KR102334727B1

KR102334727B1 - Robot and method for controlling the same

Info

Publication number: KR102334727B1
Application number: KR1020200123703A
Authority: KR
Inventors: 임성수; 김명현; 최형주
Original assignee: 경희대학교 산학협력단
Priority date: 2020-09-24
Filing date: 2020-09-24
Publication date: 2021-12-02

Abstract

The present invention relates to a robot, and a control method thereof. The robot comprises: a main body; a pendulum installed in the main body and rotatable; a rotating body rotated according to rotation of the pendulum in at least one direction; and a posture maintenance driving unit applying rotating force of an opposite direction to rotation of the rotating body to the main body.

Description

ROBOT AND METHOD FOR CONTROLLING THE SAME

로봇 및 그 제어 방법에 관한 것이다.It relates to a robot and its control method.

근자에, 화성, 사막 또는 극지방 등 인간이 접근하기 어려운 극한 환경에서 임무를 수행하기 위해 다양한 로봇이 개발되어 이용되고 있다. 이들 로봇은 차륜, 무한궤도 또는 다리 등을 기반으로 주행하고 임무를 수행하는 것이 통상적이었으나, 모든 지형에 대해 적절한 기동성을 보장하기란 쉬운 일이 아니었다. 예를 들어, 차륜이나 무한궤도를 채용한 로봇이 흙, 모래, 눈 또는 수풀 등과 같이 지반이 약하고 부드러운 지형에서 주행하는 경우에는, 흙이나 모래에 빠져 탈출하지 못하는 것과 같이 그 이동 능력이 저하되는 문제점이 존재했다. 또한, 이러한 로봇은 내장된 시스템에 의해 무게 중심이 높아질 수 있는데, 이러한 상황에서 험난한 지형에서 주행하면, 로봇이 전복되어 파손될 위험이 존재하였다. 또한, 이들 로봇은 내부 시스템의 전부 또는 일부가 외부로 노출되도록 설계될 가능성이 높아, 로봇 내의 예민한 시스템이 적절하게 보호되기 어려웠다. 이러한 문제로 로봇이 투입되었다고 하더라도 데이터를 충분하게 확보하기가 용이하지 않았고, 또한 로봇의 안전한 회수에도 어려움이 존재하였다.In recent years, various robots have been developed and used to perform missions in extreme environments that are difficult for humans to access, such as Mars, deserts, or polar regions. These robots normally travel and perform missions based on wheels, caterpillars, or bridges, but it was not easy to ensure adequate maneuverability on all terrain. For example, when a robot employing wheels or a caterpillar travels on a soft terrain with weak ground such as soil, sand, snow, or bushes, its movement ability is reduced, such as being unable to escape due to drowning in the soil or sand this existed In addition, such a robot may have a high center of gravity due to the built-in system. In such a situation, if the robot is driven on rough terrain, there is a risk of the robot being overturned and damaged. In addition, these robots are highly likely to be designed so that all or part of their internal systems are exposed to the outside, making it difficult for sensitive systems in the robots to be adequately protected. Even if the robot was put in due to this problem, it was not easy to secure enough data, and there were also difficulties in safely recovering the robot.

안정적으로 이동하면서도 다양한 움직임을 구현할 수 있는 로봇 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.An object to be solved is to provide a robot capable of implementing various movements while moving stably and a method for controlling the same.

상술한 과제를 해결하기 위하여 로봇 및 그 제어 방법이 제공된다.In order to solve the above problems, a robot and a control method thereof are provided.

로봇은, 본체, 상기 본체에 설치되고 회동 가능한 펜듈럼, 상기 펜듈럼의 적어도 일 방향으로 회동에 따라 회전하는 회전체 및 상기 회전체의 회전에 대한 반대 방향의 회전력을 상기 본체에 인가하는 자세유지구동부를 포함할 수 있다.The robot includes a main body, a pendulum installed on the main body and rotatable, a rotating body rotating according to rotation in at least one direction of the pendulum, and a posture maintaining driving unit that applies a rotational force in the opposite direction to the rotation of the rotating body to the main body may include

로봇은, 상기 회전체에 장착되고 상기 회전체의 회동에 대한 정보를 획득하는 인코더를 더 포함할 수 있다.The robot may further include an encoder mounted on the rotating body to obtain information about the rotation of the rotating body.

상기 자세유지구동부는 상기 인코더가 획득한 정보에 따라서 상기 회전체의 회동 방향의 반대 방향의 회전력을 상기 본체에 인가할 수 있다.The posture maintaining driving unit may apply a rotational force in a direction opposite to the rotational direction of the rotating body to the main body according to the information obtained by the encoder.

로봇은,상기 본체에 설치되고 좌측 또는 우측으로 무게 중심을 이동시키는 조향부를 더 포함할 수 있다.The robot may further include a steering unit installed on the main body and moving the center of gravity to the left or right.

상기 조향부는, 이동에 따라 상기 무게 중심을 이동시키는 조향추 및 상기 조향추의 이동을 위한 동력을 전달하는 조향 동력 전달부를 포함할 수 있다.The steering unit may include a steering weight for moving the center of gravity according to movement and a steering power transmission unit for transmitting power for movement of the steering weight.

로봇은, 상기 조향 동력 전달부에 동력을 전달하여 상기 조향추가 이동하도록 하는 조향 구동부를 더 포함할 수 있다.The robot may further include a steering driving unit that transmits power to the steering power transmission unit to move the steering weight.

상기 펜듈럼은, 제1 펜듈럼 및 제2 펜듈럼을 포함할 수 있다.The pendulum may include a first pendulum and a second pendulum.

상기 제1 펜듈럼 및 상기 제2 펜듈럼은 서로 반대 방향으로 회동하고, 로봇은, 상기 제1 펜듈럼 및 상기 제2 펜듈럼의 회동에 따라 제자리에서 회동할 수 있다.The first pendulum and the second pendulum rotate in opposite directions, and the robot may rotate in place according to the rotation of the first pendulum and the second pendulum.

상기 펜듈럼은 소정의 각도 범위 내에서 회동 가능한 것일 수 있다.The pendulum may be rotatable within a predetermined angle range.

상기 회전체는, 상기 펜듈럼의 회동 방향의 반대 방향으로 회전할 수 있다.The rotating body may rotate in a direction opposite to a rotating direction of the pendulum.

로봇은, 상기 펜듈럼의 회동을 위한 동력을 제공하는 구동부를 더 포함할 수 있다.The robot may further include a driving unit that provides power for rotation of the pendulum.

로봇은, 상기 본체에 설치되고 외부에 대한 화상을 획득하는 촬영부를 더 포함할 수 있다.The robot may further include a photographing unit installed on the main body and acquiring an external image.

로봇의 제어 방법은, 로봇의 본체에 설치된 적어도 하나의 펜듈럼이 적어도 일 방향으로 회동하는 단계, 상기 적어도 하나의 펜듈럼의 회동에 따라 상기 본체에 연결된 회전체가 회동하고, 상기 로봇이 회전체의 회동에 따라 주행하는 단계, 상기 회전체의 회동에 대한 정보가 획득되는 단계 및 상기 회전체의 회동에 대한 정보에 따라 상기 회전체의 회동 방향의 반대 방향의 회전력이 상기 본체에 인가되는 단계를 포함할 수 있다.The control method of the robot includes the steps of rotating at least one pendulum installed on a main body of the robot in at least one direction, a rotating body connected to the main body rotates according to the rotation of the at least one pendulum, and the robot rotates the rotating body A step of driving according to, obtaining information on the rotation of the rotating body, and applying a rotational force in the opposite direction to the rotational direction of the rotating body to the main body according to the information on the rotation of the rotating body can

회전체 및 상기 회전체에 연결된 본체를 포함하는 로봇의 제어 방법은, 상기 본체에 평행하게 배치 및 설치된 제1 펜듈럼 및 제2 펜듈럼이 서로 상이한 방향으로 소정의 각도 범위 내에서 회동하는 단계 및 상기 제1 펜듈럼 및 상기 제2 펜듈럼의 회동에 따라 로봇이 제자리에서 회전하거나 또는 점프 동작을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.A method of controlling a robot including a rotating body and a main body connected to the rotating body, the first and second pendulums arranged and installed parallel to the main body are rotated in different directions within a predetermined angle range, According to the rotation of the first pendulum and the second pendulum, the method may include rotating the robot in place or performing a jumping motion.

로봇의 제어 방법은, 로봇이 적어도 하나의 펜듈럼의 회동에 따라 전진 주행 또는 후진 주행을 수행하는 단계, 상기 로봇의 본체에 설치된 조향부에 의해 상기 로봇의 무게 중심이 좌측 또는 우측으로 이동하는 단계 및 상기 무게 중심의 이동에 따라서 상기 로봇의 전진 곡선 주행 또는 후진 곡선 주행을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.The control method of the robot includes the steps of: a robot performing forward or backward travel according to rotation of at least one pendulum; According to the movement of the center of gravity, it may include performing a forward curve travel or a backward curve travel of the robot.

상기 로봇의 본체에 설치된 조향부에 의해 상기 로봇의 무게 중심이 좌측 또는 우측으로 이동하는 단계는, 조향구동부의 조향 동력 인가부가 회전하는 단계, 상기 조향 동력 인가부에 이동 가능하게 결합된 조향 동력 전달부가 상기 조향 동력 인가부의 동작에 따라 좌측 또는 우측으로 이동하는 단계 및 상기 조향 동력 전달부의 이동에 대응하여 조향추가 이동하는 단계를 포함할 수 있다.The step of moving the center of gravity of the robot to the left or right by the steering unit installed in the body of the robot may include rotating the steering power applying unit of the steering driving unit, and transmitting steering power movably coupled to the steering power applying unit. The addition may include moving left or right according to the operation of the steering power applying unit, and moving the steering weight in response to the movement of the steering power transmitting unit.

상술한 로봇 및 그 제어 방법에 의하면, 여러 방향으로 자유롭고 안정적으로 이동하거나 다양한 움직임을 취할 수 있는 로봇을 구현할 수 있게 된다.According to the above-described robot and its control method, it is possible to implement a robot capable of moving freely and stably in various directions or taking various movements.

상술한 로봇 및 그 제어 방법에 의하면, 외피의 회전에도 불구하고 적절하면서도 원하는 수준으로 구형 로봇의 자세를 제어 및 유지할 수 있게 된다.According to the above-described robot and its control method, it is possible to control and maintain the posture of the spherical robot at an appropriate and desired level despite the rotation of the outer skin.

상술한 로봇 및 그 제어 방법에 의하면, 구형 로봇에 카메라가 장착된 경우, 카메라의 주시 방향을 일정하게 유지할 수 있게 되고 이에 따라 카메라의 시야를 보다 안정적으로 확보할 수 있게 되어, 더욱 효과적이면서 유용한 화상을 획득할 수 있게 된다.According to the above-described robot and its control method, when a camera is mounted on a spherical robot, it is possible to maintain a constant gaze direction of the camera, and accordingly, it is possible to secure a more stable field of view of the camera, so that a more effective and useful image can be obtained.

상술한 로봇 및 그 제어 방법에 의하면, 행성이나 극지방과 같은 극한 환경에서 다양하게 이동 및 동작하여 우수한 데이터를 확보할 수 있는 연구용 또는 군사용 로봇의 제작이 가능해진다.According to the above-described robot and its control method, it is possible to manufacture a research or military robot capable of securing excellent data by variously moving and operating in extreme environments such as planets or polar regions.

도 1은 일 실시예에 따른 로봇에 대한 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 로봇에 대한 정면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 로봇에 대한 측면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 로봇에 대한 평면도이다.
도 5는 본체의 일 실시예에 대한 분해사시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 로봇에 대한 제어흐름도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 로봇의 전방 이동 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 로봇의 회전 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 로봇의 곡선 이동 동작을 설명하기 위한 제1 도이다.
도 10은 일 실시예에 따른 로봇의 곡선 이동 동작을 설명하기 위한 제2 도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 로봇의 제어 방법에 대한 제1 흐름도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 로봇의 제어 방법에 대한 제2 흐름도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 로봇의 제어 방법에 대한 제3 흐름도이다.1 is a perspective view of a robot according to an embodiment.
2 is a front view of a robot according to an embodiment.
3 is a side view of a robot according to an embodiment.
4 is a plan view of a robot according to an embodiment.
5 is an exploded perspective view of an embodiment of the body.
6 is a control flowchart for a robot according to an embodiment.
7 is a view for explaining a forward movement operation of the robot according to an embodiment.
8 is a view for explaining a rotation operation of a robot according to an embodiment.
9 is a first diagram for explaining a curved movement operation of the robot according to an embodiment.
10 is a second diagram for explaining a curved movement operation of the robot according to an embodiment.
11 is a first flowchart of a method for controlling a robot according to an embodiment.
12 is a second flowchart of a method for controlling a robot according to an embodiment.
13 is a third flowchart of a method for controlling a robot according to an embodiment.

이하 명세서 전체에서 동일 참조 부호는 특별한 사정이 없는 한 동일 구성요소를 지칭한다. 이하에서 사용되는 '부'가 부가된 용어는, 소프트웨어 또는 하드웨어로 구현될 수 있으며, 실시예에 따라 하나의 '부'가 하나의 물리적 또는 논리적 부품으로 구현되거나, 복수의 '부'가 하나의 물리적 또는 논리적 부품으로 구현되거나, 하나의 '부'가 복수의 물리적 또는 논리적 부품들로 구현되는 것도 가능하다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 어떤 부분과 다른 부분에 따라서 물리적 연결을 의미할 수도 있고, 또는 전기적으로 연결된 것을 의미할 수도 있다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분을 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 부분 이외의 또 다른 부분을 제외하는 것이 아니며, 설계자의 선택에 따라서 또 다른 부분을 더 포함할 수 있음을 의미한다. 제 1 또는 제 2 등의 용어는 하나의 부분을 다른 부분으로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 특별한 기재가 없는 이상 이들이 순차적인 표현을 의미하는 것은 아니다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.In the following specification, the same reference numerals refer to the same elements unless otherwise specified. A term to which a 'unit' is added used below may be implemented in software or hardware, and according to an embodiment, one 'unit' may be implemented as one physical or logical part, or a plurality of 'units' may be implemented as one It is also possible to be implemented with physical or logical parts, or one 'unit' may be implemented with a plurality of physical or logical parts. Throughout the specification, when it is said that a part is connected to another part, this may mean a physical connection or an electrically connected part depending on the part and the other part. In addition, when it is said that a part includes another part, it does not exclude another part other than the other part unless otherwise stated, and it means that another part may be further included according to the designer's choice. do. Terms such as first or second are used to distinguish one part from another, and unless otherwise specified, they do not mean sequential expressions. Also, the singular expression may include the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

이하 도 1 내지 도 10을 참조하여 로봇의 일 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the robot will be described with reference to FIGS. 1 to 10 .

도 1은 일 실시예에 따른 로봇에 대한 사시도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 로봇에 대한 정면도이다. 도 3은 일 실시예에 따른 로봇에 대한 측면도이고, 도 4는 일 실시예에 따른 로봇에 대한 평면도이다. 도 5는 본체의 일 실시예에 대한 분해사시도이다. 이하 도 1 내지 도 5를 참조하여 로봇(10)의 일 실시예를 설명함에 있어서, 도 1 내지 도 5의 x축 방향을 전방으로, y축 방향을 우측방으로, z축 방향을 상방으로 하고, x축 방향에 대향하는 방향을 후방으로, y축 방향에 대향하는 방향을 좌측방으로, z축 방향에 대향하는 방향을 하방으로 정의하도록 한다. 그러나, 이는 설명의 편의를 위해 임의적으로 규정한 것으로 설계자나 실시자는 이와 상이하게 방향을 규정하는 것도 가능하다.1 is a perspective view of a robot according to an embodiment, and FIG. 2 is a front view of the robot according to an embodiment. 3 is a side view of a robot according to an embodiment, and FIG. 4 is a plan view of the robot according to an embodiment. 5 is an exploded perspective view of an embodiment of the body. Hereinafter, in describing an embodiment of the robot 10 with reference to FIGS. 1 to 5 , the x-axis direction of FIGS. 1 to 5 is forward, the y-axis direction is rightward, and the z-axis direction is upward. , a direction opposite to the x-axis direction is defined as rearward, a direction opposite to the y-axis direction is defined as leftward, and a direction opposite to the z-axis direction is defined as downward. However, this is arbitrarily defined for convenience of description, and a designer or implementer may define a different direction from this.

도 1 내지 도 5에 도시된 바를 참조하면, 로봇(10)은, 로봇(10)의 적어도 일 방향으로의 이동을 위한 회전체(50)와, 로봇(10)의 동작에 필요한 적어도 하나의 부품이 내장 또는 외장 가능한 적어도 하나의 본체(100)를 포함할 수 있다.1 to 5 , the robot 10 includes a rotating body 50 for movement in at least one direction of the robot 10 , and at least one component necessary for the operation of the robot 10 . It may include at least one main body 100 that can be built-in or external.

일 실시예에 의하면, 회전체(50)는 다양한 방향으로의 회전 이동을 위해 대략 구 또는 타원구의 형상을 가질 수 있으며, 이에 따라 로봇(10)은 전체적으로 구 형상을 이룰 수 있다. 회전체(50)의 크기는 설계자의 선택에 따라 임의적으로 결정될 수 있으며, 본체(100)의 크기에 따라 결정될 수도 있고 또는 본체의 크기(100)와 무관하게 결정될 수도 있다. 회전체(50)는 내측에 빈 공간이 형성되어 빈 공간에 본체(100)를 내장할 수 있도록 마련된 것일 수 있으며, 본체(100)의 내장을 위해 회전체(50) 내측에는 적어도 하나의 하우징 결합부(56, 57)가 형성되어 있을 수 있다. 적어도 하나의 하우징 결합부(56, 57) 각각에는, 적어도 하나의 하우징, 예를 들어 인코더(123)와 연결된 인코더 하우징(121)이나, 자세 유지 구동부(139)가 결합된 자세 유지 하우징(131)이 삽입 및 장착될 수 있다. 실시예에 따라 적어도 하나의 하우징 결합부(56, 57) 각각에 본체(100)가 직접 결합될 수도 있다. 두 개의 하우징 결합부(56, 57)가 형성된 경우, 두 개의 하우징 결합부(56, 57)는, 회전체(50) 내측에서 대략 중심을 기준으로 서로 마주보며 대칭적으로 형성된 것일 수도 있다. 하우징 결합부(56, 57)는 내측에는 홈이 형성되어 있을 수 있으며, 홈은 각각의 하우징 결합부(56, 57)에 장착될 인코더 하우징(121) 및 자세 유지 하우징(131) 각각의 외형에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 다시 말해서, 각각의 하우징 결합부(56, 57)의 내측은 서로 상이한 형상으로 형성된 것일 수도 있다. 이 경우, 하우징 결합부(56, 57)의 홈은 인코더 하우징(121) 및 자세 유지 하우징(131)이 이탈 없이 안정적으로 결합될 수 있도록 내측면에 계단 구조, 돌기 또는 삽입 홈 등을 포함할 수도 있다. According to an embodiment, the rotating body 50 may have an approximately spherical or elliptical shape for rotational movement in various directions, and thus the robot 10 may have a spherical shape as a whole. The size of the rotating body 50 may be arbitrarily determined according to a designer's selection, may be determined according to the size of the main body 100 or may be determined regardless of the size 100 of the main body. The rotating body 50 may be provided with an empty space formed therein so that the main body 100 can be embedded in the empty space, and at least one housing is coupled inside the rotating body 50 for embedding the main body 100 . Portions 56 and 57 may be formed. At least one housing coupling part 56 and 57, respectively, at least one housing, for example, the encoder housing 121 connected to the encoder 123, or the attitude maintenance driving unit 139 is coupled to the attitude maintenance housing 131 It can be inserted and mounted. According to an embodiment, the body 100 may be directly coupled to each of the at least one housing coupling part 56 and 57 . When the two housing coupling parts 56 and 57 are formed, the two housing coupling parts 56 and 57 may be formed symmetrically to face each other with respect to the center of the rotation body 50 inside. The housing coupling portions 56 and 57 may have grooves formed on the inside, and the grooves are on the outer shape of each of the encoder housing 121 and the posture maintenance housing 131 to be mounted on the respective housing coupling portions 56 and 57 . It may have a corresponding shape. In other words, the inner sides of each of the housing coupling portions 56 and 57 may be formed in different shapes from each other. In this case, the grooves of the housing coupling portions 56 and 57 may include a step structure, a protrusion or an insertion groove on the inner surface so that the encoder housing 121 and the posture maintaining housing 131 can be stably coupled without separation. have.

일 실시예에 따르면, 회전체(50)는, 조립되어 회전체(50)를 이룰 수 있는 복수의 부분(51, 52)을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 두 개의 부분(이하 제1 회전체 부분(51) 및 제2 회전체 부분(52))을 포함할 수도 있다. 이 경우, 제1 회전체 부분(51) 및 제2 회전체 부분(52) 각각은, 반구의 형상을 가질 수 있으며, 반구 형상의 제1 회전체 부분(51) 및 반구 형상의 제2 회전체 부분(52)은 서로 결합 및 조립되어 전체적으로 회전체(50)의 구체를 이룰 수도 있다. 실시예에 따라 제1 회전체 부분(51)에는 제2 회전체 부분(52)과의 결합을 위한 적어도 하나의 제1 체결부(51a, 51b, 51c, 51d)가 마련될 수 있으며, 이에 대응하여 제2 회전체 부분(52)에도 적어도 하나의 제1 체결부(51a, 51b, 51c, 51d) 각각에 결합될 수 있는 적어도 하나의 제2 체결부(52a, 52b, 52c, 미도시)가 마련될 수 있다. 설계자의 선택에 따라서, 제1 체결부(51a, 51b, 51c, 51d) 및 제2 체결부(52a, 52b, 52c, 미도시) 각각은, 예를 들어, 후크 및 홈, 볼트 및 너트, 클립 및/또는 돌기 및 삽입 홈 등을 서로 대응하여 각각 포함할 수 있으며, 이에 따라 제1 회전체 부분(51) 및 제2 회전체 부분(52)은 서로 결합될 수도 있다. 일 실시예에 의하면, 제1 체결부(51a, 51b, 51c, 51d) 및 제2 체결부(52a, 52b, 52c, 미도시) 각각은 제1 회전체 부분(51)의 일부 및 제2 회전체 부분(52)의 일부에만 각각 형성되어 있을 수도 있고, 다른 실시예에 의하면, 제1 체결부(51a, 51b, 51c, 51d)는 제2 회전체 부분(52)의 경계와 접하는 제1 회전체 부분(51)의 경계를 따라 형성되고, 제2 체결부(52a, 52b, 52c, 미도시)는 제1 회전체 부분(51)의 경계와 접하는 제2 회전체 부분(52)의 경계를 따라 형성되어 있을 수도 있다. 실시예에 따라, 제1 회전체 부분(51) 및 제2 회전체 부분(52)는 제1 체결부(51a, 51b, 51c, 51d) 및 제2 체결부(52a, 52b, 52c, 미도시) 없이 접착제 등을 이용하여 서로 결합되는 것도 가능하다. 도 1 내지 도 4에는 제1 회전체 부분(51) 및 제2 회전체 부분(52)가 각각 반구의 형상을 갖는 일례에 대해서만 도시되어 있으나, 제1 회전체 부분(51) 및 제2 회전체 부분(52)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 회전체 부분(51)는 반구보다 더 큰 구의 일부(예를 들어, 구의 3/4 형상)으로 형성되고 제2 회전체 부분(52)은 이에 대응하여 반구보다 더 작은 구의 일부(예를 들어, 구의 1/4 형상)으로 형성되는 것도 가능하다. 또한, 제1 회전체 부분(51) 및 제2 회전체 부분(52)은 타원구의 절반의 형상을 가질 수도 있다. 실시예에 따라서, 회전체(50)는, 조합되어 구 또는 타원구를 형성하는 셋 이상의 회전체 부분(미도시)을 포함할 수도 있으며, 이들의 조합에 의해 형성된 것일 수도 있다.According to an embodiment, the rotating body 50 may include a plurality of parts 51 and 52 that can be assembled to form the rotating body 50, for example, two parts (hereinafter, the first The whole part 51 and the second rotating body part 52) may be included. In this case, each of the first rotating body part 51 and the second rotating body part 52 may have a hemispherical shape, and the hemispherical first rotating body part 51 and the hemispherical second rotating body part The parts 52 may be combined and assembled with each other to form a sphere of the rotating body 50 as a whole. According to the embodiment, the first rotating body part 51 may be provided with at least one first fastening part (51a, 51b, 51c, 51d) for coupling with the second rotating body part 52, corresponding to this At least one second fastening part (52a, 52b, 52c, not shown) that can be coupled to each of the at least one first fastening part (51a, 51b, 51c, 51d) also in the second rotating body part 52 is provided can be provided. According to the designer's choice, each of the first fastening parts 51a, 51b, 51c, and 51d and the second fastening parts 52a, 52b, 52c (not shown) is, for example, a hook and a groove, a bolt and a nut, and a clip. And/or may include a protrusion and an insertion groove corresponding to each other, respectively, and thus the first rotating body part 51 and the second rotating body part 52 may be coupled to each other. According to one embodiment, each of the first fastening parts 51a, 51b, 51c, 51d and the second fastening parts 52a, 52b, 52c, not shown) is a part of the first rotating body part 51 and the second time May be formed only in a portion of the entire portion 52, respectively, according to another embodiment, the first fastening portion (51a, 51b, 51c, 51d) is the first rotation in contact with the boundary of the second rotating body portion (52) Formed along the boundary of the entire portion 51, the second fastening portion (52a, 52b, 52c, not shown) is the boundary of the second rotating body portion 52 in contact with the boundary of the first rotating body portion (51) It may be formed accordingly. According to the embodiment, the first rotating body part 51 and the second rotating body part 52 are first fastening parts 51a, 51b, 51c, 51d and second fastening parts 52a, 52b, 52c, not shown. ), it is also possible to bond to each other using an adhesive or the like. 1 to 4, the first rotating body part 51 and the second rotating body part 52 are shown only for an example having a shape of a hemisphere, respectively, but the first rotating body part 51 and the second rotating body part 51 and the second rotating body part The shape of the portion 52 is not limited thereto. For example, the first body portion 51 is formed of a portion of a sphere larger than a hemisphere (eg, a three-quarter shape of a sphere) and the second body portion 52 is correspondingly formed of a sphere smaller than a hemisphere. It is also possible to be formed in a part (eg, 1/4 shape of a sphere). In addition, the first rotating body part 51 and the second rotating body part 52 may have a half shape of an elliptical sphere. According to the embodiment, the rotating body 50 may include three or more rotating body parts (not shown) that are combined to form a sphere or an elliptical sphere, and may be formed by a combination thereof.

일 실시예에 의하면, 회전체(50)는, 회전체(50)에 내장된 본체(100)에 설치된 적어도 하나의 촬영부(190)가 회전체(50) 외부의 피사체나 풍경 등을 촬영할 수 있도록 투명 또는 반투명한 재질로 형성된 것일 수 있다. 예를 들어, 회전체(50)는 그 전부 또는 대부분이 투명 또는 반투명한 합성수지나 유리 등의 소재를 이용하여 구현된 것일 수 있다. 그러나, 회전체(50)의 소재는 이에 한정되는 것만은 아니다. 또한, 회전체(50)는 내부와 외부가 분리되어 내부장치들이 보호될 수 있도록 기능할 수도 있으나, 필요에 따라, 회전체(50)의 내측과 외부로 통하는 적어도 하나의 홀(53, 54)이 더 형성되어 있을 수도 있다According to an embodiment, the rotating body 50 may include at least one photographing unit 190 installed in the main body 100 built into the rotating body 50 to photograph a subject or a landscape outside the rotating body 50 . It may be formed of a transparent or translucent material. For example, the rotating body 50 may be implemented using all or most of the transparent or translucent material such as synthetic resin or glass. However, the material of the rotating body 50 is not limited thereto. In addition, the rotating body 50 may function so that the inside and the outside are separated to protect the internal devices, but if necessary, at least one hole (53, 54) leading to the inside and the outside of the rotating body 50 may be more formed

본체(100)는 본체(100)의 전반적인 외관을 이루는 본체 하우징(101)을 포함하되, 도 5에 도시된 바와 같이 본체 하우징(101) 내부에는 빈 공간이 형성되어 인코더(123)나 조향구동부(159) 등이 내장 또는 설치 가능하도록 마련될 수 있다. 더불어 본체(100)에는 IMU센서(미도시)가 부착되어 본체(100)의 기울어진 정도를 측정하고, 본체의 자세제어에서 발생할 수 있는 오차를 줄일 수도 있다. 일 실시예에 의하면, 본체 하우징(101)은 전체적으로 대략 직육면체의 형상을 갖되, 구동부 하우징(106, 107)이나 전원소스 장착부(103, 104) 등이 돌출되거나 매립되어 장착되어 있을 수 있다. 본체 하우징(101)은 합성 수지나 금속 등 설계자의 선택에 따라 다양한 소재를 이용하여 제작될 수 있다.The main body 100 includes a main body housing 101 constituting the overall appearance of the main body 100, but as shown in FIG. 5, an empty space is formed inside the main body housing 101 to form an encoder 123 or a steering drive unit ( 159) may be provided to be built-in or installable. In addition, an IMU sensor (not shown) is attached to the main body 100 to measure the degree of inclination of the main body 100 and to reduce errors that may occur in the posture control of the main body. According to an embodiment, the main body housing 101 has a substantially rectangular parallelepiped shape as a whole, and the driving unit housings 106 and 107 or the power source mounting units 103 and 104 may protrude or be embedded therein. The body housing 101 may be manufactured using various materials, such as synthetic resin or metal, according to the designer's selection.

본체 하우징(101)의 상방향에는 상부 패널(102)이 마련될 수 있다. 상부 패널(102)은 본체 하우징(101)과 일체적으로 형성된 것일 수도 있고, 또는 본체 하우징(101)과 별도로 제작되어 본체 하우징(101)에 조립된 것일 수도 있다. 후자의 경우, 상부 패널(102)은 적어도 하나의 반도체 칩 및 금속선 등이 실장된 인쇄회로기판을 포함할 수 있다. 여기서, 적어도 하나의 반도체 칩은 로봇(10)의 전반적인 동작을 제어하기 위한 제어부(도 6의 181)로 이용될 수 있다. 이외에도 상부 패널(102)에는 프로그램(앱, 애플리케이션 또는 소프트웨어 등으로 지칭 가능함) 등을 입력 받거나 촬영부(190)가 획득한 데이터를 외부로 전달하기 위한 데이터 입출입 단자나, 인코더(129)나 각 구동부(159, 169, 179) 등과의 전기적 연결을 위한 포트 등이 형성되어 있을 수 있다. 또한, 실시예에 따라서, 상부 패널(102)에는 본체 하우징(101)의 외측 방향 및/또는 본체 하우징(101)의 내측 방향으로 조향부(150)가 더 설치되어 있을 수도 있다.An upper panel 102 may be provided in an upper direction of the main body housing 101 . The upper panel 102 may be integrally formed with the main housing 101 , or may be manufactured separately from the main housing 101 and assembled to the main housing 101 . In the latter case, the upper panel 102 may include a printed circuit board on which at least one semiconductor chip and a metal wire are mounted. Here, at least one semiconductor chip may be used as a controller ( 181 in FIG. 6 ) for controlling the overall operation of the robot 10 . In addition, the upper panel 102 receives a program (which can be referred to as an app, application, or software) or the like or a data input/output terminal for transmitting the data acquired by the photographing unit 190 to the outside, the encoder 129 or each driving unit Ports for electrical connection to (159, 169, 179) and the like may be formed. In addition, according to an embodiment, the steering unit 150 may be further installed on the upper panel 102 in an outer direction of the main housing 101 and/or in an inner direction of the main housing 101 .

본체 하우징(101)의 하방향에는 하나 또는 둘 이상의 구동부 하우징(106, 107)이 형성될 수 있다. 구동부 하우징(106, 107)에는 각각 적어도 하나의 구동부, 일례로 제1 구동부(169) 및 제2 구동부(179)가 수납 및 설치될 수 있도록 마련된다. 제1 구동부(169) 및 제2 구동부(179)는 적어도 하나의 펜듈럼(160, 170)에 회전력을 인가하기 위한 것으로, 실시예에 따라 만약 하나의 펜듈럼(160)을 이용하는 경우라면, 하나 이상의 구동부 하우징(106)이 본체 하우징(101)에 마련될 수도 있고, 둘 이상의 펜듈럼(160, 170)을 이용하는 경우라면, 복수의 구동부 하우징(106)이 본체 하우징(101)에 마련될 수도 있다. 구동부 하우징(106, 107)은 본체 하우징(101)으로부터 하 방향으로 돌출되어 형성될 수도 있으며, 이 경우, 돌출된 부분 중 적어도 일 방향은 개방되거나 또는 개구가 형성되어 제1 구동부(169) 및 제2 구동부(179) 각각의 회전 축이 외부로 노출되도록 할 수 있다. 실시예에 따라 복수의 구동부 하우징(106, 107) 각각의 개구나 개방된 부분은 서로 동일 방향을 향하거나 또는 서로 반대 방향을 향하여 구동부 하우징(106, 107)에 마련될 수 있다. 제1 구동부(169) 및 제2 구동부(179) 각각은 실시예에 따라서 모터를 이용하여 구현되되, 서로 동종의 모터를 이용하여 구현될 수도 있고 또는 서로 이종의 모터를 이용하여 구현될 수도 있다. 제1 구동부(169) 또는 제2 구동부(179)로 이용되는 모터는 직류 모터나 교류 모터를 포함할 수 있으며, 브러시리스모터(BLDC 모터) 등을 포함할 수도 있다.One or more driving unit housings 106 and 107 may be formed in the lower direction of the main body housing 101 . At least one driving unit, for example, the first driving unit 169 and the second driving unit 179, is provided in the driving unit housings 106 and 107 to be accommodated and installed, respectively. The first driving unit 169 and the second driving unit 179 are for applying a rotational force to the at least one pendulum 160 and 170 , and according to an embodiment, if one pendulum 160 is used, one or more driving units The housing 106 may be provided on the main body housing 101 , or when two or more pendulums 160 and 170 are used, a plurality of driving unit housings 106 may be provided on the main body housing 101 . The driving unit housings 106 and 107 may be formed to protrude downward from the main body housing 101, and in this case, at least one of the protruding portions is opened or an opening is formed to form the first driving unit 169 and the second driving unit 169 and the second driving unit housing 106 and 107. Each of the two driving units 179 may be exposed to the outside. According to an embodiment, the openings or open portions of each of the plurality of driving unit housings 106 and 107 may be provided in the driving unit housings 106 and 107 to face the same direction or opposite to each other. Each of the first driving unit 169 and the second driving unit 179 may be implemented using a motor according to an embodiment, and may be implemented using the same type of motor or may be implemented using different types of motors. The motor used as the first driving unit 169 or the second driving unit 179 may include a DC motor or an AC motor, or a brushless motor (BLDC motor).

본체 하우징(101)의 일 방향(예를 들어, 전방)의 측면에는 하나 또는 둘 이상의 촬영부(190)가 설치될 수 있다. 촬영부(190)는 외부(일례로 전방의 피사체 및/또는 배경 등)를 촬영하고 촬영 결과에 따라 화상(정지화상 및 동화상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다)을 전기적 신호의 형태로 출력할 수 있다. 촬영부(190)는, 실시예에 따라, 가시광선을 수광하고 대응하는 화상을 획득할 수도 있고, 적외선광을 수광하고 대응하는 화상을 획득할 수도 있다. 일 실시예에 의하면, 촬영부(190)는 렌즈 모듈, 이미지 센서(전하 결합 소자(CDD)나 씨모스(CMOS: Complementary Metal Oxide Semi-conductor) 등을 이용해 구현 가능하다), 필터 모듈 및/또는 데이터 입출력 인터페이스 등을 포함할 수 있다. 이들 부품 중 일부는 본체 하우징(101) 내부에 내장될 수 있으며, 다른 일부(예를 들어, 렌즈 모듈)는 본체 하우징(101) 외부로 노출될 수도 있다. 실시예에 따라 이들 부품 모두 본체 하우징(101) 외부에 노출되어 설치되는 것도 가능하다. 촬영부(190)가 획득한 화상은 제어부(181) 및 저장부(도 5의 182) 중 적어도 하나에 전달될 수 있다.One or two or more photographing units 190 may be installed on a side surface of the body housing 101 in one direction (eg, front). The photographing unit 190 may photograph the outside (eg, a subject and/or a background in front) and output an image (which may include at least one of a still image and a moving image) in the form of an electrical signal according to the photographing result. have. According to an embodiment, the photographing unit 190 may receive visible light and obtain a corresponding image, or may receive infrared light and obtain a corresponding image. According to an embodiment, the photographing unit 190 may include a lens module, an image sensor (which may be implemented using a charge coupling device (CDD) or a complementary metal oxide semi-conductor (CMOS), etc.), a filter module, and/or It may include a data input/output interface and the like. Some of these components may be built into the body housing 101 , and other parts (eg, a lens module) may be exposed outside the body housing 101 . According to the embodiment, all of these components may be installed while being exposed to the outside of the main body housing 101 . The image acquired by the photographing unit 190 may be transmitted to at least one of the control unit 181 and the storage unit 182 of FIG. 5 .

또한, 본체 하우징(101)의 내측 또는 외측에는 적어도 하나의 전원소스(110: 111, 112)가 장착되거나 수납되어 설치 가능한 적어도 하나의 전원소스 장착부(103, 104)가 형성되어 있을 수 있다. 전원소스 장착부(103, 104)는 실시예에 따라 본체 하우징(101)의 전방 또는 후방 중 적어도 하나의 일 면에 형성되되, 예를 들어 수납함의 형태로 형성되어 있을 수 있다. 전원소스 장착부(103, 104)에는 회로나 케이블 등이 통과될 수 있는 개구 등이 본체 하우징(101) 방향 등에 형성되어 전원소스(111, 112)가 다른 부품에 전력을 공급하도록 할 수도 있다. 전원소스 장착부(103, 104) 각각에 설치된 전원소스(111, 112)는 후술하는 제어부(181), 자세 유지 구동부(139), 각 구동부(159, 169, 179) 및/또는 촬영부(190) 등에 전력을 공급하여 이들이 소정의 동작을 수행하도록 할 수 있다. 전원소스(110: 111, 112)는, 예를 들어, 1차 전지(예를 들어, 건전지 등), 2차 전지(예를 들어, 니켈 충전지나 리튬 이온 충전지 등) 및/또는 자가 발전원(예를 들어, 솔라셀) 등을 포함할 수 있다. 자가 발전원을 이용하는 경우, 전원소스 장착부(103, 104)는 자가 발전원이 효율적으로 전력을 생산할 수 있는 본체 하우징(101)의 적어도 일 위치에 배치될 수 있다.In addition, at least one power source mounting unit 103 , 104 may be formed inside or outside the main body housing 101 , in which at least one power source 110 : 111 , 112 is mounted or accommodated therein. The power source mounting units 103 and 104 may be formed on at least one surface of the front or rear of the main body housing 101 according to an embodiment, for example, in the form of a storage box. In the power source mounting units 103 and 104 , an opening through which a circuit or cable can pass may be formed in the direction of the main body housing 101 , so that the power sources 111 and 112 may supply power to other components. The power sources 111 and 112 installed in the power source mounting units 103 and 104, respectively, are a control unit 181, an attitude maintenance driving unit 139, each driving unit 159, 169, 179, and/or a photographing unit 190 to be described later. Power can be supplied to the back to cause them to perform certain operations. The power source 110: 111, 112 is, for example, a primary battery (eg, a battery, etc.), a secondary battery (eg, a nickel rechargeable battery or a lithium ion rechargeable battery, etc.) and / or a self-generation source ( For example, a solar cell), etc. may be included. In the case of using a self-generated power source, the power source mounting units 103 and 104 may be disposed at at least one position of the body housing 101 where the self-generated power source can efficiently generate power.

일 실시예에 의하면, 본체 하우징(101)에는 로봇(10)의 이동 방향 제어를 위한 적어도 하나의 조향부(150)가 설치되어 있을 수 있다. 적어도 하나의 조향부(150)는 본체 하우징(101)의 외부에 설치될 수도 있고 및/또는 내부에 설치될 수도 있다. 본체 하우징(101)의 외부에 설치되는 경우, 적어도 하나의 조향부(150)는 본체 하우징(101)의 상방, 전방, 후방, 하방 및 측방 중 적어도 하나에 설치될 수도 있으며, 예를 들어, 상부 패널(202)에 설치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 조향부(150)는, 조향 가이드부(151), 조향추 이송부(152) 및 조향추(153)를 포함할 수 있다. 조향 가이드부(151)는, 조향추 이송부(152) 및 조향추(153)가 일정한 범위 내에서 일 방향(일례로 좌측 방향) 및 일 방향의 반대 방향(일례로 우측 방향) 중 어느 하나의 방향으로 왕복 운동하도록 안내할 수 있다. 조향 가이드부(151)는, 레일 등과 같이 본체 하우징(101)의 길이 방향(즉, 좌우 방향)으로 연장된 프레임을 포함할 수 있으며, 프레임은 예를 들어 금속, 합성수지 및/또는 유리 등을 이용하여 제작된 것일 수 있다. 프레임에는 조향추 이송부(152)가 프레임을 따라 슬라이드 이동하면서도 프레임으로부터 이탈되지 않도록, 길이 방향으로 연장 형성된 적어도 하나의 홈이나 돌기 등을 포함할 수 있다. 조향추 이송부(152)는 조향추(153)가 안착되는 조향추 안착부(152a)와, 조향추 안착부(152a)가 직접 또는 간접적으로 고정 연결되고 조향 가이드부(151)에 이동 가능하게 결합 또는 접촉된 지지 이동부(152c)와, 조향구동부(159)의 구동력을 받고 이를 조향추 안착부(152a) 및 지지 이동부(152c)로 전달하기 위한 조향 동력 전달부(152b)를 포함할 수 있다. 조향추 안착부(152a)는, 예를 들어, 소정의 각도로 만곡된 판의 형상을 가질 수 있으며, 만곡된 부분의 일부는 하방에서 조향추(153)를 지지하고 다른 일부는 후방 또는 전방에서 조향추(153)를 지지하도록 마련된 것일 수 있다. 조향 동력 전달부(152b)는 조향 가이드부(151)를 따라 연장된 바, 원통 또는 각기둥 등의 형상을 갖되, 대략 중심부에는 조향추 안착부(152a) 및 지지 이동부(152c)가 고정 결합될 수 있다. 또한, 조향 동력 전달부(152b)의 전방 및 후방 중 적어도 하나에는, 조향구동부(159)의 축 부재(샤프트 등, 미도시)에 형성된 조향 동력 인가부(159a, 예를 들어, 피니언 기어 등)에 맞물리는 톱니(예를 들어, 래크(rack)) 또는 나사선 등이 형성되어 있을 수 있다. 만약 조향구동부(159)가 구동하여 축부재가 회동하고, 축부재의 톱니 바퀴가 적어도 일 방향으로 회동하면, 회동하는 톱니 바퀴에 맞물린 톱니 또는 나사선에 의해, 조향구동부(159)의 구동 방향에 대응하는 적어도 일 방향(좌측 또는 우측 방향)으로 조향 동력 전달부(152b)는 이동할 수 있게 된다. 조향 동력 전달부(152b)의 이동에 따라 조향 동력 전달부(152b)에 결합된 조향추 안착부(152a) 및 지지 이동부(152c)도 함께 적어도 일 방향으로 이동하게 되고, 로봇(10)의 무게 중심이 좌측 또는 우측으로 이동한다. 이에 따라 로봇(10)의 이동 방향이 변경될 수 있게 된다. 지지 이동부(152c)는 레일 등과 같은 조향 가이드부(151)에 이송 가능하게 결합되어, 조향추 이송부(152)가 상부 패널(101)로부터 이탈하지 않게 할 수 있다. 지지 이동부(152c)는, 실시예에 따라, 조향 가이드부(151) 위에서 원만하게 움직일 수 있도록 적어도 하나의 바퀴나 구를 포함할 수도 있다. 조향추(153)는 로봇(10)의 무게 중심을 충분히 옮길 수 있는 적절한 무게를 갖는 금속이나 합성 수지 등의 소재로 형성될 수 있다. 조향추(153)는 조향추 안착부(152a)에 고정 결합된다.According to an embodiment, at least one steering unit 150 for controlling the moving direction of the robot 10 may be installed in the main body housing 101 . The at least one steering unit 150 may be installed outside and/or inside the body housing 101 . When installed outside the main body housing 101 , the at least one steering unit 150 may be installed in at least one of an upper side, a front side, a rear side, a lower side, and a side of the main body housing 101 , for example, the upper It may be installed on the panel 202 . According to an embodiment, the steering unit 150 may include a steering guide unit 151 , a steering weight transfer unit 152 , and a steering weight 153 . The steering guide unit 151 may be configured such that the steering weight transfer unit 152 and the steering weight 153 move in one direction (eg, the left direction) and the opposite direction of the one direction (eg, the right direction) within a certain range in any one direction. can be guided to reciprocate. The steering guide unit 151 may include a frame extending in the longitudinal direction (ie, left and right direction) of the body housing 101 such as a rail, and the frame is made of, for example, metal, synthetic resin and/or glass. may have been manufactured. The frame may include at least one groove or protrusion extending in the longitudinal direction to prevent the steering weight transfer unit 152 from being separated from the frame while sliding along the frame. The steering weight transfer part 152 is directly or indirectly fixedly connected to the steering weight seating part 152a on which the steering weight 153 is seated and the steering weight seating part 152a, and is movably coupled to the steering guide part 151. Alternatively, the contact support moving unit 152c and the steering power transmitting unit 152b for receiving the driving force of the steering driving unit 159 and transmitting it to the steering weight seating unit 152a and the supporting moving unit 152c may be included. have. The steering weight seat portion 152a may have, for example, the shape of a plate curved at a predetermined angle, and a portion of the curved portion supports the steering weight 153 from below and the other portion is from the rear or front. It may be provided to support the steering weight 153 . The steering power transmission part 152b extends along the steering guide part 151, and has a shape such as a cylinder or a prism, and the steering weight seating part 152a and the support moving part 152c are fixedly coupled to the central part. can In addition, in at least one of the front and rear of the steering power transmission unit 152b, the steering power applying unit 159a formed on the shaft member (shaft, etc., not shown) of the steering driving unit 159 (eg, pinion gear, etc.) A tooth (eg, a rack) or a screw thread engaged with the may be formed. If the steering drive unit 159 is driven to rotate the shaft member, and the cogwheel of the shaft member rotates in at least one direction, by the cog or screw thread engaged with the rotating cog wheel, the steering drive unit 159 corresponds to the driving direction The steering power transmission unit 152b is movable in at least one direction (left or right direction). As the steering power transmission unit 152b moves, the steering weight seating portion 152a and the support moving unit 152c coupled to the steering power transmission unit 152b also move in at least one direction, and The center of gravity shifts to the left or right. Accordingly, the moving direction of the robot 10 can be changed. The support moving part 152c is movably coupled to the steering guide part 151 such as a rail, so that the steering weight transfer part 152 does not separate from the upper panel 101 . The support moving unit 152c may include at least one wheel or a sphere to move smoothly on the steering guide unit 151 according to an embodiment. The steering weight 153 may be formed of a material such as metal or synthetic resin having an appropriate weight to sufficiently move the center of gravity of the robot 10 . The steering weight 153 is fixedly coupled to the steering weight seating portion 152a.

본체(100)에는 회전체(50)의 회전에 대한 정보를 수집하고 수집한 정보를 제어부(181)로 전달하기 위한 인코딩부(120)가 더 마련될 수 있다. 인코딩부(120)는, 예를 들어, 인코더 하우징(121)과, 인코더 결합부(122)와, 인코더(123)를 포함할 수 있다. 구체적으로 도 5에 도시된 바에 의하면, 인코더(123)는 본체 하우징(101) 내부에는 일 방향(예를 들어, 우측 방향)에 내장 및 설치될 수 있다. 실시예에 따라, 인코더(123)는 본체 하우징(101)의 외부에 설치되는 것도 가능하다. 인코더(123)의 축 부재(샤프트 등)는, 인코더(123)의 축부재와 인코더 하우징(121)을 연결시키기 위한 인코더 결합부(122)에 고정 장착되고, 인코더 결합부(122)는 인코더 하우징(121)의 회전에 따라 회전하도록 인코더 하우징(121)의 내측에 장착될 수 있다. 이에 따라 회전체(50)가 회전하면, 회전체(50)의 회전 축(D)을 따라 인코더 하우징(121) 및 인코더 하우징(121)에 고정 결합된 인코더 결합부(122)도 함께 회동하여 인코더(123)의 축부재를 회전시킨다. 이에 따라 인코더(123)는 회전체(50)의 회동을 측정하여 회동에 관한 적어도 하나의 정보(예를 들어, 회전 방향, 회전 속도 및/또는 회전 각속도 등)을 측정할 수 있게 된다. 도 5에는 인코더 하우징(121) 및 인코더 결합부(122)가 각각 별도로 분리 제작된 후 상호 결합된 일례가 도시되어 있으나, 실시예에 따라서 인코더 하우징(121) 및 인코더 결합부(122)는 일체형으로 형성되는 것도 가능하다.The main body 100 may be further provided with an encoding unit 120 for collecting information on the rotation of the rotating body 50 and transmitting the collected information to the control unit 181 . The encoding unit 120 may include, for example, an encoder housing 121 , an encoder coupling unit 122 , and an encoder 123 . Specifically, as shown in FIG. 5 , the encoder 123 may be built-in and installed in one direction (eg, the right direction) inside the body housing 101 . According to an embodiment, the encoder 123 may be installed outside the main housing 101 . The shaft member (shaft, etc.) of the encoder 123 is fixedly mounted to the encoder coupling part 122 for connecting the shaft member of the encoder 123 and the encoder housing 121, and the encoder coupling part 122 is the encoder housing. It may be mounted on the inside of the encoder housing 121 to rotate according to the rotation of 121 . Accordingly, when the rotating body 50 rotates, the encoder housing 121 and the encoder coupling part 122 fixedly coupled to the encoder housing 121 along the rotation axis D of the rotating body 50 also rotate together to rotate the encoder. Rotate the shaft member of (123). Accordingly, the encoder 123 can measure the rotation of the rotating body 50 to measure at least one piece of information about the rotation (eg, rotation direction, rotation speed, and/or rotation angular velocity, etc.). 5 shows an example in which the encoder housing 121 and the encoder coupling unit 122 are separately manufactured and then coupled to each other, but according to an embodiment, the encoder housing 121 and the encoder coupling unit 122 are integrally formed. It is also possible to form

도 1 내지 도 5에 도시된 바에 의하면, 본체 하우징(101)의 외부에는 회전체(50)의 회전에도 불구하고 본체(100)의 자세를 대체적으로 일정하게 유지시키기 위한 자세 유지부(130)가 더 마련될 수 있다. 자세 유지부(130)는 실시예에 따라 본체 하우징(101)을 중심으로 인코더부(120)의 반대 방향에 마련된 것일 수 있다. 자세 유지부(130)는, 예를 들어, 자세 유지 하우징(131)과, 자세 유지 구동부(139)와, 자세 유지 구동부(139)의 동작에 따라 회동 가능하며 본체 하우징(101)에 고정 결합된 자세 유지 회동부(132)를 포함할 수 있다. 자세 유지 하우징(131)은 회전체(50)의 하우징 결합부(57)에 고정 결합되며, 회전체(50)의 회전에 대응하여 함께 회전하게 된다. 자세 유지 구동부(139)는 회전체(50)의 회전에 따른 자세 유지 하우징(131)의 회전에 의해 회전하되, 본체(100)가 회전하지 않도록 회전체(50)의 회전 방향에 대해 반대 방향으로의 회전력을 본체 하우징(101)에 인가할 수 있다. 구체적으로 자세 유지 구동부(139)의 축부재는 자세 유지 회동부(132)에 결합되어 반대 방향으로의 회전력을 자세 유지 회동부(132)에 제공하고, 자세 유지 회동부(132)는 반대 방향으로의 회전력에 따라 대체적으로 지면에 대한 상대적 회전 속도가 0이 되도록 회전 축(C)을 중심으로 회전하게 된다. 자세 유지 구동부(139)는, 예를 들어, 적어도 하나의 모터(일례로 서보 모터) 등을 이용하여 구현될 수 있다. 자세 유지 회동부(132)는, 예를 들어, 본체 하우징(101)의 일 측면에 형성된 돌기(109, 예를 들어, 원통이나 사각 기둥 등의 형상을 가질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다)에 고정 결합되어 자세 유지 회동부(132)의 회전력을 본체 하우징(101)으로 전달할 수 있다. 소정의 회전 축(C)을 중심으로 한 반대 방향으로의 회전력에 의해 본체(100)는, 회전체(50)의 회전에도 불구하고, 지면에 대해 상대적으로 회전하지 않게 된다. 이에 따라 본체(100)에 설치된 촬영부(190)도 회전체(50)의 회전에도 불구하고 회전하지 않고 대략 일정한 방향을 주시할 수 있게 된다. 일 실시예에 의하면, 자세 유지 회동부(132)는 원기둥, 사각기둥 또는 삼각 기둥 등과 같이 설계자가 고려할 수 있는 다양한 형상을 가질 수 있다. 필요에 따라, 자세 유지 회동부(132)의 외면(일례로 외주면)에는 자세 유지 구동부(139)에 전류를 공급하기 위한 적어도 하나의 슬립 링(132a)이 설치될 수도 있다.As shown in FIGS. 1 to 5 , there is a posture maintaining unit 130 on the outside of the main body housing 101 to maintain the posture of the main body 100 substantially constant despite the rotation of the rotating body 50 . more can be provided. The posture maintaining unit 130 may be provided in a direction opposite to the encoder unit 120 with respect to the main body housing 101 according to an embodiment. The posture maintaining unit 130 is, for example, rotatable according to the operation of the posture maintaining housing 131 , the posture maintaining driving unit 139 , and the posture maintaining driving unit 139 and fixedly coupled to the main body housing 101 . It may include a posture maintaining rotation unit 132 . The posture maintaining housing 131 is fixedly coupled to the housing coupling portion 57 of the rotating body 50 , and rotates together in response to the rotation of the rotating body 50 . The posture maintaining driving unit 139 is rotated by the rotation of the posture maintaining housing 131 according to the rotation of the rotating body 50 , but in a direction opposite to the rotation direction of the rotating body 50 so that the main body 100 does not rotate. A rotational force of may be applied to the body housing 101 . Specifically, the shaft member of the posture maintaining driving unit 139 is coupled to the posture maintaining rotating unit 132 to provide a rotational force in the opposite direction to the posture maintaining rotating unit 132, and the posture maintaining rotating unit 132 is in the opposite direction. In general, it rotates around the rotation axis (C) so that the relative rotation speed with respect to the ground becomes 0 according to the rotational force of The posture maintenance driving unit 139 may be implemented using, for example, at least one motor (eg, a servo motor). The posture maintaining rotation unit 132 is, for example, fixed to a protrusion 109 formed on one side of the body housing 101 (eg, it may have a shape such as a cylinder or a square pole, but is not limited thereto). It is coupled to transmit the rotational force of the posture maintaining rotation unit 132 to the body housing 101 . Due to the rotational force in the opposite direction about the predetermined rotational axis C, the main body 100 does not rotate relatively with respect to the ground, despite the rotation of the rotational body 50 . Accordingly, the photographing unit 190 installed in the main body 100 does not rotate in spite of the rotation of the rotating body 50 and can observe a substantially constant direction. According to an embodiment, the posture maintaining rotation unit 132 may have various shapes that a designer may consider, such as a cylinder, a square pillar, or a triangular pillar. If necessary, at least one slip ring 132a for supplying current to the posture maintaining driving unit 139 may be installed on an outer surface (eg, an outer peripheral surface) of the posture maintaining rotating part 132 .

또한, 도 4 및 도 5에 도시된 바를 참조하면, 본체 하우징(101)의 내부에, 외부에 또는 내부 및 외부에 걸쳐 적어도 하나의 조향구동부(159)가 설치될 수 있다. 조향구동부(159)는 적어도 하나의 모터 등을 이용해 구현될 수 있다. 조향구동부(159)는 축 부재의 대략 말단 부분에 설치되고 조향구동부(159)의 동력을 조향 동력 전달부(152b)에 인가하는 조향 동력 인가부(159a)를 더 포함할 수 있다. 조향 동력 인가부(159a)는 예를 들어 톱니 바퀴(피니언 등)나 웜 등을 포함할 수 있으며, 톱니 바퀴(피니언 등)은 조향 동력 전달부(152b)의 톱니(래크 등)나 나사선 등과 맞물려 있을 수 있다. 필요에 따라, 조향구동부(159)의 조향 동력 인가부(159a)가 외부로 노출될 수 있도록 상부 패널(102)에는 조향구동부(159)의 형상에 대응하는 적어도 하나의 개구가 마련되어 있을 수도 있다. 또한, 실시예에 따라서, 조향 동력 인가부(159a)는 대략 본체 하우징(101)의 후방에서 상방으로 노출되어 있을 수도 있고, 또는 본체 하우징(101)의 대략 가운데 또는 그 주변에서 상방으로 노출되어 있을 수도 있다. 전자의 경우, 조향 동력 전달부(152b)는 후방에 톱니(래크 등)나 나사선 등이 형성되어 있을 수 있고, 후자의 경우, 조향 동력 전달부(152b)는 전방에 톱니(래크 등)나 나사선 등이 형성되어 있을 수 있다.In addition, referring to FIGS. 4 and 5 , at least one steering driving unit 159 may be installed inside, outside, or both inside and outside the body housing 101 . The steering driving unit 159 may be implemented using at least one motor or the like. The steering driving unit 159 may further include a steering power applying unit 159a installed at an approximately distal end of the shaft member and applying the power of the steering driving unit 159 to the steering power transmitting unit 152b. The steering power applying unit 159a may include, for example, a toothed wheel (such as a pinion) or a worm, and the toothed wheel (such as a pinion) is engaged with a tooth (rack, etc.) or a thread of the steering power transmitting unit 152b. there may be If necessary, at least one opening corresponding to the shape of the steering driving unit 159 may be provided in the upper panel 102 so that the steering power applying unit 159a of the steering driving unit 159 can be exposed to the outside. Also, depending on the embodiment, the steering power applying unit 159a may be exposed upwardly from the rear of the main body housing 101 , or may be exposed upwardly from approximately the center of or around the main housing 101 . may be In the former case, the steering power transmission unit 152b may have teeth (racks, etc.) or threads formed on the rear side. In the latter case, the steering power transmission unit 152b has teeth (racks, etc.) or threads on the front side. etc. may be formed.

본체(100)에는 적어도 하나의 펜듈럼(pendulum, 160, 170)이 동작 가능하게 장착되어 있을 수 있다. 실시예에 따라서, 본체(100)에는 오직 하나의 펜듈럼(160)만이 장착될 수도 있고, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 두 개의 펜듈럼(160, 170)이 장착될 수도 있으며, 필요에 따라 셋 이상의 펜듈럼(미도시)이 장착되어 있을 수도 있다. 둘 이상의 펜듈럼(160, 170)을 이용하면, 하나의 펜듈럼(160)만을 이용하는 경우와 다르게, 로봇(10)의 동작을 보다 세밀하게 조절할 수 있으며 또한 로봇(10)이 보다 더 다양한 동작을 수행하도록 할 수 있다. 예를 들어, 둘 이상의 펜듈럼(160, 170)이 마련된 경우, 로봇(10)은 보다 안정적으로 제자리 회전 동작 및 점프 동작을 수행할 수 있게 되고, 또한 조향추(153)에 의한 무게 중심의 이동의 정밀 제어 및 자유도의 증가에 따른 다양한 상황에 대한 세밀한 제어가 가능해진다.At least one pendulum ( 160 , 170 ) may be operatively mounted on the main body 100 . According to an embodiment, only one pendulum 160 may be mounted on the main body 100 , and two pendulums 160 and 170 may be mounted as shown in FIGS. 1 to 4 , as needed. Three or more pendulums (not shown) may be mounted. When two or more pendulums 160 and 170 are used, unlike the case of using only one pendulum 160, the operation of the robot 10 can be more precisely controlled and the robot 10 can perform more various operations. can do. For example, when two or more pendulums 160 and 170 are provided, the robot 10 can more stably perform in-place rotation and jumping, and also the movement of the center of gravity by the steering weight 153 is reduced. Fine control for various situations becomes possible according to the increase in precision control and freedom.

일 실시예에 의하면, 적어도 하나의 펜듈럼(160, 170)은 본체(100)의 하방에 배치될 수 있다. 또한, 설계자의 선택에 따라 적어도 하나의 펜듈럼(160, 170)은 본체(100)의 측방(예를 들어, 인코더(123) 및 본체(100) 사이나 자세 유지 구동부(139) 및 본체(100) 사이 등)에 설치될 수도 있고, 본체(100)의 전방이나 후방에 설치될 수도 있다. 또한, 적어도 하나의 펜듈럼(160, 170)은 본체(100)의 상방에 설치될 수도 있되, 예를 들어, 상방에서 전방 또는 후방으로 연장된 프레임의 말단에 설치될 수도 있다.According to an embodiment, at least one pendulum 160 , 170 may be disposed below the body 100 . In addition, according to the designer's selection, at least one pendulum 160, 170 is located on the side of the main body 100 (for example, between the encoder 123 and the main body 100 or between the posture maintaining driving unit 139 and the main body 100) between, etc.) may be installed, or may be installed in front or rear of the main body 100 . In addition, the at least one pendulum 160 and 170 may be installed above the body 100, for example, may be installed at the end of the frame extending forward or rearward from the top.

적어도 하나의 펜듈럼(160, 170) 중 어느 하나의 펜듈럼(160, 이하 제1 펜듈럼)은, 제1 구동부(169)의 회전축 부재(샤프트 등)와 결합되어 제1 구동부(169)의 동작에 따라 적어도 일 방향으로 일정 각도 범위(예를 들어, 수직 방향을 기준으로 전방으로 90도 이내 및 후방으로 90도 이내. 즉, 도 3을 기준으로 시계 방향 및 반시계 방향으로 각각 90도 이내의 범위) 내에서 회동 가능하게 마련된다. 일 실시예에 의하면, 제1 펜듈럼(160)은, 일 말단 또는 그 주변에서 제1 구동부(169)의 회전축 부재가 결합되어 제1 구동부(169)에 의해 형성되는 회전축(A)을 중심으로 회동할 수 있는 제1 펜듈럼 프레임(162)과, 제1 펜듈럼 프레임(162)의 타 말단에 형성된 제1 펜듈럼 무게추(161)를 포함할 수 있다. 또한, 적어도 하나의 펜듈럼(160, 170) 중 다른 하나의 펜듈럼(170, 이하 제2 펜듈럼)도, 제2 구동부(179)의 회전축 부재와 결합되어 제2 구동부(179)의 동작에 따라 적어도 일 방향으로 일정 각도 범위(제1 펜듈럼 프레임(162)과 동일한 범위일 수도 있고 또는 상이한 범위일 수도 있다) 내에서 회동 가능하게 마련된다. 일 실시예에 의하면, 제2 펜듈럼(170)은, 일 말단 또는 그 주변에서 제2 구동부(179)의 회전축 부재가 결합되어 제2 구동부(179)에 의해 형성되는 회전축(B)을 중심으로 회동할 수 있는 제2 펜듈럼 프레임(172)과, 제2 펜듈럼 프레임(172)의 타 말단에 형성된 제2 펜듈럼 무게추(171)를 포함할 수 있다. 여기서, 제2 구동부(179)에 의해 형성되는 회전축(B)은 제1 구동부(169)에 의해 형성되는 회전축(A)과 일치할 수도 있고 또는 일치하지 않을 수도 있다. 일치하지 않은 경우, 제2 구동부(179)에 의해 형성되는 회전축(B)과 제1 구동부(169)에 의해 형성되는 회전축(A)은 평행할 수도 있고 평행하지 않을 수도 있다. 또한, 제1 펜듈럼 프레임(162) 및 제2 펜듈럼 프레임(172)은 서로 평행하게 배치되어 있을 수도 있다. 제1 펜듈럼 프레임(162) 및 제2 펜듈럼 프레임(172) 중 적어도 하나는 필요에 따라 회동할 수 있으며, 이들(162, 172) 각각의 회동에 따른 제1 펜듈럼 무게추(161) 및 제2 펜듈럼 무게추(171) 각각의 위치 변화는 로봇(10)의 무게 중심의 변화를 야기하여, 로봇(10)이 이동하거나 회전 동작을 수행할 수 있게 한다. Any one of the at least one pendulum 160 and 170 is coupled to a rotation shaft member (shaft, etc.) of the first driving unit 169, and according to the operation of the first driving unit 169, An angular range in at least one direction (eg, within 90 degrees forward and within 90 degrees backward relative to the vertical direction, i.e., within 90 degrees each in a clockwise and counterclockwise direction with respect to FIG. 3 ) It is provided to be rotatable within. According to an embodiment, the first pendulum 160 rotates about a rotation shaft A formed by the first driving unit 169 by coupling the rotation shaft member of the first driving unit 169 at one end or its periphery. It may include a first pendulum frame 162 capable of doing so, and a first pendulum weight 161 formed at the other end of the first pendulum frame 162 . In addition, the other pendulum 170 (hereinafter, referred to as the second pendulum) among the at least one pendulum 160 and 170 is also coupled to the rotation shaft member of the second driving unit 179 to perform at least one operation according to the operation of the second driving unit 179 . It is provided to be rotatable within a certain angular range in the direction (which may be the same range as the first pendulum frame 162 or a different range). According to an embodiment, the second pendulum 170 rotates about a rotation shaft B formed by the second driving part 179 by coupling the rotation shaft member of the second driving part 179 at one end or its periphery. It may include a second pendulum frame 172 capable of doing so, and a second pendulum weight 171 formed at the other end of the second pendulum frame 172 . Here, the rotation shaft B formed by the second driving unit 179 may or may not coincide with the rotation shaft A formed by the first driving unit 169 . If they do not match, the rotation axis B formed by the second driving unit 179 and the rotation axis A formed by the first driving unit 169 may or may not be parallel. Also, the first pendulum frame 162 and the second pendulum frame 172 may be disposed parallel to each other. At least one of the first pendulum frame 162 and the second pendulum frame 172 can be rotated as needed, and the first pendulum weight 161 and the second pendulum according to each rotation of these 162 and 172 are A change in the position of each of the weights 171 causes a change in the center of gravity of the robot 10 so that the robot 10 can move or perform a rotation operation.

이하 도 6을 참조하여, 상술한 로봇(10)의 제어에 대해 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 6 , the control of the above-described robot 10 will be described.

도 6은 일 실시예에 따른 로봇에 대한 제어흐름도이다.6 is a control flowchart for a robot according to an embodiment.

상술한 바와 같이 로봇(10)은, 본체(100)와, 본체(100)의 자세 유지를 위해 마련된 자세유지구동부(139)와, 본체(100)가 내장된 회전체(50)와, 회전체(50)의 회전에 따른 데이터를 획득하고 이를 전기적 신호의 형태로 출력하여 제어부(181)로 전달하는 인코더(123)와, 로봇(10)의 이동 방향을 조절하는 조향부(150)와, 로봇(10)의 이동 방향 조절을 위해 조향부(150)에 구동력을 인가하는 조향구동부(159)와, 적어도 하나의 펜듈럼(160, 170)과, 적어도 하나의 펜듈럼(160, 170) 각각에 대응하여 마련되고 각각의 펜듈럼(160, 170)에 각각 독립적으로 또는 비독립적으로 회전력을 인가하는 적어도 하나의 구동부(169, 179)와, 외부에 대한 화상을 획득하는 촬영부(190)를 포함할 수 있으며, 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 각 구동부(139, 159, 169, 179)나 소정의 부품(190, 195, 199) 등을 제어하기 위한 제어부(181)와, 로봇(10)의 동작에 필요한 데이터나 프로그램 등을 일시적 또는 비일시적으로 저장하는 저장부(182)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 로봇(10)은, 전원 소스(110)와 연결되고 전원 소스(110)의 출력 전압을 변압하는 변압부(119)와, 로봇(10)과 관련된 정보를 감지 및 수집할 수 있는 센서부(195)와, 외부의 장치와 통신을 수행하여 데이터를 수신하거나 전송할 수 있는 통신부(199) 중 적어도 하나를 더 포함할 수도 있다.As described above, the robot 10 includes the main body 100, the posture maintaining driving unit 139 provided for maintaining the posture of the main body 100, the rotating body 50 in which the main body 100 is embedded, and the rotating body. An encoder 123 that acquires data according to the rotation of 50 and outputs it in the form of an electrical signal and transmits it to the control unit 181, a steering unit 150 that controls the movement direction of the robot 10, and the robot A steering drive unit 159 for applying a driving force to the steering unit 150 to adjust the movement direction of 10, at least one pendulum 160, 170, and at least one pendulum 160, 170 Corresponding to each It is provided and may include at least one driving unit 169, 179 that independently or non-independently applies a rotational force to each of the pendulums 160 and 170, and a photographing unit 190 that acquires an external image, , In addition, as shown in FIG. 6 , the control unit 181 for controlling each driving unit 139 , 159 , 169 , 179 or predetermined parts 190 , 195 , 199 , and the like, and the operation of the robot 10 . It may include a storage unit 182 for temporarily or non-temporarily storing data or programs required for the . According to an embodiment, the robot 10 may detect and collect information related to the transformer 119 connected to the power source 110 and transforming the output voltage of the power source 110 , and the robot 10 . It may further include at least one of a sensor unit 195 located there and a communication unit 199 capable of receiving or transmitting data by performing communication with an external device.

일 실시예에 의하면, 제어부(181)는 인코더(123), 저장부(182), 센서부(195) 및/또는 통신부(199) 등으로부터 데이터나 신호를 전달받고, 전달받은 데이터나 신호를 기반으로 적어도 하나의 제어 신호를 생성하고, 생성한 제어 신호를 자세유지구동부(139), 조향구동부(159), 제1 구동부(169) 및 제2 구동부(179) 중 적어도 하나로 전달할 수 있다. 제어부(181)는 저장부(182)에 저장된 미리 정의된 설정, 센서부(195)의 감지 결과 및 통신부(199)를 통해 수신한 제어 명령 중 적어도 하나(이하 미리 정의된 설정 등)를 기반으로 제어 신호를 생성하여 로봇(10)의 동작을 제어할 수도 있다. 예를 들어, 제어부(181)는 미리 정의된 설정 등에 따라 제1 구동부(169) 및 제2 구동부(179)에 대한 제어 신호를 생성하고, 제1 구동부(169) 및 제2 구동부(179)에 제어 신호를 전달하여, 제1 펜듈럼(160) 및 제2 펜듈럼(170)이 상대적으로 전방 또는 후방으로 회전 이동하도록 함으로써, 로봇(10)이 이에 대응하여 전방 또는 후방으로 이동하게 할 수 있다. 다른 예를 들어, 제어부(181)는 미리 정의된 설정 등에 따라 제1 구동부(169) 및 제2 구동부(179)를 제어하여 제1 펜듈럼(160) 및 제2 펜듈럼(170)이 서로 반대되는 방향으로 회전 이동하도록 함으로써 로봇(10)이 적어도 일 방향으로 회전하도록 할 수도 있다. 이 경우, 제1 펜듈럼(160)이 전방으로 회동하고 제2 펜듈럼(170)이 후방으로 회동한 경우, 로봇(10)은 도 4에 도시된 바와 같이 상방향을 기준으로 시계 방향으로 회전하고, 반대로 제1 펜듈럼(160)이 후방으로 회동하고 제2 펜듈럼(170)이 전방으로 회동한 경우, 로봇(10)은 상방향을 기준으로 반시계 방향으로 회전하게 될 수 있다. 또 다른 예를 들어, 제어부(181)는 인코더(123)로부터 회전체(50)의 회전 여부, 회전 속도 및 회전 방향 중 적어도 하나에 대한 정보를 수신하고, 수신한 정보에 대응하는 제어 신호를 생성하고, 생성한 제어 신호를 회로나 케이블 등을 통해 자세유지구동부(139)로 전달할 수 있으며, 자세유지구동부(139)는 제어 신호에 따라 회전체(50)의 회전 방향의 반대 방향으로의 회전력을, 회전체(50)의 회전 속도에 비례하여, 본체(100)에 인가함으로써, 본체(100)가 회전체(50)의 회전에도 불구하고 자세를 일정하게 유지하도록 할 수 있다. 뿐만 아니라, 제어부(181)는 미리 정의된 설정 등에 따라서 제어 신호를 조향구동부(159)에 전달하고, 조향구동부(159)가 동작하여 조향부(150)의 조향추(153)가 좌측 또는 우측 방향으로 이동하게 함으로써 로봇(10)이 좌측 또는 우측 방향으로 조향되도록 할 수도 있다. 이에 따라 로봇(10)은 원하는 방향으로의 이동이나 장애물 회피 동작 등을 수행할 수 있게 된다. 이외에도 제어부(181)는 다양한 방식으로 로봇(10)의 이동이나 움직임을 제어할 수 있다. 제어부(181)는, 상술한 동작을 저장부(182)에 저장된 프로그램을 구동시켜, 수행할 수도 있다. 여기서, 저장부(182)에 저장된 프로그램은, 설계자에 의해 직접 작성되거나 데이터 입출력 단자 등을 통해 저장부(182)에 저장된 것일 수도 있고, 또는 통신부(199)를 통해 접속 가능한 전자 소프트웨어 유통망 등을 통하여 획득 또는 갱신된 것일 수도 있다. 실시예에 따라서, 로봇(10)은 복수의 제어부(181)를 포함할 수도 있다. 이 경우, 복수의 제어부(181) 각각은 서로 상이한 부품을 제어하도록 마련된 것일 수 있다. 예를 들어, 어느 하나의 제어부(181)는 각각의 구동부(139, 159, 169, 179)를 제어하고, 다른 하나의 제어부(1818)는 인코더(123)나 통신부(199)로부터 데이터를 수신하고 이를 기반으로 연산 처리를 수행하도록 마련된 것일 수도 있다. 제어부(181)는 실시예에 따라서, 중앙 처리 장치(CPU, Central Processing Unit), 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU, Micro Controller Unit), 마이컴(Micom, Micro Processor), 애플리케이션 프로세서(AP, Application Processor), 전자 제어 유닛(ECU, Electronic Controlling Unit) 및/또는 각종 연산 처리 및 제어 신호의 생성이 가능한 다른 전자 장치 등을 포함할 수 있다. 이들 장치는 예를 들어 하나 또는 둘 이상의 반도체 칩 및 관련 부품을 이용하여 구현 가능하다. According to an embodiment, the control unit 181 receives data or signals from the encoder 123 , the storage unit 182 , the sensor unit 195 and/or the communication unit 199 , and based on the received data or signals. to generate at least one control signal, and transmit the generated control signal to at least one of the posture maintenance driving unit 139 , the steering driving unit 159 , the first driving unit 169 , and the second driving unit 179 . The control unit 181 based on at least one of a predefined setting stored in the storage unit 182 , a detection result of the sensor unit 195 , and a control command received through the communication unit 199 (hereinafter referred to as a predefined setting, etc.) The operation of the robot 10 may be controlled by generating a control signal. For example, the control unit 181 generates control signals for the first driving unit 169 and the second driving unit 179 according to predefined settings, etc., and sends the control signals to the first driving unit 169 and the second driving unit 179 . By transmitting a control signal to cause the first pendulum 160 and the second pendulum 170 to relatively rotate forward or backward, the robot 10 can move forward or backward in response thereto. For another example, the control unit 181 controls the first driving unit 169 and the second driving unit 179 according to a predefined setting, so that the first pendulum 160 and the second pendulum 170 are opposite to each other. It is also possible to make the robot 10 rotate in at least one direction by rotating to move. In this case, when the first pendulum 160 rotates forward and the second pendulum 170 rotates backward, the robot 10 rotates clockwise with respect to the upward direction as shown in FIG. 4 , Conversely, when the first pendulum 160 rotates backward and the second pendulum 170 rotates forward, the robot 10 may rotate counterclockwise with respect to the upward direction. For another example, the control unit 181 receives information on at least one of whether the rotation body 50 is rotated, a rotation speed, and a rotation direction from the encoder 123, and generates a control signal corresponding to the received information. And, the generated control signal can be transmitted to the posture maintaining driving unit 139 through a circuit or a cable, and the posture maintaining driving unit 139 is a rotational force in the opposite direction to the rotational direction of the rotating body 50 according to the control signal. , in proportion to the rotational speed of the rotating body 50, by applying to the main body 100, the main body 100 can be made to maintain a constant posture despite the rotation of the rotating body (50). In addition, the control unit 181 transmits a control signal to the steering driving unit 159 according to a predefined setting, etc., and the steering driving unit 159 operates to move the steering weight 153 of the steering unit 150 in the left or right direction. It is also possible to steer the robot 10 in the left or right direction by moving to the . Accordingly, the robot 10 can move in a desired direction or perform an obstacle avoidance operation. In addition, the controller 181 may control the movement or movement of the robot 10 in various ways. The control unit 181 may perform the above-described operation by driving the program stored in the storage unit 182 . Here, the program stored in the storage unit 182 may be directly written by a designer or stored in the storage unit 182 through a data input/output terminal or the like, or through an electronic software distribution network accessible through the communication unit 199, etc. It may be acquired or updated. According to an embodiment, the robot 10 may include a plurality of controllers 181 . In this case, each of the plurality of controllers 181 may be provided to control different components. For example, one control unit 181 controls each driving unit 139, 159, 169, 179, and the other control unit 1818 receives data from the encoder 123 or the communication unit 199 and It may be provided to perform arithmetic processing based on this. The control unit 181 may include a central processing unit (CPU, Central Processing Unit), a micro controller unit (MCU), a microcomputer (Micom, Micro Processor), an application processor (AP), and an electronic device according to an embodiment. It may include a control unit (ECU, Electronic Controlling Unit) and/or other electronic devices capable of processing various calculations and generating control signals. These devices can be implemented using, for example, one or more semiconductor chips and related components.

저장부(182)는 프로그램이나 데이터 등을 저장 가능하되, 예를 들어, 촬영부(190)가 획득한 화상이나, 인코더(123) 또는 센서부(195)가 획득한 데이터나, 각 구동부(139, 159, 169, 179)로부터 피드백한 동작에 대한 데이터나, 제어부(181)의 연산에 따라 획득한 연산 결과나, 제어부(181)에 의해 생성된 제어 신호 등을 일시적 또는 비일시적으로 저장할 수 있다. 저장부(182)는 제어부(181)의 호출에 따라 저장한 데이터나 프로그램을 제어부(181)로 전달할 수 있다. 저장부(182)는 주기억장치 및 보조기억장치 중 적어도 하나를 이용하여 구현 가능하다.The storage unit 182 may store a program or data, for example, an image acquired by the photographing unit 190 , data acquired by the encoder 123 or the sensor unit 195 , or each driving unit 139 . , 159, 169, 179 may temporarily or non-temporarily store data on an operation fed back from, an operation result obtained according to an operation of the control unit 181, a control signal generated by the control unit 181, and the like. . The storage unit 182 may transmit the stored data or program to the control unit 181 in response to a call from the control unit 181 . The storage unit 182 may be implemented using at least one of a main memory device and an auxiliary memory device.

센서부(195)는 로봇(10)의 동작과 관련된 적어도 하나의 정보를 수집하되, 예를 들어, 로봇(10)의 자세(예를 들어, 좌측 또는 우측으로 기울어진 정도)에 대한 정보나, 로봇(10)의 위치에 대한 정보나, 로봇(10)의 흔들림에 대한 정보나, 로봇(10) 전방의 장애물이나 단차 등의 존재 여부 등과 같이 사용자가 필요로 하는 각종 정보를 감지 및 수집하고, 수집 결과를 제어부(181)나 저장부(182)로 전달할 수 있다. 제어부(181)는 센서부(195)의 수집 결과에 따라서 조향구동부(159) 등에 제어 신호를 전송함으로써 로봇(10)의 움직임을 제어할 수 있다. 센서부(195)는, 실시예에 따라서, 자이로센서, 가속도 센서, 지자기 센서, 위치 센서 및/또는 적외선 센서 등을 단독으로 이용하거나 또는 조합하여 이용함으로써 구현될 수 있다. 센서부(195)는, 예를 들어, AHRS(Attitude Heading Reference System) 센서 등을 포함할 수도 있다.The sensor unit 195 collects at least one piece of information related to the operation of the robot 10, for example, information about the posture (eg, tilted to the left or right) of the robot 10 or, It detects and collects various information required by the user, such as information on the position of the robot 10, information about the shaking of the robot 10, or whether there are obstacles or steps in front of the robot 10, etc. The collection result may be transmitted to the control unit 181 or the storage unit 182 . The control unit 181 may control the movement of the robot 10 by transmitting a control signal to the steering driving unit 159 or the like according to the collection result of the sensor unit 195 . The sensor unit 195 may be implemented by using a gyro sensor, an acceleration sensor, a geomagnetic sensor, a position sensor, and/or an infrared sensor alone or in combination according to an embodiment. The sensor unit 195 may include, for example, an Attitude Heading Reference System (AHRS) sensor.

통신부(199)는 외부의 장치(서버 장치나 단말 장치 등)와 근거리 통신 네트워크 또는 이동 통신 네트워크를 기반으로 통신을 수행할 수 있게 마련되며, 외부의 장치로부터 명령, 동작에 필요한 데이터 또는 프로그램 등을 수신하거나 및/또는 외부의 장치로 촬영부(190)가 촬영한 화상, 로봇(10)의 위치에 대한 정보, 로봇(10)의 동작에 대한 정보 또는 제어부(181)의 연산에 따라 획득한 연산 결과 등을 외부로 전송할 수 있다. 이에 따라 사용자는 원격지에서도 로봇(10)을 조종하거나, 로봇(10)으로부터 필요한 정보를 획득할 수 있게 된다.The communication unit 199 is provided to perform communication with an external device (such as a server device or a terminal device) and a short-distance communication network or a mobile communication network, and transmits commands, data or programs necessary for operation from an external device. An image received and/or captured by the photographing unit 190 with an external device, information on the position of the robot 10, information on the operation of the robot 10, or an operation obtained according to the operation of the control unit 181 Results and the like can be transmitted externally. Accordingly, the user can control the robot 10 even at a remote location or obtain necessary information from the robot 10 .

변압부(119)는 전원 소스(110)의 전압을 승압 또는 강압한 후, 제어부(181), 각 구동부(139, 159, 169, 179) 및/또는 각각의 부품(182, 190, 195, 199) 등에 제공할 수 있다. 복수의 전원 소스(110)가 마련된 경우에는, 이에 대응하여 로봇(10)에는 복수의 변압부(119)가 마련되어 있을 수 있다. 이 경우, 복수의 전원 소스(110) 중 일부의 전원 소스(110) 및 이에 대응하는 변압부(119)는 제어부(181), 인코더(123) 및/또는 촬영부(190) 등과 연결되고, 다른 일부의 전원 소스(110) 및 이에 대응하는 변압부(119)는 각각의 구동부(139, 159, 169, 179) 등에 연결되어 있을 수 있다.The transformer 119 increases or decreases the voltage of the power source 110 , and then the control unit 181 , each of the driving units 139 , 159 , 169 , 179 , and/or each of the components 182 , 190 , 195 , 199 ) can be provided. When a plurality of power sources 110 are provided, a plurality of transformers 119 may be provided in the robot 10 in response thereto. In this case, some of the power sources 110 and the corresponding transformer 119 among the plurality of power sources 110 are connected to the control unit 181 , the encoder 123 and/or the photographing unit 190 , etc. Some of the power sources 110 and corresponding transformers 119 may be connected to respective drivers 139 , 159 , 169 , 179 , and the like.

이하 조향부(150) 및 펜듈럼(160) 중 적어도 하나를 이용하여 로봇(10)의 주행 동작 등을 제어하는 일례를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, an example of controlling the traveling operation of the robot 10 using at least one of the steering unit 150 and the pendulum 160 will be described in detail.

도 7은 일 실시예에 따른 로봇의 전방 이동 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 7에서는 도면의 번잡함을 회피하기 위해 제2 펜듈럼(170)은 도시하지 않았으나, 제2 펜듈럼(170)도 제1 펜듈럼(160)에 대응하여 동작한다.7 is a view for explaining a forward movement operation of the robot according to an embodiment. In FIG. 7 , the second pendulum 170 is not shown in order to avoid the complexity of the drawing, but the second pendulum 170 also operates corresponding to the first pendulum 160 .

도 7에서 도시된 바와 같이 로봇(10)이 정지된 제1 시점(t11)에서는 제1 펜듈럼(160)은 하방을 향하여 정지되고, 회전체(50)는 회전을 하지 않는다. 만약 제2 시점(t12)에서 제1 구동부(169)가 동작을 개시하면, 이에 응하여 제1 펜듈럼(160)의 제1 펜듈럼 프레임(162)은 회전축(A)을 중심으로 전 방향 및 상 방향(R11, 도면 기준으로 시계 방향)으로 소정의 각 범위 내에서 회동하고, 이에 따라 제1 펜듈럼 무게추(161)의 상대적 위치가 전방(즉, x축의 양의 방향) 및 상방(즉, z축의 양의 방향)으로 이동한다. 제1 펜듈럼 무게추(161)의 무게에 따라 로봇(10)의 무게 중심이 상대적으로 전방으로 이동하게 되고, 이에 따라 제1 펜듈럼(160)의 회전 방향에 대해 반대 방향(도면 기준으로 반시계 방향)으로의 토크(R1)가 발생한다. 발생된 토크는 회전체(50)에 회전력을 인가하고, 회전체(50)는 인가된 회전력에 의해 회전을 개시한다. 회전체(50)의 회전에 따라, 회전체(50)의 회전 방향에 대응하여 로봇(10)은 전진 주행을 수행하게 된다(t11). 로봇(10)이 전진 주행하는 동안, 제1 펜듈럼(160)은 대체적으로 회동하여 전방을 향한 상태를 유지한다. 한편, 회전체(50)의 회전은 인코더(123)에 의해 감지되고, 자세 유지부(130)는 인코더의 감지 결과에 따라 로봇(10) 본체(100)의 안정적인 자세 유지를 위해 동작할 수 있다. 구체적으로 자세 유지부(130)의 자세 유지 구동부(139)는, 회전체(50)의 회전 방향에 대해 반대 방향으로 회전체(50)의 회전력에 대응하는 회전력을 본체(100)에 인가하여 본체(100)를 회전시켜, 본체(100)가 회전체(50)의 회전에도 불구하고 어느 정도 일정한 자세를 유지하도록 할 수 있다. 이에 따라 본체(100)는 회전체(50)의 회전에도 불구하고 지면에 대한 상대 회전 속도가 대략 0이 될 수 있게 된다. As shown in FIG. 7 , at a first time point t11 when the robot 10 is stopped, the first pendulum 160 is stopped downward, and the rotating body 50 does not rotate. If the first driving unit 169 starts to operate at the second time point t12, in response, the first pendulum frame 162 of the first pendulum 160 moves in the forward and upward directions ( R11, rotates within a predetermined angular range (clockwise based on the drawing), and accordingly, the relative position of the first pendulum weight 161 is forward (that is, positive in the x-axis) and upward (that is, positive in the z-axis) direction). The center of gravity of the robot 10 moves relatively forward according to the weight of the first pendulum weight 161, and accordingly, in the opposite direction to the rotation direction of the first pendulum 160 (counterclockwise direction based on the drawing) ) to the torque R1 is generated. The generated torque applies a rotational force to the rotating body 50, and the rotating body 50 starts rotation by the applied rotating force. According to the rotation of the rotating body 50, the robot 10 performs forward travel in response to the rotational direction of the rotating body 50 (t11). While the robot 10 travels forward, the first pendulum 160 generally rotates to maintain a forward facing state. Meanwhile, the rotation of the rotating body 50 is sensed by the encoder 123 , and the posture maintaining unit 130 may operate to maintain a stable posture of the robot 10 main body 100 according to the detection result of the encoder. . Specifically, the posture maintaining driving unit 139 of the posture maintaining unit 130 applies a rotational force corresponding to the rotational force of the rotating body 50 in the opposite direction to the rotating direction of the rotating body 50 to the main body 100 to By rotating ( 100 ), the main body 100 can maintain a certain posture despite the rotation of the rotating body ( 50 ). Accordingly, the relative rotation speed of the main body 100 with respect to the ground can be approximately 0 despite the rotation of the rotating body 50 .

만약 제1 펜듈럼(160)이 제1 시점(t11)처럼 하 방향을 향하여 정지되면, 회전체(50)의 회전은 정지되고 이에 따라 로봇(10)도 주행을 중단하게 된다. 이 경우, 자세 유지 구동부(139) 역시 본체(100)에 반대 방향으로의 회전력 인가를 중단함으로써 본체(100)가 불필요하게 회전하는 것을 방지할 수 있다. If the first pendulum 160 is stopped in the downward direction as in the first time point t11, the rotation of the rotating body 50 is stopped and thus the robot 10 also stops running. In this case, the posture maintenance driving unit 139 also stops applying the rotational force in the opposite direction to the main body 100 , thereby preventing unnecessary rotation of the main body 100 .

반대로 제1 펜듈럼(160)이 본체(100)를 기준으로 제2 시점(t12)에서의 방향과 반대인 방향, 즉 후 방향 및 상 방향(도면 기준으로 반시계 방향)으로 회동하면, 제1 펜듈럼 무게추(161)의 상대적 위치가 후방 및 상방으로 이동하고, 이에 대응하여 회전체(50)는 상술한 바와 반대 방향(도면 기준으로 시계 방향)으로 회동하게 된다. 이에 따라 로봇(10)은 후진 주행을 수행하게 된다. 자세 유지부(130)의 자세 유지 구동부(139)는 회전체(50)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전력을 본체(100)에 인가하여, 지면에 대한 본체(100)의 상대 회전 속도가 대략 0이 되도록 함으로써, 후방 주행 시에도 본체(100)가 대략 일정한 자세를 유지하도록 할 수 있다.Conversely, when the first pendulum 160 rotates in the opposite direction to the direction at the second time point t12 with respect to the main body 100, that is, in the backward and upward directions (counterclockwise in the drawing), the first pendulum 160 The relative position of the weight 161 moves backward and upward, and in response to this, the rotating body 50 rotates in the opposite direction (clockwise based on the drawing) as described above. Accordingly, the robot 10 performs backward travel. The posture maintaining driving unit 139 of the posture maintaining unit 130 applies a rotational force to the main body 100 in the opposite direction to the rotational direction of the rotating body 50, so that the relative rotational speed of the main body 100 with respect to the ground is approximately 0 By doing this, the main body 100 can maintain a substantially constant posture even when traveling backwards.

도 8은 일 실시예에 따른 로봇의 회전 동작을 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining a rotation operation of a robot according to an embodiment.

도 8에 도시된 바에 의하면, 로봇(10)이 정지된 상태에서 제어부(181)의 제어 신호에 응하여, 로봇(10)의 제1 펜듈럼(160)의 제1 펜듈럼 프레임(162)은 회전축(A)을 중심으로 전 방향 및 상 방향(R21, 도면 기준으로 시계 방향)으로 소정의 각 범위 내에서 회동하고, 이에 따라 제1 펜듈럼 무게추(161)의 상대적 위치가 전방(즉, x축의 양의 방향) 및 상방(즉, z축의 양의 방향)으로 이동한다. 또한, 제2 펜듈럼(170)의 제2 펜듈럼 프레임(172)은 다른 회전축(B)을 중심으로 후 방향 및 상 방향(R22, 도면 기준으로 반시계 방향)으로 소정의 각 범위 내에서 회동하고, 제2 펜듈럼 무게추(161)의 상대적 위치는 대략 후방(즉, x축의 음의 방향) 및 상방(즉, z축의 양의 방향)으로 이동한다. 다시 말해서, 제1 펜듈럼(160) 및 제2 펜듈럼(170)은 서로 반대 방향으로 회동하게 된다. 이에 따라 로봇(10) 내에는 z축을 중심으로 하는 토크가 발생하게 되고, 로봇(10)은 제자리에서 일 방향(상방향에서 봤을 때 반시계 방향)으로 회전하게 된다. 반대로 제1 펜듈럼(160)이 후방으로 회동하고 제2 펜듈럼(170)이 전방으로 회동하는 경우에도 토크가 발생하며, 로봇(10)은 제자리에서 일 방향의 반대 방향(상방에서 봤을 때 시계 방향)으로 회전하게 된다. 만약 제1 펜듈럼(160) 및 제2 펜듈럼(170) 각각의 회전 가속도가 일정 범위 이상으로 크면, 더욱 강한 토크가 로봇(10)에 인가되며, 로봇(10)은 상 방향으로 점프한다.As shown in FIG. 8 , in response to a control signal from the control unit 181 in a state where the robot 10 is stopped, the first pendulum frame 162 of the first pendulum 160 of the robot 10 rotates the axis A ), rotates within a predetermined angular range in the omnidirectional and upward directions (R21, clockwise based on the drawing), and accordingly, the relative position of the first pendulum weight 161 moves forward (that is, the x-axis positive direction) and upwards (ie, in the positive direction of the z-axis). In addition, the second pendulum frame 172 of the second pendulum 170 rotates within a predetermined angular range in the rear direction and the upward direction (R22, counterclockwise direction based on the drawing) about the other axis of rotation B, The relative position of the second pendulum weight 161 is moved approximately backward (ie, in the negative direction of the x-axis) and upward (ie, in the positive direction of the z-axis). In other words, the first pendulum 160 and the second pendulum 170 rotate in opposite directions. Accordingly, a torque centered on the z-axis is generated in the robot 10, and the robot 10 rotates in one direction (counterclockwise when viewed from the top) in place. Conversely, even when the first pendulum 160 rotates backward and the second pendulum 170 rotates forward, torque is generated, and the robot 10 moves in the opposite direction in one direction (clockwise when viewed from above). will rotate to If the rotational acceleration of each of the first pendulum 160 and the second pendulum 170 is greater than a certain range, a stronger torque is applied to the robot 10, and the robot 10 jumps upward.

도 9는 일 실시예에 따른 로봇의 곡선 이동 동작을 설명하기 위한 제1 도이고, 도 10은 일 실시예에 따른 로봇의 곡선 이동 동작을 설명하기 위한 제2 도이다.9 is a first diagram illustrating a curved movement motion of the robot according to an embodiment, and FIG. 10 is a second diagram illustrating a curved movement operation of the robot according to an embodiment.

도 9에 도시된 바를 참조하면, 조향부(150)의 조향추 안착부(152a) 및 지지 이동부(152c)는, 로봇(10)의 정지 또는 직선 주행 시에는 무게 중심이 대체적으로 로봇(10)의 중심선에 유지되도록 조향 가이드부(151)의 일 위치(일례로 중심 또는 그 주변)에 배치된다. 만약 조향구동부(159)가 동작하면, 조향구동부(159)의 조향 동력 인가부(159a)가 회동하고, 조향 동력 인가부(159a)의 동작에 따라 이동 가능하도록 조향 동력 인가부(159a)에 결합된 조향 동력 전달부(152b)는 조향 동력 인가부(159a)의 회동 방향에 대응하여 좌측 방향 또는 우측 방향으로 이동하게 된다. 조향추 안착부(152a) 및 지지 이동부(152c)도 조향 동력 전달부(152b)와 더불어 함께 이동하여 조향추(153)의 상대적 위치를 좌측 방향 또는 우측 방향으로 변경할 수 있다. 이에 따라 로봇(10)의 무게 중심이 좌측 또는 우측으로 이동하고, 로봇(10)은 도 9에 도시된 바와 같이 한쪽 방향으로 기울어지게 된다. 만약 도 10에 도시된 바와 같이, 로봇(10)이 펜듈럼(160, 170)의 전방 회동에 따라 전방 주행 중이었다면, 로봇(10)은 곡선 주행을 하게 된다. 구체적으로 제1 시점(t21)에서 조향추(153)가 로봇(10)의 중심 또는 그 주변에 위치한 경우에는 로봇(10)은 직진 주행을 수행하나, 조향구동부(159)의 구동에 따라 조향추(153)가 일 방향(예를 들어, 우측 방향, 즉, y축 방향)으로 이동하면, 이에 대응하여 로봇(10)은 조향추(153)의 이동 방향과 동일한 방향(즉, 우측 방향)으로 상대적으로 기울어지고, 로봇(10)의 주행 방향도 조향추(153)의 이동 방향과 동일한 방향(즉, 우측 방향)으로 조향된다(t22). 이후 원하는 방향으로의 조향이 완료되거나 또는 완료되기 직전이면(t23), 조향추(153)는 조향구동부(159)의 구동에 따라 로봇(10)의 중심 또는 그 주변으로 다시 이동하고, 로봇(10)의 좌우측 무게 중심도 중심 또는 그 주변으로 이동하여, 로봇(10)은 직선 주행을 수행하게 된다(t24). 반대 방향으로의 로봇(10)의 조향 역시 조향추(153)를 일 방향과 반대 방향으로 이동시켜 수행될 수 있다. 이에 따라 주행하는 로봇(10)의 이동 방향을 변경할 수 있게 된다.Referring to FIG. 9 , the center of gravity of the steering weight seating part 152a and the supporting moving part 152c of the steering part 150 is generally the robot 10 when the robot 10 stops or travels in a straight line. ) is disposed at a position (eg, the center or its periphery) of the steering guide unit 151 to be maintained on the center line. If the steering driving unit 159 operates, the steering power applying unit 159a of the steering driving unit 159 rotates and coupled to the steering power applying unit 159a to be movable according to the operation of the steering power applying unit 159a. The steering power transmission unit 152b moves in the left direction or the right direction in response to the rotation direction of the steering power applying unit 159a. The steering weight seating part 152a and the supporting moving part 152c may also move together with the steering power transmission part 152b to change the relative position of the steering weight 153 in the left direction or the right direction. Accordingly, the center of gravity of the robot 10 moves to the left or right, and the robot 10 is inclined in one direction as shown in FIG. 9 . As shown in FIG. 10 , if the robot 10 is traveling forward according to the forward rotation of the pendulums 160 and 170 , the robot 10 performs curved travel. Specifically, when the steering weight 153 is located at or around the center of the robot 10 at the first time point t21 , the robot 10 performs a straight travel, but according to the driving of the steering drive unit 159 , the steering weight When the 153 moves in one direction (eg, the right direction, that is, the y-axis direction), the robot 10 moves in the same direction as the moving direction of the steering weight 153 (ie, the right direction) in response thereto. It is relatively inclined, and the traveling direction of the robot 10 is also steered in the same direction as the moving direction of the steering weight 153 (ie, the right direction) (t22). After that, when the steering in the desired direction is completed or just before completion (t23), the steering weight 153 moves back to the center of or around the robot 10 according to the driving of the steering driving unit 159, and the robot 10 ) also moves to the center or the periphery of the left and right sides of the center of gravity, and the robot 10 performs linear travel (t24). Steering of the robot 10 in the opposite direction may also be performed by moving the steering weight 153 in one direction and the opposite direction. Accordingly, the moving direction of the traveling robot 10 can be changed.

이하 도 11 내지 도 13을 참조하여 로봇의 제어 방법의 여러 실시예에 대해서 설명한다.Hereinafter, various embodiments of a method for controlling a robot will be described with reference to FIGS. 11 to 13 .

도 11은 일 실시예에 따른 로봇의 제어 방법에 대한 제1 흐름도이다.11 is a first flowchart of a method for controlling a robot according to an embodiment.

도 11에 도시된 바에 의하면, 먼저 로봇 본체의 하단, 상단 및/또는 측단에 설치된 적어도 하나의 펜듈럼이 일 방향으로 소정의 각도 범위 내에서 회동할 수 있다(300). 만약 복수의 펜듈럼이 마련된 경우라면, 복수의 펜듈럼 모두 동일한 방향으로 대체적으로 동일한 각도로 회동할 수 있다.As shown in FIG. 11 , first, at least one pendulum installed at the lower end, upper end, and/or side end of the robot body may rotate within a predetermined angle range in one direction ( 300 ). If a plurality of pendulums are provided, all of the plurality of pendulums may rotate in the same direction and at substantially the same angle.

펜듈럼의 회동에 의한 무게 중심의 이동에 따라 로봇에 연결된 회전체에 토크가 인가되고, 회전체가 회전을 개시한다(302). 회전체의 회전 방향은 펜듈럼의 회동 방향에 대응한다. 즉, 회전체는 펜듈럼의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하면서 로봇을 이동시킨다. 예를 들어, 펜듈럼이 전방으로 회전 이동한 경우라면, 로봇은 이에 대응하여 전방으로 이동하게 되고, 펜듈럼이 후방으로 회전 이동한 경우라면, 로봇은 후방으로 이동하게 된다.A torque is applied to the rotating body connected to the robot according to the movement of the center of gravity due to the rotation of the pendulum, and the rotating body starts to rotate (302). The rotational direction of the rotating body corresponds to the rotational direction of the pendulum. That is, the rotating body moves the robot while rotating in a direction opposite to that of the pendulum. For example, when the pendulum rotates forward, the robot moves forward in response thereto, and when the pendulum rotates backward, the robot moves backward.

회전체의 회전 개시와 동시에 또는 순차적으로 회전체의 회전이 감지된다(304). 회전체의 회전 감지는 로봇에 마련된 인코더에 의해 수행될 수 있다. 인코더는 회전체의 회전에 대응하는 데이터(예를 들어, 회전 속도, 회전 방향 및/또는 회전력 등)를 획득하여 출력할 수 있다.Simultaneously or sequentially with the start of rotation of the rotating body, the rotation of the rotating body is sensed (304). The rotation detection of the rotating body may be performed by an encoder provided in the robot. The encoder may obtain and output data (eg, rotational speed, rotational direction and/or rotational force, etc.) corresponding to the rotation of the rotating body.

로봇의 본체와 연결된 자세 유지 구동부는 회전체의 회전에 대응하여 동작을 개시하며, 회전체의 회전에 대응하는 회전력을 로봇의 본체에 인가할 수 있다(306). 여기서, 로봇의 본체에 인가되는 회전력은 회전체의 회전 방향과 반대 방향일 수 있으며, 필요에 따라 회전체의 회전력과 동일한 크기를 가질 수 있다.The posture maintenance driving unit connected to the body of the robot may start an operation in response to the rotation of the rotating body, and may apply a rotational force corresponding to the rotation of the rotating body to the body of the robot ( 306 ). Here, the rotational force applied to the body of the robot may be in the opposite direction to the rotational direction of the rotating body, and may have the same magnitude as the rotational force of the rotating body, if necessary.

자세 유지 구동부의 동작에 따라 회전체 회전의 반대 방향으로 로봇의 본체가 회전된다(308). 이 경우, 회전체의 회전에 의해 로봇의 본체는 지면에 대한 회전 속도가 상대적으로 0 또는 0에 가깝게 되며, 결과적으로 회전체의 회전에도 불구하고 로봇의 본체가 지면에 대해 회전하지 않도록 할 수 있게 된다. 본체가 안정적인 자세를 대체적으로 유지함에 따라 본체에 장착된 카메라 등의 촬영부도 안정적으로 원하는 방향에 대한 화상을 획득할 수 있게 된다.The body of the robot is rotated in the opposite direction to the rotation of the rotating body according to the operation of the posture maintaining driving unit ( 308 ). In this case, the rotation speed of the robot body with respect to the ground becomes relatively 0 or close to 0 due to the rotation of the rotating body, and as a result, the body of the robot does not rotate with respect to the ground despite the rotation of the rotating body do. As the main body generally maintains a stable posture, a photographing unit such as a camera mounted on the main body can also stably acquire an image in a desired direction.

도 12는 일 실시예에 따른 로봇의 제어 방법에 대한 제2 흐름도이다.12 is a second flowchart of a method for controlling a robot according to an embodiment.

도 12에 도시된 바를 참조하면, 도 11을 통해 설명한 바와 같이 회전체의 회전에 따라 로봇은 전진 또는 후진할 수 있다(310). 이 경우, 로봇은 직선 주행을 무게 중심이 앞으로만 또는 뒤로만 이동하였기 때문에 직선 주행(즉, 전진 직선 주행 또는 후진 직선 주행)을 할 수 있다. 한편, 로봇의 본체는 자세 유지 구동부의 동작에 따라 지면에 대해 상대적으로 회전하지 않는다.Referring to FIG. 12 , as described with reference to FIG. 11 , the robot may move forward or backward according to the rotation of the rotating body ( 310 ). In this case, since the center of gravity moves only forward or backward, the robot can perform linear driving (ie, forward linear driving or backward linear driving). On the other hand, the robot body does not rotate relative to the ground according to the operation of the posture maintenance driving unit.

사용자의 명령이나 미리 정의된 설정에 따라서 조향구동부가 동작을 개시할 수 있다(312). 조향구동부의 동작에 따라서 조향구동부의 축 부재 등에 설치된 조향 동력 인가부의 적어도 일 방향으로 회전한다.The steering driving unit may start an operation according to a user's command or a predefined setting ( 312 ). According to the operation of the steering driving unit, the steering power applying unit installed on the shaft member of the steering driving unit rotates in at least one direction.

조향구동부의 동작(즉, 조향 동력 인가부의 회전)에 따라서 조향추가 안착된 조향추 이송부가 적어도 일 방향(일례로 로봇의 우측 또는 좌측)으로 이동하게 되고, 이에 따라 조향추도 이동하게 된다(314). 이 경우, 조향추 이송부의 이동 방향은 조향 동력 인가부의 회전 방향에 대응한다. 조향추의 이동에 의해 로봇의 무게 중심이 조향추의 이동 방향에 대응하여 적어도 일 방향(일례로 우측 또는 좌측)으로 이동한다.According to the operation of the steering drive unit (that is, the rotation of the steering power applying unit), the steering weight transfer unit on which the steering weight is seated moves in at least one direction (for example, the right or left side of the robot), and accordingly, the steering weight also moves (314). . In this case, the moving direction of the steering weight transfer unit corresponds to the rotation direction of the steering power applying unit. By the movement of the steering weight, the center of gravity of the robot moves in at least one direction (eg, right or left) in response to the moving direction of the steering weight.

로봇의 무게 중심의 좌측 또는 우측으로의 이동에 따라 전진 또는 후진하던 로봇은 조향되고 전진 곡선 주행 또는 후진 곡선 주행을 수행하게 된다(316). The robot, which was moving forward or backward according to the movement of the center of gravity of the robot to the left or right, is steered and performs forward curved driving or backward curved driving (316).

이후, 조향구동부가 다시 동작을 개시한다(316). 조향구동부는 상술한 동작(312)과 반대로 동작할 수 있다. 즉, 조향 동력 인가부는, 상술한 조향 동력 인가부의 회전 방향과 반대 방향으로 회동하게 된다.After that, the steering driving unit starts operation again (316). The steering driving unit may operate opposite to the operation 312 described above. That is, the steering power applying unit rotates in a direction opposite to the rotation direction of the above-described steering power applying unit.

조향구동부의 동작(즉, 조향 동력 인가부의 반대 방향으로의 회전 동작)에 따라 조향추 이송부는 적어도 일 방향의 반대 방향(일례로 로봇의 좌측 또는 우측)으로 이동하고, 조향추도 함께 이동한다(318). 조향구동부는 실시예에 따라 조향추가 원래의 위치(즉, 상술한 과정(314)에서의 이동 전 위치)로 대략 복귀할 때까지 계속 동작할 수 있다. 조향추의 이동에 따라 로봇의 주행 곡선은 상대적으로 직선에 가깝게 변화하게 된다. 최종적으로 조향추가 원위치로 귀환하면, 로봇은 다시 전진 직선 주행 또는 후진 직선 주행을 수행하게 된다.According to the operation of the steering drive unit (that is, the rotational operation in the opposite direction of the steering power applying unit), the steering weight transfer unit moves in at least one direction opposite to the direction (eg, the left or right side of the robot), and the steering weight also moves (318). ). According to an embodiment, the steering driving unit may continue to operate until the steering weight approximately returns to its original position (ie, the position before movement in the above-described process 314 ). As the steering weight moves, the robot's travel curve changes to be relatively close to a straight line. Finally, when the steering weight returns to its original position, the robot performs forward linear driving or backward linear driving again.

도 13은 일 실시예에 따른 로봇의 제어 방법에 대한 제3 흐름도이다.13 is a third flowchart of a method for controlling a robot according to an embodiment.

도 13에 도시된 바에 의하면, 로봇에 장착된 적어도 한 쌍의 펜듈럼은 서로 반대 방향으로 회동하게 된다(320). 즉, 제1 펜듈럼은 전방 또는 후방으로 회동하고, 제2 펜듈럼은 이와 반대로 후방 또는 전방으로 회동할 수 있다. As shown in FIG. 13 , at least one pair of pendulums mounted on the robot rotate in opposite directions ( 320 ). That is, the first pendulum may rotate forward or backward, and the second pendulum may rotate backward or forward on the contrary.

이 경우, 로봇의 무게 중심은 각 펜듈럼의 회동 방향에 대응하는 방향으로 회전하여 로봇에 토크를 인가하고, 이에 따라 로봇은 제자리에서 대략 z축을 중심으로 적어도 일 방향으로 회전하게 된다(322). 만약 제1 펜듈럼 및 제2 펜듈럼 각각의 회전 동작의 회전 가속도가 상대적으로 크면, 더욱 강한 토크가 로봇에 인가되며, 로봇은 상 방향으로 점프하게 된다.In this case, the center of gravity of the robot rotates in a direction corresponding to the rotational direction of each pendulum to apply a torque to the robot, and accordingly, the robot rotates in at least one direction about the z-axis in place ( 322 ). If the rotational acceleration of each of the rotational motions of the first pendulum and the second pendulum is relatively large, a stronger torque is applied to the robot, and the robot jumps upward.

상술한 실시예에 따른 로봇의 제어 방법은, 컴퓨터 장치에 의해 구동될 수 있는 프로그램의 형태로 구현될 수 있다. 여기서 프로그램은, 프로그램 명령, 데이터 파일 및 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 프로그램은 기계어 코드나 고급 언어 코드를 이용하여 설계 및 제작된 것일 수 있다. 프로그램은 상술한 방법을 구현하기 위하여 특별히 설계된 것일 수도 있고, 컴퓨터 소프트웨어 분야에서 통상의 기술자에게 기 공지되어 사용 가능한 각종 함수나 정의를 이용하여 구현된 것일 수도 있다. 또한, 여기서, 컴퓨터 장치는, 프로그램의 기능을 실현 가능하게 하는 프로세서나 메모리 등을 포함하여 구현된 것일 수 있으며, 필요에 따라 통신 장치를 더 포함할 수도 있다.The robot control method according to the above-described embodiment may be implemented in the form of a program that can be driven by a computer device. Here, the program may include program instructions, data files, and data structures alone or in combination. The program may be designed and manufactured using machine code or high-level language code. The program may be specially designed to implement the above-described method, or may be implemented using various functions or definitions that are known and available to those skilled in the art of computer software. Also, here, the computer device may be implemented including a processor or memory that enables the function of the program to be realized, and may further include a communication device if necessary.

상술한 로봇의 제어 방법을 구현하기 위한 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기록 매체는, 예를 들어, 솔리드 스테이트 드라이브(SSD), 롬, 램 또는 플래시 메모리 등과 같은 반도체 저장 장치, 하드 디스크나 플로피 디스크 등과 같은 자기 디스크 저장 매체, 콤팩트 디스크나 디브이디 등과 같은 광 기록 매체, 플롭티컬 디스크 등과 같은 자기-광 기록 매체 및 자기 테이프 등 컴퓨터 등의 호출에 따라 실행되는 특정 프로그램을 저장 가능한 적어도 한 종류의 물리적 장치를 포함할 수 있다.A program for implementing the above-described robot control method may be recorded in a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium is, for example, a semiconductor storage device such as a solid state drive (SSD), ROM, RAM or flash memory, a magnetic disk storage medium such as a hard disk or floppy disk, a compact disk or DVD, etc. It may include at least one type of physical device capable of storing a specific program executed in response to a call of a computer, such as an optical recording medium, a magneto-optical recording medium such as a floppy disk, and a magnetic tape.

이상 로봇 및 로봇의 제어 방법의 여러 실시예에 대해 설명하였으나, 로봇 및 로봇의 제어 방법은 오직 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 상술한 실시예를 기초로 수정 및 변형하여 구현 가능한 다양한 장치나 방법 역시 상술한 로봇 및 로봇의 제어 방법의 일례가 될 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성 요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나 다른 구성 요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 또는 치환되더라도 상술한 로봇 및 로봇의 제어 방법의 일 실시예가 될 수 있다.Although several embodiments of the robot and the robot control method have been described above, the robot and the robot control method are not limited to the above-described embodiments. Various devices or methods that can be implemented by those skilled in the art by modifying and transforming based on the above-described embodiment may also be examples of the above-described robot and a method for controlling the robot. For example, the described techniques are performed in an order different from the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc., are combined or combined in a different form than the described method, or other components or Even if it is replaced or substituted by an equivalent, it may be an embodiment of the above-described robot and a control method of the robot.

10: 로봇 50: 회전체
51: 제1 회전체 부분 52: 제2 회전체 부분
100: 본체 101: 본체 하우징
110: 전원소스 120: 인코딩부
121: 인코더 하우징 122: 인코더 결합부
123: 인코더 130: 자세유지부
131: 자세유지하우징 132: 자세유지회동부
139: 자세유지구동부 150: 조향부
151: 조향 가이드부 152: 조향추 이송부
153: 조향추 159: 조향구동부
160: 제1 펜듈럼 161: 제1 펜듈럼 무게추
162: 제1 펜듈럼 프레임 169: 제1 구동부
170: 제2 펜듈럼 171: 제2 펜듈럼 무게추
172: 제2 펜듈럼 프레임 179: 제2 구동부
190: 촬영부10: robot 50: rotating body
51: first rotating body part 52: second rotating body part
100: body 101: body housing
110: power source 120: encoding unit
121: encoder housing 122: encoder coupling part
123: encoder 130: posture maintenance unit
131: posture maintenance housing 132: posture maintenance rotation unit
139: posture maintenance driving unit 150: steering unit
151: steering guide unit 152: steering weight transfer unit
153: steering weight 159: steering drive unit
160: first pendulum 161: first pendulum weight
162: first pendulum frame 169: first driving unit
170: second pendulum 171: second pendulum weight
172: second pendulum frame 179: second driving unit
190: Cinematography

Claims

main body;
a pendulum installed on the body and rotatable;
a rotating body rotating according to rotation in at least one direction of the pendulum; and
A robot comprising a; posture maintenance driving unit for applying a rotational force in the opposite direction to the rotation of the rotating body to the main body.

According to claim 1,
The robot further comprising; an encoder mounted on the rotating body to obtain information about the rotation of the rotating body.

3. The method of claim 2,
The posture maintaining driving unit robot for applying a rotational force in the opposite direction to the rotational direction of the rotating body to the main body according to the information obtained by the encoder.

According to claim 1,
The robot further comprising; a steering unit installed on the main body to move the center of gravity to the left or right.

5. The method of claim 4,
The steering unit includes a steering weight for moving the center of gravity according to movement, and a steering power transmission unit for transmitting power for movement of the steering weight.

6. The method of claim 5,
The robot further comprising a;

According to claim 1,
The pendulum is a robot including a first pendulum and a second pendulum.

8. The method of claim 7,
The first pendulum and the second pendulum rotate in opposite directions, and the robot rotates in place according to the rotation of the first pendulum and the second pendulum.

According to claim 1,
The pendulum is a robot capable of rotating within a predetermined angle range.

10. The method of claim 9,
The rotating body is a robot rotating in a direction opposite to the rotating direction of the pendulum.

According to claim 1,
The robot further comprising; a driving unit that provides power for rotation of the pendulum.

According to claim 1,
The robot further comprising; a photographing unit installed on the main body and acquiring an external image.

rotating at least one pendulum installed in the body of the robot in at least one direction;
a rotating body connected to the main body rotates according to the rotation of the at least one pendulum, and the robot travels according to the rotation of the rotating body;
obtaining information about the rotation of the rotating body; and
A method of controlling a robot comprising a; applying a rotational force in a direction opposite to the rotational direction of the rotational body to the main body according to information on rotation of the rotational body.

In the control method of a robot comprising a rotating body and a main body connected to the rotating body,
rotating the first pendulum and the second pendulum arranged and installed parallel to the main body in different directions within a predetermined angle range; and
and a step of rotating the robot in place or performing a jumping operation according to the rotation of the first pendulum and the second pendulum.

performing, by the robot, forward travel or backward travel according to rotation of at least one pendulum;
moving the center of gravity of the robot to the left or right by a steering unit installed in the body of the robot; and
A control method of a robot comprising a; performing forward curve travel or backward curve travel of the robot according to the movement of the center of gravity.

16. The method of claim 15,
The step of moving the center of gravity of the robot to the left or right by the steering unit installed in the body of the robot,
rotating the steering power applying unit of the steering driving unit;
moving the steering power transmitting unit movably coupled to the steering power applying unit to the left or right according to the operation of the steering power applying unit; and
The control method of a robot comprising a; moving the steering weight in response to the movement of the steering power transmission unit.