KR102517557B1

KR102517557B1 - 다기능 이송로봇 장치

Info

Publication number: KR102517557B1
Application number: KR1020200080612A
Authority: KR
Inventors: 고영지; 고정수; 고대용
Original assignee: 고영지; 고정수; 고대용
Priority date: 2020-06-30
Filing date: 2020-06-30
Publication date: 2023-04-05
Also published as: US20230263677A1; WO2022005161A1; KR20220002801A

Abstract

본발명은 이승, 이송 기능 이외의 다른 기능들도 수행하고 전자제어, IT 등의 기술을 활용하여, 인력에만 의존하지 않고 자율적으로 기능을 수행하도록 하는 로봇 개념을 도입한 이송용 로봇장치이다. 본발명은 환자, 장애인 등이 누워 있는 상태 그대로 이승하고 이승된 객체를 화장실, 목욕실 등까지 자율적으로 이송하고 원지점으로 복귀할 수 있는 이승/이송 모드와, 변기를 자율적으로 탐색하여 용변을 돕는 배변보조 모드와, 목욕장치 또는 목욕실을 자율적으로 탐색하여 목욕을 돕는 목욕보조 모드를 자율적으로 수행할 수 있다.

Description

다기능 이송로봇 장치 {Multi-functional transferring robot apparatus}

본발명은 환자, 장애인, 노약자, 영유아 등 거동이 불편한 사람, 동물, 사물 등 객체의 이승 및 이송을 위한 메카트로닉스, 자동제어, 인공지능, 자율주행, 정보통신, 로봇 기술에 관한 것이다.

환자, 장애인, 노약자, 영유아 등 거동이 불편한 사람을 위시하여 동물이나 사물을 이동시키기 위한 다양한 형태의 이송장치가 공지되어 있다.

환자용 이송장치의 일례로 선등록특허(공고일자 2014년 5월 27일, 등록번호 10-1394896)가 있다. 이 선등록특허는, 피보호자의 상반신이 기대어 지는 몸체; 상기 몸체 일측에 회동 가능하게 구비되어 피보호자의 상반신을 지지하는 제1클램프; 피보호자의 하반신을 지지하는 제2클램프; 몸체의 높이를 조절하는 지주대; 및 상기 지주대와 연결되어 회전 및 위치 이동하는 이송대로 구성된다. 이 선등록특허는 환자를 빠른 시간에 이승하고 최대한 편한 자세로 쉽게 탑승 자체를 유지할 수 있게 함으로써 탑승 및 이동 과정에서의 스트레스를 최소화할 수 있다고 한다.

그러나 종래의 이송장치는, 대부분 침대에 누워서 있는 환자 등이 침대에 누운 상태 그대로 이송장치로 이승하는 기능(옮겨서 태움)을 갖추고 있지 않다. 또한 단순하게 간병인이나 보호자가 직접 환자를 이승하고 목적지까지 이송장치를 밀어서 이동시키는 기능 밖에 없어서 사람의 인력에만 의존하고 있으며, 환자와의 대면 접촉에 의한 바이러스, 병균, 세균의 감염 우려가 있다. 더욱이, 외부 환경 또는 장치와의 통신이나 협업 기능이 구비된 것은 전무하다. 이러한 문제점은 환자나 장애인 등의 사람에만 해당되는 것이 아니라, 각종 동물(예를 들어, 개, 고양이, 사자, 말, 악어 등)이나 가구, 설비 등 사물의 경우에도 해당된다.

본발명자는 단순한 종래의 이송 기능에 만족하지 않고, 환자나 장애인, 각종 동물 등의 이승 및 이송뿐만 아니라 다른 기능들도 자동으로 편리하고 안전하게 그리고 비대면적으로 할 수 있으며, 전자제어, 인공지능, IT 등의 기술을 활용하여 인력에만 의존하지 않고 자율적으로 해당 기능을 수행하고 외부 환경 또는 장치와의 소통/통신을 수행하도록 하는 로봇 개념을 도입한 이송로봇 장치를 제안한다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 환자, 장애인, 노약자, 영유아, 동물, 사물 등의 객체가 누워 있는 상태 그대로 이승하고 이승된 객체를 목적지점(화장실, 목욕실, 휴게실, 식당, 병실 등)까지 자율적으로 이송하고 원지점으로 복귀할 수 있는 이송용 로봇장치(이하, '이송로봇')가 제공된다. 본발명의 이송로봇은 이승 및 이송 기능 이외에 배변(용변)보조 기능과 목욕보조 기능을 자율적으로 수행할 수 있다. 여기서 '객체'는 환자, 장애인, 노약자, 영유아뿐만 아니라 개, 고양이, 맹수, 악어 등의 동물, 그리고 가구, 장비 등의 사물도 포함되는 의미이다.

구체적으로 본발명은, 적어도 하나 이상의 분할 상판이 종방향으로 연결되어 구성되는 상판; 상기 상판의 각 분할 상판에 포함되어 횡방향으로 왕복 이동하는 다공성유연막; 및 상기 각 분할 상판이 독립적으로 상하로 피봇되도록 각 분할 상판 사이에 포함되는 피봇기구를 포함하는 다기능 이송로봇 장치이다.

본발명의 다기능 이송로봇 장치는 객체 이승 모드, 객체 이송 모드, 배변(용변)보조 모드, 목욕보조 모드를 실행하는 제어부를 추가로 포함할 수 있다. 이 제어부는 객체 이승/이송, 배변보조, 목욕보조를 자율적으로 실행할 수 있다. 즉, 본발명은 환자, 장애인 등 객체가 누워 있는 상태 그대로 이승하고 이승된 객체를 화장실, 목욕실 등까지 자율적으로 이송하고 원지점으로 복귀할 수 있는 이승/이송 모드와, 변기를 자율적으로 탐색하여 용변을 돕는 배변보조 모드와, 목욕장치 또는 목욕실을 자율적으로 탐색하여 목욕을 돕는 목욕보조 기능을 자율적으로 수행할 수 있다.

본발명의 이송로봇 장치는 외부 환경과 통신을 수행할 수 있고, 기능을 자율실행부에 의해서 자율적으로 실행할 수 있다.

본발명의 구성 및 작용은 이하에서 도면과 함께 설명하는 구체적인 실시예를 통하여 더욱 명확해질 것이다.

본발명에 따르면 누워 있는 환자 등의 이용자를 누운 채로 횡방향으로 이승시켜서 외부 환경 또는 장치(예를 들어, 타 침대, 변기, 목욕장치 등)로 이송하는 동작을 편리하고 수월하게 할 수 있다. 아울러, 외부 환경 또는 장치와의 통신이나 협업 기능이 구비되어 이승, 이송, 배변보조, 목욕보조 등 제반 기능들이 자율적으로 수행될 수 있다. 또한 환자와의 대면 접촉에 의한 바이러스, 병균, 세균의 감염을 회피할 수 있다.

도 1은 본발명의 실시예에 따른 이송로봇의 평면도
도 2는 본발명의 실시예에 따른 이송로봇의 우측면도
도 3은 본발명의 실시예에 따른 이송로봇의 정면도
도 4는 도 1의 A-A' 단면도
도 5는 이송로봇이 이용자를 탑승시킨 상태에서 이용자를 산책시키거나 TV 시청 등을 할 수 있도록 변형된 상판 형태
도 6은 이송로봇이 이용자를 탑승시킨 상태에서 이용자가 대소변을 볼 수 있도록 변형된 상판 형태
도 7은 이송로봇의 충전 또는 보관을 위해 정해진 대기 장소에 위치하도록 최소의 부피가 되도록 변형된 형태
도 8은 침대(200) 옆에 위치한 이송로봇(100)의 평면도
도 9는 도 8에서 침대와 이송로봇이 나란히 측면으로 결합된 것을 정면에서 본 단면도
도 10은 침대(200)와 이송로봇(100)이 결합된 후 정면에서 본 단면도
도 11은 한 이송로봇(100)이 다른 이송로봇(100)의 측면에 나란히 위치한 것을 나타내는 평면도
도 12는 두 이송로봇이 결합된 도 11의 경우를 정면에서 본 단면도
도 13은 이송로봇과 협동하도록 구성된 변기를 위에서 본 평면도
도 14는 도 13의 B-B' 단면도
도 15는 도 13의 C-C' 단면도
도 16은 변기에 이송로봇이 스스로 접근하여 결합하기 직전의 평면도(왼쪽) 및 이송로봇 하부의 공간에 변기가 들어가 결합한 후의 평면도(오른쪽)
도 17은 변기 본체(301)와 결합한 이송로봇(100)의 우측면도
도 18은 변기(301)에 결합한 이송로봇(100)의 정면도(왼쪽) 및 뒤에서 본 배면도(오른쪽)
도 19는 목욕보조 기능을 수행하기 위한 이송로봇의 평면도
도 20은 목욕보조 기능을 위한 이송로봇의 우측면도
도 21은 목욕보조 기능을 위한 이송로봇의 정면도(도 19의 E-E' 단면도)
도 22는 도 19의 F-F' 단면도로, 상판을 굴곡시켜 형태 변형을 한 상태의 우측 종단면도
도 23은 도 22의 목욕보조 기능을 위한 이송로봇을 뒤에서 본 배면도
도 24는 터널식 세신 및 건조 장치에 결합된 목욕로봇의 측면도
도 25는 본발명에 따른 이송로봇의 이승/이송 기능, 배변보조 기능, 목욕보조 기능을 자율적으로 수행하는 시나리오 예시도
도 26~도 59는 본발명의 이송로봇의 기능 및 제어를 수행하는 소프트웨어 프로그램 흐름도

본발명의 이점 및 특징, 그리고 이들을 달성하는 방법은 이하 첨부된 도면과 함께 상세하게 기술된 바람직한 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본발명은 이하에 기술된 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 다른 형태로 구현될 수 있다. 실시예는 단지 본발명을 완전하게 개시하며 본발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐, 본발명은 청구항의 기재 내용에 의해 정의되는 것이다.

또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예를 설명하기 위한 것이며 본발명을 제한하고자 하는 것이 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한 명세서에 사용된 '포함한다(comprise, comprising 등)'라는 용어는 언급된 구성요소, 단계, 동작, 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용된 것이다.

이하, 본발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 실시예의 설명에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본발명의 요지를 흐릴 수 있는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

이하에서는 환자, 장애인, 노약자, 영유아 등의 이용자에 대한 이승, 이송, 배변보조, 목욕보조 기능을 자율적으로 수행하는 다기능 이송로봇의 실시예를 통해 본발명을 설명한다.

<이승 및 이송 기능>

도 1은 본발명의 실시예에 따른 이송로봇의 평면도이고, 도 2는 우측면도이고, 도 3은 정면도이다.

도 1의 평면도를 참조하면, 왼쪽부터 제1판(101), 제2판(105), 제3판(110), 제4판(113), 제5판(117)의 분할 상판이 연결되어 하나의 상판을 이루고 있다. 이들 각 분할 상판이 모여 이루어진 하나의 상판에 이용자가 누워서 식사, 이송, 배변, 목욕 등의 서비스를 받는 것이다. 이 실시예에서 이용자란 위에서 전제한 것과 같이 환자, 장애인, 노약자, 영유아를 의미한다.

제1판(101)은 이용자의 발 부위가 닿는 부분이다. 여기에는 열선(102)이 내장되어 발을 따뜻하게 할 수 있다(이하의 다른 분할 상판에도 필요한 곳에 열선을 내장할 수 있음).

제2판(105)은 이용자의 다리 부위가 닿는 부분으로, 이용자의 횡방향 이동을 위하여 공기나 물이 통과할 수 있는 섬유 또는 직물 재질의 다공성유연막(104)이 횡방향으로(화살표 방향으로) 움직이도록 감겨 있다(롤 형태로 상판의 횡방향으로 설치되어 있음).

제3판(110)은 이용자의 허벅지와 엉덩이가 닿는 부분으로, 통풍을 위한 공기구멍(107, 121)들이 형성되어 있고 이를 위해 판 내부에 통풍을 위한 공기순환기구가 설치되어 있다. 여기에도 이용자의 횡방향 이동을 위한 다공성유연막(111)이 횡방향으로 감겨 있다. 또한, 이용자의 대소변이 떨어지도록 하기 위한 전동 또는 수동으로 작동되는 개폐구(108, 120)가 있다. 개폐구(108, 120)는 두 개의 슬라이드도어가 횡방향으로 각자 반대로 열리고 닫히는 구조로 되어 있으며, 개폐 작용은 수동 또는 전동 모두가 가능하다. 또한, 횡방향으로 양쪽의 변에는 이용자의 안전을 위한 안전난간(109, 122)(도 2 참조)이 있다(이 안전난간에 리모트스위치를 걸 수 있는 훅이 마련될 수 있다).

제4판(113)은 이용자의 등이 닿는 부분으로, 여기에도 이용자의 횡방향 이동을 위한 다공성유연막(114)이 횡방향으로 감겨 있다.

제5판(117)은 이용자의 머리 부분이 닿는 부분으로, 여기에도 이용자의 횡방향 이동을 위한 다공성유연막(116)이 횡방향으로 감겨 있다.

이상의 각 분할 상판들은 피봇기구(103, 106, 112, 115)에 의해 각 분할 상판들이 독립적으로 상하로(즉, 도 1이 그려진 종이면에서 튀어나오거나 종이면 속으로 들어가는 방향으로) 피봇되도록 결합된다. 피봇기구는 전동으로 동작하는 피봇축과 유압실린더 등의 요소로 구성할 수 있다. 그러나 수동으로 동작하도록 구성할 수도 있다.

이와 같이 상판을 제1판(101), 제2판(105), 제3판(110), 제4판(113), 제5판(117)으로 분할한 것은 이용자가 누울 때 이용자의 상황에 따라 또는 편의에 따라 상판을 굴곡시키도록 하기 위한 것이다(예를 들어, 식사나 배변을 위해 머리 부분은 들어올리고 다리 부분은 내려가도록 상판의 형태를 변형할 수 있음. 후술함).

그리고 네 개의 분할 상판마다 횡방향으로 감겨 있는 다공성유연막(104, 111, 114, 116)은 표시된 위쪽 화살표 방향(118, 123, 125, 127) 또는 아래쪽 화살표 방향(119, 124, 126, 128)으로 동일한 방향으로 거의 동일한 속도로 연동해서 움직이도록 구성된다.

여기서 다공성유연막은 제2판~제5판의 분할 상판에 모두 포함되는 것으로 구성하였으나, 다른 실시형태로서 모든 분할 상판에 적용하지 않고 제1판~제5판 중 필요한 하나 이상의 분할 상판에만 설치하는 것도 가능하다.

도 2의 이송로봇 우측면도를 참조하여 더 설명한다. 제1판(101), 제2판(105), 제3판(110), 제4판(113), 제5판(117)으로 분할된 상판 및 그에 부속된 구성은 도 1의 설명과 동일하다(도 2에서는 모든 분할 상판이 일평면으로 펼쳐져 있음). 분할 상판 중 제3판(110)의 하부에 전기모터로 작동하는 유압실린더(132, 133)가 있어서 상판의 높낮이와 좌우(횡방향) 기울기, 앞뒤(종방향) 기울기를 조절한다. 또한, 바퀴(141, 143)가, 좌우로 간격을 두고 바퀴를 지지하는 바퀴프레임(137, 138, 139, 140)에 의해 지지되어 전기모터에 의해 구동 및 조향된다. 바퀴프레임(137, 138, 139, 140)은, 이송로봇의 다리(136)를 지지하는 지지대(142)의 양측단에 각각 2조로 설치된 제1 연장 구조(텔레스코픽 메커니즘)(137, 138)와 제2 연장 구조(텔레스코픽 메커니즘)(139, 140)로 구성된다. 각 텔레스코픽 메커니즘은 서로 반대 방향으로 연장 및 단축되며, 이 작용은 전동으로 제어가능하다(물론 수동으로도 연장 및 단축 가능함).

도 3의 정면도에서, 이송로봇 상판의 높낮이, 횡방향 기울기(도 3에서 볼 때 좌우의 높낮이 차이), 종방향 기울기(도 2에서 볼 때 좌우의 높낮이 차이)를 조절하는 전동식 유압실린더(144, 132)와, 이송로봇의 다리(136, 145)를 하부에서 지지하는 지지대(142, 146)와, 이송로봇의 다리(136, 145)끼리를 결속하고 지지해 주는 다리프레임(155)과, 다리(136, 145)에 연결된 한 쌍의 바퀴프레임(137, 138, 147, 148)과 바퀴(141, 149)를 볼 수 있다. 그리고 양측의 안전난간(109, 122)이 회전축(150, 152)을 중심으로 세워져 있는 모습을 볼 수 있다.

한편, 도시하지는 않았지만, 도 3의 반대쪽, 즉, 배면에서 보면, 상기 도 3에서 본 이송로봇의 다리(136, 145)끼리를 결속하고 지지해 주는 다리프레임(155)이 접힐 수 있도록 되어 있어서, 다리(136)와 다리(145) 사이에 빈 공간이 있다. 이 공간은 추후 설명하는 배변보조 기능 수행시 변기가 들어갈 공간이다.

도 4는 도 1의 A-A' 단면도이다. 즉, 도 4는 제3판(110)의 횡단면도이다. 분할 상판들 중 하나인 제3판(110)을 지지하는 프레임(130, 131)이 있고, 이 프레임은 전기모터 등으로 구동되는 제1 유압실린더(151)와 제2 유압실린더(133)에 의해 높낮이, 좌우 기울기, 앞뒤 기울기가 조절된다. 이 제3판(110)의 지지 프레임(130, 131)에는 다공성유연막(111)을 횡방향으로 이동시키는 롤러(152, 153)가 설치되어 있다. 롤러(152, 153)가 오른쪽 화살표 방향(124)으로 회전하면 상판에 누워 있던 이용자가 누워 있는 상태 그대로 오른쪽으로(124) 횡방향 이동되고, 롤러(152, 153)가 왼쪽 화살표 방향(123)으로 회전하면 이용자가 누워 있는 상태 그대로 왼쪽으로(123) 횡방향 이동된다. 다공성유연막이 횡방향으로 감겨 있는 다른 분할 상판들, 즉, 제2판(105), 제4판(113), 제5판(117)의 경우에도 도 4에 나타낸 것과 유사한 작동원리가 적용된다.

이와 같이, 상판의 횡방향으로 다공성유연막이 왕복 이동하기 때문에, 상판에 누운 이용자를 이송하기 위해서 이용자를 일으키거나 여러 사람이 들어서 다른 침대나 이송장치로 이승하지 않아도 다공성유연막의 횡방향 이동에 의해서 이용자를 누워 있는 상태 그대로 다른 침대나 이송장치로 이승할 수 있다. 이때에 유압실린더의 높이를 다르게 조종하여 상판을 기울여서 다른 침대나 이송장치 쪽으로 기울어지도록 하면 이승 작용이 더 용이해질 것이다(이에 대해서는 후술함).

상판은 각 분할 상판을 연결하는 피봇기구 및 상판의 제3판(110)의 높낮이, 좌우 기울기, 앞뒤 기울기를 조절하는 유압실린더(151)(133)에 의해 이용자의 상황에 따라 다양한 형상으로 굴곡 변형된다.

예를 들어, 도 5는 이송로봇이 이용자를 탑승시킨 상태에서 이용자를 산책시키거나 TV 시청 등을 할 수 있도록 변형된 상판 형태를 나타낸다. 도 6은 이송로봇이 이용자를 탑승시킨 상태에서 이용자가 대소변을 볼 수 있도록 변형된 상판 형태를 나타낸다(배변보조 기능에 대해서는 후술함). 도 7은 이송로봇의 충전 또는 보관을 위해 정해진 대기 장소에 위치하도록 최소의 부피가 되도록 변형된 형태를 나타낸다(모든 분할 상판과 안전난간이 내려가 있고, 다리지지대의 연장 구조(텔레스코픽 메커니즘)가 최소 길이로 단축되어 바퀴가 모여있다).

이러한 다양한 형상으로의 상판 변경은 전동모터 또는 동등 기구에 의해서 자동으로 실행될 수 있다. 가령, 리모트콘트롤이나 제어패널에 다양한 상판 굴곡 모드를 설정해 놓고 이용자가 원하는 모드를 선택하면, 또는 상황에 맞게 로봇이 자율적으로 판단하여, 프로그램된 형태로 상판이 자동 굴곡될 수 있다. 물론, 수동 메커니즘에 의해서 인력으로 상판을 굴곡시키는 것도 가능하다.

이송로봇(100)의 이승 및 이송 기능에 대해 구체적으로 설명한다. 도 8의 평면도에서 위쪽에 위치한 것은 침대(200)이다. 아래쪽은 앞에서 설명한 이송로봇(100)이다. 도 8은 이용자의 엉덩이 부분이 닿는 침대 매트리스의 가운데 부분과 이송로봇의 가운데 부분을 기준으로 이송로봇(100)이 침대(200)의 측면에 위치한 것을 나타내는 평면도이다.

여기서 침대(200)는 본실시예의 이송로봇과 협동하는 구조로 특수 제작된 침대를 예시한다. 침대의 상부 높이와 이송로봇의 상부 높이를 맞추기 위하여 침대의 높이를 전기모터로 구동하는 유압실린더를 이용하여 조절할 수 있으며, 침대 상면이 기울어져서 이용자의 횡방향 이송이 용이하도록 하고, 본발명의 이송로봇 상판에 적용된 것과 유사하게 침대 상판(매트리스)에 다공성유연막을 적용하여 횡방향으로 이용자를 용이하게 옮기도록 제작된 예를 나타내고 있다.

도 9는 도 8에서 침대와 이송로봇이 나란히 측면으로 결합된 것을 정면에서 본 단면도로, 이용자를 침대(200)에서 이송로봇(100)으로 누운 채 옮겨 태우는 이승 상황을 보여준다. 여기서는 바로 위에서 언급한 것과 같이, 침대(200)를 이송로봇(100)과 협동하는 구조로 특수 제작한 경우를 나타낸 것이다. (만일 일반 침대의 경우에는 도 9와 같이 침대 매트리스가 오른쪽으로 기울어지는 기능 및 매트리스 상면에 횡방향으로 다공성유연막이 회전하는 기능이 없을 것이다.)

먼저, 도 9에 표현된 침대(200)에 대해서 간략히 설명한다. 도 9의 침대(200)는 도 8에 나타낸 침대의 횡단면도이다. 다공성유연막(206)이 왼쪽에서 오른쪽으로 이동(219)하는 것을 나타낸다. 이를 위해 다공성유연막(206)은 매트리스 아래 부분에 설치된 전기모터(도시하지 않음)로 구동되는 큰 롤러(255, 246)에 각각 감겨져 있다. 이용자를 오른쪽으로 횡방향 이동(219)시키기 위해서 큰 롤러(255, 246)는 시계반대방향으로 느리게 회전을 하고 이에 의해 작은 롤러(207, 212)가 시계방향으로 회전한다. 또한, 매트리스(201) 아래에 부착된 공기순환기(259)에서 공기를 공급하여 이용자의 이동을 용이하게 하기 위하여 다공성유연막(206)과 매트리스(201) 표면과의 마찰력을 최대한 줄인다.

이렇게 제작된 침대(200)와 본실시예의 이송로봇(100)과의 연동을 위해, 먼저 이용자의 안전을 위하여 침대(200)의 왼쪽 안전난간(291)을 세우고 오른쪽 안전난간(293)을 내린다. 그리고 이송로봇(100)의 왼쪽 안전난간(109)을 내리고 오른쪽 안전난간(122)을 올린다.

추가 실시형태로, 침대의 오른쪽 안전난간(293)과 이송로봇의 왼쪽 안전난간(109)이 전자기적으로 결합하고 침대와 이송로봇 간에 유무선 통신을 하도록 설계할 수 있다. 이로써 이용자의 이승 기능이 로봇에 의해 자율적으로 수행될 수 있다.

도 10은 침대(200)와 이송로봇(100)이 결합된 후 정면에서 본 단면도로, 도 9의 경우와 반대로, 이송로봇(100)에 누운 이용자를 그대로 침대(200)로 이승시키는 기능을 보여준다.

한편, 도 11은 이송로봇(100)과 이송로봇(100)간의 이승 기능을 위하여 한 이송로봇(100)이 다른 이송로봇(100)의 측면에 나란히 위치한 것을 나타내는 평면도이다. 이렇게 나란히 위치한 상태에서 한쪽 이송로봇에 누운 이용자를 다른 이송로봇으로 횡방향으로 이승할 수 있다.

도 12는 두 이송로봇이 결합된 도 11의 경우를 정면에서 본 단면도로, 이용자를 오른쪽 이송로봇에서 왼쪽 이송로봇으로 이동시키는 동작 상황을 보여준다. 이용자의 안전을 위하여 왼쪽 이송로봇의 왼쪽 안전난간(109)을 세우고 오른쪽 안전난간(122)을 내리며, 오른쪽 이송로봇의 오른쪽 안전난간(122)을 올리고 왼쪽 안전난간(109)을 내린다. 다른 실시형태로, 왼쪽 이송로봇의 오른쪽 안전난간(122)과 오른쪽 이송로봇의 왼쪽 안전난간(109) 간에 전자기적인 결합이 이루어지고, 왼쪽 이송로봇과 오른쪽 이송로봇 간에 유무선 통신을 하도록 할 수 있다. 이러한 유무선 통신을 통하여, 먼저, 왼쪽 이송로봇의 상부 높이와 오른쪽 이송로봇의 상부 높이를 맞추기 위하여 왼쪽 이송로봇의 유압실린더(151, 133)와 오른쪽 이송로봇의 유압실린더(151, 133)를 이용하여 왼쪽 이송로봇과 오른쪽 이송로봇의 상판을 평평하게 맞춘다. 그리고 나서, 이용자의 횡방향 이동방향(123)으로 완만한 양(+)의 기울기를 주기 위하여 오른쪽 이송로봇의 오른쪽 유압실린더(133)를 올리고 왼쪽 이송로봇의 왼쪽 유압실린더(151)를 내리고 두 이송로봇들의 다공성유연막이 감겨 있는 롤러(152, 153)는 시계반대방향으로 느리게 동일 속도로 회전시켜 두 이송로봇의 협업으로 이용자를 오른쪽 이송로봇에서 왼쪽 이송로봇으로 횡방향 이동시킨다. 별도로 도시하지 않았지만 반대의 경우도 마찬가지로 동작한다.

<배변보조 기능>

본발명에 따른 다기능 이송로봇은 이용자가 대소변을 볼 수 있도록 하는 배변 또는 용변 보조 기능을 추가로 갖는다. 리모트콘트롤이나 제어패널에서의 배변보조 모드가 선택되면 이 기능이 시작된다. 상판의 형태가 도 6과 같은 형태로 자동 변형된다(또는 인력으로 상판을 굴곡시킨다). 즉, 제3판(122)이 수평으로 유지된 상태에서 제2판(105)이 대략 90°로 아래로 내려가고 다시 제1판(101)이 대략 90°로 수평으로 접혀서 제1판(101)이 이용자의 발판이 되도록 하고 제4판(113)과 제5판(117)은 대략 수직으로 세워진다. 그리고 양측 안전난간(109, 122)이 세워진다.

이송로봇은 변기를 스스로 탐색하여 변기가 있는 위치로 자동 후진하여(즉, 수직으로 세워진 제4판과 제5판 방향으로 전진) 변기의 앞쪽까지 접근한다. 변기의 앞에 이르면, 도 3에서 설명한 다리(145)와 다리(136) 사이의 공간에 변기가 들어가도록 더 후진하여 변기와 결합한다.

또한 배변보조 기능이 선택되면, 이송로봇의 지지대(142)의 양측단에 설치된 제1 연장 구조(137, 138)와 제2 연장 구조(139, 140)가 텔레스코픽 메커니즘에 의해 짧게 단축되어 전방으로는 발판 역할을 하는 제1판(101)에 방해되지 않도록 하고 후방으로는 변기에 걸리지 않도록 한다.

이송로봇이 배변보조 기능을 자동으로 수행하기 위하여 이송로봇은 변기와 통신하고 협동하여야 한다. 이에 대해 설명한다.

도 13은 이송로봇과 협동하도록 구성된 변기를 위에서 본 평면도이다. 변기 본체(301), 물과 배설물이 고이는 부분(308), 물과 배설물을 배출하는 배출구(306), 이용자의 엉덩이 부위를 세정하기 위한 세정제가 나오는 노즐(311), 물이 나오는 노즐(303), 이용자의 엉덩이 부위를 건조시키는 송풍부(302), 상기 노즐(311, 303)의 작동을 위한 전기장치(312)는 일반 변기에 있는 구성과 유사하다. 추가로 본발명의 이송로봇의 자율 배변보조 기능을 위해서, 배변보조 기능을 수행한 이송로봇(특히, 하부)을 세척 또는 소독하기 위한 약제를 분사하는 노즐(310, 309, 305, 304)이 변기 본체 주위에 설치되고, 이송로봇이 변기의 위치를 탐색하고 변기에 접근하여 결합하기 위한 변기 센서(307)가 예를 들어 변기 본체의 앞 부분에 설치된다. 여기서 이송로봇을 세척/소독한 후에 건조시키기 위하여 이용자의 엉덩이 부위를 건조시키기 위한 상기 송풍부(302)가 겸용으로 사용될 수 있다.

도 14는 도 13의 B-B' 단면도로 정면에서 바라본 단면이다. 배설물과 물을 배출하는 배출관(306)과, 물과 배설물이 고이는 부분(308), 그리고 변기의 상부 주위에 설치되어 이송로봇을 세척 또는 소독하는 노즐(309, 305)을 볼 수 있다.

도 15는 도 13의 C-C' 단면도인데, 변기 본체(301), 변기센서(307), 물과 배설물이 고이는 부분(308), 물과 배설물을 배출하는 관(306), 물과 배설물의 배출을 위해 동작하는 전기모터(313), 이용자의 엉덩이 부위를 세정하기 위해 물이 나오는 노즐(303), 이용자의 엉덩이 부위와 이송로봇을 건조시키는 송풍부(302), 노즐(311, 303)을 작동시키는 전기모터 또는 액추에이터(312), 이송로봇(의 하부)을 세척 또는 소독하는 노즐(305, 304)이 있다.

도 16에서 왼쪽 그림은 변기에 이송로봇이 스스로 접근하여 결합하기 직전의 평면도이고, 오른쪽 그림은 이송로봇 하부의 공간에 변기가 들어가 결합한 후의 평면도이다. 왼쪽 그림과 같이 이송로봇은 변기센서(307)와 통신하여 위치 인식을 하고 후진해서 접근한다. 오른쪽 그림과 같이 결합이 완료되면 이송로봇의 제3판(110)에 있는 개폐구(도 1 참조)의 제1뚜껑(108)이 일측으로 슬라이드되고 제2뚜껑(120)이 반대측으로 슬라이드되어서 개폐구가 열려 변기의 물과 배설물이 고이는 부분(308)에 대소변을 볼 수 있도록 한다.

도 17은 변기 본체(301)와 결합한 이송로봇(100)의 우측면도이다. 그리고 도 18의 왼쪽 그림은 변기(301)에 결합한 이송로봇(100)의 정면도이고, 오른쪽 그림은 뒤에서 본 배면도이다. 앞에서 서술한 것과 같이 이송로봇 하부의 다리를 연결하는 지지대(155)가 이송로봇의 전방에만 있어서 후방으로 공간 진입이 가능하게 되어, 이송로봇(100)의 하부 공간에 변기 본체(301)가 들어갈 수 있게 된다. 다른 실시형태로, 변기가 이송로봇의 하부 공간으로 들어갈 수 있도록 이송로봇 하부의 다리를 연결하는 지지대가 변기와 결합하기 위하여 스스로 양쪽으로 열려서 이송로봇의 다리 면에 붙도록 구조를 설계할 수도 있다.

<목욕보조 기능>

도 19는 목욕보조 기능을 수행하기 위한 이송로봇의 평면도이다. 목욕보조 기능은 앞서 설명한 이승/이송 기능을 위한 구조와 사실상 동일한 구조이다. 이하의 설명에서는 앞에서 설명한 이승/이송 기능과 배변보조 기능을 제외한 목욕보조 기능에 필요한 구성을 위주로 설명한다.

앞서 설명한 이승/이송 기능을 위한 상판과 마찬가지로, 다섯 개의 분할 상판(401, 404, 408, 414, 419)을 피봇기구(403, 407, 413, 417)를 통해 피봇되도록 연결하여 상판의 절곡이 가능하게 상판을 구성한다. 왼쪽(즉, 전방)에서부터, 제1판(401)은 이용자의 발 부위가 닿는 부분이고, 제2판(404)은 이용자의 다리 부위가 닿는 부분이고, 제3판(408)은 이용자의 허벅지와 엉덩이가 닿는 부분이고, 제4판(414)은 이용자의 등이 닿는 부분이고, 제5판(419)은 이용자의 머리가 닿는 부분이다.

각 판들 사이를 이어주고 목욕보조 기능 수행시 상판의 형상 변형을 위하여 수동 또는 전동으로 각 분할 상판(401, 404, 408, 414, 419)의 각도를 조절하도록 각 판 사이에는 피봇기구(403, 407, 413, 417)가 있다. 이용자의 신체를 닦기 위한 물과 공기가 분사되는 노즐(402, 406, 409, 412, 416, 420, 422, 424, 428, 430)이 제1판 내지 제4판(401, 404, 408, 414)에 설치되어 있다. 수동으로 또는 전기모터로 개폐되는 물 배출구(499)가 제3판(408)에 형성되어 있다. 물 배출구(499)는 목욕 완료후에 오수를 배출하는 용도이다.

다공성유연막(405, 411, 415, 418)이 제2판 내지 제5판의 횡방향으로 이동하도록 적용될 수 있다. 이들 다공성유연막은 각 분할 상판의 내부에 회전 롤 형태로 설치되는데, 각 판의 횡방향 양변에 형성된 좁은 슬릿(405-1, 411-1, 415-1, 418-1)을 통해 각 판의 상면으로 빠져 나와 각 판의 상면에서 횡방향으로 화살표 방향으로 양방향 회전한다. 이들 다공성유연막은, 앞에서 설명한 이승 기능에서와 같이 상판에 누운 상태의 이용자를 횡방향으로 옮겨서 다른 이송로봇이나 침대로 이승하기 위한 용도이다. 여기서도 다공성유연막은 제2판~제5판에 모두 포함되는 것으로 구성하였으나, 다른 실시형태로서 모든 분할 상판에 적용하지 않고 제1판~제5판 중 필요한 하나 이상의 분할 상판에 적용하는 것도 가능하다. 물론, 다공성유연막을 적용하지 않을 수도 있다.

각 분할 상판의 양변 부위의 좁은 슬릿(405-1, 411-1, 415-1, 418-1) 틈새를 통해 나오고 들어가도록 설치된 다공성유연막(405, 411, 415, 418)은 위쪽 화살표방향(421, 425, 429, 432)으로 일시에 움직이거나 아래쪽 화살표방향(423, 427, 431, 433)으로 일시에 움직여 이용자를 누운 상태로 횡방향 이동시킨다. 또한, 이용자를 목욕시킬 때, 판에 설치된 노즐(402, 406, 409, 412, 416, 420, 422, 424, 428, 430)을 통해 위로 분사되는 물과 공기가 혼합된 유체가 이용자의 신체를 세 척할 때에 각 다공성유연막(405, 411, 415, 418)을 함께 움직이면 이용자의 신체를 닦는 작용이 촉진될 수 있다.

다섯 개의 분할 상판의 둘레에는 견고한 방수막프레임(410, 426)이 있는데, 이 방수막프레임에 유연한 재질의 방수막(도 22의 489)이 부착되어 지지된다. 방수막(489)을 상판 위로 수직으로 세우기 위하여 방수막프레임(410, 426)을 들어올릴 수 있다. 이로써, 목욕보조 기능 선택시에 이송로봇의 상판을 욕조 형태로 변형시킬 수 있다(도 22 참조).

도 20은 목욕보조 기능을 위한 이송로봇의 우측면도로, 왼쪽(즉, 전방)에서부터 오른쪽으로 제1판 내지 제5판(401, 404, 408, 414, 419)이 있다. 각 판들을 연결하는 수동 또는 전동식 피봇기구(403, 407, 413, 417)와 다공성유연막(405, 411, 415, 418)에 대한 설명은 도 2의 설명과 동일하다. (참조번호 441, 442, 443, 444는 피봇기구(403, 407, 413, 417)에 포함시킬 수 있는 부품, 예를 들어, 판과 판 사이의 각도와 높낮이를 조절할 수 있는 전동식 유압실린더를 나타냄).

이용자의 신체와 닿는 상부의 판들을 지지하고 상판(특히, 제3판)의 높낮이, 앞뒤 기울기, 좌우 기울기를 수행하는 유압실린더(445, 447)와, 분할 상판의 각 노즐에 물과 공기를 공급하는 배관(446)과, 상판으로부터 물을 배출하는 배관(499)이 있다. 수동 또는 전동으로 이송로봇을 움직이고 조향되는 바퀴(448, 454)가 있으며, 이 바퀴들의 전후 간격을 조정하기 위한 텔레스코픽 메커니즘의 바퀴지지대(449, 450, 452, 453)와 이 바퀴지지대들이 부착되는 프레임(455)이 있다. 이들 상판의 하부 구조는 기본적으로 앞에서 도 2~도 4에서 설명한 구조와 동일하다.

단, 목욕보조 기능을 위한 실시형태의 경우에는 상판의 하부 구조물 내에, 가령 프레임(455) 위에 있는 몸통(451) 내에, 리모트 조종스위치, 샤워 수전, 축전지, 전기모터, 펌프, 유압실린더, 온수 저장통, 폐수 보관통 등 ― 도시하지 않음 ― 이 설치될 수 있고, 프레임(455) 아래에 목욕용 물과 공기를 공급받기 위한 상수시설과 물을 배출하기 위한 하수시설과 연결되는 배관연결부(456)가 설치될 수 있다.

도 21은 목욕보조 기능을 위한 이송로봇의 정면도이다(정확히 말하면, 도 19의 E-E' 단면도). 상부 판(가령, 제3판)을 지지하는, 전기모터로 구동되는 유압실린더(482, 445)가 있고 폐수 배관(499)과 물 공기 공급 배관(446)이 있고 목욕보조 기능을 위한 이송로봇의 몸통 아래에 온수 공급관(486), 폐수 배출관(498), 공기 공급관(460)을 외부 시설과 연결하는 배관연결부(456)가 있다.

각 분할 상판(이 도면에서는 제3판)의 내부에서 상부로 슬릿(411-1)을 통해 나와서 제3판(411)의 상면을 횡방향으로 지나가도록 적용된 다공성유연막(411)을 양방향으로 선택적 회전시키는 롤러(491, 492)가 제3판(411) 내에 설치되어, 이용자를 오른쪽으로 이동시킬 때는 시계방향으로(427) 회전을 하고 왼쪽으로 이용자를 이동시킬 때는 시계반대방향(425)으로 회전을 한다. 이로써 이용자는 누운 상태에서 편안하게 횡방향으로 이동되어 다른 침대나 이송로봇으로 옮겨질 수 있다.

도 22는 도 19의 F-F' 단면도(우측 종단면)로, 도 19의 목욕보조 기능을 위한 이송로봇의 상판의 각 분할 상판을, 이용자의 무릎 부위는 위로 올리고 엉덩이 부위는 내리고 등과 머리 부위는 위로 올려 목욕보조 기능을 수행하기 위한 형태로변형한 모습을 나타낸다. 예를 들어, 이용자가 본 이송로봇의 모드선택 패널에서 목욕보조 모드를 선택하면, 도 22와 같이 변형된 상판 형상을 위해 전기모터로 동작하는 피봇기구(403, 407, 413, 417)가 제어된다. 물론, 수동으로 이러한 형태로 상판을 굴곡시킬 수도 있다.

도 22는 아울러, 목욕보조 기능을 위해 설치된 배관 시스템을 함께 도시하고 있다. 왼쪽부터 물과 공기를 공급하는 제1노즐(420), 제2노즐(422), 제3노즐(424), 제4노즐(428), 제5노즐(430)이 있고, 이 노즐들에 물과 공기를 공급하는 배관(446, 457. 460, 461)과 오폐수를 배출하는 배출관(499)이 있다. 도 22에서 '462'는 배관연결부(456)가 연결되는 외부시설의 연결부를 개념적으로 나타낸 것이다.

도 22는 또한 이송로봇의 상판을 욕조로 사용하기 위해 상판 주위에 설치된 방수막프레임(410)을 들어 올려서 여기에 부착된 방수막(489)으로 상판의 둘레를 막아서 욕조 형태로 만든 후의 상태를 나타낸다. 이를 명확히 나타내기 위하여 도 23을 제시한다.

도 23은 도 22의 목욕보조 기능을 위한 이송로봇을 뒤에서 본 배면도이다. 상판에 욕조를 만들기 위해 상판 주위에 설치된 방수막프레임(410, 426)이 들어 올려져 방수막(489)이 상판 둘레를 따라 위로 올라와서 상부에 욕조가 형성된 것을 볼 수 있다.

도 19~23을 참조하여 설명한 목욕보조 기능을 하는 이송로봇(400)은 도 22에 나타낸 것과 같이 욕조 형태로 상판을 굴곡시켜서 독립적으로 목욕보조 장치로 활용할 수 있고, 다른 실시형태로, 도 24에 나타낸 것과 같이 터널식 세신 및 건조 장치와 함께 사용할 수 있다.

도 24의 터널식 세신 및 건조 장치에 대해 간략히 설명하면 다음과 같다. 도 24에 나타낸 이송로봇(400)은 도 22와 같이 상판 위에 욕조 형태로 방수막(489)이 올라와 있고 그 안에 이용자가 누워 있다. 한편, 도 24의 왼쪽에 기둥형태로 서 있는 터널식 목욕장치는 하부에 설치된 레일을 따라 좌우로 왕복하여 이송로봇(400)의 위를 지나가면서 이용자의 신체를 스캔하고 물 및 세정제를 분사하고 목욕이 끝나면 송풍에 의해 건조를 시키고, 나아가 로션이나 분 등으로 피부관리 또는 살균 기능을 수행한다.

한편, 도 19~23을 참조하여 설명한 이송로봇도 앞에서 설명한 것과 같이, 침대 또는 이승용 이송로봇과 함께 활용하여 이용자를 일으키지 않고 누운 상태 그대로 횡방향으로 옮겨 태우고 내릴 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 앞에서 설명하였으므로 생략한다.

<이송로봇의 자율동작 시나리오>

도 25는 본발명에 따른 이송로봇의 이승/이송 기능, 배변보조 기능, 목욕보조 기능을 자율적으로 수행하는 시나리오 예시도이다. 이송로봇들의 자율 동작을 위하여 목욕장치(로봇) 및 변기와의 협업이 필요하다.

먼저, 이송기능에 대해 설명한다. 이송로봇 대기 장소 또는 충전 장소에서 이송로봇들이 대기하거나 충전을 하고 있다. 이용자가 이송을 원하면 침실의 침대(또는 침대로봇)-1(501)에서 대기/충전중인 이송로봇-1(507)을 무선 또는 유선 호출하고, 이송로봇-1(507)은 전자기적 기능을 갖는 이송로봇의 경로(517)를 읽을 수 있는 전자기적 장치를 이용해 이 이동경로(517)를 따라 이동한다. 이송로봇-1(507)이 침실의 침대-1(501)에 도착하여 이송로봇-1(507)과 침대-1(501)이 결합한다. 상호 협업을 하여 침대-1(501)에서 이송로봇-1(507)로 이용자를 이승하고 이송로봇-1(507)과 침대-1(501)이 분리된다. 이용자가 식당으로 가고자 하면 이송로봇-1(507)은 이용자를 태워서 식당의 식탁-1(513)로 이송하고, 이용자가 식사를 하고 나서 TV 시청을 원하면 이용자를 탑승시킨 상태로 이송로봇-1(507)은 거실의 지정장소-1(514)로 이동을 한다. 이용자가 물리치료를 원하면 이송로봇-1(507)은 이용자를 탑승시킨 상태로 물리치료실로 이동하고 이용자가 재활치료를 원하면 이송로봇-1은 이용자를 탑승시킨 상태로 재활치료실로 이동한다. 이용자가 건물 내(또는 실내) 산책을 원하면 이송로봇-1(507)은 실내산책 경로(518)를 따라 실내 산책을 하고, 이용자가 외부 산책을 원하면 외부산책 경로(519)를 따라 외부 산책을 한다. 이용자가 침실의 침대-1(501)로의 복귀를 원하면 이송로봇-1(507)은 이용자를 탑승시킨 상태로 침실로 이동을 하여 침대-1(501)과 결합하고 이용자를 침대-1(501)로 이승시켜 내려놓고 나서 이송로봇-1(507)은 침대-1(501)로부터 분리된다. 마지막으로 임무를 마친 이송로봇-1(507)은 자체 세척과 소독을 위하여 목욕실로 이동하여 목욕장치(또는 로봇)-1(505)과 결합한다. 목욕장치-1(505)이 이송로봇-1(507)을 세척 또는 소독을 정해진 시간 동안 수행하는데, 세척 또는 소독이 완료된 이송로봇-1(507)은 다시 로봇 대기/충전 장소로 복귀하여 대기 또는 충전한다.

다음, 배변보조 기능에 대해 설명한다. 배변보조 기능은 이송로봇들이 대기 장소 또는 충전 장소에서 대기하거나 충전을 하고 있는 중에, 이용자의 호출에 의해 개시될 수도 있고, 상술한 이송 기능 수행 중에 이용자의 명령에 의해 수행될 수도 있다. 이용자가 대소변을 원하면 이용자를 태운 상태에서 화장실의 변기-1(504)로 이동해 변기-1(504)과 결합한다. 이용자가 대소변을 마치면 변기-1(504)은 이용자를 변기-1에 설치되어 있는 세정/소독 장치로 세정/소독을 하고 변기-1(504)에 부착되어 있는 건조장치로 건조를 하고 나서 이송로봇-1(507)을 세척/건조하고, 이송로봇-1(507)은 변기-1(504)로부터 분리된다.

마지막으로, 목욕보조 기능에 대해 설명한다. 마찬가지로 목욕보조 기능도 이송로봇들이 대기 장소 또는 충전 장소에서 대기하거나 충전을 하고 있는 중에 이용자의 호출에 의해 개시될 수도 있고, 상술한 이송 기능 수행 중에 이용자의 명령에 의해 수행될 수도 있다. 침실의 침대-1(501)에 있는 이용자가 목욕을 원하면 침대-1(501)은 목욕실에 있는 목욕장치-1(505)에게 목욕준비 신호를 무선 또는 유선으로 보내고 이 신호를 받은 목욕장치-1(505)은 목욕보조 기능을 수행하는 이송로봇-1(507)을 호출한다. 다른 시나리오로, 이용자가 목욕을 원하면 침대-1(501)이 목욕장치-2(505)을 호출하지 않고 목욕보조 기능을 위한 이송로봇-1(507)을 직접 호출할 수도 있다. 침대-1(501)로부터 무선 또는 유선 호출을 받은 이송로봇-1(507)은 침실로 이동하여 침대-1(501)과 결합한다. 침대-1(501)과 이송로봇-1(507)이 협업하여 이용자를 침대-1(501)에서 이송로봇-1(507)로 이승시켜 이용자를 이송로봇-1(507)에 탑승시키고 이송로봇-1(507)은 이용자를 탑승시킨 상태로 목욕실로 이동한다. 이송로봇-1(507)이 목욕실에 도착하면 이용자를 탑승시킨 상태로 목욕장치-1(505)에 결합하여 목욕장치-1(505)이 이용자를 스캔, 세신, 건조, 피부케어 순으로 동작을 하도록 한다. 동작이 완료되고 목욕장치-1(505)에서 이송로봇-1(507)이 분리되고 이송로봇-1(507)은 이용자를 침실로 이동시킨다. 침실을 나온 이송로봇-1(507)은 자체의 세척 또는 소독을 위하여 다시 목욕실로 들어가 세척/소독을 하고 로봇 대기/충전 장소로 이동하여 대기한다.

<자율동작을 위한 소프트웨어 알고리즘>

본발명의 이송로봇은 인공지능 및 자동제어 기술을 이용하여 완전 자율로 동작할 수 있다. 이러한 자율 동작 로봇의 관점에서 본발명의 이송로봇의 기능 및 제어에 관해 도 26 이후의 소프트웨어 프로그램으로 설명하고 있다. 도 26은 이송로봇에 포함되어야 할 소프트웨어 프로그램의 개요도이다. 도 27~도 59는 도 26의 프로그램 개요의 각 처리절차별 세부 루틴을 나타낸다. 본발명의 이송로봇이 다른 외부 환경 또는 장치, 예를 들어, 다른 이송로봇, 침대, 변기, 목욕장치와 인터랙션하여 자율기능을 수행하는 루틴을 설명하고 있다. 상술한 본발명의 이송로봇의 외부환경과의 소통 및 자율적 기능 수행은 도 26~도 59의 소프트웨어 프로그램 흐름도를 참고하여 당업자가 용이하게 구현할 수 있다.

본발명에 따른 이송로봇의 각 구성요소의 기능(function) 또는 과정(process)은 DSP(digital signal processor), 프로세서, 컨트롤러, ASIC(application-specific IC), 프로그래머블 로직소자(FPGA 등), 기타 전자소자 중의 적어도 하나 그리고 이들의 조합이 포함되는 하드웨어 요소로써 구현 가능하다. 또한 하드웨어 요소와 결합되어 또는 독립적으로 소프트웨어로써도 구현 가능한데, 이 소프트웨어는 기록매체에 저장 가능하다.

지금까지 본발명의 바람직한 실시예를 통하여 본발명을 상세히 설명하였으나, 본발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 본 명세서에 개시된 내용과는 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다. 또한 본발명의 보호범위는 상기 상세한 설명보다는 후술한 특허청구범위에 의하여 정해지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태는 본발명의 기술적 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

종방향으로 배열된 적어도 하나 이상의 분할 상판;
상기 적어도 하나 이상의 분할 상판의 상면에서, 상기 분할 상판의 일측변에서 대향측변까지의 제1방향으로의 이동 및 상기 제1방향에 반대 방향인 제2방향으로의 이동을 수행하는 다공성유연막;
상기 다공성유연막이 상기 분할 상판의 상면에서 상기 제1방향으로 이동하도록 하기 위해 상기 다공성유연막의 일단을 감아서 회전시키는 제1롤러;
상기 다공성유연막이 상기 분할 상판의 상면에서 상기 제2방향으로 이동하도록 하기 위해 상기 다공성유연막의 타단을 감아서 회전시키는 제2롤러;
상기 적어도 하나 이상의 분할 상판을 독립적으로 상하로 피봇시키는 피봇기구; 및
상기 분할 상판의 아래에 위치하여 바퀴를 지지하는 바퀴프레임을 포함하되,
상기 바퀴프레임은 상기 바퀴의 간격을 조정하기 위하여 바퀴를 종방향으로 이동시키는 수단을 포함하는 다기능 이송로봇 장치.
제1항에 있어서, 상기 분할 상판 중 하나에 용변용 개폐구가 포함되는 다기능 이송로봇 장치.
제1항에 있어서, 상기 분할 상판 중 적어도 하나의 높낮이, 횡방향 기울기, 및 종방향 기울기 중 적어도 하나를 조절하는 수단을 추가로 포함하는 다기능 이송로봇 장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 분할 상판의 횡변에 대향 설치되어 상하로 움직이는 안전난간을 추가로 포함하는 다기능 이송로봇 장치.
제1항에 있어서, 객체 이승 모드, 객체 이송 모드, 배변보조 모드, 목욕보조 모드 중 적어도 하나를 실행하는 제어부를 추가로 포함하는 다기능 이송로봇 장치.
제1항에 있어서, 외부 환경과의 통신을 수행하는 수단; 및 객체 이승 모드, 객체 이송 모드, 배변보조 모드, 목욕보조 모드 중 적어도 하나를 자율적으로 실행하는 자율실행부를 추가로 포함하는 다기능 이송로봇 장치.
제1항에 있어서, 침대, 변기, 목욕장치 중 적어도 하나를 자율적으로 탐색하여 이동하는 제어부를 추가로 포함하는 다기능 이송로봇 장치.
제1항에 있어서, 상기 분할 상판의 둘레에 위치하여 분할 상판 위로 수직으로 세워지는 방수막프레임과, 이 방수막프레임에 부착되어 분할 상판의 둘레를 막아 욕조 기능을 하는 방수막을 추가로 포함하는 다기능 이송로봇 장치.
제1항에 있어서, 물과 공기를 공급받기 위한 상수시설과 연결되는 배관; 및 오폐수를 배출하기 위한 하수시설과 연결되는 배관을 추가로 포함하는 다기능 이송로봇 장치.
제1항에 있어서, 상기 분할 상판 중 적어도 하나는, 물을 분사하는 노즐; 및 공기를 분사하는 노즐을 포함하는 다기능 이송로봇 장치.