KR102532033B1

KR102532033B1 - 구형 구조체를 포함하는 전자 장치

Info

Publication number: KR102532033B1
Application number: KR1020180144890A
Authority: KR
Inventors: 이승환; 조우종; 최희승; 나효석; 허창룡
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2018-11-21
Filing date: 2018-11-21
Publication date: 2023-05-15
Also published as: KR20200059770A; WO2020105963A1

Abstract

본 문서에 개시된 다양한 실시예들은 구형 구조체를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치에 있어서, 적어도 일 부분이 곡면부로 형성되고, 적어도 하나의 축을 중심으로 회전 가능 하며, 내부에 적어도 하나의 제 1 자성체부를 포함하는 제 1 구조체; 및 적어도 일 부분이 곡면부로 형성되고, 적어도 하나의 축을 중심으로 회전 가능 하며, 상기 제 1 구조체의 적어도 일 부분과 마주보며, 내부에 적어도 하나의 제 2 자성체부를 포함하는 제 2 구조체; 를 포함하고, 상기 제 1 구조체 및 상기 제 2 구조체 간에, 초기 정렬된 상태(alignment state)에서 지정된 각도를 벗어나는 상대적인 회전 모션 발생 시(misalignment), 상기 제 1 자성체부 및 상기 제 2 자성체부 사이의 자력을 이용하여 상기 제 1 구조체 및 상기 제 2 구조체를 정렬된 상태로 복원하는 전자 장치를 제공한다.
이 밖에 다양한 실시예들에 따른 전자 장치가 제공될 수 있다.

Description

구형 구조체를 포함하는 전자 장치{ELECTRONIC DEVICE INCLUDING SPHERICAL STRUCTURE}

본 문서에 개시된 다양한 실시예들은 구형 구조체를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.

스마트 홈 환경에서 가족 구성원들의 명령에 따른 동작을 수행하고, 사용자와 감성적 교류를 하는 다양한 종류의 전자 장치(예: 로봇)들이 이용되고 있다.

예를 들어, 상기 전자 장치로서, 탁상에 놓여지거나 벽에 부착된 형태로 운영되는 고정형 홈 로봇이나 본체부에 구동부(예: 휠(wheel))가 결합되어 집 내부를 이동할 수 있는 이동형 홈 로봇이 이용되고 있다.

근래에 상기 고정형 홈 로봇 또는 이동형 홈 로봇은 컴퓨터 프로그램에 스스로 사고, 학습, 등을 수행하는 인공 지능 기술이 결합되어 진화된 스마트 홈 환경을 제공하고 있다. 반도체 기술, 딥러닝/머신러닝 알고리즘 등과 같은 기술 발전에 힘입어 전자 장치(예: 로봇)는 더 빠른 처리 속도를 가지거나 더 많은 데이터 처리량을 가질 수 있게 되었으며, 이에 따라 보다 심화된 인공 지능 기술이 탑재된 전자 장치(예: 로봇)를 대중에 제공할 수 있게 되었다.

이동형 홈 로봇은 기능부(예: 카메라)와 구동부(또는 몸체부)가 단순히 소프트웨어 중심의 기능 구현에 특화된 형상과 메커니즘을 갖도록 설계되는 경우가 많았다. 그런데, 전자 장치(예: 로봇)는 앞서 살펴본 소프트웨어 측면의 개발 못지 않게, 소프트웨어 기술을 원활하게 구현하기 위한 하드웨어 측면의 기술 개발도 매우 중요하다.

예를 들면, 스마트 홈 환경에서 사용되는 전자 장치(예: 로봇)중 이동형 홈 로봇은, 주로 비교적 협소한 공간에서 운용되기 때문에, 좁은 공간에서의 효율적인 움직임을 위해 기능부 및/또는 구동부의 모션(motion) 전환이 자유로울 것이 요구되고 있다. 보다 구체적인 예로서, 구(sphere) 형상의 구동부(또는 몸체부)를 포함하는 이동형 홈 로봇에 있어서, 기능부(예: 카메라)를 포함한 헤드(head)가 상기 구동부의 표면 상에 배치된다고 할 때, 상기 구동부와 상기 헤드에는 각각 서로를 대향하는 자성체를 내장하여, 헤드가 구동부로부터 이탈되지 않도록 할 수 있다.

헤드가 구동부로부터 이탈되지 않기 위해서는 자성체 간의 인력(attraction)을 일정 값 이상 유지시켜야 하며, 이를 위하여 높은 자성을 가진 자성체를 사용하거나(또는 자성체의 크기를 키우거나), 서로 대향하는 자성체 간의 간격(air gap)을 줄여야 한다. 그런데, 상기 인력이 너무 강하면 부품이 변형되거나, 마찰력이 증대되어 기능부 및/또는 구동부의 모션 전환이 원활치 않게 될 수 있다.

또 다른 예로, 상기 기능부 및/또는 구동부의 원활한 모션(motion) 전환을 위해서는 모션(motion)을 제어하는 힘(예: 구동력)이 마찰력보다 커야 하므로, 마찰력의 증대는 구동력을 생성하는 모터에 요구된 최소 토크의 증대를 의미할 수 있어 전자 장치 설계에 제약을 야기할 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에서는, 서로 다른 극성을 가진 자성체들 사이에 형성된 인력과 서로 동일한 극성을 가진 자성체들 사이에 형성된 척력을 이용하여 안정적이고 신속한 동작 수행이 가능한 전자 장치의 다양한 실시예들을 제공할 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치에 있어서, 하우징과, 상기 하우징의 내부 표면의 적어도 일부분에 접촉하여 상기 하우징을 구동시키도록 설정된 제 1 구동 모듈을 포함하는 구형 구조체(spherical structure); 상기 하우징의 외부 표면 상에서 회전 가능하게 결합된 외부 링 구조체(outer ring structure); 상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 하우징을 사이에 두고, 상기 외부 링 구조체와 마주보는 내부 링 구조체(inner ring structure); 및 상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 내부 링 구조체를 구동시키는 제 2 구동 모듈; 을 포함하고, 상기 외부 링 구조체는 적어도 하나의 제 1 자성체부를 포함하고, 상기 내부 링 구조체는 적어도 하나의 제 2 자성체부를 포함하며, 상기 외부 링 구조체 및 상기 내부 링 구조체의 정렬(alignment) 시, 상기 제 1 자성체부 및 상기 제 2 자성체부 사이의 인력(attractive force)에 의해 상기 외부 링 구조체 및 상기 내부 링 구조체 간의 기 정렬된 위치를 유지하고, 상기 외부 링 구조체 및 상기 내부 링 구조체의 상대적인 회전 모션 발생 시(misalignment), 상기 제 1 자성체부의 적어도 일부 구성 요소 및 상기 제 2 자성체부의 적어도 일부 구성 요소 사이의 척력(repulsive force)을 이용하여 상기 외부 링 구조체 및 상기 내부 링 구조체를 상호 정렬된 상태로 복원하는 전자 장치를 제공할 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치에 있어서, 지면과 접촉되는 외부 표면을 가지는 하우징; 및 상기 하우징 내부 표면의 적어도 일부분에 접촉하여, 상기 하우징이 상기 지면 상에서 이동할 수 있도록 구동력을 제공하는 제 1 구동 모듈;을 포함하는 구형 구조체(spherical structure); 상기 하우징의 상기 외부 표면 상에서 회전 가능하게 결합된 외부 링 구조체(outer ring structure); 상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 하우징을 사이에 두고, 상기 외부 링 구조체와 마주보는 내부 링 구조체(inner ring structure); 상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 내부 링 구조체를 구동시키는 제 2 구동 모듈; 상기 외부 링 구조체의 내부에 방사상 배치된 적어도 3 개의 제 1 자성체부; 및 상기 내부 링 구조체의 내부에 방사상 배치된 적어도 3 개의 제 2 자성체부;를 포함하고, 상기 제 1 자성체부는 제 1-1 자성체 및 상기 제 1-1 자성체에 인접 배치된 제 1-2 자성체를 포함하고, 상기 제 2 자성체부는 상기 외부 링 구조체가 상기 내부 링 구조체에 정렬된 상태에서, 상기 제 1-1 자성체에 대응하는 위치에 배치된 제 2-1 자성체 및 상기 1-2 자성체에 대응하는 위치에 배치된 제 2-2 자성체를 포함하며, 상기 외부 링 구조체의 내부 표면에는 상기 구형 구조체의 표면의 적어도 일부분과 접촉하는 적어도 하나의 베어링 부재를 포함하고,, 상기 외부 링 구조체 및 상기 내부 링 구조체의 정렬(alignment) 시, 상기 제 1 자성체부와 상기 제 2 자성체부 사이에 형성된 인력에 의해 상기 외부 링 구조체 및 상기 내부 링 구조체 간의 기 정렬된 위치를 유지하고, 상기 외부 링 구조체 및 상기 내부 링 구조체 간의 상대적인 회전 모션(misalignment) 발생시, 상기 제 1 자성체부의 적어도 일부 구성 요소와 상기 제 2 자성체부의 적어도 일부 구성 요소 사이에 형성된 척력(repulsive force)에 의해 상기 외부 링 구조체 및 상기 내부 링 구조체를 상호 정렬된 상태로 복원시키도록 형성된 전자 장치를 제공할 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치에 있어서, 적어도 일 부분이 곡면부로 형성되고, 적어도 하나의 축을 중심으로 회전 가능 하며, 내부에 적어도 하나의 제 1 자성체부를 포함하는 제 1 구조체; 및 적어도 일 부분이 곡면부로 형성되고, 적어도 하나의 축을 중심으로 회전 가능 하며, 상기 제 1 구조체의 적어도 일 부분과 마주보며, 내부에 적어도 하나의 제 2 자성체부를 포함하는 제 2 구조체;를 포함하고, 상기 제 1 구조체 및 상기 제 2 구조체 간에 지정된 각도를 벗어나는 상대적인 회전 모션 발생 시(misalignment), 상기 제 1 자성체부 및 상기 제 2 자성체부 사이의 자력(인력(attractive force) 또는 척력(repulsive force))을 이용하여 상기 제 1 구조체 및 상기 제 2 구조체를 정렬된 상태로 복원하는 전자 장치를 제공할 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, 스마트 홈 환경에서 사용되는 전자 장치(예: 로봇)을 제공할 수 있다. 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 외부에서 보았을 때, 심플하고 유려한 외관을 가져 사용자의 감성을 자극하기에 유리한 구조를 가질 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 기어 및/또는 힌지와 같은 기계적인 부품을 사용하는 방식 대신 다양한 회전 모션(rolling, pitching, yawing) 수행시 정렬(alignment)을 안정적으로 유지할 수 있고, 신속한 모션의 전환이 가능하다.

본 문서에 개시된 전자 장치에 대한 다양한 실시예들에 따르면, 외부에서 바라볼 때, 두 가지의 구동 요소(예: 구형 구조체 및 외부 링 구조체)가 독립적으로 움직일 수 있으므로, 지능적이며 역동적인 움직임의 구현이 가능할 수 있다.

본 문서에 개시된 전자 장치에 대한 다양한 실시예들에 따르면, 외부 링 구조체 및 내부 링 구조체 간의 정렬(alignment) 시 서로 다른 극성을 가지는 자성체 간의 인력과, 외부 링 구조체 및 내부 링 구조체 간의 상대적인 회전 모션(예: misalignment) 발생시, 서로 동일한 극성을 가지는 자성체 간의 척력을 이용하여 외부 링 구조체를 정렬(alignment)된 상태로 신속히 복구시킬 수 있다.

도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2a 내지 2b는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 외관을 나타내는 도면이다.
도 3은, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치에 포함된 구형 구조체 및 외부 링 구조체가 서로 분리된 모습을 나타내는 도면이다.
도 4는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른, 제 1 구동 모듈, 내부 링 구조체 및 제 2 구동 모듈을 포함하는 구형 구조체의 내부 모습을 나타내는 도면이다.
도 5는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른, 외부 링 구조체를 나타내는 도면이다.
도 6은, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른, 제 1 자성체부 및 제 2 자성체부를 나타내는 도면이다.
도 7a는, 어떤 실시예에 따른, 자성체 주변에서 자속(flux)이 누설되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 7b는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른, 요크부를 더 포함하는제 1 자성체부 및 제 2 자성체부를 나타내는 도면이다.
도 8a는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른, 제 1 자성체부 및 제 2 자성체부가 상호 정렬(alignment)된 상태에서의 자속의 분포를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8b는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른, 제 1 자성체부 및 제 2 자성체부가 오정렬(misalignment)된 상태에서의 자속의 분포를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8c는, 도 8b에서, 제 1 자성체부가 형성하는 자속의 적어도 일부와 제 2 자성체부가 형성하는 자속의 적어도 일부에 의한 반작용을 나타낸 도면이다.
도 9a는, 어떤 실시예에 따른 제 1 자성체부 및 제 2 자성체부가 상호 정렬(alignment)된 상태에서의 자속의 분포를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9b는, 어떤 실시예에 따른 제 1 자성체부 및 제 2 자성체부가 오정렬(misalignment)된 상태에서의 자속의 분포를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10은, 도 8a 내지 도 8c와 관련된 실시예로서, 제 1 자성체부 및 제 2 자성체부 사이에 형성된 다양한 각도에 따라 발생하는 인력과 복원력에 대한 그래프이다.
도 11은, 도 9a 및 도 9b와 관련된 실시예로서, 제 1 자성체부 및 제 2 자성체부 사이에 형성된 다양한 각도에 따라 발생하는 인력과 복원력에 대한 그래프이다.
도 12는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른, 제 1 자성체부가 외부 링 구조체에 장착되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 13은, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른, 제 2 자성체부가 내부 링 구조체에 장착되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 14는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른, 복수 개의 제 1 자성체부 및 복수 개의 제 2 자성체부의 배치 관계를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 15는, 도 14와 다른 실시예에 따른, 복수 개의 제 1 자성체부 및 복수 개의 제 2 자성체부의 배치 관계를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 16은, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른, 외부 링 구조체가 움직임 가능한 서로 다른 3 개의 회전 방향을 나타내는 도면이다.

이하, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다.

도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블럭도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다

프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)은 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다.

메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.

프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.

입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예:스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.

음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.

표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.

오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150) 를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)) (예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.

센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.

인터페이스(177)는 전자 장치(101)이 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.

연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)은, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.

햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.

카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.

전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(388)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.

배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.

통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.

안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.

상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.

일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, or 108) 중 하나 이상의 외부 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.

도 2a는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(200)(예: 도1의 101)의 외관을 나타내는 도면이다. 도 2b는, 본 문서에 개시된 다른 실시예에 따른, 전자 장치(200)(예: 도 1의 101)의 외관을 나타내는 도면이다.

도 2a를 참조하면, 전자 장치(200)(예: 전자 장치(101))는 구형 구조체(spherical structure, 300)(또는 볼 구조체(ball structure))와 외부 링 구조체(outer ring structure, 400)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 구형 구조체(300)는 바닥(또는 지면)으로부터 지지될 수 있고, 전자 장치(200)에서 실질적으로(substantially) 하나의 몸체(a body)를 구성하는 부분일 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 구형 구조체(300)는 바닥에 놓여진 상태에서, 전자 장치(200)를 전 방향으로 이동시키는 구동 요소(movable element)일 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 구형 구조체(300)의 표면은 구형(sphere type)의 형상을 가질 수 있다. 구형 구조체(300)의 표면이 구형의 형상을 가진다는 것은 '전체적으로 또는 부분적으로', 또는 '대략적인 또는 완전한' 구형의 표면을 가진다는 것일 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 외부 링 구조체(400)는 구형 구조체(300)와 별개로 분리될 수 있는 구성으로서, 구형 구조체(300)와는 독립적으로 움직일 수 있다. 외부 링 구조체(400)의 움직임은 구형 구조체(300)와 분리된 상태에서, 구형 구조체(300)와의 상호 작용(interact)을 통해 구현될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 외부 링 구조체(400)는 구형 구조체(300)의 하우징(301) 표면(예: 도 3의 외부 표면(302a))으로부터 이격된 채로 구비될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 외부 링 구조체(400)는 구형 구조체(300)와 적어도 일부 접점에서 접촉하며, 상기 접점을 제외한 나머지 부분은 구형 구조체(300)의 하우징(301) 표면(예: 도 3의 외부 표면(302a))으로부터 일정 거리 이격된 상태에서 다양한 회전 모션을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 상기 접점은, 이하 도 5를 통해 후술하는 바와 같이, 외부 링 구조체(400)에 포함된 베어링 부재(402) (또는 외부 베어링 부재)가 구형 구조체(300)의 하우징(301) 표면과 접촉하여 형성된 접점일 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 구형 구조체(300)와 외부 링 구조체(400) 각각에 하나 이상의 자성체가 포함될 수 있으며, 각각의 자성체는 서로 마주보는 위치에 배치될 수 있다. 구형 구조체(300) 내부에 배치된 자성체는 외부 링 구조체(400)에 포함된 자성체와 대응되는 위치에 형성된다. 일실시예에 따르면, 초기 정렬(alignment) 상태에서 구형 구조체(300)에 포함된 자성체와 외부 링 구조체(400)에 포함된 자성체가 서로 다른 극성을 가짐으로써 상호간에 서로 당겨주는 힘이 작용된다.

일실시예에 따르면, 외부 링 구조체(400)에 배치된 자성체는 외부 링 구조체(400)에 고정 설치될 수 있다. 따라서, 구형 구조체(300) 내부에 배치된 자성체가 움직이면, 외부 링 구조체(400)에 포함된 자성체에 인력이 작용하여 외부 링 구조체(400)가 움직일 수 있다. 외부 링 구조체(400)는 구형 구조체(300)로부터 일정 거리만큼 이격된 상태에서 상기 외부 링 구조체(400) 및 구형 구조체(300) 내부에 포함된 자성체들 간의 상호 작용을 통해 회전 모션을 수행하고, 자성체들 간의 상호 작용을 통해 외부 링 구조체(400)와 구형 구조체(300)의 정렬 상태를 유지할 수 있다. 상기 자성체에 대해서는 이하 도 6의 실시예를 통해 더욱 상세히 후술한다.

다양한 실시예들에 따르면, 외부 링 구조체(400)는 두께감이 있는 링 모양(ring shape)의 부재일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부 링 구조체(400)의 내경은 구형 구조체(300)의 외경보다 더 크게 만들어, 외부 링 구조체(400) 및 구형 구조체(300)의 결합시 외부 링 구조체(400)가 구형 구조체(300)를 둘러싸도록 할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 외부 링 구조체(400)와 구형 구조체(300)는 동심원을 형성하여 동일한 중심(C₁)을 가질 수 있다. 외부 링 구조(400)와 구형 구조체(300)가 동심원을 형성하는 경우, 전자 장치(200)(예: 전자 장치(101))를 정면에서 바라 보았을 때, 구형 구조체(300)의 외경 중앙부분에 외부 링 구조체(400)가 배치될 수 있다.

방향 성분과 관련하여, 도 2b에 도시된 실시예를 참조하면, 방향 성분 X, Y, Z는 구형 구조체(300)의 중심에 대한 좌표축일 수 있다. 이에 따르면 방향 성분 X는 Y와 서로 수직하고, Y는 Z와 서로 수직하며, X와 Z 또한 서로 수직할 수 있다. 방향 성분 Xr, Yr, Zr는 외부 링 구조(300)의 중심에 대한 좌표축일 수 있다. 일실시예에 따르면, 상기 XYZ 좌표축은 상기 XrYrZr 좌표축과 동일한 중심(C₁)을 기준으로 설정될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 구형 구조체(300)는 바닥(또는 지면)에 놓여진 상태에서 제 1 방향으로 롤링(rolling) 할 수 있고, 상기 제 1 방향과 수직한 방향의 회전축을 기준으로 요잉(yawing) 할 수 있다. 일실시예에 따르면, 방향 성분 X와 Z가 이루는 가상의 평면을 전자 장치(200)(예: 전자 장치(101))가 이동하게 되는 바닥이라 할 때, 구형 구조체(300)는 방향 성분 X와 Z가 이루는 가상의 평면 상의 제 1 방향(예: X 방향과 평행한 방향)으로 구를 수 있고, 구형 구조체(300)는 방향 성분 Y과 평행한 축을 회전축으로 하여 이동 방향을 변경할 수도 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 구형 구조체(300)와 외부 링 구조체(400)는 결합되어 함께 움직이므로, 구형 구조체(300)가 이동하면, 외부 링 구조체(400) 또한 함께 이동할 수 있다. 외부 링 구조체(400)는 구형 구조체(300)와 독립적으로 움직임이 가능하며, 일 실시예에 따르면 외부 링 구조체(400)의 기울기는 틸팅(tilting) 또는 피칭(pitching)될 수 있고, 다른 실시예에 따르면 외부 링 구조체(400)의 원주 방향(circumferential direction)으로 회전(rotate) 할 수도 있다. 일실시예에 따르면, 외부 링 구조체(400)는 최초, 바닥과 평행한 수평 상태를 유지한 상태에서, 구형 구조체(300)의 중심(C₁)을 축으로 기울어져, 예를 들어 외부 링 구조체(400)에 구비된 카메라 모듈(480)이 위 또는 아래 방향을 향할 수 있으며, 구형 구조체(300)의 요잉(yawing) 동작과 연동 또는 비연동하여 회전(rotate)할 수도 있다. 다양한 실시예에 따르면, 외부 링 구조체(400)는 구형 구조체(300)가 회전하는 축(예: Y)과 동일한 축을 기준으로 회전할 수 있으나, 어떤 실시예에 따르면, 구형 구조체(300)가 회전하는 축(예: Y)과 다른 회전축(예: Yr)을 기준으로 회전할 수도 있다.

일실시예에 따르면, 구형 구조체(300)가 방향 성분 X 축과 평행한 방향으로 이동하고 있을 때, 외부 링 구조체(400)는 방향 성분 X와 Z가 형성하는 가상의 평면과 나란한 상태를 유지한 채로 이동할 수 있다. 다른 예를 들면, 구형 구조체(300)가 이동 중에, 외부 링 구조체(400)는 방향 성분 X와 Z가 형성하는 가상의 평면과 나란하지 않고 기울어진 상태를 유지한 채 이동할 수도 있다. 또, 다른 예를 들면, 구형 구조체(300)가 이동하는 도중에 외부 링 구조체(400)의 기울기는 가변될 수도 있다.

도 3은, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치(200)(예: 101)에 포함된 구형 구조체(300) 및 외부 링 구조체(400)가 서로 분리된 모습을 나타내는 도면이다. 도 4는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른, 제 1 구동 모듈(310), 내부 링 구조체(320) 및 제 2 구동 모듈(330)을 포함하는 구형 구조체(300)를 나타내는 도면이다. 도 5는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른, 외부 링 구조체(400)를 나타내는 도면이다.

도 3 및 도 4를 함께 참조하면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 구형 구조체(300)는 하우징(301)(예: 도 2a의 하우징(301))과 하우징(301) 내부에 포함된 제 1 구동 모듈(310)을 포함할 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, 하우징(301)은 상부 하우징(301a)과 하부 하우징(301b)을 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면 상부 하우징(301a)과 하부 하우징(301b)은 외부에서 바라볼 때, 각각 반구 형태의 하우징일 수 있으며, 서로 결합하여 전체적으로 구 형상(sphere shape)의 하우징(301)을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면 상부 하우징(301a)의 체결면과 하부 하우징(301b)의 체결면은 다양한 체결구조를 가질 수 있다. 도면에 도시되지는 않았으나, 나사 결합을 이용하거나 별도의 체결부재를 이용할 수도 있다. 구형 구조체(300)가 울퉁불퉁한 바닥면을 주행하거나 요철 또는 단턱을 통과함에 있어서, 상부 하우징(301a)과 하부 하우징(301b)는 서로 분리되지 않도록 견고하게 체결될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 하우징(301)은 외부 표면(301a) 및 내부 표면(301b)을 가지며, 상기 외부 표면(301a) 및 상기 내부 표면(301b)은 각각 곡면으로 형성될 수 있다.

또한, 하우징(301)의 내부 표면(301b)은, 상기 내부 표면(30b)에 의해 둘러싸이고, 다양한 전자 부품들이 실장될 수 있는 공간(S)이 형성될 수 있다. 상기 공간(S)에 비해 하우징(301)의 두께는 상대적으로 얇게 형성될 수 있지만, 적어도 스크래치, 찌그러짐, 파손을 견딜 수 있는 재질로 형성될 수 있다. 하우징(301)의 재질은 예를 들면, 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 글래스, 아크릴 또는 합성 수지 중 어느 하나 또는 적어도 둘의 조합으로 이루어질 수 있다. 일 실시예에 따르면 하우징(301)은 불투명한 재질로 형성될 수 있으나, 또 다른 실시예에 따르면, 하우징(301)은 내부가 보일 수 있도록 투명한 재질로 형성될 수도 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, 구형 구조체(300) 내에 배치되는 다양한 전자 부품들은 주로 하부 하우징(301b)에 둘러싸인 형태로 배치될 수 있다. 예컨대, 다양한 전자 부품들은 하부 하우징(301b)에 구비된 베이스 프레임(311) 상에 또는 그에 인접하여 배치될 수 있다. 하부 하우징(301b)에 하중이 큰 여러 구성요소들이 배치됨으로써, 전자 장치(200)의 무게 중심이 낮게 형성되어 전자 장치(200)의 안정적인 운용이 가능할 수 있다. 구형 구조체(300) 내에 배치되는 다양한 전자 부품들은, 예를 들면, 제 1 구동모듈(310) 또는 제 2 구동모듈(330)에 구동력을 제공하는 전력 관리 모듈(예: 도 1의 188), 배터리(예: 도 1의 189), 보드(board, 312)(예: MCU 보드) 등이 해당될 수 있다. 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, 구형 구조체(300)를 바닥(또는 지면) 상에서 주행시키기 위한 제 1 구동 모듈(310)이 구비될 수 있다. 일 실시예에 따르면 제 1 구동 모듈(310)은 제 1 모터부(313)와 경사휠(314a, 314b)을 포함할 수 있다. 여기서 제 1 모터부(313)는 상기 결사휠(314a, 314b)에 연결된 기어 셋(gear set)을 포함할 수 있다. 상기 경사휠(314a, 314b)은 제 1 경사휠(314a)과 제 2 경사휠(314b) 두 개로 구분될 수 있으며, 제 1 경사휠(314a)과 제 2 경사휠(314b)은 상기 베이스 프레임(311)을 기준으로 서로 반대방향에 위치하며, 각각 상기 하우징(301)의 내부 표면(302b)의 적어도 일부와 접촉할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 제 1 모터부(313)는 프로세서(예: 프로세서(120))와 연결되어, 상기 프로세서의 제 1 구동 모듈(310)에 대한 제어 입력을 수신하여 구동할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 프로세서는 상기 보드(312)에 실장되는 전자 부품들 중 어느 하나에 해당될 수 있다. 상기 프로세서를 통해 제 1 모터부(311)는 상기 '제 1 경사휠(314a)' 또는 '제 2 경사휠(314b) 또는 '제 1 경사휠(314a)과 제 2 경사휠(314b)'을 움직이게 하는 구동력을 제공할 수 있다. 제 1 경사휠(314a)과 제 2 경사휠(314b) 모두가, 하우징의 내부 곡면과 적어도 일부 접촉할 수 있으며, 동시에 움직일 수 있다. 이를 위해 상기 제 1 경사휠(314a)과 제 2 경사휠(314b)은 측면에서 보아 테이퍼(taper)진 형상으로 형성될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 제 2 경사휠(314b)은 제 1 경사휠(314a)에 종속적으로 구동되거나, 이와 달리 제 1 경사휠(314a)과 독립적으로 구동될 수도 있다. 예를 들면, 제 1 경사휠(314a)이 제 1 모터부(313)와 회전 축을 공유한 상태에서, 제 1 경사휠(314a)의 회전할 때 제 2 경사휠(314b) 또한 제 1 경사휠(314a)과 동기되어 함께 회전할 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 제 1 경사휠(314a)과 제 2 경사휠(314b)은 제 1 모터부(313)에 각각 독립적으로 연결될 수 있다. 이때, 제 1 모터부(311)에 구동력을 제공하는 객체는 두 개일 수 있다. 예를 들면 제 1 모터부(311)에는 복수의 모터(예: 제 1-1 모터와 제 1-2 모터)가 포함될 수 있고, 이때, 제 1 경사휠(314a)은 제 1-1 모터에 연결되고, 제 2 경사휠(314b)은 제 1-2 모터에 연결될 수 있다. 이 경우에 있어서, 제 1 경사휠(314a)은 제 1-1 모터의 회전과 동기(synchronization)되어 움직일 수 있고, 제 2 경사휠(314b)은 제 1-2 모터의 회전과 동기되어 움직일 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 하우징(301)의 내부 표면(302b)은 제 1 모터부(313) 구동에 따라서 제 1 경사휠(314a) 및 제 2 경사휠(314b)과 마찰되고, 이에 따라 상기 하우징(301)은 제 1 방향(예: 도 2b의 X 방향과 평행한 방향)으로 롤링(rolling)하거나, 상기 제 1 방향과 수직한 방향(예: 도 2b의 Y 방향과 평행한 방향)을 축으로 하여 요잉(yawing)될 수 있다.

일실시예에 따르면 전자 장치(예: 도 2a의 200)가 전진 또는 후진 주행되는 경우에는, 제 1 경사휠(314a)과 제 2 경사휠(314b) 각각은(respectively) 동일한 방향으로 회전될 수 있다. 또, 한 예에 따르면 전자 장치(예: 도 2a의 200)가 요잉(yawing)되는 경우, 제 1 경사휠(314a)과 제 2 경사휠(314b) 각각은 서로 다른 방향으로 회전될 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, 제 1 구동 모듈(310)에는 중량부(315)가 배치될 수 있다. 상기 중량부(315)는 제 1 구동 모듈(310)에서 아랫부분에 위치하게 되는 구성으로서, 일실시예에 따르면 제 1 모터부(313)의 아랫면에 위치할 수 있다. 제 1 구동 모듈(310)은 하부 하우징(301b)내에서 콤팩트하게 구비될 수 있고, 상기 중량부(315)는 콤팩트한 구성을 위해, 상기 하부 하우징(301b)의 내부 곡면 형상에 대응하는 형상을 가질 수 있다.

일실시예들에 따르면, 구형 구조체(300)의 롤링(rolling) 및 요잉(yawing)을 용이하도록 하기 위하여, 제 1 경사휠(314a) 및 제 2 경사휠(314b)이 하부 하우징(301b)과 접촉하는 면의 슬립(slip)을 최소화할 수 있다. 예를 들면, 상기 '제 1 경사휠(314a) 및 제 2 경사휠(314b)'과 상기 하부 하우징(301b)에서 서로 맞닿는 부분 중 적어도 일부를 마찰력을 높임일 수 있는 재질로 형성함으로써 슬립(slip)을 최소화할 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(예: 도 2a의 200)는 내부 링 구조체(320, inner ring structure)를 포함하며, 이는 하우징(301) 내부에 배치될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 내부 링 구조체(320)는 외부 링 구조체(400) 보다 작은 직경을 갖는 구성일 수 있고, 하우징(301) 내부에 배치되므로 하우징(301) 보다도 작은 직경을 갖는 구성일 수 있다. 또, 한 실시예에 따르면, 내부 링 구조체(320)는 하우징(301)을 사이에 두고 외부 링 구조체(400)와 마주보도록 배치된 구성일 수 있다.

내부 링 구조체(320)는 몸체부(321)와 제 2 자성체부(322)를 포함할 수 있다. 몸체부(321)는 내부 링 구조체(320)의 전체적인 링 형상(ring shape)을 결정하는 구성요소일 수 있다. 그리고 제 2 자성체부(322)는 상기 몸체부(321)의 일 면에서 상기 하우징(301)의 내부 표면(302b)을 향해 설치된 구성요소일 수 있다. 제 2 자성체부(322)는 하나 이상의 자성체로 이루어질 수 있으며, 외부 링 구조체(400)에 구비된 제 1 자성체부(예: 도 5의 422)와 함께 상호 작용(interaction)이 구현되는 부분일 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 몸체부(321)는 제 2 구동모듈(330)의 브릿지(334)와 연결될 수 있다. 일실시예에 따르면, 몸체부(321)의 일 부분에 브릿지(334)의 일 단이 연결되고, 몸체부(321)의 다른 부분에 브릿지(334)의 타 단이 연결될 수 있다. 제 2 구동모듈(330)의 구동에 의해 브릿지(334)가 움직이면 내부 링 구조체(320) 또한 함께 움직일 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 몸체부(321)의 적어도 일부분에는 내부 링 구조체(320)가 하우징(301)과 인접한 상태에서 마찰을 최소화한 상태에서 유연하게 슬라이딩 될 수 있도록, 복수의 베어링 부재(326) (예: ball caster)가 배치될 수 있다. 여기서의 베어링 부재(326)는 외부 링 구조체(320)에 형성된 베어링 부재(402)와 구분을 위해 '내부 베어링 부재'라 칭할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 몸체부(321)는 소정의 폭을 가진 링 형상의 구조물로서, 상기 소정의 폭은 제 2 자성체부(322) 및 복수의 베어링 부재(326)의 설치를 위한 충분한 크기를 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 몸체부(321)는 강성 확보를 위해 몸체부(321)의 원주 길이 방향을 따라 적어도 하나의 리브(rib, 321')가 형성된 구조를 가질 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, 하우징(301)의 내부에는 제 2 구동 모듈(330)을 포함할 수 있다. 제 2 구동 모듈(330)을 통해 상기 내부 링 구조체(320)를 구동시킬 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 제 2 구동 모듈(330)은 브릿지(334) 및 적어도 하나의 모터부(예: 331 및/또는 332)를 포함할 수 있다.

브릿지(334)는 복수 개의 브릿지로 구성될 수 있다. 일실시예에 따르면, 어느 하나의 브릿지(334)가 내부 링 구조체(320)의 일 부분과 연결되고, 다른 하나의 브릿지(334)가 내부 링 구조체(320)의 타 부분에 연결될 수 있다. 이와 같이 브릿지(334)는 내부 링 구조체(320)와 연결되어 있으므로, 상기 브릿지(334)에 어떤 모션이 부여되면 내부 링 구조체(320)는 그에 대응하는 모션을 수행할 수 있게 된다. 브릿지(334)는 제 2 구동 모듈(330)의 구동력을 내부 링 구조체(320)에 전달시키는 수단이며, 내부 링 구조체(320)는 상기 브릿지(334)에 의해 다양한 모션으로 움직이게 됨으로써, 구형 구조체(300) 외부에 위치한 외부 링 구조체(400)를 구동시킬 수 있게 된다. 다양한 모션이란 틸팅 모션(a tilting motion) 및/또는 로테이팅 모션(a rotating motion)을 포함할 수 있다. 여기서 틸팅 모션은 내부 링 구조체(320)의 높이를 조절하는 피칭(pitching) 모션을 의미할 수 있고, 로테이팅 모션(a rotating motion)이란 내부 링 구조체(320)의 롤링(rolling) 모션 및/또는 요잉(yawing) 모션을 의미할 수 있다. 일실시예에 따르면, 브릿지(334)는 높은 강도를 가진 부재로서, 내부 링 구조체(320)와 견고하게 체결될 수 있다.

상기 적어도 하나의 모터부(예: 331 및/또는 332)는 예컨대 기어 박스(333)과 결합하여 내부 링 구조체(320)에 다양한 모션을 부여할 수 있다.

상기 적어도 하나의 모터부(예: 331 및/또는 332)는 예를 들면, 내부 링 구조체(320)에 틸팅 모션(a tilting motion)을 제공하는 제 2 모터부(331) 및/또는 내부 링 구조체(320)에 로테이션 모션(a rotating motion)을 제공하는 제 3 모터부(332)를 포함할 수 있다.

제 2 모터부(331)는 브릿지(334)의 적어도 일부와 연결(coupled)되고, 브릿지(334)를 회전시켜, 내부 링 구조(320)의 기울기를 조절할 수 있다. 제 2 모터부(331)는 복수의 기어열들과 연동하여, 브릿지(334)를 수평축(예: 도 2b의 방향 성분 Z와 평행한 축)을 기준으로 틸팅시킬 수 있으며, 이에 따라 내부 링 구조(320) 또한 틸팅될 수 있다. 예를 들어 브릿지(334)가 방향 성분 Z와 평행한 축을 기준으로 틸팅되면, 내부 링 구조(320)는 하우징(301) 내부 표면을 따라 움직일 수 있으며, 방향 성분 X와 Y가 이루는 가상의 평면 상에서 다양한 각도로 기울어질 수 있다.

제 3 모터부(332) 또한 브릿지(334)의 적어도 일부와 연결(coupled)될 수 있다. 또는 제 3 모터부(332)는 상기 제 2 모터부(331)와 연결되어, 상기 제 2 모터부와 함께 연동하여 구동될 수 있다. 제 3 모터부(332)가 제 2 모터부(331)와 연결되는 경우에 있어서, 제 3 모터부(332)는, 상기 제 2 모터부(331)의 적어도 일부를 회전시켜 상기 내부 링 구조체(320)를 원주 방향으로 회전시킬 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 3 모터부(332)는 제 2 모터부에 인접 배치될 수 있다. 제 3 모터부(332)가 제 2 모터부(331)와 연결된 상태에서 제 3 모터부(332)가 구동하면(회전), 제 2 모터부(331)의 적어도 일부가 회전하도록 구성될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 제 2 모터부(331)와 제 3 모터부(332)은 각각 독립적으로 제어될 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, 제 2 구동 모듈(330)은 전체적으로 제 1 구동 모듈(310)의 상부에 배치될 수 있다. 제 1 구동 모듈(310)은 전자 장치(예: 도 2의 200)의 전체적인 움직임을 제어하는 구성이고, 전자 장치의 안정적인 구동에 가장 큰 요소를 차지할 수 있는 부분이므로 하부 하우징(301b)의 아래 방향에 배치될 수 있다. 제 1 구동 모듈(310)이 배치된 다음, 이에 제 2 구동 모듈(330)을 상기 제 1 구동 모듈(310)의 상부에 장착시켜 전자 장치(예: 도 2의 200) 전체의 구조의 안정성을 확보할 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 1 구동 모듈(310) 상부에 제 2 구동 모듈(330)이 구비되는 경우, 모터부(예: 331 및/또는 332)는 구형 구조체(300)의 전체 중심(C₁) 부근에 배치될 수 있다.

도 5를 참조하면, 외부 링 구조체(400)는 도 3에 도시된 화살표 방향을 따라, 도 4에 도시된 구형 구조체(300)와 결합될 수 있다. 앞서 언급하였지만, 다양한 실시예들에 따른 외부 링 구조체(400)는 구형 구조체(300)의 표면에서 회전 가능하게 결합될 수 있으며, 다양한 실시예들에 따른 외부 링 구조체(400)는 구형 구조체(300)의 표면과 적어도 일부가 이격되어 결합될 수도 있다.

외부 링 구조체(400)는 외부 링 구조체(400)의 중심방향에서 이어진 내경이 상기 내부 링 구조체(320)의 외경보다 크고, 구형 구조체(300)의 하우징(301)의 외경보다도 크게 설정될 수 있다. 외부 링 구조(400)를 구형 구조체(300)에 조립하면, 외부 링 구조체(400)와 구형 구조체(300) 사이에 소정의 공간이 형성될 수도 있다. 그리고, 외부 링 구조체(400)가 구형 구조체(300)의 외부 표면(예: 도 3의 302a) 상에서 자유롭게 회전될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 외부 링 구조체(400)는 내부 링 구조체(320)의 움직임에 동기(synchronization)되어 움직일 수 있는데, 여기서 동기된 움직임이란, 내부 링 구조체(320)가 움직이는 방향을 따라 외부 링 구조체(400)도 동일한 방향으로 움직이는 것일 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 외부 링 구조체(400)는 내부 링 구조체(320)의 위치에 동기되어 움직일 수 있다. 보다 상세하게는, 전자 장치(200)는 내부 링 구조체(320)에 구비된 자성체(제 2 자성체부)와, 외부 링 구조체(400)에 구비된 자성체(제 1 자성체부)간의 자력을 이용하여 하우징(301)의 표면으로부터 일정 거리만큼 이격된 상태를 유지한 상태에서 안정적인 회전 모션을 수행할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 외부 링 구조체(400)는 내부에 제 1 자성체 수용 영역(420)을 포함할 수 있으며, 자성체 수용 영역(420)은 내부 링 구조체(320)의 적어도 일 부분(예: 제 2 자성체 수용 영역(후술하는 도 13의 321a))과 마주보도록 구성할 수 있다. 제 1 자성체 수용 영역(420) 내부에 제 1 자성체부(422)가 고정 배치되고, 제 2 자성체 수용 영역(후술하는 도 13의 321a) 내부에는 제 2 자성체부(322)가 배치될 수 있다일실시예에 따르면, 제 1 자성체부(422) 및 제 2 자성체부(322)는 외부 링 구조체(400)와 구형 구조체(300)의 초기 정렬 상태(alignment state)에서 상호 간에 인력이 작용할 수 있다. 이의 인력에 의해 외부 링 구조체(400)가 구형 구조체(300) 표면 상에서 이격된 상태를 유지할 수 있고, 전자 장치(예: 도 2a의 200)가 주행할 때, 외부 링 구조체(400)가 구형 구조체(300)로부터 이탈되는 것이 방지될 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른, 제 1 자성체 수용 영역(420)은 외부 링 구조체(400)의 원주 길이 방향을 따라 복수의 제 1 자성체 수용 영역(420)들이 배치될 수 있다. 예컨대, 3개의 제 1 자성체 수용 영역(420)이 구비되어 방사상 동일한 거리(또는 각도)만큼 이격되어 배치될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 적어도 3개의 제 1 자성체 수용 영역(420)을 구비하여, 외부 링 구조체(400)가 구형 구조체(300) 표면 상에서 움직일 때, 외부 링 구조체(400)의 흔들림을 줄일 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 외부 링 구조체(400)에는 적어도 하나의 카메라모듈(480)(예: 카메라 모듈(180)) 또는 센서 모듈(476)(예: 센서 모듈(176))을 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 카메라 모듈(480) 또는 센서 모듈(476)은 상기 외부 링 구조체(400) 표면에 내장되어, 적어도 일부 구성이 외부에 노출된 형태로 설치될 수 있다.

상기 적어도 하나의 카메라 모듈(480)과 센서 모듈(476)을 이용하면, 외부 객체의 위치 확인, 외부 객체와의 거리 인식에 필요한 데이터를 획득할 수 있다. 도면에는 센서 모듈(476)로서, 외부 객체와의 거리 인식에 적합한 적외선 센서(infrared sensor)가 형성된 것이 도시되나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

카메라 모듈(480)은 전자 장치(예: 전자 장치(200))의 주변부를 촬영한 영상으로부터, 영상에 포함된 3차원의 특징점 좌표를 획득할 수 있다. 센서 모듈(476)은 예를 들어, 외부 객체와의 거리 인식에 적합한 적외선 센서(infrared sensor)가 사용될 수 있는데, 적외선 센서에서 수신한 적외선 신호를 이용하여 3차원의 특징점 좌표를 획득할 수 있다. 상기 특징점 좌표를 프로세서(예: 메인 프로 세서(121) 또는 보조 프로세서(123))를 이용해 분석하여, 전자 장치의 위치와 외부 객체의 위치를 확인 가능하고, 전자 장치(예: 도 2a의 200)가 최적의 경로로서 이동할 수 있도록 제어할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이 적어도 하나의 오디오 모듈(470)(예: 오디오 모듈(170))이 구비될 수 있다. 이를 이용하면 본 문서에 개시된 전자 장치(예: 도 2a의 200)와 사용자 간 커뮤니케이션을 수행할 수 있으며, 사용자의 명령을 입력 받을 수도 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 외부 링 구조체(400)의 내부 표면(401b)에는 적어도 하나의 베어링 부재(또는 외부 베어링 부재)(402)(예: ball caster)를 포함할 수 있다. 베어링 부재(402)는 구형 구조체(300)의 하우징(301)과 접점을 형성할 수 있다. 베어링 부재(402)에 의해 외부 링 구조체(400)는 구형 구조체(300)로부터 일정 거리만큼 이격될 수 있다. 또한, 베어링 부재(402)에 의해 외부 링 구조체(400)와 구형 구조체(300) 간의 간격(기 지정된 간격)이 유지될 수 있다. 일실시예에 따르면, 베어링 부재(402)는 외부 링 구조체(400)의 높이 방향으로 두 개의 베어링 부재(402a, 402b)가 구비될 수 있다. 여기서 제 1 베어링 부재(402a)는 외부 링 구조체(400)가 구형 구조체(300)와 결합되었을 때, 외부 링 구조체(400)의 이탈을 방지하는 한편, 구형 구조체(300)의 외부 표면(302a)의 일부와 접촉되어 외부 링 구조체(400)의 자중을 지지하는 역할을 할 수 있다. 제 2 베어링 부재(402b)또한 외부 링 구조체(400)가 구형 구조체(300)로부터 이탈되는 것을 방지하는 기능을 할 수 있다. 제 2 베어링 부재(402b)는 구형 구조체(300)의 외부 표면(302a)과 일정 간격 이격될 수 있으나, 외부 링 구조체(400)의 다양한 모션에 따라 어떤 실시예에서는 구형 구조체(300)의 외부 표면(302a)의 일부와 접촉되어 외부 링 구조체(400)의 무게를 지지하는 역할도 할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 외부 링 구조체(400)에는 적어도 하나의 표시장치(예: 도 1의 160)가 구비될 수 있다. 표시 장치는 전자 장치(예: 도 2a의 200)의 정보를 외부에 표시할 수 있도록 외부 링 구조체(400)의 외부 표면(401a) 상에 구비될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(예: 프로세서(120))에 입력 정보가 수신되면, 수신된 입력 정보에 대응하여 표시장치(예: 도 1의 160) 화면을 표시할 수 있다. 예를 들어, 표시 장치를 통해 전자 장치(예: 도 2a의 200)의 동작 상태(예: 지정된 모드로 구동 여부 표시), 전원 상태(예: On/Off), 배터리 충전 필요여부 등을 표시할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 적어도 하나의 카메라 모듈(480) 또는 적어도 하나의 센서 모듈(476)이 표시 장치(예: 도 1의 160)와 결합하여, 하나의 구성요소 안에서 복수의 기능을 수행하도록 할 수도 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 외부 링 구조체(400)는 배터리 모듈, 또는 무선 배터리 충전 모듈을 포함하는 전력 공급부(440)를 포함할 수 있다. 예를 들어 전력 공급부(440)가 배터리 모듈인 경우에는, 이를 이용하여 전술한 표시 장치(예: 도 1의 160), 오디오 모듈(470), 센서 모듈(476), 카메라 모듈(480) 중 적어도 어느 하나의 구동에 필요한 전력을 공급할 수 있다.

도 3 내지 도 5를 함께 참조하면, 외부 링 구조체(400)는 내부 링 구조체(320) 사이의 자력에 의해 구형 구조체(300)의 표면 상에서 움직일 수 있다. 내부 링 구조체(320)는 제 2 구동모듈(330)과 물리적으로 연결되므로 구조적 안정성 및 모션 안정성이 높으나, 외부 링 구조체(400)는 내부 링 구조체(320)와 사이에 발생하는 자력에 의해서만 움직이게 되므로 모션 안정성이 내부 링 구조체(320)에 비해 낮을 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, 외부 링 구조체(400) 및 상기 내부 링 구조체(320)의 초기 정렬(alginment) 상태에서는, 제 1 자성체부(422) 및 제 2 자성체부(322) 사이에 인력이 형성하여, 외부 링 구조체(400)와 구형 구조체(300)의 표면 간의 기 정렬된 위치가 유지될 수 있다. 일실시예에 따르면, 여기서 정렬된 위치를 유지한다 함은 외부 링 구조체(400)가 내부 링 구조체(320)와의 초기 정렬 위치로부터 기 지정된 각도를 벗어나지 않는 것일 수 있다. 외부 링 구조체(400) 및 상기 내부 링 구조체(320)의 상대적인 회전 모션 발생 시(예: misalignment)에는, 제 1 자성체부(422) 및 제 2 자성체부(322) 사이에 척력이 형성되여 외부 링 구조체(400) 및 내부 링 구조체(320)를 상호 정렬된 상태로 복원될 수 있다. 일실시예에 따르면, 여기서 상대적인 회전 모션이 발생된다는 것은 외부 링 구조체(400)가 상기 내부 링 구조체(320)와의 초기 정렬 위치로부터 기 지정된 각도를 벗어날 정도로 회전 모션이 발생되는 것일 수 있다. 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, 상기와 같은 원리에 따라 모션 안정성이 향상된 전자 장치를 제공하고자 한다.

도 6은, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른, 제 1 자성체부(422) 및 제 2 자성체부(322)를 나타내는 도면이다.

도 6에 도시된 바와 같이 제 1 자성체부(422) 및 제 2 자성체부(322)는 각각 한 쌍의 자성체를 구비할 수 있다. 예를 들면, 제 1 자성체부(422)는 제 1-1 자성체(424a) 및 제 1-2 자성체(424b)를 포함하고, 제 2 자성체부(322)는 제 1-1 자성체(424a)에 대응하는 제 2-1 자성체(324a) 및 1-2 자성체(424b)에 대응하는 제 2-2 자성체(324b)를 포함할 수 있다.

상기한 실시예에서 제 1-1 자성체(424a)가 제 2-1 자성체(324a)와 대응한다는 것은, 제 1-1 자성체(424a)가 배치된 위치에 대응하여 제 2-1 자성체(324a)가 배치된다는 것일 수 있다. 또, 다른 예에 따르면 제 1-1 자성체(424a)가 제 2-1 자성체(324a)와 대응한다는 것은 제 1-1 자성체(424a)와 제 2-1 자성체(324a) 사이에 인력(attractive force)가 형성되도록 극성이 배치되는 것일 수 있다. 그리고 상기한 실시예에서 제 1-2 자성체(424b)가 제 2-2 자성체(324b)와 대응한다는 것은, 제 1-2 자성체(424a)가 배치된 위치에 대응하여 제 2-2 자성체(324b)가 배치된다는 것일 수 있다. 또, 다른 예에 따르면 제 1-2 자성체(424b)가 제 2-2 자성체(324b)와 대응한다는 것은 제 1-2 자성체(424b)와 제 2-2 자성체(324b) 사이에 인력(attractive force)가 형성되도록 극성이 배치되는 것일 수 있다. 예를 들면, 제 1-1 자성체(424a) 및 제 2-1 자성체(324a)는, 상기 외부 링 구조체(400)가 상기 내부 링 구조체(320)에 대하여 정렬된 상태에서 서로 반대 극성을 바라보도록 배치되고, 상기 제 1-2 자성체(424b) 및 상기 제 2-2 자성체(324b)는 상기 외부 링 구조체(400)가 상기 내부 링 구조체(320)에 대하여 정렬된 상태에서 서로 반대 극성을 바라보도록 배치될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제 1 자성체부(422)에 포함된 한 쌍의 자성체는 대략 동일한 방향을 향해 나란히 배치되되, 나란히 배치된 한 쌍의 자성체는 서로 다른 극성을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1-1 자성체(424a)는 제 1 극(예: N극)(또는 S극)의 자속이 하우징(예: 도 3의 301)의 외부 표면(예: 도 3의 302a)을 향하도록 자력을 형성하고, 상기 제 1-2 자성체(424b)는 상기 제 1 극과 반대 극성을 가지는 제 2 극(예: S극)(또는 N극)의 자속이 상기 하우징(예: 도 3의 301)의 외부 표면(예: 도 3의 302a)을 향하여 자력을 형성할 수 있다. 상기한 실시예는 제 2 자성체부(422)에서도 유사하게 적용될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 제 1 자성체부(422)는 한 쌍의 자성체를 나란히 배치하기 위한 제 1 베이스(423)를 포함할 수 있다. 제 2 자성체부(322) 역시 한 쌍의 자성체를 나란히 배치하기 위한 제 2 베이스(323)를 포함할 수 있다. 제 1 베이스(423)는 외부 링 구조체(400)와 일체로 형성되는 부분이거나, 외부 링 구조체(400)의 내부(예: 제 1 자성체 수용 영역(420))에 장착되는 구성일 수 있다. 제 2 베이스(323)는 내부 링 구조체(320)와 일체로 형성되는 부분이거나, 내부 링 구조체(320)의 내부(예: 제 2 자성체 수용 영역(예: 도 13의 321a))에 장착되는 구성일 수 있다.

도 7a는, 어떤 실시예에 따른, 자성체 주변에서 자속(flux)이 누설되는 모습을 나타내는 도면이다. 도 7b는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른, 요크부를 더 포함하는 자성체부를 나타내는 도면이다.

도 6 내지 도 7b를 함께 참조하면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(예: 도 2a의 200)는 요크부를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부 링 구조체(400)는 제 1 자성체부(422)에 인접 배치된 제 1 요크부(425)를 더 포함할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 내부 링 구조체(320)는 제 2 자성체부(322)에 인접 배치된 제 2 요크부(325)를 더 포함할 수 있다.

도 7a에는, 요크부가 구비되지 않은 경우 복수의 자성체(M11, M12, M21, M22) 주위의 자속의 분포가 개략적으로 도시된다. 도 7a를 참조하면, 서로 대응되는 자성체 M11과 자성체 M21 사이에 자속 fa가 형성되고, 서로 대응되는 자성체 M12과 자성체 M22 사이에 자속 fa가 형성될 수 있다. 그리고 각각의 자성체(M11, M12, M21, M22) 주위에는 자속 fb가 형성될 수 있다. 여기서 자속 fa는 자성체 간의 자력을 형성하는 자속이며, 자속 fb는 자성체 간의 자력 형성과 무관하게 누설되는 자속일 수 있다. 자성체 간의 누설되는 자속 fb가 클수록 자성체의 사용 수명은 빠른 속도로 감소될 수 있다. 자성체 간의 누설되는 자속 fb가 클수록 서로 대응되는 자성체 사이의 자속 fa는 점차 약해질 수 있다.

도 7b에는, 도 7a와 달리 요크부(Y1, Y2)가 구비된 경우 복수의 자성체(M11, M12, M21, M22) 주위의 자속의 분포가 개략적으로 도시된다. 도 7b를 참조하면, 서로 대응되는 자성체 M11과 자성체 M21 사이에 자속 fa가 형성되고, 서로 대응되는 자성체 M12과 자성체 M22 사이에 자속 fa가 형성될 수 있다. 그리고 각각의 자성체(M11, M12, M21, M22) 주위에는 자속 fc가 형성될 수 있다. 여기서 자속 fa는 자성체 간의 자력을 형성하는 자속이며, 자속 fc는 요크부(Y1, Y2)를 통해 인접한 자성체 측으로 자력을 형성하는 자속일 수 있다. 자속 fc가 형성됨으로써, 자속 fa와 관계에서 자속 폐회로를 구성할 수 있다. 도 6을 다시 참조하면, 제 1 요크부(425)는 제 1-1 자성체(424a) 및 제 1-2 자성체(424b) 사이에 형성된 자속을 응집하고, 제 2 요크부(325)는 제 2-1(324a) 자성체 및 제 2-2 자성체(324b) 사이에 형성된 자속을 응집하는 역할을 할 수 있다. 즉, 요크부(Y1, Y2)를 사용하면, 이와 같이 누설 자속을 줄일 수 있으며, 실시예에 따라선 자성체의 수명 연한을 향상시키거나, 자성체 사이의 자속 fa를 강화시킬수 있다.

도 8a는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른, 제 1 자성체부(422) 및 제 2 자성체부(322)가 상호 정렬(alignment)된 상태에서의 자속의 분포를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 8b는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른, 제 1 자성체부(422) 및 제 2 자성체부(322)가 오정렬(misalignment)된 상태에서의 자속의 분포를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 8c는, 도 8b에서, 제 1 자성체부(422)가 형성하는 자속의 적어도 일부와 제 2 자성체부(322)가 형성하는 자속의 적어도 일부에 의한 반작용(F)을 나타낸 도면이다. 도 9a는, 어떤 실시예에 따른 제 1 자성체부(422') 및 제 2 자성체부(322')가 상호 정렬(alignment)된 상태에서의 자속의 분포를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 9b는, 어떤 실시예에 따른 제 1 자성체부(422') 및 제 2 자성체부(322')가 오정렬(misalignment)된 상태에서의 자속의 분포를 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 8a를 참조하면, 외부 링 구조체(예: 도 3의 400)에 포함되는 제 1 자성체부(422)와 내부 링 구조체(예: 도 3의 320))에 포함되는 제 2 자성체부(322)가, 하우징(301)(예: 도 3의 301)을 사이에 두고 서로 대향하는 모습이 도시된다. 제 1 자성체부(422)는 제 1-1 자성체(424a)와 제 1-2 자성체(424b)를 포함하며, 제 2 자성체부(322)는 제 2-1 자성체(324a)와 제 2-2 자성체(324b)를 포함할 수 있다. 제 1-1자성체(424a)는 하우징(301)의 외부 표면(예: 도 3의 302a)를 향해 N극의 극성이 형성되고, 제 2-1 자성체(324a)는 하우징(301)의 내부 표면(예: 도 3의 302b)를 향해 S 극의 극성이 형성될 수 있다. 제 1-1 자성체(424a)와 한 쌍을 이루는 제 1-2 자성체(424b)는 하우징(301)의 외부 표면(예: 도 3의 302a)를 향해 S극의 극성이 형성되고, 제 2-2 자성체(324b)는 하우징(301)의 내부 표면(예: 도 3의 302b)를 향해 N 극의 극성이 형성될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 제 1-1 자성체(424a)와 제 2-1 자성체(324a) 사이에는 자속군 f1이 형성되고, 자속군 f1에는 자속 f11, 자속 f12이 포함될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 1-2 자성체(424b)와 제 2-2 자성체(324b) 사이에는 자속군 f2가 형성되고, 자속군 f2에는 자속 f21, 자속 f22이 포함될 수 있다. 제 1 자성체부(422)와 제 2 자성체부(322)가 A.L.(alignment line)을 따라 정렬된 상태에서 자속 f11, f12, f21, f22는 도 8a의 A-A'방향(normal 방향)과 평행할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 자속군 f1 및 자속군 f2은 제 1 자성체부(422)와 제 2 자성체부(322) 사이에 인력(attractive force)를 형성하는 자속군에 해당한다. 척력(repulsive force)은 외부 링 구조체(예: 도 3의 400)를 하우징(301)(또는 내부 링 구조체(예: 도 3의 320))으로부터 멀어지게 하는 힘을 제공하므로 모션의 불안정을 야기할 수 있으므로 제 1 자성체부(422)와 제 2 자성체부(322) 사이에 인력(attractive force)이 작용되도록 할 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, 외부 링 구조체(400)와 내부 링 구조체(320)의 정렬(alignment) 상태에서는, 제 1 자성체부(422)와 제 2 자성체부(322) 사이에 인력(attractive force)이 작용됨으로써, 외부 링 구조체(400)가 구형 구조체(300)로부터 이탈되지 않고 기 지정된 간격만큼 이격된 상태(또는 기 정렬된 상태)를 유지할 수 있다. 여기서, 상기 지정된 간격은 베어링 부재(402)가 구형 구조체(300)의 표면에 접촉될 때, 외부 링 구조체(400)에서 베어링 부재(402)가 돌출된 높이가 해당될 수 있다.

도 8b에 도시된 실시예와 같이, 제 1 자성체부(422)가 제 2 자성체부(322)와의 정렬된 상태에서 벗어나면 자속 분포가 변화될 수 있다. 제 1 자성체부(422)와 제 2 자성체부(322)의 정렬 여부는 제 1 자성체부(422)와 제 2 자성체부(322)의 상대적 위치에 따라 결정될 수 있다. 제 2 자성체부(322)는 구형 구조체(300) 내부에 포함되는 구성이므로 제 2 자성체부(322)는 고정된 것으로 가정할 수 있다. 외부 링 구조체(예: 도 3의 400)는 하우징(301)의 외부 표면(예: 도 3의 302a)에서 회전하므로 제 1 자성체부(422)는 도 8a의 B-B'방향(shear 방향)으로 움직일 수 있고, 제 2 자성체부(322)와의 관계에서 자속 분포가 변화될 수 있다.

도 8c를 참조하면, 변화된 자속 f12은 변화된 자속 f21와 서로 교차되지 않고 척력(F)(또는 서로 밀어내는 힘)을 발생하게 된다. 이 밀어내는 힘은 제 1 자성체부(422)를 제 2 자성체부(322)와 본래 정렬되었던 상태로 복원하는 힘에 해당할 수 있다. 따라서, 제 1 자성체부(422)는 초기 정렬된 상태로 복원될 수 있다.

예를 들어, 외부 링 구조체(400)와 내부 링 구조체(320)가 초기 정렬 상태로부터, 기 지정된 각도를 벗어난 것을 오정렬(misalignment) 상태라 할 수 있다. 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면 오정렬(misalignment) 상태에서는, 제 1 자성체부(422)와 제 2 자성체부(322) 사이에 척력(repulsive force)이 작용하도록 설계될 수 있다. 이에 따라 전자 장치의 다양한 회전 모션시, 외부 링 구조체(400)가 구형 구조체(300)로부터 이탈되지 않고 안정적으로 동작할 수 있다.

도 9a 및 도 9b는 도 8a 내지 도 8c를 통해 설명하였던 것의 비교 실시예일수 있다.

도 9a를 참조하면, 제 1 자성체부(422')는 제 1-1 자성체(424a')와 제 1-2 자성체(424b')를 포함하며, 제 2 자성체부(322')는 제 2-1 자성체(324a')와 제 2-2 자성체(324b')를 포함할 수 있다. 제 1-1자성체(424a')는 하우징(301)의 외부 표면(예: 도 3의 302a)를 향해 N극의 극성이 형성되고, 제 2-1 자성체(324a')는 하우징(301)의 내부 표면(예: 도 3의 302b)를 향해 S 극의 극성이 형성될 수 있다. 제 1-1 자성체(424a')와 한 쌍을 이루는 제 1-2 자성체(424b')는 하우징(301)의 외부 표면(예: 도 3의 302a)를 향해 N극의 극성이 형성되고, 제 2-2 자성체(324b')는 하우징(301)의 내부 표면(예: 도 3의 302b)를 향해 S극의 극성이 형성될 수 있다. 즉, 도 9a의 실시예는, 도 8a와 달리 제 1 자성체부(422')(또는 제 2 자성체부(322'))에 포함된 한 쌍의 자성체가 하우징의 외부 표면을 향해 동일한 극성을 형성한 것일 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 제 1-1 자성체(424a')와 제 2-1 자성체(324a') 사이에는 자속군 f3이 형성되고, 자속군 f3에는 자속 f31, 자속 f32이 포함될 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 제 1-2 자성체(424b')와 제 2-2 자성체(324b') 사이에는 자속군 f4가 형성되고, 자속군 f4에는 자속 f41, 자속 f42이 포함될 수 있다. 제 1 자성체부(422')와 제 2 자성체부(322')가 A.L.(alignment line)을 따라 정렬된 상태에서 자속 f31, f32, f41, f42는 도 9a의 A-A'방향(normal 방향)과 평행할 수 있다.

도 9b를 참조하면, 여기서도 제 1 자성체부(422')가 제 2 자성체부(322')와의 정렬된 상태에서 벗어나면 자속 분포가 변화될 수 있다. 그러나, 변화된 자속 f32'는 변화된 자속 f41'과 척력(예: 도 8c의 F)을 형성하지 않는다. 도 9b를 참조하면, 변화된 자속 f32'는 제 2-1 자성체부(324')에 그대로 끌어 당겨지는(흡착)되는 양상을 보일 수 있다.

도 10은, 도 8a 내지 도 8c와 관련된 실시예로서, 제 1 자성체부(예: 도 8a의 422) 및 제 2 자성체부(예: 도 8a의 322) 사이에 형성된 다양한 각도에 따라 발생하는 인력과 복원력에 대한 그래프이다. 도 11은, 도 9a 및 도 9b와 관련된 실시예로서, 제 1 자성체부(예: 도 9a의 422') 및 제 2 자성체부(예: 도 9b의 322') 사이에 형성된 다양한 각도에 따라 발생하는 인력과 복원력에 대한 그래프이다. 도 10 및 도 11은 제 1 자성체부가 제 2 자성체부와 관계에서, 초기 정렬된 위치로부터 0 도에서 10도 가량 회전할 때의 복원력과 인력을 나타낸다.

도 10을 참조하면, 제 1 자성체부(예: 도 8a의 422)(또는 제 2 자성체부(예: 도 8a의 322))에 포함된 한 쌍의 자성체가 하우징의 외부 표면을 향하여 서로 다른 극성을 형성하였을 때 발생하는 복원력과 인력을 확인할 수 있다. 일실시예에 따르면, 4도 이상 회전된 상태에서는 제 1 자성체부(예: 도 8a의 422)에 인력보다 복원력이 더 강하게 작용될 수 있다. 도 10에 따르면, 전자 장치(예: 도 2a의 200)에 인력이 크지 않은 자성체를 사용하더라도 높은 복원력을 이용해 외부 링 구조체(예: 도 3의 300)를 용이하게 복원시킬수 있다.

도 11을 참조하면, 제 1 자성체부(예: 도 9a의 422')(또는 제 2 자성체부(예: 도 9a의 322'))에 포함된 한 쌍의 자성체가 하우징의 외부 표면을 향하여 서로 동일한 극성을 형성하였을 때 발생하는 복원력과 인력을 확인할 수 있다. 도 11을 참조하면, 제 1 자성체부(예: 도 9a의 422')가 회전할 때, 인력보다 큰 복원력을 획득할 수 없다. 또한, 도 10의 실시예에서보다 복원력의 크기가 현저히 작음을 확인할 수 있다.

도 8a 내지 도 11을 종합하여 보면, 제 1 자성체부(예: 도 8a의 422)(또는 제 2 자성체부(예: 도 8a의 322))에 포함된 한 쌍의 자성체가 하우징의 외부 표면을 향하여 서로 다른 극성을 형성하는 것이, 한 쌍의 자성체가 하우징의 외부 표면을 향하여 서로 동일한 극성을 형성하는 것에 비해 안정성 측면에서 유리할 수 있다.

도 12는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른, 제 1 자성체부(422a, 422b, 422c)가 외부 링 구조체(400)에 장착되는 모습을 나타내는 도면이다. 도 13은, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른, 제 2 자성체부(322a, 322b, 322c)가 내부 링 구조체(320)에 장착되는 모습을 나타내는 도면이다.

다양한 실시예들에 따르면, 제 1 자성체부(422)는 상기 외부 링 구조체(400)에 외부 링 구조체(400)의 원주 길이 방향을 따라 복수 개(예: 도 12의 422a, 422b, 422c) 배치되고, 제 2 자성체부(320)는 내부 링 구조체(320)에 내부 링 구조체(320)의 원주 길이 방향을 따라 복수 개 배치될 수 있다. 일실시예에 따르면, 제 1 자성체부(422)는 적어도 3 개 이상 구비될 수 있으며, 이에 대응하여 제 2 자성체부(322) 또한 적어도 3개 이상 구비될 수 있다.

도 12 및 도 13을 함께 참조하면, 상기 복수 개의 제 1 자성체부(422a, 422b, 422c)는 외부 링 구조체(400)의 원주 길이 방향을 따라 방사상 서로 일정한 거리(또는 각도)만큼 이격되어 배치될 수 있다. 제 2 자성체부(322a, 322b, 322c)는 내부 링 구조체(320)의 원주 길이 방향을 따라 방사상 서로 일정한 거리(또는 각도)만큼 이격되어 배치될 수 있다. 예컨대, 3 개의 제 1 자성체부(422a, 422b, 422c)는 외부 링 구조체(400)의 가상의 중심점을 기준으로 서로 120도의 각도만큼 이격되어 배치될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 복수 개의 제 1 자성체부(422a, 422b, 422c)가 외부 링 구조체(400)의 내부에 배치될 때, 자성체부(422a, 422b, 422c) 각각에 구비된 한 쌍의 자성체의 배열 방향은 일률적이지 않고 다양하게 설정될 수 있다.

도 12를 참조하면, 복수 개의 제 1 자성체부(422a, 422b, 422c) 중 적어도 어느 하나의 제 1 자성체부(422a)에 포함된 제 1-1 자성체(예: 도 8a의 424a) 및 제 1-2 자성체(예: 도 8a의 424b)는, 외부 링 구조체(400)의 원주 길이 방향을 따라 나란히 정렬되고, 복수 개의 제 1 자성체부(422a, 422b, 422c) 중 적어도 어느 하나의 제 1 자성체부(422b)에 포함된 제 1-1 자성체(예: 도 8a의 424a) 및 제 1-2 자성체(예: 도 8a의 424b)는 외부 링 구조체(400)의 원주 길이 방향과 탄젠셜(tangential)한 방향을 따라 나란히 정렬될 수 있다. 추가로 또는 대체적으로 제 1 자성체부(422c)에 포함된 제 1-1 자성체(예: 도 8a의 424a) 및 제 1-2 자성체(예: 도 8a의 424b) 또한 외부 링 구조체(400)의 원주 길이 방향과 탄젠셜(tangential)한 방향을 따라 나란히 정렬될 수 있다.

도 13을 참조하면, 복수 개의 제 2 자성체부(322a, 322b, 322c) 중 적어도 어느 하나의 제 2 자성체부(322a)에 포함된 제 2-1 자성체(예: 도 8a의 324a) 및 제 2-2 자성체(예: 도 8a의 324b)는, 내부 링 구조체(320)의 원주 길이 방향을 따라 나란히 정렬되고, 복수 개의 제 2 자성체부(322a, 322b, 322c) 중 적어도 어느 하나의 제 2 자성체부(322b)에 포함된 제 2-1 자성체(예: 도 8a의 324a) 및 제 2-2 자성체(예: 도 8a의 324b)는 내부 링 구조체(320)의 원주 길이 방향과 탄젠셜(tangential)한 방향을 따라 나란히 정렬될 수 있다. 추가로 또는 대체적으로 제 2 자성체부(322c)에 포함된 제 2-1 자성체(예: 도 8a의 324a) 및 제 2-2 자성체(예: 도 8a의 324b) 또한 내부 링 구조체(320)의 원주 길이 방향과 탄젠셜(tangential)한 방향을 따라 나란히 정렬될 수 있다.

상기 도 12 및 도 13에 도시된 실시예와 같이, 복수 개의 자성체부를 배열함으로써, 각기 다른 회전 축 방향에서 외부 링 구조체(400)(또는 제 1 자성체부)에 충분한 복원력을 제공할 수 있다.

도 14는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른, 복수 개의 제 1 자성체부(422a, 422b, 422c) 및 복수 개의 제 2 자성체부(322a, 322b, 322c)의 배치 관계를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 15는, 도 14와 다른 실시예에 따른, 복수 개의 제 1 자성체부(422a, 422b, 422c, 427a, 427b, 427c) 및 복수 개의 제 2 자성체부(322a, 322b, 322c, 327a, 327b, 327c)의 배치 관계를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 16은, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른, 외부 링 구조체(예: 도 3의 400)가 움직임 가능한 서로 다른 3 개의 회전 방향을 나타내는 도면이다.

도 14를 참조하면, 복수 개의 제 1 자성체부(422a, 422b, 422c) 및 복수 개의 제 2 자성체부(322a, 322b, 322c)는 서로 다른 위치에서 정렬된 상태(A.L.1, A.L.2, A.L.3)를 형성할 수 있다. 각각의 제 1 자성체부(422a, 422b, 422c)는 서로 독립적으로 움직일 수 있다. 상기 서로 다른 위치 각각에서 오정렬(misalignment)가 발생하면, 오정렬이 발생된 당해 제 1 자성체부에는 초기 위치로 돌아가게 하려는 복원력이 발생할 수 있다.

도 15를 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 복수 개의 제 1 자성체부(422a, 422b, 422c, 427a, 427b, 427c) 및 복수 개의 제 2 자성체부(322a, 322b, 322c, 327a, 327b, 327c)가 도시된다. 도 14 및 도 15는 본 문서에 개시된 제 1 자성체부 및 제 2 자성체부의 배치 관계를 나타내는 다른 예시에 불과할 뿐 본 발명의 다양한 실시예들을 한정하는 것은 아니다. 이 외에도 다른 다양한 실시예들이 적용 가능하다.

다양한 실시예들에 따르면, 복수 개의 제 1 자성체부(422a, 422b, 422c, 427a, 427b, 427c) 는 적어도 3개의 회전축을 지지하는 것이 모션 안정성 측면에서 유리하다. 따라서, 적어도 3개의 자성체부를 기준으로, 4개, 5개, 6개, 7개 또는 그 이상의 개수를 가질 수 있다.복수 개의 제 2 자성체부(322a, 322b, 322c, 327a, 327b, 327c)는 복수 개의 제 1 자성체부(422a, 422b, 422c, 427a, 427b, 427c) 와 대응되는 위치에서 복수 개의 제 1 자성체부(422a, 422b, 422c, 427a, 427b, 427c)와 대응되는 개수를 가질 수 있다.

도 16을 참조하여, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(예: 도 2a의 200)의 모션에 대해서 설명할 수 있다.

본 문서에 개시된 전자 장치(예: 도 2a의 200)는 예를 들어, 구형 구조체(예: 도 3의 300)를 포함하는 이동형 로봇이 해당될 수 있다. 구형 구조체(예: 도 3의 300)를 포함하는 전자 장치(예: 도 2a의 200)에서, 외부 링 구조체(예: 도 3의 400) 및 내부 링 구조체(예: 도 2의 320)는 구형 구조체(예: 도 3의 300)에 의해 직진 방향 축(X, Y, Z)는 상대적으로 구속될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 예를 들어 하우징(예: 도 3의 301) 내부의 기구 구조(예: 모터부)를 이용하여 2 개의 회전 축(Rotation XY, Rotation XZ)을 구속할 수 있다. 이에 따르면, X,Y,Z의 직진 방향 축(X, Y, Z)과 함께 2개의 회전 축(Rotoation XY, Rotation XZ)을 직접적으로 구속하게 된다. 그런데 다른 하나의 회전 축(Rotation ZY)은 2개의 회전 축(Rotation XY, Rotation XZ)의 조합에 의해 종속되므로, 결과적으로는 2 개의 회전 축만 직접적으로 구속하면, 3개의 회전 축을 모두 구속할 수 있다. 그런데, 2 개의 회전축만을 직접적으로 구속하게 되는 경우, 전자 장치의 크기가 크게 되면(또는 표면적이 넓게 되면) 구속하는 지점이 멀어져서 서로 다른 3 개의 축을 직접적으로 지지하는 것에 비해 모션의 안정성이 저하될 수 있다.

본 문서에 개시되 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(예: 도 2a의 200)는 구형 구조체 서로 다른 적어도 3개의 회전축을 구속하도록 복수 개의 자성체부들을 배열함으로써, 다양한 모션을 수행 및/또는 전환할 수 있다. 일 실시예에 따르면 복수 개의 제 1 자성체부(예: 도 12의 422a, 422b, 422c) 및 제 2 자성체부(예: 도 12의 322a, 322b, 322c)가 적어도 3 개 방향의 직교(orthogonal) 회전축을 구속(예: 도 16 참조)하도록 형성하여 모션의 안정성을 향상시킬 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(예: 전자 장치(200))는 제 1 입력 정보가 수신되면, 수신된 제 1 입력 정보에 대응하여 구형 구조체(예: 도 3의 300)가 제 1 방향을 향해 이동하도록 제 1 구동 모듈(예: 제 1 구동 모듈(310))을 제어하고, 제 2 입력 정보가 수신되면, 수신된 제 2 입력 정보에 대응하여 내부 링 구조(예: 도 3의 320)가 상기 제 1 방향 또는 상기 제 1 방향과 다른 제 2 방향을 향하도록 제 2 구동 모듈(예: 제 2 구동 모듈(330))을 제어할 수 있다. 상기 제어는 전술한 프로세서(예: 도 1의 120)에 의해 수행될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1 입력 정보와 제 2 입력 정보는 전자 장치에 동시(同時)에 또는 이시(異時)에 입력되는 '명령 또는 데이터'일 수 있다. 일실시예들에 따르면, 상기 제 1 입력 정보와 제 2 입력 정보는 동일한 '명령 또는 데이터'이거나 서로 다른 '명령 또는 데이터'일 수 있다.

제 1 입력 정보와 제 2 입력 정보가 입력되면 프로세서(예: 도 1의 120)는 소프트웨어(예: 도 1의 140)를 실행하여 프로세서에 연결된 전자 장치(예: 도 2a의 200)의 적어도 하나의 다른 구동요소(예: 제 1 구동 모듈(310) 또는 제 2 구동 모듈(330))를 제어하거나, 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(480) 또는 센서 모듈(476)) 또는 디스플레이부(460) 또는 오디오 모듈(470) 등)을 제어할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(예: 도 1의 120)가 제 1 구동 모듈(예: 제 1 구동 모듈(310))을 제어하는 동작과, 제 2 구동 모듈(제 2 구동 모듈(330))을 제어하는 동작은 독립적으로 이루어질 수 있다. 따라서, 구형 구조체(예: 도 3의 300)가 움직일 때 외부 링 구조체(예: 도 3의 400)가 함께 움직일 수 있고, 구형 구조체(예: 도 3의 300)가 움직이지 않을 때, 외부 링 구조(예: 도 3의 400)만 움직일 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 구형 구조체(예: 도 3의 300)가 움직일 때, 이때 외부 링 구조체(예: 도 3의 400)의 동작이 구형 구조체(예: 도3의 300)의 동작과 분리되어 이루어짐으로써, 전자 장치(예: 도 2a의 200)의 역동적/독창적인 움직임 가능할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 프로세서(예: 도 1의 120)는 전자 장치(예: 도 2a의 200) 내에 포함된 통신 모듈(예: 도 1의 190)을 이용하여 외부 전자 장치 (예: 도 1의 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))에 의해 원격 제어될 수도 있다. 여기서 외부 전자 장치(예: 도1 의 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))는 외부 객체 또는 제 3 객체에 의해 직접 운용될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 프로세서(예: 도 1의 120)는 규칙 기반 모델 또는 인공 지능 모델을 이용하여 상기 제 1 구동 모듈(예: 도 3의 310)의 제어 및 제 2 구동 모듈(예: 도 3의 330)의 제어를 수행할 수 있다.

상기 규칙 기반 모델은, 다양한 실시예들에 따르면, a) 이벤트의 유효성(validation)을 판단하거나, b) 이벤트에 발생시 전자 장치(예: 전자 장치(200))에 마련된 지식베이스(미도시)에 문의하여 응답을 얻거나, c) 이벤트에 대응하는 행위를 생성하거나, d) 행위의 우선순위를 결정하거나, e) 최고 우선순위에 따른 행위를 수행할 수 있다. 예를 들면, 입력 정보 수신에 대한 이벤트 발생 시, 상기 이벤트가 입력 정보에 음향 출력과 위치 이동에 대한 두 가지의 정보가 포함된 경우, 프로 세서(예: 도 1의 120)는 규칙 기반 모델에 따라 음향 출력과 위치 이동 중 어떠한 행위가 우선되어야 하는지 판단하고, 판단에 따라 행위를 수행할 수 있다. (예: 전자 장치(200) 위치 이동 후, 지정된 음향 출력) 예를 들면, 외부 객체의 위치 또는 전자 장치(예: 전자 장치(200))와 외부 객체와의 거리를 입력값으로 이용하여, 규칙 기반 모델을 통한 전자 장치(예: 전자 장치(200))의 이동 경로 설정할 수 있다.

인공 지능 모델은, 다양한 실시예들에 따르면, 기계학습(machine learning), 신경망(neural network) 또는 딥러닝(deep learning) 알고리즘 중 적어도 하나에 따라 학습된 것일 수 있다. 예를 들면, 외부 객체의 위치 또는 전자 장치(예: 도 2a의 200)와 외부 객체와의 거리를 입력값으로 이용하여, 인공 지능 모델을 통한 전자 장치(예: 도 2a의 200)의 이동 경로를 설정할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인공 지능 모델을 이용해 장애물의 위치를 확인하여, 최적의 이동 경로를 설정할 수도 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(예: 도 1의 101)(또는 도 2a의 200)는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.

본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나","A 또는 B 중 적어도 하나,""A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,"및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.

본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다. 본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체 는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.

일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어^TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(예: 도 3의 300)에 있어서, 하우징(301)과, 상기 하우징(301)의 내부 표면(예: 도 3의 302b)의 적어도 일부분에 접촉하여 상기 하우징(301)을 구동시키도록 설정된 제 1 구동 모듈(310)을 포함하는 구형 구조체(300)(spherical structure); 상기 하우징(301)의 외부 표면(예: 도 3의 302a) 상에서 회전 가능하게 결합된 외부 링 구조체(400)(outer ring structure); 상기 하우징(301) 내부에 배치되며, 상기 하우징(301)을 사이에 두고, 상기 외부 링 구조체(400)와 마주보는 내부 링 구조체(320)(inner ring structure); 및 상기 하우징(301) 내부에 배치되며, 상기 내부 링 구조체(320)를 구동시키는 제 2 구동 모듈(330);을 포함하고, 상기 외부 링 구조체(400)는 적어도 하나의 제 1 자성체부(예: 도 8a의 422)를 포함하고, 상기 내부 링 구조체(320)는 적어도 하나의 제 2 자성체부(예: 도 8a의 322)를 포함하며, 상기 외부 링 구조체(400) 및 상기 내부 링 구조체(320)의 정렬(alignment) 시, 상기 제 1 자성체부(422)와 상기 제 2 자성체부(322) 사이의 인력을 이용하여 상기 외부 링 구조체(400) 및 상기 내부 링 구조체(320) 간의 기 정렬된 위치를 유지하고,상기 외부 링 구조체(400) 및 상기 내부 링 구조체(320)의 상대적인 회전 모션 발생 시(misalignment), 상기 제 1 자성체부(422) 및 상기 제 2 자성체부(322) 사이의 척력을 이용하여 상기 외부 링 구조체(400) 및 상기 내부 링 구조체(322)를 상호 정렬된 상태로 복원하는 전자 장치를 제공할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1 자성체부(422)는 제 1-1 자성체(예: 도 8a의 424a) 및 제 1-2 자성체(예: 도 8a의 424b)를 포함하고, 상기 제 2 자성체부(322)는 상기 제 1-1 자성체(424a)에 대응하는 제 2-1 자성체(324a) 및 상기 1-2 자성체(424b)에 대응하는 제 2-2 자성체(324b)를 포함할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1-1 자성체(424a) 및 상기 제 2-1 자성체(324a)는, 상기 외부 링 구조체(400)가 상기 내부 링 구조체(320)에 대하여 정렬된 상태에서 서로 반대 극성을 바라보도록 배치되고, 상기 제 1-2 자성체(424b) 및 상기 제 2-2 자성체(324b)는 상기 외부 링 구조체(400)가 상기 내부 링 구조체(320)에 대하여 정렬된 상태에서 서로 반대 극성을 바라보도록 배치될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1-1 자성체(424a)는 제 1 극(예: N극)(또는 S극)의 자속이 상기 하우징(301)의 외부 표면(예: 도 3의 302a)을 향하도록 자력을 형성하고, 상기 제 1-2 자성체(424b)는 상기 제 1 극과 반대 극성을 가지는 제 2 극(예: S극)(또는 N극)의 자속이 상기 하우징(301)의 외부 표면(예: 도 3의 302a)을 향하도록 자력을 형성할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1 자성체부(422)는 상기 외부 링 구조체(400)에 상기 외부 링 구조체(400)의 원주 길이 방향을 따라 복수 개(예: 도 12의 422a, 422b, 422c) 배치되고, 및 상기 제 2 자성체부(320)는 상기 내부 링 구조체(320)에 상기 내부 링 구조체(320)의 원주 길이 방향을 따라 복수 개 배치될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 복수 개의 상기 제 1 자성체부(예: 도 12의 422a, 422b, 422c) 중 적어도 어느 하나의 상기 제 1 자성체부(예: 도 12의 422a)에 포함된 상기 제 1-1 자성체(예: 도 8a의 424a) 및 상기 제 1-2 자성체(예: 도 8a의 424b)는, 상기 외부 링 구조체(400)의 원주 길이 방향을 따라 나란히 정렬되고, 복수 개의 상기 제 1 자성체부(예: 도 12의 422a, 422b, 422c) 중 적어도 어느 하나의 제 1 자성체부(예: 도 12의 422b)에 포함된 상기 제 1-1 자성체(예: 도 8a의 424a) 및 상기 제 1-2 자성체(예: 도 8a의 424b)는 상기 외부 링 구조체(400)의 원주 길이 방향과 탄젠셜(tangential)한 방향을 따라 나란히 정렬될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 복수 개의 상기 제 2 자성체부(예: 도 12의 322a, 322b, 322c) 중 적어도 어느 하나의 상기 제 2 자성체부(예: 도 12의 322a)에 포함된 상기 제 2-1 자성체(예: 도 8a의 324a) 및 상기 제 2-2 자성체(예: 도 8a의 324b)는, 상기 내부 링 구조체(320)의 원주 길이 방향을 따라 나란히 정렬되고, 복수 개의 상기 제 2 자성체부(예: 도 12의 322a, 322b, 322c) 중 적어도 어느 하나의 제 2 자성체부(예: 도 12의 322b)에 포함된 상기 제 2-1 자성체(예: 도 8의 324a) 및 상기 제 2-2 자성체(예: 도 8의 324b)는 상기 내부 링 구조체(320)의 원주 길이 방향과 탄젠셜(tangential)한 방향을 따라 나란히 정렬될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1 자성체부(422)는 상기 외부 링 구조체(400) 내부에 적어도 3 개 구비되며 상기 외부 링 구조체(400)의 원주 길이 방향을 따라 방사상 배치되고, 및 상기 제 2 자성체부(322)는 상기 내부 링 구조체(320) 내부에 적어도 3 개 구비되며 상기 내부 링 구조체의 원주 길이 방향을 따라 방사상 배치되고, 상기 제 1 자성체부(422) 및 상기 제 2 자성체부(322)가 적어도 3 개 방향의 직교(orthogonal) 회전축을 구속(예: 도 16 참조)하도록 형성될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 외부 링 구조체(400)는 상기 제 1 자성체부(422)에 인접 배치된 제 1 요크부(예: 도 8a의 425)를 더 포함하고, 상기 내부 링 구조체(320)는 상기 제 2 자성체부(322)에 인접 배치된 제 2 요크부(예: 도 8a의 325)를 더 포함할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1 자성체부(422)는 제 1-1 자성체(424a) 및 제 1-2 자성체(424b)를 포함하고, 상기 제 2 자성체부(322)는 상기 제 1-1 자성체(424a)에 대응하는 제 2-1 자성체(324a) 및 상기 1-2 자성체(424b)에 대응하는 제 2-2 자성체(324a)를 포함하며, 상기 제 1 요크부(425)는 상기 제 1-1 자성체(424a) 및 상기 제 1-2 자성체(424b) 사이에 형성된 자속을 응집하고, 상기 제 2 요크부(325)는 상기 제 2-1(324a) 자성체 및 상기 제 2-2 자성체(324b) 사이에 형성된 자속을 응집할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1 구동 모듈(310)은, 제 1 모터부(313); 상기 제 1 모터부와 연결되고, 상기 하우징(301)의 내부 표면(302b)의 적어도 일부와 접촉하며 구동되는 제 1 경사휠(314a); 상기 제 1 경사휠과 반대 방향을 향하며, 상기 하우징의 내부 표면(302b)의 적어도 일부와 접촉하며 구동되는 제 2 경사휠(314b); 및 베이스 프레임(311)을 포함할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 2 구동 모듈(330)은, 적어도 하나의 모터부(예: 331 및/또는 332); 및 상기 제 2 구동 모듈(330)과 상기 내부 링 구조체(320)를 연결하는 브릿지(334)를 포함하고, 상기 브릿지(334)는, 적어도 일 부분의 단부가 상기 내부 링 구조체(320)의 일 부분과 연결되고, 적어도 일 부분의 단부가 상기 내부 링 구조체(320)의 타 부분과 연결될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 2 구동 모듈(330)을 이용하여 상기 외부 링 구조체(400)의 피칭(pitching), 요잉(yawing), 롤링(rolling) 동작 중 적어도 어느 하나의 동작을 수행할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 2 구동 모듈(330)을 이용하여, 상기 외부 링 구조체(400)의 피칭-요잉(pitching-yawing), 요잉-롤링(yawing-rolling) 및 롤링-피칭(rolling-pitching) 합성 동작 중 적어도 어느 하나의 합성 동작을 수행할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 제 1 입력 정보가 수신되면, 수신된 제 1 입력 정보에 대응하여 상기 구형 구조체(300)가 제 1 방향을 향해 이동하도록 상기 제 1 구동 모듈(310)을 제어하고, 제 2 입력 정보가 수신되면, 수신된 제 2 입력 정보에 대응하여 상기 내부 링 구조체(320)가 상기 제 1 방향 또는 상기 제 1 방향과 다른 제 2 방향을 향하도록 상기 제 2 구동 모듈(330)을 제어하는, 프로세서(processor)(예: 도 4의 312);를 더 포함할 수 있다.

본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(예: 도 3의 200)에 있어서, 지면과 접촉되는 외부 표면(302a)을 가지는 하우징(301); 및 상기 하우징(301) 내부 표면(302b)의 적어도 일부분에 접촉하여, 상기 하우징(301)이 상기 지면 상에서 이동할 수 있도록 구동력을 제공하는 제 1 구동 모듈(310);을 포함하는 구형 구조체(300)(spherical structure); 상기 하우징(301)의 상기 외부 표면(302a) 상에서 회전 가능하게 결합된 외부 링 구조체(400)(outer ring structure); 상기 하우징(301) 내부에 배치되며, 상기 하우징(301)을 사이에 두고, 상기 외부 링 구조체(400)와 마주보는 내부 링 구조체(320)(inner ring structure); 상기 하우징(301) 내부에 배치되며, 상기 내부 링 구조체(320)를 구동시키는 제 2 구동 모듈(330); 상기 외부 링 구조체(400)의 내부에 방사상 배치된 적어도 3 개의 제 1 자성체부(예: 도 8a의 422); 및 상기 내부 링 구조체(320)의 내부에 방사상 배치된 적어도 3 개의 제 2 자성체(예: 도 8a의 322)부;를 포함하고, 상기 제 1 자성체부(422)는 제 1-1 자성체(예: 도 8a의 424a) 및 상기 제 1-1 자성체(424a)에 인접 배치된 제 1-2 자성체(예: 도 8a의 424b)를 포함하고, 상기 제 2 자성체부(322)는 상기 외부 링 구조체(400)가 상기 내부 링 구조체(320)에 정렬된 상태에서, 상기 제 1-1 자성체(424a)에 대응하는 위치에 배치된 제 2-1 자성체(예: 도 8a의 324a) 및 상기 1-2 자성체(424b)에 대응하는 위치에 배치된 제 2-2 자성체(예: 도 8a의 324b)를 포함하며, 상기 외부 링 구조체(400)의 내부 표면에는 상기 구형 구조체(300)의 표면의 적어도 일부분과 접촉하는 적어도 하나의 베어링 부재(예: 도 5의 402)를 포함하고,상기 외부 링 구조체(400) 및 상기 내부 링 구조체(320)의 정렬(alignment) 시, 상기 제 1 자성체부(422)와 상기 제 2 자성체부(322) 사이의 인력을 이용하여 상기 외부 링 구조체(400) 및 상기 내부 링 구조체(320) 간의 기 정렬된 위치를 유지하고,상기 외부 링 구조체(400)가 상기 내부 링 구조체(320)로부터 상대적인 회전 모션(misalignment) 발생시, 상기 제 1 자성체부(422)의 적어도 일부 구성 요소(예: 424a)와 상기 제 2 자성체부(322)의 적어도 일부 구성 요소(예: 324b) 사이에, 척력(repulsive force)을 이용하여 상기 외부 링 구조체 및 상기 내부 링 구조체를 상호 정렬된 상태로 복원하는 전자 장치를 제공할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 적어도 3 개의 제 1 자성체부(예: 도 12의 422a, 422b, 422c) 중 적어도 어느 하나의 상기 제 1 자성체부(예: 도 12의 422a)에 포함된 상기 제 1-1 자성체(424a) 및 상기 제 1-2 자성체(424b)는, 상기 외부 링 구조체(400)의 원주 길이 방향을 따라 나란히 정렬되고, 상기 적어도 3 개의 상기 제 1 자성체부(예: 도 12의 422a, 422b, 422c) 중 적어도 어느 하나의 제 1 자성체부(예: 도 12의 422b)에 포함된 상기 제 1-1 자성체(424a) 및 상기 제 1-2 자성체(424b)는 상기 외부 링 구조체의 원주 길이 방향과 탄젠셜(tangential)한 방향을 따라 나란히 정렬될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 적어도 일 부분이 곡면부로 형성되고, 적어도 하나의 축을 중심으로 회전 가능 하며, 내부에 적어도 하나의 제 1 자성체부(예: 도 8a의 422)를 포함하는 제 1 구조체(예: 도 5의 400); 및 적어도 일 부분이 곡면부로 형성되고, 적어도 하나의 축(예: 도 16의 Y축)을 중심으로 회전 가능하며, 상기 제 1 구조체(예: 도 5의 400)의 적어도 일 부분과 마주보며, 내부에 적어도 하나의 제 2 자성체부(예: 도 8a의 322)를 포함하는 제 2 구조체(예: 도 4의 320); 를 포함하고, 상기 제 1 구조체(예: 도 5의 400) 및 상기 제 2 구조체(예: 도 4의 320) 간에, 초기 정렬 상태(alignment state)에서 지정된 각도를 벗어나는 상대적인 회전 모션 발생 시(misalignment), 상기 제 1 자성체부(예: 도 8a의 422) 및 상기 제 2 자성체부(예: 도 8a의 322) 사이의 자력을 이용하여 상기 제 1 구조체(예: 도 5의 400) 및 상기 제 2 구조체(예: 도 4의 320)를 정렬된 상태로 복원하는 전자 장치를 제공할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1 자성체부(예: 도 8a의 422)는 제 1-1 자성체(예: 도 8a의 424a) 및 상기 제 1-1 자성체(예: 도 8a의 424a)에 인접 배치된 제 1-2 자성체(예: 도 8a의 424b)를 포함하고, 상기 제 2 자성체부(예: 도 8a의 322)는 상기 제 1 구조체(예: 도 5의 400)가 상기 제 2 구조체(예: 4의 320)에 정렬된 상태에서, 상기 제 1-1 자성체(예: 도 8a 424a)에 대응하는 위치에 배치된 제 2-1 자성체(예: 도 8a의 324a) 및 상기 1-2 자성체(예: 도 8a의 424b)에 대응하는 위치에 배치된 제 2-2 자성체(예: 도 8a의 324b)를 포함할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 제 1 구조체(예: 도 5의 400) 및 상기 제 2 구조체(예: 도 4의 320)의 상대적인 모션 발생 시(misalignment), 상기 제 1-1 자성체(예: 도 8a의 424a)와 상기 제 2-2 자성체(예: 도 8a의 324b) 사이에 척력이 발생하여 상기 제 1-1 자성체(예: 도 8a의 424a)의 위치를 복원하도록 형성될 수 있다.

본 문서에 개시된 실시예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 문서에서 기재된 기술의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 문서의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

200 : 전자 장치
300 : 볼 구조
310 : 제 1 구동 모듈
320 : 내부 링 구조체(또는 제 2 구조체)
322 : 제 2 자성체부
330 : 제 2 구동 모듈
400 : 외부 링 구조체(또는 제 1 구조체)
422 : 제 1 자성체부

Claims

전자 장치에 있어서,
하우징과, 상기 하우징의 내부 표면의 적어도 일부분에 접촉하여 상기 하우징을 구동시키도록 설정된 제 1 구동 모듈을 포함하는 구형 구조체(spherical structure);
상기 하우징의 외부 표면 상에서 회전 가능하게 결합된 외부 링 구조체(outer ring structure);
상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 하우징을 사이에 두고, 상기 외부 링 구조체와 마주보는 내부 링 구조체(inner ring structure); 및
상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 내부 링 구조체를 구동시키는 제 2 구동 모듈;을 포함하고,
상기 외부 링 구조체는 적어도 하나의 제 1 자성체부를 포함하고, 상기 내부 링 구조체는 적어도 하나의 제 2 자성체부를 포함하며,
상기 외부 링 구조체 및 상기 내부 링 구조체의 정렬(alignment) 시, 상기 제 1 자성체부와 상기 제 2 자성체부 사이의 인력을 이용하여 상기 외부 링 구조체 및 상기 내부 링 구조체 간의 기 정렬된 위치를 유지하고,
상기 외부 링 구조체 및 상기 내부 링 구조체 간의 상대적인 회전 모션(misalignment) 발생 시, 상기 제 1 자성체부 및 상기 제 2 자성체부 사이의 척력을 이용하여 상기 외부 링 구조체 및 상기 내부 링 구조체를 상호 정렬된 상태로 복원하는 전자 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 자성체부는 제 1-1 자성체 및 제 1-2 자성체를 포함하고,
상기 제 2 자성체부는 상기 제 1-1 자성체에 대응하는 제 2-1 자성체 및 상기 1-2 자성체에 대응하는 제 2-2 자성체를 포함하는 전자 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1-1 자성체 및 상기 제 2-1 자성체는, 상기 외부 링 구조체가 상기 내부 링 구조체에 대하여 정렬된 상태에서 서로 반대 극성을 바라보도록 배치되고, 상기 제 1-2 자성체 및 상기 제 2-2 자성체는 상기 외부 링 구조체가 상기 내부 링 구조체에 대하여 정렬된 상태에서 서로 반대 극성을 바라보도록 배치된 전자 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 제 1-1 자성체는 제 1 극의 자속이 상기 하우징의 외부 표면을 향하도록 자력을 형성하고, 상기 제 1-2 자성체는 상기 제 1 극과 반대 극성을 가지는 제 2 극의 자속이 상기 하우징의 외부 표면을 향하도록 자력을 형성하는 전자 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 자성체부는 상기 외부 링 구조체에 상기 외부 링 구조체의 원주 길이 방향을 따라 복수 개 배치되고, 및 상기 제 2 자성체부는 상기 내부 링 구조체에 상기 내부 링 구조체의 원주 길이 방향을 따라 복수 개 배치된 전자 장치.
◈청구항 6은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제 5 항에 있어서,
복수 개의 상기 제 1 자성체부 중 적어도 어느 하나의 상기 제 1 자성체부에 포함된 상기 제 1-1 자성체 및 상기 제 1-2 자성체는, 상기 외부 링 구조체의 원주 길이 방향을 따라 나란히 정렬되고, 복수 개의 상기 제 1 자성체부 중 적어도 어느 하나의 제 1 자성체부에 포함된 상기 제 1-1 자성체 및 상기 제 1-2 자성체는 상기 외부 링 구조체의 원주 길이 방향과 탄젠셜(tangential)한 방향을 따라 나란히 정렬된 전자 장치.
◈청구항 7은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제 6 항에 있어서,
복수 개의 상기 제 2 자성체부 중 적어도 어느 하나의 상기 제 2 자성체부에 포함된 상기 제 2-1 자성체 및 상기 제 2-2 자성체는, 상기 내부 링 구조체의 원주 길이 방향을 따라 나란히 정렬되고, 복수 개의 상기 제 2 자성체부 중 적어도 어느 하나의 제 2 자성체부에 포함된 상기 제 2-1 자성체 및 상기 제 2-2 자성체는 상기 내부 링 구조체의 원주 길이 방향과 탄젠셜(tangential)한 방향을 따라 나란히 정렬된 전자 장치.
◈청구항 8은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제 5 항에 있어서,
상기 제 1 자성체부는 상기 외부 링 구조체 내부에 적어도 3 개 구비되며 상기 외부 링 구조체의 원주 길이 방향을 따라 방사상 배치되고, 및 상기 제 2 자성체부는 상기 내부 링 구조체 내부에 적어도 3 개 구비되며 상기 내부 링 구조체의 원주 길이 방향을 따라 방사상 배치되고,
제 2 자성체부가 상기 제 1 자성체부에 대하여 적어도 3 개 방향의 직교(orthogonal) 회전축을 구속하도록 형성된 전자 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 외부 링 구조체는 상기 제 1 자성체부에 인접 배치된 제 1 요크부를 더 포함하고,
상기 내부 링 구조체는 상기 제 2 자성체부에 인접 배치된 제 2 요크부를 더 포함하는 전자 장치.
◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제 9 항에 있어서,
상기 제 1 자성체부는 제 1-1 자성체 및 제 1-2 자성체를 포함하고,
상기 제 2 자성체부는 상기 제 1-1 자성체에 대응하는 제 2-1 자성체 및 상기 1-2 자성체에 대응하는 제 2-2 자성체를 포함하며,
상기 제 1 요크부는 상기 제 1-1 자성체 및 상기 제 1-2 자성체 사이에 형성된 자속을 응집하고,
상기 제 2 요크부는 상기 제 2-1 자성체 및 상기 제 2-2 자성체 사이에 형성된 자속을 응집하는 전자 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 구동 모듈은,
제 1 모터부;
상기 제 1 모터부와 연결되고, 상기 하우징의 내부 표면의 적어도 일부와 접촉하며 구동되는 제 1 경사휠;
상기 제 1 경사휠과 반대 방향을 향하며, 상기 하우징의 내부 표면의 적어도 일부와 접촉하며 구동되는 제 2 경사휠; 및
베이스 프레임을 포함하는 전자 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 구동 모듈은,
적어도 하나의 모터부; 및
상기 제 2 구동 모듈과 상기 내부 링 구조체를 연결하는 브릿지를 포함하고,
상기 브릿지는, 적어도 일 부분의 단부가 상기 내부 링 구조체의 일 부분과 연결되고, 적어도 일 부분의 단부가 상기 내부 링 구조체의 타 부분과 연결되는 전자 장치.
◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제 12 항에 있어서,
상기 제 2 구동 모듈을 이용하여 상기 외부 링 구조체의 피칭(pitching), 요잉(yawing), 롤링(rolling) 동작 중 적어도 어느 하나의 동작을 수행하는 전자 장치.
◈청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제 12 항에 있어서,
상기 제 2 구동 모듈을 이용하여, 상기 외부 링 구조체의 피칭-요잉(pitching-yawing), 요잉-롤링(yawing-rolling) 및 롤링-피칭(rolling-pitching) 합성 동작 중 적어도 어느 하나의 합성 동작을 수행하는 전자 장치.
제 1 항에 있어서,
제 1 입력 정보가 수신되면, 수신된 제 1 입력 정보에 대응하여 상기 구형 구조체가 제 1 방향을 향해 이동하도록 상기 제 1 구동 모듈을 제어하고,
제 2 입력 정보가 수신되면, 수신된 제 2 입력 정보에 대응하여 상기 내부 링 구조가 상기 제 1 방향 또는 상기 제 1 방향과 다른 제 2 방향을 향하도록 상기 제 2 구동 모듈을 제어하는,
프로세서(processor);를 더 포함하는 전자 장치.
◈청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

전자 장치에 있어서,
지면과 접촉되는 외부 표면을 가지는 하우징; 및 상기 하우징 내부 표면의 적어도 일부분에 접촉하여, 상기 하우징이 상기 지면 상에서 이동할 수 있도록 구동력을 제공하는 제 1 구동 모듈;을 포함하는 구형 구조체(spherical structure);
상기 하우징의 상기 외부 표면 상에서 회전 가능하게 결합된 외부 링 구조체(outer ring structure);
상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 하우징을 사이에 두고, 상기 외부 링 구조체와 마주보는 내부 링 구조체(inner ring structure);
상기 하우징 내부에 배치되며, 상기 내부 링 구조체를 구동시키는 제 2 구동 모듈;
상기 외부 링 구조체의 내부에 방사상 배치된 적어도 3 개의 제 1 자성체부; 및
상기 내부 링 구조체의 내부에 방사상 배치된 적어도 3 개의 제 2 자성체부; 를 포함하고,
상기 제 1 자성체부는 제 1-1 자성체 및 상기 제 1-1 자성체에 인접 배치된 제 1-2 자성체를 포함하고,
상기 제 2 자성체부는 상기 외부 링 구조체가 상기 내부 링 구조체에 정렬된 상태에서, 상기 제 1-1 자성체에 대응하는 위치에 배치된 제 2-1 자성체 및 상기 1-2 자성체에 대응하는 위치에 배치된 제 2-2 자성체를 포함하며,
상기 외부 링 구조체의 내부 표면에는 상기 구형 구조체의 표면의 적어도 일부분과 접촉하는 적어도 하나의 베어링 부재를 포함하고,
상기 외부 링 구조체는 및 상기 내부 링 구조체의 정렬(alignment) 시, 상기 제 1 자성체부 및 상기 제 2 자성체부 사이에 형성된 인력에 의해 상기 외부 링 구조체 및 상기 내부 링 구조체 간의 기 정렬된 위치를 유지하고,
상기 외부 링 구조체 및 상기 내부 링 구조체간의 상대적인 회전 모션(misalignment) 발생시, 상기 제 1 자성체부의 적어도 일부 구성 요소와 상기 제 2 자성체부의 적어도 일부 구성 요소 사이에 형성된 척력(repulsive force)에 의해 상기 외부 링 구조체 및 상기 내부 링 구조체를 상호 정렬된 상태로 복원시키도록 형성된 전자 장치.
◈청구항 17은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제 16 항에 있어서,
상기 적어도 3 개의 제 1 자성체부 중 적어도 어느 하나의 상기 제 1 자성체부에 포함된 상기 제 1-1 자성체 및 상기 제 1-2 자성체는, 상기 외부 링 구조체의 원주 길이 방향을 따라 나란히 정렬되고, 상기 적어도 3 개의 상기 제 1 자성체부 중 적어도 어느 하나의 제 1 자성체부에 포함된 상기 제 1-1 자성체 및 상기 제 1-2 자성체는 상기 외부 링 구조체의 원주 길이 방향과 탄젠셜(tangential)한 방향을 따라 나란히 정렬된 전자 장치.
전자 장치에 있어서,
적어도 일 부분이 곡면부로 형성되고, 적어도 하나의 축을 중심으로 회전 가능 하며, 내부에 적어도 하나의 제 1 자성체부를 포함하는 제 1 구조체; 및
적어도 일 부분이 곡면부로 형성되고, 적어도 하나의 축을 중심으로 회전 가능 하며, 상기 제 1 구조체의 적어도 일 부분과 마주보며, 내부에 적어도 하나의 제 2 자성체부를 포함하는 제 2 구조체;
를 포함하고,
상기 제 1 구조체 및 상기 제 2 구조체 간에, 초기 정렬된 상태(alignment state)에서 지정된 각도를 벗어나는 상대적인 회전 모션 발생 시(misalignment), 상기 제 1 자성체부 및 상기 제 2 자성체부 사이의 자력을 이용하여 상기 제 1 구조체 및 상기 제 2 구조체를 정렬된 상태로 복원하는 전자 장치.
◈청구항 19은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제 18 항에 있어서,
상기 제 1 자성체부는 제 1-1 자성체 및 상기 제 1-1 자성체에 인접 배치된 제 1-2 자성체를 포함하고,
상기 제 2 자성체부는 상기 제 1 구조체가 상기 제 2 구조체에 정렬된 상태에서, 상기 제 1-1 자성체에 대응하는 위치에 배치된 제 2-1 자성체 및 상기 1-2 자성체에 대응하는 위치에 배치된 제 2-2 자성체를 포함하는 전자 장치.
◈청구항 20은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제 19 항에 있어서,
상기 제 1 구조체 및 상기 제 2 구조체의 상대적인 모션 발생 시(misalignment),
상기 제 1-1 자성체와 상기 제 2-2 자성체 사이에 척력이 발생하여 상기 제 1-1 자성체의 위치를 복원하도록 형성된 전자 장치.