KR102102784B1 - 자율주행 소독 로봇 시스템 - Google Patents

자율주행 소독 로봇 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자율주행 소독 로봇 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자율주행 소독 로봇 시스템에 있어서, 가습액 또는 소독액을 무인 분무하며 자율주행이 가능한 자율주행 소독 로봇; 상기 로봇으로부터 가습액 또는 소독액의 분무 제어와 상기 로봇의 자율주행에 대한 데이터를 전송받는 서버 및 상기 서버로부터 전송되는 데이터를 수신하는 사용자 단말을 포함하고, 상기 서버는, 상기 사용자 단말로부터 수신되는 제어 신호를 수신하고 상기 로봇으로 전송하여 상기 제어 신호에 따라 상기 로봇이 소정의 제어동작을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 자율주행 소독 로봇 시스템에 관한 것이다.

Description

자율주행 소독 로봇 시스템{self-driving disinfection robot system}
본 발명은 자율주행 소독 로봇 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분무액을 무인분무하고, 자율주행 및 라인 트래킹이 가능하며 저속 고출력을 나타내는 자율주행 소독 로봇 시스템에 관한 것이다.
최근, 산업성장과 더불어 환경오염이 심각한 수준에 이르고 있으며 특히, 조류독감 및 메르스와 같은 바이러스성 질병이 빈번하게 발생하고 있다. 이에 따라 소독의 중요성이 증가하고 있다.
일반적으로, 종래에는 사람이 소독수를 분무할 수 있는 분무기를 들고 소독할 대상 주위에 분무를 하거나, 소독 대상을 소독액에 침전시켜 소독 작업을 실시하였다. 그러나 상기와 같은 소독 방법은 소독 원액이 사람에게 누출될 수 있어 건강에 피해를 입을 수 있고, 사람이 직접 소독 방법을 수행하므로 다수의 인력이 소모된다는 문제점이 있다.
또한, 상기 소독 방법 이외에 무균실과 같은 밀폐된 공간에서 자외선 또는 적외선을 쪼여 소독 대상을 소독하는 방식이 있으나, 이는 장치의 설치 및 이동이 용이하지 않다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 분무액을 무인분무하고, 자율주행 및 라인 트래킹이 가능하며 저속 고출력을 나타내는 자율주행 소독 로봇 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 자율주행 소독 로봇 시스템에 있어서, 가습액 및 소독액 중 1가지 이상을 포함하는 분무액을 무인 분무하며 자율주행이 가능한 자율주행 소독 로봇; 상기 소독 로봇으로부터 분무액의 분무 데이터와 상기 소독 로봇의 자율주행에 대한 데이터를 전송받는 서버 및 상기 서버로부터 전송되는 데이터를 수신하는 사용자 단말을 포함하고, 상기 서버는, 상기 사용자 단말로부터 전송되는 제어신호를 수신하고 상기 소독 로봇으로 전송하여 상기 제어신호에 따라 상기 소독 로봇이 소정의 제어동작을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 자율주행 소독 로봇 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 소독 로봇은, 상기 분무액을 분무하며 상기 소독 로봇을 제어하는 차체부 및 상기 소독 로봇을 주행시키는 주행부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 차체부는, 상측에 형성되어 분무액을 분무하는 분무부 및 하측에 형성되는 몸체부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 분무부는, 분무 하우징; 상기 분무액을 압축하는 공압 컴프레셔; 상기 가습액이 저장되는 가습탱크와 소독액이 저장되는 소독탱크를 포함하는 저장탱크; 상기 저장탱크에 연결되며 상기 저장탱크로부터 상기 분무액을 전달받는 공급관 및 상기 공급관과 연결되어 상기 분무액을 분무하는 분무 노즐을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 공급관은, 일단이 상기 가습탱크에 연결되는 제1 공급관; 일단이 상기 소독탱크에 연결되는 제2 공급관; 상기 제1 공급관 및 제2 공급관의 타단을 연결하고, 상기 분무 노즐에 연결되는 연결관; 상기 연결관에 일단이 연결되는 배수관 및 상기 제1 공급관, 제2 공급관, 연결관 및 배수관의 내부에 형성되어 개폐량을 조절하는 개폐부를 포함하고, 상기 개폐부는, 상기 제1 공급관에 형성되는 제1 개폐부재; 상기 제2 공급관에 형성되는 제2 개폐부재; 상기 연결관에 형성되는 제3 개폐부재 및 상기 배수관에 형성되는 제4 개폐부재를 포함하며 상기 개폐부가 개폐량을 조절하여 상기 분무액의 혼합 비율을 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 공급관은, 상기 제2 개폐부재를 개방하고, 상기 제1 개폐부재, 제3 개폐부재 및 제4 개폐부재를 폐쇄하여 상기 연결관 내부를 소독할 수 있으며 이후, 상기 제2 개폐부재를 폐쇄하고, 상기 제4 개폐부재를 개방하여 사용한 소독액을 상기 배수관을 통해 배수시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 몸체부는, 몸체 하우징; 상기 소독 로봇에 전력을 공급하는 배터리; 상기 배터리의 잔량을 나타내는 디스플레이; 상기 서버로부터 전송되는 제어 신호를 수신하는 제어부 및 상기 제어부에 의해 제어되는 모듈부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 모듈부는, 상기 배터리의 과충전 및 과방전을 방지하는 BMS모듈; 상기 주행부를 구동시키는 구동모듈 및 상기 자율주행 시 상기 소독 로봇이 바닥 라인을 따라 트래킹하도록 조정하는 트래킹모듈을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 주행부는, 상기 소독 로봇을 주행시키며 경량화가 적용된 구동바퀴; 서스펜션을 포함하여 상기 소독 로봇이 노면으로부터 받는 충격을 완화시키는 보조바퀴 및 상기 구동바퀴에 동력을 전달하는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 구동부는, 기어가 내장되어 있는 기어박스; 상기 구동바퀴에 전달되는 동력을 발생시키는 허브모터 및 상기 허브모터를 제동시키는 전자 브레이크를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 기어박스는, 23:1 기어비로 제작되어 저속 주행하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 허브모터는, BLDC 모터로 형성되어 고출력의 동력을 전달하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 자율주행 소독 로봇 시스템은, 상기 소독 로봇과 결합되어 상기 소독 봇을 충전시키는 벨트부를 더 포함하고, 상기 벨트부는 회전운동을 하여 상기 소독 로봇을 무동력으로 주행시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 벨트부는, 상기 소독 로봇을 감지하는 감지센서 및 상기 감지센서에 의해 활성화되는 충전단자를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 차체부는, 상기 충전단자에 대응되는 위치에 형성되는 삽입돌기를 더 포함하고, 상기 삽입돌기가 상기 충전단자에 삽입결합되어 상기 소독 로봇이 충전되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 차체부는, 상기 충전단자가 삽입되는 충전부를 더 포함하고, 상기 충전부는, 상기 차체부의 측면 일측에 형성되는 충전 하우징; 상기 충전 하우징의 내부 일측에 형성된 접지부재; 상기 충전 하우징 내부에 설치되어 상기 충전단자를 고정하는 2개의 고정부재 및 상기 고정부재에 탄성력을 주는 탄성부재를 포함하며 상기 충전단자가 상기 충전부에 삽입되어 상기 접지부재에 접하면 상기 소독 로봇이 충전되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 충전 하우징은, 충전단자를 수용하는 수용공간 및 고정부재와 탄성부재가 삽입되는 삽입공간을 포함하고, 상기 고정부재는, 내측 끝단이 양측면에서 중심으로 경사진 형태로 형성되어 'V'자 모양을 나타내며 상기 고정부재 외측에 탄성부재가 연결되어 상기 충전단자를 상기 고정부재 사이로 삽입 및 방출하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 자율주행 소독 로봇 시스템에 의하면, 무인 분무가 가능하여 사용자가 분무액에 노출되는 것을 방지하는 효과를 갖는다.
또한, 사용자 단말의 어플리케이션을 통해 소독 로봇을 모니터링 하는 것이 가능하여 소독 로봇의 상태에 따라 유동적인 제어가 가능하다.
또한, 라인을 따라 자율 주행이 가능한 효과를 갖는다.
또한, 낮은 기어비와 BLDC모터의 사용에 따라 저속 고출력을 나타내는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자율주행 소독 로봇 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자율주행 소독 로봇의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자율주행 소독 로봇의 공급관을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자율주행 소독 로봇의 개폐부의 개폐에 따른 공급관의 소독을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자율주행 소독 로봇의 구동부를 도시한 사시도이다.
도 6의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자율주행 소독 로봇의 소독 로봇과 벨트부의 결합된 모습을 도시한 예시도 및 충전단자와 결합돌기의 결합모습을 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자율주행 소독 로봇의 소독 로봇과 벨트부의 결합된 모습을 도시한 예시도이다.
도 8의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자율주행 소독 로봇의 충전부를 도시한 정면도 및 측단면도이다.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 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.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자율주행 소독 로봇 시스템에 대하여 첨부한 도면을 기초로 상세하게 설명하면서 구체적인 실시예를 함께 살펴보도록 한다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 자율주행 소독 로봇 시스템에 관하여 도 1 내지 8을 기초로 이하에서 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자율주행 소독 로봇 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 자율주행 소독 로봇 시스템의 구성은 자율주행 소독 로봇(1), 서버(2) 및 사용자 단말(3)을 포함할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 자율주행 소독 로봇은 최근 늘어나고 있는 바이러스성 질병을 예방하고, 소독 시 소독 원액이 사용자에게 누출되는 것을 예방할 수 있다.
일 예로, 실외 및 실내에서 소독 로봇을 사용하여 소독하는 도중에 소독 원액이 외부로 누출되는 경우 사용자가 누출된 소독 원액에 건강상의 피해를 입을 수 있다는 문제점이 있다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 방지하기 위하여 원격제어 및 자율주행이 가능한 수단의 필요성이 있어 개발된 것이다.
구체적으로, 본 발명의 자율주행 소독 로봇(1)은 가습액 및 소독액 중 1가지 이상을 혼합한 분무액을 무인 분무할 수 있고, 자율 주행이 가능하도록 형성될 수 있다. 이는 이하에서 자율주행 소독 로봇(1)(이하 '소독 로봇(1)')의 구성을 설명하면서 함께 설명하기로 한다.
또한, 소독 로봇(1)은 분무액의 분무 및 자율주행에 대한 데이터를 서버(2)에 전송할 수 있다.
서버(2)는 WIFI 또는 통신망(3G/4G)을 통해 사용자 단말(3)로부터 수신되는 제어 신호를 소독 로봇(1)으로 전송할 수 있다.
또한, 서버(2)는 소독 로봇(1)의 분무 및 자율주행에 대한 데이터를 수신하여 사용자 단말(3)로 전송할 수 있고, 이에 따라 사용자 단말(3)이 소독 로봇(1)의 위치 및 상태에 따라 실시간으로 유동적인 제어를 할 수 있다,
여기서 사용자 단말(3)은 어플리케이션을 포함하고, 상기 어플리케이션에 의해 소독 로봇(1)을 모니터링 할 수 있으며 무선 제어가 가능하도록 형성될 수 있다.
이때, 사용자 단말(3)은 WIFI 또는 통신망(3G/4G) 연결이 가능한 모바일 타입(휴대폰, 패드 등)과 데스크탑 중 하나로 형성될 수 있다.
다음으로, 구체적인 본 발명의 제1 실시예에 따른 자율주행 소독 로봇 시스템의 소독 로봇에 관하여 도 2 내지 5를 기초로 이하에서 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자율주행 소독 로봇의 사시도, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자율주행 소독 로봇의 공급관을 설명하기 위한 예시도, 도 4의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자율주행 소독 로봇의 개폐부의 개폐에 따른 공급관의 소독을 설명하기 위한 예시도, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자율주행 소독 로봇의 구동부를 도시한 사시도이다.
도 2 내지 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 소독 로봇(1)은 차체부(10) 및 주행부(11)를 포함할 수 있다.
차체부(10)는 로봇이 주행하기 위해 구성된 주행부(11)를 제외한 부분으로, 차체부(10)의 상측에 형성되어 분무액을 분무하는 분무부(100) 및 차체부(10)의 하측에 형성되어 소독 로봇(1)을 제어하는 몸체부(101)를 포함할 수 있다.
분무부(100)는 공급관(1003)을 따로 분리하지 않아도 공급관(1003)을 소독할 수 있고, 분무액을 20㎛이하 크기로 분무하므로 안개식 분사가 가능하며 분무 노즐(1004)의 교체가 가능하여 청결한 사용이 가능한 효과를 가진다.
또한, 분무부(100)는 분무 하우징(1000), 공압컴프레셔(미도시), 저장탱크(1001), 통풍팬(1002), 공급관(1003) 및 분무노즐(1004)을 포함할 수 있다.
분무 하우징(1000)은 차체부(10) 상측에 구비되며 이때 분무 하우징(1000)은 내후성 및 내화학성을 가지는 것이 바람직하므로 폴리플루오린화비닐리덴(PVDF)으로 코팅되어 형성될 수 있다.
공압컴프레셔(미도시)는 분무 하우징(1000) 내측에 구비될 수 있으며 저장탱크(1001)에 구비된 분무액을 압축할 수 있다.
이때, 공압컴프레셔(미도시)는 일반적으로 널리 알려져 있는 공지의 기술이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
저장탱크(1001)는 분무 하우징(1000)의 상측에 구비되며 내부에 분무액을 수용할 수 있다.
또한, 저장탱크(1001)는 가습액이 구비되는 가습탱크(10010) 및 소독액이 구비되는 소독탱크(10011)를 포함할 수 있다.
이때, 저장탱크(1001)는 내화학성을 가지는 것이 바람직하므로 폴리아세탈, 폴리카보네이트 및 폴리우레탄 등으로 형성될 수 있다.
통풍팬(1002)은 분무 하우징(1000)의 측면에 형성되어 공압컴프레셔(미도시)를 연속으로 사용하는 경우 공압컴프레셔(미도시)의 온도가 상승하여 수명이 줄어드는 것을 방지할 수 있다.
공급관(1003)은 저장탱크(1001)와 연결되어 형성되며 저장탱크(1001)에서 배출된 분무액을 분무 노즐(1004)에 전달할 수 있다.
또한, 공급관(1003)은 제1 공급관(10030), 제2 공급관(10031), 연결관(10032), 배수관(10033) 및 개폐부(10034)를 포함할 수 있다.
제1 공급관(10030)은 일단이 가습탱크(10010)의 일측에 연결되어 가습탱크(10010)의 내부에 구비된 가습액을 연결관(10032)에 전달할 수 있다.
제2 공급관(10031)은 일단이 소독탱크(10011)의 일측에 연결되어 소독탱크(10011)의 내부에 구비된 소독액을 연결관(10032)에 전달할 수 있다.
연결관(10032)은 일단이 제1 공급관(10030) 및 제2 공급관(10031)의 타단과 연결되고, 타단이 분무 노즐(1004)에 연결되어 저장탱크(1001)로부터 배출된 분무액을 분무 노즐(1004)에 전달할 수 있다.
배수관(10033)은 일단이 연결관(10032)의 측면에 연결되어 형성될 수 있으며 원활한 배수를 위하여 타단이 제1 공급관(10030), 제2 공급관(10031) 및 연결관(10032)의 하측에 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 배수관(10033)은 배수관(10033)을 통하여 배수된 용액을 수용하기 위한 배수탱크(미도시)를 포함할 수 있고, 배수탱크(미도시)는 몸체부(101) 일측에 형성되는 것이 바람직하다.
개폐부(10034)는 제1 공급관(10030), 제2 공급관(10031), 연결관(10032) 및 배수관(10033)의 내부에 형성될 수 있다.
이때, 개폐부(10034)는 개폐량을 조절하여 제1 공급관(10030) 및 제2 공급관(10031)으로부터 방출되는 분무액의 혼합 비율 및 종류를 조절할 수 있고, 공급관(1003)의 내부를 소독할 수 있으며 사용한 소독액을 배출할 수 있다.
또한, 개폐부(10034)는 제1 개폐부재(10034a), 제2 개폐부재(10034b), 제3 개폐부재(10034c) 및 제4 개폐부재(10034d)를 포함할 수 있다.
제1 개폐부재(10034a)는 제1 공급관(10030)과 가습탱크(10010)의 연결부위에 형성되어 가습액의 방출량을 조절할 수 있다.
제2 개폐부재(10034b)는 제2 공급관(10031)과 소독탱크(10011)의 연결부위에 형성되어 소독액의 방출량을 조절할 수 있다.
제3 개폐부재(10034c)는 연결관(10032)과 분무 노즐(1004)의 연결부위에 형성될 수 있다.
제4 개폐부재(10034d)는 배수관(10033)과 연결관(10032)의 연결부위에 형성되어 연결관(10032) 내부에 구비된 분무액을 분무 노즐(1004)을 거치지 않고 배수탱크(미도시)로 배수할 수 있다.
또한, 개폐부(10034)의 구성으로 공급관(1003)의 내부를 소독할 수 있어, 직접 분해하여 청소 또는 교체를 하지 않아도 깨끗하게 유지된 상태로 분무액을 분무할 수 있다.
더욱 구체적으로 설명하자면, 제2 개폐부재(10034b)를 개방하고 제1 개폐부재(10034a)를 폐쇄하면 소독탱크(10011)의 소독액이 방출되어 상기 소독액에 의해 공급관(1003)의 내부를 소독할 수 있다.
상기와 같이 공급관(1003) 내부를 소독하는 경우, 제3 개폐부재(10034c) 및 제4 계패부재(10034d)를 폐쇄하여 외부로 소독약이 방출되는 것을 방지하는 것이 바람직하며, 소독이 완료 된 경우 제2 개폐부재(10034b)를 폐쇄하고, 제4 계패부재(10034d)를 개방하여 사용한 소독액을 배수탱크(미도시)로 배수한다.
따라서, 공급관(1003)의 내부 소독이 용이하며 분무액의 혼합 비율 또는 종류가 바뀌는 경우에도 공급관(1003)을 소독할 수 있다.
분무 노즐(1004)은 분무 하우징(1000)의 정면에 형성되고, 연결관(10032)의 타단과 연결되어 공압컴프레셔(미도시)에 의해 압축된 분무액을 분무시킬 수 있다.
이때, 분무 노즐(1004)은 20㎛이하 크기의 분무구를 가지는 노즐로 형성될 수 있어 초 미립자 안개식 분무를 하는 것이 가능하다.
분무 노즐(1004)이 초 미립자 안개 분무를 하는 경우, 가습 또는 소독의 효과뿐만 아니라 대기 중의 미세먼지가 감소되는 효과를 가질 수 있다.
또한, 분무 노즐(1004)은 다수개로 형성될 수 있고, 방향 조절이 가능하도록 형성되어 분무액을 원하는 위치로 분무할 수 있으며 이때, 분무 노즐(1004)은 교체하여 사용할 수 있도록 교체가 용이하도록 형성되는 것이 바람직하다.
몸체부(101)는 소독 로봇(1)의 속도 및 전원을 제어시키며 라인에 따라 자율 주행시키고, 분무부(100)를 제어하여 분무액을 무인 분무시킬 수 있다,
또한, 몸체부(101)는 몸체 하우징(1010), 배터리(미도시), 디스플레이(1011), 스위치부(1012), 제어부(미도시) 및 모듈부(미도시)를 포함할 수 있다.
몸체 하우징(1010)은 분무 하우징(1000)의 하측에 구비되며 이때 몸체 하우징(1010)은 내후성 및 내화학성을 가지는것이 바람직하므로 폴리플루오린화비닐리덴(PVDF)으로 코팅되어 형성될 수 있다.
배터리(미도시)는 몸체 하우징(1010)의 내부에 구비되어 소독 로봇(1)에 전력을 공급할 수 있다.
디스플레이(1011)는 몸체 하우징(1010)의 외측에 형성되며 배터리(미도시)의 잔량을 나타낼 수 있다.
이때, 디스플레이(1011)는 배터리(미도시)의 잔량 이외에 저장탱크(1001)에 채워진 가습액 또는 소독액의 잔량, 소독 로봇(1)의 주행 속도, 분무 하우징(1000)의 내부 온도 등을 나타낼 수 있다.
따라서, 사용자 단말(3) 이외에도 사용자가 작업장에서 디스플레이(1011)를 통해 소독 로봇(1)의 분무액 잔량 및 분무 하우징(1000)의 내부 온도 등을 확인할 수 있다.
이에 따라, 소독 로봇(1)의 작동 도중 분무액이 모자라 긴급 정지하는 것을 방지할 수 있고, 분무 하우징(1000)의 내부 온도가 상승하여 소독 로봇(1)이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
스위치부(1012)는 몸체 하우징(1010)의 외측에 형성되며 엔진 스위치(10120), 전원 스위치(10121) 및 분무 스위치(10122)를 포함할 수 있고, 이에 따라 주행부(11)의 구동을 ON/OFF할 수 있고, 전원 및 분무를 ON/OFF할 수 있다.
따라서, 원격 제어뿐만 아니라 작업장에서 사용자가 수동으로 소독 로봇(1)을 작동시킬 수 있다.
제어부(미도시)는 서버(2)로부터 전송되는 제어 신호를 수신하며 상기 제어 신호에 따라 소독 로봇(1)을 제어할 수 있다.
자세하게는, 제어부(미도시)는 분무 노즐(1004)을 제어하여 분무 방향을 제어할 수 있으며 개폐부(10034)를 제어하여 소독 로봇(1)의 분무량을 조절할 수 있고, 일정 시간마다 분무액이 분사되도록 분사 간격을 제어할 수 있다.
또한, 제어부(미도시)는 스위치부(1012)를 제어하여 소독 로봇(1)의 ON/OFF를 제어할 수 있으나, 스위치부(1012)는 비상 시 수동으로 구동될 수도 있다.
모듈부(미도시)는 제어부(미도시)에 의해 제어되어 배터리(미도시) 및 주행부(11)를 제어할 수 있고, BMS모듈, 구동모듈 및 트래킹모듈을 포함할 수 있다.
BMS모듈은 배터리(미도시)를 제어하여 배터리(미도시)의 과충전 및 과방전을 방지할 수 있다.
구동모듈은 주행부(11)를 구동시켜 소독 로봇(1)을 자율주행 시킬 수 있다.
트래킹모듈은 주행부(11)를 제어하여 자율주행 시 소독 로봇(1)이 라인을 따라 트래킹하도록 조정할 수 있다.
또한, 모듈부(미도시)는 제어부(미도시)에 의해 제어될 수 있어 사용자 단말(3)에 의해 원격 제어될 수 있다.
주행부(11)는 차체부(10)의 하부에 구비되며 소독 로봇(1)을 주행시킬 수 있고, 구동바퀴(111), 보조바퀴(112) 및 구동부(113)를 포함할 수 있다.
구동바퀴(111)는 차체부(10)의 앞측에 형성되며 경량화가 적용된 휠 및 타이어로 형성될 수 있다.
따라서, 구동바퀴(111)의 경량화에 의해 작동 시 소비되는 에너지의 양이 감소되어 에너지 소비 효율이 증가하는 효과를 가질 수 있다.
보조바퀴(112)는 차체부(10)의 후측에 형성되어 구동바퀴(111)를 지지할 수 있다.
또한, 보조바퀴(112)는 서스펜션을 포함하여 소독 로봇(1)이 노면으로부터 받는 충격을 완화시킬 수 있다.
구동부(113)는 구동바퀴(111)에 연결되어 구동바퀴(111)에 동력을 전달하고, 기어박스(1130), 허브모터(1131) 및 전자 브레이크(1132)를 포함할 수 있다.
기어박스(1130)에는 기어가 내장되어 있으며 상기 기어는 23:1의 기어비로 제작될 수 있고, 낮은 기어비를 가지므로 저속 주행이 가능하며 이에 따라 감속비가 증가하여 구동력이 증가하는 효과를 가질 수 있다.
허브모터(1131)는 구동바퀴(111)에 전달되는 동력을 발생시키며 BLDC 모터 및 인버터 모터 중 하나로 형성될 수 있다.
허브모터(1131)가 BLDC모터로 형성되는 경우, 마모성 부품인 브러쉬가 모터 내부에 구비되지 않아 마모성이 감소되며 따라서 내구성이 증가하여 모터의 수명이 증가될 수 있다.
또한, 허브모터(1131)가 인버터 모터로 형성되는 경우, 상황에 따라 모터의 회전 속도를 조절하는 것이 가능하므로 불필요한 에너지 소모를 줄여 에너지 효율이 증가될 수 있다.
다음으로, 구체적인 본 발명의 제2 실시예에 따른 자율주행 소독 로봇 시스템에 관하여 도 6 내지 8을 기초로 이하에서 설명하기로 한다.
도 6의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자율주행 소독 로봇의 소독 로봇과 벨트부의 결합된 모습을 도시한 예시도 및 충전단자와 결합돌기의 결합모습을 도시한 평면도, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자율주행 소독 로봇의 소독 로봇과 벨트부의 결합된 모습을 도시한 예시도, 도 8의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자율주행 소독 로봇의 충전부를 도시한 정면도 및 측단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 자율주행 소독 로봇 시스템은 벨트부(12)를 더 포함하고, 소독 로봇(1)의 차체부(10)에 형성되는 삽입돌기(102) 또는 충전부(103)를 더 포함할 수 있다.
따라서, 이하에서는 중복되는 구성에 대한 설명을 생략하고 추가 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
구체적으로, 벨트부(12)는 실내의 벽면에 형성되어, 소독 로봇(1)과 결합되어 소독 로봇(1)을 충전시킬 수 있으나, 실외에서 사용시 벽면으로 이용할 수 있는 구조물을 설치하여 벨트부(12)를 설치하거나 주변의 구조물을 이용하여 벨트부(12)를 설치하여 사용할 수 있다.
또한, 벨트부(12)는 공간에 따라 다수개가 설치될 수 있다.
벨트부(12)는 벨트부재(120), 감지센서(미도시) 및 충전단자(121)를 포함할 수 있다.
이때, 벨트부재(120)는 컨베이어 형태로 형성되는 것이 바람직하며 컨베이어는 일반적으로 널리 알려져 있는 공지의 기술이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
감지센서(미도시)는 소독 로봇(1)을 감지할 수 있으며 소독 로봇(1)의 감지 신호를 충전단자(121)에 전달할 수 있다.
충전단자(121)는 벨트부재(120)의 일측에 형성되고, 감지센서(미도시)에서 전달받은 감지 신호에 의해 활성화되므로 소독 로봇(1)과 접촉하는 경우 소독 로봇(1)을 충전시킬 수 있다.
일 예로, 도 6 내지 7을 참조하여 충전단자(121) 및 삽입돌기(102)에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다.
충전단자(121)는 'U'모양으로 돌출되어 형성되며 일정 간격으로 이격되어 형성되는 다수개의 돌출부재(1210) 및 돌출부재(1210)의 사이에 구비되는 판 형태의 연결부재(1211)를 포함할 수 있으나, 돌출부재(1210)의 형상은 본 발명의 제2 실시예에 불과하므로, 이에 한정되지 않고 다양한 형상으로 돌출되어 형성될 수 있다.
삽입돌기(102)는 차체부(10)의 일측에 돌출되어 형성되고, 끝단이 충전단자(121)에 대응되도록 'U'모양으로 개구되어 형성될 수 있으나, 이는 본 발명의 제2 실시예에 불과하므로, 이에 한정되지 않고 충전단자(121)에 대응되는 다양한 형상으로 개구되어 형성될 수 있다.
또한, 삽입돌기(102)는 충전단자(121)에 접촉되는 접촉면 일측에 단자부재(미도시)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 삽입돌기(102)가 충전단자(121)에 끼워져 소독로봇(1)이 벨트부(12)에 결합되므로 벨트부재(120)의 회전에 따라 소독 로봇(1)이 무동력으로 주행할 수 있고, 충전단자(121)와 단자부재(미도시)의 접촉에 따라 소독 로봇(1)이 충전될 수 있다.
다른 예로, 도 7 내지 8을 참조하여 충전단자(121) 및 충전부(103)에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다.
충전단자(121)는 벨트부재(120)의 일측에 돌출되어 형성되며 끝단이 균모 형태로 형성될 수 있으며 이때, 충전단자(121)는 다수개가 일정 간격으로 이격되어 형성되는 것이 바람직하다.
충전부(103)는 차체부(10) 일측에 형성되며 충전 하우징(1030), 접지부재(1031), 2개의 고정부재(1032) 및 탄성부재(1033)를 포함할 수 있다.
충전 하우징(103)은 차체부(10)의 측면에 구비되며 사각기둥 형태로 형성될 수 있고, 내후성 및 내화학성을 가지는것이 바람직하므로 폴리플루오린화비닐리덴(PVDF)으로 코팅되어 형성될 수 있다.
또한, 충전 하우징(1030)은 충전단자(121)가 삽입되는 삽입홀(10300), 고정부재(1032)와 탄성부재(1033)가 삽입되는 삽입공간(10301) 및 충전단자(121)를 수용하는 수용공간(10302)을 포함할 수 있다.
삽입홀(10300)은 충전 하우징(1030)의 중앙에 형성되고, 충전 하우징(1030)의 내측으로 개구된 사각기둥 형태로 형성될 수 있다.
이때, 충전 하우징(1030)은 삽입홀(10300)의 정후면에 형성되는 벽에 의해 충전단자(121)의 양측을 고정시키며 이에 따라 벨트부(12)가 좌우방향으로 이동되는 경우 충전단자(121)가 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
삽입공간(10301)은 충전 하우징(1030)의 외측방향에 형성되며 삽입홀(10300)의 상하면을 기준으로 내측으로 파인 홈 형태로 형성될 수 있으며 이때, 홈은 고정부재 및 탄성부재의 형상에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있다.
수용공간(10302)은 충전 하우징(1030)의 내측방향에 형성되며 충전단자(121)를 수용할 수 있도록 삽입홀(10300)의 후측과 연결된 홈 형태로 형성될 수 있으며 이때, 홈은 충전단자(121)의 형상에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있다.
접지부재(1031)는 충전 하우징(1030)의 내부에 구비되며 충전단자(121)에 접촉되는 접촉면 일측에 형성될 수 있다.
고정부재(1032)는 충전 하우징(1030) 내측의 삽입공간(10301)에 삽입되며 충전단자(121)를 고정시킬 수 있다.
또한, 고정부재(1032)는 내측 끝단이 양측면에서 중심으로 경사진 형태로 형성된 'V'모양으로 형성되고, 충전단자(121)를 고정시키기 위해 2개의 고정부재(1032)가 서로 대칭되는 형상으로 구비될 수 있다.
탄성부재(1033)는 고정부재(1032)의 외측에 연결되며 충전단자(121)가 고정부재(1032) 사이로 용이하게 삽입 및 방출되도록 할 수 있다.
이때, 탄성부재(1033)는 스텐, 피아노선 등으로 형성된 스프링으로 형성될 수 있으나, 이는 본 발명의 제2 실시예에 불과하므로, 이에 한정되지 않고 탄성을 가지는 다양한 재료로 형성될 수 있다.
이에 따라, 충전단자(121)가 충전부(103)에 삽입될 경우 고정부재(1032)가 밀리면서 상하방향으로 이동하게 되어 충전단자(121)가 충전부(103)에 삽입되어 삽입공간에 위치하고, 이후 고정부재(1032)가 원위치로 이동되어 충전단자(121)가 고정되도록 잡아줄 수 있다.
또한, 충전이 완료되면 소독 로봇(1)이 벨트부(12) 반대측으로 이동하게 됨에 따라 고정부재(1032)가 내측에서 외측방향으로 밀리면서 상하방향으로 이동하게 되어 충전부(103)에서 충전단자(121)가 용이하게 빠질 수 있다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.
1: 자율주행 소독 로봇
10: 차체부
100: 분무부
1000: 분무 하우징
1001: 저장탱크
10010: 가습탱크
10011: 소독탱크
1002: 통풍팬
1003: 공급관
10030: 제1 공급관
10031: 제2 공급관
10032: 연결관
10033: 배수관
10034: 개폐부
10034a: 제1 개폐부재
10034b: 제2 개폐부재
10034c: 제3 개폐부재
10034d: 제4 개폐부재
1004: 분무노즐
101: 몸체부
1010: 몸체 하우징
1011: 디스플레이
1012: 스위치부
10120: 엔진 스위치
10121: 전원 스위치
10122: 분무 스위치
102: 삽입돌기
103: 충전부
1030: 충전 하우징
10300: 삽입홀
10301: 삽입공간
10302: 수용공간
1031: 접지부재
1032: 고정부재
1033: 탄성부재
11: 주행부
111: 구동바퀴
112: 보조바퀴
113: 구동부
1130: 기어박스
1131: 허브모터
1132: 전자 브레이크
12: 벨트부
120: 벨트부재
121: 충전단자
1210: 돌출부재
1211: 연결부재
2: 서버
3: 사용자 단말

Claims (12)

  1. 자율주행 소독 로봇 시스템에 있어서,
    가습액 및 소독액 중 1가지 이상을 포함하는 분무액을 무인 분무하며 자율주행이 가능한 자율주행 소독 로봇;
    상기 소독 로봇으로부터 분무액의 분무 데이터와 상기 소독 로봇의 자율주행에 대한 데이터를 전송받는 서버 및
    상기 서버로부터 전송되는 데이터를 수신하는 사용자 단말을 포함하고,
    상기 서버는, 상기 사용자 단말로부터 전송되는 제어신호를 수신하고 상기 소독 로봇으로 전송하여 상기 제어신호에 따라 상기 소독 로봇이 소정의 제어동작을 수행하도록 하고,
    상기 소독 로봇은,
    상기 분무액을 분무하며 상기 소독 로봇을 제어하는 차체부 및
    상기 소독 로봇을 주행시키는 주행부를 포함하고,
    상기 차체부는,
    상측에 형성되어 분무액을 분무하는 분무부 및
    하측에 형성되는 몸체부를 포함하고,
    상기 분무부는,
    분무 하우징;
    상기 분무액을 압축하는 공압 컴프레셔;
    상기 가습액이 저장되는 가습탱크와 소독액이 저장되는 소독탱크를 포함하는 저장탱크;
    상기 저장탱크에 연결되며 상기 저장탱크로부터 상기 분무액을 전달받는 공급관 및
    상기 공급관과 연결되어 상기 분무액을 분무하는 분무 노즐을 포함하고,
    상기 공급관은,
    일단이 상기 가습탱크에 연결되는 제1 공급관;
    일단이 상기 소독탱크에 연결되는 제2 공급관;
    상기 제1 공급관 및 제2 공급관의 타단을 연결하고, 상기 분무 노즐에 연결되는 연결관;
    상기 연결관에 일단이 연결되는 배수관 및
    상기 제1 공급관, 제2 공급관, 연결관 및 배수관의 내부에 형성되어 개폐량을 조절하는 개폐부를 포함하고,
    상기 개폐부는,
    상기 제1 공급관에 형성되는 제1 개폐부재; 상기 제2 공급관에 형성되는 제2 개폐부재; 상기 연결관에 형성되는 제3 개폐부재 및 상기 배수관에 형성되는 제4 개폐부재를 포함하며,
    상기 개폐부가 개폐량을 조절하여 상기 분무액의 혼합 비율을 조절하는 것을 특징으로 하는 자율주행 소독 로봇 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 공급관은,
    상기 제2 개폐부재를 개방하고, 상기 제1 개폐부재, 제3 개폐부재 및 제4 개폐부재를 폐쇄하여 상기 연결관 내부를 소독할 수 있으며 이후, 상기 제2 개폐부재를 폐쇄하고, 상기 제4 개폐부재를 개방하여 사용한 소독액을 상기 배수관을 통해 배수시키는 것을 특징으로 하는 자율주행 소독 로봇 시스템
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 몸체부는,
    몸체 하우징;
    상기 소독 로봇에 전력을 공급하는 배터리;
    상기 배터리의 잔량을 나타내는 디스플레이;
    상기 서버로부터 전송되는 제어 신호를 수신하는 제어부 및
    상기 제어부에 의해 제어되는 모듈부를 포함하는 자율주행 소독 로봇 시스템.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 모듈부는,
    상기 배터리의 과충전 및 과방전을 방지하는 BMS모듈;
    상기 주행부를 구동시키는 구동모듈 및
    상기 자율주행 시 상기 소독 로봇이 바닥 라인을 따라 트래킹하도록 조정하는 트래킹모듈을 포함하는 자율주행 소독 로봇 시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 주행부는,
    상기 소독 로봇을 주행시키며 경량화가 적용된 구동바퀴;
    서스펜션을 포함하여 상기 소독 로봇이 노면으로부터 받는 충격을 완화시키는 보조바퀴 및
    상기 구동바퀴에 동력을 전달하는 구동부를 포함하는 자율주행 소독 로봇 시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 구동부는,
    기어가 내장되어 있는 기어박스;
    상기 구동바퀴에 전달되는 동력을 발생시키는 허브모터 및
    상기 허브모터를 제동시키는 전자 브레이크를 포함하는 자율주행 소독 로봇 시스템.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 기어박스는,
    23:1 기어비로 제작되어 저속 주행하는 것을 특징으로 하는 자율주행 소독 로봇 시스템.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 허브모터는,
    BLDC 모터로 형성되어 고출력의 동력을 전달하는 것을 특징으로 하는 자율주행 소독 로봇 시스템.
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