KR102124514B1 - 구동유닛 및 이를 포함하는 청소 로봇 - Google Patents

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Abstract

다양한 주행 조건에서 발생하는 주행 불가능 상태를 탈출할 수 있도록 개선된 구동 유닛을 가지는 청소 로봇을 개시한다.
청소 로봇은 본체와, 본체를 구동하는 구동유닛을 포함한다. 구동유닛은 구동력을 생성하는 제1구동모터 및 제2구동모터와, 제1구동모터로부터 구동력을 전달받아 회전하는 구동 휠과, 구동 휠을 회전 가능하게 지지하고, 제1구동모터의 모터축을 중심으로 제1위치와 제2위치 사이에서 회전 가능한 휠 프레임을 포함한다. 휠 프레임은 제1위치와 제2위치 사이의 적어도 일부 구간에서 제2구동모터로부터 구동력을 전달받아 회전한다.

Description

구동유닛 및 이를 포함하는 청소 로봇{DRIVING UNIT AND CLEANING ROBOT HAVING THE SAME}
본 발명은 청소 로봇을 구동하기 위한 구동유닛 및 이를 포함하는 청소 로봇에 관한 것이다.
일반적으로, 청소 로봇은 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 영역을 스스로 주행하면서 바닥 면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입하여 청소 영역을 자동으로 청소하는 장치이다.
이러한 청소 로봇은 이동을 위한 한 쌍의 구동 휠을 본체의 하부 양측에 설치하고, 본체를 지지하기 위해 필요한 하나 이상의 캐스터를 구비하여 청소 로봇 본체가 청소 영역을 전진 또는 후진하거나 회전할 수 있도록 한다.
청소 로봇이 주행하는 청소 영역에는 단턱, 경사면을 가지는 물체, 가구 등과 같은 장애물들이 존재할 수 있다. 청소 로봇과 같이 본체의 높이가 낮은 로봇의 경우에는 장애물의 좁은 틈으로 진입하여(예를 들어, 침대나 소파 아래로 들어가) 청소 로봇의 상부가 끼이게 되거나(이하, '끼임'이라 한다), 장애물에 올라타 청소 로봇의 구동 휠이 들리게 되어(이하, '들림'이라 한다) 주행이 불가능한 상태(이하, '스턱'이라 한다)가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 측면은 다양한 주행 조건에서 발생하는 주행 불가능 상태를 탈출할 수 있도록 개선된 구동 유닛을 가지는 청소 로봇을 제공한다.
본 발명의 사상에 따른 청소 로봇은 본체와, 상기 본체를 구동하는 구동유닛을 포함하고, 상기 구동유닛은, 구동력을 생성하는 제1구동모터 및 제2구동모터;와, 상기 제1구동모터로부터 구동력을 전달받아 회전하는 구동 휠;과, 상기 구동 휠을 회전 가능하게 지지하고, 상기 제1구동모터의 모터축을 중심으로 제1위치와 제2위치 사이에서 회전 가능한 휠 프레임;을 포함하고, 상기 휠 프레임은 상기 제1위치와 상기 제2위치 사이의 적어도 일부 구간에서 상기 제2구동모터로부터 구동력을 전달받아 회전할 수 있다.
상기 청소 로봇은, 상기 제1구동모터 및 상기 제2구동모터를 고정하는 하우징과, 상기 하우징과 상기 휠 프레임 사이에 배치되는 탄성부재를 포함하고, 상기 휠 프레임은 상기 제2구동모터로부터 구동력을 전달받지 않는 구간에서 상기 탄성부재에 의해 가압되어 회전할 수 있다.
상기 휠 프레임은, 상기 제1위치와, 상기 제1위치와 상기 제2위치 사이의 제3위치 사이에서 상기 탄성부재에 의해 가압되어 회전하고, 상기 제3위치와 상기 제2위치 사이에서 상기 제2구동모터로부터 구동력을 전달받아 회전할 수 있다.
상기 구동유닛은, 상기 휠 프레임의 내측에 수용되어 상기 제1구동모터의 구동력을 상기 구동 휠로 전달하는 적어도 하나의 제1동력전달기어와, 상기 제2구동모터와 상기 휠 프레임 사이에 배치되어 상기 제2구동모터의 구동력을 상기 휠 프레임으로 전달하는 적어도 하나의 제2동력전달기어를 포함할 수 있다.
상기 휠 프레임은, 상기 제2동력전달기어로부터 구동력을 전달받을 수 있도록 그 외면에 마련되는 적어도 하나의 구동기어를 포함할 수 있다.
상기 구동기어는 상기 제1구동모터의 모터축을 중심으로 회전할 수 있다.
상기 구동기어와 상기 제2동력전달기어는 상기 휠 프레임이 상기 제1위치와 상기 제3위치 사이에서 회전할 때 서로 맞물리지 않을 수 있다.
상기 제1구동모터의 모터축과 상기 제2구동모터의 모터축은 서로 평행할 수 있다.
또한 본 발명의 사상에 따른 구동유닛은, 구동 휠;과, 상기 구동 휠을 회전 가능하게 지지하는 휠 프레임;과, 상기 휠 프레임을 가압하는 탄성부재;와, 상기 구동 휠을 회전시키기 위한 구동력을 생성하는 제1구동모터;와, 상기 휠 프레임을 회전시키기 위한 구동력을 생성하는 제2구동모터;를 포함할 수 있다.
상기 탄성부재와 상기 제2구동모터는 서로 독립적으로 상기 휠 프레임을 회전시킬 수 있다.
상기 휠 프레임은, 그 내측에 마련되는 기어 수용부와, 상기 기어 수용부에 수용되어 상기 제1구동모터의 구동력을 상기 구동 휠로 전달하는 제1동력전달기어들을 포함할 수 있다.
상기 구동유닛은 상기 제2구동모터와 상기 휠 프레임 사이에 배치되어 상기 제2구동모터의 구동력을 상기 휠 프레임으로 전달하는 제2동력전달기어들을 포함할 수 있다.
상기 구동유닛은 상기 제2동력전달기어들을 회전 가능하게 지지하는 지지프레임을 포함할 수 있다.
상기 휠 프레임은, 상기 제2동력전달기어들로부터 구동력을 전달받을 수 있도록 그 외면에 마련되는 구동기어를 포함할 수 있다.
상기 제2동력전달기어들은 상기 제2구동모터의 모터축과 맞물리는 모터축 기어와, 상기 구동기어와 맞물릴 수 있도록 배치되는 틸트기어와, 상기 모터축 기어와 상기 틸트기어 사이에 배치되어 동력을 전달하는 적어도 하나의 연결기어를 포함할 수 있다.
상기 휠 프레임이 상기 탄성부재에 의해 가압되어 회전할 때, 상기 구동기어와 상기 틸트기어 사이에 동력이 전달되지 않도록, 상기 구동기어와 상기 틸트기어 중 어느 하나의 외주면에는 동력전달방지부가 마련될 수 있다.
상기 구동기어는 상기 휠 프레임과 일체로 형성될 수 있다.
상기 구동유닛은 상기 제1구동모터 및 상기 제2구동모터를 지지하는 하우징을 포함할 수 있다.
상기 구동유닛은, 상기 하우징의 내면으로부터 상기 하우징의 내측으로 돌출되어 상기 탄성부재의 일단을 지지하는 제1리브와, 상기 횔 프레임에 회전 가능하게 결합되어 상기 탄성부재의 타단을 지지하는 홀더와, 상기 휠 프레임의 외면으로부터 돌출되어 상기 홀더를 지지하는 제2리브를 포함할 수 있다.
상기 휠 프레임은 상기 휠 프레임의 회전을 가이드하는 가이드홀을 포함하고, 상기 홀더는 상기 가이드홀에 회전 가능하게 결합되는 회전부와, 상기 회전부에서 상기 회전부의 반경 방향으로 돌출되어 상기 탄성부재의 타단을 지지하는 지지부를 포함할 수 있다.
상기 구동유닛은, 상기 하우징의 내면에 형성되어 상기 홀더의 회전을 제한하는 스토퍼를 포함할 수 있다.
상기 탄성부재는 상기 지지부의 일단이 형성하는 궤적의 접선 방향으로 상기 지지부를 가압할 수 있다.
상기 탄성부재는 상기 휠 프레임의 회전 중심을 지나는 수직선을 기준으로 상기 구동 휠과 서로 반대되는 위치에 배치될 수 있다.
또한 본 발명의 사상에 따른 청소 로봇은, 본체;와, 상기 본체에 장착되어 상기 본체를 구동하며, 구동 휠과, 상기 구동 휠을 회전 가능하게 지지하는 휠 프레임과, 상기 휠 프레임을 회전시키기 위한 구동력을 생성하는 구동모터를 가지는 구동유닛;과, 상기 본체의 주행상태를 판단하여 상기 구동유닛을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 본체가 주행이 불가능한 스턱(stuck) 상태에 있다고 판단하는 경우, 상기 구동모터를 구동하여 상기 휠 프레임을 회전시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 구동 휠이 하강하는 길이를 조절하여 다양한 주행 조건에서 발생하는 청소 로봇의 주행 불가능 상태를 신속하게 탈출할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 로봇의 구성을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 로봇의 저면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동유닛을 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동유닛의 분리사시도.
도 5는 도 3에서 휠 구동부를 발췌하여 도시한 사시도.
도 6은 도 3에서 휠 프레임 구동부를 발췌하여 도시한 사시도.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 로봇의 정상 주행 상태에서 구동 휠 및 휠 프레임의 이동 범위를 도시한 도면.
도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 로봇의 스턱 상태에서 구동 휠 및 휠 프레임의 이동 범위를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 로봇의 제어 블록도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 로봇이 정상 주행하는 상태를 도시한 도면.
도 10은 도 9의 측면도.
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 로봇이 '들림' 현상에 의한 스턱 상태(양쪽 구동 휠이 모두 들려 주행이 불가능한 상태)를 탈출하는 과정을 도시한 도면.
도 12a 내지 도 12c는 각각 도 11a 내지 도 11c의 측면도.
도 13a 내지 도 13c는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 로봇이 '들림' 현상에 의한 스턱 상태(한쪽 구동 휠이 들려 주행이 불가능한 상태)를 탈출하는 과정을 도시한 도면.
도 14a 내지 도 14c는 각각 도 13a 내지 도 13c의 측면도.
도 15a 내지 도 15c는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 로봇이 '끼임' 현상에 의한 스턱 상태(청소 로봇의 전면이 끼여 주행이 불가능한 상태)를 탈출하는 과정을 도시한 도면.
도 16a 내지 도 16b는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 로봇이 '끼임' 현상에 의한 스턱 상태(청소 로봇의 측면이 끼여 주행이 불가능한 상태)를 탈출하는 과정을 도시한 도면.
도 17은 휠 프레임 구동부의 제1변형 실시예를 도시한 사시도.
도 18a 내지 도 18c는 도 17에 도시된 휠 프레임 구동부의 작동과정을 도시한 도면.
도 19는 휠 프레임 구동부의 제2변형 실시예를 도시한 사시도.
도 20a 내지 도 20c는 도 19에 도시된 휠 프레임 구동부의 작동과정을 도시한 도면.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 로봇의 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 로봇의 저면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(1)은 외관을 형성하는 본체(10)와, 본체(10)의 상부를 덮는 커버(20)와, 청소 공간에 존재하는 먼지를 쓸거나 비산시키는 브러시부(30, 40)와, 본체(10)를 구동시키기 위한 구동 전원을 공급하는 전원부(50)와, 본체(10)를 구동시키는 구동유닛(100)을 포함하여 구성된다.
본체(10)는 청소 로봇(1)의 외관을 형성하는 한편, 그 내부에 설치되는 각종 부품들을 지지한다.
브러시부(30, 40)는 먼지의 흡입 효율을 향상시키기 위해 본체(10)의 하부에 형성된 흡입구(11)에 설치되어 바닥의 먼지를 쓸거나 비산시키는 메인 브러시부(30)와, 본체(10)의 전방 양측 하부에 설치되어 청소 로봇(1)이 주행하는 바닥의 먼지를 흡입구(11) 측으로 쓸어 주는 사이드 브러시부(40)로 구성된다.
메인 브러시부(30)는 흡입구(11)에 대응하는 길이로 흡입구(11)에 설치되어 바닥 면의 먼지를 쓸거나 비산시키도록 바닥 면에 대해 롤러식으로 회전하는 드럼 형상의 브러시유닛(31)과, 브러시유닛(31)을 회전시키기 위한 브러시모터(32)를 포함한다.
브러시유닛(31)은 롤러(33)와 브러시(34)를 포함한다. 롤러(33)는 강체로 형성되며 본체(10)에 회전 가능하게 결합하고 브러시모터(32)에 의해서 구동된다. 롤러(33)의 양측 단부에는 앤드캡(35)이 설치되어 이물질이 브러시모터(32)로 이동하는 것을 방지한다. 브러시(34)는 탄성 재질로 형성되며 롤러(33)에 심어져 있는 구조로, 청소 로봇(1)이 주행하는 동안 브러시(34)는 롤러(33)와 함께 구동하면서 바닥에 쌓인 먼지 또는 이물질을 휘젓게 된다.
사이드 브러시부(40)는 본체(10)의 전면부 양측에 일정 간격을 두고 설치되어 메인 브러시부(30)가 쓸지 못하는 바닥 면의 먼지를 흡입구(11)측으로 쓸어 주도록 바닥에 대해 수평면으로 회전하는 브러시(41)를 포함한다.
전원부(50)는 구동유닛(100)의 제1구동모터(150, 도 3 참조) 및 제2구동모터(160, 도 3 참조)와, 메인 브러시부(30)를 회전시키는 브러시 모터(32) 및 그 외 본체(10)를 구동시키기 위한 각 구동부와 전기적으로 연결되어 구동 전원을 공급하는 배터리를 포함한다. 배터리는 재충전이 가능한 2차 배터리로 마련되며, 본체(10)가 청소 작업을 완료하고 도킹스테이션(미도시)에 결합된 경우 도킹스테이션(미도시)으로부터 전력을 공급받아 충전된다.
본체(10)의 전방에는 청소 로봇(1)이 이동하는 바닥 면의 상태에 따라 회전하는 각도가 변화하는 캐스터 휠(60)이 설치된다. 캐스터 휠(60)은 청소 로봇(1)의 자세 안정 및 추락 방지 등에 활용되어 청소 로봇(1)을 지지하며, 롤러나 캐스터 형상의 휠로 구성된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서는 캐스터 휠(60)을 본체(10)의 전방에 설치한 것을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본체(10)의 후방에 설치하거나 또는 본체(10)의 전방과 후방에 모두 설치하여도 본 발명과 동일한 목적 및 효과를 달성할 수 있다.
구동유닛(100)은 본체(10)의 중앙부 양측에 각각 마련되어 본체(10)가 청소를 수행하는 과정에서 전진, 후진 및 회전주행 등의 이동 동작이 가능하도록 한다.
양 구동유닛(100)은 후술하는 제어부(220, 도 8 참조)의 명령에 따라 전진 또는 후진 방향으로 각각 회전하여 청소 로봇(1)이 전진 또는 후진하거나 회전할 수 있도록 한다. 예를 들면 양 구동유닛(100)을 전진 또는 후진 방향으로 회전시켜 청소 로봇(1)이 전진 또는 후진 주행하도록 한다. 또한 좌측 구동유닛(100)를 후진 방향으로 회전시키는 동안 우측 구동유닛(100)를 전진 방향으로 회전시켜 청소 로봇(1)이 전방을 기준으로 좌측 방향으로 회전하도록 하고, 우측 구동유닛(100)를 후진 방향으로 회전시키는 동안 좌측 구동유닛(100)를 전진 방향으로 회전시켜 청소 로봇(1)이 전방을 기준으로 우측 방향으로 회전하도록 한다.
이하에서는 본체(10)가 전진하는 방향을 기준으로 우측에 위치한 구동유닛(100)을 예로 들어 설명하며, 이하에서 설명되는 내용은 특별한 언급이 없는 한 본체(10)가 전진하는 방향을 기준으로 좌측에 위치한 구동유닛(100)에도 동일하게 적용된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동유닛을 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동유닛의 분리사시도이다. 도 5는 도 3에서 휠 구동부를 발췌하여 도시한 사시도이고, 도 6은 도 3에서 휠 프레임 구동부를 발췌하여 도시한 사시도이다.
도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 구동유닛(100)은 하우징(110)과, 본체(10)를 구동하는 구동 휠(120)과, 구동 휠(120)을 회전 가능하게 지지하는 휠 프레임(130)과, 휠 프레임(130)을 가압하는 탄성부재(140)와, 구동 휠(120)을 회전시키기 위한 구동력을 생성하는 제1구동모터(150)와, 휠 프레임(130)을 회전시키기 위한 구동력을 생성하는 제2구동모터(160)를 포함한다.
하우징(110)은 하우징 몸체(111)와, 하우징 몸체(111)의 일측에 결합되는 하우징 커버(112)와, 하우징 몸체(111)와 하우징 커버(112)에 의해 형성되는 수용부(113)와, 휠 프레임(130)을 회전 가능하게 지지하는 지지돌기(114)와, 탄성부재(140)의 일단을 지지하는 제1지지리브(116)와, 홀더(138)의 회전을 제한하는 스토퍼(118, 도 7a 참조)를 포함하여 구성된다.
하우징(110)의 하부는 구동 휠(120) 및 휠 프레임(130)이 청소 공간 상의 바닥면의 종류 및 상태에 따라 상,하 방향으로 이동할 수 있도록 그 하부가 개방된다.
수용부(113)에는 구동 휠(120), 휠 프레임(130), 탄성부재(140), 제1구동모터(150)와 제2구동모터(160) 등이 수용된다.
지지돌기(114)는 하우징 커버(112)의 내면으로부터 수용부(113) 측으로 돌출된다. 휠 프레임(130)이 지지돌기(114)를 중심으로 회전할 수 있도록, 지지돌기(114)의 중심에는 휠 프레임(130)의 제1회전축(132a)을 수용하는 수용홀(114a)이 마련된다.
제1지지리브(116)는 하우징 몸체(111)의 내면으로부터 수용부(112) 측으로 돌출되어 탄성부재(140)의 일단을 지지한다.
스토퍼(118)는 하우징 몸체(111)의 내면에 형성되어 홀더(138)의 회전을 제한한다.
구동 휠(120)은 본체(10)의 주행이 가능하도록 청소 공간 상의 바닥면과 직접 접촉하는 휠(122)과, 휠(122)을 구동하여 회전시킬 수 있도록 휠(122)에 고정된 구동축(124)을 포함한다. 구동축(124)은 휠 프레임(130)을 관통하여 휠 프레임(130)에 회전 가능하게 결합된다. 구동축(124)에는 제1동력전달기어들(136) 중 구동축 기어(136b)가 고정된다. 구동축(124)은 구동 휠(120)의 회전 중심(C2, 도 7a 참조)을 형성한다.
휠 프레임(130)은 서로 결합하여 기어 수용부(131)를 형성하는 제1프레임(130a) 및 제2프레임(130b)과, 제1프레임(130a) 및 제2프레임(130b)의 외면으로부터 각각 돌출되는 프레임 회전축(132)과, 기어 수용부(131)에 수용되어 제1구동모터(150)의 구동력을 구동 휠(120)로 전달하는 제1동력전달기어들(136)을 포함한다.
제1프레임(130a)에는 구동축(124)이 관통하여 기어 수용부(131)에 수용될 수 있도록 제1관통홀(133)이 마련되고, 제2프레임(130b)의 내면에는 기어 수용부(131)에 수용된 구동축(124)의 단부에 결합되어 구동축(124)을 회전 가능하게 지지하는 베어링(137a)을 수용하기 위한 지지홀(134)이 마련된다. 제1관통홀(133) 및 지지홀(134)에는 구동축(124)을 회전 가능하게 지지하는 베어링들(137a)이 삽입될 수 있다. 제2프레임(130b)에는 제1구동모터(150)의 모터축(152)이 관통하여 기어 수용부(131)에 수용될 수 있도록 제2관통홀(135)이 마련된다.
프레임 회전축(132)은 제1프레임(130a)의 외면으로부터 돌출되는 제1회전축(132a)과, 제2프레임(130b)의 외면으로부터 제1회전축(132a)과 반대되는 방향으로 돌출되는 제2회전축(132b)을 포함한다. 제1회전축(132a)과 제2회전축(132b)은 서로 동축 상에 배치된다. 제1회전축(132a)은 지지돌기(114)의 수용홀(114a)에 회전 가능하게 수용된다. 제2회전축(132b)은 제1구동모터(150)의 모터 하우징(151)으로부터 돌출되는 지지축(151a)을 수용하며, 제2회전축(132b)과 지지축(151a) 사이에는 제2회전축(132b)을 회전 가능하게 지지하는 베어링들(137b)이 삽입될 수 있다.
제1동력전달기어들(136)은 제1구동모터(150)의 모터축(152)과 맞물리는 모터축 기어(136a)와, 구동 휠(120)의 구동축(124)에 고정되는 구동축 기어(136b)와, 모터축 기어(136a)와 구동축 기어(136b)를 연결하는 복수의 연결기어들(136c)을 포함한다. 모터축(152)의 회전 속도는 제1동력전달기어들(136)을 거치면서 감속된다.
또한, 휠 프레임(130)은 제1지지리브(116)와 함께 탄성부재(140)를 지지하는 홀더(138)와, 제1프레임(130a) 및 제2프레임(130b)의 외면으로부터 돌출되어 홀더(138)를 지지하는 제2지지리브(139a)와, 홀더(138)의 회전을 가이드하는 가이드홀(139b)을 포함한다.
홀더(138)는 가이드홀(139b)에 회전 가능하게 결합되는 회전부(138a)와, 회전부(138a)에서 회전부(138a)의 반경 방향으로 돌출되어 탄성부재(140)를 지지하는 지지부(138b)와, 휠 프레임(130)의 내측에 수용되어 회전부(138a)의 이탈을 방지하는 이탈방지부(138c)를 포함한다.
지지부(138b)는 탄성부재(140)가 인장되는 범위 내에서 탄성부재(140)에 의해 가압되고, 탄성부재(140)에 의해 가압된 지지부(138b)는 제2지지리브(139a)와 접촉한 상태로 제2지지리브(139a)를 가압함으로써 휠 프레임(130)을 회전시킨다. 즉, 탄성부재(140)의 인장력은 홀더(138)의 지지부(138b), 휠 프레임(130)의 제2지지리브(139a)를 통해 휠 프레임(130)에 전달되어 휠 프레임(130)을 회전시킨다. 이와 반대로 본체(10)가 주행하는 과정에서 구동 휠(120)을 통해 전달되는 충격은 휠 프레임(130), 휠 프레임(130)의 제2지지리브(139a), 홀더(138)의 지지부(138b)를 통해 탄성부재(140)에 전달되어 완충된다.
제2프레임(130b)의 외면에는 구동기어(182)가 마련된다. 구동기어(182)는 제2프레임(130b)의 외면으로부터 돌출되며, 제2프레임(130b)과 일체로 형성될 수 있다. 제2구동모터(160)에서 생성된 구동력은 제2동력전달기어들(184) 및 구동기어(182)를 통해 휠 프레임(130)을 회전시킨다.
탄성부재(140)는 압축코일스프링으로 구성되고, 하우징(110)의 제1지지리브(116)와 홀더(138)의 지지부(138b) 사이에 배치되어, 휠 프레임(130)을 일 방향으로 가압한다.
탄성부재(140)는 제1지지리브(116)에 지지, 고정되는 고정단(142)과, 지지부(138b)에 지지, 고정되어 홀더(138)를 가압하는 가압단(144)을 포함한다.
탄성부재(140)는 휠 프레임(130)의 회전 중심(C1)을 지나는 수직선(L)을 기준으로 구동 휠(120)과 서로 반대되는 위치에 배치되고, 구동 휠(120) 보다 휠 프레임(130)의 회전 중심(C1)에 더 가깝게 배치된다(도 7a 내지 7b 참조).
탄성부재(140)는 원래의 길이보다 압축된 상태로 배치되어 지지부(138b)의 일단이 형성하는 궤적(T)의 접선 방향으로 홀더(138)를 가압하며, 탄성부재(140)에 의해 홀더(138)에 가해지는 가압력은 제2지지리브(139a) 및 휠 프레임(130)을 통해 바닥면과 접촉하는 구동 휠(120)로 전달된다.
제1구동모터(150)는 하우징(110)의 내측에 수용 고정되는 모터 하우징(151)과, 모터 하우징(151)으로부터 돌출되는 지지축(151a)을 포함한다. 지지축(151a)은 제2회전축(132b)에 수용된다.
제1구동모터(150)의 모터축(152)은 제2프레임(130b)에 형성된 제2관통홀(135)을 통해 기어 수용부(131)에 수용되고, 모터축(152)에는 모터축 기어(136a)가 맞물린다. 제1구동모터(150)의 구동력은 모터축(152), 모터축 기어(136a), 복수의 연결기어들(136c), 구동축 기어(136b)를 통해 구동축(124)에 전달되어 휠(122)을 회전시킨다.
제2구동모터(160)는 하우징(110)의 내측에 수용 고정되는 모터 하우징(161)과, 모터축(162)을 포함한다. 제2구동모터(160)의 모터축(162)은 제1구동모터(150)의 모터축(152)와 나란하게 배치된다.
모터축(162)에는 모터축 기어(184a)가 맞물린다. 제2구동모터(160)의 구동력은 모터축(162), 모터축 기어(184a), 복수의 연결기어들(184c), 틸트기어(184b)를 통해 구동기어(182)에 전달되어 휠 프레임(130)을 회전시킨다.
도 5에 도시된 바와 같이, 휠 구동부(170)는 제1구동모터(150)와 제1동력전달기어들(136)로 구성된다. 제1구동모터(150)의 구동력은 제1동력전달기어들(136)을 통해 구동 휠(120)을 구동한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 휠 프레임 구동부(180)는 제2구동모터(160)와 구동기어(182)와 제2구동모터(160) 및 구동기어(182) 사이에 배치되는 제2동력전달기어들(184)로 구성된다. 제2동력전달기어들(184)은 제2구동모터(160)의 모터축(162)에 고정되는 모터축 기어(184a)와, 구동기어(182)와 맞물리는 틸트기어(184b)와, 모터축 기어(184a)와 틸트기어(184b)를 연결하는 복수의 연결기어들(184c)을 포함한다. 제2동력전달기어들(184)은 하우징 몸체(111)에 고정되는 지지프레임(188)에 회전 가능하게 지지된다. 모터축(162)의 회전 속도는 제2동력전달기어들(184)을 거치면서 감속된다.
이상에서는 제1구동모터(150)와 구동 휠(120) 및 제2구동모터(160)와 휠 프레임(130) 사이의 동력전달이 제1동력전달기어들(136) 및 제2동력전달기어들(184)에 의해 구현되는 실시예를 설명하였으나, 동력전달벨트를 이용하여 동력전달을 구현하는 것도 가능하다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 로봇의 정상 주행 상태에서 구동 휠 및 휠 프레임의 이동 범위를 도시한 도면이고, 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 로봇의 스턱 상태에서 구동 휠 및 휠 프레임의 이동 범위를 도시한 도면이다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(1)이 정상 주행하는 상태에서, 휠 프레임(130)은 제1위치(P1)와 제3위치(P3) 사이에서 회전하고, 구동 휠(120)은 기준 위치(R)와 제1하강위치(D1) 사이에서 움직인다. 탄성부재(140)에 인장력에 의한 휠 프레임(130)의 최대 회전위치는 제3위치(P3)가 되고, 이 때 구동 휠(120)의 최대 하강위치는 제1하강위치(D1)가 된다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(1)이 스턱 상태에 있는 경우, 휠 프레임(130)은 제3위치(P3)와 제2위치(P2) 사이에서 회전하고, 구동 휠(120)은 제1하강위치(D1)와 제2하강위치(D2) 사이에서 움직인다. 제2구동모터(160)의 구동력에 의한 휠 프레임(130)의 최대 회전위치는 제2위치(P2)가 되고, 이 때 구동 휠(120)의 최대 하강위치는 제2하강위치(D2)가 된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 로봇의 제어 블록도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(1)은 사용자로부터 모션 명령을 입력받는 입력부(200)와, 청소 로봇(1)이 주행하는 청소 영역에 대한 각종 정보를 검출하는 센서부(210)와, 입력부(200)의 모션 명령 및 센서부(210)의 센서 정보에 따라 청소 로봇(1)의 주행 상태(스턱 상태)를 판단하여, 제1구동모터(150) 및 제2구동모터(160)를 제어하는 제어부(220)를 포함한다.
입력부(200)는 사용자로부터 청소 로봇(1)의 모션 명령 또는 청소 명령을 입력받고, 입력된 정보를 제어부(220)에 전달하도록 본체(10)의 상부 또는 리모컨(미도시)에 다수의 버튼을 포함한다.
센서부(210)는 사용자의 모션 명령에 따라 회전하는 구동모터(140)의 이동량을 측정하는 엔코더(211)와, 청소 로봇(1)이 실제 움직인 거리를 측정하는 위치센서(212)와, 청소 로봇(1)이 실제 움직인 각도(방향)를 측정하는 기울기센서(213)와, 틸트모터(150)에 흐르는 전류를 측정하는 전류센서(214)를 포함한다.
위치센서(212)는 청소 로봇(1)의 실제 움직임량을 측정할 수 있는 어떠한 위치에도 설치 가능하며, 하나 이상 설치할 수 있다.
기울기센서(213)는 청소 로봇(1)의 기울기를 측정할 수 있는 센서 모듈을 의미하는 것으로, 중력 방향을 이용해 직접적으로 기울기를 측정하는 자이로 센서뿐만 아니라 3축 가속도와 3축 각속도 센서를 센서 퓨전을 통해 청소 로봇(1)의 기울기를 얻는 경우 등까지 포함한다. 또한, 기울기센서(213)는 청소 로봇(1)의 기울기 값 및 기울기 변화량을 측정하여 스턱(Stuck) 가능성 검출 및 스턱(Stuck) 조건 생성, 롤(roll)/피치(pitch) 값을 측정할 수 있는 2축 기울기 센서를 사용할 수도 있다.
전류센서(214)는 전원 회로에 설치되어 제1구동모터(150) 또는 제2구동모터(160)에 걸리는 부하(토크나 전류 값)를 측정하여 제어부(220)에 전달한다.
제어부(220)는 청소 로봇(1)의 제반 동작을 제어하는 구성으로, 입력부(200)의 모션 명령에 따라 청소 로봇(1)이 주행하도록 제1구동모터(150)를 제어한다. 또한, 제어부(220)는 입력부(200)의 모션 명령 및 센서부(210)의 센서 정보에 따라 청소 로봇(1)의 주행 불가능 상태(스턱 상태)를 판단하고, 청소 로봇(1)의 주행 불가능 상태를 탈출할 수 있도록 제2구동모터(160)를 제어한다.
청소부(230)는 제어부(220)의 구동 명령에 따라 청소 로봇(1)이 주행하는 청소 영역의 바닥으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입하여 청소 작업을 수행하도록 메인 및 사이드 브러시를 구동시킨다.
저장부(240)는 청소 로봇(1)의 청소 명령에 따라 미리 설정된 주행 패턴 및 주행 경로와, 청소 로봇(1)의 주행 과정에서 검출된 센서 정보 등을 저장한다. 저장부(240)는 청소 영역의 맵 정보를 저장하는 것도 가능하다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 로봇이 정상 주행하는 상태를 도시한 도면이고, 도 10은 도 9의 측면도이다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(1)이 정상 주행할 때, 휠 프레임(130)은 탄성부재(140)에 의해 가압되거나 탄성부재(140)를 가압하면서 제1위치(P1)와 제3위치(P3) 사이에서 회전하고, 휠 프레임(130)의 회전에 따라 구동 휠(120)은 기준 위치(R)와 제1하강위치(D1) 사이에서 움직인다.
청소 로봇(1)이 정상 주행하기 위해 필요한 구동 휠(120)과 바닥면 사이의 접지력은 탄성부재(140)의 가압력에 의한 휠 프레임(130)의 회전에 의해 확보되므로, 제어부(220)는 제2구동모터(160)를 동작시키지 않는다.
도 11a 내지 도 11c는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 로봇이 '들림' 현상에 의한 스턱 상태(양쪽 구동 휠이 모두 들려 주행이 불가능한 상태)를 탈출하는 과정을 도시한 도면이고, 도 12a 내지 도 12c는 각각 도 11a 내지 도 11c의 측면도이다.
도 11a 내지 도 11c 및 도 12a 내지 도 12c에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(1)이 장애물(A1)을 올라타는 과정에서 청소 로봇(1)의 배면과 장애물(A1) 사이의 거리(d1)가 탄성부재(140)의 가압력에 의해 구동 휠(120)이 하강할 수 있는 최대 하강길이(l1, 청소 로봇(1)의 배면과 제1하강위치(D1) 사이의 길이)보다 크면, 양쪽 구동 휠(120)이 모두 들려('들림') 주행이 불가능한 스턱 상태가 된다. 양쪽 구동 휠(120)의 홀더(138)는 스토퍼(118)와 접촉하여 회전이 제한되고, 탄성부재(140)는 추가적으로 휠 프레임(130)을 가압할 수 없는 상태이다.
청소 로봇(1)이 스턱 상태라고 판단되는 경우, 제어부(220)는 양쪽 구동유닛(100)의 제2구동모터(160)를 동작시킨다. 제2구동모터(160)의 구동력은 제2동력전달기어들(184) 및 구동기어(182)를 통해 휠 프레임(130)으로 전달되어 휠 프레임(130)을 회전시킨다. 휠 프레임(130)의 회전에 따라 구동 휠(120)은 장애물(A1)의 바닥면을 향하여 하강하게 된다. 이 때, 휠 프레임(130)은 제3위치(P3)에서 제2위치(P2) 까지 회전할 수 있고, 구동 휠(120)은 제1하강위치(D1)에서 제2하강위치(D2)까지 하강할 수 있다.
제어부(220)는 구동 휠(120)이 장애물(A1)의 바닥면과 접지하여 스턱 상태를 탈출할 수 있을 정도로 구동력을 회복하면 제2구동모터(160)를 정지시킨다.
이 후, 청소 로봇(1)은 스턱 상태를 탈출하여 장애물(A1)을 벗어난 뒤, 정상 주행 상태로 다시 돌아가 청소 성능을 회복하도록 제어된다.
제2구동모터(160)가 항상 탄성부재(140)의 가압력이 휠 프레임(130)에 작용하지 않는 상태에서 탄성부재(140)와 독립적으로 작동하는 것은 아니다. 예를 들어 바닥면의 재질에 따라 탄성부재(140)의 가압력만으로는 구동 휠(120)과 바닥면 사이의 충분한 접지력을 얻을 수 없는 경우가 있을 수 있다. 이 경우 제어부(220)는 제2구동모터(160)를 동작시켜 구동 휠(120)과 바닥면 사이의 접지력이 커지도록 함으로써, 청소 로봇(1)의 주행 성능을 회복시킬 수 있다.
도 13a 내지 도 13c는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 로봇이 '들림' 현상에 의한 스턱 상태(한쪽 구동 휠이 들려 주행이 불가능한 상태)를 탈출하는 과정을 도시한 도면이고, 도 14a 내지 도 14c는 각각 도 13a 내지 도 13c의 측면도이다.
도 13a 내지 도 13c 및 도 14a 내지 도 14c에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(1)이 굴곡이 심한 바닥면(A2)을 주행하는 과정에서 청소 로봇(1)의 밑면과 바닥면(A2) 사이의 거리(d2)가 탄성부재(140)의 가압력에 의해 구동 휠(120)이 하강할 수 있는 최대 하강길이(l1, 청소 로봇(1)의 배면과 제1하강위치(D1) 사이의 길이)보다 큰 경우, 한쪽 구동 휠(120)이 들려('들림') 주행이 불가능한 스턱 상태가 된다. 한쪽 구동 휠(120)의 홀더(138)는 스토퍼(118)와 접촉하여 회전이 제한되고, 탄성부재(140)는 추가적으로 휠 프레임(130)을 가압할 수 없는 상태이다.
청소 로봇(1)이 스턱 상태라고 판단되는 경우, 제어부(220)는 구동 휠(120)이 들려 있는 쪽의 구동유닛(100)의 제2구동모터(160)를 동작시킨다. 제2구동모터(160)의 구동력은 제2동력전달기어들(184) 및 구동기어(182)를 통해 휠 프레임(130)으로 전달되어 휠 프레임(130)을 회전시킨다. 휠 프레임(130)의 회전에 따라 구동 휠(120)은 바닥면(A2)을 향하여 하강하게 된다. 이 때, 휠 프레임(130)은 제3위치(P3)에서 제2위치(P2) 까지 회전할 수 있고, 구동 휠(120)은 제1하강위치(D1)에서 제2하강위치(D2)까지 하강할 수 있다.
제어부(220)는 구동 휠(120)이 바닥면(A2)과 접지하여 스턱 상태를 탈출할 수 있을 정도로 구동력을 회복하면 제2구동모터(160)를 정지시킨다.
이 후, 청소 로봇(1)은 스턱 상태를 탈출하여 바닥면(A2)을 벗어난 뒤, 정상 주행 상태로 다시 돌아가 청소 성능을 회복하도록 제어된다.
도 15a 내지 도 15c는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 로봇이 '끼임' 현상에 의한 스턱 상태(청소 로봇의 전면이 끼여 주행이 불가능한 상태)를 탈출하는 과정을 도시한 도면이다.
도 15a 내지 도 15c에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(1)이 장애물(A3)의 좁은 틈으로 진입하면, 청소 로봇(1)의 전면 상부가 끼이게 되어('상부 끼임') 주행이 불가능한 스턱 상태가 된다. '상부 끼임'에 의한 스턱 상태에서 양쪽의 구동 휠(120) 및 제1구동모터(150)는 구속 상태가 된다. 즉, '상부 끼임' 상태는 탄성부재(140)의 의한 탄성력 만으로는 양쪽의 구동유닛(100)의 구동 휠(120)이 구동력을 회복할 수 없는 상태이다.
양쪽의 구동유닛(100)의 구동 휠(120)이 모두 회전하지 못하기 때문에 양쪽의 구동유닛(100)의 제1구동모터(150)에 모두 과전류가 흐르게 되고, 제어부(220)는 이를 전류센서(214)에 의해 감지하게 되어 '상부 끼임'에 의한 스턱 상태로 판단하게 된다.
청소 로봇(1)이 '상부 끼임'에 의한 스턱 상태라고 판단되는 경우, 제어부(220)는 양쪽 구동유닛(100)의 제2구동모터(160)를 동작시킨다. 제2구동모터(160)의 구동력은 제2동력전달기어들(184) 및 구동기어(182)를 통해 휠 프레임(130)으로 전달되어 휠 프레임(130)을 회전시킨다. 휠 프레임(130)의 회전에 따라 구동 휠(120)은 하강하게 되고, 상대적으로 청소 로봇(1)의 전고(H1)는 낮아지게 된다.
제어부(220)는 구동 휠(120)이 스턱 상태를 탈출할 수 있을 정도로 구동력을 회복하면 제2구동모터(160)를 정지시킨다.
이 후, 청소 로봇(1)은 장애물(A3)로 진입한 방향과 반대되는 방향으로 주행하여 스턱 상태를 탈출하고 장애물(A3)을 벗어난 뒤, 정상 주행 상태로 다시 돌아가 청소 성능을 회복하도록 제어된다.
도 16a 내지 도 16b는 본 발명의 일 실시예에 따른 청소 로봇이 '끼임' 현상에 의한 스턱 상태(청소 로봇의 측면이 끼여 주행이 불가능한 상태)를 탈출하는 과정을 도시한 도면이다.
도 16a 내지 도 16b에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(1)이 장애물(A4)의 좁은 틈으로 진입하면, 청소 로봇(1)의 측면이 끼이게 되어('측면 끼임') 주행이 불가능한 스턱 상태가 된다. '측면 끼임'에 의한 스턱 상태에서 끼인 쪽의 구동유닛(100)의 구동 휠(120) 및 제1구동모터(150)는 구속 상태가 된다. 즉, '측면 끼임' 상태는 탄성부재(140)의 의한 탄성력 만으로는 끼인 쪽의 구동유닛(100)의 구동 휠(120)이 구동력을 회복할 수 없는 상태이다.
끼인 쪽의 구동유닛(100)의 구동 휠(120)이 회전하지 못하기 때문에 끼인 쪽의 구동유닛(100)의 제1구동모터(150)에 과전류가 흐르게 되고, 제어부(220)는 이를 전류센서(214)에 의해 감지하게 되어 '측면 끼임'에 의한 스턱 상태로 판단하게 된다.
청소 로봇(1)이 '측면 끼임'에 의한 스턱 상태라고 판단되는 경우, 제어부(220)는 끼이지 않은 쪽의 구동유닛(100)의 제2구동모터(160)를 동작시킨다. 제2구동모터(160)의 구동력은 제2동력전달기어들(184) 및 구동기어(182)를 통해 휠 프레임(130)으로 전달되어 휠 프레임(130)을 회전시킨다. 휠 프레임(130)의 회전에 따라 구동 휠(120)은 하강하게 되고, 상대적으로 청소 로봇(1) 측면의 전고(H2)는 낮아지게 된다.
제어부(220)는 구동 휠(120)이 스턱 상태를 탈출할 수 있을 정도로 구동력을 회복하면 제2구동모터(160)를 정지시킨다.
이 후, 청소 로봇(1)은 장애물(A4)로 진입한 방향과 반대되는 방향으로 주행하여 스턱 상태를 탈출하고 장애물(A4)을 벗어난 뒤, 정상 주행 상태로 다시 돌아가 청소 성능을 회복하도록 제어된다.
이하에서는 휠 프레임 구동부의 변형 실시예들에 대해 설명한다. 앞서 설명한 휠 프레임 구동부의 기본 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조기호를 사용하고 설명을 생략한다.
도 17은 휠 프레임 구동부의 제1변형 실시예를 도시한 사시도이고, 도 18a 내지 도 18c는 도 17에 도시된 휠 프레임 구동부의 작동과정을 도시한 도면이다.
도 17, 도 18a 내지 도 18c에 도시된 바와 같이, 휠 프레임(130)의 외면에 마련되는 구동기어(282)는 적어도 일부 구간에서 구동기어(282)와 틸트기어(184b) 사이에 동력이 전달되지 않도록 동력전달방지부(282a)를 포함한다.
동력전달방지부(282a)는 구동기어(282)가 틸트기어(184b)와 맞물리지 않도록 기어이(gear tooth)(282b)가 형성되지 않는 평평한 원주면으로 마련되고, 휠 프레임(130)의 제1위치(P1)와 제3위치(P3) 사이에 대응하는 각도(α1) 만큼 구동기어(282)의 원주 방향으로 형성된다.
도 18a 및 도 18b에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(1)이 정상 주행하는 상태에서, 휠 프레임(130)은 탄성부재(140)의 가압력에 의해 제1위치(P1)와 제3위치(P3) 사이에서 회전하게 된다. 이 때 구동기어(282)와 틸트기어(184b)는 동력전달방지부(282a)에 의해 서로 맞물리지 않는다. 따라서 탄성부재(140)의 가압력에 의해 휠 프레임(130)이 회전할 때, 구동기어(282)와 제2동력전달기어들(184)에 의해 역으로 제2구동모터(160)에 회전력이 전달되는 현상이 방지된다.
도 18b 및 도 18c에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(1)이 스턱 상태에서 휠 프레임(130)이 탄성부재(140)에 의한 최대 회전위치인 제3위치(P3) 배치되는 경우, 구동기어(282)와 틸트기어(184b)는 서로 맞물리기 시작한다. 이후, 제2구동모터(160)가 구동되면 제2구동모터(160)의 구동력은 틸트기어(184b) 및 구동기어(282)를 통해 휠 프레임(130)으로 전달되어 휠 프레임(130)을 회전시킨다.
도 19는 휠 프레임 구동부의 제2변형 실시예를 도시한 사시도이고, 도 20a 내지 도 20b는 도 19에 도시된 휠 프레임 구동부의 작동과정을 도시한 도면이다.
도 19에 도시된 바와 같이, 틸트기어(284b)는 적어도 일부 구간에서 구동기어(182)와 틸트기어(284b) 사이에 동력이 전달되지 않도록 동력전달방지부(286)를 포함한다.
동력전달방지부(286)는 틸트기어(284b)가 구동기어(182)와 맞물리지 않도록 기어이(gear tooth)(288)가 형성되지 않는 평평한 원주면으로 마련되고, 휠 프레임(130)의 제1위치(P1)와 제3위치(P3) 사이에 대응하는 각도(α2) 만큼 틸트기어(284b)의 원주 방향으로 형성된다.
도 20a 및 도 20b에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(1)이 정상 주행하는 상태에서, 휠 프레임(130)은 탄성부재(140)의 가압력에 의해 제1위치(P1)와 제3위치(P3) 사이에서 회전하게 된다. 이 때 구동기어(182)와 틸트기어(284b)는 동력전달방지부(286)에 의해 서로 맞물리지 않는다. 따라서 탄성부재(140)의 가압력에 의해 휠 프레임(130)이 회전할 때, 구동기어(182)와 제2동력전달기어들(184)에 의해 역으로 제2구동모터(160)에 회전력이 전달되는 현상이 방지된다.
도 20b에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(1)이 스턱 상태에서 휠 프레임(130)이 탄성부재(140)에 의한 최대 회전위치인 제3위치(P3) 배치되는 경우, 구동기어(182)와 틸트기어(284b)는 서로 맞물리기 시작한다. 이후, 제2구동모터(160)가 구동되면 제2구동모터(160)의 구동력은 틸트기어(284b) 및 구동기어(182)를 통해 휠 프레임(130)으로 전달되어 휠 프레임(130)을 회전시킨다.
1 : 로봇청소기 10 : 본체
20 : 커버 30, 40 : 브러시부
50 : 전원부 100 : 구동유닛
110 : 하우징 120 : 구동 휠
130 : 휠 프레임 140 : 탄성부재
150 : 제1구동모터 160 : 제2구동모터
170 : 휠 구동부 180 : 휠 프레임 구동부

Claims (24)

  1. 본체와, 상기 본체를 구동하는 구동유닛을 포함하는 청소 로봇에 있어서,
    상기 구동유닛은,
    구동력을 생성하는 제1구동모터 및 제2구동모터;와,
    상기 제1구동모터로부터 구동력을 전달받아 회전하는 구동 휠;과,
    상기 구동 휠을 회전 가능하게 지지하고, 상기 제1구동모터의 모터축을 중심으로 제1위치와 제2위치 사이에서 회전 가능한 휠 프레임;과,
    상기 휠 프레임을 가압하는 탄성부재;를 포함하고,
    상기 휠 프레임은,
    상기 제1위치와, 상기 제2위치 사이의 제3위치 사이에서 상기 탄성부재에 의해 가압되어 회전하고,
    상기 제3위치와 상기 제2위치 사이에서 상기 제2구동모터로부터 구동력을 전달받아 회전하는 청소 로봇.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1구동모터 및 상기 제2구동모터를 고정하는 하우징을 포함하고,
    상기 탄성부재는 상기 하우징과 상기 휠 프레임 사이에 배치되는 청소 로봇.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구동유닛은,
    상기 휠 프레임의 내측에 수용되어 상기 제1구동모터의 구동력을 상기 구동 휠로 전달하는 적어도 하나의 제1동력전달기어와,
    상기 제2구동모터와 상기 휠 프레임 사이에 배치되어 상기 제2구동모터의 구동력을 상기 휠 프레임으로 전달하는 적어도 하나의 제2동력전달기어를 포함하는 청소 로봇.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 휠 프레임은, 상기 제2동력전달기어로부터 구동력을 전달받을 수 있도록 그 외면에 마련되는 적어도 하나의 구동기어를 포함하는 청소 로봇.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 구동기어는 상기 제1구동모터의 모터축을 중심으로 회전하는 청소 로봇.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 구동기어와 상기 제2동력전달기어는 상기 휠 프레임이 상기 제1위치와 상기 제3위치 사이에서 회전할 때 서로 맞물리지 않는 청소 로봇.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1구동모터의 모터축과 상기 제2구동모터의 모터축은 서로 평행한 청소 로봇.
  9. 청소 로봇에 장착되어 상기 청소 로봇을 구동하는 구동유닛 있어서, 상기 구동유닛은,
    구동 휠;과,
    상기 구동 휠을 회전 가능하게 지지하는 휠 프레임;과,
    상기 휠 프레임을 가압하는 탄성부재;와,
    상기 구동 휠을 회전시키기 위한 구동력을 생성하는 제1구동모터;와,
    상기 휠 프레임을 회전시키기 위한 구동력을 생성하는 제2구동모터;를 포함하고,
    상기 휠 프레임은 상기 제1구동모터의 모터축을 중심으로 제1위치와 제2위치 사이에서 회전 가능하고,
    상기 휠 프레임은,
    상기 제1위치와, 상기 제1위치와 상기 제2위치 사이의 제3위치 사이에서 상기 탄성부재에 의해 가압되어 회전하고,
    상기 제3위치와 상기 제2위치 사이에서 상기 제2구동모터로부터 구동력을 전달받아 회전하는 구동 유닛.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 탄성부재와 상기 제2구동모터는 서로 독립적으로 상기 휠 프레임을 회전시키는 구동 유닛.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 휠 프레임은,
    그 내측에 마련되는 기어 수용부와,
    상기 기어 수용부에 수용되어 상기 제1구동모터의 구동력을 상기 구동 휠로 전달하는 제1동력전달기어들을 포함하는 구동 유닛.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제2구동모터와 상기 휠 프레임 사이에 배치되어 상기 제2구동모터의 구동력을 상기 휠 프레임으로 전달하는 제2동력전달기어들을 포함하는 구동 유닛.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2동력전달기어들을 회전 가능하게 지지하는 지지프레임을 포함하는 구동 유닛.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 휠 프레임은, 상기 제2동력전달기어들로부터 구동력을 전달받을 수 있도록 그 외면에 마련되는 구동기어를 포함하는 구동 유닛.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제2동력전달기어들은 상기 제2구동모터의 모터축과 맞물리는 모터축 기어와, 상기 구동기어와 맞물릴 수 있도록 배치되는 틸트기어와, 상기 모터축 기어와 상기 틸트기어 사이에 배치되어 동력을 전달하는 적어도 하나의 연결기어를 포함하는 구동 유닛.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 휠 프레임이 상기 탄성부재에 의해 가압되어 회전할 때, 상기 구동기어와 상기 틸트기어 사이에 동력이 전달되지 않도록, 상기 구동기어와 상기 틸트기어 중 어느 하나의 외주면에 마련되는 동력전달방지부를 포함하는 구동 유닛.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 구동기어는 상기 휠 프레임과 일체로 형성되는 구동 유닛.
  18. 제9항에 있어서,
    상기 제1구동모터 및 상기 제2구동모터를 지지하는 하우징을 포함하는 구동 유닛.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 하우징의 내면으로부터 상기 하우징의 내측으로 돌출되어 상기 탄성부재의 일단을 지지하는 제1리브와,
    상기 횔 프레임에 회전 가능하게 결합되어 상기 탄성부재의 타단을 지지하는 홀더와,
    상기 휠 프레임의 외면으로부터 돌출되어 상기 홀더를 지지하는 제2리브를 포함하는 구동 유닛.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 휠 프레임은 상기 휠 프레임의 회전을 가이드하는 가이드홀을 포함하고,
    상기 홀더는 상기 가이드홀에 회전 가능하게 결합되는 회전부와, 상기 회전부에서 상기 회전부의 반경 방향으로 돌출되어 상기 탄성부재의 타단을 지지하는 지지부를 포함하는 구동 유닛.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 하우징의 내면에 형성되어 상기 홀더의 회전을 제한하는 스토퍼를 포함하는 구동 유닛.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 탄성부재는 상기 지지부의 일단이 형성하는 궤적의 접선 방향으로 상기 지지부를 가압하는 구동 유닛.
  23. 제9항에 있어서,
    상기 탄성부재는 상기 휠 프레임의 회전 중심을 지나는 수직선을 기준으로 상기 구동 휠과 서로 반대되는 위치에 배치되는 구동 유닛.
  24. 삭제
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