KR102165352B1 - 로봇 - Google Patents

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KR102165352B1
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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 로봇은, 스피커의 인클로저가 스핀 바디의 둘레 방향을 따라 호 또는 고리 형상으로 형성될 수 있다. 이로써, 스핀 바디가 어느 방향으로 회전하더라도 특정 위치에 있는 사용자에게 전달되는 음향의 질이 유지될 수 있다. 또한, 본 실시예에 따른 로봇은, 디스플레이와 스피커 유닛이 스핀 바디의 가상 회전축의 전방에 위치할 수 있다. 이로써, 스핀 바디의 회전 시 디스플레이 및 스피커 유닛은 스핀 바디의 회전축을 중심으로 공전하며 둘 사이의 상대적인 위치는 유지될 수 있다. 즉, 사용자는 로봇의 회전 시에 디스플레이가 향하는 방향에 음원이 위치함을 청각적으로 느낄 수 있고, 마치 로봇이 실제 말하는 것과 같은 음향을 느낄 수 있다.

Description

로봇{Robot}
본 발명은 로봇에 관한 것으로, 좀 더 상세히는 스피커를 포함하는 로봇에 관한 것이다.
로봇은 음성이나 몸짓에 의해 인간과 커뮤니케이션을 행할 수 있으며, 인간에게 시각적 정보나 청각적 정보를 사용자에게 제공할 수 있다.
로봇은 패닝되거나 틸팅되면서 입체적으로 움직일 수 있고, 이러한 로봇의 일예는 대한민국 공개특허공보 10-2014-0040094 A(2014년04월02일)에 개시되어 있다.
상기 로봇은 인터페이싱 모듈을 지지하는 머리와, 목 및 몸통 등을 포함하고, 몸통에 대해 머리를 회전시키는 로테이터와, 로테이터와 독립적으로 몸통에 대해 소정의 각도롤 머리를 틸팅시키는 틸터를 더 포함하며, 틸터는 Z축에 대해 ±90°의 각도의 사이에서 머리를 이동시키는 틸터 모터를 포함한다.
대한민국 공개특허공보 10-2014-0040094 A (2014년04월02일 공개)
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 회전하는 로봇에 대해 사용자가 어느 위치에 있더라도 원활하게 음향이 전달될 수 있는 로봇을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 로봇의 회전에 따라 사용자가 느끼는 음원의 방향이 달라지는 로봇을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 로봇은, 스피커의 인클로저가 스핀 바디의 둘레 방향을 따라 호 또는 고리 형상으로 형성될 수 있다. 이로써, 스핀 바디가 어느 방향으로 회전하더라도 특정 위치에 있는 사용자에게 전달되는 음향의 질이 유지될 수 있다.
좀 더 상세히, 본 발명의 실시예에 따른 로봇은, 베이스; 상기 베이스에 회전 가능하게 연결된 스핀 바디; 및 상기 스핀 바디의 내부에 수용되며 상기 스핀 바디와 함께 회전하는 스피커를 포함하고, 상기 스피커는, 음향이 방출되는 스피커 유닛; 및 상기 스피커 유닛이 수납되고, 상기 스핀 바디의 둘레 방향을 따라 형성된 호 또는 고리 형상의 인클로저를 포함할 수 있다.
또한, 상기 베이스는, 상하로 길게 형성되고 상기 스핀 바디의 가상 회전축이 통과하는 위치에 배치된 고정 바디를 포함하고, 상기 인클로저의 내둘레는 상기 고정 바디의 외둘레를 마주볼 수 있다. 이로써, 인클로저가 회전하더라도 음향의 울림 공간은 일정하게 유지될 수 있어 음향의 질이 유지될 수 있다.
또한, 상기 인클로저는, 상면이 개방되고, 상기 스피커 유닛이 장착되는 스피커 유닛 장착공이 형성된 로어 바디; 및 상기 로어 바디의 개방된 상면을 커버하는 어퍼 바디를 포함할 수 있다. 이로써, 인클로저의 분리가 간단해지고 스피커 유닛의 유지 보수가 용이해질 수 있다.
또한, 상기 어퍼 바디에는 패시브 라디에이터가 장착되는 패시브 장착공이 형성될 수 있다. 이로써, 스피커의 저음이 보강될 수 있다.
또한, 상기 어퍼 바디에는, 상기 스피커 유닛이 수용되고 상기 어퍼 바디의 상면에서 상측으로 돌출된 스피커 유닛 수용부이 형성될 수 있다. 이로써, 인클로저의 상하 높이가 전체적으로 높아지지 않고 컴팩트하게 형성될 수 있다. 인클로저에 수납된 스피커 유닛의 위치를 쉽게 확인할 수 있다.
또한, 상기 스핀 바디에는, 상기 스핀 바디의 상면에서 상측으로 돌출되며 상기 스피커 유닛 수용부가 수용되는 돌출부가 형성될 수 있다. 이로써, 스핀 바디의 상하 높이가 전체적으로 높아지지 않고 컴팩트하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 스핀 바디는, 내부에 상기 스피커이 수용되는 공간이 형성된 스핀 하우징; 및 상기 공간을 상측에서 커버하는 스핀 커버를 포함할 수 있다. 이로써, 스핀 바디의 분리가 간단해지고 스피커의 유지 보수가 용이해질 수 있다.
또한, 상기 스핀 하우징에는, 상기 스핀 커버에 형성된 하우징 체결부와 체결되는 커버 체결부가 형성되고, 상기 인클로저에는, 상기 인클로져의 외둘레에서 반경 내측 방향으로 함몰되고 상기 커버 체결부 및 하우징 체결부와의 간섭을 회피하는 아우터 회피부가 형성될 수 있다. 이로써, 스핀 바디의 크기를 컴팩트하게 유지하면서도 스핀 하우징과 스핀 커버가 견고하게 체결될 수 있다.
또한, 상기 스핀 하우징에는, 상기 스핀 하우징의 내면에서 내측으로 돌출된 고정 리브가 형성되고, 상기 인클로져에는, 상기 고정 리브가 삽입되는 삽입홈이 형성될 수 있다. 이로써, 인클로져의 정확한 설치 방향의 파악이 용이해지며, 인클로져가 스핀 하우징에 대해 회전하거나 진동하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 인클로저는 상단 직경이 하단 직경보다 클 수 있다. 이로써, 스피커의 소리 울림이 하측으로 집중될 수 있다.
또한, 상기 스핀 바디에는, 상기 스핀 바디의 둘레 방향을 따라 서로 일정 간격만큼 이격된 복수개의 음향홀이 형성될 수 있다. 이로써, 사용자가 어느 위치에 있더라도 원활한 음향 전달이 가능할 수 있다.
또한, 상기 스핀 바디는 상단 직경이 하단 직경보다 크고, 상기 복수개의 음향홀은 상기 스핀 바디의 하단에 형성될 수 있다. 이로써, 하측으로 집중된 소리가 음향홀로 방출될 수 있으며, 음향홀이 로봇의 정면 등에서 보이지 않아 로봇의 외관 디자인이 개선될 수 있다.
또한, 상기 스핀 바디의 외둘레의 적어도 일부를 둘러싸며, 상기 스핀 바디와 함께 회전하는 아우터 케이스를 더 포함하고, 상기 스핀 바디의 상단과 상기 아우터 케이스의 하단 사이의 상하 거리는, 상기 스핀 바디의 상단과 상기 음향 홀 사이의 상하 거리보다 짧을 수 있다. 이로써, 음향홀이 아우터 케이스에 의해 가려지지 않아, 음향이 사용자에게 더 잘 전달될 수 있다.
또한, 상기 스핀 바디의 외둘레의 적어도 일부를 둘러싸며, 상기 스핀 바디와 함께 회전하는 아우터 케이스를 더 포함하고, 상기 베이스의 저면부터 상기 스피커 유닛까지의 높이는, 상기 베이스의 저면부터 상기 아우터 케이스의 상단까지의 높이의 절반 이하일 수 있다. 이로써, 스피커 유닛을 포함하는 스피커의 중량에 의해 로봇의 무게중심이 낮아질 수 있다.
또한, 상기 스피커 유닛는 수평 방향으로 상기 아우터 케이스와 오버랩될 수 있다. 이로써, 아우터 케이스에 의해, 스피커의 음향이 음향 홀이 아닌 다른 곳으로 방출되는 것을 최소화 할 수 있다.
또한, 상기 아우터 케이스의 전방부에 장착된 인터페이스 모듈을 더 포함하고, 상기 스피커 유닛은 상기 스핀 바디의 가상 회전축의 전방으로 편심될 수 있다. 이로써, 스피커 유닛과 인터페이스 모듈의 위치가 대응되므로, 사용자는 인터페이스 모듈이 향하는 방향으로 음향이 방출되는 것 같은 느낌을 받을 수 있다.
또한, 상기 스핀 바디에 연결된 틸팅축에 틸팅 가능하게 연결되며 상기 아우터 케이스의 내측에 결합된 틸팅 베이스; 및 상기 틸팅 베이스를 상기 틸팅축에 대해 회전시키는 동력을 제공하고 상기 스핀바디의 내부에 수용된 틸팅 모터를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 인클로저에는, 상기 틸팅 모터와의 간섭을 회피하는 모터 회피부가 형성될 수 있다. 이로써, 스핀 바디의 내부 공간을 효율적으로 활용되어 스핀 바디가 컴팩트하게 유지될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 로봇은, 디스플레이와 스피커 유닛이 스핀 바디의 가상 회전축의 전방에 위치할 수 있다. 이로써, 스핀 바디의 회전 시 디스플레이 및 스피커 유닛은 스핀 바디의 회전축을 중심으로 공전하며 둘 사이의 상대적인 위치는 유지될 수 있다. 즉, 사용자는 로봇의 회전 시에 디스플레이가 향하는 방향에 음원이 위치함을 청각적으로 느낄 수 있고, 마치 로봇이 실제 말하는 것과 같은 음향을 느낄 수 있다.
좀 더 상세히, 본 실시예에 따른 로봇은, 베이스; 상기 베이스에 회전 가능하게 연결된 스핀 바디; 상기 스핀 바디와 함께 회전하며 디스플레이가 구비된 아우터 케이스; 및 상기 스핀 바디의 내부에 수용되고, 상기 스핀 바디의 가상 회전축에 대해 편심되게 배치되며, 상기 스핀 바디의 가상 회전축을 중심으로 공전하는 스피커 유닛을 포함하고, 상기 디스플레이 및 스피커 유닛은 상기 스핀 바디의 가상 회전축의 전방에 위치할 수 있다.
또한, 상기 디스플레이(42)와 상기 스피커 유닛(45)은 상하 방향으로 오버랩될 수 있다. 이로써, 디스플레이와 스피커 유닛의 위치가 정확히 대응되므로, 로봇이 실제 말하는 것과 같은 음향을 느끼는 효과가 더욱 커질 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 스피커의 인클로저가 스핀 바디의 둘레 방향을 따라 호 또는 고리 형상으로 형성됨으로써, 스핀 바디가 어느 방향으로 회전하더라도 특정 위치에 있는 사용자에게 전달되는 음향의 질이 유지될 수 있는 이점이 있다.
또한, 인클로저의 내둘레가 고정바디의 외둘레를 마주보게 배치되어 인클로저가 고정바디를 중심으로 회전함으로써, 인클로저가 회전하더라도 음향의 울림 공간은 일정하게 유지될 수 있어 음향의 질이 유지될 수 있는 이점이 있다.
또한, 인클로저가 어퍼 바디와 로어 바디를 포함함으로써, 인클로저의 분리가 간단해지고 스피커 유닛의 유지 보수가 용이해질 수 있다.
또한, 어퍼 바디에는 패시브 라디에이터가 장착됨으로써, 스피커의 저음이 보강되는 이점이 있다.
또한, 어퍼 바디에 형성된 스피커 유닛 수용부에 의해, 인클로저의 상하 높이가 전체적으로 높아지지 않고 컴팩트하게 형성될 수 있으며, 인클로저에 수납된 스피커 유닛의 위치를 쉽게 확인할 수 있는 이점이 있다.
또한, 스핀 바디에 형성된 돌출부에 스피커 유닛 수용부가 수용됨으로써, 스핀 바디의 상하 높이가 전체적으로 높아지지 않고 컴팩트하게 형성되는 이점이 있다.
또한, 스핀 바디가 스핀 하우징과 스핀 커버를 포함함으로써, 이로써, 스핀 바디의 분리가 간단해지고 스피커의 유지 보수가 용이해지는 이점이 있다.
또한, 인클로저에 커버 체결부 및 하우징 체결부와의 간섭을 회피하는 아우터 회피부가 형성됨으로써, 스핀 바디의 크기를 컴팩트하게 유지하면서도 스핀 하우징과 스핀 커버가 견고하게 체결될 수 있는 이점이 있다.
또한, 스핀 하우징에 형성된 고정 리브가 인클로져에 형성된 삽입홈에 삽입됨으로써, 인클로져의 정확한 설치 방향의 파악이 용이해지며, 인클로져가 스핀 하우징에 대해 회전하거나 진동하는 것이 방지되는 이점이 있다.
또한, 인클로저의 상단 직경이 하단 직경보다 크게 형성됨으로써, 스피커의 소리 울림이 음향 홀이 위치하는 하측으로 집중될 수 있는 이점이 있다.
또한, 음향홀이 스핀 바디의 둘레 방향을 따라 서로 일정 간격만큼 이격된 복수개 형성됨으로써, 사용자가 어느 위치에 있더라도 원활한 음향 전달이 가능한 이점이 있다.
또한, 스핀 바디는 상단 직경이 하단 직경보다 크고, 복수개의 음향홀은 스핀 바디의 하단에 형성됨으로써, 하측으로 집중된 소리가 음향홀로 집중 방출될 수 있으며 음향홀이 로봇의 정면 등에서 보이지 않아 로봇의 외관 디자인이 개선되는 이점이 있다.
또한, 스핀 바디의 상단을 기준으로 아우터 케이스의 하단이 음향 홀보다 인접함으로써, 음향홀이 아우터 케이스에 의해 가려지지 않아 음향이 사용자에게 더 잘 전달될 수 있는 이점이 있다.
또한, 베이스의 저면을 기준으로 스피커 유닛이 아우터 케이스의 전체 높이의 절반보다 아래에 위치하므로, 스피커 유닛을 포함하는 스피커의 중량에 의해 로봇의 무게중심이 낮아지는 이점이 있다.
또한, 스피커 유닛이 수평 방향으로 아우터 케이스와 오버랩 됨으로써, 아우터 케이스에 의해 스피커의 음향이 음향 홀이 아닌 다른 곳으로 방출되는 것이 최소화되는 이점이 있다.
또한, 스피커 유닛과 인터페이스 모듈이 스핀 바디의 가상 회전축의 전방으로 편심됨으로써, 사용자는 인터페이스 모듈이 향하는 방향으로 음향이 방출되는 것 같은 느낌을 받을 수 있는 이점이 있다.
또한, 인클로저에는 틸팅 모터와의 간섭을 회피하는 모터 회피부가 형성되므로, 스핀 바디의 내부 공간이 효율적으로 활용되어 스핀 바디가 컴팩트하게 유지되는 이점이 있다.
또한, 디스플레이와 스피커 유닛이 스핀 바디의 가상 회전축의 전방에 위치하므로, 스핀 바디의 회전 시 디스플레이 및 스피커 유닛은 스핀 바디의 회전축을 중심으로 공전하며 둘 사이의 상대적인 위치는 유지될 수 있다. 이로써, 사용자는 로봇의 회전 시에 디스플레이가 향하는 방향에 음원이 위치함을 청각적으로 느낄 수 있고, 마치 로봇이 실제 말하는 것과 같은 음향을 느낄 수 있는 이점이 있다.
또한, 디스플레이와 스피커 유닛이 상하 방향으로 오버랩되면 디스플레이와 스피커 유닛의 위치가 정확히 대응되므로, 로봇이 실제 말하는 것과 같은 음향을 느끼는 효과가 더욱 커질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇이 적용된 네트워크 시스템 일 예가 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇이 도시된 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 제어 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇이 도시된 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 회전 바디가 일 방향으로 회전되었을 때의 정면도이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 틸팅 바디가 전방으로 틸팅되었을 때의 측면도이다.
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 틸팅 바디가 후방으로 틸팅되었을 때의 측면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀 하우징 및 스피커의 분해 사시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀 하우징, 스피커 및 스피커에 배치된 모터와 기어가 도시된 평면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스피커의 사시도이다
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스, 스핀 커버, 틸팅 기구 및 틸팅 베이스가 도시된 사시도이다.
도 14는 도 13에 도시된 틸팅 베이스가 분리되었을 때의 사시도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스, 스핀 커버, 스핀 기구 및 틸팅 기구가 도시된 저면 사시도이다.
도 16은 도 4의 A-A선 단면도이다.
도 17은 도 16에 도시된 스피커 및 그 주변을 확대 도시한 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇이 적용된 네트워크 시스템 일 예가 도시된 도면이다.
네트워크 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 유선 네트워크 또는 무선 네트워크를 통해 상호 간에 정보를 전송하는 로봇(hub robot, 1), 액세서리(accessary, 2, 3a, 3b), 게이트웨이(gateway, 4), 단말기(6), 공유기(Access Point, 7) 및 서버(8)을 포함할 수 있다.
네트워크는 와이파이(wi-fi), 이더넷(ethernet), 직비(zigbee), 지-웨이브(z-wave), 블루투스(bluetooth) 등의 기술을 기반으로 하여 구축될 수 있다.
로봇(1), 액세서리(2, 3a, 3b), 게이트웨이(4) 및 공유기(7)는 정해진 통신규약(protocol)에 따라 네트워크와 접속 가능한 통신 모듈을 구비할 수 있다.
네트워크의 구성에 따라, 네트워크 시스템을 구성하는 각 장치들(1, 2, 3a, 3b, 4, 7)에 구비된 통신 모듈이 정해질 수 있고, 각 장치와 네트워크, 또는 장치 상호간의 통신 방식에 따라 장치에는 다수개의 통신 모듈이 구비될 수 있다.
로봇(1)은 공유기(7)와 유선(예를 들어, 이더넷) 또는 무선(예를 들어, wi-fi) 통신을 통해 연결될 수 있다. 게이트웨이(4) 및 공유기(7)를 매개로 로봇(1)과 액세서리(2, 3b) 상호 간의 통신이 이루어질 수 있고, 다른 예로 공유기(7)를 매개로 로봇(1)와 액세서리(3a) 또는 기타 기기(5) 상호 간의 통신이 이루어질 수 있다.
구체적으로, 액세서리(2, 3b)로부터 송신된 신호가 게이트웨이(4)와 공유기(7)를 차례로 경유하여 로봇(1)으로 전송될 수 있고, 로봇(1)으로부터 송신된 신호가 공유기(7)와 게이트웨이(4)를 차례로 경유하여 액세서리(2, 3b)로 전송될 수 있다. 다른 예로, 액세서리(3a) 또는 기타 기기(5)로부터 송신된 신호가 공유기(7)를 경유하여 로봇(1)로 전송될 수 있고, 로봇(1)로부터 송신된 신호가 공유기(7)를 경유하여 액세서리(3a) 또는 기타 기기(5)로 전송될 수 있다.
예를 들어, 액세서리(2, 3a, 3b)의 센서 모듈에 의해 획득된 정보는 네트워크를 통해 서버(8), 단말기(6) 또는 로봇(1)으로 전송될 수 있다. 또한, 서버(8), 로봇(1) 또는 단말기(6)로부터 상기 센서 모듈, 제어모듈, 또는 리모트 콘트롤 모듈의 제어를 위한 신호가 액세서리(2)로 전송되는 것도 가능하다. 이러한 신호의 전송은 게이트웨이(4) 및/또는 공유기(7)를 거쳐서 이루어진다.
액세서리(2, 3a, 3b)와 로봇(1) 간의 통신은, 게이트웨이(4)와 공유기(7)만으로도 가능하다. 예를 들어, 홈 네트워크가 인터넷 등의 외부 통신망과 단절된 경우에도 액세서리(2, 3a, 3b)와 로봇(1)간의 통신이 가능하다.
로봇(1)이 공유기(7)를 통해 서버(8)와 연결되는 경우에는, 로봇(1)이나 액세서리(2)로부터 송신된 정보가 서버(8)에 저장될 수 있다. 서버(8)에 저장된 정보들은 서버(8)와 접속된 단말기(6)가 수신할 수 있다.
또한, 단말기(6)로부터 전송된 정보는 서버(8)를 경유하여 로봇(1)이나 액세서리(2)로 전송될 수 있다. 최근에 널리 이용되고 있는 단말기인 스마트폰(smart phone)은 그래픽 기반의 편리한 UI를 제공하기 때문에, 상기 UI를 통해 로봇(1) 및/또는 액세서리(2)를 제어하거나, 로봇(1) 및/또는 액세서리(2)로부터 수신한 정보를 가공하여 표시하는 것이 가능하다. 또한, 스마트폰에 탑재된 어플리케이션(application)을 업데이트함으로써, 로봇(1) 및/또는 액세서리(2)를 통해 구현 가능한 기능을 확장할 수도 있다.
한편, 서버(8)와 무관하게 단말기(6)와 로봇(1)이 직접 서로 통신할 수 있도록 구현할 수 있다. 예를 들면, Blue-Tooth 방식을 이용하여 로봇(1)와 단말기(6)가 서로 직접 통신할 수 있다.
한편, 단말기(6)를 활용하지 않고도, 로봇(1) 만으로도 액세서리(2)를 제어하거나 액세서리(2)로부터 수신한 정보를 가공하여 표시하는 것도 가능하다.
네트워크 시스템은 게이트웨이(4) 없이 구성될 수 있고, 로봇(1)이 게이트웨이(4)가 수행하던 기능을 겸하는 것도 가능함은 물론이다.
액세서리(2, 3a, 3b)는 네트워크와의 접속을 위한 적어도 하나의 통신 모듈을 포함한다. 통신 모듈은 소정의 네트워크와 통신한다.
액세서리(2, 3a, 3b)는 소정의 주변 상황을 감지하는 센서 모듈을 포함할 수 있다. 액세서리(2, 3a, 3b)는 주변 환경에 영향을 미치는 특정 기능을 발휘하는 제어 모듈을 포함할 수 있다. 액세서리(2, 3a, 3b)는 소정의 주변 기기를 제어하는 광 신호(예를 들어, 적외선 신호)를 송신하는 리모트 컨트롤 모듈을 포함할 수 있다.
센서 모듈을 구비한 액세서리(2, 3a, 3b)는, 기압 센서, 습도 센서, 온도 센서, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서, 공기질 센서, 전자 코 센서, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서, 수면 센서(예를 들어 사용자의 잠옷이나 속옷에 부착하고 사용자가 잠을 자는 동안 코콜이, 무호흡, 뒤척임 등을 감지), 근접센서, 조도센서, 가속도센서, 자기센서, 중력센서, 자이로스코프센서, 모션센서, RGB센서, 적외선센서(IR 센서: infrared sensor), 초음파센서, 원격감지센서, SAR, 레이더, 광센서(예를 들어, 영상센서, 이미지센서) 등을 구비한 장치를 예로 들 수 있다.
제어모듈을 구비한 액세서리(2, 3a, 3b)는, 조명을 제어하는 스마트 라이팅, 전원의 인가 및 정도를 조절하는 스마트 플러그, 보일러 또는 공기조화기의 작동 여부 및 강도 등을 조절하는 스마트 온도 조절기, 가스의 차단 여부를 제어하는 스마트 가스락 등을 예로 들 수 있다.
리모트 콘트롤 모듈을 구비한 액세서리(2, 3a, 3b)는, 원격 제어 가능한 가전기기 등에 적외선(IR) 신호를 발신하는 적외선 LED 등을 구비한 장치를 예로 들 수 있다.
액세서리(예를 들어, 3a, 3b)는 소정의 성능을 발휘하기 위하여 정하여진 용도만으로 설치될 수 있다. 예를 들어, 액세서리(3a)는 영상 카메라이고, 액세서리(3b)는 스마트 플러그이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 액세서리(2)는 사용자가 원하는 임의의 위치에 설치가 가능하도록 구비될 수 있다. 또한, 다양한 용도로 활용 가능하도록 구비될 수 있다. 예를 들어, 액세서리(2)는 가전기기, 도어, 창문 또는 벽체 등 외부의 물체에 부착될 수 있다.
게이트웨이(4)는 하나 이상의 액세서리(2, 3b)와 공유기(7) 간의 통신을 매개한다. 게이트웨이(4)는 무선으로 액세서리(2)와 통신할 수 있다. 게이트웨이(4)는 유선 또는 무선으로 공유기(7)와 통신한다. 예를 들어, 게이트웨이(4)와 공유기(7) 간의 통신은 이더넷(Ethernet) 또는 와이파이(wi-fi)를 기반으로 할 수 있다.
공유기(7)는 유선 또는 무선 통신을 통해 서버(8)와 연결될 수 있다. 서버(8)는 인터넷을 통해 접속이 가능하다. 인터넷에 접속된 각종 단말기(6)로 서버(8)와 통신할 수 있다. 단말기(6)는 PC(personal computer), 스마트 폰(smart phone) 등의 이동 단말기(mobile terminal)를 예로 들 수 있다.
액세서리(2, 3b)는 게이트웨이(4)와 통신하도록 구비될 수 있다. 다른 예로, 액세서리(3a)는 게이트웨이(4)를 거치지 않고 공유기(7)와 직접 통신하도록 구비될 수 있다.
공유기(7)는 게이트웨이(4)를 거치지 않고 상기 액세서리(3a) 또는 통신 모듈을 탑재한 기타 기기(5)와 직접 통신하도록 구비될 수도 있다. 이러한 기기들(5, 3a)은 바람직하게는 와이파이 통신 모듈을 구비하고 있어, 게이트웨이(4)를 경유하지 않고도 공유기(7)와 직접 통신이 가능하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇이 도시된 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 제어 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇이 도시된 정면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 회전 바디가 일 방향으로 회전되었을 때의 정면도이고, 도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 틸팅 바디가 전방으로 틸팅되었을 때의 측면도이고, 도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 틸팅 바디가 후방으로 틸팅되었을 때의 측면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 로봇(1)은, 베이스(100)와; 베이스(100)에 회전 가능하게 배치된 스핀 바디(200)와; 스핀 바디(200)에 틸팅축(OT)으로 틸팅 가능하게 지지된 틸팅 바디(300)와; 스핀 바디(200)와 틸팅 바디(300) 중 적어도 하나에 설치된 적어도 하나의 인터페이스(42,44,54,56)를 포함할 수 있다.
베이스(100)는 로봇(1)의 최하단부에 위치할 수 있다. 베이스(100)는 바닥면에 놓여져 로봇(1)을 지지할 수 있다.
스핀 바디(200)는 베이스(100)에 대해 회전 가능하게 배치될 수 있다. 좀 더스핀 상세히, 스핀 바디(200)는 상하 방향으로 연장된 회전축(OS)을 중심으로 베이스(100)에 대해 회전할 수 있다. 상기 회전축(OS)은 가상 회전축일 수 있다.
스핀 바디(200)는 소정의 각도만큼 회전할 수 있으며, 바람직하게는 360도 회전할 수 있다. 스핀 바디(200)는 회전축(OS)을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있다.
틸팅 바디(300)는 스핀 바디(200)에 틸팅축(OT)으로 틸팅 가능하게 지지될 수 있다. 틸팅축(OT)는 수평 방향으로 길게 연장될 수 있다. 틸팅축(OT)은 스핀 바디(200)의 회전 시 스핀 바디(200)와 함께 회전할 수 있다.
틸팅 바디(300)는 스핀 바디(200)의 회전 시에 스핀 바디(200)와 함께 회전할 수 있으며, 스핀 바디(200)에 대해 틸팅 가능하게 연결될 수 있다. 즉, 틸팅 바디(300)는 회전 및 틸팅이 가능하므로 2의 자유도(DOF:degrees of freedom)를 가질 수 있다.
로봇(1)은 로봇(1)을 제어하는 제어하는 제어부(20)를 포함할 수 있다. 또한, 제어부(20)는 서버(8) 또는 단말기(6)에 구비되어 네트워크를 통해 로봇(1)을 제어하는 것도 가능하다.
로봇(1)은 네트워크와 통신하는 통신 모듈(22)을 포함할 수 있다. 통신 모듈(22)은 와이파이 모듈, 블루투스 모듈, 직비 모듈, 지웨이브 모듈 등을 포함할 수 있다. 통신 모듈(22)은 직접 통신하고자 하는 장치의 통신방식에 따라 달라질 수 있다.
통신 모듈(22)은 네트워크 시스템을 구성하는 공유기(7), 게이트웨이(4), 액세서리(2, 3a, 3b), 서버(8) 및 단말기(6) 중 적어도 어느 하나와 통신할 수 있다.
통신 모듈(22)을 통해 입력부(50)로부터 획득된 정보를 네트워크 상으로 전송할 수 있다. 통신 모듈(22)을 통해 네트워크 상에서 로봇(1)으로 정보가 수신될 수 있고, 제어부(20)는 수신된 정보를 근거로 출력부(40) 또는 구동부(60)를 제어할 수 있다.
로봇(1)은 정보를 저장하는 저장부(24)를 포함할 수 있다. 저장부(24)는 통신 모듈(22)을 통해 네트워크으로부터 수신한 정보를 저장할 수 있다. 저장부(24)는 입력부(50)로부터 지시를 저장할 수 있다. 저장부(24)에는 로봇(1)의 동작 전반에 관여하는 정보가 기 저장되어 있을 수 있다.
로봇(1)는 로봇(1)의 각 구성들에게 전원을 공급하는 전원 장치(30)를 포함한다. 전원 장치(30)는, 외부의 유선 전원 케이블을 연결할 수 있는 전원 연결부(32)를 포함할 수 있다. 전원 연결부(32)는 소켓으로 구현될 수 있다. 전원 장치(30)는 배터리(34)를 포함할 수 있다. 배터리(34)는 충전용으로 구비될 수 있다. 전원 장치(30)는 배터리(34)를 충전시킬 수 있는 무선 충전 모듈(36)을 더 포함할 수 있다.
로봇(1)은 출력부(40)를 포함할 수 있다. 출력부(40)는 정보를 시각적으로 또는 청각적으로 외부로 출력할 수 있다.
출력부(40)는 정보를 시각적으로 출력하는 디스플레이(42)를 포함한다. 출력부(40)는 정보를 청각적으로 출력하는 스피커(44)를 포함할 수 있다.
로봇(1)는 입력부(50)를 포함할 수 있다. 입력부(50)는 로봇(1)의 제어를 위한 명령을 수신할 수 있다. 입력부(50)는 사용자가 통신 모듈(22)을 통하지 않고 직접 명령 등을 입력할 수 있게 구성되는 것이 가능하다. 입력부(50)는 액세서리(2)의 제어를 위한 명령을 수신할 수도 있다.
입력부(50)는 스위치(52)를 포함할 수 있다. 스위치(52)는 로봇(1)의 전원을 ON/OFF하는 전원 스위치를 포함할 수 있다. 스위치(52)는, 로봇(1)의 기능의 설정, 소정의 네트워크와 페어링(pairing), 또는 단말기(6)와의 페어링 등을 위한 기능 스위치를 포함할 수 있다. 상기 기능 스위치의 누름 시간 및/또는 연속 누름 횟수 등의 조합을 통해, 로봇(1)에 다양한 명령이 내려지도록 기 설정할 수 있다. 스위치(52)는 로봇(1)의 기 설정된 세팅을 리셋 시킬 수 있는 리셋 스위치를 포함할 수 있다. 스위치(52)는 로봇(1)을 절전 상태 또는 미출력 상태로 전환시키는 슬립(Sleep) 스위치를 포함할 수 있다.
입력부(50)는 외부의 시각적 이미지를 센싱하는 카메라(54)를 포함한다. 카메라(54)는 사용자를 인식하기 위한 이미지를 획득할 수 있다. 카메라(54)는 사용자의 방향을 인식하기 위한 이미지를 획득할 수 있다. 카메라(54)에서 획득한 이미지 정보는 저장부(24)에 저장될 수 있다.
입력부(50)는 터치형 디스플레이를 포함할 수 있다.
입력부(50)는 외부의 소리를 센싱하는 마이크(56)를 포함한다. 로봇(1)에 마이크(56)가 구비된 경우, 로봇(1)의 제어부(20)는 마이크(56)를 통해 입력된 사용자의 음성을 인식하여 명령을 추출할 수 있다. 음원의 위치를 인식하기 위하여, 입력부(50)는 복수의 마이크(56)를 포함할 수 있다. 마이크(56)에서 획득한 소리 정보 또는 사용자의 위치 정보는 저장부(24)에 저장될 수 있다.
로봇(1)은 로봇(1)에 대한 사용자의 방향을 감지하기 위한 방향 감지 센서(미도시)를 포함할 수 있다. 방향 감지 센서는 카메라(54) 및/또는 복수의 마이크(56)를 포함할 수 있다.
로봇(1)은 로봇(1)의 모션을 수행하는 구동부(60)를 포함한다. 로봇(1)은 로봇(1)의 디스플레이(42)의 출력 내용 또는 스피커(44)의 출력 내용과 함께 로봇(1)이 모션을 수행함으로써, 살아있는 생명체와 같은 느낌을 줄 수 있다. 사람과 사람의 커뮤니케이션에 있어서 제스쳐(모션) 또는 아이 컨택트(eye contact)의 역할이 큰 것처럼, 구동부(60)에 의한 로봇(1)의 모션은 출력부(40)의 출력 내용을 사용자에게 효율적으로 인지시키는 기능을 할 수 있다. 구동부(60)에 의한 로봇(1)의 모션은 사용자와 로봇(1) 사이의 커뮤니케이션 과정에서 감성적 요소를 더하기 위한 것이다.
구동부(60)는 복수의 구동부(250, 350)를 포함할 수 있다. 복수의 구동부(250, 350)는 독립적으로 구동될 수도 있고, 동시에 구동되어 복합적인 모션이 가능하게 할 수도 있다.
구동부(60)는 베이스(100)에 대해 스핀 바디(200)를 회전시키는 스핀 기구(250)를 포함할 수 있다. 스핀 기구(250)는 베이스(100)에 대해 스핀 바디(200)가 상하 방향으로 연장된 회전축(Os)을 중심으로 회전하게 동력을 제공할 수 있다. 상기 회전축(Os)는 가상의 회전축을 의미할 수 있다.
구동부(60)는 틸팅축(OT)을 중심으로 틸팅 바디(300)를 틸팅시키는 틸팅 기구(350)를 더 포함할 수 있다. 틸팅 기구(350)는 스핀 바디(200)에 대해 틸팅 바디(300)가 일측으로 기울어지게 동력을 제공할 수 있다.
틸팅 기구(350)는 틸팅축(Ot)을 중심으로 틸팅 바디(300)가 회전하게 동력을 제공할 수 있다. 틸팅 기구(350)는 스핀 바디(200)에 연결될 수 있고, 스핀 기구(250)에 의해 스핀 바디(200)가 회전될 때, 틸팅 기구(350) 및 틸팅 바디(300)는 스핀 바디(200)와 함께 회전될 수 있다.
제어부(20)는 입력부(50)로부터 받은 제어 정보에 근거하여 통신 모듈(22)을 제어할 수 있다. 제어부(20)는 통신 모듈(22)이 네트워크부터 수신한 정보를 저장부(24)에 저장하도록 제어할 수 있다. 제어부(20)는 저장부(24)에 저장된 정보를 통신 모듈(22)을 통해 네트워크로 송신할 수 있도록 제어할 수 있다.
제어부(20)는 입력부(50)로부터 제어 정보를 입력 받을 수 있다. 제어부(20)는 출력부(40)가 소정의 정보를 출력하도록 제어할 수 있다. 제어부(20)는 출력부(40)의 정보 출력과 함께 구동부(60)가 동작하도록 제어할 수 있다.
일 예로, 제어부(20)는 카메라(54)에서 획득한 이미지를 기초로 사용자가 누구인지 인식하고, 이를 근거로 출력부(40) 및 구동부(60)를 작동시킬 수 있다. 제어부(20)는 인식한 사용자가 기 설정된 사용자와 일치하면, 디스플레이(42)에서 웃는 이미지를 표시하고, 틸팅 기구(350)를 작동시켜 틸팅 바디(300)가 상하 방향 또는 좌우 방향으로 기울이게 동작시킬 수 있다.
다른 예로, 제어부(20)는 방향 감지 센서를 기초로 사용자의 얼굴 위치를 인식하고, 이를 근거로 출력부(40) 및 구동부(60)를 작동시킬 수 있다.
제어부(20)는 디스플레이(42)에 소정의 정보를 표시하고, 스핀 기구(250)를 작동시켜 디스플레이(42)가 사용자의 얼굴을 향하게 동작시킬 수 있다. 제어부(20)는, 디스플레이(42)의 화상 출력 방향을 방향 감지 센서에서 감지된 사용자의 방향으로 전환하기 위해, 스핀 바디(200)가 회전되게 제어할 수 있다.
제어부(20)는 통신 모듈(22)을 통해 네트워크로부터 수신한 제어 정보에 근거하여 구동부(60)의 작동 여부 등을 제어할 수 있다. 제어부(20)는 입력부(50)로부터 받은 제어 정보에 근거하여 구동부(60)를 제어할 수 있다. 제어부(20)는 저장부(24)에 저장된 제어 정보에 근거하여 구동부(60)를 제어할 수 있다.
로봇(1)은 리모트 컨트롤 모듈을 포함할 수 있다. 상기 리모트 컨트롤 모듈은 소정의 주변 기기를 제어하는 광 신호(예를 들어, 적외선 신호)를 송신할 수 있다. 소정의 주변 기기는 리모트 컨트롤이 가능한 주변의 기기를 의미할 수 있다. 예를 들어, 리모트 콘트롤러로 제어가 가능한 세탁기, 냉장고, 공기조화기, 로봇청소기, 티브이 등이 상기 소정의 주변 기기가 된다. 상기 리모트 컨트롤 모듈은 소정의 주변 기기를 제어하는 소정의 광 신호를 조사(emitting)하는 발광부(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광부는 적외선을 조사하는 LED일 수 있다. 상기 리모트 컨트롤 모듈이 광 신호를 조사하는 방향은 로봇(1)의 동작에 따라 변경될 수 있다. 이를 통해 원거리 제어가 필요한 특정 기기의 방향으로 상기 리모트 컨트롤 모듈의 광 신호 조사 방향을 변경하여, 상기 특정 기기를 광 신호로 제어할 수 있다.
로봇(1)을 구성하는 디스플레이(42)과, 스피커(44)와, 카메라(54)과, 마이크(56) 등은 인간과 로봇(1)의 커뮤니케이션을 돕는 인터페이스들일 수 있고, 이러한 인터페이스들은 스핀 바디(200)에 장착되어 스핀 바디(200)의 회전시 스핀 바디(200)와 함께 회전되는 것이 가능하고, 틸팅 바디(300)에 장착되어 틸팅 바디(300)의 틸팅시 틸팅 바디(300)와 함께 틸팅되는 것이 가능하다.
로봇(1)은 디스플레이(42)와, 스피커(44)와, 카메라(54)과, 마이크(56) 등의 인터페이스들이 스핀 바디(200)와 틸팅 바디(300)에 분산되어 배치되는 것이 가능하다.
로봇(1)은 디스플레이(42)과, 스피커(44)와, 카메라(54)과, 마이크(56) 등의 인터페이스들 중 적어도 하나를 포함하는 인터페이스 모듈(400)(410)을 포함할 수 있고, 이러한 인터페이스 모듈(400)(410)은 틸팅 바디(300)에 장착되어 스핀 바디(200)의 회전시 틸팅 바디(300)와 함께 스핀될 수 있고, 틸팅 바디(300)의 틸팅시 틸팅 바디(300)와 함께 틸팅될 수 있다.
한편, 배터리(34)와, 디스플레이(42)과, 스피커(44)와, 카메라(54)과, 마이크(56)과, 스핀 기구(250) 및 틸팅 기구(350) 등은 그 각각의 무게나 크기 등을 고려하여 스핀 바디(200)나 틸팅 바디(300)에 지지되는 것이 바람직하고, 로봇(1)의 전체 무게 중심을 최대한 낮출 수 있게 배치되는 것이 바람직하다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 분해 사시도이다.
베이스(100)는 스핀 바디(100)를 회전 가능하게 지지할 수 있고, 스핀 바디(200)와 틸팅 바디(300) 및 인터페이스 모듈(400)(410)의 하중을 지지할 수 있다.
베이스(100)는 복수개 부재의 결합체로 구성될 수 있다. 좀 더 상세히, 베이스(100)는 로봇(1)의 전체 하중을 지지하는 베이스 바디(110)와, 베이스 바디(110)의 상측에 배치되고 스핀 바디(200)가 회전 가능하게 연결된 스핀 바디 연결부(120)를 포함할 수 있다.
베이스 바디(110)의 형상은 한정되지 않으며 일례로 원판 형상을 가질 수 있다. 로봇(1)을 안정적으로 지지하기 위해 베이스 바디(110)의 크기는 스핀 바디 연결부(120)의 크기보다 크거나 동일할 수 있다.
베이스(100)의 보다 상세한 구성에 대해서는 이후 자세히 설명한다.
한편, 스핀 바디(200)는 내부에 공간(S2)이 형성된 스핀 하우징(210)과, 상기 공간(S2)을 상측에서 커버하는 스핀 커버(220)를 포함할 수 있다. 스핀 하우징(210) 및 스핀 커버(220) 중 적어도 하나는 베이스(100)에 회전 가능하게 연결될 수 있다.
스핀 바디(200) 내부의 공간(S2)에는 소정의 인터페이스가 수용될 수 있다. 예를 들어, 스핀 바디(200)의 내부 공간(S2)에는 스피커(44)가 수용될 수 있다. 스피커(44)는 타 부품들에 비해 무게가 무거우므로 스핀 바디(200)의 내부 공간(S2)에 수용되는 것이 바람직하다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 스핀 바디(200)의 내부 공간(S2)에는 마이크(56) 등의 타 인터페이스나, 배터리(34)나, 구동 피시비(230) 등이 수용되는 것도 가능함은 물론이다.
스피커(44)는 스피커 유닛(45)(도 10 참조)과, 상기 스피커 유닛이 장착되고 스핀 바디(200)의 둘레 방향을 따라 형성된 호 또는 고리 형상의 인클로저(46)를 포함할 수 있다.
스피커(44)의 상세한 구성에 대해서는 이후 자세히 설명한다.
또한, 스핀 바디(200) 내부의 공간(S2)에는 후술할 틸팅 모터(360)가 수용될 수 있다. 이 경우 스핀 하우징(210)과 스핀 커버(220)는 공간(S2)에 수용되는 인터페이스 및 틸팅 모터(360)를 보호하는 보호 커버로 기능할 수 있다.
스핀 하우징(210)의 일부는 외부로 노출될 수 있다. 스핀 하우징(210)의 일부는 후술하는 틸팅 하우징(310)의 하단 하측을 통해 보일 수 있고, 스핀 하우징(210)은 커뮤니케이션 로봇의 외관 일부를 구성할 수 있다.
스핀 하우징(210)은 상면이 개방되고 하부로 갈수록 크기가 감소되는 형상일 수 있다. 스핀 하우징(210)는 그 외면이 외측을 향해 볼록한 형상일 수 있다. 스핀 하우징(210)의 상단 직경은 스핀 하우징(210)의 하단 직경 보다 클 수 있다.
스핀 커버(220)는 전체적으로 판체 형상일 수 있고, 스핀 하우징(210)의 상단 위에 올려지는 것도 가능하고, 스핀 하우징(210)의 내부로 삽입되어 스핀 하우징(210)의 내부에서 스핀 하우징(210)과 결합되는 것도 가능하다.
스핀 커버(220)는 스핀 하우징(210)의 개방된 상면을 커버할 수 있다. 스핀 커버(220)의 형상은 스핀 하우징(210)의 상단 형상과 대응되도록 형성될 수 있다. 일례로 스핀 커버(220)는 대략 원판 형상을 가질 수 있다.
스핀 커버(220)에는 틸팅 바디(300)에 연결된 틸팅축(OT)를 회전 가능하게 지지하는 틸팅축 서포터(240)(242)가 배치될 수 있다. 틸팅축 서포터(240)(242)는 스핀 커버(220)의 상면에 배치될 수 있다. 틸팅축 서포터(240)(242)는 한 쌍이 수평 방향으로 이격되게 배치될 수 있고, 틸팅축(OT)는 틸팅축 서포터(240)(242)에 회전 가능하게 지지될 수 있다.
로봇(1)은 스핀 바디(200), 좀 더 상세히는 스핀 커버(220)에 배치된 구동 피시비(230)를 더 포함할 수 있다. 구동 피시비(230)는 스핀 커버(220)의 상면에 안착될 수 있다. 즉, 구동 피시비(230)는 스핀 커버(220)의 상면에 수평하게 배치될 수 있다.
구동 피시비(230)는 스핀 커버(220) 보다 크기가 작고, 스핀 커버(220)의 상면 일부를 덮게 배치될 수 있다. 구동 피시비(230)의 면적은 스핀 커버(220)의 상면적의 절반 이하임이 바람직하다.
구동 피시비(230)는 스핀 커버(220)에 장착된 적어도 하나의 전기부품을 제어할 수 있고, 예를 들면, 구동 피시비(230)는 스핀 바디(200)에 배치된 스핀 모터(260) 및 틸팅 모터(360)와 전기적으로 연결되어 스핀 모터(260) 및 틸팅 모터(360)를 제어할 수 있다.
스핀 모터(260), 틸팅 모터(360) 및 구동 피시비(230)는 모두 스핀 바디(200)에 장착되므로, 스핀 바디(200)의 회전 시 스핀 바디(200)의 회전축(OS)을 중심으로 공전될 수 있다. 따라서, 스핀 모터(260), 틸팅 모터(360) 및 구동 피시비(230) 간에는 상대적인 운동이 발생하지 않으며, 구동 피시비(230)와 각 모터(260)(360)를 연결하는 연결부재의 엉킴이나 비틀림이 발생하지 않을 수 있다.
한편, 스핀 기구(250)는 스핀 바디(200)를 베이스(100)에 대해 회전시킬 수 있다.
스핀 기구(250)는 스핀 모터(260), 스핀 구동 기어(270) 및 스핀 종동 기어(280)를 포함할 수 있다. 스핀 기구(250)는 스핀 중간 기어(290)를 더 포함할 수 있다.
스핀 모터(260)는 스핀 바디(200)를 베이스(100)에 대해 회전시키는 동력을 제공할 수 있다.
스핀 모터(260)는 스핀 커버(220)에 배치될 수 있다. 좀 더 상세히, 스핀 모터(260)는 스핀 커버(220)의 상면 위에 배치될 수 있다. 스핀 모터(260)의 구동축은 스핀 모터(260)의 하부에 수직하게 배치될 수 있다. 스핀 모터(260)의 구동축은 스핀 바디(200) 내부의 공간(S2)을 향해 돌출될 수 있다.
스핀 모터(260)는 스핀 커버(220)와 후술하는 틸팅 베이스(320)의 사이에 위치되게 배치될 수 있다. 즉, 스핀 모터(260)는 스핀 커버(220)의 상면과 틸팅 베이스(320)의 저면 사이에 위치할 수 있다. 스핀 모터(260)는 스핀 커버(220) 및 틸팅 베이스(320)에 의해 보호될 수 있다.
스핀 구동기어(270)는 스핀 바디(200) 내부의 공간(S2)에서 스핀 모터(260)의 구동축에 연결될 수 있다. 스핀 구동기어(270)는 스핀 바디(200)의 내부에서 회전될 수 있으며, 스핀 바디(200)에 의해 보호될 수 있다. 스핀 구동기어(270)는 스핀 모터(260)의 구동축에 매달릴 수 있다. 스핀 구동기어(270)는 스핀 커버(220)의 저면 아래에서 스핀 모터(260)에 의해 회전될 수 있다.
스핀 종동기어(280)는 베이스(100)에 고정될 수 있다. 스핀 종동기어(280)는 베이스(100)의 스핀바디 연결부(120)에 위치 고정되게 장착된 고정기어일 수 있다.
스핀 기구(250)는 스핀 구동기어(270)가 스핀 종동기어(280)에 치합되는 것이 가능하고, 이 경우 스핀 구동기어(270)는 스핀 종동기어(280)의 외둘레를 따라 공전되면서 자전될 수 있다.
스핀 기구(250)는 스핀 구동기어(270)가 스핀 종동기어(280)와 직접 치합되지 않고, 스핀 구동기어(270)와 스핀 종동기어(280)가 적어도 하나의 스핀 중간기어(290)를 통해 연결되는 것도 가능하다.
스핀 중간기어(290)는 스핀 커버(220)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 중간기어(280)는 스핀 커버(220)의 저면 하측에 위치할 수 있다. 즉, 스핀 중간기어(290)는 스핀 구동기어(270)과 같이, 스핀 바디(200)의 공간(S2)에 수용될 수 있다.
스핀 중간기어(290)는 스핀 구동기어(270)과 스핀 종동기어(280)의 사이에서 동력을 전달할 수 있다. 스핀 중간기어(290)는 스핀 종동기어(280)의 외둘레를 따라 공전하며 자전할 수 있다.
한편, 틸팅 바디(300)는 틸팅 하우징(310)와 틸팅 베이스(320)를 포함할 수 있다.
틸팅 하우징(310)은 로봇(1)의 외관을 형성할 수 있고, 스핀 하우징(210) 보다 크게 형성될 수 있다. 따라서, 틸팅 하우징(310)은 아우터 케이스로 명명될 수 있다.
틸팅 하우징(310)은 하면이 개방될 수 있고 내부에 상부 공간(S3)(도 16 참조)이 형성될 수 있다. 틸팅 하우징(310)의 상부 공간(S3)에는 틸팅 베이스(320)가 수용될 수 있다.
틸팅 하우징(310)은 스핀 바디(200)의 외둘레의 적어도 일부를 감쌀 수 있다. 좀 더 상세히, 스핀 커버(220)는 틸팅 하우징(310)의 내부에 위치할 수 있고, 틸팅 하우징(310)의 하측 내면은 스핀 하우징(210)의 외둘레면을 마주볼 수 있다.
틸팅 하우징(310)은 복수개 부재의 결합체로 구성될 수 있고, 전후 또는 좌우 위치되는 복수개 하우징이 서로 결합되어 구성될 수 있다.
일례로, 틸팅 하우징(310)은 제1틸팅 하우징(311)와, 제1틸팅 하우징(311)과 결합되는 제2틸팅 하우징(312)를 포함할 수 있고, 제1틸팅 하우징(311)와 제2틸팅 하우징(312)의 사이에 상부 공간(S3)이 형성될 수 있다. 제1틸팅 하우징(311) 및 제2틸팅 하우징(312)은 틸팅 베이스(320)와 각각 결합될 수 있다.
제1틸팅 하우징(311)이 프론트 틸팅 하우징일 경우, 제2틸팅 하우징(312)은 제1틸팅 하우징(311)의 후단에 결합된 리어 틸팅 하우징일 수 있고, 제1틸팅 하우징(311)이 좌측 틸팅 하우징일 경우, 제2틸팅 하우징(312)은 제1틸팅 하우징(311)의 우측단에 결합된 우측 틸팅 하우징일 수 있다.
틸팅 하우징(310)에는 인터페이스 모듈(400)이 배치될 수 있다. 일례로, 인터페이스 모듈(400)은 제1틸팅 하우징(311)에 장착될 수 있다.
인터페이스 모듈(400)은 틸팅 베이스(320)보다 상측에 위치할 수 있다.
틸팅 베이스(320)는 틸팅 하우징(310)의 상부 공간(S3)에 수용된 상태에서, 틸팅 하우징(310)에 의해 보호될 수 있다. 틸팅 베이스(320)는 틸팅 축(OT)와 연결될 수 있고, 틸팅 축(OT)과 함께 회전될 수 있다. 틸팅 베이스(320)에는 틸팅축(OT)가 연결되는 틸팅축 연결부(321)가 형성될 수 있다. 틸팅축 연결부(321)는 틸팅 베이스(320)의 하부에 형성될 수 있다. 틸팅축(OT)는 수평 방향으로 길게 배치되어 틸팅축 연결부(321)에 연결될 수 있다.
틸팅축(OT)은 틸팅 베이스(320)에 연결될 수 있고, 틸팅 베이스(320)는 틸팅 하우징(310)과 결합될 수 있다. 틸팅축(OT)의 회전시, 틸팅 베이스(320)와 틸팅 하우징(310)은 틸팅축(OT)을 중심으로 함께 회전되면서 틸팅될 수 있다.
틸팅 베이스(320)에는 틸팅 베이스(320)의 내측에 연결되는 연결부(324)(325)가 형성될 수 있다. 좀 더 상세히, 틸팅 베이스(320)의 일측에는 제1틸팅 하우징(311)의 내측에 연결되는 제1연결부(324)가 형성되고, 틸팅 베이스(320)의 타측에는 제2틸팅 하우징(312)의 내측에 연결되는 제2연결부(325)가 형성될 수 있다.
로봇(1)은 틸팅 베이스(320)에 배치된 중간 피시비(340)를 더 포함할 수 있다. 중간 피시비(340)는 틸팅 베이스(320)의 상면에 안착될 수 있다. 중간 피시비(340)는 틸팅 베이스(320)의 상면에 수평하게 배치될 수 있다.
즉, 틸팅 베이스(320)에는 중간 피시비(340)가 장착되는 피시비 장착부(323)가 형성될 수 있다. 피시비 장착부(323)는 틸팅 베이스(320)의 상면에 형성될 수 있다.
중간 피시비(340)는 틸팅 베이스(320)보다 크기가 작고, 틸팅 베이스(320)의 상면 일부를 덮게 배치될 수 있다. 중간 피시비(340)의 면적은 틸팅 베이스(320)의 상면적의 절반 이하임이 바람직하다.
배터리(34)는 틸팅 베이스(320)에 장착될 수 있다. 즉, 틸팅 베이스(320)에는 배터리(34)가 장착되는 배터리 장착부(322)가 형성될 수 있다. 배터리 장착부(322)는 틸팅 베이스(320)의 상면에 형성될 수 있다. 배터리 장착부(322)는 배터리(34)가 삽입되어 수용될 수 있는 포켓일 수 있다.
또한, 틸팅 베이스(320)에는 배터리 장착부(322)에 수용된 배터리(34)가 임의 탈거되지 않게 막는 배터리 커버(35)가 결합될 수 있다.
한편, 틸팅 기구(350)는 틸팅 모터(360)와, 하부가 틸팅 모터(360)에 연결된 틸팅 구동기어(370)와, 틸팅축(OT) 또는 틸팅 바디(300)에 연결되고 틸팅 구동기어(370)의 동력을 전달받는 틸팅 종동기어(380)를 포함할 수 있다.
틸팅 모터(360)는 틸팅축(OT)을 중심으로 틸팅 바디(300)를 틸팅시키는 동력을 제공할 수 있다.
틸팅 모터(360)는 스핀 커버(220)의 하측에 배치될 수 있고, 틸팅 종동기어(380)는 스핀 커버(220)의 상측에 위치될 수 있다. 틸팅 모터(360)의 동력은 틸팅 구동기어(370)를 통해 틸팅 종동기어(380)로 전달될 수 있다.
틸팅 구동기어(370)는 틸팅 모터(360)에 연결되어 회전될 수 있다. 틸팅 구동기어(370)는 수직하게 배치된 웜 기어 일 수 있다. 틸팅 구동기어(370)는 틸팅 모터(360)에 연결된 상태에서 스핀 커버(220)의 상측에 수직 방향으로 길게 배치될 수 있다.
틸팅 구동기어(370)의 하단을 포함하는 하부 회전축은 틸팅 모터(360)에 연결될 수 있고, 틸팅 구동기어(370)의 상단을 포함하는 상부 회전축은 후술할 기어 서포터(390)에 회전 가능하게 지지될 수 있다.
틸팅 종동기어(380)는 스핀 커버(220)의 상측에 위치할 수 있으며, 틸팅축(OT) 및 틸팅 바디(300) 중 적어도 하나에 연결될 수 있다.
틸팅 종동기어(380)는 틸팅축(OT)을 중심으로 회전되는 스퍼 기어일 수 있다. 틸팅 종동기어(380)는 틸팅축(OT)과 틸팅 베이스(320) 중 적어도 하나에 연결되어 틸팅 바디(300)를 틸팅시키는 것이 가능하다.
한편 로봇(1)은 틸팅 구동기어(370)가 회전 가능하게 연결되는 기어 서포터(390)를 더 포함할 수 있다. 기어 서포터(390)는 스핀 커버(220)에 장착되고 틸팅 구동기어(360)를 회전 가능하게 지지할 수 있다. 기어 서포터(390)는 틸팅 구동 기어(370)의 상부에 연결될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커의 사시도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀 하우징 및 스피커의 분해 사시도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀 하우징, 스피커 및 스피커에 배치된 모터와 기어가 도시된 평면도이다.
스피커(44)은, 스피커 유닛(45) 및 스피커 유닛(45)가 장착되는 인클로저(46)를 포함할 수 있다.
스피커 유닛(45)은 음향을 발생시키는 구성이며, 스피커 유닛(45)은 마그넷과, 상기 마그넷의 자기장에 의해 진동하는 보이스 코일과, 상기 보이스 코일에 부착되어 진동하며 음향을 발생시키는 진동판을 포함할 수 있다. 상기 진동판은 음향 방출부(45A)로 명명될 수 있다. 이러한 스피커 유닛(45)의 구성은 주지 기술이므로 자세한 설명은 생략한다.
스피커 유닛(45)은 하방을 향해 음향을 방출할 수 있다. 스피커 유닛(45)은, 스피커 유닛(45)의 음향 방출부(45A)가 하측을 향하도록 배치될 수 잇다.
스피커 유닛(45)은 인클로저(46)에 장착되어 수납될 수 있다. 좀 더 상세히, 스피커 유닛(45)은 인클로저(46)의 스피커 유닛 장착공(484)에 장착될 수 있다.
인클로져(46)는 실드 타입의 밀폐형 인클로저임이 바람직하다.
인클로저(46)의 내부 공간(S4)(도 16 참조)은 울림 공간일 수 있으며, 인클로저(46)는 울림통 역할을 수행할 수 있다. 인클로저(46)에 의해 스피커(44)에서 발생하는 음향의 질이 향상될 수 있다.
인클로저(46)는 고리 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 인클로저(46)의 중앙부에는 상하 방향으로 관통 형성된 개방부(462)가 형성될 수 있다. 개방부(462)는 후술할 어퍼 개방부(472) 및 로어 개방부(482)를 포함할 수 있다.
상기 개방부(462)에는 베이스(100)의 일부가 통과할 수 있고, 좀 더 상세히는 베이스(100)의 고정바디(124)(도 16 참조)가 통과할 수 있다. 인클로저(46)의 내둘레, 즉 개방부(462)의 내둘레는 상기 고정 바디(124)의 외둘레를 마주볼 수 있다. 개방부(462)의 중심축은 스핀 바디(200)의 회전축(OS)(도 5 내지 도 7 참조)과 일치할 수 있다.
인클로저(46)는 스핀 하우징(210) 내부의 공간(S2)에 배치될 수 있다. 인클로저(46)의 크기는 스핀 하우징(210)의 크기보다 작을 수 있다.
인클로저(46)가 고리 형상으로 형성됨에 따라, 스피커(44)의 음향이 전 방향으로 고르게 울릴 수 있고, 개방부(462)를 기준으로 스피커 유닛(45)의 반대편 위치까지 음향이 원활하게 전달될 수 있다. 즉, 사용자가 어느 위치에 있더라도 원활한 음향 전달이 가능할 수 있다.
인클로저(46)는 상면이 개방된 로어 바디(48)와, 로어 바디(48)의 개방된 상면을 커버하는 어퍼 바디(47)를 포함할 수 있다.
로어 바디(48)에는 울림 공간(S4)이 형성될 수 있고, 어퍼 바디(47)는 상기 울림 공간(S4)을 상측에서 커버할 수 있다.
로어 바디(48)는 상면이 개방되고 하부로 갈수록 크기가 감소되는 형상일 수 있다. 로어 바디(48)의 둘레면은 외측을 향해 볼록한 형상일 수 있다.
로어 바디(48)에는 스피커 유닛(45)이 장착되는 스피커 유닛 장착공(484)이 형성될 수 있다. 스피커 유닛 장착공(484)은 로어 바디(48)의 내둘레와 외둘레 사이에 형성될 수 있다. 스피커 유닛 장착공(484)은 상하 방향으로 관통 형성될 수 있다. 스피커 유닛(45)의 음향 출력부(45A)는 스피커 유닛 장착공(484A)에 위치하여 하방으로 음향을 방출할 수 있다.
로어 바디(48)는 제1중공바디(481)를 포함할 수 있다. 제1중공 바디(481)는 하부로 갈수록 직경이 감소될 수 있다. 제1중공바디(481)는 로어 바디(48)의 외둘레면을 포함할 수 있다.
로어 바디(48)는 제2중공바디(483)를 더 포함할 수 있다. 제2중공 바디(483)는 제1중공 바디(481)의 하단에서 울림 공간(S4)을 향해 연장될 수 있다.
제2중공 바디(483)의 중앙부에는 베이스(100)의 일부가 관통되는 로어 개방부(482)가 형성될 수 있다. 로어 개방부(482)는 로어 중공 바디(483)에 상하로 관통 형성될 수 있다.
어퍼 바디(47)는 전체적으로 고리형 판체 형상일 수 있고, 로어 바디(48)의 상단 위에 올려지는 것도 가능하고, 로어 바디(48)의 내부로 삽입되어 로어 바디(48)의 내부에서 로어 바디(48)와 결합되는 것도 가능하다.
어퍼 바디(47)는 로어 바디(48)의 개방된 상면을 커버할 수 있다. 어퍼 바디(47)의 형상은 로어 바디(48)의 상단 형상과 대응되도록 형성될 수 있다.
어퍼 바디(47)에는 스피커 유닛 수용부(471)가 형성될 수 있다. 스피커 유닛 수용부(471)는 어퍼 바디(47)의 상면이 상측으로 돌출되어 형성될 수 있다. 스피커 유닛 수용부(471)는 스피커 유닛(45)을 상측에서 커버할 수 있고, 스피커 유닛(45)은 스피커 유닛 수용부(471)에 수용될 수 있다.
스피커 유닛 수용부(471)에는 전선홀(471A)이 형성될 수 있다. 스피커 유닛(45)은 중간 피시비(340) 및 구동 피시비 중 적어도 하나와 전선으로 연결될 수 있고, 상기 전선은 스피커 유닛 수용부(471)에 형성된 전선홀(471A)을 통과하여 스피커 유닛(45)에 연결될 수 있다.
어퍼 바디(47)의 중앙부에는 베이스(100)의 일부가 관통되는 어퍼 개방부(472)가 형성될 수 있다. 어퍼 개방부(472)는 어퍼 바디(47)에 상하로 관통 형성될 수 있다. 어퍼 개방부(472)는 로어 바디(48)에 형성된 로어 개방부(482)의 상측에 위치하여 서로 연통될 수 있다. 어퍼 개방부(472)의 하단과 로어 개방부(482)의 상단은 일치할 수 있다.
또한, 스피커는 패시브 라디에이터(49)(passive radiator)를 더 포함할 수 있다. 패시브 라디에이터(49)는 스피커(44)에서 발생하는 음향의 저음을 보강하기 위한 구성이다.
패시브 라디에이터(49)는 어퍼 바디(47)에 장착될 수 있다. 좀 더 상세히, 어퍼 바디(47)에는 패시브 라디에이터(passive radiator)가 장착되는 패시브 장착공(476)이 형성될 수 있으며, 패시브 장착공(476)은 어퍼 바디(47)의 상면에 상하 방향으로 관통 형성될 수 있다.
패시브 라디에이터(49)는 스피커 유닛(45)과 이격되어 배치될 수 있다. 좀 더 상세히, 스핀 바디(200)의 회전축(OS)에 대해 스피커 유닛(45)과 패시브 라디에이터(49)는 소정의 각도(θ)를 이루도록 배치될 수 있다. 패시브 라디에이터(49)는 상기 각도(θ)가 90도보다 큰 위치에 배치됨이 바람직하다.
좀 더 상세히, 스피커 유닛(45)의 중심(45C)과 스핀 바디(200)의 회전축(OS)을 수평하게 연결하는 제1가상선(L1)이 정의되고, 패시브 유닛(49)의 중심(49C)과 스핀 바디(200)의 회전축(OS)을 수평하게 연결하는 제2가상선(L2)이 정의될 수 있다. 이 경우, 스핀 바디(200)의 회전축(OS)에 대해 스피커 유닛(45)과 패시브 라디에이터(49)가 이루는 각도(θ)는 제1가상선(L1)과 제2가상선(L2)가 이루는 각도 양 방향의 각도 중 더 작은 쪽의 각도를 의미할 수 있다.
또한, 어퍼 바디(47)에는 틸팅 모터(360)와의 간섭을 방지하는 모터 회피부(473)가 형성될 수 있다. 모터 회피부(473)는 어퍼 바디(47)의 둘레 방향에 대해 스피커 유닛 수용부(471)와 패시브 장착공(476)의 사이에 위치할 수 있다.
모터 회피부(473)는 어퍼 바디(47)의 상면 중 일부가 하방으로 함몰되어 형성될 수 있고, 틸팅 모터(360)는 모터 회피부(473)에 배치될 수 있다.
또한, 어퍼 바디(47)에는 스핀 구동기구(250)(도 8 참조)에 포함된 기어와의 간섭을 방지하는 기어 회피부(474)가 형성될 수 있다. 일례로, 기어 회피부(474)는 스핀 구동기어(270) 및 스핀 중간기어(290)와의 간섭을 회피하기 위한 구성일 수 있다.
기어 회피부(474)는 어퍼 바디(47)의 둘레 방향에 대해, 스피커 유닛 수용부(471)를 기준으로 모터 회피부(473)의 반대편에 위치할 수 있다.
기어 회피부(474)는 어퍼 바디(47)의 상면 중 일부가 하방으로 함몰되어 형성될 수 있다. 기어 회피부(474)는 스핀 구동기어 회피부(478)와 스핀 중간기어 회피부(479)를 포함할 수 있다. 스핀 구동기어 회피부(478)와 스핀 중간기어 회피부(479)는 서로 다른 깊이로 함몰될 수 있다. 스핀 구동기어 회피부(478)에는 스핀 구동기어(270)가 배치되고, 스핀 중간기어 회피부(479)에는 스핀 중간기어(490)가 배치될 수 있다.
스핀 중간기어 회피부(479)는 제1중간기어 회피부(479A)와, 제1중간기어 회피부(479A)의 일부가 하방으로 함몰된 제2중간기어 회피부(479B)를 포함할 수 있다. 제1중간기어 회피부(479A) 및 제2중간기어 회피부(479B)에는 후술할 제1중간기어(292)(도 15 참조) 및 제2중간기어(294)(도 15 참조)가 각각 배치될 수 있다.
한편, 스핀 하우징(210)는 상면이 개방되고 하부로 갈수록 직경이 감소되는 형상일 수 있다. 스핀 하우징(210)는 그 외면이 외측을 향해 볼록한 형상일 수 있다. 스핀 하우징(210)의 상단(210A) 외경은 스핀 하우징(210)의 하단(210B) 외경보다 클 수 있다.
스핀 하우징(210)는 어퍼 중공 바디(211)를 포함할 수 있다. 어퍼 중공 바디(211)는 내부에 틸팅 모터(360) 및 스피커(44)가 수용될 수 있는 공간(S2)이 형성될 수 있고, 하부로 갈수록 직경이 감소될 수 있다.
어퍼 중공 바디(211)의 형상은, 인클로저(46)의 로어 바디(48)의 제1중공 바디(481)와 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 어퍼 중공바디(211)의 내둘레면은 제1중공 바디(481)의 외둘레면을 둘러싸도록 구성될 수 있다.
스핀 하우징(210)은 로어 중공 바디(213)를 더 포함할 수 있다. 로어 중공 바디(213)는 어퍼 중공 바디(211)의 하단에서 어퍼 중공 바디(211)의 내부에 형성된 공간(S2)을 향해 연장될 수 있다.
로어 중공바디(213)는 인클로저(46)의 로어 바디(48)의 제2중공 바디(483)와 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 로어 중공바디(213)는 제2중공바디(483)의 하측에 위치할 수 있다.
로어 중공 바디(213)의 중앙에는 베이스(100)의 일부가 관통되는 베이스 관통공(212)이 형성될 수 있다. 베이스 관통공(212)은 로어 중공 바디(213)에 상하로 관통 형상으로 형성될 수 있다.
베이스 관통공(212)은 인클로저(46)에 형성된 개방부(462)의 하측에 위치할 수 있고, 개방부(462)와 연통될 수 있다. 베이스 관통공(212)의 직경은 개방부(462)의 직경보다 더 크게 형성될 수 있다.
스핀 하우징(210)에는 스피커(44)에서 발생된 소리가 스핀 바디(200)를 빠져나오기 위한 음향 홀(214)가 형성될 수 있다. 음향 홀(214)은 스핀 하우징(210)의 하단에 형성될 수 있다. 음향 홀(214)은 스핀 하우징(210)의 원주 방향으로 길게 형성된 장공 형상을 가질 수 있다.
좀 더 상세히, 음향 홀(214)은 어퍼 중공 바디(211)와 로어 중공 바디(213)의 사이에 형성될 수 있다. 스핀 하우징(210)에는 복수개의 음향 홀(214)이 형성될 수 있고, 복수개의 음향 홀(214)은 스핀 하우징(210)의 원주 방향으로 서로 이격될 수 있다.
더욱 상세히, 스핀 하우징(210)은 어퍼 중공 바디(211)와 로어 중공 바디(213)를 잇는 복수개의 브릿지를 포함할 수 있고, 음향 홀(214)은 원주방향으로 인접한 브릿지들 사이에 형성될 수 있다.
스핀 하우징(210)에는 스핀 커버(220)와의 체결을 위한 커버 체결부(215)가 형성될 수 있다. 커버 체결부(215)는 스핀 커버(220)에 형성된 하우징 체결부(220A)(도 13 내지 도 15 참조)와 체결될 수 있다.
커버 체결부(215)는 어퍼 중공바디(211)의 내면에 형성될 수 있다. 커버 체결부(215)는 스핀 하우징(210)의 내면에서 상방으로 돌출된 체결보스를 포함할 수 있고, 스크류 등의 체결부재에 의해 스핀 커버(220)의 하우징 체결부(220A)와 체결될 수 있다. 다만, 커버 체결부(215)의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다.
커버 체결부(215)는 스핀 하우징(210)의 둘레 방향을 따라 일정 간격만큼 이격된 복수개가 구비될 수 있다.
인클로저(46)에는 커버 체결부(215) 및 하우징 체결부(220A)와의 간섭을 회피하는 아우터 회피부(465)가 형성될 수 있다. 커버 체결부(215) 및/또는 하우징 체결부(220A)는 아우터 회피부(465)에 위치할 수 있다.
아우터 회피부(465)는 인클로저(46)의 외둘레에서 반경 방향 내측으로 함몰되어 형성될 수 있다. 커버 체결부(215)가 복수개인 경우, 아우터 회피부(465) 또한 스핀 하우징(210)의 둘레 방향을 따라 일정 간격만큼 이격된 복수개가 형성될 수 있다.
아우터 회피부(465)는 어퍼 바디(47)에 형성된 제1아우터 회피부(475)와, 로어 바디(48)에 형성된 제2아우터 회피부(485)를 포함할 수 있다. 제1아우터 회피부(475)는 어퍼 바디(47)의 외둘레에서 반경 내측 방향으로 함몰 형성될 수 있고, 제2아우터 회피부(485)는 로어 바디(48)의 외둘레에서 반경 내측 방향으로 함몰 형성될 수 있다.
제2아우터 회피부(485)는 제1아우터 회피부(475)의 하측에 위치할 수 있으며, 제1아우터 회피부(475)의 하단과 제2아우터 회피부(485)의 상단은 일치할 수 있다.
또한, 스핀 하우징(210)에는 인클로저(46)와의 체결을 위한 인클로저 체결부(216)가 형성될 수 있다. 인클로저 체결부(216)는 인클로저(46)에 형성된 스핀 하우징 체결부(486)와 체결될 수 있다.
인클로저 체결부(216)는 어퍼 중공바디(211)의 내면에 형성될 수 있다. 인클로저 체결부(216)는 커버 체결부(215)와 인접하여 형성될 수 있다. 인클로저 체결부(216)는 스핀 하우징(210)의 둘레 방향을 따라 일정 간격만큼 이격된 복수개가 구비될 수 있다.
스핀 하우징 체결부(486)는 인클로저(46)의 아우터 회피부(465)에 형성될 수 있다. 좀 더 상세히, 스핀 하우징 체결부(486)는 인클로저(46)의 제1아우터 회피부(475) 또는 제2아우터 회피부(485)에 형성될 수 있다.
또한, 스핀 하우징 체결부(486)는 커버 체결부(215) 및 하우징 체결부(220A)와 간섭되지 않도록 형성될 수 있다. 즉, 스핀 하우징 체결부(486)는 상하 방향으로 커버 체결부(215)와 오버랩되지 않을 수 있다.
아우터 회피부(465)가 복수개인 경우 스핀 하우징 체결부(486)는 각 아우터 회피부(465)에 형성된 복수개일 수 있다. 스핀 하우징 체결부(486)와 인클로저 체결부(216)의 개수는 동일할 수 있다.
인클로저 체결부(216)는 스핀 하우징(210)의 내면에서 상방으로 돌출된 체결보스를 포함할 수 있고, 스핀 하우징 체결부(486)는 아우터 회피부(485)의 내측으로 수평하게 돌출된 돌출부와, 상기 돌출부에 상하 방향으로 관통 형성된 체결공을 포함할 수 있다. 스크류 등의 체결부재는 상기 체결공을 통과하여 상기 체결보스에 체결될 수 있다. 다만, 인클로저 체결부(216) 및 스핀 하우징 체결부(486)의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 스핀 하우징(210)에는 고정 리브(217)가 형성될 수 있고, 인클로저(46)에는 상기 고정 리브(217)가 삽입되는 삽입홈(477)(487)이 형성될 수 있다.
고정 리브(217)는 스핀 하우징(210)의 내면에서 수직하게 돌출 형성될 수 있다. 좀 더 상세히, 고정 리브(217)는 어퍼 중공바디(211)의 내면에서 수직하게 돌출 형성될 수 있다.
삽입홈(477)(487)은 인클로저(46)의 외둘레에서 반경 내측 방향으로 함몰 형성될 수 있다. 삽입홈(477)(487)의 폭은 고정 리브(217)의 두께 이상일 수 있다.
삽입홈(477)(487)은 어퍼 바디에 형성된 어퍼 삽입홈과, 로어 바디에 형성된 로어 삽입홈을 포함할 수 있다. 어퍼 삽입홈(477)은 로어 삽입홈(487)의 상측에 위치할 수 있으며, 어퍼 삽입홈(477)의 하단과 로어 삽입홈(487)의 상단은 일치할 수 있다.
고정 리브(217)가 삽입홈(477)(487)에 끼워짐으로써, 사용자는 인클로저(46)의 정확한 설치 방향을 용이하게 파악할 수 있으며, 인클로저(46)가 스핀 하우징(210)에 대해 회전하거나 흔들리는 것을 방지할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스피커의 사시도이다.
본 실시예에 따른 인클로저(46)는 고리 형상이 아닌 호 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 인클로저(46)의 일 단과 타 단이 스핀 바디(200)의 중심축(OS)(도 11 참조)에 대해 이루는 각도는 90도 미만임이 바람직하다.
인클로저(46)의 일 단과 타 단은 서로 이격될 수 있으며, 상기 일 단과 타 단 사이의 공간(460)은 앞서 설명한 회피부 중 어느 하나로 기능할 수 있다. 일례로, 상기 공간(460)은 모터 회피부로 기능할 수 있으며, 틸팅 모터(360)는 인클로저(46)의 일 단과 타 단 사이에 배치될 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스, 스핀 커버, 틸팅 기구 및 틸팅 베이스가 도시된 사시도이고, 도 14는 도 13에 도시된 틸팅 베이스가 분리되었을 때의 사시도이고, 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스, 스핀 커버, 스핀 기구 및 틸팅 기구가 도시된 저면 사시도이다.
구동 피시비(230)는 스핀 커버(220)의 상면에 일측으로 편심되게 배치될 수 있다. 스핀 커버(220)의 상면에는 스핀 모터(260), 틸팅 구동기어(370), 틸팅 종동기어(380) 및 기어 서포터(390) 등이 배치될 수 있고, 구동 피시비(230)는 스핀 모터(260), 틸팅 구동기어(370), 틸팅 종동기어(380) 및 기어 서포터(390) 등과 간섭되지 않는 위치에 편심되게 배치될 수 있다.
구동 피시비(230)는 수평하게 배치될 수 있다. 구동 피시비(230)의 상면은 틸팅 베이스(320)의 저면을 마주볼 수 있다. 구동 피시비(230)는 스핀 커버(220) 및 틸팅 베이스(320)에 의해 보호될 수 있다.
스핀 커버(220)의 상면에 배치된 구동 피시비(230)와 공간(S2)에 수용된 틸팅 모터(360)는 전선 등과 같은 연결부재(미도시)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 스핀 커버(220)에는 구동 피시비(230)와 틸팅 모터(360)를 연결하는 연결부재가 통과하는 적어도 하나의 제1관통공(229A)이 형성될 수 있다. 제1관통공(229A)는 구동 피시비(230)의 하측에 형성되어 구동 피시비(230)에 의해 커버될 수 있다.
또한, 스핀 커버(220)에는, 스핀 커버(220)의 상면에서 상측으로 돌출된 돌출부(229)가 형성될 수 있다.
돌출부(229)에는 스피커(44)의 인클로저(46)에 형성된 스피커 유닛 수용부(471)(도 9 참조)가 수용될 수 있다. 돌출부(229)의 형상은 스피커 유닛 수용부(471)의 형상과 대응될 수 있다.
중간 피시비(340) 및 구동 피시비(230) 중 적어도 하나는 스피커(44)의 스피커 유닛(45)과 전선으로 연결될 수 있다. 스핀 커버(220)의 돌출부(229)에는 상기 전선이 통과하는 제2관통공(229B)이 형성될 수 있다. 스피커 유닛 수용부(471)에 형성된 전선홀(471A)(도 9 참조)은 제2관통공(229B)을 향할 수 있고, 상기 전선은 제2관통공(229B)과 전선홀(471A)을 통과하여 스피커 유닛(45)에 연결될 수 있다.
또한, 스핀 커버(220)에는 스핀 하우징(210)과 체결되는 하우징 체결부(220A)가 형성될 수 있다. 하우징 체결부(220A)는 스핀 하우징(210)에 형성된 커버 체결부(215)(도 10 참조)와 체결될 수 있다. 하우징 체결부(220A)는 스핀 커버(220)의 저면에서 하방으로 돌출되어 형성될 수 있다.
하우징 체결부(220A)는 복수개가 구비될 수 있으며, 커버 체결부(215)의 개수와 하우징 체결부(220A)의 개수는 동일할 수 있다.
하우징 체결부(220A)는 스핀 커버의 저면에서 하방으로 돌출된 돌출부와, 상기 돌출부의 저면에 상하 방향으로 관통 형성된 체결공을 포함할 수 있다. 스크류 등의 체결부재는 상기 체결공을 통과하여 커버 체결부(215)에 체결될 수 있다. 다만, 하우징 체결부(220A)의 구성이 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이, 스핀 기구(250)는 스핀 모터(260)와, 스핀 구동기어(270)와, 스핀 종동기어(280)를 포함할 수 있다. 스핀 기구(250)는 스핀 중간기어(290)를 더 포함할 수 있다.
스핀 모터(260)는 스핀 커버(220)의 반경방향에 대해 스핀 커버(220)의 외둘레와 고정축 연결부(221) 사이에 배치될 수 있다.
스핀 모터(260)는 스핀 커버(220)의 상면에 배치되고 하부에 구동축이 돌출될 수 있다. 좀 더 상세히, 스핀 모터(260)는 스핀 커버(220)와 틸팅 베이스(320)의 사이에 위치되게 배치될 수 있고, 스핀 모터(260)는 스핀 커버(220) 및 틸팅 베이스(320)에 의해 보호될 수 있다. 스핀 모터(260)의 구동축은 스핀 모터(260)의 하부에서 수직하게 연장될 수 있다. 스핀 모터(260)의 구동축은 스핀 바디(200) 내부의 공간(S2)을 향해 돌출될 수 있다.
스핀 구동기어(270)는 스핀 바디(200) 내부의 공간(S2)에 배치될 수 있으며, 스핀 모터(260)의 구동축에 연결될 수 있다. 스핀 구동기어(270)는 스핀 모터(260)의 구동축에 매달려 지지될 수 있다. 스핀 구동기어(270)와 스핀 모터(260)는 스핀 커버(220)를 기준으로 서로 반대편에 위치할 수 있다.
스핀 커버(220)에는 스핀 모터(260)의 구동축과 스핀 구동기어(270)의 회전축 중 적어도 하나가 관통되는 관통공이 상하 방향으로 관통될 수 있다. 스핀 모터(320)의 구동축과 스핀 구동기어(270)의 회전축 중 적어도 하나는 스핀커버(220)의상기 관통공에 위치될 수 있다.
스핀 종동기어(280)는 베이스(100)에 고정될 수 있다. 스핀 종동기어(280)는 베이스(100)의 고정축(126)에 위치 고정되게 장착된 고정기어일 수 있다.
스핀 종동기어(280)의 직경은 스핀 구동기어(270)보다 클 수 있다.
스핀 구동기어(270)는 스핀 종동기어(280)에 직접 치합될 수 있고, 이 경우 스핀 구동기어(270)는 스핀 종동기어(280)의 외둘레를 따라 공전되면서 자전될 수 있다.
반면, 스핀 구동기어(270)가 스핀 종동기어(280)와 직접 치합되지 않고, 스핀 구동기어(270)와 스핀 종동기어(280)가 스핀 중간기어(290)를 통해 연결되는 것도 가능하다. 스핀 중간기어(290)는 스핀 커버(220)에 회전 가능하게 연결될 수 있다. 스핀 중간기어(290)는 스핀 구동기어(270)와 마찬가지로 스핀 바디(200) 내부의 공간(S2)에 수용될 수 있다.
스핀 중간기어(290)는 스핀 구동기어(270)과 스핀 종동기어(280)의 사이에서 동력을 전달할 수 있다. 스핀 중간기어(290)는 스핀 종동기어(280)의 외둘레를 따라 공전하며 자전할 수 있다.
스핀 중간기어(290)는 스핀 구동기어(270)와 치합되는 제1중간기어(292)와, 제1중간기어(292)와 함께 회전하고 스핀 종동기어(280)와 치합되는 제2중간기어(294)를 포함할 수 있다. 제1중간기어(292)의 직경은 제2중간기어(294)의 직경보다 클 수 있으며, 제1중간기어(292)와 제2중간기어(294)의 회전축은 일치할 수 있다. 상기 구성에 의해, 스핀 모터(260)의 구동 시 스핀 바디(200)가 지나치게 빨리 회전하는 것을 방지할 수 있으며 스핀 바디(200)의 회전에 필요한 토크를 충분히 확보할 수 있다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이 틸팅 기구(350)는 스핀 바디(200) 내부의 공간(S2)에 수용된 틸팅 모터(360)와, 하부가 틸팅 모터(360)에 연결된 틸팅 구동기어(370)와, 틸팅축(OT) 또는 틸팅 바디(300)에 연결되고 스핀 커버(220) 위에서 틸팅 구동기어(370)와 치합된 틸팅 종동기어(380)를 포함할 수 있다.
틸팅 모터(360)는 스핀 커버(220)의 하측에 배치될 수 있고, 틸팅 종동기어(380)는 스핀 커버(220)의 상측에 위치될 수 있다. 즉, 틸팅 모터(360)와 틸팅 종동기어(380)는 스핀 커버(220)를 기준으로 서로 반대편에 위치할 수 있다. 틸팅 모터(360)의 동력은 틸팅 구동기어(370)를 통해 틸팅 종동기어(380)로 전달될 수 있다.
스핀 커버(220)에는 틸팅 모터(360)의 구동축과 틸팅 구동기어(370) 중 적어도 하나가 관통되는 관통공이 형성될 수 있다. 상기 관통공은 상하 방향으로 관통 형성될 수 있으며, 틸팅 모터(360)의 구동축과, 틸팅 구동기어(370) 중 적어도 하나는 상기 관통공에 위치될 수 있다.
틸팅 모터(360)의 구동축은 틸팅 축(OT)과 교차하는 방향으로 배치될 수 있다. 좀 더 상세히, 틸팅 축(OT)는 수평방향으로 길게 배치될 수 있고, 틸팅 모터(360)는 구동축이 수직방향으로 길게 스핀 커버(220)에 장착될 수 있다.
틸팅 모터(360)의 구동축은 스핀 모터(260)의 구동축과 나란할 수 있다. 틸팅 모터(360)의 구동축과 스핀 모터(260)의 구동축 각각은 수직 방향으로 길게 배치될 수 있고, 틸팅 모터(360)의 구동축과 스핀 모터(260)의 구동축은 수평 방향으로 서로 이격될 수 있다.
틸팅 모터(260)는 스핀 커버(220)의 반경방향에 대해 스핀 커버(220)의 외둘레와 고정축 연결부(221) 사이에 배치될 수 있다.
틸팅 구동기어(370)는 틸팅 모터(360)에 연결되어 회전될 수 있다. 틸팅 구동기어(370)는 수직하게 배치된 웜 기어 일 수 있다. 틸팅 구동기어(370)는 틸팅 모터(360)에 연결된 상태에서 스핀 커버(220)의 상측에 수직 방향으로 길게 배치될 수 있다.
좀 더 상세히, 틸팅 구동기어(370)는 외둘레에 기어치가 형성된 기어부와, 기어부의 하부에 돌출된 하부 회전축과, 기어부의 상부에 돌출된 상부 회전축을 포함할 수 있다.
틸팅 구동기어(370)의 기어부는 틸팅 종동기어(380)과 치합될 수 있다.
틸팅 구동기어(370)의 하단을 포함하는 하부 회전축은 틸팅 모터(360)에 연결될 수 있고, 틸팅 구동기어(370)의 상단을 포함하는 상부 회전축은 기어 서포터(390)에 회전 가능하게 지지될 수 있다.
틸팅 종동기어(380)는 스핀 커버(220)의 상측에 위치할 수 있으며, 틸팅축(OT) 및 틸팅 바디(300) 중 적어도 하나에 연결될 수 있다.
틸팅 종동기어(380)는 틸팅축(OT)을 중심으로 회전되는 스퍼 기어일 수 있다. 틸팅 종동기어(380)는 틸팅축(OT)과 틸팅 베이스(320) 중 적어도 하나에 연결되어 틸팅 바디(300)를 틸팅시키는 것이 가능하다.
기어 서포터(390)는 스핀 커버(220)에 장착되고 틸팅 구동기어(360)를 회전 가능하게 지지할 수 있다. 기어 서포터(390)는 틸팅 구동 기어(370)의 상부에 연결될 수 있다.
기어 서포터(390)는 스핀 커버(220)에 체결되는 체결되는 하부 체결부(392)와, 틸팅 구동기어(370)의 상부 회전축을 회전 가능하게 지지하는 회전축 지지부(394)와, 하부 체결부(391)와 회전축 지지부(394)를 잇는 연결부(396)를 포함할 수 있다.
하부 체결부(392)는 스핀 커버(220)의 상면에 체결될 수 있다. 하부 체결부(392)에는 상하 방향으로 관통된 체결공이 형성될 수 있으며 나사 등의 체결부재는 상기 체결공을 관통하여 스핀 커버(220)에 체결될 수 있다.
연결부(396)는 틸팅 구동기어(370) 특히, 기어부의 외둘레 일부를 감싸게 배치될 수 있다. 연결부(396)의 내부에는 틸팅 구동기어(370)가 수용될 수 있는 공간이 형성될 수 있다. 연결부(396)는 틸팅 종동기어(380)의 반대편에서 틸팅 구동기어(370)을 보호할 수 있다. 틸팅 구동기어(370)는 연결부(396)의 내부에 형성된 공간에 수용된 상태에서 상하로 길게 배치된 상부 회전축 및 하부 회전축을 중심으로 회전될 수 있다.
한편, 스핀 커버(220)에는 베이스(100)의 고정축(126, 도 16 참조)이 연결되는 고정축 연결부(221)가 형성될 수 있다. 고정축 연결부(221)는 스핀 커버(220)의 중앙부에 형성될 수 있다. 고정축 연결부(221)는 상하로 관통 형성될 수 있으며 원형으로 형성될 수 있다. 고정축 연결부(221)에는 베이스(100)의 고정축(126)이 삽입되어 스핀 커버(220)가 회전 가능하게 장착될 수 있다. 고정축 연결부(221)의 가상의 수직 중심축은, 스핀 바디(200)의 가상의 회전축(OS, 도 5 내지 도 7)과 일치할 수 있다.
도 16은 도 4의 A-A선 단면도이고, 도 17은 도 16에 도시된 스피커 및 그 주변을 확대 도시한 단면도이다.
베이스(100)는 베이스 바디(110)와, 베이스 바디(110)의 상측에 배치되며 스핀 바디(200)가 회전 가능하게 연결된 스핀 바디 연결부(120)를 포함할 수 있다.
로봇(1)은 베이스(100)에 배치되는 베이스 피시비(114)를 더 포함할 수 있다. 베이스 피시비(114)는 베이스 바디(110)에 배치될 수 있다. 베이스 피시비(114)는 베이스 바디(110)에 배치된 전원 연결부(32)와 전기적으로 연결될 수 있다. 전원 연결부(32)는 파워 코드(104)와 연결되어 외부의 전원으로부터 전력을 공급받을 수 있다.
스핀바디 연결부(120)는 스핀바디 서포터(121) 및 고정바디(124)을 포함할 수 있다.
스핀바디 서포터(121)는 스핀 바디(200)를 회전 가능하게 지지할 수 있다. 스핀바디 서포터(121)는 베이스 바디(110)의 상면에 배치될 수 있다.
스핀 바디 서포터(121)에는 스핀 바디(200)에 접촉되는 구름 부재(122A)이 배치될 수 있다. 구름 부재(122A)는 롤러, 볼, 베어링 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 구름 부재(122A)는 스핀 바디 서포터(121)에 회전 가능하게 장착될 수 있다. 구름 부재(122A)는 스핀 바디 서포터(121)의 상면에 돌출되게 형성될 수 있다.
구름 부재(122A)는 스핀 바디(200) 특히, 스핀 하우징(210)에 접촉될 수 있고 스핀 바디(200)의 원활한 회전을 도울 수 있다. 구름 부재(122A)은 스핀바디 서포터(121)에 복수 개 구비될 수 있다. 복수개의 구름 부재(122A)는 가상 원을 따라 배치될 수 있고, 복수개의 구름 부재(122A)은 스핀 바디(200)에서 작용하는 하중을 베이스(100) 특히, 스핀 바디 서포터(121)로 분산하여 전달할 수 있다.
베이스(100)에는 베이스(100)의 중량을 증대시킬 수 있는 중량체(W)가 배치될 수 있다. 중량체(W)는 부피에 비하여 무게가 많이 나가는 물체로서, 로봇(1)의 전체 무게 중심을 최대한 낮추고 로봇(1)이 전복되지 않게 도울 수 있다. 중량체(W)는 스핀 바디 서포터(121)의 상면에 배치될 수 있다.
고정 바디(124)는 고정축(126)을 포함할 수 있다. 고정축(126)은 수직하게 세워진 중공통 형상으로 형성될 수 있으며, 스핀 커버(220)에 형성된 고정축 연결부(221)에 연결될 수 있다. 좀 더 상세히, 고정축(126)은 고정축 연결부(221)에 삽입될 수 있고 스핀 바디(200)는 고정축(126)을 중심으로 회전할 수 있다. 즉, 고정축(126)의 수직 중심축은 스핀 바디(200)의 회전축(OS)과 일치할 수 있다.
고정 바디(124)는 고정축(126)의 하측에 위치하며 스핀 종동기어(280)가 장착되는 기어 장착부(125)를 더 포함할 수 있다. 스핀 종동기어(280)는 스크류 등의 체결부재로 기어 장착부(125)에 장착될 수 있다. 스핀 종동기어(280)는 기어 장착부(125)에 고정되게 장착된 상태에서, 스핀 바디(200)가 회전되게 안내할 수 있다.
구동 피시비(230) 및 중간 피시비(340) 중 적어도 하나와 베이스 피시비(114)는 전선 등의 연결부재(미도시)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 이 경우, 스핀 바디 연결부(120)에는 상기 연결부재가 통과하는 중공(H)이 형성될 수 있다. 상기 중공(H)의 중심축은 스핀 바디(200)의 회전축(OS)과 일치할 수 있다.
고정 바디(124)의 외둘레는 스피커, 좀 더 상세히는 인클로저의 내둘레를 마주볼 수 있다. 고정 바디(124)의 적어도 일부는 인클로저(46)에 형성된 개방부(462) 내에 위치할 수 있다. 또한, 스핀 종동기어(280)는 인클로저(46)에 형성된 개방부(462) 내에 위치할 수 있다.
한편, 스핀 하우징(210)의 로어 중공 바디(213)는, 구름 부재(122A)이 측방에서 보이지 않게 가릴 수 있게 연장된 차폐바디와, 차폐바디의 상부에서 수평하게 연장되어 구름 부재(122A)에 안착되는 접촉바디를 포함할 수 있다.
베이스 관통공(212)은 상기 접촉바디에 중공 형상으로 형성될 수 있고, 로어 중공 바디(213)는 접촉바디의 저면이 구름 부재(122A)와 접촉된 상태에서 복수개 구름 부재(122A)을 따라 회전될 수 있다. 베이스 관통공(212)에는 베이스(100)가 위치할 수 있으며, 좀 더 상세히는 스핀 바디 연결부(120)가 위치할 수 있다.
한편, 틸팅 하우징(310)의 상단(310A)은 스핀 하우징(210)의 상단(210A)보다 높을 수 있고, 틸팅 하우징(310)은 스핀 하우징(210)의 상단(210A)을 덮을 수 있다.
틸팅 하우징(310)의 하단(310B)은 스핀 하우징(210)의 상단(210A) 보다 낮고, 스핀 하우징(210)의 하단(210B) 보다 높을 수 있고, 틸팅 하우징(310)은 스핀 하우징(210)의 외둘레 일부를 차폐할 수 있다.
틸팅 하우징(310)는 틸팅 베이스(310)과 스핀 커버(210) 사이의 틈(G1)을 차폐하는 틈 차폐부(310C)를 포함할 수 있다. 틸팅 하우징(310)의 틈 차폐부(310C)는 그 내면이 스핀 커버(210)와 틸팅 베이스(310) 사이의 틈(G1)을 향할 수 있고, 이러한 틈(G1)의 외부에서 틈(G1)을 차폐할 수 있다.
틸팅 하우징(310)이 틈 차폐부(310C)를 포함할 경우, 틸팅 베이스(310)과 스핀 커버(210) 사이의 틈(G1)에 위치하는 각종 부품(예를 들면, 스핀 모터(260), 틸팅 구동기어(370), 틸팅 종동기어(380) 및 피시비(230) 등)은 틈 차폐부(310)에 의해 보호될 수 있다.
틸팅 하우징(310)의 하부는 스핀 하우징(210)의 외둘레면을 감쌀 수 있다. 틸팅 하우징(310)의 하부는 스핀 하우징(210)의 상단(210A)을 포함하는 일부와 수평 방향으로 오버랩될 수 있고, 스핀 하우징(210)의 상단(210A)은 틸팅 하우징(310)에 가려져서 외부에서 보이지 않을 수 있다.
틸팅 하우징(310)과 스핀 하우징(210)의 사이에는 갭(G2)이 형성될 수 있다. 상기 갭(G2)은 틸팅 하우징(310)의 내둘레면과 스핀 하우징(210)의 외둘레면 사이에 형성될 수 있다.
틸팅 하우징(310)의 하부는 하측 방향으로 갈수록 내경이 점차 감소되는 형상일 수 있고, 틸팅 하우징(310)의 하단(310B)은 수직 방향 및 수평 방향으로 스핀 하우징(210)과 오버랩될 수 있다. 이를 위해, 틸팅 하우징(310)의 하단 내경(D1)은 스핀 하우진(210)의 상단 외경(D2) 보다 작고, 스핀 하우징(210)의 하단 외경(D3) 보다 클 수 있다.
틸팅 하우징(310) 중 스핀 하우징(210)과 수직 방향 및 수평 방향으로 오버랩되는 부분은 스핀 하우징(210)을 차폐하는 스핀 하우징 차폐부(310D)일 수 있다. 스핀 하우징 차폐부(310D)는 틸팅 하우징(310)의 하단(310B)을 포함할 수 있다.
스핀 하우징 차폐부(310D)에 의해, 틸팅 하우징(310)과 스핀 하우징(210) 사이의 틈(G2)를 통해 먼지 등의 이물질이 로봇(1) 내부로 침투되는 것이 최소화될 수 있다.
틸팅 베이스(320)는 틸팅 하우징(310) 내부에 형성된 상부 공간(S3)을 가로 지르게 배치될 수 있다.
한편, 스피커 유닛(45)과 인터페이스 모듈(400)은 스핀 바디(200)의 회전축(OS)에 대해 동일한 방향으로 편심될 수 있다. 일례로, 스피커 유닛(45)과 인터페이스 모듈(400)은 스핀 바디(200)의 회전축(OS)에 대해 전방으로 편심될 수 있다.
좀 더 상세히, 인터페이스 모듈(400) 및 스피커 유닛(45)는 상기 스핀 바디(200)의 가상 회전축의 전방에 위치할 수 있다. 인터페이스 모듈(400)은 틸팅 하우징(310)의 전방부에 장착될 수 있으며, 인터페이스 모듈(400)에 포함된 디스플레이(42)는 전방을 향할 수 있다.
디스플레이(42)와 스피커 유닛(45)은 상하 방향으로 오버랩 될 수 있다.
스피커 유닛(45) 및 디스플레이(42)가 스핀 바디(200)의 회전축(OS)에 대해 동일 방향으로 편심되게 배치되므로, 스핀 바디(200)의 회전 시 디스플레이(42) 및 스피커 유닛(45)은 스핀 바디(200)의 회전축(OS)을 중심으로 공전하며 둘 사이의 상대적인 위치는 유지될 수 있다.
따라서, 사용자는 로봇(1)의 회전 시에 디스플레이(45)가 향하는 방향에 음원이 위치함을 청각적으로 느낄 수 있고, 마치 로봇이 실제 말하는 것과 같은 음향을 느낄 수 있다.
또한, 베이스(100)의 저면부터 스피커 유닛(45)까지의 높이(h2)는, 베이스(100)의 저면부터 틸팅 하우징(310)의 상단(310A)까지의 높이(h1)의 절반 이하일 수 있다. 바람직하게는, 베이스(100)의 저면부터 스피커 유닛(45)까지의 높이(h2)는, 베이스(100)의 저면부터 틸팅 하우징(310)의 상단(310A)까지의 높이(h1)의 0.25배 이하일 수 있다.
즉, 로봇(1)의 전체 높이에 비해 스피커 유닛(45)은 상대적으로 낮은 위치에 배치될 수 있다. 이로써, 스피커 유닛(45)을 포함한 스피커(44)의 중량에 의해 로봇(1)의 무게중심이 낮게 유지될 수 있고, 로봇(1)의 전복이 방지될 수 있다.
또한, 스핀 바디(200)의 상단과 틸팅 하우징(310)의 하단(310B) 사이의 상하 거리(h3)는, 스핀 바디(200)의 상단과 음향 홀(214) 사이의 상하 거리(h4)보다 짧을 수 있다. 즉, 음향 홀(214)은 틸팅 하우징(310)의 하단(310B)보다 하측에 위치하므로, 음향 홀(214)이 틸팅 하우징(310)에 의해 가려지지 않아 음향의 손실이 최소화될 수 있다.
또한, 스피커 유닛(45)는 수평 방향으로 틸팅 하우징(310)와 오버랩될 수 있다. 좀 더 상세히, 스피커 유닛(45)은 스핀 하우징 차폐부(310D)와 수평 방향으로 오버랩 될 수 있다. 이로써, 틸팅 하우징(310)에 의해, 스피커 유닛(45)에서 방출된 음향이 음향 홀(214)이 아닌 다른 곳으로 퍼지는 것을 최소화 할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 베이스 200: 스핀 바디
210: 스핀 하우징 220: 스핀 커버
44: 스피커 45: 스피커 유닛
46: 인클로저 47: 어퍼 바디
471: 스피커 유닛 수용부 473: 모터 회피부
474: 기어 회피부 475: 아우터 회피부
476: 패시브 장착공 48: 로어 바디
484: 스피커 유닛 장착공 49: 패시브 라디에이터
S4: 울림 공간

Claims (20)

  1. 베이스;
    상기 베이스에 회전 가능하게 연결된 스핀 바디; 및
    상기 스핀 바디의 내부에 수용되며 상기 스핀 바디와 함께 회전하는 스피커를 포함하고,
    상기 스피커는,
    음향이 방출되는 스피커 유닛; 및
    상기 스피커 유닛이 수납되고, 상기 스핀 바디의 둘레 방향을 따라 형성된 호 또는 고리 형상의 인클로저를 포함하고,
    상기 스피커 유닛은,
    상기 인클로저의 내둘레와 외둘레 사이에 배치되고, 상기 스핀 바디의 회전축에 대해 편심되게 위치하며, 상기 스핀 바디의 회전축을 중심으로 공전하는 로봇.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스는, 상하로 길게 형성되고 상기 스핀 바디의 가상 회전축이 통과하는 위치에 배치된 고정 바디를 포함하고,
    상기 인클로저의 내둘레는 상기 고정 바디의 외둘레를 마주보는 로봇.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 인클로저는,
    상면이 개방되고, 상기 스피커 유닛이 장착되는 스피커 유닛 장착공이 형성된 로어 바디; 및
    상기 로어 바디의 개방된 상면을 커버하는 어퍼 바디를 포함하는 로봇.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 어퍼 바디에는 패시브 라디에이터가 장착되는 패시브 장착공이 형성된 로봇.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 어퍼 바디에는,
    상기 스피커 유닛이 수용되고 상기 어퍼 바디의 상면에서 상측으로 돌출된 스피커 유닛 수용부가 형성된 로봇.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 스핀 바디에는, 상기 스핀 바디의 상면에서 상측으로 돌출되며 상기 스피커 유닛 수용부가 수용되는 돌출부가 형성된 로봇.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 스핀 바디는,
    내부에 상기 스피커이 수용되는 공간이 형성된 스핀 하우징; 및
    상기 공간을 상측에서 커버하는 스핀 커버를 포함하는 로봇.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 스핀 하우징에는, 상기 스핀 커버에 형성된 하우징 체결부와 체결되는 커버 체결부가 형성되고,
    상기 인클로저에는,
    상기 인클로저의 외둘레에서 반경 내측 방향으로 함몰되고 상기 커버 체결부 및 하우징 체결부와의 간섭을 회피하는 아우터 회피부가 형성된 로봇.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 스핀 하우징에는, 상기 스핀 하우징의 내면에서 내측으로 돌출된 고정 리브가 형성되고,
    상기 인클로저에는, 상기 고정 리브가 삽입되는 삽입홈이 형성된 로봇.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 인클로저는 상단 직경이 하단 직경보다 큰 로봇.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 스핀 바디에는, 상기 스핀 바디의 둘레 방향을 따라 서로 일정 간격만큼 이격된 복수개의 음향홀이 형성된 로봇.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 스핀 바디는 상단 직경이 하단 직경보다 크고,
    상기 복수개의 음향홀은 상기 스핀 바디의 하단에 형성된 로봇.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 스핀 바디의 외둘레의 적어도 일부를 둘러싸며, 상기 스핀 바디와 함께 회전하는 아우터 케이스를 더 포함하고,
    상기 스핀 바디의 상단과 상기 아우터 케이스의 하단 사이의 상하 거리는, 상기 스핀 바디의 상단과 상기 음향 홀 사이의 상하 거리보다 짧은 로봇.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 스핀 바디의 외둘레의 적어도 일부를 둘러싸며, 상기 스핀 바디와 함께 회전하는 아우터 케이스를 더 포함하고,
    상기 베이스의 저면부터 상기 스피커 유닛까지의 높이는, 상기 베이스의 저면부터 상기 아우터 케이스의 상단까지의 높이의 절반 이하인 로봇.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 스피커 유닛는 수평 방향으로 상기 아우터 케이스와 오버랩되는 로봇.
  16. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 아우터 케이스의 전방부에 장착된 인터페이스 모듈을 더 포함하고,
    상기 스피커 유닛은 상기 스핀 바디의 가상 회전축의 전방으로 편심된 로봇.
  17. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 스핀 바디에 연결된 틸팅축에 틸팅 가능하게 연결되며 상기 아우터 케이스의 내측에 결합된 틸팅 베이스; 및
    상기 틸팅 베이스를 상기 틸팅축에 대해 회전시키는 동력을 제공하고 상기 스핀바디의 내부에 수용된 틸팅 모터를 더 포함하는 로봇.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 인클로저에는, 상기 틸팅 모터와의 간섭을 회피하는 모터 회피부가 형성된 로봇.
  19. 베이스;
    상기 베이스에 회전 가능하게 연결된 스핀 바디;
    상기 스핀 바디의 외둘레의 상측 일부를 둘러싸고 상기 스핀 바디와 함께 회전하며 디스플레이가 구비된 아우터 케이스;
    상기 스핀 바디의 내부에 수용되고 상기 스핀 바디와 함께 회전하며 상기 스핀 바디의 내둘레를 따라 형성된 호 또는 고리 형상의 인클로저; 및
    상기 인클로저에 수납되고 상기 스핀 바디의 가상 회전축에 대해 편심되게 배치되며, 상기 스핀 바디의 가상 회전축을 중심으로 공전하는 스피커 유닛을 포함하고,
    상기 디스플레이 및 스피커 유닛은 상기 스핀 바디의 가상 회전축의 전방에 위치하고,
    상기 스피커 유닛은 상기 인클로저의 내둘레와 외둘레 사이에 위치한 로봇.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 디스플레이와 상기 스피커 유닛은 상하 방향으로 오버랩되는 로봇.
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