KR102555025B1 - Wheel unit having a plurality of chain-shape rotatable blocks - Google Patents
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Abstract
체인형 회전 블록을 포함하는 장애물 극복용 바퀴유닛은 허브부, 복수의 단위블록들 및 지지체를 포함한다. 상기 허브부는 회전 구동력을 제공받아 회전한다. 상기 단위블록들은 상기 허브부로부터 소정 간격 이격되며 바퀴유닛의 외형을 형성하며, 인접한 단위블록들 사이가 서로 연결된다. 상기 지지체는 상기 허브부와 상기 단위블록들 사이를 연결하거나, 상기 허브부와 상기 단위블록들 사이에 충진된다. 장애물을 극복하는 경우, 장애물과 접촉하는 접촉부에서는, 상기 단위블록들의 외면이 장애물에 접촉한 상태로, 서로 인접한 단위블록들이 상대적으로 회전한다. A wheel unit for overcoming obstacles including a chain-type rotary block includes a hub portion, a plurality of unit blocks, and a support body. The hub portion receives rotational driving force and rotates. The unit blocks are spaced apart from the hub by a predetermined distance and form the outer shape of the wheel unit, and adjacent unit blocks are connected to each other. The support connects between the hub part and the unit blocks or is filled between the hub part and the unit blocks. In the case of overcoming an obstacle, at a contact portion in contact with an obstacle, unit blocks adjacent to each other relatively rotate in a state in which the outer surfaces of the unit blocks are in contact with the obstacle.
Description
본 발명은 장애물 극복용 바퀴유닛에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물방울이 가지는 표면장력 메커니즘을 이용한 변형 구조가 적용됨과 동시에, 체인과 같은 결합 구조를 가지는 회전 블록을 포함하여 평지 주행은 물론 계단 등의 장애물을 용이하게 극복할 수 있으며, 특히 장애물 극복과정에서의 안정적인 변형이 구현되는 체인형 회전 블록을 포함하는 장애물 극복용 바퀴유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a wheel unit for overcoming obstacles, and more particularly, to a wheel unit including a rotation block having a coupling structure such as a chain while applying a deformable structure using a surface tension mechanism of water droplets, so as to be able to travel on a flat surface as well as to run on stairs. The present invention relates to a wheel unit for overcoming obstacles including a chain-type rotation block capable of easily overcoming obstacles, and in particular, implementing stable deformation in an obstacle overcoming process.
최근 장애물이나 계단을 자유롭게 통과하며 구동될 수 있는 바퀴에 관한 기술이 다수 개발되고 있다. Recently, a number of technologies related to wheels that can be driven while freely passing through obstacles or stairs have been developed.
이러한 장애물 극복형 바퀴의 경우, 바퀴가 갖는 강성이 변화하여 장애물을 극복하는 가변 강성 구조, 장애물을 마주하는 경우 바퀴의 구조가 크게 가변되어 장애물을 극복하는 가변 형상 구조 등이 대표적이다. 물론, 상기 가변 형상 구조와 가변 강성 구조는 서로 복합적으로 연관되어 설계될 수 있다. In the case of such an obstacle overcoming type wheel, a variable rigidity structure in which the stiffness of the wheel is changed to overcome an obstacle, and a variable shape structure in which the structure of the wheel is greatly changed to overcome an obstacle when facing an obstacle are typical examples. Of course, the variable shape structure and the variable rigidity structure may be designed in complex association with each other.
특히, 후자의 가변 형상 구조와 관련하여는, 대한민국 등록특허 제10-2174498호에서와 같이, 장애물과의 접촉시 바퀴를 구성하는 일부 구조의 형상이 변형되거나 또는 압축되는 등의 형태 변형을 통해 장애물을 극복하는 것을 개시하고 있다. In particular, in relation to the latter variable shape structure, as in Korean Patent Registration No. 10-2174498, upon contact with an obstacle, the shape of some structures constituting the wheel is deformed or compressed through shape deformation such as an obstacle. is starting to overcome.
나아가, 대한민국 공개특허 제10-2014-0125166호에서와 같이, 지면을 통과하는 경우 지면으로부터 받는 반력에 따라 일부분이 압축되는 형태 변형을 통해 지면을 통과하는 구조도 개발되고 있다. Furthermore, as in Korean Patent Publication No. 10-2014-0125166, a structure that passes through the ground through shape deformation in which a part is compressed according to the reaction force received from the ground when passing through the ground is also being developed.
그러나, 종래의 이러한 가변 형상 구조의 장애물 극복용 바퀴는, 가변 형상을 구현하기 위한 바퀴의 구조가 매우 복잡하게 설계되는 문제가 있으며, 실제 다양한 장애물을 효과적으로 극복하지 못하거나, 극복과정에서 바퀴 구조의 변형 및 복귀에 상당한 시간이 소요되는 등의 다양한 문제가 있다. However, conventional wheels for overcoming obstacles of such a variable shape structure have a problem in that the structure of the wheel for realizing the variable shape is designed very complicated, and cannot effectively overcome various obstacles in reality, or the wheel structure is broken during the overcoming process. There are various problems, such as taking a considerable amount of time for deformation and return.
한편, 복수의 단위 구조를 포함하며, 단위 구조들 사이가 체인 형태 또는 핀을 통해 연결되는 구조가 일본국 등록특허 제3904428호를 통해 개시되고는 있으나, 상기 구조의 경우 상대적인 회전만 가능한 연결구조에 불과하여, 서로 연결되는 구조가 상대적으로 위치가 가변되어 장애물을 효과적으로 극복할 수 없는 한계가 있다. On the other hand, although a structure including a plurality of unit structures and connecting unit structures in the form of a chain or through pins is disclosed through Japanese Patent Registration No. 3904428, in the case of the above structure, only relative rotation is possible in a connection structure. However, there is a limit in that the structures connected to each other are relatively variable in position and cannot effectively overcome obstacles.
즉, 연속적인 장애물 극복이 수행됨에 따라, 바퀴 구조의 안정적인 변형 및 구조 회복이 매우 중요한데, 종래와 같은 일체화된 구조에서 바퀴 구조 일부가 변형되는 형태로는 이러한 안정적인 변형 및 구조 회복을 구현하지 못하는 한계가 있다. That is, as continuous obstacle overcoming is performed, stable deformation and structural recovery of the wheel structure are very important. However, in the form of partial deformation of the wheel structure in the conventional integrated structure, such stable deformation and structural recovery cannot be realized. there is
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 물방울이 표면장력을 통해 물방울의 형상을 유지하는 원리를 이용하여 지면의 주행시에는 바퀴 형상의 변화가 최소화되어 유지되고, 바퀴 측면에 장애물이 충돌하는 경우 구조 변경을 통해 해당 장애물의 용이한 극복을 수행하며, 특히, 장애물 극복의 경우, 체인형 회전 블록들의 상대적인 이동을 통해 효과적인 장애물 극복이 가능하며 장애물의 극복 후 즉각적인 복원을 수행하되, 인접 회전 블록들 사이를 보다 안정적으로 고정할 수 있는 체인형 회전 블록을 포함하는 장애물 극복용 바퀴유닛에 관한 것이다. Therefore, the technical problem of the present invention is focused on this point, and the object of the present invention is to minimize and maintain the change in the shape of the wheel during driving on the ground by using the principle that the water droplet maintains the shape of the water droplet through surface tension, and the wheel When an obstacle collides with the side, it easily overcomes the obstacle through structural changes. In particular, in the case of obstacle overcoming, it is possible to effectively overcome obstacles through relative movement of chain-type rotating blocks, and immediate recovery after overcoming obstacles is possible. However, it relates to a wheel unit for overcoming obstacles including a chain-type rotation block capable of more stably fixing between adjacent rotation blocks.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 의한 체인형 회전 블록을 포함하는 장애물 극복용 바퀴유닛은 허브부, 복수의 단위블록들 및 지지체를 포함한다. 상기 허브부는 회전 구동력을 제공받아 회전한다. 상기 단위블록들은 상기 허브부로부터 소정 간격 이격되며 바퀴유닛의 외형을 형성하며, 인접한 단위블록들 사이가 서로 연결된다. 상기 지지체는 상기 허브부와 상기 단위블록들 사이를 연결하거나, 상기 허브부와 상기 단위블록들 사이에 충진된다. 장애물을 극복하는 경우, 장애물과 접촉하는 접촉부에서는, 상기 단위블록들의 외면이 장애물에 접촉한 상태로, 서로 인접한 단위블록들이 상대적으로 회전한다.A wheel unit for overcoming obstacles including a chain-type rotary block according to an embodiment for realizing the object of the present invention described above includes a hub portion, a plurality of unit blocks, and a support body. The hub portion receives rotational driving force and rotates. The unit blocks are spaced apart from the hub by a predetermined distance and form the outer shape of the wheel unit, and adjacent unit blocks are connected to each other. The support connects between the hub part and the unit blocks or is filled between the hub part and the unit blocks. In the case of overcoming an obstacle, at a contact portion in contact with an obstacle, unit blocks adjacent to each other relatively rotate in a state in which the outer surfaces of the unit blocks are in contact with the obstacle.
일 실시예에서, 장애물을 극복하는 경우, 상기 접촉부에서, 서로 인접한 한 쌍의 단위블록들의 외면들은 각각 장애물이 형성하는 외면에 접촉하면서, 장애물을 극복할 수 있다. In one embodiment, when overcoming an obstacle, outer surfaces of a pair of unit blocks adjacent to each other may overcome the obstacle while contacting the outer surface formed by the obstacle, respectively, in the contact part.
일 실시예에서, 장애물을 극복하는 경우, 상기 접촉부에서, 서로 인접한 한 쌍의 단위블록들의 외면들은 상기 장애물이 형성하는 외면의 각과 동일한 각을 형성하며 서로 근접하고, 서로 인접한 단위블록들 사이의 중심점 사이의 거리는 일정하게 유지될 수 있다. In one embodiment, when overcoming an obstacle, outer surfaces of a pair of adjacent unit blocks form the same angle as the angle of the outer surface formed by the obstacle in the contact portion and are close to each other, and the center point between the adjacent unit blocks The distance between them may be kept constant.
일 실시예에서, 장애물을 극복하는 경우, 상기 접촉부로부터 이격된 인접부에서는, 서로 인접하는 단위블록들의 내면들은 둔각을 형성하며 근접하고, 서로 인접하는 단위블록들 사이의 중심점 사이의 거리가 증가할 수 있다. In one embodiment, when an obstacle is overcome, in an adjacent portion spaced apart from the contact portion, inner surfaces of unit blocks adjacent to each other form an obtuse angle, and the distance between center points between adjacent unit blocks increases. can
일 실시예에서, 상기 단위블록들 각각은, 상기 허브부를 향하는 내면 및 외부를 향하는 외면을 포함하는 몸체부, 상기 몸체부의 전단에 연결되며 인접한 단위블록과 회전 가능하도록 결합되는 회전부, 및 상기 몸체부의 양 측면으로부터 각각 연장되며 인접한 단위블록의 상기 회전부와 회전 가능하도록 결합되는 결합부를 포함할 수 있다. In one embodiment, each of the unit blocks includes a body portion including an inner surface facing the hub portion and an outer surface facing the outside, a rotating portion connected to a front end of the body portion and rotatably coupled to an adjacent unit block, and the body portion. It may include a coupling portion extending from both side surfaces and rotatably coupled to the rotating portion of an adjacent unit block.
일 실시예에서, 상기 단위블록들 각각은, 상기 회전부를 관통하며 연장되며, 상기 회전부와 상기 결합부가 소정 범위 이내에서 이동가능하며 서로 회전 가능하도록 결합시키는 핀부를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, each of the unit blocks may further include a pin extending through the rotation unit, movable within a predetermined range and coupling the rotation unit and the coupling unit to be rotatable with each other.
일 실시예에서, 상기 회전부의 중앙에는 중앙 개구부가 형성되고, 상기 결합부의 중앙에는 결합 개구부가 형성되며, 상기 핀부는 상기 중앙 개구부 및 상기 결합 개구부를 관통하고, 상기 핀부는 상기 중앙 개구부 및 상기 결합 개구부 상에서 소정 범위 이내에서 이동 가능할 수 있다. In one embodiment, a central opening is formed at the center of the rotation unit, a coupling opening is formed at the center of the coupling unit, the pin unit penetrates the central opening and the coupling opening, and the pin unit passes through the central opening and the coupling unit. It may be movable within a predetermined range on the opening.
일 실시예에서, 상기 몸체부는, 상기 내면 및 상기 외면 사이에서 함입된 형상으로 연장되는 접촉면, 상기 외면으로부터 연장되며 상기 접촉면의 외부 끝단에 돌출되도록 형성되는 끝단부, 및 상기 내면으로부터 연장되며 상기 허브부를 향하는 방향으로 경사지며 돌출되는 경사 돌출부를 포함할 수 있다. In one embodiment, the body portion, a contact surface extending in a recessed shape between the inner surface and the outer surface, an end portion extending from the outer surface and formed to protrude from the outer end of the contact surface, and extending from the inner surface, the hub It may include an inclined protrusion protruding while being inclined in a direction toward the portion.
일 실시예에서, 상기 단위블록들 각각은, 상기 결합부의 결합블록의 외면을 따라 원주면 형상으로 연장되는 연장곡면, 및 상기 몸체부의 외면과 소정 각을 형성하며 평면 형상으로 연장되어 상기 연장 곡면과의 사이에 지지홈을 형성하는 연장 수직면을 포함하는 홈부를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, each of the unit blocks is an extended curved surface extending in a circumferential shape along the outer surface of the coupling block of the coupling part and a plane shape extending in a plane shape while forming a predetermined angle with the outer surface of the body part, so that the extended curved surface It may further include a groove portion including an extended vertical surface forming a support groove between the.
일 실시예에서, 장애물을 극복하는 경우, 상기 접촉부에서, 단위블록의 끝단부가 인접 단위블록의 상기 연장 곡면을 따라 이동하여 상기 지지홈으로 삽입되어, 서로 인접한 단위블록들 사이가 밀착될 수 있다. In one embodiment, when an obstacle is overcome, an end of a unit block in the contact part moves along the extended curved surface of an adjacent unit block and is inserted into the support groove, so that adjacent unit blocks may be brought into close contact with each other.
일 실시예에서, 장애물을 극복하는 경우, 상기 접촉부로부터 이격된 인접부에서는, 단위블록의 상기 회전부로부터 돌출되는 돌출부가 인접 단위블록의 상기 경사 돌출부에 밀착될 때까지, 서로 인접한 단위블록들은 상기 접촉부에서의 회전 방향과 반대 방향으로 회전할 수 있다. In one embodiment, in the case of overcoming an obstacle, in an adjacent portion spaced apart from the contact portion, unit blocks adjacent to each other are connected to the contact portion until a protrusion protruding from the rotation portion of a unit block adheres to the inclined protrusion portion of an adjacent unit block. It can rotate in the opposite direction to the direction of rotation in
일 실시예에서, 상기 단위블록들의 외부를 따라 연장되며, 상기 단위블록들 사이에 밀착력을 인가하는 탄성 와이어를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, an elastic wire extending along the outside of the unit blocks and applying an adhesive force between the unit blocks may be further included.
일 실시예에서, 상기 탄성 와이어는, 상기 단위블록들 각각의 측면에 형성되는 고정부에 의해 고정되며 연장될 수 있다. In one embodiment, the elastic wire may be fixed and extended by a fixing part formed on a side surface of each of the unit blocks.
일 실시예에서, 지면을 통과하는 경우, 상기 단위블록들은 서로 밀착되고, 상기 지지체는 상기 단위블록들에 상기 허브부 방향으로의 장력을 인가하여, 물방울의 표면장력이 모사될 수 있다. In one embodiment, when passing through the ground, the unit blocks are in close contact with each other, and the support applies tension to the unit blocks in the direction of the hub portion, so that the surface tension of water droplets can be simulated.
본 발명의 실시예들에 의하면, 물방울이 표면장력을 통해 외형을 유지하는 원리를 바탕으로, 지지체가 인가하는 장력 및 탄성 와이어에 의해 인가되는 단위블록들 사이의 밀착력을 통해 물방울의 표면장력과 유사한 힘을 모사하여, 바퀴유닛이 전체적으로 형상을 유지하며 지면을 효과적으로 통과할 수 있다. According to the embodiments of the present invention, based on the principle that water droplets maintain their appearance through surface tension, the tension applied by the support and the adhesion force between unit blocks applied by the elastic wire are similar to the surface tension of water droplets. By simulating the force, the wheel unit can effectively pass through the ground while maintaining its overall shape.
한편, 물방울에 변형 임계각을 초과하는 힘이 작용하는 경우 외형이 붕괴되는 원리를 적용하여, 바퀴유닛이 장애물과 접촉하는 경우, 접촉부에서는 단위블록들 사이가 밀착되어 이격 거리가 고정된 상태가 되지만, 접촉부에 인접한 인접부에서는 단위블록들 사이의 밀착이 해제됨으로써, 장애물의 효과적인 극복이 가능하게 된다. On the other hand, by applying the principle that the outer shape collapses when a force exceeding the deformation critical angle is applied to the water droplet, when the wheel unit contacts an obstacle, the unit blocks are in close contact at the contact part, so that the separation distance is fixed. In the adjacent portion adjacent to the contact portion, close contact between unit blocks is released, thereby enabling effective overcoming of obstacles.
이 경우, 상기 인접부에서 단위블록들 사이의 밀착이 해제되며 붕괴되더라도, 서로 인접한 단위블록들 사이가 핀부를 통해 서로 결합된 상태를 유지하도록 함으로써, 장애물의 극복을 수행하면서도 단위블록들 사이의 안정적인 결합 상태를 유지하여 전체적인 바퀴유닛의 형상을 안정적으로 유지할 수 있다. In this case, even if the close contact between the unit blocks is released and collapsed at the adjacent part, the unit blocks adjacent to each other maintain a state of being coupled to each other through the pin part, thereby overcoming the obstacle and stabilizing the relationship between the unit blocks. By maintaining the coupled state, the overall shape of the wheel unit can be stably maintained.
이를 통해, 상기 인접부에서의 단위블록들의 밀착이 해제되더라도, 서로간의 안정적인 결합상태가 유지되고, 나아가, 탄성 와이어를 통해 제공되는 탄성력을 통해 해제된 단위블록들의 상태가 쉽게 복원될 수 있어 바퀴의 원형을 다시 유지할 수 있으며, 이를 통해 장애물의 극복 및 지면 주행을 원활하게 수행할 수 있다. Through this, even if the close contact of the unit blocks in the adjacent part is released, a stable coupling state between them is maintained, and furthermore, the state of the released unit blocks can be easily restored through the elastic force provided through the elastic wire. The circular shape can be maintained again, and through this, overcoming obstacles and running on the ground can be performed smoothly.
즉, 상기 단위블록들 각각은, 핀부를 통해 서로 인접한 단위블록들이 서로 안정적으로 결합되도록 중앙 개구부가 형성된 회전부와 결합 개구부가 형성된 결합부를 포함하며, 이를 통해 장애물의 극복 상태 또는 지면 주행 상태에서 안정적이며 효과적인 주행을 유지할 수 있다. That is, each of the unit blocks includes a rotating part formed with a central opening and a coupling part formed with a coupling opening so that adjacent unit blocks are stably coupled to each other through a pin, and through this, it is stable in overcoming an obstacle or running on the ground. Effective driving can be maintained.
특히, 장애물 극복 상태의 경우, 접촉부에서는 서로 인접한 단위블록들 사이에서 중심점 사이의 거리가 일정하게 유지되도록 밀착된 상태에서, 외면이 장애물의 외면에 접촉하면서 장애물을 향하는 외측으로 회전하되, 몸체부의 끝단부가 인접한 단위블록의 홈부의 지지홈 상에 고정되는 형태로 안정적인 지지구조를 구현할 수 있다. 이와 달리, 인접부에서는 서로 인접한 단위블록들이 분절 구조가 되도록 내측을 향하는 방향으로 회전하되, 몸체부에 형성되는 경사 돌출부가 인접한 단위블록의 회전부의 돌출부이 추가적인 이동을 제한함으로써, 지나친 분절 및 회전으로 단위블록들 사이의 불균형 또는 불안정한 결합 해제가 발생하지 않을 수 있다. 그리하여, 이러한 접촉부와 인접부에서의 서로 다른 단위블록들 사이의 결합 상태를 안정적인 장애물 극복이 가능하다. In particular, in the case of the obstacle overcoming state, the contact part rotates outward toward the obstacle while contacting the outer surface of the obstacle in a state in which the distance between the center points of adjacent unit blocks is kept constant, while the outer surface contacts the outer surface of the obstacle, and the end of the body part A stable support structure can be implemented in a form in which the part is fixed on the support groove of the groove part of the adjacent unit block. Unlike this, in the adjacent part, the unit blocks adjacent to each other are rotated inward so as to have a segmented structure, but the inclined protrusion formed on the body restricts the additional movement of the rotating part of the adjacent unit block, resulting in excessive segmentation and rotation. Unbalanced or unstable uncoupling between blocks may not occur. Thus, it is possible to stably overcome obstacles in the coupling state between different unit blocks in the contact portion and the adjacent portion.
나아가, 전체적으로 상기 탄성 와이어가 서로 인접한 단위블록들 사이를 소정의 탄성력으로 서로 고정하므로, 특정 단위블록으로 힘이 집중되더라도 이를 전체적으로 분산할 수 있으며, 서로 분절되는 단위블록들 사이의 분절 정도를 일정한 범위 이내로 제한하여, 안정적인 바퀴 구조를 유지하면서도 장애물을 효과적으로 극복할 수 있다. Furthermore, since the elastic wire generally fixes adjacent unit blocks to each other with a predetermined elastic force, even if the force is concentrated on a specific unit block, it can be dispersed as a whole, and the degree of segmentation between unit blocks that are segmented from each other can be set within a certain range. It is possible to effectively overcome obstacles while maintaining a stable wheel structure.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 장애물 극복용 바퀴유닛을 도시한 정면도이다.
도 2a는 물방울의 표면장력의 인가상태를 도시한 모식도이고, 도 2b는 표면장력의 크기에 따른 물방울의 접촉각의 변화 상태를 예시한 모식도이다.
도 3a는 도 1의 바퀴유닛이 지면을 통과하는 상태를 도시한 정면도이고, 도 3b는 도 3a의 지면을 통과하는 상태를 물방울의 상태와 비교한 모식도이다.
도 4a는 도 1의 바퀴유닛이 장애물을 극복하는 상태를 도시한 정면도이고, 도 4b는 도 4a의 장애물을 극복하는 상태를 물방울의 상태와 비교한 모식도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 1의 바퀴유닛의 단위블록을 도시한 사시도들이다.
도 6은 도 5a의 단위블록들이 한 쌍이 서로 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 7a 내지 도 7c는 도 4a의 바퀴유닛이 장애물을 극복하는 상태에서의 접촉부(A)에서의 상기 단위블록들의 변형되는 상태를 도시한 정면도들이다.
도 8은 도 4a의 바퀴유닛이 장애물을 극복하는 상태에서의 접촉부(A)에서의 단위블록들의 최종적인 변형 상태를 도시한 사시도이다.
도 9는 도 4a의 바퀴유닛이 장애물을 극복하는 상태에서의 인접부(B)에서의 단위블록들의 최종적인 변형 상태를 도시한 정면도이다.
도 10a는 도 1의 바퀴유닛이 실제 평지를 통과하는 상태를 예시한 이미지이고, 도 10b는 도 1의 바퀴유닛이 장애물을 통과하는 상태를 예시한 이미지이다.1 is a front view showing a wheel unit for overcoming an obstacle according to an embodiment of the present invention.
Figure 2a is a schematic diagram showing the application state of the surface tension of water droplets, Figure 2b is a schematic diagram illustrating the change state of the contact angle of the water droplets according to the size of the surface tension.
3A is a front view showing a state in which the wheel unit of FIG. 1 passes through the ground, and FIG. 3B is a schematic view comparing the state in which the wheel unit passes through the ground in FIG. 3A with a state of water droplets.
4a is a front view showing a state in which the wheel unit of FIG. 1 overcomes an obstacle, and FIG. 4b is a schematic view comparing the state in which the obstacle is overcome in FIG. 4a with a state of water droplets.
5A and 5B are perspective views illustrating unit blocks of the wheel unit of FIG. 1 .
FIG. 6 is a perspective view illustrating a state in which a pair of unit blocks of FIG. 5A are coupled to each other.
7A to 7C are front views illustrating a state in which the unit blocks are deformed at a contact portion A in a state in which the wheel unit of FIG. 4A overcomes an obstacle.
FIG. 8 is a perspective view illustrating a final deformation state of unit blocks at the contact portion A in a state in which the wheel unit of FIG. 4A overcomes an obstacle.
FIG. 9 is a front view illustrating a final deformation state of unit blocks in an adjacent portion B in a state in which the wheel unit of FIG. 4A overcomes an obstacle.
10A is an image illustrating a state in which the wheel unit of FIG. 1 passes through an actual flat ground, and FIG. 10B is an image illustrating a state in which the wheel unit in FIG. 1 passes through an obstacle.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. Since the present invention can be applied with various changes and can have various forms, embodiments will be described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form disclosed, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. Like reference numerals have been used for like elements throughout the description of each figure. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another. Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In this application, the terms "comprise" or "consisting of" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, they should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 장애물 극복용 바퀴유닛을 도시한 정면도이다. 1 is a front view showing a wheel unit for overcoming an obstacle according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 장애물 극복용 바퀴유닛(10, 이하 바퀴유닛이라 함)은 복수의 단위블록들(100), 지지체(200), 허브부(300), 제어부(400) 및 탄성 와이어(600)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a wheel unit (10, hereinafter referred to as a wheel unit) for overcoming obstacles according to the present embodiment includes a plurality of unit blocks 100, a
상기 허브부(300)는 상기 바퀴유닛(10)의 중앙에 위치하는 것으로, 도시하지는 않았으나, 외부로부터 회전 구동력을 제공받아 중심점을 중심으로 회전한다. The
이 경우, 상기 허브부(300)는 도시된 바와 같이, 원통형 형상과 같이 단면이 원형인 형상을 가질 수 있다. In this case, as shown, the
상기 단위블록들(100)은 하나의 개별 단위블록(100)이 복수개가 도시된 바와 같이, 서로 밀착되며 또는 서로 밀착된 상태가 해제될 수 있도록 배열되고, 전체적으로, 상기 바퀴유닛(10)의 외형을 형성한다. The unit blocks 100 are arranged so that a plurality of individual unit blocks 100 are in close contact with each other or can be released from being in close contact with each other, as a whole, the outer appearance of the
상기 단위블록들(100)은 상세하게는 후술하겠으나, 서로 인접한 단위블록들 사이에서는 서로 결합된 상태를 유지하면서, 서로 밀착성이 유지되거나 또는 일정 부분 상기 밀착성이 해제될 수 있도록 설계되며, 이에 따라 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 바퀴유닛(10)은 상기 단위블록들(100)을 통해 외형이 형성된다. Although described in detail later, the unit blocks 100 are designed to maintain adhesion to each other or to partially release the adhesion while maintaining a coupled state between adjacent unit blocks. As shown in 1, the outer shape of the
상기 단위블록들(100) 각각은 상기 허브부(300)의 중심점을 기준으로 반경방향을 따라 배열되며, 상기 단위블록들(100) 각각은 소정의 두께(T)를 가지도록 형성될 수 있고, 도 1의 깊이방향으로는 소정의 너비를 가지도록 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 단위블록들(100) 각각의 두께와 너비는 다양하게 변형 설계될 수 있음은 자명하다. Each of the unit blocks 100 is arranged along a radial direction based on the center point of the
다만, 상기 단위블록들(100) 각각의 두께(T)는 상기 바퀴유닛(10)의 외형을 후술되는 물분자의 표면장력 메커니즘을 통해 유지할 수 있을 정도의 최소의 두께를 가지면 충분하다. However, it is sufficient for the thickness T of each of the unit blocks 100 to have a minimum thickness sufficient to maintain the outer shape of the
또한, 상기 단위블록들(100) 각각은 모두 동일한 형상을 가지는 것으로, 구체적인 형상에 대하여는 후술되는 도면을 통해 상세히 설명한다. In addition, each of the unit blocks 100 has the same shape, and a specific shape will be described in detail through drawings to be described later.
이 경우, 상기 밀착된 상태의 단위블록들(100)은, 후술되는 설명에서와 같이, 장애물 등과의 접촉에 따라 도 1에 도시된 밀착 상태가 해제, 즉 소정 범위 이내에서 서로 이격되는 분리 상태로 변경될 수 있으며, 이러한 단위블록들(100) 사이의 밀착과 분리를 통해 장애물의 극복이 수행된다. In this case, the unit blocks 100 in a close contact state are released from the close contact state shown in FIG. 1 according to contact with an obstacle or the like, that is, a separated state in which they are spaced apart from each other within a predetermined range, as will be described later. It can be changed, and obstacles are overcome through adhesion and separation between these unit blocks 100.
한편, 본 실시예의 경우, 상기 탄성 와이어(600)가 상기 단위블록들(100)의 외부를 따라 연장되며, 상기 단위블록들(100) 사이가 서로 밀착되도록 밀착력을 제공한다. Meanwhile, in the present embodiment, the
이 경우, 상기 탄성 와이어(600)는 소정의 장력을 가지는 탄성체인 것으로, 상기 탄성 와이어(600)가 갖는 탄성력을 다양하게 변경될 수 있음은 자명하다. In this case, the
또한, 상세하게는 후술하겠으나, 상기 탄성 와이어(600)는, 상기 단위블록들(100)의 측면(114, 115)(도 5a 참조)을 따라 연장되며, 전체적으로는 원형 형상을 가지며 연결된다. In addition, although described in detail later, the
즉, 상기 탄성 와이어(600)가 전체적으로 원형 형상을 가지며 단위블록들을 서로 고정하므로, 전체적으로 상기 단위 블록들(100)은 상기 허브부(300)를 향하는 힘을 제공받게 되며, 이에 따라 상기 단위블록들은 서로 밀착하는 밀착력을 제공받을 수 있다. That is, since the
물론, 상기 탄성 와이어(600)의 경우, 전체적으로 원형 형상을 유지하도록 소정의 탄성력을 제공하지만, 상기 단위 블록들(100)의 상대적인 결합상태가 가변됨에 따라 가변적인 상태로 그 연장 상태가 변형될 수 있다. Of course, in the case of the
즉, 상기 탄성 와이어(600)의 경우, 소정의 탄성력을 제공하지만, 상기 단위 블록들(100)의 전체적인 밀착력을 반드시 유지할 정도의 탄성력을 제공하지는 않으며, 상기 단위 블록들(100)은 장애물 극복 또는 지면 주행의 상태에 따라 그 결합상태가 가변될 수 있고, 이에 따라 상기 탄성 와이어(600)의 연장 상태도 가변될 수 있다. That is, although the
상기 지지체(200)는 상기 허브부(300)와 상기 단위블록들(100) 사이를 연결하는 것으로, 도시된 바와 같이, 소정의 장력을 갖는 와이어(wire)일 수 있다. 다만, 상기 지지체(200)는 와이어로 제한되지는 않으며, 상기 허브부(300)와 상기 단위블록들(100) 사이를 연결하며 장력을 인가할 수 있는 것이면 충분하다. The
상기 지지체(200)는, 복수개가 일 단은 상기 허브부(300)의 원주면을 따라 고정되며, 타 단은 상기 단위블록들(100)에 고정된다. A plurality of
이 경우, 상기 지지체(200)는 상기 단위블록들(100) 각각에 하나씩 연결될 수 있으며, 이를 통해 상기 단위블록들(100) 각각에 소정의 장력을 인가할 수 있다. In this case, the
이와 달리, 도시하지는 않았으나, 본 실시예의 경우 인접한 단위블록들(100)은 서로 결합되는 상태임을 고려할 때, 상기 지지체(200)는 상기 단위블록들(100) 각각에 하나의 스포크(spoke)가 연결되지 않을 수 있으며, 일정간격으로 이격되는 단위블록들(100)에만 연결될 수도 있다. Unlike this, although not shown, in the case of the present embodiment, considering that adjacent unit blocks 100 are coupled to each other, the
상기 지지체(200)는 소정의 장력을 가지는 것으로, 이에 따라, 상기 허브부(300)와 상기 단위블록들(100) 사이에서 당기는 힘인 장력을 인가하여, 상기 단위블록들(100)의 위치를 유지시키며 상기 단위블록들(100)이 외측으로 이탈되는 것을 방지한다. The
또한, 본 실시예의 경우, 상기 지지체(200)는 후술되는 상기 바퀴유닛(10)이 장애물을 통과하는 경우를 제외하면, 상기 단위블록들(100) 모두에 전체적으로 일정한 장력을 인가하게 되며, 이는 결과적으로 물방울이 외형을 유지하는 경우, 물방울의 내부에서의 물분자들 사이의 인력을 모사하여, 상기 바퀴유닛(10)의 내부에서의 인력을 형성하게 된다. In addition, in the case of this embodiment, the
물론, 상기 지지체(200)로부터 제공되는 장력을 다양하게 제어함으로써, 상기 물방울의 외형을 유지하는 상태를 변경시킬 수 있다. Of course, by controlling the tension provided from the
즉, 상대적으로 큰 장력이 제공되면 상기 단위블록들(100) 사이에서는 물분자가 가지는 표면장력이 높은 상태가 모사되어, 전체적으로 원형을 유지하려는 상태가 강화된다. 이와 달리, 상기 장력이 상대적으로 감소하면, 상기 표면장력이 감소하는 상태가 모사되며, 전체적으로 지면이나 장애물의 형상에 따라 표면이 변형되는 상태로 구현될 수 있다. That is, when a relatively large tension is provided, a state in which the surface tension of water molecules is high is simulated between the unit blocks 100, and a state in which a circular shape is maintained as a whole is strengthened. In contrast, when the tension is relatively reduced, a state in which the surface tension is reduced is simulated, and the surface may be implemented in a state in which the surface is deformed according to the shape of the ground or obstacle as a whole.
이상과 같이, 본 실시예에서는, 상기 지지체(200)가 제공하는 장력과 상기 탄성 와이어(600)의 연결에 의한 상기 단위블록들(100) 사이의 밀착력을 통해, 물방울이 외형을 유지하는 경우의 표면장력을 효과적으로 모사할 수 있다.As described above, in the present embodiment, through the tension provided by the
도 2a는 물방울의 표면장력의 인가상태를 도시한 모식도이고, 도 2b는 표면장력의 크기에 따른 물방울의 접촉각의 변화 상태를 예시한 모식도이다. Figure 2a is a schematic diagram showing the application state of the surface tension of water droplets, Figure 2b is a schematic diagram illustrating the change state of the contact angle of the water droplets according to the size of the surface tension.
앞서 설명한 본 실시예에서의 상기 바퀴유닛(10)이 물방울의 표면장력을 어떻게 모사하는지를 설명하기에 앞서, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 물방울의 표면장력의 인가상태 및 접촉각에 따른 변화 상태를 설명한다. Prior to explaining how the
물방울이 표면과 접촉하면서, 표면장력으로 구형의 상태를 유지하는 경우, 물방울의 내부에서는 물분자들은 주위의 분자들로부터 동일한 힘을 받지만, 표면의 물분자들은 도시된 바와 같이 특정 방향으로만 힘을 받게 된다. When a water droplet maintains a spherical state due to surface tension while in contact with the surface, the water molecules inside the water drop receive the same force from the surrounding molecules, but the water molecules on the surface exert force only in a specific direction as shown. You will receive.
이러한 물분자들의 내부 및 표면에서의 힘의 균형 상태는 도 2a에 도시된 바와 같으며, 특히, 물분자들 사이의 인력이 증가하는 경우, 내측으로 당기는 힘은 증가하게 되며, 이러한 표면장력의 증가에 따라 더 안정적인 구형의 물분자 형태를 유지하게 된다. The balance of forces inside and on the surface of these water molecules is as shown in FIG. As a result, it maintains a more stable spherical water molecule shape.
즉, 도 2b에 도시된 바와 같이, 물분자들 사이의 인력이 감소함에 따라, 표면과의 표면장력은 감소하게 되며, 이에 따라 물방울의 접촉각(θ)은 감소하게 된다. That is, as shown in FIG. 2B, as the attractive force between water molecules decreases, the surface tension with the surface decreases, and accordingly, the contact angle θ of water droplets decreases.
이는 다시 말하면, 물방울의 물분자들 사이의 인력을 증가시킴에 따라 표면장력을 증가시키며 이를 통해 물방울의 접촉각이 증가하고, 보다 구형으로 물방울을 형성하게 되는 것을 의미한다. In other words, surface tension increases as attraction between water molecules of water droplets increases, and through this, the contact angle of water droplets increases and water droplets are formed in a more spherical shape.
즉, 본 실시예에서의 상기 바퀴유닛(10)의 경우, 이러한 물분자들 사이의 인력의 인가에 따른 표면장력의 발생을 모사한 것으로, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 지지체(200)가 제공하는 장력과 상기 탄성 와이어(600)에 의한 상기 단위블록들(100) 사이의 밀착력을 통해, 물방울이 외형을 유지하는 경우의 표면장력을 효과적으로 모사할 수 있다. That is, in the case of the
결국, 상기 바퀴유닛(10)은, 물방울의 외면이 비압축 또는 일정이상 압축이 어려운 분자들을 위치시킴으로써 표면장력 메커니즘이 적용되어 물분자의 외형이 유지되는 것을 모사하여, 상기 단위블록들(100) 및 상기 지지체(200)의 앞서 설명한 연결관계 및 연결구조를 통해, 이러한 표면장력 메커니즘이 적용될 수 있게 된다. As a result, the
한편, 도 1을 다시 참조하면, 상기 바퀴유닛(10)은 상기 제어부(400)를 포함하는데, 상기 제어부(400)는 상기 지지체(200)가 제공하는 장력을 제어한다. Meanwhile, referring back to FIG. 1 , the
즉, 상기 제어부(400)를 통해 상기 지지체(200)가 제공하는 장력을 증가시키게 되면, 결국 물방울의 물분자들 사이의 인력이 증가하는 것이 모사되며, 이에 따라 상기 바퀴유닛(10)은 지면과 접촉하는 접촉각이 증가하고, 보다 구형 또는 원형을 유지하는 상태가 형성된다. That is, when the tension provided by the
이와 달리, 상기 제어부(400)를 통해 상기 지지체(200)가 제공하는 장력을 감소시키게 되면, 결국 물방울의 물분자들 사이의 인력이 감소하는 것이 모사되며, 이에 따라 상기 바퀴유닛(10)은 지면과 접촉하는 접촉각이 감소하고, 지면과의 접촉부의 면적이 증가하는 상태가 형성된다. In contrast, when the tension provided by the
나아가, 상기 제어부(400)는 상기 탄성 와이어(600)의 장력도 제어할 수 있으며, 상기 지지체(200)가 제공하는 장력과 동일하게, 상기 탄성 와이어(600)의 장력이 증가하면 상기 바퀴유닛(10)은 지면과 접촉하는 접촉각이 증가하고, 보다 구형 또는 원형을 유지하는 상태가 형성될 수 있다. 이와 달리, 상기 탄성 와이어(600)의 장력이 감소하면, 상기 바퀴유닛(10)은 지면과 접촉하는 접촉각이 감소하고, 지면과의 접촉부의 면적이 증가하는 상태가 형성될 수 있다. Furthermore, the
이와 같이, 상기 제어부(400)를 통해 상기 지지체(200)가 제공하는 장력 및 상기 탄성 와이어(600)의 장력의 제어가 가능하며, 상기 바퀴유닛(10)이 주행하는 지면의 형태에 따라 상기 장력 제어를 수행할 수 있다. As such, it is possible to control the tension provided by the
예를 들어, 상기 바퀴유닛(10)이 상대적으로 일정한, 즉 평평한 지면을 통과하는 경우라면, 상기 바퀴유닛(10)으로 인가되는 반력이 일정하게 되므로 상기 바퀴유닛(10)의 상대적인 변형이 최소화되어도 안정적인 통과가 가능하므로, 상기 장력의 크기를 상대적으로 증가시킬 수 있다. For example, if the
이와 달리, 상기 바퀴유닛(10)이 상대적으로 불규칙한 지면을 통과하는 경우라면, 상기 바퀴유닛(10)으로 인가되는 반력이 불규칙하게 되므로 상기 바퀴유닛(10)의 다소 변형되면서 충격을 효과적으로 흡수하며 통과하는 것이 유리하므로, 상기 장력의 크기를 상대적으로 감소시킬 수 있다. In contrast, when the
이상과 같이, 상기 제어부(400)를 통해, 다양한 주행 환경을 고려하여, 상기 지지체(200)의 인가 장력을 제어할 수 있다. As described above, the applied tension of the
한편, 도 2a 및 도 2b에서의 물방울의 표면장력에 따른 형상 유지 상태가 본 실시예의 바퀴유닛(10)에 어떻게 적용되는지 설명하면 하기와 같다. Meanwhile, it will be described how the shape maintenance state according to the surface tension of water droplets in FIGS. 2A and 2B is applied to the
도 3a는 도 1의 바퀴유닛이 지면을 통과하는 상태를 도시한 정면도이고, 도 3b는 도 3a의 지면을 통과하는 상태를 물방울의 상태와 비교한 모식도이다. 3A is a front view showing a state in which the wheel unit of FIG. 1 passes through the ground, and FIG. 3B is a schematic view comparing the state in which the wheel unit passes through the ground in FIG. 3A with a state of water droplets.
도 3a를 참조하면, 상기 바퀴유닛(10)이 지면(1)을 통과하는 경우, 상기 단위블록들(100)은 후술되는 구조에 의해 서로 결합된 상태에서 보다 밀착되며, 이와 동시에, 상기 지지체(200)는 상기 단위블록들(100)에 상기 허브부(300) 방향으로의 장력을 인가하고, 상기 탄성 와이어(600)도 상기 단위블록들(100)에 상기 허브부(300) 방향으로의 장력을 인가함은 앞서 설명한 바와 같다. Referring to FIG. 3A, when the
이러한 상태에서, 상기 바퀴유닛(10)이 지면을 통과하게 되면, 도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 지면(1)에 접촉하는 상기 바퀴유닛(10)의 하부 측은 다소 압축되는 형태로 변형될 수는 있으나, 전체적으로 상기 바퀴유닛(10)이 가지는 외형이 유지될 수 있다. In this state, when the
이 경우, 상기 압축되는 정도는, 상기 제어부(400)에 의해 상기 지지체(200) 또는 상기 탄성 와이어(600)로 인가되는 장력의 크기에 따라 제어될 수 있다. In this case, the degree of compression may be controlled by the
이러한 상기 바퀴유닛(10)의 지면(1) 통과 상태는, 도 3b에 도시된 바와 같이, 물방울이 지면에 접촉하는 경우로 모사될 수 있는데, 이 경우, 상기 바퀴유닛(10) 전체를 물방울로 모사한다면, 상기 바퀴유닛(10)은 표면(1)과 소정의 접촉각(θ)을 가지면서 접촉상태를 유지하며 지면을 통과하는 것이라 해석될 수 있다. The state of the
이 경우, 상기 접촉각(θ)은 둔각을 유지하여야 하며, 상기 접촉각이 증가할수록 보다 원형 또는 구형에 가까운 형상을 갖게 된다. In this case, the contact angle θ should maintain an obtuse angle, and as the contact angle increases, a shape closer to a circular or spherical shape is obtained.
이와 달리, 도 2a 및 도 2b에서의 물방울의 표면장력이 붕괴되어 물방울이 그 형상을 잃어버리는 상태가 본 실시예의 바퀴유닛(10)에 적용되는 것에 대하여 설명하면 하기와 같다. Unlike this, the surface tension of the water droplets in FIGS. 2A and 2B collapses and the water droplets lose their shape is applied to the
도 4a는 도 1의 바퀴유닛이 장애물을 극복하는 상태를 도시한 정면도이고, 도 4b는 도 4a의 장애물을 극복하는 상태를 물방울의 상태와 비교한 모식도이다. 4a is a front view showing a state in which the wheel unit of FIG. 1 overcomes an obstacle, and FIG. 4b is a schematic view comparing the state in which the obstacle is overcome in FIG. 4a with a state of water droplets.
도 4a를 참조하면, 상기 바퀴유닛(10)이 지면(1)에 위치하는 계단 등과 같은 장애물(6)에, 상기 바퀴유닛(10)의 하부의 일 측이 충돌하는 경우, 상기 바퀴유닛(10)은 상기 충돌 위치에서 변형되기 시작한다. Referring to FIG. 4A , when one side of the lower part of the
즉, 이러한 충돌 상황을 도 4b에서와 같이 물방울의 충돌 상태로 모사한 것을 참조하면, 상기 바퀴유닛(10)이 상기 장애물(6)에 충돌하는 경우, 상기 장애물(6)과의 접촉부(A)에서 상기 바퀴유닛(10)의 외형의 접촉각(θ)은, 소위 변형 임계각(예를 들어, 180도)을 급격하게 초과하게 된다. That is, referring to the simulation of this collision situation as the collision state of water droplets as shown in FIG. 4B, when the
이와 같이, 변형 임계각을 초과하는 순간, 물방울이 급격하게 대변형이 발생하여 물방울의 형태가 붕괴되는 것과 유사하게, 상기 바퀴유닛(10)도 상기 접촉부(A)에서 그 형태가 붕괴되면서 장애물(6)의 형태를 반영하면서 상기 단위블록들(100)의 상대적인 밀착 상태는 붕괴된다. As such, at the moment when the deformation critical angle is exceeded, the shape of the water drop is rapidly deformed and the shape of the water drop collapses, similarly to the collapse of the shape of the water drop. ), the relative closeness of the unit blocks 100 collapses.
다만, 이 경우, 상기 바퀴유닛(10)은 상기 허브부(300)가 연속적으로 회전하기 때문에, 상기 접촉부(A)에서 단위블록들(100) 사이의 밀착 상태가 붕괴된 상태가 되더라도, 상기 접촉부(A)를 중심으로 상기 허브부(300)가 회전하면서, 상기 바퀴유닛(10)은 상기 장애물(6)을 극복하게 된다. However, in this case, since the
이상과 같이, 본 실시예에서의 상기 바퀴유닛(10)은, 단순히 평평한 지면(1)을 통과하는 경우라면 물방울이 표면장력을 통해 물방울의 형상을 유지하는 것과 동일하게 전체적으로 원형 또는 구형의 형상을 유지하면서 지면(1)을 통과하지만, 장애물(6)과 충돌하는 경우, 해당 충돌 위치를 중심으로 단위블록들(100)의 밀착상태가 붕괴되며 장애물(6)의 외형이 반영되어 해당 국소부위의 바퀴유닛(10)의 형태가 변형되고, 이를 통해 장애물(6)을 극복하게 된다. As described above, the
한편, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 단위블록들(100)이 상기 접촉부(A)에서 밀착상태가 해제되더라도, 상기 단위블록들(100)의 외주면은 상기 탄성 와이어(600)에 의해 작용하는 인력(引力)에 의해 소정 범위 이내로 그 간격이 유지되며, 상기 장애물(6)을 극복하게 되면 상기 인력(引力)에 의해 상기 단위블록들(100)의 밀착상태는 다시 복원될 수 있다. On the other hand, as described above, even if the contacting state of the unit blocks 100 is released from the contact portion A, the outer circumferential surfaces of the unit blocks 100 are attracted by the
한편, 상기 접촉부(A)로부터 소정 거리 전방 또는 후방에 위치한 인접부(B)에서는 상기 접촉부(A)에서의 단위블록들의 붕괴 상태와는 다른 패턴으로 단위블록들의 결합 상태가 구현된다. On the other hand, in the adjacent part B located a predetermined distance forward or backward from the contact part A, the unit blocks are combined in a pattern different from the collapsing state of the unit blocks in the contact part A.
즉, 상기 접촉부(A)에서는, 서로 인접한 단위블록들은 그 외면이 상기 장애물(6)의 외면에 접촉한 상태를 유지하며 장애물을 극복하게 되므로, 상기 단위블록들은 외면을 향하는 방향, 즉 상기 장애물(6)을 향하는 방향으로 상대적으로 회전하며 꺾이는 상태로 변형된다. That is, in the contact portion (A), since the unit blocks adjacent to each other maintain their outer surfaces in contact with the outer surface of the
이와 달리, 상기 인접부(B)에서는, 상기 접촉부(A)에서의 단위블록들의 외면의 위치가 크게 변형되는 것을 보상하기 위해, 상대적으로 단위블록들의 외면 사이의 간격은 증가하고, 이에 따라 단위블록들의 내면 사이의 간격은 감소하게 된다. In contrast, in the adjacent portion (B), in order to compensate for the large deformation of the positions of the outer surfaces of the unit blocks in the contact portion (A), the distance between the outer surfaces of the unit blocks is relatively increased, and accordingly, the unit blocks The spacing between the inner surfaces of the fields is reduced.
즉, 상기 인접부(B)에서는, 상기 접촉부(A)와 달리, 서로 인접한 단위블록들은 내면을 향하는 방향, 즉 상기 허브부(300)를 향하는 방향으로 상대적으로 회전하며 꺾이는 상태로 변형된다. That is, in the adjacent portion (B), unlike the contact portion (A), unit blocks adjacent to each other rotate relatively in a direction toward the inner surface, that is, in a direction toward the
이러한 접촉부(A)와 인접부(B)에서의, 상기 단위블록들 사이의 상대적인 변형상태에 대하여는, 상기 단위블록의 세부 구조에 대한 설명 후, 추가로 상세히 설명한다. The relative deformation state between the unit blocks at the contact portion (A) and the adjacent portion (B) will be further described in detail after the description of the detailed structure of the unit block.
도 5a 및 도 5b는 도 1의 바퀴유닛의 단위블록을 도시한 사시도들이다. 5A and 5B are perspective views illustrating unit blocks of the wheel unit of FIG. 1 .
도 5a 및 도 5b를 참조하여, 상기 단위블록들(100) 각각의 세부 구조 및 인접한 단위블록들 사이의 연결 상태에 대하여 설명한다. Referring to FIGS. 5A and 5B , a detailed structure of each of the unit blocks 100 and a connection state between adjacent unit blocks will be described.
상기 단위 블록들(100) 각각은, 몸체부(110), 결합부(120), 홈부(130), 회전부(140) 및 핀부(150)를 포함한다. Each of the unit blocks 100 includes a
상기 몸체부(110)는 상기 단위 블록(100)의 중앙 몸체를 형성하는 것으로, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 전체적으로는 사각 블록 형상을 가지며, 상기 몸체부(110)의 전단(설명의 편의상 도면에서 상기 몸체부(110)의 우측 방향을 전단, 좌측 방향을 후단이라 칭하지만 이에 제한되지 않음)에는 상기 회전부(140)가 결합되고, 상기 몸체부(110)의 후단의 측면에는 한 쌍의 결합부들(120)이 결합된다. The
또한, 상기 몸체부(110)의 경우, 소정의 너비를 가지는 것으로, 상기 몸체부(110)가 가지는 너비는 다양하게 설계될 수 있다. In addition, the
구체적으로, 상기 몸체부(110)는, 상기 허브부(300)를 향하는 면인 내면(111), 상기 내면(111)과 반대 방향으로 장애물(6)이나 지면 등을 향하는 면인 외면(117), 및 상기 외면(117)과 상기 내면(111)을 서로 연결하는 한 쌍의 측면들(114, 115)을 포함하며, 경사 돌출부(112), 접촉면(113) 및 끝단부(116)를 포함한다. Specifically, the
상기 경사 돌출부(112)는 상기 내면(111)으로부터 연장되며 상기 내면(111)의 후단에서, 상기 허브부(300)를 향하는 방향으로 경사지도록 돌출되는 면을 형성한다. 즉, 상기 내면(111)과 비교하여 상기 경사 돌출부(112)는 상기 허브부(300)를 향하는 방향으로 더 돌출되도록 형성되며, 돌출되는 상태는 내면(111)으로부터 멀어질수록 경사지는 형태로 점차적으로 돌출될 수 있다. The
상기 접촉면(113)은 상기 내면(111)과 상기 외면(117)의 사이에서 연장되는 면으로, 오목한 면, 즉 실린더의 외주면에 대응되며 함입되도록 연장되는 곡면 형상을 가진다. The
상기 접촉면(113)의 경우, 후술되는 상기 회전부(140)의 외면이 접촉되는 면으로써, 상기 회전부(140)가 전체적으로 실린더 형상을 가지므로, 상기 접촉면(113)은 상기 실린더 형상의 회전부(140)와 밀착되기 위해 함입되는 곡면 형상을 가지게 된다. In the case of the
한편, 상기 접촉면(113)의 하부 끝단, 즉 상기 접촉면(113)과 상기 저면(117)이 서로 연결되는 부분에는, 상기 끝단부(116)가 형성되며, 상기 끝단부(116)는 도시된 바와 같이, 뾰족하게 돌출되는 형상을 가지게 된다. On the other hand, at the lower end of the
상기 결합부(120)는 상기 몸체부(110)의 후단의 양 측면으로부터 각각 연장되어 한 쌍으로 형성되며, 한 쌍의 결합부들(120)은 서로 대칭인 형상으로 형성되는 것을 제외하고는 그 구조나 형상을 동일하므로, 도 5a 및 도 5b에서와 같이 도면을 통해 확인되는 일 측의 결합부(120)에 대하여만 설명한다. The
상기 결합부(120)는 전체적으로 상기 몸체부(110)의 측면(114) 측으로부터 후단을 향하여 연장되며 상기 몸체부(110)와는 일체로 형성된다. 이 경우, 상기 결합부(120)는 전체적으로 소정 너비(W1)를 가지는 것으로, 상기 결합부(120)의 너비(W1)는 상기 경사 돌출부(112)의 너비(W2)보다 작게 형성될 수 있다. 즉 한 쌍의 결합부들(120)의 너비의 합(2*W1)도 상기 경사 돌출부(112)의 너비(W2)보다 작게 형성될 수 있다. The
상기 결합부(120)는 상기 너비(W1)를 가지는 실린더 형상으로 상기 몸체부(110)의 일 측으로부터 연장되는 결합 블록(121), 및 상부 및 하부 고정부들(123, 124)을 포함한다. The
상기 결합 블록(121)은 중앙에 개구되는 결합 개구부(122)가 관통되도록 형성되며, 이 경우, 상기 결합 개구부(122)는 후술되는 핀부(150)가 삽입된다. The
상기 결합 개구부(122)의 경우, 높이 방향(Z 방향)으로의 개구된 길이는 상기 핀부(150)의 직경과 실질적으로 동일할 수 있으나(이 경우, 상기 핀부(150)가 삽입될 수 있으며 삽입된 상태에서 상기 핀부(150)가 상대적으로 회전 가능하도록 상기 핀부(150)의 직경보다는 소정량 크게 형성되어야 함), 길이 방향(X 방향)으로의 개구된 길이(도 6의 L1)는 상기 핀부(150)의 직경보다 크게 형성되어야 한다. In the case of the
그리하여, 상기 핀부(150)가 상기 결합 개구부(122)에 삽입된 상태에서, 상기 핀부(150)는 높이 방향으로는 위치가 구속되지만 길이 방향으로는 소정 범위 이내에서 상기 핀부(150)는 자유롭게 이동 가능할 수 있다. Thus, in a state where the
상기 상부 및 하부 고정부들(123, 124)은 상기 결합 블록(121)의 측면으로부터 돌출되는 것으로, 상기 상부 고정부(123)는 상기 결합 개구부(122)의 상측에 위치하여 소정 길이 블록 형상으로 돌출되고, 상기 하부 고정부(124)는 상기 결합 개구부(122)의 하측에 위치하여 소정 길이 블록 형상으로 돌출된다. The upper and lower fixing
그리하여, 상기 상부 및 하부 고정부들(123, 124)의 사이에는 고정공간(125)이 형성되는데, 상기 고정공간(125)을 통해서는, 앞서 설명한 상기 탄성 와이어(600)가 연장되며 고정되는 것으로, 상기 고정공간(125)의 간격은 상기 탄성 와이어(600)의 굵기 등을 고려하여 다양하게 설계될 수 있다. Thus, a fixing
즉, 상기 탄성 와이어(600)가 상기 고정공간(125)을 따라 고정되며 사이 단위블록들(100) 전체에 연장됨으로써, 상기 탄성 와이어(600)의 탄성력이 상기 허브부(300)를 향하여 상기 단위블록들(100)에 제공될 수 있으며, 또한 상기 단위블록들(100) 사이의 밀착력도 제공할 수 있게 된다. That is, as the
상기 홈부(130)는 상기 결합부(120)와 상기 몸체부(110)가 연결되는 하측(이 경우, 설명의 편의상 도면을 바탕으로 '하측'으로 설명하지만, 상기 단위블록은 전체적으로 상하가 전환된 상태로 위치하며 결합될 수도 있으므로, 이 경우 '하측'은 '상측'에 해당될 수 있다. 다만 이하에서는 설명의 편의상 도면을 기준으로 '하측'으로 설명한다, 나아가, 상기 '하측'은 실질적으로 장애물이나 지면을 향하는 '외측'과 동일하다)에 형성되는 것으로, 구체적으로는 상기 결합블록(121)의 외면과 상기 몸체부(110)의 외면(117)이 서로 연결되는 부분에 해당된다. The
구체적으로, 상기 홈부(130)는 상기 결합블록(121)의 외주면(실린더의 외주면이므로 원주면)으로부터 연장되며, 상기 결합블록(121)의 외주면 곡률과 동일한 곡률로 연장되는 연장곡면(131), 및 상기 외면(117)의 모서리로부터 평평한 평면을 형성하며 연장되는 연장수직면(132)을 포함한다. Specifically, the
이 경우, 상기 연장 수직면(132)은 상기 외면(117)과 서로 교차하며 연장될 수 있으며, 상기 교차하는 각은 가변될 수 있으나, 서로 수직일 수도 있다. In this case, the extending
이상과 같이, 상기 연장곡면(131)과 상기 연장수직면(132)이 서로 다른 곡률을 가지면서 연장됨에 따라 지지홈(133)이 사이에 형성되며, 상기 지지홈(133)의 함입된 형상은 뾰족한 형상을 가질 수 있다. As described above, as the extended
상기 연장곡면(131)이 가지는 곡률은 상기 결합블록(121)이 가지는 곡률과 동일하며, 또한, 후술하겠으나, 상기 접촉면(113)이 가지는 곡률과 실질적으로 동일하다. 이에 따라, 상기 지지홈(133) 상에는 상기 접촉면(113)의 끝단인 상기 끝단부(116)가 자연스럽게 삽입될 수 있게 된다. The curvature of the extended
상기 회전부(140)는 상기 몸체부(110)의 전단에 일체로 형성되며, 구체적으로는 회전 블록(141) 및 돌출부(144)를 포함한다. The
상기 회전 블록(141)은 전체적으로 실린더 형상을 가지며, 상기 회전 블록(141)의 너비(즉, Y축 방향으로의 길이)는 전체적으로 상기 경사 돌출부(112)의 너비(W2)와 실질적으로 동일하다. The
또한, 상기 회전 블록(141)은 회전외면(143)의 곡률이 상기 접촉면(113)의 곡률과 실질적으로 동일하게 형성되며, 이에 상기 회전외면(143)은 상기 접촉면(113)상에 일부가 밀착되도록 형성된다. In addition, the
이 경우, 상기 회전 블록(141)의 너비(W2)는, 상기 몸체부(110)가 형성하는 전체 너비(W1+W1+W2) 보다 작게 형성되는 것으로, 결국 도시된 바와 같이, 상기 회전 블록(141)은 상기 몸체부(110) 전체의 너비에서 상기 결합부(120)의 너비만큼이 양 측에서 생략된 너비를 갖는다. In this case, the width W2 of the
그리하여, 상기 회전 블록(141)의 양 측으로는, 상기 접촉면(113)이 외부로 노출되도록 측부 공간(151)이 형성되며, 상기 측부 공간(151) 상에는 후술하겠으나, 인접한 단위블록의 결합부(120)가 위치하게 된다. Thus,
한편, 상기 회전 블록(141)에도 개구되는 중앙 개구부(142)가 중앙을 관통하도록 형성되며, 상기 중앙 개구부(142)를 관통하여 후술되는 상기 핀부(150)가 관통된다. 이 경우, 상기 중앙 개구부(142)의 형상은 앞서 설명한 상기 결합 개구부(122)와 실질적으로 동일할 수 있다. Meanwhile, a
즉, 상기 중앙 개구부(142)의 경우, 높이 방향(Z 방향)으로의 개구된 길이는 상기 핀부(150)의 직경과 실질적으로 동일할 수 있으나(이 경우, 상기 핀부(150)가 삽입될 수 있으며 삽입된 상태에서 상기 핀부(150)가 상대적으로 회전 가능하도록 상기 핀부(150)의 직경보다는 소정량 크게 형성되어야 함), 길이 방향(X 방향)으로의 개구된 길이(도 6의 L2)는 상기 핀부(150)의 직경보다 크게 형성되어야 한다. That is, in the case of the
그리하여, 상기 핀부(150)가 상기 결합 개구부(122)에 삽입된 상태에서, 상기 핀부(150)는 높이 방향으로는 위치가 구속되지만 길이 방향으로는 소정 범위 이내에서 상기 핀부(150)는 자유롭게 이동 가능할 수 있다. Thus, in a state where the
상기 돌출부(144)는 상기 회전블록(141)으로부터 내측 방향, 즉 상기 허브부(300)를 향하는 방향으로 돌출되는 것으로, 상기 돌출부(144)는 상기 몸체부(110)의 내면(111)으로부터 연장되어 형성된다. The protruding
이 경우, 상기 돌출부(144)는 전체적으로 상기 회전블록(141)의 너비와 동일한 너비를 가지며, 내측방향으로 갈수록 폭이 감소하는 단면을 가져, 단면 형상(XZ 평면을 따른 단면형상)은 전체적으로 삼각형 형상을 가질 수 있다. In this case, the
다만, 상기 돌출부(144)가 형성하는 면의 경우, 상기 내면(111)으로부터 연장되는 면은 평면 형상을 가질 수 있으나, 반대측 면, 즉 상기 회전외면(143)과 연결되는 면으로서 지지면(145)의 경우 내측으로 함입되는 곡면일 수 있다. 즉, 상기 지지면(145)은 소정의 곡률을 가지면서 오목하게 함입되며 연장되는 곡면일 수 있다. However, in the case of the surface formed by the
상기 핀부(150)는 앞서 설명한 바와 같이, 소정의 직경을 가지며 Y축 방향으로 연장되는 핀(pin) 형상을 가지며, 상기 중앙 개구부(142)를 관통하고, 후술하겠으나, 인접하는 단위블록의 한 쌍의 결합 개구부들(122)도 관통한다. As described above, the
그리하여, 상기 핀부(150)를 통해, 서로 인접하는 한 쌍의 단위블록들은 서로 결합된다. Thus, through the
이상과 같은 형상 및 구조를 가지는 하나의 단위블록(100)은 인접한 단위블록과 서로 결합되는데, 도 6을 참조하여, 이러한 한 쌍의 단위블록들의 결합 상태에 대하여 설명한다. One
도 6은 도 5a의 단위블록들이 한 쌍이 서로 결합된 상태를 도시한 사시도이다. FIG. 6 is a perspective view illustrating a state in which a pair of unit blocks of FIG. 5A are coupled to each other.
도 6을 참조하면, 서로 인접한 한 쌍의 단위블록들(100, 101)은 상기 X축 방향을 따라 연장되며 서로 결합될 수 있다. 즉, 본 실시예의 경우, 서로 인접한 단위블록들(100, 101)은 기본적으로 도시된 바와 같은 결합 상태를 유지하며, 상대적으로 회전하며 장애물을 극복하게 되므로, 장애물 극복과정을 통해서도 안정적인 결합상태를 유지할 수 있다. Referring to FIG. 6 , a pair of unit blocks 100 and 101 adjacent to each other may extend along the X-axis direction and be coupled to each other. That is, in the case of the present embodiment, the unit blocks 100 and 101 adjacent to each other basically maintain a coupled state as shown, and relatively rotate to overcome obstacles, so that a stable coupled state can be maintained even through the obstacle overcoming process. can
구체적으로, 제1 단위블록(100, 설명의 편의상 한 쌍의 단위블록들을 제1 및 제2 단위블록들로 구별하여 설명함)의 중앙 개구부(142)를 관통하여 연장되는 상기 핀부(150)는, 인접한 제2 단위블록(101)의 한 쌍의 결합부들(120)에 각각 형성되는 상기 결합 개구부들(122)도 동시에 관통하며 연장된다. Specifically, the
또한, 상기 제2 단위블록(101)의 상기 한 쌍의 결합부들(120)은 상기 제1 단위블록(100)에서 형성되는 한 쌍의 측부공간들(151) 상에 위치하게 된다. In addition, the pair of
그리하여, 도 6에 도시된 바와 같이, 서로 인접하는 한 쌍의 단위블록들(100, 101)은, 상기 핀부(150)를 통해, 중앙에는 회전부(140)가 위치하고 양 측에는 결합부들(120)이 위치한 상태로, 서로 결합된다. Thus, as shown in FIG. 6, a pair of unit blocks 100 and 101 adjacent to each other have a
나아가, 추가로 도시하지는 않았으나, 상기 제1 단위블록(100)의 또 다른 측에도 동일한 결합상태로 단위블록이 결합되며, 상기 제2 단위블록(101)의 또 다른 측에도 동일한 결합상태로 단위블록이 결합되어, 전체적으로 복수의 단위블록들은 서로 서로 결합된 상태로 연결된다. Furthermore, although not further illustrated, unit blocks are coupled to another side of the
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 단위블록들(100, 101)이 상기 X 방향을 따라 수평하게 결합된 경우라면, 앞서 설명한 상기 중앙 개구부(142)의 형상 및 상기 결합 개구부(122)의 형상에 의해, 상기 핀부(150)는 상기 X 방향을 따라 소정 거리 이내에서 자유롭게 이동될 수 있다. On the other hand, as shown in FIG. 6, when the first and second unit blocks 100 and 101 are horizontally coupled along the X direction, the shape of the
따라서, 상기 제1 및 제2 단위블록들(100, 101)도 상기 핀부(150)가 이동되는 범위 이내의 소정 범위에서 서로의 간격들이 자유롭게 변경될 수 있으며, 이는 후술되는 바와 같이, 장애물(6)을 극복하는 경우 효과적인 동작을 수행하게 된다. Therefore, the distances between the first and second unit blocks 100 and 101 can be freely changed within a predetermined range within the range in which the
도 7a 내지 도 7c는 도 4a의 바퀴유닛이 장애물을 극복하는 상태에서의 접촉부(A)에서의 상기 단위블록들의 변형되는 상태를 도시한 정면도들이다. 이 경우, 도시하지는 않았으나, 상기 장애물(6)은 도면상에서 상기 단위블록들(100, 101)의 하측에 접촉되며 위치한다. 7A to 7C are front views illustrating deformed states of the unit blocks at the contact portion A in a state in which the wheel unit of FIG. 4A overcomes an obstacle. In this case, although not shown, the
도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 본 실시예에 의한 상기 바퀴유닛(10)이 장애물(6)을 극복하는 상태에서는, 상기 접촉부(A)에서는 서로 인접한 단위블록들(100, 101)은 역방향, 즉 외면들(117)이 서로 근접하는 방향으로 꺾이면서 결합되도록 그 결합상태가 가변된다. Referring to FIGS. 7A to 7C , in a state in which the
이와 같은 결합 상태의 가변에 따라, 상기 제1 단위블록(100)의 접촉면(113) 상에 상기 제2 단위블록(101)의 결합블록(121)의 외면이 접촉된 상태에서, 상기 제1 단위블록(100)의 끝단부(116)는 상기 제2 단위블록(101)의 연장곡면(131)을 따라 이동하며, 결국 상기 지지홈(133) 상으로 위치하게 된다. According to the variation of the coupling state, in a state in which the outer surface of the
또한, 상기 핀부(150)가 소정의 범위 이내에서 자유롭게 위치가 가변될 수 있으므로, 상기 단위블록들(100, 101)도 상대적으로 위치가 가변될 수 있으며, 이러한 상대적인 위치 가변을 통해 상기 장애물(6)의 형상에 따른 최적의 상대 위치를 확보하게 된다. In addition, since the position of the
다만, 상기 단위블록들(100, 101)이 수평으로 연장된 상태에서 서로 연장되는 각이 감소(즉, 180도에서 90도까지 감소)함에 따라, 상기 중앙 개구부(142)의 길이방향과 상기 결합 개구부(122)의 길이방향이 형성하는 각도도 감소하고, 이에 따라 상대적으로 상기 핀부(150)가 이동할 수 있는 범위는 감소하게 된다. However, as the angle at which the unit blocks 100 and 101 extend from each other in a horizontally extended state decreases (ie, from 180 degrees to 90 degrees), the longitudinal direction of the
그리하여, 상기 서로 인접하는 단위블록들(100, 101)이 직각을 형성하며 서로 연장된다면, 상기 핀부(150)는 이동이 제한되며, 상기 중앙 개구부(142)와 상기 결합 개구부(122) 상에 위치 이동이 불가능한 상태로 고정된다. 이러한 상태는 도 8에 도시된다. Thus, if the unit blocks 100 and 101 adjacent to each other form a right angle and extend to each other, the movement of the
즉, 이하에서는 도 8을 참조하여, 최종적으로 상기 바퀴유닛(10)이 장애물(6)을 극복하는 상태에서의 상기 접촉부(A)에서의 단위블록들(100, 101)의 상태에 대하여 설명한다. That is, the state of the unit blocks 100 and 101 in the contact portion A in the state in which the
도 8은 도 4a의 바퀴유닛이 장애물을 극복하는 상태에서의 접촉부(A)에서의 단위블록들의 최종적인 변형 상태를 도시한 사시도이다. FIG. 8 is a perspective view illustrating a final deformation state of unit blocks at the contact portion A in a state in which the wheel unit of FIG. 4A overcomes an obstacle.
일반적으로 장애물을 통과하기 위해서는, 상기 장애물(6)과 접촉되는 접촉점(도 8의 'P')에서는 상기 단위블록들(100, 101)은 고정되며 상기 접촉점을 중심으로 회전되어야 하고, 이러한 회전을 통해 상기 장애물(6)을 용이하게 극복할 수 있다. In general, in order to pass through an obstacle, the unit blocks 100 and 101 must be fixed and rotated around the contact point at the contact point ('P' in FIG. 8) that comes into contact with the
이러한 측면에서, 앞선 도 7a 내지 도 7c를 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 서로 인접한 단위블록들(100, 101)은 상기 장애물(6)과 접촉하게 되면, 외측으로 꺾이는 방향으로 상대적으로 회전하게 되어, 최종적으로는, 도 8에 도시된 바와 같이, 서로 인접한 단위블록들(100, 101)이 위치하게 된다. In this respect, as described above with reference to FIGS. 7A to 7C, when the adjacent unit blocks 100 and 101 come into contact with the
즉, 상기 제1 단위블록(100)의 끝단부(116)가 상기 제2 단위블록(101)의 연장곡면(131)을 따라 이동하여, 최종적으로 상기 지지홈(133)에 삽입하여 위치하게 된다. That is, the
그리하여, 상기 제1 단위블록(100)의 외면(117)과 상기 제2 단위블록(101)의 외면(117)은 서로 수직인 상태로 위치하게 되며, 이러한 상기 외면들은 결국 상기 장애물(6)의 외면들에 접촉한 상태가 된다. Thus, the
예를 들어, 상기 장애물(6)이 계단과 같이 수직을 형성하는 면들을 포함한다면, 상기 수직인 외면들(117)이 상기 장애물(6)의 면들 상에 위치하며 고정된다. For example, if the
다만, 반드시 상기 2개의 인접하는 단위블록들의 외면들(117)이 수직인 장애물(6)의 수직인 두 면에 모두 접촉되는 상태를 유지할 필요는 없으며, 상기 장애물(6)의 두 면의 상태 등을 고려하여 순차적으로 접촉하는 등 가변적으로 접촉 상태가 변경될 수는 있다. However, it is not necessary to keep the
나아가, 상기 장애물(6)이 형성하는 두 면이 수직이 아니라면, 상기 외면들(117) 역시 수직을 형성하지 않을 수 있으며, 이 경우, 상기 끝단부(116)가 상기 지지홈(133)의 내측으로 적절한 범위까지만 삽입된 상태로 위치할 수 있다. Furthermore, if the two surfaces formed by the
다만, 상기 어떠한 상황에서도, 상기 장애물(6)과의 접촉점(P)에 서로 인접한 단위블록들(100, 101)의 외면들(117)이 접촉한 상태가 유지되므로, 전체적으로 상기 바퀴유닛(10)에 일 방향으로 회전구동력이 제공된다면, 상기 접촉점(P)을 중심으로 상기 서로 인접한 단위블록들(100, 101)은 회전하며 상기 장애물(6)을 극복할 수 있다. However, in any of the above circumstances, since the
한편, 이상과 같이 장애물(6)을 접촉점(P)을 중심으로 극복하기 위해서는, 상기 장애물(6)과 접촉하는 상기 단위블록들(100, 101)의 내측은 자유로운 변형이 가능하여야 하는데, 본 실시예의 경우, 도시된 바와 같이, 상기 끝단부(116)가 상기 지지홈(133)에 의해 추가 이동이 제한되는 경우까지, 상기 단위블록들(100, 101)은 내면(111)이 서로 멀어지는 방향으로 회전하므로, 자유로운 상대적인 회전이 가능하게 되므로, 이러한 단위블록들의 내측의 자유로운 변형이 구현될 수 있다. On the other hand, in order to overcome the
특히, 상기 서로 인접한 단위블록들(100, 101)이 서로 밀착된 상태에서는, 상기 제1 단위블록(100)의 중심(C)과 상기 제2 단위블록(101)의 중심(C´) 사이의 중심거리(CC´)는 일정하게 유지되며, 거리 변화는 발생하지 않는다. 이는 앞서 설명한 바와 같이, 상기 결합 개구부(122)와 상기 중앙 개구부(142)가 서로 교차하는 방향으로 연장됨에 따라 내부에 위치하는 상기 핀부(150)의 이동 범위를 제한하기 때문이다. In particular, in a state in which the unit blocks 100 and 101 adjacent to each other are in close contact with each other, there is a gap between the center C of the
따라서, 상기 장애물(6)에 접촉하는 단위블록들이 상대적으로 안정적인 자세를 유지하게 되며, 이에 따라 상기 장애물(6)의 접촉과정에서 발생하는 외력을 안정적으로 흡수하며 장애물의 극복을 수행할 수 있다. Therefore, the unit blocks in contact with the
물론, 이 경우, 상기 고정공간들(125)을 관통하며 인접 단위블록들(100, 101)을 연결하는 상기 탄성 와이어(600)에 의해 상기 단위블록들 사이의 밀착력은 유지되며 안정적인 장애물 극복이 가능하게 된다. Of course, in this case, the
이상과 같이, 서로 결합된 상태의 단위블록들이, 장애물과 접촉하는 경우, 내측은 자유로운 회전이 유도되지만, 외측은 접촉점(P)을 중심으로 회전 가능하도록 고정되므로, 상기 바퀴유닛(10)이 장애물과 접촉되며 튕겨 나오는 등의 문제가 발생하지 않고, 상기 장애물과의 접촉에 따른 외력을 충분히 흡수하며, 상기 장애물의 효과적인 극복이 가능하게 된다. As described above, when the unit blocks coupled to each other come into contact with an obstacle, the inner side is induced to freely rotate, but the outer side is fixed so as to be rotatable around the contact point P, so that the
도 9는 도 4a의 바퀴유닛이 장애물을 극복하는 상태에서의 인접부(B)에서의 단위블록들의 최종적인 변형 상태를 도시한 정면도이다. FIG. 9 is a front view illustrating a final deformation state of unit blocks in an adjacent portion B in a state in which the wheel unit of FIG. 4A overcomes an obstacle.
상기 바퀴유닛(10)이 장애물(6)을 극복하는 상태에서, 상기 접촉부(A)에서의 단위블록들(100, 101)의 밀착 및 상대적인 회전 상태와 달리, 상기 인접부(B)에서는 다른 양상으로 서로 인접한 단위블록들(102, 103)의 상대적이 위치가 변경된다. In the state in which the
즉, 도 9를 참조하면, 상기 인접부(B)에서는, 서로 인접한 단위블록들(102, 103)은, 외측부분은 인장력으로 인해 거리가 멀어지도록 변형되지만, 내측 부분은 압축력으로 인해 서로 거리가 근접하도록 변형된다. 이에 따라, 상기 서로 밀착된 상태의 인접한 단위블록들(102, 103)은 상기 접촉부(A)에서의 상대적인 회전과 반대 방향으로 상대적으로 회전하게 된다. That is, referring to FIG. 9 , in the adjacent portion (B), the unit blocks 102 and 103 adjacent to each other are deformed so that the outer portions are separated from each other due to a tensile force, but the inner portions are separated from each other due to a compressive force. deformed to get closer. Accordingly, the adjacent unit blocks 102 and 103 in close contact with each other relatively rotate in a direction opposite to the relative rotation of the contact portion A.
즉, 상기 한 쌍의 단위블록들(102, 103)은 모두 내부 방향, 즉 상기 허브부(300)를 향하는 방향으로 상대적으로 회전하게 되며, 이에 따라, 제3 단위블록(102)의 끝단부(116)는 인접하는 제4 단위블록(103)의 지지홈(133)으로부터 멀어지는 방향으로 결합블록(121)의 원주면을 따라 이동하게 된다. 또한, 제3 단위블록(102)의 지지면(145)은 제4 단위블록(103)의 경사 돌출부(112)를 향하는 방향으로 이동하게 된다. That is, both of the pair of unit blocks 102 and 103 relatively rotate in an inward direction, that is, in a direction toward the
또한, 서로 인접한 단위블록들(102, 103)의 중심 사이의 거리(CC´)는 상기 이탈에 따라 증가하게 되며, 서로 인접한 단위블록들(102, 103)의 회전부(140)와 결합부(120) 사이의 간격도 최대로 증가하게 된다. In addition, the distance (CC′) between the centers of the unit blocks 102 and 103 adjacent to each other increases according to the separation, and the
다만, 상기 핀부(150)에 의해 상기 회전부(140)와 상기 결합부(120)는 결합된 상태가 유지되므로, 제3 단위블록(102)의 중앙 개구부(142)는 우측 끝단에 상기 핀부(150)가 위치하고, 제4 단위블록(103)의 결합 개구부(122)는 좌측 끝단에 상기 핀부(150)가 위치하며, 상기 단위블록들(102, 103) 사이의 거리가 증가하는 것이 제한된다. However, since the
또한, 서로 인접한 단위블록들(102, 103)이 내부 방향으로 회전하더라도, 상기 제3 단위블록(102)의 지지면(145)은 상기 제4 단위블록(103)의 경사 돌출부(112)에 의해 추가적인 이동이 제한되므로, 상기 서로 인접한 단위블록들(102, 103)의 회전량도 제한된다. In addition, even when the unit blocks 102 and 103 adjacent to each other rotate in an inward direction, the supporting
따라서, 서로 인접하는 단위블록들(102, 103)의 외면들(117)이 서로 이격되며 분절되더라도, 상호 간의 접촉 상태가 완전히 이격되는 상태로의 분절은 차단될 수 있다. 특히, 본 실시예의 경우, 상기 탄성 와이어(600)가 상기 서로 인접하는 단위블록들(102, 103) 사이의 밀착력을 유지하므로, 상기 단위블록들(102, 103)의 외면들(117) 사이가 완전히 이격되어 전체적으로 상기 바퀴유닛(10)의 외형이 붕괴되는 상태는 발생하지 않는다. Therefore, even if the
이상과 같이, 상기 인접부(B)에서는, 단위블록들(102, 103)의 외측부분으로 작용되는 인장력은 상기 탄성 와이어(600)를 통해 흡수되며, 상기 단위블록들(102, 103)의 내측부분으로 작용되는 압축력은 상기 지지면(145)과 상기 경사 돌출부(112)를 통해 흡수된다. 또한, 그 과정에서 상기 핀부(150)를 통해 상기 단위블록들(102, 103)의 결합 상태를 안정적으로 유지할 수 있다. As described above, in the adjacent portion (B), the tensile force applied to the outer portion of the unit blocks 102 and 103 is absorbed through the
따라서, 상기 단위블록들(102, 103)은 그 위치가 이탈되거나 상대적인 위치가 불규칙하게 변경되지 않으며, 전체적으로 상기 바퀴유닛(10)의 형상을 일정하게 유지할 수 있다. Accordingly, the unit blocks 102 and 103 are not displaced or their relative positions are not irregularly changed, and the overall shape of the
즉, 상기 바퀴유닛(10)이 장애물(6)을 극복하는 경우, 접촉부(A)와 인접부(B) 각각에서 서로 인접하는 단위블록들은 서로 다른 결합관계를 유지하며 상대적인 위치가 변형되지만, 전체적으로 상기 바퀴유닛(10)의 형상이 붕괴되지 않으면서 안정적인 장애물의 극복을 수행할 수 있다. That is, when the
특히, 본 실시예에서의 상기 단위블록(100)이 가지는 특징적인 구조로 인해, 상기 단위블록(100)이 상기 장애물(6)을 극복하는 과정에서, 접촉부(A) 또는 인접부(B)의 어느 위치에 위치하던 무관하게, 안정적인 결합 관계를 유지하면서도 인접하는 단위블록과 서로 밀착되거나 자유롭게 분절되고, 나아가 상대적인 위치 변경을 제한할 수 있으며, 이를 통해 효과적인 장애물 극복이 가능하게 된다. In particular, due to the characteristic structure of the
도 10a는 도 1의 바퀴유닛이 실제 평지를 통과하는 상태를 예시한 이미지이고, 도 10b는 도 1의 바퀴유닛이 장애물을 통과하는 상태를 예시한 이미지이다. 10A is an image illustrating a state in which the wheel unit of FIG. 1 passes through an actual flat ground, and FIG. 10B is an image illustrating a state in which the wheel unit in FIG. 1 passes through an obstacle.
도 10a를 참조하면, 도 1에서 설명한 상기 바퀴유닛(10)이 평지인 지면(1)을 통과하는 경우, 상기 지면(1)과 접촉하는 부분에서는, 상기 단위블록들(100)은 보다 더 밀착한 상태를 유지할 수 있다. Referring to FIG. 10A, when the
이 경우, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 지지체(200)를 통해 제공되는 장력을 증가함에 따라 물방울의 표면장력이 증가하는 상태가 구현되어 상기 바퀴유닛(10)의 외형을 원형으로 유지하며 지면(1) 상에서 이동될 수 있으며, 이와 달리, 상기 장력을 감소시킴에 따라 상대적으로 표면장력이 감소하는 상태가 구현되어 상기 바퀴유닛(10)의 외형은 지면(1)에 보다 많은 면적으로 접촉하는 상태로 이동될 수 있다. In this case, as described above, as the tension provided through the
한편, 도 10b를 참조하면, 도 1에서 설명한 상기 바퀴유닛(10)이 계단과 같은 장애물(6)을 통과하는 경우, 상기 장애물(6)과의 접촉부(A)에서는, 앞서 설명한 바와 같이, 단위블록들은 외측부는 서로 밀착되지만 내측부는 서로 분절되어 물방울의 표면장력이 붕괴되는 현상이 모사된다. On the other hand, referring to FIG. 10B, when the
또한, 상기 접촉부(A)에 인접한 전방 또는 후방의 인접부(B)에서는 단위블록들은 내측부에 압축력이 인가됨에 따라 서로 밀착하게 되는데 단위블록들이 이러한 압축력을 효과적으로 흡수함으로써, 전체적으로 상기 바퀴유닛(10)의 형상을 유지하면서, 상기 접촉부(A)를 중심으로 회전되어 효과적인 장애물 극복이 가능하게 된다. In addition, in the front or rear adjacent part (B) adjacent to the contact part (A), the unit blocks come into close contact with each other as a compressive force is applied to the inner side. As the unit blocks effectively absorb this compressive force, the
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 물방울이 표면장력을 통해 외형을 유지하는 원리를 바탕으로, 지지체가 인가하는 장력 및 탄성 와이어에 의해 인가되는 단위블록들 사이의 밀착력을 통해 물방울의 표면장력과 유사한 힘을 모사하여, 바퀴유닛이 전체적으로 형상을 유지하며 지면을 효과적으로 통과할 수 있다. According to the embodiments of the present invention as described above, based on the principle that a water droplet maintains its appearance through surface tension, the surface of the water droplet through the tension applied by the support and the adhesion between the unit blocks applied by the elastic wire By simulating a force similar to tension, the wheel unit can effectively pass through the ground while maintaining its overall shape.
한편, 물방울에 변형 임계각을 초과하는 힘이 작용하는 경우 외형이 붕괴되는 원리를 적용하여, 바퀴유닛이 장애물과 접촉하는 경우, 접촉부에서는 단위블록들 사이가 밀착되어 이격 거리가 고정된 상태가 되지만, 접촉부에 인접한 인접부에서는 단위블록들 사이의 밀착이 해제됨으로써, 장애물의 효과적인 극복이 가능하게 된다. On the other hand, by applying the principle that the outer shape collapses when a force exceeding the deformation critical angle is applied to the water droplet, when the wheel unit contacts an obstacle, the unit blocks are in close contact at the contact part, so that the separation distance is fixed. In the adjacent portion adjacent to the contact portion, close contact between unit blocks is released, thereby enabling effective overcoming of obstacles.
이 경우, 상기 인접부에서 단위블록들 사이의 밀착이 해제되며 붕괴되더라도, 서로 인접한 단위블록들 사이가 핀부를 통해 서로 결합된 상태를 유지하도록 함으로써, 장애물의 극복을 수행하면서도 단위블록들 사이의 안정적인 결합 상태를 유지하여 전체적인 바퀴유닛의 형상을 안정적으로 유지할 수 있다. In this case, even if the close contact between the unit blocks is released and collapsed at the adjacent part, the unit blocks adjacent to each other maintain a state of being coupled to each other through the pin part, thereby overcoming the obstacle and stabilizing the relationship between the unit blocks. By maintaining the coupled state, the overall shape of the wheel unit can be stably maintained.
이를 통해, 상기 인접부에서의 단위블록들의 밀착이 해제되더라도, 서로간의 안정적인 결합상태가 유지되고, 나아가, 탄성 와이어를 통해 제공되는 탄성력을 통해 해제된 단위블록들의 상태가 쉽게 복원될 수 있어 바퀴의 원형을 다시 유지할 수 있으며, 이를 통해 장애물의 극복 및 지면 주행을 원활하게 수행할 수 있다. Through this, even if the close contact of the unit blocks in the adjacent part is released, a stable coupling state between them is maintained, and furthermore, the state of the released unit blocks can be easily restored through the elastic force provided through the elastic wire. The circular shape can be maintained again, and through this, overcoming obstacles and running on the ground can be performed smoothly.
즉, 상기 단위블록들 각각은, 핀부를 통해 서로 인접한 단위블록들이 서로 안정적으로 결합되도록 중앙 개구부가 형성된 회전부와 결합 개구부가 형성된 결합부를 포함하며, 이를 통해 장애물의 극복 상태 또는 지면 주행 상태에서 안정적이며 효과적인 주행을 유지할 수 있다. That is, each of the unit blocks includes a rotating part formed with a central opening and a coupling part formed with a coupling opening so that adjacent unit blocks are stably coupled to each other through a pin, and through this, it is stable in overcoming an obstacle or running on the ground. Effective driving can be maintained.
특히, 장애물 극복 상태의 경우, 접촉부에서는 서로 인접한 단위블록들 사이에서 중심점 사이의 거리가 일정하게 유지되도록 밀착된 상태에서, 외면이 장애물의 외면에 접촉하면서 장애물을 향하는 외측으로 회전하되, 몸체부의 끝단부가 인접한 단위블록의 홈부의 지지홈 상에 고정되는 형태로 안정적인 지지구조를 구현할 수 있다. 이와 달리, 인접부에서는 서로 인접한 단위블록들이 분절 구조가 되도록 내측을 향하는 방향으로 회전하되, 몸체부에 형성되는 경사 돌출부가 인접한 단위블록의 회전부의 돌출부이 추가적인 이동을 제한함으로써, 지나친 분절 및 회전으로 단위블록들 사이의 불균형 또는 불안정한 결합 해제가 발생하지 않을 수 있다. 그리하여, 이러한 접촉부와 인접부에서의 서로 다른 단위블록들 사이의 결합 상태를 안정적인 장애물 극복이 가능하다. In particular, in the case of the obstacle overcoming state, the contact part rotates outward toward the obstacle while contacting the outer surface of the obstacle in a state in which the distance between the center points of adjacent unit blocks is kept constant, while the outer surface contacts the outer surface of the obstacle, and the end of the body part A stable support structure can be implemented in a form in which the part is fixed on the support groove of the groove part of the adjacent unit block. Unlike this, in the adjacent part, the unit blocks adjacent to each other are rotated inward so as to have a segmented structure, but the inclined protrusion formed on the body restricts the additional movement of the rotating part of the adjacent unit block, resulting in excessive segmentation and rotation. Unbalanced or unstable uncoupling between blocks may not occur. Thus, it is possible to stably overcome obstacles in the coupling state between different unit blocks in the contact portion and the adjacent portion.
나아가, 전체적으로 상기 탄성 와이어가 서로 인접한 단위블록들 사이를 소정의 탄성력으로 서로 고정하므로, 특정 단위블록으로 힘이 집중되더라도 이를 전체적으로 분산할 수 있으며, 서로 분절되는 단위블록들 사이의 분절 정도를 일정한 범위 이내로 제한하여, 안정적인 바퀴 구조를 유지하면서도 장애물을 효과적으로 극복할 수 있다. Furthermore, since the elastic wire generally fixes adjacent unit blocks to each other with a predetermined elastic force, even if the force is concentrated on a specific unit block, it can be dispersed as a whole, and the degree of segmentation between unit blocks that are segmented from each other can be set within a certain range. It is possible to effectively overcome obstacles while maintaining a stable wheel structure.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art can variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that you can.
10 : 바퀴유닛 100, 101, 102, 103 : 단위 블록
110 : 몸체부 120 : 결합부
130 : 홈부 140 : 회전부
150 : 핀부 200 : 지지체
300 : 허브부 400 : 제어부
500 : 공간부 600 : 탄성 와이어
A : 접촉부 B : 인접부10:
110: body part 120: coupling part
130: groove part 140: rotation part
150: pin part 200: support
300: hub part 400: control part
500: space part 600: elastic wire
A: Contact B: Adjacent
Claims (14)
상기 허브부로부터 소정 간격 이격되며 바퀴유닛의 외형을 형성하며, 인접한 단위블록들 사이가 서로 연결되는 복수의 단위블록들; 및
상기 허브부와 상기 단위블록들 사이를 연결하거나, 상기 허브부와 상기 단위블록들 사이에 충진되는 지지체를 포함하고,
장애물을 극복하는 경우, 장애물과 접촉하는 접촉부에서는, 상기 단위블록들의 외면이 장애물에 접촉한 상태로, 서로 인접한 단위블록들이 상대적으로 회전하고, 상기 접촉부로부터 이격된 인접부에서는, 서로 인접하는 단위블록들의 내면들은 둔각을 형성하며 근접하고, 서로 인접하는 단위블록들 사이의 중심점 사이의 거리가 증가하는 것을 특징으로 하는 바퀴유닛. A hub portion that rotates by receiving rotational driving force;
a plurality of unit blocks spaced apart from the hub by a predetermined distance and forming the outer shape of the wheel unit, and having adjacent unit blocks connected to each other; and
A support body connected between the hub part and the unit blocks or filled between the hub part and the unit blocks,
In the case of overcoming an obstacle, in a contact portion in contact with an obstacle, unit blocks adjacent to each other rotate relatively in a state in which the outer surfaces of the unit blocks are in contact with the obstacle, and in an adjacent portion spaced from the contact portion, unit blocks adjacent to each other are adjacent to each other. The inner surfaces of the wheel units are close to each other forming an obtuse angle, and the distance between the center points between adjacent unit blocks increases.
상기 접촉부에서, 서로 인접한 한 쌍의 단위블록들의 외면들은 각각 장애물이 형성하는 외면에 접촉하면서, 장애물을 극복하는 것을 특징으로 하는 바퀴유닛. The method of claim 1, when overcoming obstacles,
The wheel unit, characterized in that in the contact portion, the outer surfaces of the pair of unit blocks adjacent to each other overcome the obstacle while contacting the outer surface formed by the obstacle, respectively.
상기 접촉부에서, 서로 인접한 한 쌍의 단위블록들의 외면들은 상기 장애물이 형성하는 외면의 각과 동일한 각을 형성하며 서로 근접하고, 서로 인접한 단위블록들 사이의 중심점 사이의 거리는 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 바퀴유닛. The method of claim 2, when overcoming obstacles,
In the contact portion, the outer surfaces of the pair of unit blocks adjacent to each other form the same angle as the angle of the outer surface formed by the obstacle and are close to each other, and the distance between the center points between the unit blocks adjacent to each other is maintained constant. wheel unit.
상기 허브부를 향하는 내면 및 외부를 향하는 외면을 포함하는 몸체부;
상기 몸체부의 전단에 연결되며 인접한 단위블록과 회전 가능하도록 결합되는 회전부; 및
상기 몸체부의 양 측면으로부터 각각 연장되며 인접한 단위블록의 상기 회전부와 회전 가능하도록 결합되는 결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 바퀴유닛. The method of claim 1, wherein each of the unit blocks,
a body portion including an inner surface facing the hub and an outer surface facing the outside;
a rotation unit connected to the front end of the body unit and rotatably coupled to an adjacent unit block; and
The wheel unit, characterized in that it comprises a coupling portion that extends from both sides of the body portion and is rotatably coupled to the rotating portion of an adjacent unit block.
상기 회전부를 관통하며 연장되며, 상기 회전부와 상기 결합부가 소정 범위 이내에서 이동가능하며 서로 회전 가능하도록 결합시키는 핀부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바퀴유닛. The method of claim 5, wherein each of the unit blocks,
The wheel unit further comprises a pin extending through the rotating part, movable within a predetermined range and coupling the rotating part and the coupling part to be rotatable with each other.
상기 회전부의 중앙에는 중앙 개구부가 형성되고, 상기 결합부의 중앙에는 결합 개구부가 형성되며, 상기 핀부는 상기 중앙 개구부 및 상기 결합 개구부를 관통하고,
상기 핀부는 상기 중앙 개구부 및 상기 결합 개구부 상에서 소정 범위 이내에서 이동 가능한 것을 특징으로 하는 바퀴유닛. According to claim 6,
A central opening is formed at the center of the rotation unit, a coupling opening is formed at the center of the coupling unit, and the pin unit passes through the central opening and the coupling opening,
The wheel unit, characterized in that the pin portion is movable within a predetermined range on the central opening and the coupling opening.
상기 내면 및 상기 외면 사이에서 함입된 형상으로 연장되는 접촉면;
상기 외면으로부터 연장되며 상기 접촉면의 외부 끝단에 돌출되도록 형성되는 끝단부; 및
상기 내면으로부터 연장되며 상기 허브부를 향하는 방향으로 경사지며 돌출되는 경사 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 바퀴유닛. The method of claim 5, wherein the body portion,
a contact surface extending in a recessed shape between the inner surface and the outer surface;
an end portion extending from the outer surface and protruding from an outer end of the contact surface; and
A wheel unit comprising an inclined protrusion extending from the inner surface and inclined in a direction toward the hub portion and protruding.
상기 결합부의 결합블록의 외면을 따라 원주면 형상으로 연장되는 연장곡면, 및 상기 몸체부의 외면과 소정 각을 형성하며 평면 형상으로 연장되어 상기 연장 곡면과의 사이에 지지홈을 형성하는 연장 수직면을 포함하는 홈부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 바퀴유닛. The method of claim 8, wherein each of the unit blocks,
An extended curved surface extending in a circumferential shape along the outer surface of the coupling block of the coupling part, and an extended vertical surface extending in a flat shape and forming a predetermined angle with the outer surface of the body portion to form a support groove between the extended curved surface and the A wheel unit further comprising a groove to do.
상기 접촉부에서, 단위블록의 끝단부가 인접 단위블록의 상기 연장 곡면을 따라 이동하여 상기 지지홈으로 삽입되어, 서로 인접한 단위블록들 사이가 밀착되는 것을 특징으로 하는 바퀴유닛. The method of claim 9, when overcoming obstacles,
In the contact part, the end of the unit block moves along the extended curved surface of the adjacent unit block and is inserted into the support groove, so that adjacent unit blocks are in close contact with each other.
상기 접촉부로부터 이격된 인접부에서는, 단위블록의 상기 회전부로부터 돌출되는 돌출부가 인접 단위블록의 상기 경사 돌출부에 밀착될 때까지, 서로 인접한 단위블록들은 상기 접촉부에서의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 바퀴유닛. The method of claim 8, when overcoming obstacles,
In the adjacent portion spaced apart from the contact portion, adjacent unit blocks are rotated in a direction opposite to the rotation direction of the contact portion until the protruding portion protruding from the rotating portion of the unit block comes into close contact with the inclined protrusion portion of the adjacent unit block. Characteristic wheel unit.
상기 단위블록들의 외부를 따라 연장되며, 상기 단위블록들 사이에 밀착력을 인가하는 탄성 와이어를 더 포함하는 바퀴유닛. According to claim 1,
The wheel unit further comprises an elastic wire extending along the outside of the unit blocks and applying an adhesive force between the unit blocks.
상기 단위블록들 각각의 측면에 형성되는 고정부에 의해 고정되며 연장되는 것을 특징으로 하는 바퀴유닛. The method of claim 12, wherein the elastic wire,
A wheel unit, characterized in that it is fixed and extended by a fixing part formed on the side surface of each of the unit blocks.
상기 단위블록들은 서로 밀착되고, 상기 지지체는 상기 단위블록들에 상기 허브부 방향으로의 장력을 인가하여, 물방울의 표면장력이 모사되는 것을 특징으로 하는 바퀴유닛. The method of claim 1, when passing through the ground,
The unit blocks are in close contact with each other, and the support body applies tension to the unit blocks in the direction of the hub portion to simulate the surface tension of water droplets.
Priority Applications (5)
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---|---|---|---|
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