KR102111536B1 - 수하물 정렬감지가 가능한 물류 이송로봇 - Google Patents

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KR102111536B1 KR1020190085063A KR20190085063A KR102111536B1 KR 102111536 B1 KR102111536 B1 KR 102111536B1 KR 1020190085063 A KR1020190085063 A KR 1020190085063A KR 20190085063 A KR20190085063 A KR 20190085063A KR 102111536 B1 KR102111536 B1 KR 102111536B1
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Abstract

본 발명은 수하물 정렬감지가 가능한 물류 이송로봇에 관한 것으로서, 특히, 적재부에 적재되는 수하물의 정렬상태를 검출할 수 있어 이동 중 수하물이 적재부로부터 이탈되어 낙하되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

수하물 정렬감지가 가능한 물류 이송로봇{Logistics transport robot capable of detecting baggage alignment}
본 발명은 특히, 적재부에 적재되는 수하물의 정렬상태를 검출할 수 있어 이동 중 수하물이 적재부로부터 이탈되어 낙하되는 것을 방지할 수 있는 수하물 정렬감지가 가능한 물류 이송로봇에 관한 것이다.
최근 들어, 산업 전반에 걸쳐 물류량이 크게 증가되면서 대형 물류 센터들이 다수 지역에 설립되고 대형 물류 센터에서 다양한 물건들이 집하, 분류 및 배송되고 있다.
대형 물류 센터에서는 방대한 물품들이 집하 및 분류되기 때문에 수작업으로 방대한 물품들을 집하 및 분류할 경우 집하 및 분류에 상당히 많은 시간이 소요되고, 특히 수작업으로 물품들을 집하 및 분류할 경우 물품을 정확하게 집하 및 분류하기 어려운 문제점을 갖는다.
최근 대형 물류 센터에서는 이송 로봇을 이용하여 물품을 신속 정확하게 집하 및 분류하기 위한 방안을 개발하기 시작하고 있고, 이와 같은 물류 이송로봇과 관련하여 KR10-2016-0060183A(이하,'특허문헌 0001'이라 한다.)와 KR10-2018-0083569A(이하,'특허문헌 0002'라 한다.) 등이 제안된 바 있다.
특허문헌 0001은 물건이 적재되는 수동 대차의 지정된 위치로 구동 대차 로봇이 이동한 후 구동 대차 로봇의 일부가 수동 대차를 향해 승강되어 결합되어 수동 대차를 지정된 위치로 이송하고, 수동 대차가 지정된 위치로 이송된 후 구동 대차 로봇의 일부가 수동 대차로부터 하강하여 분리되도록 하여 자동화가 가능한 구동 대차로봇을 제공하며, 구동 대차 로봇은 본체, 상기 본체에 장착되어 전원 및 동력을 발생시키는 동력 발생 유닛, 상기 동력에 의하여 상기 본체를 이동시키는 구동 바퀴 및 상기 본체에 배치되며 수동 대차에 결합 또는 상기 수동 대차로부터 분리되기 위해 상기 본체에 대하여 변위가 발생되는 착탈 플레이트를 포함한다.
특허문헌 0002는 사물인터넷 기반 운송 로봇 및 사물인터넷 기반 운송 로봇의 동작 방법에 관한 것이다. 거리 측정 센서를 장착한 사물인터넷 기반 운송 로봇은 배터리부, 상기 배터리부에서 제공되는 전력에 의해 상기 사물인터넷 기반 운송 로봇을 구동하는 구동부, 상기 사물인터넷 기반 운송 로봇의 전면에 장착되어 전방에 배치되는 객체의 거리를 측정하는 거리측정센서부, 상기 거리측정센서부로부터 센싱된 거리측정값에 기초하여 장애물 영역과 추적영역을 구분하는 영역설정부, 상기 거리측정센서부로부터 수신한 거리측정값에 기초하여 상기 추정영역내의 작업자를 인식하고, 상기 장애물 영역에서 장애물을 인식하여 상기 제어부에 인식 결과를 제공하는 인식부, 상기 인식부로부터 제공된 장애물 정보 또는 작업자 정보에 기초하여 상기 사물인터넷 기반 운송 로봇이 이동하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
특허문헌 0001 및 특허문헌 0002의 물류 이송로봇의 경우 수하물을 원하는 장소에 운송할 수 있는 이점은 있으나, 적재부에 수하물이 올바르게 적재되지 않아 운송 중 이탈되어 낙하되는 것을 방지하는데 한계가 있는 문제점이 있다.
KR10-2016-0060183A KR10-2018-0083569A
이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 적재부에 적재되는 수하물의 정렬상태를 검출할 수 있어 이동 중 수하물이 적재부로부터 이탈되어 낙하되는 것을 방지할 수 있는 수하물 정렬감지가 가능한 물류 이송로봇을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
수하물이 적재되는 적재부와, 상기 적재부의 전측부에 구비되어 상기 수하물의 전측을 지지하는 전측 지지부가 구비된 본체와;
상기 본체의 하부에 설치되는 주행부와;
상기 전측 지지부의 측부에 구비되어 상기 적재부의 측부방향으로 광을 조사하는 발광부와;
상기 적재부의 측부에 구비되어 상기 발광부로부터 조사된 광을 수광하는 수광부와;
상기 수광부의 출력값에 따라 수하물의 적재정렬상태를 검출하는 정렬검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수하물 정렬감지가 가능한 물류 이송로봇을 제공한다.
상기 수광부는 상기 적재부의 측부에 일정한 간격으로 구비되는 복수의 수광소자로 이루어지는 것이 좋다. 특히, 복수의 상기 수광소자는 상기 적재부의 측부에 수광면이 상기 발광부를 향하도록 설치되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 발광부에 오발(oval)형의 렌즈부가 구비되는 것이 좋다.
또한, 상기 적재부의 측부에 측방향으로 인출되고, 상기 수광부가 구비되는 제 1인출부재와; 상기 전측 지지부의 측부에 측방향으로 인출되고, 상기 발광부가 구비되는 제 2인출부재;가 포함되는 것이 바람직하다.
본 발연의 수하물 정렬감지가 가능한 물류 이송로봇은 전측 지지부의 측부에 구비되는 발광부, 적재부의 측부에 구비되는 수광부 및 상기 수광부의 출력값에 따라 수하물의 적재정렬상태를 검출하는 정렬검출부가 구비됨에 따라, 적재부에 적재된 수하물의 정렬상태를 감지하여 운송 중 수하물이 적재부로부터 이탈되는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 수하물 정렬감지가 가능한 물류 이송로봇에 제 1인출부재 및 제 2인출부재가 구비됨에 따라 수하물의 크기에 따라 발광부 및 수광부의 위치를 조절할 수 있어 다양한 크기의 수하물을 적재 및 정렬상태를 감지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 수하물 정렬감지가 가능한 물류 이송로봇을 개략적으로 나타내는 사시도이고,
도 2는 도 1의 저면 사시도이고,
도 3은 적재부에 수하물이 적재된 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이고,
도 4는 도 3의 측면도이고,
도 5는 수하물의 정렬상태가 양호한 상태를 개략적으로 나타내는 배면도이고,
도 6은 수하물의 정렬상태가 불량인 상태를 개략적으로 나타내는 배면도이고,
도 7은 제어부의 제어상태를 개략적으로 나타내는 블럭도이고,
도 8은 제 1, 2인출부재를 개략적으로 나타내는 사시도이고,
도 9는 제 1, 2인출부재의 인출상태를 개략적으로 나타내는 사시도이고,
도 10은 도 9의 정면도이고,
도 11은 적재부의 양측부 및 전측 지지부의 양측부로부터 제 1, 2인출부재가 각각 인출된 상태를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 물론 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 수하물 정렬감지가 가능한 물류 이송로봇을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 저면 사시도이다.
본 발명의 일실시예인 수하물 정렬감지가 가능한 물류 이송로봇은 도 1에서 보는 바와 같이 크게, 본체(10), 주행부(20), 발광부(30), 수광부(40) 및 정렬검출부를 포함하여 이루어진다.
도 3은 적재부에 수하물이 적재된 상태를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
먼저, 상기 본체(10)에는 적재부(110)와 전측 지지부(120)가 구비된다.
도 3에서 보는 바와 같이 상기 적재부(110)의 상부에는 손에 간편하게 들고 다닐 수 있고, 교통편에 손쉽게 부칠 수 있는 작고 가벼운 짐 등의 다양한 종류의 수하물(3)이 상기 적재부(110)의 상부에 상기 적재부(110)의 상하방향으로 적재될 수 있다.
상기 전측 지지부(120)는 상기 적재부(110)의 전측부 상부에 구비되어 상기 수하물(3)이 상기 적재부(110)의 전측 외부방향으로 이탈되어 낙하하지 않도록 상기 수하물(3)의 전측을 지지할 수 있다.
상기 전측 지지부(120)는 전측하부지지부재(121)와 전측상부지지부재(122)로 구성될 수 있다.
상기 전측하부지지부재(121)는 상기 적재부(110)의 전측부 상부에 수직구비될 수 있다.
상기 전측상부지지부재(122)는 상기 전측하부지지부재(121)의 상부에 수평형성될 수 있다.
상기 전측상부지지부재(122)의 일측과 타측은 각각 상기 전측하부지지부재(121)의 일측 외부방향 및 타측 외부방향으로 일정길이로 돌출형성될 수 있다.
다음으로, 상기 주행부(20)는 일예로, 상기 본체(10)의 하부 일측과 하부 타측에 각각 설치되어 구동모터에 의해 구동되는 구동바퀴로 이루어질 수 있다.
다음으로, 상기 발광부(30)는 상기 전측 지지부(120)의 전측상부지지부재(122)의 일측부 하부에 구비되어 상기 적재부(110)의 일측부방향으로 광을 조사하거나 상기 전측 지지부(120)의 전측상부지지부재(122)의 타측부 하부에 구비되어 상기 적재부(110)의 타측부방향으로 광을 조사하는 발광소자 등 다양한 종류로 이루어질 수 있다.
또는, 상기 발광부(30)는 상기 전측 지지부(120)의 전측상부지지부재(122)의 일측부 하부와 상기 전측 지지부(120)의 전측상부지지부재(122)의 타측부 하부 모두에 구비될 수 있다.
도 4는 도 3의 측면도이다.
다음으로, 상기 수광부(40)는 상기 적재부(110)의 일측부 또는 타측부에 구비되어 도 4에서 보는 바와 같이 상기 발광부(30)로부터 조사된 광을 수광하게 되는 수광소자 등 다양한 종류로 이루어질 수 있다.
또는, 상기 수광부(40)는 상기 적재부(110)의 일측부와 타측부 모두에 구비될 수 있다.
다음으로, 상기 정렬검출부는 상기 수광부(40)의 출력값에 따라 상기 수하물의 적재정렬상태를 검출하게 된다.
도 5는 수하물의 정렬상태가 양호한 상태를 개략적으로 나타내는 배면도이다.
도 5에서 보는 바와 같이 상기 수광부(40)가 상기 발광부(30)의 광을 수광할 경우, 상기 정렬검출부는 상기 적재부(110)의 상부에 상기 수하물(3)이 상기 적재부(110)로부터 이탈되지 않도록 안정적으로 상하방향으로 적재되어 상기 수하물(3)의 적재상태가 양호한 것으로 검출할 수 있다.
도 6은 수하물의 정렬상태가 불량인 상태를 개략적으로 나타내는 배면도이다.
도 6에서 보는 바와 같이 상기 적재부(110)의 상부에 적재된 상기 수하물(3) 중 일부 또는 전체가 상기 상기 적재부(110)의 외측방향으로 이동하여 상기 발광부(30)의 광을 가려 상기 수광부(40)가 상기 발광부(30)의 광을 수광하지 못할 경우, 상기 정렬검출부는 상기 적재부(110)의 상부에 상기 수하물(3)이 상기 적재부(110)로부터 이탈될 우려가 다분하도록 불안정하게 상하방향으로 적재되어 상기 수하물(3)의 적재상태가 불량인 것으로 검출할 수 있다.
상기 정렬검출부가 상기 수하물(3)의 적재상태를 보다 더욱 정밀하게 검출할 수 있도록 하기 위해 상기 수광부(40)를 이룰 수 있는 수광소자는 상기 적재부(110)의 일측부 또는 타측부에 상기 적재부(110)의 전후방향으로 일정간격으로 복수구비될 수 있다.
그리고, 상기 수광부(40)를 이룰 수 있는 복수의 상기 수광소자 모두가 상기 발광부(30)의 광을 보다 용이하게 수광할 수 있도록 하기 위해, 상기 수광부(40)를 이룰 수 있는 복수의 상기 수광소자의 수광면(F)이 상기 발광부(30)를 향하도록 설치될 수 있다.
일예로, 상기 수광부(40)를 이룰 수 있는 복수의 상기 수광소자의 수광면(F)은 상기 적재부(110)의 전측에서 후측방향으로 갈수록 상기 적재부(110)의 후측 상부방향으로 점차 상향경사질수 있고, 상기 수광면(F)의 경사각도(α)는 상기 적재부(110)의 전측에서 후측방향으로 갈수록 점차 커질 수 있다.
다음으로, 상기 발광부(30)의 빛이 상기 적재부(110)의 일측외부방향 및 타측외부방향으로 필요이상으로 조사되는 것을 방지하여 불필요한 광손실을 최소화함과 더불어 상기 발광부(30)의 빛이 상기 적재부(110)이 전후방향으로 넓게 확산되어 상기 수광부(40)를 이룰 수 있는 복수의 상기 수광소자가 더더욱 용이하게 상기 발광부(30)의 광을 수광할 수 있도록 하기 위해, 도 2 및 도 4에서 보는 바와 같이 상기 발광부(30)에 상기 적재부(110)의 전후방향으로 일정길이로 전후연장되는 오발(oval)형의 렌즈부(301)가 구비될 수 있다.
도 7은 제어부의 제어상태를 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
다음으로, 도 7에서 보는 바와 같이 상기 정렬검출부(50)의 검출결과를 제어부(70)의 제어에 의해 알리는 알림부(60)가 더 구비될 수 있다.
상기 알림부(60)는 빛을 발광하는 LED 등의 발광부재와 경보음을 출력하는 스피커 등의 경보음 출력부재 중 어느 하나 또는 모두로 이루어질 수 있다.
상기 정렬검출부(50)가 상기 수하물(3)의 적재정렬상태가 양호한 것으로 검출할 경우, 상기 제어부(70)의 제어에 의해 상기 알림부(60)로 전원공급부(80)의 전원공급이 차단되어 상기 알림부(60)의 작동이 중지될 수 있다.
상기 정렬검출부(50)가 상기 수하물(3)의 적재정렬상태가 불량인 것으로 검출할 경우, 상기 제어부(70)의 제어에 의해 상기 알림부(60)로 전원공급부(80)의 전원이 공급되어 상기 알림부(60)의 발광부재가 적색 등의 빛을 발광 및 상기 알림부(60)의 경보음 출력부재가 부저 소리 등의 경보음을 출력할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 상기 발광부(30), 상기 수광부(40) 및 상기 정렬검출부(50)가 구비됨에 따라 상기 적재부(110)에 적재된 수하물(3)의 정렬상태를 감지하여 운송 중 수하물(3)이 상기 적재부(110)로부터 이탈되는 것을 미연에 방지할 수 있는 이점이 있게 된다.
도 8은 제 1, 2인출부재를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 9는 제 1, 2인출부재의 인출상태를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 10은 도 9의 정면도이다.
다음으로, 도 8 내지 도 10에서 보는 바와 같이 제 1, 2인출부재(90, 100)가 더 구비될 수 있다.
상기 제 1인출부재(90)는 상기 적재부(110)의 일측부에 구비되어 상기 적재부(110)의 일측부 외측방향으로 인출되거나 상기 적재부(110)의 타측부에 구비되어 상기 적재부(110)의 타측부 외측방향으로 인출될 수 있다.
상기 제 1인출부재(90)는 도 9 및 도 10에서 보는 바와 같이 수직인출판(910)과 수평인출판(920)으로 구성될 수 있다.
상기 수직인출판(910)의 상부에 상기 수직인출판(910)의 전후방향으로 일정간격으로 복수의 삽입홈(911)이 형성될 수 있다.
복수의 상기 삽입홈(911) 사이의 상기 수직인출판(910)의 외측면 마다 상기 수광부(40)가 구비될 수 있다.
복수의 상기 삽입홈(911)과 마주하는 상기 적재부(110)의 일측부 상부 또는 타측부 상부에는 상기 삽입홈(911) 방향으로 돌출되어 상기 삽입홈(911)에 삽입되는 삽입돌기(111)가 상기 적재부(110)의 전후방향으로 일정간격으로 형성될 수 있다.
상기 수평인출판(920)은 상기 수직인출판(910)의 하부에서 상기 적재부(110)의 일측부 또는 타측부 방향으로 각각 일정길이로 수평연장되어 상기 적재부(110)의 일측 내부 또는 타측내부에 상기 적재부(110)의 내측으로 인입 및 상기 적재부(110)의 외측방향으로 인출가능하게 수납될 수 있다.
다양한 크기의 상기 수하물(3)로 인해 상기 수평인출판(920)과 함께 상기 수직인출판(910)이 상기 적재부(110)의 외측방향으로 인출될 시 상기 삽입돌기(111)를 통해 상기 수하물(3)을 더욱 용이하게 안착지지할 수 있게 된다.
상기 제 2인출부재(100)는 상기 전측 지지부(120)의 전측상부지지부재(122)의 일측부 내부에 구비되어 상기 전측상부지지부재(122)의 일측부 외측방향으로 인출되거나 상기 전측 지지부(120)의 전측상부지지부재(122)의 타측부 내부에 구비되어 상기 전측상부지지부재(122)의 타측부 외측방향으로 인출될 수 있다.
상기 제 2인출부재(100)는 이동판(101)과 이동몸체(102)로 구성될 수 있다.
상기 이동판(101)의 외측면 하부에 상기 발광부(30)가 구비될 수 있다.
상기 이동몸체(102)는 상기 이동판(101)으로부터 상기 전측상부지지부재(122)의 일측부 내부 또는 타측부 내부방향으로 일정길이로 수평연장되어 상기 전측상부지지부재(122)의 일측부 내부 또는 타측부 내부에 인출가능하게 수용될 수 있다.
이와 같이 제 1, 2인출부재(90, 100)가 구비됨에 따라 상기 수하물(3)의 크기 특히, 상기 수하물(3)의 좌우폭에 따라 상기 발광부(30) 및 수광부(40)의 좌우위치를 조절할 수 있어 다양한 크기의 상기 수하물(3)을 적재 및 정렬상태를 감지할 수 있는 이점이 있게 된다.
도 11은 적재부의 양측부 및 전측 지지부의 양측부로부터 제 1, 2인출부재가 각각 인출된 상태를 개략적으로 나타내는 정면도이다.
한편, 상기 제 1인출부재(90)는 도 11에서 보는 바와 같이 상기 적재부(110)의 일측부와 타측부 모두에 구비될 수도 있음은 물론이다.
또한, 상기 제 2인출부재(100)는 상기 전측 지지부(120)의 전측상부지지부재(122)의 일측부와 상기 전측 지지부(120)의 전측상부지지부재(122)의 타측부 모두에 구비될 수 도 있음은 물론이다.
10; 본체, 20; 주행부,
30; 발광부, 40; 수광부,
50; 정렬검출부.

Claims (5)

  1. 수하물이 적재되는 적재부 및 상기 적재부의 전측부 상부에 구비되는 전측하부지지부재와 상기 전측하부지지부재의 상부에 수평형성되는 전측상부지지부재로 구성되어 상기 수하물의 전측을 지지하는 전측 지지부가 구비되고, 상기 적재부의 측부 상부에 상기 적재부의 전후방향으로 일정간격으로 형성되어 상기 수하물을 안착지지하는 삽입돌기가 형성되는 본체와;
    상기 본체의 하부에 설치되는 주행부와;
    상기 적재부의 측부방향으로 광을 조사하는 발광부와;
    상기 발광부로부터 조사된 광을 수광하는 복수의 수광소자로 이루어지고, 수광면이 상기 발광부를 향하도록 수광면의 경사각도가 상기 적재부의 전측에서 후측방향으로 갈수록 점차 커지는 수광부와;
    상기 수광부의 출력값에 따라 수하물의 적재정렬상태를 검출하는 정렬검출부와;
    수직인출판과, 상기 수직인출판의 하부에서 상기 적재부의 측부방향으로 일정길이로 수평연장되어 상기 적재부의 내측으로 인입 및 상기 적재부의 외측방향으로 인출되는 수평인출판으로 구성되고, 상기 수직인출판의 상부에 상기 적재부의 삽입돌기가 삽입되는 복수의 삽입홈이 상기 수직인출판의 전후방향으로 일정간격으로 형성되며, 복수의 상기 삽입홈 사이의 상기 수직인출판의 외측면 마다 상기 수광부가 구비되는 제 1인출부재와;
    상기 발광부가 외측면에 구비되는 이동판과, 상기 이동판으로부터 상기 전측상부지지부재의 측부방향으로 일정길이로 수평연장되어 상기 전측상부지지부재의 내부에 인출가능하게 수용되는 이동몸체로 구성되는 제 2인출부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수하물 정렬감지가 가능한 물류 이송로봇.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 발광부의 빛이 상기 적재부의 외부방향으로 조사되는 것을 방지하여 광손실을 최소화 및 상기 발광부의 빛이 상기 적재부의 전후방향으로 넓게 확산되어 상기 수광부가 상기 발광부의 광을 용이하게 수광할 수 있도록 하기 위해 상기 발광부에 오발(oval)형의 렌즈부가 구비되는 것을 특징으로 하는 수하물 정렬감지가 가능한 물류 이송로봇.
  3. 제 1항에 있어서,
    빛을 발광하는 발광부재와, 경보음을 출력하는 경보음 출력부재로 이루어져 상기 정렬검출부의 검출결과를 제어부의 제어에 의해 알리는 알림부;가 구비되는 것을 특징으로 하는 수하물 정렬감지가 가능한 물류 이송로봇.
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