동물 운동 유발 겸 간식 급이용 로봇을 제공한다.

바람직한 실시 예에서, 상기 간식 급이용 로봇은 제어부와 1쌍의 구동모터 및 배터리가 내장되고 좌우 양측에 동축선상으로 상기 구동모터의 축이 외부로 노출된 몸체와;

상기 몸체 좌우 양측의 축에 각각 축결합된 허브와;

상기 허브에 각각 결합되고, 내부에 간식 저장공간이 형성되며, 외측에 간식 배출구가 형성된 휠을 포함하여 이루어지며;

상기 휠이 같은 방향으로 회전하는 것에 의해 전,후진되거나 어느 하나의 휠만이 회전하거나 양측 휠이 반대방향으로 회전하는 것에 의해 방향 전환이 이루어지며, 양측 휠이 반대방향으로 고속 회전하는 것에 의해 상기 간식 저장공간에 수용된 간식이 원심력에 의해 간식 배출구를 통해 외부로 배출되도록 한다.

본 발명은 또, 상기 간식 급이용 로봇에 카메라와 스피커를 설치하고 무선통신을 통해 애완동물의 주인이 애완동물의 상태를 확인하거나 음성을 들려줄 수 있도록 하여, 집에 홀로 남겨진 채로 방치되었다는 느낌을 주지 않도록 하는 간식 급이용 로봇을 제공한다.

본 발명에 의한 간식 급이용 로봇은 실내에서 거주하는 애견을 비롯한 각종 애완동물이 로봇을 따라 활발하게 움직일 경우, 보상으로 간식을 먹을 수 있다는 가장 동물적이면서도 원초적인 본능과 학습효과를 이용하여 실내에서 활발한 움직임을 지속적으로 유발함으로써 애완동물의 운동부족으로 인한 스트레스와 질병이 초래되는 것을 방지할 수 있으며, 구조와 동작원리가 간단하여 저렴한 비용으로 제조할 수 있으므로 애완동물을 사육하는 사람들이 부담없이 구입하여 사용할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 급이용 로봇의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 급이용 로봇의 저면 사시도,
도 3은 도 1에 도시된 급이용 로봇의 내부구조를 도시한 단면도,
도 4는 급이용 로봇의 동작 순서도,
도 5는 급이시의 동작 상태도이다.

이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 3에는 본 발명의 일 실시 예에 의한 급이용 로봇의 외부 및 내부 구조가 도시되어 있고, 도 4에는 급이용 로봇의 동작 순서도가 도시되어 있다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와같이, 본 실시 예의 급이용 로봇(1)은 제어부(12)와 1쌍의 구동모터(13,14) 및 배터리(15)가 내장되고 좌우 양측에 동축선상으로 상기 구동모터(13,14)의 축(13a,14a)이 외부로 노출된 몸체(10)와,

상기 몸체(10) 좌우 양측의 축(13a,14a)에 각각 축결합된 허브(20,30)와,

상기 허브(20,30)에 각각 결합되고, 내부에 간식 저장공간(42,52)이 형성되며, 외측에 간식 배출구(44,54)가 형성된 휠(40,50)을 포함하여 이루어지며, 상기 휠(40,50)이 같은 방향으로 회전하는 것에 의해 전,후진되거나 어느 하나의 휠(40 또는 50)만이 회전하거나 양측 휠(40,50)이 반대방향으로 회전하는 것에 의해 방향 전환이 이루어지며, 양측 휠(40,50)이 반대방향으로 고속 회전하는 것에 의해 상기 간식 저장공간(42,52)에 수용된 간식이 원심력에 의해 간식 배출구(44,54)를 통해 외부로 배출되도록 되어 있다.

본 실시 예에서, 상기 몸체(10)는 대체로 원통형(실린더형)을 이루고 있으며, 내부에 PCB기판으로 이루어진 제어부(12)를 중심으로 하여 좌우 양측에 1쌍의 구동모터(13,14)가 수평 상태로 고정 설치되어 있고, 제어부(12)의 하측에 충전식 배터리(15)가 내장되어 있으며, 상기 충전식 배터리(15)는 외부의 USB포트(11)로 연결되어 충전 독(도시 안 됨, 도 7 참조)에 도킹되어 충전될 수 있도록 되어 있다.

또, 상기 몸체(10)의 외부 전방에는 도 2에 도시된 바와같이 장애물이나 애완동물이 근접하는 것을 감지하기 위한 센서(16)가 설치되어 있고, 배터리 상태 등을 표시하기 위한 LED(17)도 설치되어 있다.

또한, 상기 몸체(10)의 후방에는 급이용 로봇의 정지시 정립상태를 유지(센서(16)가 전방을 향하도록 한 상태를 의미함)하고 바닥이 기울어진 상태에서 굴러가는 것을 방지하기 위한 지지용 테일(10a)이 지면을 향하여 돌출 형성되어 있다.

도면상에 상기 간식 급이용 로봇(1)의 동작을 온/오프하기 위한 스위치는 생략되어 있으며, 온/오프 스위치는 몸체(10)의 외측 소정 위치에 버튼 방식이 슬라이드 방식으로 설치될 수 있다.

상기 제어부(12)는 배터리(15)의 충전 제어와, 센서(16)에서 감지된 신호에 의해 구동모터(13,14)의 동작 제어를 수행하도록 되어 있으며, 상기 제어부(12)는 USB포트(11)에 스마트 폰을 연결하여 제어용 앱(어플리케이션)을 통해서 동작을 세팅할 수 있도록 되어 있는데, 동작제어는 애완동물의 종류나 상태에 따라서 애완동물의 근접 감지를 위한 센서(16)의 신호에 의해 간식 급이용 로봇(1)을 동물 접근 반대방향으로 주행하도록 할 때 주행거리와 주행횟수를 세팅하여 애완동물이 필요로 하는 운동량을 설정할 수 있으며, 세팅된 주행거리와 주행횟수의 달성시 제자리에서 고속회전하여 간식을 급이할 수 있도록 제어하게 된다.

상기 허브(20,30)는 중심부가 구동모터(13,14)의 축(13a,14a)에 축결합되며, 그 외곽에 휠(40,50)이 끼워지게 됨으로써 로봇(1)이 주행할 수 있도록 하게 된다.

상기 휠(40,50)은 구(球)형으로 이루어지고, 표면에는 미끄럼방지를 위하여 연질 고무나 실리콘으로 피복되어 있다.

상기 휠(40,50)의 내부는 비어 있어 여기에 간식 저장 공간(42,52)이 형성되게 되는데, 휠(40,50)은 허브(20,30)로부터 분리가능하도록 마치 타이어를 허브에 장착하는 것과 같이 요철결합방식으로 결합되어 있어 내부가 오염된 경우 이를 허브로부터 분리하여 물세척을 한 후 건조하여 재결합하여 위생적으로 사용할 수 있다.

한편, 상기 간식 배출구(44,54)는 애완동물의 종류나 크기 또는 간식의 종류에 따라서 배출구의 크기를 다르게 하여 적당한 크기의 것으로 교체하여 사용할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 실시 예의 간식 급이용 로봇의 동작 순서가 도 4에 도시되어 있고, 도 5에는 간식 급이용 로봇이 제자리에서 고속 회전하여 간식을 배출하는 상태가 도시되어 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 온/오프 스위치를 온(ON) 상태로 하면 바로 작동이 이루어지게 되거나 제어부(12)에 구비된 타이머에 의해 일정 시간마다 작동신호가 ON(S1) 상태가 되면, 간식 급이용 로봇(1)은 실내 바닥에서 자율 주행을 하게 된다(S2).

한편, 상기 자율주행단계(S2)에서 주행경로상에 장애물이 있다는 것을 센서(16)가 감지하게 되면(S3), 로봇(1)은 양측 휠(40,50)의 회전속도와 회전방향을 다르게 제어하는 것에 의해 방향을 전환하여 장애물을 회피하면서(S4), 자율주행을 지속하게 된다(S5). 이러한 자율주행단계(S5)에서 애완동물이 로봇(1)의 움직임에 관심을 보이면서 근접하게 되면 센서(16)가 동물을 감지하게 되며(S6), 제어부(12)는 좌우측 휠(40,50)을 주행방향의 역방향으로 구동시켜 역방향 주행(S7)을 시도하게 되고, 이로 인해 애완동물이 실내에서 로봇(1)을 따라 왔다갔다를 반복하게 된다.

한편, 제어부(12)는 상술한 동작에서 역방향 주행(S7) 횟수를 카운트하게 되며, 설정된 역방향 주행 예를 들면 10회의 역방향 주행을 완료한 경우에는 애완동물이 가까이 접근하였는가를 감지(S8)하게 되며, 설정된 거리에 도달한 상태인 경우에는 양측 휠(40,50)을 서로 반대방향으로 고속회전시켜 로봇(1)이 제자리에서 360도 회전하도록 하여 휠(40,50) 내부의 간식 저장공간(42,52)에 수용되어 있던 간식(먹이)이 원심력을 받아 간식 배출구(44,54)를 통해 밖으로 비산되도록 함으로써 도 5에 도시된 바와 같이 간식(F)이 바닥에 뿌려져 애완동물이 간식을 먹을 수 있도록 하게 되고(S9), 간식의 공급이 끝난 후 로봇(1)은 제자리에서 정지하게 된다(S10).

한편, 타이머에 의해 다시 설정된 시간이 되면 로봇이 자율주행을 시도하면서 위와같은 애완동물의 움직임을 유발하게 되므로 사람이 없더라도 애완동물은 실내에서 주기적으로 활발하게 움직이게 됨으로써 운동부족의 해소 및 외로움을 느끼는 등의 문제를 해결할 수 있으며, 활발한 운동의 보상으로 간식을 먹을 수 있게 됨으로써 흥미를 잃지 않고 지속적으로 활발한 활동을 할 수 있게 되는 것이다.

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이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 간식 급이용 로봇은 구조가 단순하고 부품수가 적으므로 저렴한 비용으로 제작이 가능하여 경제적인 부담없이 구입 사용이 가능하고, 자율 주행을 위한 정,역방향 주행 및 장애물과 애완동물을 만났을 때의 방향전환과 간식의 급이 원리가 간단하여 고장의 우려가 없으며, 특히 애완동물이 좋아하는 간식으로 로봇을 추종하도록 유도함으로써 실내에서 활발한 운동을 할 수 있도록 함으로써 사람없이 실내에 남겨진 애완동물이 움직임이 없거나 이상행동을 하는 등의 문제를 해소하면서도 외로움을 느끼지 않도록 할 수 있다는 이점이 있다.

1 : 급이용 로봇
10 : 몸체
10a : 테일
11 : USB포트
12 : 제어부
13,14 구동모터
13a,14a : 축
15 : 배터리
16 : 센서
17 : LED
18 : 카메라
19 : 스피커
20,30 : 허브
40,50 : 휠
42,52 : 간식 저장공간
44,54 : 간식 배출구
100 : 충전 독

Claims (4)

1. 제어부(12)와 1쌍의 구동모터(13,14) 및 배터리(15)가 내장되고 좌우 양측에 동축선상으로 상기 구동모터(13,14)의 축(13a,14a)이 외부로 노출된 몸체(10)와,
   상기 몸체(10) 좌우 양측의 축(13a,14a)에 각각 축결합된 허브(20,30)와,
   상기 허브(20,30)에 각각 결합되고, 내부에 간식 저장공간(42,52)이 형성되며, 외측에 간식 배출구(44,54)가 형성된 휠(40,50)을 포함하여 이루어지되 상기 휠(40,50)은 구(球)형으로 이루어지고, 표면에는 미끄럼방지를 위하여 연질 고무나 실리콘으로 피복되며, 상기 간식 배출구(44,54)는 휠(40,50)의 중심부에서 애완동물의 종류나 크기 또는 간식의 종류에 따라서 교체가능하도록 설치되고,
   상기 휠(40,50)이 같은 방향으로 회전하는 것에 의해 전,후진되거나 어느 하나의 휠(40 또는 50)만이 회전하거나 양측 휠(40,50)이 반대방향으로 회전하는 것에 의해 방향 전환이 이루어지며, 양측 휠(40,50)이 반대방향으로 고속 회전하는 것에 의해 상기 간식 저장공간(42,52)에 수용된 간식이 원심력에 의해 간식 배출구(44,54)를 통해 외부로 배출되도록 하되, 상기 제어부(12)는 동물의 근접 감지를 위한 센서(16)의 신호에 의해 동물 접근 반대방향으로 주행하도록 제어하고, 동물 접근 반대방향으로의 주행거리와 주행횟수는 동물이 필요로 하는 운동량에 따라서 세팅되어 세팅된 주행거리와 주행횟수의 달성시 제자리에서 고속회전하여 간식을 급이하도록 된 것을 특징으로 하는 애완동물 운동 유발 겸 간식 급이용 로봇.
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