KR102429305B1 - 무인카페 시스템 및 이의 제어방법 - Google Patents

무인카페 시스템 및 이의 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사람의 개입 없이 운영될 수 있는 무인카페에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 다관절 로봇에 의해 운영되는 무인카페 시스템 및 이의 제어방법에 관한 것이다. 본 발명의 일부 실시형태에 따르면, 무인 카페의 시스템은 인클로저; 상기 인클로저 내에 배치되고, 커피류의 음료를 제조하기 위한 커피로봇 및 비(非)커피류의 음료와 아이스크림을 제조하기 위한 음료로봇; 상기 인클로저 내에 배치되는 복수의 제조장치로서, 상기 제조장치는 상기 커피류의 음료를 제조하도록 구성되는 커피머신; 상기 비커피류의 음료를 제조하도록 구성되는 음료 디스펜서; 상기 아이스크림을 제조하도록 구성되는 아이스크림 머신; 얼음을 제조하도록 구성되는 제빙기; 상기 커피류의 음료를 수용하기 위한 컵을 제공하는 제1 컵 디스펜서; 상기 비커피류의 음료 및 아이스크림을 수용하기 위한 컵을 제공하는 제2 컵 디스펜서를 포함하는 복수의 제조장치; 상기 커피로봇 및 음료로봇을 미리 설정된 제어 경로에 따라 상기 복수의 제조장치를 이동시켜 요청되는 음료를 상기 인클로저 외부로 제공하도록 구성되는 제어기; 및 상기 제어기에 요청되는 음료를 입력하도록 구성되는 상호작용부를 포함한다.

Description

무인카페 시스템 및 이의 제어방법{UNMANNED CAFE SYSTEM AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
본 발명은 사람의 개입 없이 운영될 수 있는 무인카페에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 다관절 로봇에 의해 운영되는 무인카페 시스템 및 이의 제어방법에 관한 것이다.
인건비 절감은 사업 운영에 있어 하나의 중요한 요소가 된다. 그러나 사실상 식음료를 제조 판매하는 영업장소에서는 품질 확보, 제조시간 감축 등의 측면에서 인력을 줄이는 것은 결코 쉬운 일이 아니다.
최근에는 각종 제조업체에서 자동화가 이루어지고 있고, 특정 코드에 의해 원하는 작업 경로로 작동하는 다관절 로봇의 적용이 점차 확대되고 있다. 인건비를 감소시키고, 품질 균일화의 확대 등의 긍정적인 측면에서 그 도입이 점차 확대되고 있다.
따라서, 식음료를 즉석에서 만들어서 판매하는 카페, 음식점 등에 이러한 추세를 접목시키는 기술에 대한 필요가 크다.
등록특허공보 제 10-2283052호 (등록일자: 2021.07.22)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,
인건비를 감소하고 균일한 품질의 즉석제조음료를 제공할 수 있는 무인카페 시스템 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자(이하 '통상의 기술자')에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특징적인 기능을 수행하기 위한, 본 발명의 특징은 다음과 같다.
본 발명의 일부 실시형태에 따르면, 무인 카페의 시스템은 인클로저; 상기 인클로저 내에 배치되고, 커피류의 음료를 제조하기 위한 커피로봇 및 비(非)커피류의 음료와 아이스크림을 제조하기 위한 음료로봇; 상기 인클로저 내에 배치되는 복수의 제조장치로서, 상기 제조장치는 상기 커피류의 음료를 제조하도록 구성되는 커피머신; 상기 비커피류의 음료를 제조하도록 구성되는 음료 디스펜서; 상기 아이스크림을 제조하도록 구성되는 아이스크림 머신; 얼음을 제조하도록 구성되는 제빙기; 상기 커피류의 음료를 수용하기 위한 컵을 제공하는 제1 컵 디스펜서; 상기 비커피류의 음료 및 아이스크림을 수용하기 위한 컵을 제공하는 제2 컵 디스펜서를 포함하는 복수의 제조장치; 상기 커피로봇 및 음료로봇을 미리 설정된 제어 경로에 따라 상기 복수의 제조장치를 이동시켜 요청되는 음료를 상기 인클로저 외부로 제공하도록 구성되는 제어기; 및 상기 제어기에 요청되는 음료를 입력하도록 구성되는 상호작용부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 인건비를 감소시키고 균일한 품질의 즉석제조음료를 제공할 수 있는 무인카페 시스템 및 이의 제어방법이 제공된다.
본 발명의 효과는 전술한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 인식될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 무인카페 시스템의 구성도를 도시하고,
도 2는 본 발명에 따른 무인카페 시스템의 인클로저의 정면도를 도시하고,
도 3 내지 도 6은 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 인클로저의 평면 단면도를 도시하고,
도 7 내지 13은 본 발명에 따른 무인카페 시스템의 일부 실시형태에 따른 제어 흐름도를 도시하고,
도 14는 본 발명의 일부 실시형태에 따른 제조장치를 도시하고,
도 15는 도 14의 정면도이고,
도 16은 도 15의 점선으로 표시된 부분의 상세도이고,
도 17a 및 17b는 본 발명의 일부 실시형태에 따른 교체메커니즘을 도시하고,
도 18 및 19는 본 발명의 일부 실시형태에 따른 식별메커니즘을 도시한다.
발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.
어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 또는 "직접 접촉되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는"등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무인카페 시스템은 다관절 로봇(20), 복수의 제조장치(40) 및 제어기(60)를 포함한다.
다관절 로봇(20)은 복수의 관절로 연결되는 복수의 아암을 포함하고, 아암 중 작동단부에는 컵을 파지할 수 있는 파지부(22)가 마련된다. 다관절 로봇(20)은 미리 설정된 제어 경로에 의해 아암을 움직이도록 구성되며 특정 위치에 접근할 수 있도록 회동가능하게 구성된다. 또한, 다관절 로봇(20)은 설정된 위치에서 컵을 파지하고 파지해제가능하게 제어된다. 또한, 다관절 로봇(20)은 미리 설정된 제어 경로에 의해 제어되고 다관절 로봇(20) 주위의 각종 물체와 작동가능하게 결합시키는 각종 센서를 포함한다. 다관절 로봇(20)의 움직임에 관한 제어는 공지된 방식에 의해 실행될 수 있으므로 이에 관한 설명은 생략하기로 한다. 본 발명의 일부 실시형태에 따르면, 다관절 로봇(20)은 제조장치(40)의 인식을 위하여 2차적으로 사용될 식별 메커니즘을 추가적으로 포함한다. 식별 메커니즘에 관해서는 후술하기로 한다. 다관절 로봇(20)은 커피류의 음료를 제조하도록 구성되는 커피로봇(24) 및 비커피류의 음료를 제조하도록 구성되는 음료로봇(26)을 포함할 수 있다. 그러나 하나의 다관절 로봇(20)이 커피류 및 비커피류의 음료를 모두 제조하도록 구성될 수도 있다.
복수의 제조장치(40)는 제조될 음료에 필요한 각종 장치를 포함한다. 복수의 제조장치(40)는 적어도 요청되는 음료를 수용하기 위한 용기를 제공하는 컵 디스펜서(42) 및 얼음이 필요한 냉음료의 경우 얼음을 공급받기 위한 제빙기(44), 커피류의 음료를 제조하도록 구성되는 커피머신(46)을 포함한다. 본 발명의 일부 실시형태에 따르면, 복수의 제조장치(40)는 아이스크림을 제조하는 아이스크림 머신(48) 및 커피 외의 음료를 제조하는 음료 디스펜서(50) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 또한, 컵 디스펜서(42), 제빙기(44), 커피머신(46), 아이스크림 머신(48) 및 음료 디스펜서(50)는 하나 이상이 구비될 수 있다. 즉, 이들 각 제조장치(40)는 둘 이상이 포함될 수도 있다. 한편, 여기에서 커피류의 음료란 아메리카노, 카페라떼, 카페모카, 에스프레소 등의 음료를 포함한다. 커피 외의 음료란 커피류의 음료가 아닌 것으로서, 각종 주스, 차(茶), 탄산 음료 등을 포함할 수 있다.
제어기(60)는 다관절 로봇(20) 및 제조장치(40)를 제어하도록 구성된다. 제어기(60)는 입력에 따라 다관절 로봇(20) 및 제조장치(40)가 입력에 따른 음료를 제조할 수 있도록 다관절 로봇(20)과 제조장치(40)를 제어할 수 있다.
입력은 음료주문자의 특정 음료에 대한 주문이다. 이러한 주문 입력은 제어기(60)와 통신가능하게 구성되는 상호작용부(80)에 의해 수행될 수 있다. 상호작용부(80)는 제어기(60)와 유선 또는 무선 방식으로 통신가능하게 구성된다. 예를 들어, 무인카페 시스템의 주위에 마련되는 단말장치일 수 있다. 상호작용부(80)는, 비제한적인 예로서, 제어기(60)와 유선 또는 무선 방식으로 통신하는 무인 키오스크를 포함할 수 있다. 상호작용부(80)는 유선 또는 무선 방식으로 제어기(60)와 연결되고, 상호작용부(80)의 입력을 제어기(60)에 전달하도록 구성된다. 제어기(60)는 상호작용부(80)의 입력에 따라 제어기(60)에 특정 음료의 제조 실행 코드를 제공하는 기억부(62)의 코드에 의거하여 다관절 로봇(20) 및 제조장치(40)를 제어할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 다관절 로봇(20) 및 복수의 제조장치(40)는 인클로저(100) 내에 배치된다. 인클로저(100)는 도어 등에 의해 내부에 접근가능한 공간에 해당한다. 인클로저(100)의 내부는 윈도우(102)를 통해 외부에서 관찰될 수 있다. 다관절 로봇(20)은 인클로저(100)의 대략 중심부에 배치되고, 다관절 로봇(20)의 주위에는 각종 제조장치(40)가 배치된다. 인클로저(100)에는 다관절 로봇(20)과 제조장치(40)에 의해 제조된 음료를 인클로저(100) 외부로 제공할 수 있는 배출구(104)가 마련된다. 본 발명의 구현예에 따르면, 배출구(104)는 항시 개방되도록 구성된다. 본 발명의 구현예에 따르면, 배출구(104)는 폐쇄되어 있다가 주문자의 식별표지(예: 음료 주문 후 영수증의 QR코드, 숫자 등의 식별코드)의 인식을 통해 개방되도록 구성될 수도 있다.
도 3 내지 6과 같이, 본 발명에 따른 다관절 로봇(20)과 제조장치(40)의 인클로저(100) 내 배열은 다양한 배열 형태를 취할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 인클로저(100) 내에는 하나의 다관절 로봇(20) 및 복수의 제조장치(40)를 포함한다. 복수의 제조장치(40)는 적어도 커피 음료를 제조하기 위한 장치를 포함한다. 본 발명의 구현예에 따르면, 복수의 제조장치(40)는 커피를 수용하기 위한 컵을 제공하는 제1 컵 디스펜서(142), 얼음이 공급되는 제빙기(44) 및 커피류의 음료를 제조하기 위한 커피머신(46)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 컵 디스펜서(142)는 따뜻한 음료용 컵과 차가운 음료용 컵 두 가지 모두를 제공할 수 있다.
도 4와 같이, 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 인클로저(100) 내에는 하나의 다관절 로봇(20) 및 복수의 제조장치(40)를 포함한다. 복수의 제조장치(40)는 적어도 비커피류의 음료를 제조하기 위한 장치를 포함한다. 본 발명의 구현예에 따르면, 복수의 제조장치(40)는 음료를 수용하기 위한 컵을 제공하는 제2 컵 디스펜서(242), 얼음이 공급되는 제빙기(44) 및 비커피류의 음료를 제공하기 위한 음료 디스펜서(50)를 포함한다. 또한, 복수의 제조장치(40)는 아이스크림을 제조하는 아이스크림 머신(48)을 더 포함할 수 있다. 제2 컵 디스펜서(242)는 음료용 컵과 아이스크림용 컵 모두를 제공하도록 구성될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시형태에 따르면, 인클로저(100) 내에는 하나의 다관절 로봇(20) 및 복수의 제조장치(40)를 포함한다. 복수의 제조장치(40)는 커피 음료를 제조하기 위한 장치들과 비커피류의 음료를 제조하기 위한 장치를 모두 포함할 수 있다. 본 발명의 구현예에 따르면, 복수의 제조장치(40)는 커피를 수용하기 위한 컵을 제공하는 제1 컵 디스펜서(142), 얼음이 공급되는 제빙기(44), 커피류의 음료를 제조하기 위한 커피머신(46), 비커피류의 음료를 수용하기 위한 컵을 제공하는 제2 컵 디스펜서(242) 및 비커피류의 음료를 제공하기 위한 음료 디스펜서(50)를 포함한다. 또한, 복수의 제조장치(40)는 아이스크림을 제조하는 아이스크림 머신(48)을 더 포함할 수 있다.
도 6을 참조하여, 본 발명의 일부 실시형태에 따르면, 두 개의 다관절 로봇(20)이 구비될 수 있다. 즉, 두 개의 다관절 로봇(20) 중 어느 하나인 커피로봇(24)은 커피류의 음료를 제조하도록 구성되고, 두 개의 다관절 로봇(20) 중 다른 하나인 음료로봇(26)은 비커피류 또는 아이스크림을 제조하도록 구성된다. 도 6의 경우 도 5의 복수의 제조장치(40)의 구성은 동일하되, 커피로봇(24)과 음료로봇(26)의 협업이 이루어질 수 있다.
이하에서는 도 6에 따른 무인카페 시스템의 제어방법에 관한여 설명하기로 한다. 본 설명에 기반하여 도 3 내지 5의 실시형태에서의 무인카페 시스템의 제어는 통상의 기술자가 인식할 수 있을 것이므로 그에 관한 설명은 생략하고, 도 6의 실시형태를 기초로 하여 본 시스템의 제어방법에 관하여 설명한다.
도 7 및 8을 참조하면, 다관절 로봇(20)은 커피 음료 제공을 위한 커피로봇(24) 및 비커피류 음료 및 아이스크림 중 적어도 하나의 제공을 위한 음료로봇(26)을 포함한다. 상호작용부(80)에 의한 음료주문자의 음료 주문 전에는 커피로봇(24) 및 음료로봇(26)은 스탠바이 상태에 있다(S100, S200).
제어기(60)는 상호작용부(80)에 의하여 주문자 입력을 받는다. 제어기(60)는 단계 S102, S202에서 커피류 음료를 주문하였는지 또는 비커피류 음료를 주문하였는지 판단한다.
먼저 단계 S102에서 커피류 음료가 주문된 경우, 제어기(60)는 아포가토 주문 요청이 수신되었는지 판단한다(S104). 아포가토는 아이스크림에 커피머신(46)에 의해 제공되는 에스프레소를 포함하는 음료로서, 커피로봇(24)과 음료로봇(26)의 협동 작업이 요구된다. 아포가토 주문인 경우에는 제어기(60)는 커피로봇(24)을 스탠바이 상태에 두고(S106) 블록 F로 진행할 수 있다.
단계 S108에서 아포가토 주문이 아닌 것으로 판단된 경우, 제어기(60)는 커피로봇(24)을 제1 컵 디스펜서(142)로 이동시킨다. 이때 제어기(60)는 주문요청이 얼음이 필요한 차가운 음료인지 아니면 따뜻한 음료인지 판단한다(S110). 따뜻한 음료인 경우에는 제어기(60)는 커피로봇(24)이 따뜻한 음료용 컵을 제1 컵 디스펜서(142)로부터 획득하게 하고(S112) 블록 A로 이동한다. 차가운 음료인 경우에는 커피로봇(24)이 차가운 음료용 컵을 제1 컵 디스펜서(142)로부터 획득하게 하고(S114) 블록 B로 진행시킨다.
도 9를 참조하면, 블록 B에서, 제어기(60)는 제빙기(44)가 음료로봇(26)에 의하여 사용중인지 판단한다(S116). 본 발명은 단계 S116을 통해 제빙기의 사용중을 판단함으로써 하나의 제빙기만이 구비되더라도 커피로봇(26) 및 음료로봇(26)이 모두 이를 사용할 수 있게 하여 인클로저(100) 내 공간을 확보할 수 있다. 또한, 여러 잔의 음료의 주문이 입력된 경우, 커피로봇(24)과 음료로봇(26)이 동시에 작동할 수 있으므로 음료 제조에 따른 시간을 단축할 수 있다. 제빙기(44)가 만일 음료로봇(26)에 의해 사용중인 경우 제어기(60)는 커피로봇(24)을 스탠바이 상태로 유지시킨다. 음료로봇(26)이 제빙기(44)의 사용을 종료한 경우 제어기(60)는 커피로봇(24)으로 하여금 컵에 얼음을 획득하도록 한다(S118). 다음에는 커피머신(46)으로부터 커피를 획득하기 위하여 블록 A에 포함되는 단계를 수행하도록 제어기(60)는 커피로봇(24)을 제어한다.
도 10과 같이, 블록 A에서 제어기(60)는 커피로봇(24)을 커피머신(46)으로 이동시키고 컵을 커피머신(46)의 컵 수용부에 위치시킨다(S120). 제어기(60)는 커피 중 선택된 유형의 커피에 따라 커피머신(46)이 커피를 배출시키도록 제어한다(S122). 컵에 커피 공급이 완료되면 제어기(60)는 커피로봇(24)이 컵을 파지하도록 하고 커피로봇(24)을 배출구 트레이로 이동시킨다(S124). 그리고 커피로봇(24)이 배출구 트레이에 커피를 올려두도록 제어한다.
도 8을 재참조하면, 만일 단계 S200에서 비커피류 음료 또는 아이스크림이 주문된 경우, 제어기(60)는 블록 C로 이동하여 일련의 단계를 진행시킨다(S202). 비커피류 음료가 아닌 아이스크림의 주문 요청이 입력된 경우(S204), 제어기(60)는 블록 D로 이동하여 일련의 단계를 진행시킨다. 또한, 아포가토가 주문된 경우(S206)에는 제어기(60)는 블록 E로 진행시킨다.
먼저 블록 C에서, 비커피류 음료주문이 된 경우, 음료로봇(26)은 제2 컵 디스펜서(242)로부터 음료용 컵을 획득한다(S221). 주문된 음료가 얼음이 필요한 경우, 제어기(60)는 현재 제빙기(44)가 커피로봇(24)에 의해 사용중인지 판단한다(S222). 커피로봇(24)이 제빙기(44)의 사용을 마칠 때까지 음료로봇(26)을 스탠바이 상태에 두고, 제빙기(44)의 사용이 종료되면 음료로봇(26)으로 하여금 컵에 얼음을 획득하도록 한다(S223). 얼음 획득이 완료된 것으로 판단되면 제어기(60)는 음료로봇(26)을 음료 디스펜서(50)로 이동시키고(S224) 음료 디스펜서(50)에 의해 선택된 음료의 공급을 실행한다(S225). 음료 공급이 완료된 것으로 판단되면 제어기(60)는 배출구 트레이를 향해 음료로봇(26)을 이동시킨다(S226). 음료로봇(26)은 배출구 트레이의 미리 설정된 위치에 음료를 올려놓도록 제어기(60)에 의해 제어된다.
도 12를 참조하면, 블록 D에서 아이스크림의 주문이 입력된 경우, 블록 D에서 제어기(60)는 음료로봇(26)으로 하여금 제2 컵 디스펜서(242)에서 아이스크림용 컵을 획득하도록 한다(S241). 컵의 획득을 확인하면 제어기(60)는 음료로봇(26)을 아이스크림 머신(48)으로 이동시킨다(S242). 제어기(60)는 아이스크림 머신(48)이 아이스크림이 컵에 미리 설정된 양만큼의 아이스크림을 분배시키도록 한다(S243). 적정량의 아이스크림이 컵에 담긴 것으로 판단되면 제어기(60)는 음료로봇(26)으로 하여금 컵을 파지시키고 배출구 트레이로 이동하도록 한다(S244). 배출구 트레이에 도달한 음료로봇(26)은 기 설정된 위치의 배출구 트레이에 아이스크림을 올려두도록 제어기(60)에 의해 제어된다.
도 13과 같이, 블록 E에서 아포가토가 주문된 경우, 제어기(60)는 블록 E 이하의 단계들을 진행시킨다. 먼저, 제어기(60)는 음료로봇(26)을 제2 컵 디스펜서(242)로 위치시키고 아이스크림용 컵을 획득하도록 한다(S261). 음료로봇(26)이 아이스크림용 컵을 획득한 것으로 판단하면 제어기(60)는 음료로봇(26)을 아이스크림 머신(48)으로 지향시키고(S262) 아이스크림을 컵에 공급받도록 한다(S263). 컵으로의 아이스크림 분배가 완료되면 제어기(60)는 음료로봇(26)으로 하여금 아이스크림이 담긴 컵을 공유 트레이로 이동시킨다(S264). 공유 트레이란 음료로봇(26)과 커피로봇(24)이 공동으로 도달할 수 있는 위치로서, 음료로봇(26)과 커피로봇(24)의 협업을 가능하게 한다. 제어기(60)는 블록 F 전 단계 S에서 스탠바이 중이던 커피로봇(24)으로 하여금 공유 트레이의 컵을 획득하도록 한다(S265). 커피로봇(24)은 블록 A 이하의 단계를 수행하여 아이스크림 위에 에스프레소를 수용하도록 함으로써 아포가토의 제조가 완료된다.
1회의 주문에서 복수의 음료가 주문된 경우, 제어기(60)는 한꺼번에 음료를 배출구 트레이를 통해 배출할 수 있다. 주문된 각 음료의 제조가 완료될 때마다 커피로봇(24) 또는 음료로봇(26)이 배출구 트레이의 기 설정된 위치로 음료를 배치하도록 제어함으로써, 복수의 음료를 동시에 주문하는 경우에도 동시에 제조된 음료를 공급할 수 있다.
도 14를 참조하여, 본 발명에 따르면, 커피머신(46), 음료 디스펜서(50) 등의 액체 배출구(200) 하부에는 음료 수집 시 컵을 올려둘 수 있는 지지부(220)를 포함하는 컵 수용부(240)가 마련된다. 커피로봇(24) 또는 음료로봇(26)은 음료 제조 시 컵을 지지부(220)에 올려두고, 커피머신(46) 또는 음료 디스펜서(50) 등에 의한 액체 제공이 완료된 후 컵을 파지하여 그 다음 위치로 이동시킨다. 커피머신(46) 및 음료 디스펜서(50)는 액체의 분배가 완료된 뒤 컵을 이동시키도록 구성되지만 액체 배출구(200)의 분배부분 주위에 맺혀있는 액체는 컵이 제거된 뒤에 지지부(220)로 낙하할 수 있다. 이 경우 별도의 세척절차가 없으면 다음 음료 제조 시 지지부(220)에 놓이는 컵의 바닥면이 지지부(220)에 묻어있는 액체로 인해 오염될 수 있고, 이는 음료 주문자에 불편을 야기하며 상품성을 저하시킬 수 있다.
이러한 문제를 해결하고자 본 발명에 따르면, 각 음료가 제조될 때마다 지지부(220)를 깨끗하게 유지할 수 있는 메커니즘이 구비된다. 즉, 지지부(220)는 도 14의 화살표로 표시한 바와 같이 이동가능하게 구성된다.
도 15와 같이, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 지지부(220) 근처에 공기공급호스(300)가 마련된다. 음료의 제조가 끝날 때마다 고압의 공기를 지지부(220)에 공급함으로써 지지부(220)의 잔여 음료를 제거할 수 있다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 다른 구현예에 따르면, 컵 수용부(240)에는 사용된 지지부(220)를 교체하는 교체 메커니즘이 구현된다. 한 잔의 음료가 제공되고 나면 지지부(220)는 이동하도록 구성되어 지지부(220) 주위의 마련되는 저장공간(420)에 수용되도록 한다. 사용된 지지부(220)는 저장공간(420)에 수용된다. 저장공간(420) 내부는 제조장치(40) 외부에서 뚜껑 등의 개폐에 의해 접근될 수 있다. 따라서, 사용된 지지부(220)는 저장공간(420)에서 꺼내어 세척한 뒤 재사용될 수 있다.
그리고 컵 수용부(240)에는 지지부(220)를 이동시키는 벨트(440)에 의해 새로운 지지부(220)가 공급된다. 복수의 지지부(220)는 커피머신(46), 음료 디스펜서(50) 등의 제조장치(40)의 하우징 내에 마련되어 사용 시마다 벨트(440)로 낙하되도록 구성될 수 있다. 여기에서 벨트(440)는 모터 등에 의해 구동력을 공급받아 회전할 수 있도록 구성된다.
본 발명의 일부 실시형태에 따르면, 음료 배출 후 매회가 아닌, 기 설정된 조건을 만족하는 경우 지지부(220)가 교체되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 벨트(440)에는 무게센서가 마련된다. 무게센서에 의해 측정되는 무게가 기 설정된 범위를 초과하는 경우 지지부(220)에 일정량 이상의 오염물이 형성된 것으로 판단되어 지지부(220)의 교체를 지시할 수 있다. 이때, 제어기(60)가 모터와 통신가능하게 구성되어 모터를 구동시켜 벨트(440)의 회전을 지시할 수 있다.
본 발명의 일부 실시형태에 따르면, 벨트(440) 대신 랙-피니언 또는 리니어 모터 구조를 통해 지지부(220)가 이동될 수 있다. 도 17a 및 17b와 같이, 제조장치(40)의 하부에 벨트(440)를 대신하여 양 측에 티스(520)가 형성되는 한 쌍의 랙(540)이 마련되고, 랙(540)의 티스(520)와 맞물려서 이동가능하게 구성되는 피니언 기어(560)가 마련될 수 있다. 피니언 기어(560) 상에는 플레이트(580)가 배치되어 플레이트(580)에 지지부(220)를 배치시켜 이동시키도록 구성된다. 피니언 기어(560)는 벨트(440)와 마찬가지로 모터(2690) 등의 구동력 제공장치에 의해 구동력을 받아 이동할 수 있다.
본 발명의 일부 실시형태에 따르면, 다관절 로봇(20)은 협업하는 장치를 인식할 수 있는 기계적인 수단을 추가적으로 더 포함할 수 있다. 통상적으로 위치센서, 근접센서 등과 미리 설정된 경로에 의하여 로봇(20)이 각 제조장치(40)를 판별할 수 있도록 구성된다. 본 발명에 따르면, 추가적으로 각종 제조장치(40)를 인식할 수 있는 구조적인 수단을 마련함으로써 제조장치(40)의 이동이나 센서 일부에 고장이 있는 경우 보조적인 수단으로 기능할 수 있다.
도 18과 같이, 이를 위하여 본 발명의 구현예에 따르면, 로봇(20)의 파지부(22)에는 식별부(620)가 마련된다. 식별부(620)는 파지부(22)에서 외측으로 돌출하고 미리 설정된 형상을 갖는 솔리드일 수 있다. 그리고 각 제조장치(40)의 음료 배출부에는 매칭부(640)가 마련된다. 매칭부(640)는 음료 배출부 주위에 기 설정된 형상으로 함몰하여 형성되는 구조일 수 있다.
도 19와 같이, 예를 들어, 파지부(22)에 마련되는 식별부(620)의 형상이 원통형인 경우, 각 제조장치(40)의 매칭부(640)는 서로 다른 여러 형상을 포함할 수 있다. 커피머신(46)의 음료 배출부 주위에는 별 형상의 매칭부(640)가 마련되고 제빙기(44)에는 사각형의 매칭부(640)가, 음료 디스펜서(50)에는 삼각형의 매칭부(640) 등이 마련되는 경우를 상정하기로 한다. 식별부(620)가 각 매칭부(640)에 삽입되면, 식별부(620)와 각 매칭부(640)가 접촉하는 면적 또는 점이 서로 상이하다. 이러한 차이점을 통한 식별부(620)와 매칭부(640)의 식별을 통해 각 제조장치(40)의 식별이 가능할 수 있다. 한편, 매칭부(640)나 식별부(620)의 형상은 이에 제한되는 것은 아니며 다른 형상이 채용될 수도 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
20: 다관절 로봇 22: 파지부
24: 커피로봇 26: 음료로봇
40: 제조장치 42: 컵 디스펜서
44: 제빙기 46: 커피머신
48: 아이스크림 머신 50: 음료 디스펜서
60: 제어기 62: 기억부
80: 상호작용부 100: 인클로저
102: 윈도우 104: 배출구
142: 제1 컵 디스펜서 200: 액체 배출구
220: 지지부 240: 컵 수용부
242: 제2 컵 디스펜서 300: 공기공급호스
420: 저장공간 440: 벨트
520: 티스 540: 랙
560: 피니언 기어 580: 플레이트
590: 모터 620: 식별부
640: 매칭부

Claims (4)

  1. 무인카페 시스템의 제어방법으로서, 상기 무인카페 시스템은,
    인클로저;
    상기 인클로저 내에 배치되고, 커피류의 음료를 제조하기 위한 커피로봇 및 비(非)커피류의 음료와 아이스크림을 제조하기 위한 음료로봇;
    상기 인클로저 내에 배치되는 복수의 제조장치로서, 상기 제조장치는 상기 커피류의 음료를 제조하도록 구성되는 커피머신; 상기 비커피류의 음료를 제조하도록 구성되는 음료 디스펜서; 상기 아이스크림을 제조하도록 구성되는 아이스크림 머신; 얼음을 제조하도록 구성되는 제빙기; 상기 커피류의 음료를 수용하기 위한 컵을 제공하는 제1 컵 디스펜서; 상기 비커피류의 음료 및 아이스크림을 수용하기 위한 컵을 제공하는 제2 컵 디스펜서를 포함하는 복수의 제조장치;
    상기 커피로봇 및 음료로봇을 미리 설정된 제어 경로에 따라 상기 복수의 제조장치로 이동시켜 요청되는 음료를 상기 인클로저 외부로 제공하도록 구성되는 제어기; 및
    상기 제어기에 요청되는 음료를 입력하도록 구성되는 상호작용부;
    를 포함하고,
    상기 커피로봇은 컵을 파지하기 위한 파지부를 포함하고, 상기 파지부는 상기 복수의 제조장치 중 각 제조장치를 식별하기 위한 식별부를 포함하고, 상기 식별부는 상기 파지부에서 외측으로 돌출하는 원통형 솔리드이고, 상기 커피머신은 상기 식별부와 매칭될 수 있는 별 형상으로 함몰하여 형성되는 매칭부를 포함하고,
    상기 음료 디스펜서는,
    내부에 복수의 지지부를 저장하도록 구성되는 하우징;
    상기 하우징에 마련되고, 상기 음료 디스펜서에서 분배되는 음료를 수용하는 컵을 수용하도록 구성되고, 음료가 배출되는 액체 배출구를 포함하는 컵 수용부;
    상기 하우징의 하부에서 회전하도록 구성되고, 각 음료의 제조 시 상기 하우징에서 낙하하도록 구성되는 지지부를 지지하고 낙하한 상기 지지부를 상기 컵 수용부로 이동시키도록 구성되는 벨트;
    상기 벨트에 구동력을 제공하여 상기 벨트를 회전시키도록 구성되는 모터-상기 제어기는 모터와 통신가능하게 구성되어 상기 모터를 구동시켜 벨트의 회전을 지시하도록 구성됨-;
    상기 음료 디스펜서의 일 측에 마련되고, 각 음료 제조 후 상기 벨트의 회전에 의해 상기 컵 수용부로부터 이동하는 지지부를 저장하도록 구성되는 저장공간; 및
    상기 컵 수용부 내 고압의 공기를 제공하도록 구성되는 공기공급호스를 포함하고,
    상기 커피머신은,
    상기 커피머신에 분배되는 에스프레소를 수용하는 컵이 배치되는 지지부를 포함하는 컵 수용부; 및
    상기 컵 수용부 내 지지부에 고압의 공기를 제공하도록 구성되는 공기공급호스를 포함하고,
    상기 제어기는,
    상기 상호작용부에 의해 비커피류의 음료 및 아포가토의 주문 요청을 수신하는 단계로서, 상기 아포가토는 상기 커피머신에 의해 제조되는 에스프레소 및 상기 아이스크림 머신에 의해 제조되는 아이스크림을 혼합하여 제조되는 것인 단계;
    상기 커피로봇을 스탠바이 상태에 두는 단계;
    상기 음료로봇을 구동하여 상기 음료로봇을 상기 제2 컵 디스펜서로 이동시키고 음료용 컵을 획득하도록 제어하는 단계;
    상기 음료로봇을 상기 제빙기로 이동시켜 상기 음료용 컵에 상기 제빙기로부터 얼음을 획득하도록 제어하는 단계;
    상기 음료로봇을 상기 음료 디스펜서로 이동시켜 상기 음료용 컵에 상기 비커피류의 음료를 획득하도록 제어하는 단계;
    상기 비커피류의 음료를 상기 음료용 컵에 획득한 음료로봇을 공유 트레이로 이동시키고, 상기 음료로봇으로 하여금 상기 음료용 컵을 공유 트레이에 놓도록 제어하는 단계;
    상기 음료 디스펜서의 컵 수용부에 배치되는 지지부가 상기 저장공간으로 이동하도록 상기 음료 디스펜서의 모터를 구동시켜 상기 벨트의 회전을 지시하는 단계;
    상기 음료로봇을 구동하여 상기 제2 컵 디스펜서로 상기 음료로봇을 이동시키고 아이스크림용 컵을 획득하도록 제어하는 단계;
    상기 음료로봇을 아이스크림 머신으로 이동시켜 상기 아이스크림용 컵에 아이스크림을 획득하도록 제어하는 단계;
    상기 음료로봇에 의해 아이스크림이 획득된 아이스크림용 컵을 공유 트레이로 위치시키는 단계;
    상기 커피로봇에 의해 상기 아이스크림이 획득된 아이스크림용 컵을 공유 트레이로부터 파지시키는 단계;
    상기 커피로봇을 커피머신으로 이동시켜 상기 아이스크림이 획득된 아이스크림용 컵에 상기 커피머신으로부터 에스프레소를 획득하도록 제어하는 단계; 및
    상기 에스프레소가 획득된 아이스크림용 컵을 상기 공유 트레이로 이동시키는 단계; 및
    상기 공유 트레이에 있는 음료용 컵과 에스프레소가 획득된 컵을 상기 인클로저의 외부로 제공하는 단계를 실행하도록 구성되고,
    상기 에스프레소 제조 후 상기 커피머신의 공기공급호스에 의해 상기 커피머신의 지지부에 고압의 공기가 제공되는 것인 무인카페 시스템의 제어방법.

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