KR102642621B1 - 안내 로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇은, 항공권 등의 바코드를 인식하는 리더기가 구비되는 헤드부, 상기 리더기가 인식한 정보를 표시하는 디스플레이부, 주요 전자 부품이 위치되는 바디부가 구비되며, 상기 바디부의 하측에 충돌 시 충격을 감소시킬 수 있는 범퍼부가 구비되므로, 로봇 구조 전체가 아닌 범퍼부가 충돌에 반응하여 충격량을 감소시킴으로써 주요 전자 부품의 파손을 방지할 수 있다.

Description

안내 로봇{GUIDANCE ROBOT}

본 발명은 안내 로봇에 관한 것이다.

로봇의 응용분야는 대체로 산업용, 의료용, 우주용, 해저용으로 분류된다. 예를 들면, 자동차 생산과 같은 기계 가공 공업에서는 로봇이 반복작업을 수행할 수 있다. 즉, 사람의 팔이 하는 작업을 한 번만 가르쳐 주면 몇 시간이든 같은 동작을 반복하는 산업로봇이 이미 많이 가동되고 있다.

또한, 로봇에 카메라가 장착되는 기술은 이미 종래에 많이 구현되어 있다. 로봇은 카메라를 이용하여 위치를 확인하거나 장애물을 인식할 수 있다. 또한, 촬영 영상을 디스플레이부에 표시하는 것도 충분히 구현되고 있다.

한편, 최근 공항 이용객의 폭발적인 증가 추세 및 스마트 공항으로의 도약을 위한 노력으로, 공항 내에서 로봇을 통해 서비스를 제공하는 방안이 개발되고 있다. 공항에 인공지능 로봇을 도입하는 경우, 기존의 컴퓨터 시스템이 대체할 수 없었던 사람의 고유 역할을 로봇이 대신 수행할 수 있어, 제공되는 서비스의 양적 및 질적 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

로봇은 주행 중 장애물에 부딪히거나, 주행 중인 다른 로봇과 충돌할 수 있다. 로봇은 제조 비용이 높은 고가의 장비이므로, 충돌에 의해 발생하는 파손으로부터 보호될 수 있어야 한다. 또한, 로봇의 충돌에 의해 주위의 재산이나 인체의 피해가 방지될 수 있어야 한다.

이와 관련하여, 선행문헌 정보는 아래와 같다.

1. 등록번호: 10-1193610 (등록일자: 2012.10.16.)

발명의 명칭: 횡단보도 교통안내 지능로봇 시스템

상기 선행문헌에서 제시되는 로봇에서는, 구동부 전면 케이스에 센서를 구비한다. 그리고 상기 센서에 의해 충돌을 감지하면 구동을 정지시킨다.

상기 선행문헌에서의 로봇은 충돌이란 결과를 인지하여 로봇의 이동을 정지시킬 뿐, 결국 충돌에 의한 충격량을 그대로 로봇이 전달받게 된다. 이에 의하면, 충돌에 의해 로봇의 구조 전체는 충격을 그대로 흡수하게 되며, 주요 부품, 특히, 내구성이 떨어지는 전자 장비들이 충격에 의해 쉽게 파손되는 문제점이 있다.

또한, 충격에 의하여 로봇 케이스의 변형은 다른 구조보다 쉽게 일어나므로 내부의 주요 구조가 이러한 케이스의 변형에 의해 파손된다는 단점이 있다.

종래 로봇에서는 충돌 센서가 케이스에 구비되어 있으므로, 센서가 위치한 외부의 충돌만을 감지하는 한계가 있다. 이에 의하면, 충돌을 감지하는 감지센서의 설치위치를 벗어난 충돌에 대해서는 그 기능을 발휘하기 어려우며, 이를 보완하기 위해 다수 개의 센서를 구비하는 것은 고가의 로봇 제조비용상 어려운 점이 있다.

또한, 케이스에 충돌 감지센서가 구비되는 경우, 민감한 센싱으로 인하여 불필요하게 로봇의 구동이 정지되는 등의 로봇의 오작동 빈도가 높아지는 문제가 있다.

종래 로봇은 내부 구조의 파손이 일어나지 않는 작은 충돌이 발생하는 경우에도 그 충돌에 의한 구조적 뒤틀림이 그대로 유지된다. 즉, 종래 로봇은, 허용 가능한 충격량의 범위 내에서의 충돌이 발생한 경우에도 구조를 본래의 위치로 정확히 복귀시키지 못하기 때문에, 비슷한 범위내의 충돌이 반복적으로 발생하면 내구성이 급격히 하락하는 문제가 있다.

본 발명의 목적은, 충돌에 의해 구조 전체가 충격을 흡수하여 주요 부품이 파손되는 문제를 해결할 수 있는 안내 로봇을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 로봇에 충격이 가해지는 경우 로봇의 구조상 충격량을 고르게 분산시키지 못하여 충돌 지점에 집중적으로 파손이 발생하는 문제를 해결할 수 있는 안내 로봇을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은. 충돌이 발생함에도 불구하고 로봇이 계속 작동하여 2차적인 인명, 재산 등의 피해를 발생시킬 수 있는 위험를 예방할 수 있는 안내 로봇을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 로봇의 허용 충격량의 범위 내에서 충돌 시에 구조적인 변형 위험을 감소시키고, 충돌 이후 본래의 위치로 복귀시켜 반복되는 충돌에도 일정한 내구성이 유지될 수 있는 안내 로봇을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 범퍼를 구비하는 로봇에서 충돌에 의한 범퍼의 이동 또는 변형을 원인으로 내부의 주요 부품이 파손되는 문제를 해결할 수 있는 안내 로봇을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 로봇의 충돌 전, 후 구조적인 배치 관계를 유지시킬 수 있는 안내 로봇을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 범퍼를 구비하는 로봇에 대하여, 범퍼의 이동을 안정적이고 용이하게 가이드하는 안내 로봇을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 로봇의 무거운 무게에 의한 관리, 수리, 돌발상황에서의 불편함에 대한 문제를 해결할 수 있는 안내 로봇을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 공항 안내용 로봇이 제한적인 환경에서 좁은 활동반경을 가지므로 이에 의한 제한적인 로봇 활용도 문제를 해결할 수 있는 안내 로봇을 제공함에 있다.

본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇은, 항공권 등의 바코드를 인식하는 리더기가 구비되는 헤드부, 상기 리더기가 인식한 정보를 표시하는 디스플레이부, 주요 전자 부품이 위치되는 바디부가 구비되며, 상기 바디부의 하측에 충돌 시 충격을 감소시킬 수 있는 범퍼부가 구비되므로, 로봇 구조 전체가 아닌 범퍼부가 충돌에 반응하여 충격량을 감소시킴으로써 주요 전자 부품의 파손을 방지할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇은, 주행기능을 제공하는 구동부와, 제 1 범퍼부 및 제 2 범퍼부를 포함하며, 상기 제 1 범퍼부 및 제 2 범퍼부는 플레이트에 설치되는 내부 주요 부품을 보호하는 제 1 및 제 2 범퍼프레임을 외곽에 구비함으로써, 2단 또는 2중의 범퍼부가 구성될 수 있다. 따라서, 충돌 시 충격량을 고르게 분산시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇은, 범퍼부에 안내 로봇의 충돌 시 범퍼프레임의 이동을 감지할 수 있는 감지스위치를 구비함으로써, 상기 감지스위치와 범퍼프레임의 접촉을 통하여 충돌을 인지하고, 감지된 충돌정보에 의하여 모터의 작동이 정지되어 메인바퀴의 구름운동을 정지시킬 수 있다. 따라서, 충돌이 발생함에도 불구하고 로봇이 계속 작동하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇은, 범퍼부에 플레이트과 범퍼프레임을 연결하는 스프링 및 스프링 축을 구비하여, 각각의 범퍼부의 후방에 연결되는 스프링에 의하여 충격량을 완화시키고, 충돌 후 범퍼부의 복귀를 위한 탄성력을 제공해준다. 따라서, 구조적인 변형 위험을 감소시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇은, 범퍼부에 범퍼프레임, 플레이트, 상기 플레이트에 설치되는 복수 개의 스토퍼가 구비되며, 상기 스토퍼가 상기 플레이트의 전방 과 후방에 상기 범퍼프레임과 이격되어 위치함으로써, 범퍼프레임의 이동을 일정거리 이하로 제한할 수 있다. 따라서, 범퍼프레임에 의한 내부 구조의 파손을 방지한다.

본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇은, 범퍼부에, 플레이트와 상기 플레이트의 상측에 위치하는 범퍼프레임이 구비되며, 상기 플레이트에 위치하는 스토퍼, 상기 플레이트와 범퍼프레임을 연결하는 스프링, 상기 플레이트에 대하여 상기 범퍼프레임이 상대운동이 가능하도록 구비되는 롤러가이드를 구비함으로써, 범퍼프레임의 전후방 이동에 의한 구조적 배치의 유지 및 정확성을 확보할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇은, 범퍼부에 플레이트에 설치되는 고정가이드와 범퍼프레임에 설치되는 이동가이드가 한쌍을 이루는 롤러 가이드를 구비하므로, 범퍼의 충격시 범퍼프레임의 안정적인 전후방 이동을 가이드할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇은, 모터에 의해 구동되는 메인바퀴와 상기 메인바퀴에 의한 로봇의 이동방향에 따라 종속되는 보조바퀴를 구비하는 구동부에 의하여, 배터리가 방전되거나 모터의 고장에 의한 돌발상황에서도 무거운 안내 로봇이 용이하게 이동시킬 수 있다. 그리고 보조바퀴에 의해 안내 로봇이 안정적으로 지지될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇은, 제 1 범퍼부, 제 2 범퍼부 및 구동부를 포함하고, 상기 구동부는 모터, 모터와 연결되는 모터커플링, 상기 모터커플링과 연결되는 메인바퀴, 상기 모터커플링과 모터를 고정 지지하는 모터 결합부가 구비되고, 상기 모터결합부에 바퀴가이드가 상하이동이 가능하게 연결됨에 따라 상기 메인바퀴도 상하이동이 가능하므로 일정 경사가 있는 바닥이나 높낮이 차가 있는 환경에서도 안내 로봇을 이용할 수 있다. 그리고 고장 등의 이유로 작동이 멈추거나 수동으로 안내 로봇을 이동시키는 경우 메인바퀴를 올리고 보조바퀴만으로 이동시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 범퍼부만이 충돌에 의해 전, 후방으로 이동함으로써 충격을 완화시켜주므로, 충돌에 민감한 PCB장치 등의 주요부품이 집중적으로 배치되어 있는 바디부와 헤드부를 보호할 수 있다. 따라서, 로봇의 안정성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 케이스와 연결되는 2단, 2중의 범퍼구조를 통하여 로봇이 받는 충격량을 각각의 범퍼부로 분산시킬 수 있으므로, 어느 일 범퍼가 흡수하는 충격량이 상대적으로 완화되는 장점이 있다. 그리고 로봇 전체의 정상작동을 위해 허용 가능한 충격량도 상대적으로 증가되는 장점이 있다. 이에 의하면, 로봇의 내구성을 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 충돌 감지시 모터의 작동을 멈춰 바퀴회전이 정지되므로, 충돌 후에도 로봇의 이동이 계속 진행되어 2차적으로 발생할 수 있는 인명, 재산 피해를 방지할 수 있는 장점이 있다. 즉, 안전성(safety)이 향상된다.

본 발명에 따르면, 복수의 플레이트와 복수의 범퍼프레임이 스프링으로 연결되므로 전방 충돌시 충격을 흡수함과 동시에, 충돌 후에는 범퍼프레임을 본래 위치로 복귀시켜 일정 범위내의 충격에서 자동적으로 자세가 유지되어 로봇의 구조가 정상화된다. 따라서, 로봇의 정상상태 유지에 의한 기대수명이 늘어나는 장점이 있다.

본 발명에 따르면, 복수의 스토퍼를 통하여 범퍼프레임에 일정범위로 이동거리 제한을 두기 때문에, 범퍼프레임에 의한 내부 부품의 파손을 방지하며, 충돌에 의한 로봇의 변형 위험성을 감소시키는 효과가 있다.

본 발명에 따르면, 복수의 스토퍼 및 복수의 스프링을 통하여 범퍼프레임과 복수의 플레이트가 상호 연결되므로, 충돌시 뒤틀림을 방지하고 충돌 후에도 내부 구조의 위치에 대한 정확성이 확보되어 안내 로봇에 대한 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

본 발명에 따르면, 롤러 가이드의 크로스 연결 의해 범퍼프레임의 플레이트에 대한 전방, 후방 이동을 정확하고 용이하게 할 수 있다. 따라서, 로봇의 내부 구성을 외곽의 구조에서부터 보호할 수 있으며, 롤러 가이드를 통한 범퍼프레임의 독립적인 운동으로 외부 충격을 완화시켜주는 장점이 있다.

본 발명에 따르면, 안내 로봇의 베이스 양 측면에 배치되는 메인바퀴는 모터로 구동되어 안내 로봇의 이동을 원할하게 하며, 복수의 보조바퀴가 사이에 배치되므로 로봇의 안정적인 이동과 지지가 가능한 장점이 있다.

본 발명에 따르면, 메인바퀴는 상하이동이 가능하므로 경사지대에서의 이동성을 확보할 수 있고, 높낮이 차가 있는 환경에서도 안내 로봇을 활용할 수 있어 안내 로봇의 이동범위를 넓혀주는 장점이 있다. 또한, 안내 로봇의 활동범위가 넓어져 활용도가 높아지며, 사용환경에 따른 유연성이 향상되는 효과가 있다.

본 발명에 따르면, 모터의 전원공급이 끊기거나, 배터리의 충전을 위해 모터의 작동이 정지하는 경우, 수리를 위한 정지 등의 경우에, 안내 로봇은 메인바퀴를 올리고 보조바퀴만으로 이동 또는 지지가 가능하므로 무거운 안내 로봇에 대한 관리성 및 편의성이 향상된다.

본 발명에 따르면, 충돌감지 스위치를 반경이 작은 상측 제 2 범퍼부에 위치시켜, 무시할 수 있는 작은 충돌에는 자동적으로 로봇이 정지되지 않고 정상적으로 구동함으로써 장치의 오작동을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따르면, 공항 등의 유동인구가 많은 공간에서 사용자 편의성이 향상된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇의 외관을 보여주는 전방사시도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇의 외관을 보여주는 후방사시도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇의 케이스를 제거한 내부 구성을 보여주는 사시도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇의 본체의 분해사시도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇의 구동부, 제 1 범퍼부 및 제 2 범퍼부의 분해사시도
도 6은 도 5의 구동부에 대한 분해사시도
도 7은 도 5의 구동부를 확대한 평면도
도 8은 도 5의 제 1 범퍼부를 확대한 사시도
도 9는 도 5의 제 1 범퍼부를 확대한 평면도
도 10 은 도 5의 제 1 범퍼부를 확대한 정면도
도 11은 도 5의 제 2 범퍼부를 확대한 사시도
도 12는 도 5의 제 2 범퍼부를 확대한 평면도
도 13은 도 5의 제 2 범퍼부를 확대한 정면도
도 14는 도 5의 구동부와 제 1,2 범퍼부가 조립된 모습을 위에서 보여주는 평면도
도 15는 도 14의 A-A’ 단면도
도 16은 도 14의 B-B’ 단면도

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇에 대해서 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 본 발명의 안내 로봇은 공항을 이용하는 사용자에게 길 안내 서비스 또는 공항 정보 등을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇의 외관을 보여주는 전방사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇의 외관을 보여주는 후방사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 안내 로봇(1)은 본체(10)와, 디스플레이부(20)를 포함할 수 있다.

상기 본체(10)는 상기 안내 로봇(1)의 외관을 형성하는 케이스(31,32,33,34)를 포함할 수 있다.

상기 케이스는 상측에 배치되는 탑 커버(31), 상기 탑 커버(31)의 하측에 배치되는 제 1 미들 커버(32), 상기 제 1 미들 커버(32)의 하측에 배치되는 제 2 미들 커버(33) 및 상기 제 2 미들 커버(33)의 하측에 배치되는 바텀 커버(34)를 포함할 수 있다.

상기 탑 커버(31)는 상기 안내 로봇(1)의 최상단에 위치되며, 돔 형상을 가질 수 있다. 상기 탑 커버(31)는 사용자로부터 명령을 용이하게 입력받기 위하여 성인 어른의 키보다 낮은 높이(예: 142cm)에 위치될 수 있다. 그리고 상기 탑 커버(31)는 360도 회전 가능하도록 구성될 수 있다.

상기 탑 커버(31)는 전면 일측에 조작부(41)를 구비할 수 있다.

상기 조작부(41)는 사용자로부터 명령을 입력받는 기능을 수행할 수 있다. 이를 위하여, 상기 조작부(41)는 사용자로부터 터치 입력을 받기 위한 터치 모니터를 포함할 수 있다.

상기 조작부(41)는 사물 인식 센서를 더 포함할 수 있다. 상기 사물 인식 센서는 2D 카메라 및 RGBD 센서를 포함할 수 있다. 상기 2D 카메라는 2차원 영상을 기반으로 사람 또는 사물을 인식하기 위한 센서일 수 있다. 또한, 상기 RGBD 센서(Red, Green, Blue, Distance)는 사람의 위치 또는 얼굴 이미지를 획득하기 위한 센서일 수 있다.

도시되진 않았으나, 상기 조작부(41)는 사용자로부터 명령을 직접 입력받기 위한 물리적 버튼을 더 포함할 수 있다.

상기 탑 커버(31)는 상기 조작부(41)의 상부에 배치되는 마이크(42a)를 더 구비할 수 있다.

상기 마이크(42a)는 사용자로부터 오디오 신호의 명령을 입력받기 위한 기능을 수행한다. 일례로, 상기 마이크(42a)는 사용자로부터 음성 명령을 정확히 수신하기 위하여, 상기 탑 커버(31)의 상단부 어느 지점에 4개소가 형성될 수 있다. 따라서, 상기 안내 로봇(1)이 정지해 있을 뿐만 아니라 주행 중이더라도, 사용자로부터 음성 형태의 길 안내 요청을 정확히 수신할 수 있다.

본 실시예에서 상기 탑 커버(31)는 상기 안내 로봇(1)이 주행중에는 상기 조작부(41)가 주행 방향을 향하도록 회전할 수 있다. 그리고 상기 안내 로봇(1)이 주행 중에 사용자로부터 명령(예: 음성 명령 등)을 수신하면, 상기 탑 커버(31)는 사용자가 위치한 방향을 향하여 회전될 수 있다.

또는, 상기 안내 로봇(1)이 주행 중에 사용자로부터 명령을 수신하면, 상기 탑 커버(31)는 상기 안내 로봇(1)의 주행 방향의 반대 방향으로 회전할 수 있다. 즉, 상기 탑 커버(31)는 상기 디스플레이부(20)가 바라보는 방향으로 회전할 수 있다. 따라서, 사용자는 상기 디스플레이부(20)에 표시되는 공항 정보 등을 보면서 상기 조작부(41)를 조작할 수 있다.

상기 탑 커버(31)는 비상 조작 버튼(47)을 더 포함할 수 있다. 상기 비상 조작 버튼(47)은 상기 안내 로봇(1)이 정지해 있거나 주행 중에, 상기 안내 로봇(1)의 작동을 즉시 정지시키는 기능을 수행할 수 있다. 상기 비상 조작 버튼(47)은 상기 안내 로봇(1)이 전방을 향하여 주행하더라도, 상기 비상 조작 버튼(47)을 용이하게 조작할 수 있도록 상기 안내 로봇(1)의 후방에 위치될 수 있다. 즉, 상기 비상 조작 버튼(47)은 상기 조작부(41)의 반대측에 형성될 수 있다.

한편, 상기 제 1 미들 커버(32)는 상기 탑 커버(31)의 하측에 배치된다. 상기 제 1 미들 커버(32)는 상부에서 하부 방향으로 내려갈수록 직경이 커지는 원통 형상을 가질 수 있다.

상기 제 1 미들 커버(32)의 상부에는 RGBD 센서(42b)를 구비할 수 있다. 상기 RGBD 센서(42b)는 상기 안내 로봇(1)이 주행 중에, 상기 안내 로봇(1)과 장애물 사이의 충돌을 감지하는 기능을 수행할 수 있다. 이를 위하여, 상기 RGBD 센서(42b)는 상기 안내 로봇(1)이 주행하는 방향, 즉 상기 제 1 미들 커버(32)의 전방에 위치될 수 있다. 일례로, 상기 RGBD 센서(42b)는 상기 안내 로봇(1)의 전방에 존재하는 장애물 또는 사람의 키를 고려하여, 상기 제 1 미들 커버(32)의 최상측에 위치될 수 있다.

상기 제 1 미들 커버(32)는 스피커(44)를 더 구비할 수 있다. 상기 스피커(44)는 사용자에게 공항 관련 정보를 음성으로 알려주는 기능을 수행할 수 있다. 상기 스피커(44)는 상기 제 1 미들 커버(32)의 외주면에 형성될 수 있다.

상기 제 1 미들 커버(32)는 스테레오 카메라(43)와 연결되는 카메라 홀을 더 구비할 수 있다. 상기 카메라 홀은 상기 본체(10)의 내부에 설치된 스테레오 카메라(43)의 작동을 위한 홀이다. 상기 카메라 홀은 상기 제 1 미들 커버(32)의 전면부 하단에 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 스테레오 카메라(43)는 상기 카메라 홀을 통해 상기 안내 로봇(1)의 전방 영역을 촬영할 수 있다.

한편, 상기 제 2 미들 커버(33)는 상기 제 1 미들 커버(32)의 하측에 배치된다. 상기 제 2 미들 커버(33)는 상기 제 1 미들 커버(32)와 마찬가지로, 상부에서 하부 방향으로 내려갈수록 직경이 커지는 원통 형상을 가질 수 있다. 상기 제 2 미들 커버(33)의 내부에는 배터리를 포함한 각종 전자부품이 수용될 수 있다.

상기 제 2 미들 커버(33)는 제 1 절개부(46a)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 절개부(46a)는 상기 제 2 미들 커버(33)의 전면에 형성될 수 있다. 상기 제 1 절개부(46a)는 전방 라이더(71)가 동작 가능하도록 상기 제 2 미들 커버(33)에서 절개되는 부분이다. 상기 전방 라이더(136)는 상기 제 2 미들 커버(33)의 내부에 위치된다. 그리고 상기 제 1 절개부(46a)는 상기 전방 라이더(71)의 위치에 대응되는 지점에서 상기 제 2 미들 커버(33)의 둘레를 따라 절개되어 형성될 수 있다. 따라서, 상기 전방 라이더(71)는 상기 제 1 절개부(46a)에 의해 외부로 노출될 수 있다.

또한, 상기 제 2 미들 커버(33)는 제 2 절개부(46b)를 더 포함할 수 있다.

상기 제 2 절개부(46b)는 상기 제 2 미들 커버(33)의 후면에 형성될 수 있다. 상기 제 2 절개부(46b)는 후술될 후방 라이더(72)가 동작 가능하도록 상기 제 2 미들 커버(33)에서 절개되는 부분이다. 구체적으로, 상기 제 2 절개부(46b)는 상기 제 2 미들 커버(33)의 후면에서 반경 방향으로 일정 길이로 절개될 수 있다. 여기서, 상기 후방 라이더(72)는 상기 제 2 미들 커버(33)의 내부에 위치된다. 그리고 상기 제 2 절개부(46b)는 상기 후방 라이더(72)의 위치에 대응되는 지점에서 상기 제 2 미들 커버(33)의 둘레를 따라 절개되어 형성될 수 있다. 따라서, 상기 후방 라이더(72)는 상기 제 2 절개부(46b)에 의해 외부로 노출될 수 있다.

본 실시예에서 상기 제 1 절개부(46a)는 상기 제 2 절개부(46b)와 연결되지 않도록 상하 방향으로 이격될 수 있다. 그리고 상기 제 1 절개부(46a)는 상기 제 2 절개부(46b) 보다 상측에 위치될 수 있다.

상기 제 2 미들 커버(33)는 초음파 센서(45)를 더 구비할 수 있다. 상기 초음파 센서(45)는 초음파 신호를 이용하여 장애물과 상기 안내 로봇(1) 사이의 거리를 판단하기 위한 센서일 수 있다. 상기 초음파 센서(45)는 상기 안내 로봇(1)과 근접한 장애물을 감지하기 위한 기능을 수행할 수 있다. 일례로, 상기 초음파 센서(45)는 상기 안내 로봇(1)에 근접한 전 방향의 장애물을 감지하기 위하여 다수 개를 포함할 수 있다. 상기 다수 개의 초음파 센서(45)는 상기 제 2 미들 커버(33)의 하단 둘레를 따라 서로 이격되게 형성될 수 있다.

한편, 상기 바텀 커버(34)는 상기 제 2 미들 커버(33)의 하측에 배치된다. 상기 바텀 커버(34)는 상부에서 하부 방향으로 내려갈수록 직경이 작아지는 원통 형상을 가질 수 있다. 상기 바텀 커버(34)의 내부에는 메인바퀴(201, 202) 및 보조바퀴(211, 212, 213, 214) 등이 수용될 수 있다.

상기 바텀 커버(34)의 내측에는 베이스(260)가 위치될 수 있다. 상기 베이스(260)는 상기 안내 로봇(1)의 저면을 형성할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.

한편, 상기 디스플레이부(20)는 상기 안내 로봇(1)의 본체(10)와 연결되며, 상기 본체(10) 일 방향에 설치할 수 있다. 일례로, 상기 디스플레이부(20)는 상기 안내 로봇(1)의 후방에 설치되며, 상하 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 상기 디스플레이부(20)는 상기 안내 로봇(1)이 사용자에게 탑승구 안내 기능 등을 수행하기 위해 상기 본체(10)의 이동방향과 반대되는 케이스의 일면에 설치할 수 있다. 그리고 상기 디스플레이부(20)는 곡면 디스플레이를 포함할 수 있다.

상기 곡면 디스플레이는 상기 제 1 미들 커버(32)의 후면에 위치되어 현재 제공 중인 서비스와 관련된 시각 정보(예: 공항 게이트 질의 정보, 길 안내 서비스 정보 등)를 출력하는 기능을 수행할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 안내 로봇(1)은 사용자에게 길을 안내하기 위하여 설정된 경로를 따라 먼저 이동할 수 있다. 그리고 사용자는 상기 안내 로봇(1)을 따라 이동하면서 상기 안내 로봇(1)의 후방에 설치된 디스플레이부(20)를 볼 수 있다. 즉, 상기 안내 로봇(1)이 길 안내를 위하여 주행 중이더라도, 상기 안내 로봇(1)을 따라다니면서 상기 디스플레이부(20)에 표시된 공항 정보를 용이하게 볼 수 있다.

상기 디스플레이부(20)는 고정 부재에 의해 상기 본체(10)에 고정될 수 있다. 상세히, 상기 디스플레이부(20)는 체결 수단에 의해 상기 고정 부재와 체결되며, 상기 고정 부재는 상기 본체(10)의 일 측에 구비될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇의 케이스를 제거한 내부 구성을 보여주는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇의 본체의 분해 사시도이다.

도 3 및 도 4을 참조하면, 본 발명에 따른 본체(10)는, 로봇의 주행 기능을 제공하는 구동부(200), 상기 구동부(200)의 상측에 위치하는 제 1 범퍼부(300), 상기 제 1 범퍼부(300)의 상측에 위치하는 제 2 범퍼부(400), 상기 제 2 범퍼부(400)의 상측에 위치하며 주요 전자장비를 구비하는 바디부(60) 및 상기 바디부(60)의 상측에 위치하는 헤드부(50)를 포함할 수 있다.

상기 헤드부(50)는 상기 탑 커버(31)와 결합되며, 상기 탑 커버(31)는 상기 헤드부(50)를 통해 회전이 가능하도록 설치할 수 있다.

상기 헤드부(50)는 회전 부재를 더 포함할 수 있다. 상기 회전 부재의 가장자리에는 상기 탑 커버(31)가 결합될 수 있다. 따라서, 상기 회전 부재의 회전에 의해 상기 탑 커버(31)가 함께 회전될 수 있다.

상기 헤드부(50)는 회전 모터를 더 포함할 수 있다. 상기 회전 모터는 상기 회전 부재를 회전시키는 동력을 제공할 수 있다.

상기 헤드부(50)는 리더기(55)를 더 포함할 수 있다. 상기 리더기(55)는 사용자의 여권, 항공권, 모바일 바코드 등을 스캔 또는 인식할 수 있다. 따라서, 상기 리더기(55)를 통하여 획득한 정보를 기초로 사용자에게 필요한 정보를 상기 디스플레이부(20)를 통하여 표시할 수 있다. 일례로, 사용자가 리더기(55)에 모바일 기기를 삽입하여, 모바일 탑승권의 바코드를 인식하는 경우, 상기 디스플레이부(20)는 상기 모바일 탑승권을 통해 얻은 정보를 기초로 사용자가 이동해야 할 탑승구를 표시하고 안내할 수 있다.

상기 디스플레이부(20)의 상부에는 상기 리더기(55)와 연결되는 홀을 형성할 수 있다. 따라서, 사용자는 상기 디스플레이부(20)에 형성된 홀을 통하여 항공권을 상기 리더기(55)에 삽입시킬 수 있다. 물론, 상기 탑커버(31)에 상기 리더기(55)와 연결되는 홀이 형성될 수도 있을 것이다.

한편, 상기 바디부(60)는 상기 안내 로봇(1)의 전체적인 작동을 제어하기 위한 각종 보드를 포함할 수 있다. 이하에서는, 상기 바디부(60)에 설치되는 각종 보드에 대해 설명한다. 물론 상기 안내 로봇(1)에 구비되는 보드는 후술할 보드만으로 한정되는 것은 아니다.

상기 바디부(60)는 AP 보드(Application Processor, 74)를 더 포함할 수 있다. 상기 AP 보드는 상기 안내 로봇(1)의 하드웨어 모듈 전체 시스템을 관리하는 장치, 즉 제어부로서 기능할 수 있다.

상기 바디부(60)는 MCU 보드(Micro Controller Unit)를 더 포함할 수 있다. 상기 MCU 보드는 상기 안내 로봇(1)의 전반적인 구동을 제어할 수 있으며, 상기 안내 로봇(1)의 다양한 기능을 지원하는 데이터가 저장된 메모리를 포함할 수 있다.

상기 바디부(60)는 메인 PCB 또는 스테레오 보드(73)를 더 포함할 수 있다. 상기 스테레오 보드는 각종 센서 및 카메라로부터 수집되는 센싱 데이터를 처리 및 가공하여 상기 안내 로봇(1)의 위치 인식과 장애물 인식을 위한 데이터 관리를 담당할 수 있다.

상기 바디부(60)는 유저 인터페이스 보드를 더 포함할 수 있다. 상기 유저 인터페이스 보드는 사용자의 입출력을 담당하는 구성요소의 동작을 제어할 수 있다.

상기 바디부(60)는 전원 보드(75)를 더 포함할 수 있다. 상기 전원 보드는 배터리(110)의 전원이 상기 안내 로봇(1)에 포함된 각 구성 요소에 공급되는 것을 제어할 수 있다.

한편, 상기 바디부(60)는 전방 라이더(71)를 더 포함할 수 있다. 상기 전방 라이더(137)는 레이저 레이더로서, 레이저 빔을 조사하고 에어로졸에 의해 흡수 혹은 산란된 빛 중 후방 산란된 빛을 수집, 분석하여 위치 인식을 수행하는 센서일 수 있다. 상기 전방 라이더(71)는 후방 라이더(72)와 동일한 구성을 가질 수 있다. 다만, 상기 전방 라이더(71)는 상기 제 2 미들 커버(33)에 형성된 상기 제 1 절개부(46a)를 통해 외부로 노출될 수 있다.

또한, 상기 바디부(60)는 스테레오 카메라(43)를 더 포함할 수 있다. 상기 스테레오 카메라(43)는 상기 RGBD 센서(42b)와 함께 상기 안내 로봇(1)의 전방에 있는 장애물을 감지하는 기능을 수행할 수 있다.

상기 스테레오 카메라(43)는 2대의 카메라를 이용하여 입체영상을 획득하고, 획득된 입체영상을 통해 상기 안내 로봇(1)과 장애물 간의 거리를 측정할 수 있다. 일례로, 상기 스테레오 카메라(43)는 상기 전방 라이더(71)의 직상방에 위치될 수 있다. 상기 스테레오 카메라(43)는 상기 제 1 미들 커버(32)에 형성된 상기 카메라 홀을 통해 상기 안내 로봇(1)의 전방 영역을 촬영할 수 있다.

한편, 상기 본체(10)는 후방 라이더(72)와, 전원을 제공하는 배터리(110)를 더 포함할 수 있다.

상기 배터리(110)는 상기 안내 로봇(1)의 구동을 위한 전원을 공급할 수 있다. 상기 배터리(110)는 상기 안내 로봇(1)의 무게 중심을 고려하여, 후술할 상기 제 1 플레이트(310)의 상면의 중심 지점에 배치될 수 있다. 상기 배터리(110)는 상기 안내 로봇(1)의 전체 무게 중 가장 큰 비중을 차지하고 있으므로, 상기 본체(10)에서 되도록 하부 지점에 위치되는 것이 좋다.

상기 배터리(110)는 리튬-이온 배터리(Li-Ion Battery)를 포함할 수 있다. 그러나 이에 한정되지는 않으며, 상기 배터리(110)는 리튬-이온 배터리 이외의 다른 종류의 배터리를 포함할 수 있다.

상기 후방 라이더(Light Detection and Ranging: Lidar, 72)는 레이저 레이더로서, 레이저 빔을 조사하고 에어로졸에 의해 흡수 혹은 산란된 빛 중 후방 산란된 빛을 수집, 분석하여 위치 인식을 수행하는 센서일 수 있다. 상기 후방 라이더(72)는 후술할 제 1 플레이트(310)의 후측에 배치될 수 있다. 즉, 상기 후방 라이더(72)는 상기 안내 로봇(1)의 후방을 향하여 배치될 수 있다. 그리고 상기 후방 라이더(72)는 상기 제 2 미들 커버(33)에 형성된 상기 제 2 절개부(46b)를 통해 외부로 노출될 수 있다.

방향을 정의한다. 상기 도 3을 기준으로 세로 방향을 상하방향 또는 축방향으로 이름하며, 가로방향을 반경방향이라 이름한다. 상기 축방향은 상기 구동부(100)의 중심축 방향이며, 상기 헤드부(50)의 중심축 방향과 동일하다. 상기 반경방향은 상기 축방향의 수직한 방향으로 이해할 수 있다. 그리고 상기 축방향을 중심으로 상기 반경방향의 거리를 회전반경으로 회전할 때 형성되는 가상의 원의 방향을 원주방향으로 이름한다. 또한, 상기 스테레오 카메라(43)가 향하는 방향을 전방으로 이름하고, 상기 디스플레이부(20)가 향하는 방향을 후방이라 이름한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇의 구동부, 제 1 범퍼부 및 제 2 범퍼부의 분해 사시도이다.

도 5를 참조하면, 상기 본체(10)는, 구동력을 제공하여 상기 안내 로봇(1)의 이동을 가능하게 하는 구동부(200), 상기 구동부(200)의 상측에 위치하여 충돌이 발생할 때 충격량을 완화시켜주는 제 1 범퍼부(300) 및 상기 제 1 범퍼부(300)의 상측에 위치하는 제 2 범퍼부(400)를 더 포함할 수 있다.

상기 구동부(200)는 제 1 범퍼부(300)를 상측에 적층할 수 있다. 그리고 상기 제 1 범퍼부(300)는 제 2 범퍼부(400)를 상측에 적층할 수 있다.

상기 제 1 범퍼부(300)는, 상기 구동부(200) 및 상기 제 2 범퍼부(400)에 비하여 반경이 더 넓도록 형성할 수 있다.

상기 구동부(200)는 상기 바텀커버(34)와 결합할 수 있다. 따라서, 상기 구동부(200)는 상기 바텀커버(34)에 의하여 적어도 어느 일부가 외부로부터 보호될 수 있다.

상기 제 1 범퍼부(300) 및 상기 제 2 범퍼부(400)는 상기 제 2 미들커버(33)와 결합할 수 있다. 다른 측면에서, 상기 제 2 미들커버(33)의 적어도 어느 일부는, 후술할 제 1 범퍼프레임(320)과 제 2 범퍼프레임(420)에 결합할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 범퍼프레임(320)은 상기 제 2 범퍼프레임(420)과 연동되며, 충돌 시 충격이 분산될 수 있다.

도 6은 도 5의 구동부에 대한 분해사시도이고, 도 7은 도 5의 구동부를 확대한 평면도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 구동부(200)는 베이스(260) 및 메인바퀴(201,202)를 포함할 수 있다.

상기 베이스(260)는 상기 안내 로봇(1)의 저면을 형성한다. 그리고 상기 베이스(260)는 원판 형상을 가질 수 있으며, 상기 바텀 커버(34)의 내측에 배치될 수 있다.

상기 베이스(260)는 메인바퀴(201,202)가 위치되는 함몰공간을 형성할 수 있다. 일례로, 상기 베이스(260)는 일 측면에서 내측방향으로 함몰시킨 제 1 함몰공간(261)과 상기 제 1 함몰공간(261)과 대칭되는 위치인 타 측면에서 내측방향으로 함몰시킨 제 2 함몰공간(262)을 형성할 수 있다.

상기 메인바퀴(201, 202)는 제 1 메인바퀴(201)와 제 2 메인바퀴(202)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 메인바퀴(201)는 상기 제 1 함몰공간(261)에 위치하며, 상기 제 2 메인바퀴(202)는 상기 제 2 함몰공간(262)에 위치할 수 있다.

상기 구동부(200)는, 상기 메인바퀴(201,202)에 동력을 전달하는 모터(205,206), 상기 모터(205,206)와 연결되어 상기 메인바퀴(201,202)로 회전력을 전달하는 모터커플링(255,256) 및 상기 모터(205,206)와 모터커플링(255,256)을 고정 지지하는 모터결합부(251,252)를 더 포함할 수 있다.

상기 모터(205,206)는 상기 제 1 메인바퀴(201)에 동력을 전달하는 제 1 모터(205) 및 상기 제 2 메인바퀴(202)에 동력을 전달하는 제 2 모터(206)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 모터(205)와 제 2 모터(206)는 서로 대칭되도록 위치할 수 있다.

상기 제 1 모터(205)는 제 1 모터커플링(255)과 결합할 수 있다. 상기 제 1 모터커플링(255)은 상기 제 1 메인바퀴(201)와 연결을 이루는 연결 축을 포함하며, 상기 제 1 모터커플링(255)에 의하여, 상기 제 1 모터(205)의 동력은 상기 제 1 메인바퀴(201)로 전달될 수 있다.

상기 제 1 모터(205)와 상기 제 1 모터커플링(255)의 결합은 제 1 모터결합부(251)에 의해 고정 지지될 수 있다.

상기 제 1 모터결합부(251)는, 내부 공간이 형성되는 육면체 형상으로 상기 제 1 모터(205)가 일 면을 관통하여 삽입되며, 타 면은 상기 제 1 모터커플링(255)이 관통하여 삽입되고, 상기 제 1 모터결합부(251)의 내부 공간에서 상기 제 1 모터(205)와 제 1 모터커플링(255)이 결합할 수 있다.

상기 제 2 모터(206)는 제 2 모터커플링(256)과 결합할 수 있다. 상기 제 2 모터커플링(256)은 상기 제 2 메인바퀴(202)와 연결을 이루는 연결 축을 포함하며, 상기 제 2 모터커플링(256)에 의하여, 상기 제 2 모터(206)의 동력은 상기 제 2 메인바퀴(206)로 전달될 수 있다.

상기 제 2 모터와 상기 제 2 모터커플링(256)의 결합 및 상기 제 2 모터결합부(252)에 대한 설명은, 상기 제 1 모터(205)와 상기 제 1 모터커플링(255)의 결합 및 상기 제 1 모터결합부(251)와 동일하므로 이를 원용한다.

상기 구동부(200)는 상기 모터결합부(251,252)와 연결되어 상기 메인바퀴(201,202)의 상하 이동을 가이드하는 바퀴가이드(270,280) 및 상기 바퀴가이드(270,280)와 연결되는 바퀴프레임(230,240)이 더 포함된다.

상기 바퀴프레임(230,340)은, 상기 제 1 메인바퀴(201)와 대응되도록 설치하는 제 1 바퀴프레임(230) 및 상기 제 2 메인바퀴(202)와 대응되도록 설치하는 제 2 바퀴프레임(240)을 포함할 수 있다.

상기 바퀴가이드(270,280)는, 상기 제 1 메인바퀴(201)에 대응되도록 상기 제 1 바퀴프레임(230)과 연결되는 제 1 바퀴가이드(280) 및 상기 제 2 메인바퀴(202)에 대응되도록 상기 제 2 바퀴프레임(240)과 연결되는 제 2 바퀴가이드(270)를 포함할 수 있다.

상기 제 1 바퀴프레임(230)은, 상기 제 1 함몰공간(261)이 형성된 베이스(260)의 측단부와 대응되도록 위치하며, 상기 베이스(260)의 상면에 설치할 수 있다. 그리고 상기 제 1 바퀴프레임(230)은 중심부에 상기 제 1 모터커플링(255)의 연결 축이 관통되도록 개구를 형성할 수 있다.

상기 제 1 바퀴프레임(230)은, 베이스(260)의 상면에 결합되는 하판과 상기 하판으로부터 상방으로 이격되어 마주보도록 위치하는 상판, 상판과 하판을 연결하는 기둥인 제 1 바퀴프레임 수직축(231,232)을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 바퀴프레임(230)은 눕혀진 사다리 형상, 즉, 파이(п) 또는 ‘ㅠ’자 형상을 가질 수 있다.

상기 제 1 바퀴프레임 수직축(231,232)은 제 1 축(231) 및 제 2 축(232)을 포함할 수 있다. 그리고 상기 제 1 축(231)과 제 2 축(232)은 이격되어 위치할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 축(231)과 제 2 축(232)이 형성하는 사이 공간에 상기 제 1 모터커플링(255)의 연결 축이 관통할 수 있다.

상기 제 1 바퀴가이드(280)는 상기 제 1 바퀴프레임 수직축(231,232)에 상하 슬라이딩 이동이 가능하도록 연결할 수 있다. 상세히, 상기 제 1 바퀴가이드(280)는, 상기 제 1 축(231)과 상하 이동이 가능하도록 연결되는 1번가이드(280a) 및 상기 제 2 축(232)과 상하 이동이 가능하도록 연결되는 2번가이드(280b)를 포함할 수 있다.

상기 1번가이드(280a) 및 2번가이드(280b)는, 상기 제 1 모터결합부(251)의 양 측면에 각각 결합할 수 있다. 따라서, 상기 1번가이드(280a) 및 2번가이드(280b)는, 상기 제 1 축(231)과 제 2 축(232)의 상하를 이동하면서, 상기 1번가이드 및 상기 2번가이드와 연결된 상기 제 1 모터결합부(251)도 함께 상하로 이동할 수 있다. 그리고, 상기 제 1 모터결합부와(251)와 연결되는 상기 제 1 모터(205)와 제 1 메인바퀴(201)도 상하로 이동할 수 있다.

상기 바퀴가이드(280a,280b)는 상하이동을 제한하는 구속리브를 더 포함할 수 있다. 상기 구속리브는 상기 바퀴가이드 내부에 위치할 수 있다. 그리고 상기 바퀴가이드(280)가 상방으로 이동하는 경우, 상기 구속리브는 상기 제 1 축(231) 및 제 2 축(232)에 걸림이 이루어 질 수 있다.

이에 의하면, 상기 제 1 메인바퀴(201)를 사용하지 않는 경우, 상기 제 1 메인바퀴(201)를 상방으로 들어올려 상기 구속리브에 의해 상기 제 1 축(231) 및 제 2 축(232)의 일 지점에서 상기 제 1 바퀴가이드(280)가 구속되어 위치할 수 있다. 이에 의하면, 메인바퀴(201,202)가 상방으로 고정되므로 후술할 복수개의 보조바퀴만으로 안내 로봇(1)을 용이하게 이동시킬 수 있는 장점이 있다.

한편, 상기 안내 로봇(1)이 정상적인 동작을 수행하는 경우에는, 상기 구속리브에 의한 구속을 해제하여 상기 메인바퀴(201,202)의 상하이동을 자유롭게 할 수 있다. 이에 의하면, 일정 경사면에서도 상기 메인바퀴(201,202)가 상하로 이동되어 주행할 수 있으므로 상기 안내 로봇(1)의 활동반경을 넓혀줄 수 있는 장점이 있다.

상기 제 1 바퀴가이드(280)는 상기 제 1 메인바퀴(201)의 상하이동에 대한 상기 제 1 축(231), 제 2 축(232)으로의 충격을 완화시켜줄 수 있는 댐퍼장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 일례로, 상기 댐퍼장치는, 상기 제 1 축(231) 및 제 2 축(232)의 상하방향으로 삽입되는 스프링 또는 베어링 등을 포함할 수 있다.

상기 제 2 바퀴프레임(240)은 상기 제 2 함몰공간(262)이 형성된 베이스(260)의 측단부와 대응되도록 위치하며, 상기 베이스(260)의 상면에 위치할 수 있다. 또한, 상기 제 2 바퀴프레임(240)은 제 2 바퀴프레임 수직축(241,242)을 포함할 수 있다.

상기 제 2 바퀴프레임의 수직축(241,242)은 제 1축(241) 및 제 2 축(242)를 포함할 수 있다. 상기 제 2 바퀴가이드(270)는 상기 제 2 바퀴프레임 수직축(241,242)에 상하 슬라이딩 이동이 가능하도록 연결할 수 있다. 상세히, 상기 제 1 축(241)은 1번가이드(270a)와 연결하며, 상기 제 2 축(242)은 2번가이드(270b)와 연결할 수 있다.

상기 제 2 바퀴프레임(240) 및 제 2 바퀴가이드(270)의 구성과 제 2 모터결합부(252)와 연결관계는, 상기 제 1 바퀴프레임(230) 및 제 1 바퀴가이드(280)의 그것과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 상기 제 1 바퀴프레임(230) 및 제 1 바퀴가이드(280)의 설명을 원용한다.

상기 구동부(200)는 후술할 제 1 범퍼부(300)를 지지하는 복수개의 지지서포터(221,222,223,224)를 더 포함할 수 있다.

상기 지지서포터(221,222,223,224)는 상기 베이스(260)의 상면에 상방을 향하여 설치할 수 있다. 일례로, 상기 지지서포터(221,222,223,224)는 복수개의 직육면체 형상을 가질 수 있으며 경량화를 위해 중심부가 중공으로 형성될 수 있다.

상기 지지서포터(221,222,223,224)는 복수 개로 구비될 수 있다. 일례로, 상기 지지서포터는 제 1 지지서포터(221), 제 2 지지서포터(222), 제 3 지지서포터(223) 및 제 4 지지서포터(224)를 포함할 수 있다.

상기 지지서포터(221,222,223,224)는 상기 베이스(260)의 외곽을 따라 상하, 좌우 대칭되는 4개의 지지 점이 형성되도록 위치할 수 있다. 상기 지지 점을 통하여 후술할 제 1 범퍼부(300)가 지지될 수 있다. 일례로, 상기 제 1 지지서포터(221) 및 제 2 지지서포터(222)는, 상기 제 1 모터(205)와 제 2 모터(206)를 연결하는 가상의 직선을 기준으로 상기 제 3 지지서포터(223) 및 제 4 지지서포터(224)와 대칭되도록 배치할 수 있다.

한편, 지지서포터(221,222,223,224)는 ‘ㄱ’자 형상으로 구비될 수 있다. 일례로, 상기 지지서포터(221,222,223,224)는 전후방을 향하여 배치되는 세로 지지서포터(221a,222a,223a,224a) 및 상기 세로 지지서포터와 수직되는 측방 향으로 일 면이 밀착되여 배치되는 가로 지지서포터(221b,222b,223b,224b)를 포함할 수 있다. 그리고 상기 가로 지지서포터(221b,222b,223b,224b)는 상기 바퀴프레임(230,240)의 상판과 하판의 측단부와 연결되도록 위치할 수 있다. 이에 의하면, 상기 지지서포터(221,222,223,224)는 상기 바퀴프레임(230,240)과 함께 후술할 제 1 범퍼부(300)를 하방에서 안정적으로 지지할 수 있도록 상대적으로 넓은 지지면을 제공할 수 있는 장점이 있다.

상기 구동부(200)는 보조바퀴(211,212,213,214)를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 보조바퀴(211,212,213,214)는 상기 베이스(260)의 하방에서 회전 이동이 가능하도록 설치할 수 있다. 일례로, 상기 보조바퀴(211,212,213,214)는 캐스터를 포함할 수 있다.

상기 보조바퀴(211,212,213,214)는 구름운동을 할 때 360도 회전이 가능하도록 고정 축을 제공하는 보조바퀴 축을 포함할 수 있다. 상기 보조바퀴 축은 상기 보조바퀴의 중심부와 후술할 보조바퀴결합부(215,216,217,218)를 연결할 수 있다.

상기 보조바퀴(211,212,213,214)는 별도의 동력전달장치에 연결되어 구름운동을 이루는 상기 메인바퀴(201,202)와 달리 수동적으로 구름운동을 할 수 있다. 일례로, 상기 보조바퀴(211,212,213,214)는, 상기 메인바퀴(201,202)의 구름운동에 종속되어 함께 구름운동을 이루거나, 모터(205,206)에 의한 상기 메인바퀴(201,202)의 작동이 정지된 경우에 사용자의 외력에 의하여 구름운동을 할 수 있다. 따라서, 상기 보조바퀴(211,212,213,214)는 수동으로 상기 안내 로봇(1)을 이동시킬 때에 이동이 용이해지도록 편의를 제공할 수 있다.

상기 보조바퀴(211,212,213,214)는 제 1 보조바퀴(211), 제 2 보조바퀴(212), 제 3 보조바퀴(213) 및 제 4 보조바퀴(214)를 포함할 수 있다. 상기 보조바퀴(211,212,213,214)는, 상기 베이스(260)의 하면을 전방부와 후방부로 구분하여 각각 대칭을 이루도록 위치할 수 있다. 상세히, 상기 베이스(260)의 하면의 전방부에는 제 1 보조바퀴(211)와 제 2 보조바퀴(212)가 가로 방향으로 나란히 위치할 수 있다. 그리고 상기 베이스(260)의 하면의 후방부에는 제 3 보조바퀴(213)와 제 4 보조바퀴(214)가 가로 방향으로 나란히 위치할 수 있다. 즉, 상기 보조바퀴(211,212,213,214)는 2개의 보조바퀴가 하나의 세트를 이루어 상기 베이스(260)의 하방에 설치할 수 있다. 또한, 상기 베이스(260)의 전방부에 설치되는 보조바퀴 세트는 후방부에 설치되는 보조바퀴 세트와 대칭이 되도록 배치할 수 있다.

상기 구동부(200)는 상기 보조바퀴(211,212,213,214)를 상기 베이스(260)와 결합시키는 보조바퀴결합부(215,216,217,218)를 더 포함할 수 있다. 상기 보조바퀴결합부(215,216,217,218)는 돔(dome)형상을 가질 수 있다.

상기 보조바퀴결합부(215,216,217,218)는, 상기 베이스(260)의 상면에 설치되며, 상기 보조바퀴 축이 결합할 수 있다. 일례로, 상기 보조바퀴결합부는 돔(dome)형상의 꼭대기 중심점에서 상기 보조바퀴 축과 결합을 할 수 있다.

한편, 상기 베이스(260)의 상면은 상기 보조바퀴결합부(215,216,217,218)가 설치되는 위치가 개구되도록 형성할 수 있다. 따라서, 상기 베이스(260)의 상면에 돔형상의 상기 보조바퀴결합부(215,216,217,218)가 설치되어 개구된 공간을 차폐할 수 있다. 그리고 상기 개구된 공간에는 상기 보조바퀴결합부(215,216,217,218)와 연결되는 각각의 보조바퀴가 위치하여 구름운동을 이룰 수 있다.

상기 보조바퀴결합부(215,216,217,218)는 상기 보조바퀴(211,212,213,214)와 각각 대응되도록 설치할 수 있다. 그리고 상기 보조바퀴결합부(215,216,217,218)는 상기 베이스(260)의 상면에서 대칭을 이루도록 배치할 수 있다. 상세히, 상기 보조바퀴결합부(215,216,217,218)는 상기 제 1 보조바퀴(211)와 결합을 이루는 제 1 보조바퀴결합부(215), 상기 제 2 보조바퀴(212)와 결합을 이루는 제 2 보조바퀴결합부(216), 상기 제 3 보조바퀴(213)와 결합을 이루는 제 3 보조바퀴결합부(217) 및 상기 제 4 보조바퀴(214)와 결합을 이루는 제 4 보조바퀴결합부(218)를 포함할 수 있다.

상기 제 1 보조바퀴(211) 및 제 2 보조바퀴(212)는, 상기 제 1 보조바퀴결합부(215) 및 제 2 보조바퀴결합부(216)의 하방에 위치할 수 있다. 그리고 상기 제 3 보조바퀴(213) 및 제 4 보조바퀴(214)는, 상기 제 3 보조바퀴결합부(217) 및 제 4 보조바퀴결합부(218)의 하방에 위치할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 보조바퀴결합부(215)는 상기 베이스(260)의 상면에 상기 제 2 보조바퀴결합부(216)와 가로방향으로 나란히 위치할 수 있다. 또한, 상기 제 1 보조바퀴결합부(215) 및 제 2 보조바퀴결합부(216)는, 상기 제 3 보조바퀴결합부(217) 및 제 4 보조바퀴결합부(218)와 대칭을 이루도록 배치할 수 있다.

상기 구동부(200)는 주행 중 지면의 높낮이를 감지할 수 있는 높이 감지 센서(271,272,273,274,275,276)를 더 포함할 수 있다. 상기 높이 감지 센서는 주행 중 안내 로봇(1)이 절벽을 감지한 경우 모터를 정지시켜 주행을 중단하는 점에서 절벽 감지 센서라 이름할 수 있다.

상기 높이 감지 센서(271,272,273,274,275,276)는 360도 전방향의 안내 로봇 주행 범위에서 낭떠러지 또는 절벽 등을 감지하기 위한 센서이다.

상기 높이 감지 센서(271,272,273,274,275,276)는 다수 개를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 다수 개의 높이 감지 센서는 상기 베이스(260)의 가장자리를 따라 상호 이격되도록 배치될 수 있다.

상기 베이스(260)의 중심점을 지나며, 상기 베이스(260)를 이등분하는 가상의 직선을 제 1 대칭선이라 이름하며, 상기 제 1 대칭선과 수직을 이루며 상기 베이스(260)의 중점을 지나는 가상의 직선을 제 2 대칭선이라 이름할 수 있다.

상기 제 1 모터(205)와 상기 제 2 모터(206)는 제 1 대칭선 또는 제 2 대칭선을 기준으로 대칭되도록 배치할 수 있다. 마찬가지로, 상기 모터(205,206)와 결합되는 제 1 모터커플링(255)와 제 2 모터커플링(266), 상기 모터커플링(255,266)과 결합되는 제 1 메인바퀴(201)와 제 2 메인바퀴(202)는 상기 제 1 대칭선 또는 제 2 대칭선을 기준으로 대칭되도록 배치할 수 있다.

또한, 상기 제 1 보조바퀴결합부(215) 및 상기 제 3 보조바퀴결합부(217)는 상기 제 1 대칭선을 기준으로 상기 제 2 보조바퀴결합부(216) 및 상기 제 4 보조바퀴결합부(218)와 대칭되도록 배치할 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 보조바퀴결합부(215) 및 제 2 보조바퀴결합부(216)는 상기 제 2 대칭선을 기준으로 상기 제 3 보조바퀴결합부(217) 및 제 4 보조바퀴결합부(218)와 대칭되도록 배치할 수 있다. 이는 각각의 보조바퀴결합부에 체결되는 보조바퀴의 배치와 동일할 수 있다.

이에 의하면, 상기 안내 로봇(1)이 어떠한 방향으로 이동하더라도 안내 로봇(1)의 무게를 상기 메인바퀴(201,202) 및 보조바퀴(211,212,213,214)가 안정적으로 분산하여 지지할 수 있기 때문에 상기 안내 로봇(1)의 이동성을 향상시킬 수 있으며, 상기 안내 로봇(1)의 방향 전환도 용이하게 이루어 질 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 메인바퀴(201,202)를 상승시켜 사용하지 않는 경우에도, 상기 안내 로봇(1)을 상기 보조바퀴(211,212,213,214)가 안정적으로 지지할 수 있으며, 상기 안내 로봇(1)을 수동으로도 용이하게 이동시킬 수 있는 장점이 있다.

도 8은 도 5의 제 1 범퍼부를 확대한 사시도이며, 도 9는 도 5의 제 1 범퍼부를 확대한 평면도이고, 도 10 은 도 5의 제 1 범퍼부를 확대한 정면도이다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 상기 제 1 범퍼부(300)는, 상기 지지서포터(221,222,223,224) 및 바퀴프레임(230,240)에 의해 지지되는 제 1 플레이트(310)를 포함할 수 있다.

상기 제 1 플레이트(310)는, 상기 지지서포터(221,222,223,224) 및 바퀴프레임(230,240)의 상면에 결합되므로 상기 구동부(200)의 상측에 위치하며, 상기 제 1 범퍼부(300)의 최하면을 형성할 수 있다.

상기 제 1 플레이트(310)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 다만, 상기 제 1 플레이트(310)는 후술할 제 1 범퍼프레임(320)의 외경이 형성하는 공간의 내측에 위치되어야 하므로, 제 1 범퍼프레임(320)의 외경보다 작도록 형성할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 플레이트(310)는 원반형상 또는 꼭지점이 라운드지도록 형성되는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 제 1 플레이트(310)는 무게의 경량화를 위해 복수의 중공을 형성할 수 있다. 한편, 상기 후방 라이더(72)는 상기 제 1 플레이트(310)의 후방부에 위치할 수 있다.

상기 제 1 범퍼부(300)는, 상기 제 1 플레이트(310)에 설치되는 제 1 서포터(331), 제 2 서포터(332), 제 1 메인바퀴커버(361) 및 제 2 메인바퀴커버(362)를 포함할 수 있다.

상기 제 1 서포터(331) 및 제 2 서포터(332)는, 상기 제 1 플레이트(310)의 상면에 상호 일정거리가 이격되도록 설치할 수 있다. 그리고 상기 제 1 서포터(331) 및 제 2 서포터(332)는, 상측에 후술할 제 2 플레이트(410)를 결합하여 제 2 범퍼부(400)를 지지할 수 있다.

이하에서는, 제 1 범퍼프레임(320)의 최전방 일 지점, 상기 제 1 플레이트(310)의 중점 및 제 1 범퍼프레임(320)의 최후방 일 지점을 지나는 가상의 직선을 제 1 이등분선이라 이름할 수 있다. 상기 제 1 범퍼부(300)는 상기 제 1 이등분선에 의하여, 대칭적으로 이등분 될 수 있다. 즉, 상기 제 1 범퍼부(300)는 상기 제 1 이등분선을 기준으로 내부의 구성들이 대칭을 이루며 위치할 수 있다.

상기 제 1 서포터(331)는 상기 제 1 이등분선을 기준으로 상기 제 2 서포터(332)와 대칭을 이루도록 배치할 수 있다.

상기 제 1 서포터(331) 및 제 2 서포터(332)는 직육면체 형상을 가질 수 있으며, 무게의 경량화를 위해 복수의 중공을 형성할 수 있다. 또한, 상기 제 1 서포터(331) 및 제 2 서포터(332)의 사이에 형성되는 공간은 상기 배터리(110)가 장착되는 위치이므로 배터리장착부(315)라 이름할 수 있다. 즉, 상기 배터리(110)는 상기 배터리장착부(315)에 설치할 수 있다.

상기 제 1 메인바퀴커버(361) 및 제 2 메인바퀴커버(362)는 상기 제 1 플레이트(310)의 상면에 설치할 수 있다. 그리고 상기 제 1 플레이트(310)는 상기 제 1 메인바퀴커버(361) 및 제 2 메인바퀴커버(362)가 설치되는 위치에 구멍을 형성할 수 있다. 상기 구멍에는 상기 메인바퀴(201,202)의 상부의 어느 일 부분이 위치할 수 있다. 따라서, 상기 구멍은 상기 메인바퀴(201,202)의 직경과 폭보다 넓게 형성할 수 있다. 이에 의하면, 상기 메인바퀴(201,202)는 구름운동을 할 때 상기 제 1 플레이트(310)와 상호 간섭되지 않도록 위치할 수 있다.

상기 제 1 메인바퀴커버(361)는 상기 제 1 서포터(331)와 평행하도록 상기 제 1 플레이트(310)의 상면에 위치할 수 있다. 상세히, 상기 제 1 메인바퀴커버(361)는 상기 제 1 서포터(331)를 기준으로 외측방향에 위치하는 상기 제 1 플레이트(310)의 상면에 위치할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 메인바퀴커버(361)는 상기 제 1 메인바퀴(201)의 상측에 대응되도록 위치할 수 있다.

상기 제 2 메인바퀴커버(362)는, 상기 제 1 메인바퀴커버(362)와 대칭을 이루며, 상기 제 2 서포터(332)와 평행하도록 상기 제 1 플레이트(310)의 상면에 위치할 수 있다. 상세히, 상기 제 2 메인바퀴커버(362)는 상기 제 2 서포터(332)를 기준으로 외측방향에 위치하는 상기 제 1 플레이트(310)의 상면에 위치할 수 있다. 따라서, 상기 제 2 메인바퀴커버(362)는 상기 제 2 메인바퀴(202)의 상측에 대응되도록 위치할 수 있다. 이에 의하면, 상기 제 1 메인바퀴커버(361)는 상기 제 2 메인바퀴커버(362)와 상기 제 1 이등분선을 기준으로 대칭을 이룰 수 있다.

상기 제 1 메인바퀴커버(361)는 상기 제 1 메인바퀴(201)의 구름운동에 의하여 발생하는 이물질 등이 상기 제 1 범퍼부(300)로 유입되는 것을 막아줄 수 있다. 마찬가지로 상기 제 2 메인바퀴커버(362)는 상기 제 2 메인바퀴(202)의 구름운동에 의하여 발생하는 이물질 등이 상기 제 1 범퍼부(300)로 유입되는 것을 막아주고, 상기 제 1 범퍼부(300)를 외부의 오염으로부터 보호하기 위해 구비될 수 있다.

상기 제 1 메인바퀴커버(361)가 설치되며, 상기 제 1 서포터(331)의 외측방향에 위치하는 상기 제 1 플레이트(331)의 상면은 제 1 측방부로 이름할 수 있다. 그리고 상기 제 2 메인바퀴커버(362)가 설치되며, 상기 제 2 서포터(332)의 외측방향에 위치하는 상기 제 1 플레이트(331)의 상면은 제 2 측방부로 이름할 수 있다.

상기 제 1 범퍼부(300)는, 상기 제 1 플레이트(310)의 상측에 위치하며, 상기 제 1 플레이트(310)의 외곽을 보호하는 제 1 범퍼프레임(320)을 더 포함할 수 있다.

상기 제 1 범퍼프레임(320)은 상기 제 1 플레이트(310)와 후술할 롤러가이드(370,380)에 의해 연결될 수 있다. 그리고 상기 제 1 범퍼프레임(320)은 다양한 형상을 가질 수 있다. 일례로, 상기 제 1 범퍼프레임(320)은 내부가 비어있는 원형인 링 형상을 가질 수 있다. 이때, 상기 제 1 범퍼프레임(320)은, 상기 베이스(260)와 후술할 제 2 범퍼프레임(420)보다 큰 외경을 가질 수 있다.

상기 안내 로봇(1)은, 지면에서부터 상방으로 동일한 중심 축을 따라 베이스(260), 상기 베이스(260)의 상측에 제 1 범퍼프레임(320), 상기 제 1 범퍼프레임(320)의 상측에 제 2 범퍼프레임(420)순으로 위치할 수 있다. 이때, 상기 제 1 범퍼프레임(320)의 직경이 가장 크게 형성되므로, 상기 구동부(200), 제 1 범퍼부(300) 및 제 2 범퍼부(400)를 조립하면, 축 방향을 따라 상부와 하부보다 중심부가 반경방향으로 가장 돌출되는 접시형상을 이룰 수 있다. 따라서, 상기 안내 로봇(1)이 이동 중 충돌이 발생하는 경우, 상기 제 1 범퍼프레임(320)이 가장 먼저 충격을 흡수하는 경우가 많다.

이에 의하면, 상기 안내 로봇(1)을 거시적인 관점에서 바라볼 때, 상기 안내 로봇(1)의 주행능력을 제공하는 구동부(200)와 상기 안내 로봇(1)의 핵심 전자 부품이 구비되는 바디부(60)를 고정 지지하는 제 2 범퍼부(400)의 사이에 상기 제 1 범퍼부(300)가 위치하고, 상기 제 1 범퍼부(300)가 가장 먼저 충격을 흡수함으로써, 상기 구동부(200)와 제 1 범퍼부(300) 사이에 완충공간이 형성되는 장점이 있다. 상세히, 상기 안내 로봇(1)이 주행 중 충돌이 발생하는 경우, 상기 제 1 범퍼부(300)는 1차적으로 충격을 흡수하여 완화시켜 줄 수 있으므로 상기 안내 로봇(1)의 주요 부품이 집약되어 구비되는 구동부(200) 및 제 1 범퍼부(300)는 직접적인 충격을 회피하여 파손위험을 감소시킬 수 있다. 따라서, 상기 구동부(200) 및 제 1 범퍼부(300)로 전달되는 충격량은 직접적으로 충격을 흡수하는 경우보다 감소될 수 있다. 결국, 구동부(200) 및 바디부(60)와 헤드부(50)를 지지하는 제 2 범퍼부(400)는 파손위험으로부터 상대적으로 더욱 보호될 수 있는 장점이 있다.

상기 제 1 범퍼프레임(320)은 내측방향으로 돌출되는 돌출부(321,322,323,324)를 포함할 수 있다. 상기 돌출부(321,322,323,324)는 상기 제 1 범퍼프레임(320)의 내주면의 어느 지점에서 제 1 범퍼프레임(320)의 중심방향으로 연장되도록 형성할 수 있다. 그리고 상기 복수의 돌출부(321,322,323,324)는 상기 제 1 측방부 및 제 2 측방부의 전방과 후방에 위치할 수 있다. 일례로, 상기 돌출부(321,322,323,324)는 상기 제 1 범퍼프레임(320)의 내주면이 중심방향으로 돌출되도록 연장되어 형성할 수 있다. 또한, 상기 돌출부(321,322,323,324)는 복수개로 형성할 수 있다.

상기 돌출부(321,322,323,324)가 형성되는 상기 제 1 범퍼프레임(320)의 내주면의 어느 지점과 관련하여 상세히 설명하기 위하여, 도 9를 기준으로 제 1 범퍼부(300)의 평면도에서 중점을 원점으로 하는 가상의 좌표평면을 그리면, 상기 제 1 메인바퀴커버(361)에서 상기 후방라이더(72)까지를 제 1 사분면, 상기 후방라이더(72)에서 상기 제 2 메인바퀴커버(362)까지를 제 2 사분면, 상기 제 2 메인바퀴커버(362)에서 상기 제 1 범퍼프레임(320)의 최전방 지점까지를 제 3 사분면, 상기 제 1 범퍼프레임(320)의 최전방 지점에서 상기 제 1 메인바퀴커버(361)까지를 제 4 사분면으로 구획되어 정의할 수 있다.

상기 돌출부(321,322,323,324)는, 상기 제 4 사분면을 이등분하는 지점에서 중심방향으로 연장 형성되는 제 1 돌출부(321), 상기 제 3 사분면을 이등분하는 지점에서 중심방향으로 연장 형성되는 제 2 돌출부(322), 상기 제 1 사분면을 이등분하는 지점에서 중심방향으로 연장 형성되는 제 3 돌출부(323) 및 상기 제 2 사분면을 이등분하는 지점에서 중심방향으로 연장 형성되는 제 4돌출부(324)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 돌출부(321,322,323,324)는 중심각이 90도를 이루는 부채꼴 형상을 가질 수 있다.

상기 제 1 돌출부(321)는 상기 제 1 측방부의 전방부에 위치하며, 상기 제 3 돌출부(323)는 상기 제 1 측방부의 후방부에 위치하여 후술할 스토퍼에 의해 상기 제 1 범퍼프레임(320)의 이동을 제한할 수 있다. 마찬가지로, 상기 제 2 돌출부(322)는 상기 제 2 측방부의 전방부에 위치하며, 상기 제 4 돌출부(324)는 상기 제 2 측방부의 후방부에 위치하여 후술할 스토퍼에 의해 상기 제 1 범퍼프레임(320)의 이동을 제한할 수 있다. 이때, 상기 제 1 돌출부(321) 및 상기 제 3 돌출부(323)는 상기 가상의 이등분선을 기준으로 상기 제 2 돌출부(322) 및 상기 제 4 돌출부(324)와 대칭을 이루도록 위치할 수 있다.

상기 제 1 범퍼프레임(320)은 충돌 시 상기 제 1 플레이트(310)와 상기 제 1 플레이트(310)에 의해 지지되는 내부 주요 부품에 충격을 완화시켜서 전달하는 기능을 수행할 수 있다. 이하에서는, 상기 제 1 범퍼프레임(320)에 의해 1차적으로 전달되는 충격을 완화시켜주는 제 1 범퍼부(300)의 구성에 대하여 상세히 설명한다.

상기 제 1 범퍼부(300)는, 상기 제 1 범퍼프레임(320)과 상기 제 1 플레이트(310)를 연결해주는 롤러가이드(370,380)를 더 포함할 수 있다.

상기 롤러가이드(370,380)는, 고정가이드(371,381)와 상기 고정가이드(371,381)와 롤러로 연결되어 슬라이딩 이동하는 이동가이드(372,382)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 롤러가이드(370)는 상기 고정가이드와 이동가이드가 한 쌍을 이루도록 구성할 수 있다. 일례로, 상기 롤러가이드(370,380)는 LM 가이드를 포함할 수 있다.

상기 롤러가이드(370,380)는 상기 제 1 플레이트(310)의 양 측단부에 위치할 수 있다. 일례로, 상기 롤러가이드(370,380)는 상기 메인바퀴커버(361,362)로부터 외측방향으로 평행하게 이격되어 상기 제 1 플레이트(310)의 모서리를 따라 위치할 수 있다. 즉, 상기 롤러가이드(370,380)는 상기 제 1 플레이트(310)에 상기 메인바퀴커버(361,362) 및 상기 서포터(331,332)와 평행하도록 배치할 수 있다.

상기 롤러가이드(370,380)는 제 1 롤러가이드(370) 및 제 2 롤러가이드(380)를 포함할 수 있다. 상세히, 상기 제 1 롤러가이드(370)는 상기 제 1 메인바퀴커버(361)와 평행하게 이격되어 상기 제 1 플레이트(310)의 일 측단부를 따라 위치할 수 있다. 그리고 상기 제 2 롤러가이드(380)는 상기 제 2 메인바퀴커버(362)와 평행하게 이격되어 상기 제 1 플레이트의 타 측단부를 따라 위치할 수 있다. 물론, 상기 롤러가이드(270,280)는 두 개 이상의 복수 개로 형성할 수 있다.

상기 제 1 롤러가이드(310)는, 상기 제 1 플레이트(310)의 일 측단부에 위치하는 제 1 고정가이드(371)와, 상기 제 1 고정가이드(371)와 롤러로 이동 가능하게 연결되며 상기 제 1 범퍼프레임(320)의 하면에 위치하는 제 1 이동가이드(372)를 포함할 수 있다.

상기 제 1 범퍼프레임(320)은 상기 제 1 플레이트(310)의 상측에 위치하기 때문에, 상기 제 1 고정가이드(371)는 상기 제 1 플레이트(310)의 상면에 측단부 모서리를 따라 길게 연장되어 설치하며, 상기 제 1 고정가이드(271)와 롤러로 연결되는 상기 제 1 이동가이드(272)는 상기 제 1 범퍼프레임(320)의 하면에 설치할 수 있다.

상기 제 2 롤러가이드(380)는, 제 2 고정가이드(281) 및 상기 제 2 고정가이드(381)와 롤러로 이동 가능하게 연결되는 제 2 이동가이드(282)를 포함할 수 있다. 그리고 상기 제 2 롤러가이드(380)는 상기 제 1 롤러가이드(370)와 대칭되도록 위치할 수 있다. 상세히, 상기 제 2 롤러가이드(380)는 상기 제 1 이등분선을 기준으로 상기 제 1 롤러가이드(370)와 대칭되도록 위치할 수 있다.

상기 제 2 고정가이드(381)는 상기 제 1 고정가이드(371)와 반대되는 위치 즉, 상기 제 1 플레이트(310)의 타 측단부에 위치할 수 있다. 그리고, 상기 제 2 고정가이드(381)는 상기 제 1 플레이트(310)의 타 측단부 모서리를 따라 길게 연장되어 설치할 수 있다. 상기 제 2 고정가이드(381)와 롤러로 연결되는 상기 제 2 이동가이드(382)는 상기 제 1 범퍼프레임(320)의 하면에 설치할 수 있다. 또한, 상기 제 2 이동가이드(382)는 상기 제 1 이등분선을 기준으로 상기 제 1 이동가이드(372)와 대칭을 이루도록 상기 제 1 범퍼프레임(320)의 하측에 위치할 수 있다.

상기 제 1 롤러가이드(370) 및 제 2 롤러가이드(380)는, 상기 제 1 플레이트(310)의 양 측방에 설치되어 상기 제 1 범퍼프레임(320)을 연결할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 범퍼프레임(320)은, 상기 제 1 이동가이드(372) 및 제 2 이동가이드(382)가 상기 제 1 고정가이드(371) 및 제 2 고정가이드(381)를 따라 전후방으로 이동함으로써, 이에 종속되어 상기 제 1 플레이트(310)로부터 전후방으로 이동할 수 있다.

상기 제 1 범퍼부(300)는 상기 제 1 범퍼프레임(320)의 전후방 이동을 제한하는 스토퍼(341,342,343,344)를 더 포함할 수 있다.

상기 안내 로봇(1)에 일정 범위를 벗어나는 충격이 가해지는 경우, 상기 제 1 범퍼프레임(320)의 전후방 이동에 의하여 상기 제 1 플레이트(310)에 설치되는 내부 부품이 파손될 수 있다. 따라서, 이를 방지하기 위하여 상기 제 1 범퍼프레임(320)의 전후방 이동을 일정 거리 이하로 제한할 수 있는 스토퍼(341,342,343,344)가 상기 제 1 플레이트(310)에 설치될 수 있다.

상기 스토퍼(341,342,343,344)는, 상기 안내 로봇(1)이 전방의 물체와 충돌하는 경우 제 1 범퍼프레임(320)의 전방부의 이동을 일정 거리로 제한하여 상기 제 1 범퍼프레임(320) 전체의 이동을 제한하는 제 1 스토퍼(341)와 제 2 스토퍼(342)를 포함할 수 있다.

상기 제 1 스토퍼(341)는, 상기 제 1 측방부의 전방부에 설치되고 상기 제 1 돌출부(321)로부터 후방으로 일정거리 이격되어 위치할 수 있다. 마찬가지로, 상기 제 2 스토퍼(342)는 상기 제 2 측방부의 전방부에 설치되고 상기 제 2 돌출부(322)로부터 후방으로 일정거리 이격되어 위치할 수 있다.

상기 제 1 스토퍼(341)는 상기 제 1 범퍼프레임(320)이 후방으로 이동되는 경우 상기 제 1 돌출부(321)의 제 1 걸림면(321a)과 맞닿게 되며, 상기 제 2 스토퍼(342)는 상기 제 1 범퍼프레임(320)이 후방으로 이동되는 겨우 상기 제 2 돌출부(322)의 제 2 걸림면(322a)과 맞닿아 힘이 전달될 수 있다. 이 경우에, 상기 제 1 범퍼프레임(320)의 후방으로 이동이 제한될 수 있다. 그리고 상기 제 1 범퍼프레임(320)에 가해지는 충격이 상기 제 1 플레이트(310)로 전달될 수 있다.

또한, 상기 스토퍼(341,342,343,344)는, 상기 제 1 범퍼프레임(320)이 상기 제 1 스토퍼(341) 및 제 2 스토퍼(342)에 의하여 이동이 제한되고 충격이 흡수된 후에 후술할 스프링의 탄성력에 의해 본래의 위치로 복귀되는 경우, 복귀 위치를 안내해 주는 제 3 스토퍼(343) 및 제 4 스토퍼(344)를 더 포함할 수 있다.

상기 제 3 스토퍼(343)는, 상기 제 1 측방부의 후방부에 설치되고, 상기 제 3 돌출부(323)의 제 3 걸림면(323a)과 맞닿아 위치할 수 있다. 마찬가지로, 상기 제 4 스토퍼(344)는, 상기 제 2 측방부의 후방부에 설치되고, 상기 제 4 돌출부(324)의 제 4 걸림면(324a)과 맞닿아 위치할 수 있다.

이에 의하면, 상기 제 3 스토퍼(343) 및 상기 제 4 스토퍼(344)가 상기 제 1 범퍼프레임(320)이 후방 이동 후 다시 전방으로 복귀할 때 원래의 위치에서 정지할 수 있도록 안내할 수 있으며, 후술할 스프링의 탄성력에 의해 원래의 위치보다 전방으로 진출하여 발생되는 문제를 방지할 수 있다.

상기 제 1 범퍼부(320)는 상기 제 1 플레이트(310)와 상기 제 1 범퍼프레임(320)을 연결하는 스프링(351,356) 및 스프링 축(352,357)을 더 포함할 수 있다.

상기 스프링(351,356)은, 일 단은 상기 제 1 플레이트(310)에 위치하는 스프링 축(352,357)에 연결할 수 있으며, 타 단은 상기 제 1 범퍼프레임(320)에 연결할 수 있다.

상기 스프링(351,356)은, 상기 제 3 돌출부(323)와 상기 제 1 플레이트(310)의 제 1 측방부를 연결하는 제 1 스프링(351) 및 상기 제 4 돌출부(324)와 상기 제 1 플레이트(310)의 제 2 측방부를 연결하는 제 2 스프링(356)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 스프링(351) 및 제 2 스프링(356)은 서로 대칭을 이루도록 위치할 수 있다. 물론, 상기 스프링의 개수는 제한되지 않는다.

상기 스프링 축(352,357)은, 상기 제 1 스프링(351)을 상기 제 1 범퍼프레임(320)에 연결하기 위하여 상기 제 1 플레이트(310)에 설치되는 제 1 스프링 축(352) 및 상기 제 2 스프링을 상기 제 1 범퍼프레임(320)에 연결하기 위하여 상기 제 1 플레이트(310)에 설치되는 제 2 스프링 축(357)을 포함할 수 있다. 상기 스프링 축(352,357)은

상기 스프링(351,356)은 상기 제 1 범퍼프레임(320)이 충격에 의해 후방으로 이동되는 변위에 비례하여 전방을 향하는 탄성력을 제공할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 범퍼프레임(320)이 상기 제 1 스토퍼(341) 및 제 2 스토퍼(342)에 걸림이 이루어져 상기 제 1 플레이트(310)로 전달되는 충격량은 상술한 탄성력에 의하여 그 값이 감소될 것이다. 즉, 상기 제 1 플레이트(310)에 전달되는 충격량이 완화될 수 있다.

또한, 상기 스프링(351,356)은 충격에 의해 후방으로 이동한 상기 제 1 범퍼프레임(320)에 본래의 위치로 복귀할 수 있는 복귀력을 제공할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 범퍼프레임(320)은 충격을 모두 전달한 후 본래의 위치로 복귀할 수 있다.

상기 제 1 범퍼부(300)에서의 1차적으로 전달되는 충격을 완화시키는 과정을 정리하면, 상기 안내 로봇(1)이 어느 물체와 충돌하는 경우, 상기 제 1 범퍼프레임(320)은 충격에 의하여 상기 이동가이드(372,382)의 안내에 따라 후방으로 이동할 수 있다. 이때, 상기 스프링(351,356)이 늘어나게 되고 이에 따른 탄성력에 비례하여 충격량이 감소될 수 있다. 또한, 일정 범위 이상의 충격에 의하여 상기 제 1 범퍼프레임(320)은 상기 제 1 스토퍼(341) 및/또는 제 2 스토퍼(342)와 맞닿아 걸림이 이루어 진다. 이때, 상기 제 1 범퍼프레임(320)의 후방 이동은 정지되며 완화된 충격량이 상기 제 1 플레이트(310)로 전달될 수 있다. 이에 의하여, 상기 제 1 플레이트(310)로부터 연결되는 안내 로봇(1)의 주요 구성에 전달되는 충격량을 1차적으로 완화시킬 수 있다.

한편, 상기 스프링(351,356)의 탄성력에 의하여, 상기 제 1 범퍼프레임(320)은 다시 전방으로 이동하여 본래의 위치로 복귀할 수 있다. 이때, 제 3 스토퍼(343)와 제 4 스토퍼(344)는 복귀하는 상기 제 1 범퍼프레임(320)과 본래의 정 위치에서 맞닿아 정지시킬 수 있다. 즉, 상기 제 3 스토퍼(343)와 제 4 스토퍼(344)는 상기 제 1 범퍼프레임(320)의 본래 위치로의 복귀를 안내할 수 있다.

또한, 상기 스토퍼(341,342,343,344), 롤러가이드(370,380) 및 스프링(351,356)에 의하여, 상기 제 1 플레이트(310)와 상기 제 1 범퍼프레임(320)는 충돌 전후에도 본래의 위치로 정확하게 위치될 수 있는 장점을 확보할 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 제 1 플레이트(310)는 제 1 서포터(331)에 의한 제 1 측방부와 제 2 서포터(332)에 의한 제 2 측방부가 정의된다. 상기 제 1 측방부와 제 2 측방부는 충격량을 완화시켜주는 구성들이 설치되는 영역으로 이해할 수 있다.

즉, 상기 제 1 측방부에는, 제 1 스토퍼(341)가 제 1 돌출부(321)의 제 1 걸림면(321a)과 후방으로 이격되는 위치에 구비되며, 상기 제 1 스토퍼(341)의 후방에 제 1 메인바퀴커버(361)와 제 1 고정가이드(371)가 병렬적으로 위치하도록 구비되며, 상기 제 1 메인바퀴커버(361)의 후방에 제 1 스프링 축(352)과 상기 제 1 스프링 축(352)에 연결되는 제 1 스프링(351)이 구비되고, 제 3 돌출부(323)의 제 3 걸림면(323a)으로부터 전방으로 이격되는 위치에 제 3 스토퍼(343)가 구비될 수 있다. 한편, 상기 제 1 측방부와 대칭적으로 배치되는 상기 제 2 측방부의 구성은 상기 제 1 측방부의 구성과 동일하므로 상술한 제 1 측방부의 설명을 원용한다.

도 11은 도 5의 제 2 범퍼부를 확대한 사시도이고, 도 12는 도 5의 제 2 범퍼부를 확대한 평면도이며, 도 13은 도 5의 제 2 범퍼부를 확대한 정면도이다.

도 11 내지 도 13을 참조하면, 상기 제 2 범퍼부(400)는, 상기 제 1 서포터(331)와 제 2 서포터(332)의 상측에 위치하는 제 2 플레이트(410)와, 상기 제 2 플레이트에 설치되는 라이더프레임(405)을 포함할 수 있다.

상기 제 2 플레이트(410)는 다양한 형상을 가질 수 있다. 다만, 상기 제 2 플레이트(410)는 후술할 제 2 범퍼프레임(420)보다 크기가 작도록 형성할 수 있다. 일례로, 상기 제 2 플레이트(410)는 꼭지점이 라운드지는 사각형상을 가질 수 있다. 그리고 상기 제 2 플레이트(410)는 무게의 경량화를 위해 다수의 중공부가 형성될 수 있다.

상기 제 2 플레이트(410)의 전방부에는 라이더프레임(405)이 위치할 수 있다. 상기 라이더프레임(405)은 전방라이더(71)를 지지하는 프레임으로 상기 제 2 플레이트(410)의 최전방 단부의 모서리를 따라 일정 높이를 가지도록 설치할 수 있다. 일례로, 상기 라이더프레임(405)은 테이블 형상을 가질 수 있으며, 상기 제 2 플레이트(410)의 상면에 적층할 수 있다.

상기 제 2 플레이트(410)는 바디부(60)를 형성하는 복수의 프레임이 고정되도록 프레임 장착공(480)과 프레임 지지공(485)을 형성할 수 있다. 상기 프레임 장착공(480)은 상기 바디부(60)를 형성하는 다수의 프레임이 결합하는 홀로 이해할 수 있으며, 상기 프레임 지지공(485)은 상기 다수의 프레임을 지지하는 다수의 브라켓이 결합되는 홀로 이해할 수 있다.

상기 제 2 범퍼부(400)는, 상기 제 2 플레이트(410)의 상측에 위치하는 제 2 범퍼프레임(420)과, 상기 제 2 범퍼프레임과 상기 제 2 플레이트(410)를 연결하는 롤러가이드(470,480)을 더 포함할 수 있다.

상기 제 2 범퍼프레임(420)은 상기 제 1 범퍼프레임(320)과 동일하게 구성될 수 있다. 따라서, 중복되는 설명은 상술한 제 1 범퍼프레임(320)의 설명을 원용한다.

상기 제 2 범퍼프레임(420)은 상기 제 2 플레이트(410)의 상측에 위치하며, 상기 제 2 플레이트(410)의 외곽을 보호할 수 있도록 위치할 수 있다. 일례로, 상기 제 2 범퍼프레임(420)은 내부가 비어있는 원형인 링 형상을 가질 수 있다. 다만, 상술한 바와 같이 상기 제 2 범퍼프레임(420)의 외경은 상기 제 1 범퍼프레임(320)의 외경보다 작게 형성할 수 있다.

상기 제 2 범퍼프레임(420)은 상기 제 1 범퍼프레임(320)과 동일하게 돌출부(421,422,423,424)를 포함할 수 있다. 상기 돌출부(421,422,423,424)는, 상기 제 2 범퍼프레임(420)을 4개의 사분면으로 구획하는 경우, 상기 제 2 범퍼프레임(420)의 내주면으로부터 각각의 사분면을 이등분하는 위치에서 중점을 향하는 방향으로 돌출되도록 연장되어 형성할 수 있다. 일례로, 상기 돌출부(421,422,423,424)는 중심각이 90도인 부채꼴 형상을 가질 수 있다.

상기 돌출부(421,422,423,424)는, 상기 제 2 범퍼프레임(420)의 전방부에 형성되는 제 1 돌출부(421) 및 제 2돌출부(422)와, 상기 제 2 범퍼프레임(420)의 후방부에 형성되는 제 3 돌출부(423) 및 제 4 돌출부(424)를 포함할 수 있다.

상기 제 1 돌출부(421)는 상기 제 3 돌출부(423)와 상호 마주보도록 대응되는 위치에 형성할 수 있다. 즉, 상기 제 1 돌출부(421)는 상기 제 3 돌출부(423)로부터 전방으로 그려지는 수직 연장선 상에 위치할 수 있다.

상기 제 2 돌출부(422)는 상기 제 4 돌출부(424)와 상호 마주보도록 대응되는 위치에 형성할 수 있다. 즉, 상기 제 2 돌출부(422)는 상기 제 4 돌출부(424)로부터 전방으로 그려지는 수직 연장선 상에 위치할 수 있다.

상기 롤러가이드(470,480)는 상기 제 2 플레이트(410)의 양 측방에 설치되어 상기 제 2 범퍼프레임(420)과 연결할 수 있다. 상기 롤러가이드(470,480)는 상기 제 2 플레이트(410)의 일 측단부 모서리를 따라 설치되는 제 3롤러가이드(470)와 상기 제 2 플레이트의 타 측단부 모서리를 따라 설치되는 제 4 롤러가이드(480)를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 제 3 롤러가이드(470)는 상기 제 1 돌출부(421)와 제 3 돌출부(423)의 사이에 위치하는 제 2 플레이트(410)에 위치할 수 있다. 그리고 제 4 롤러가이드(480)는 상기 제 2 돌출부(422)와 제 4 돌출부(424)의 사이에 위치하는 제 2 플레이트(410)에 위치할 수 있다.

상기 제 3 롤러가이드(470)는, 상기 제 2 플레이트(410)의 일 측단부에 결합되는 제 3 고정가이드(471)와, 상기 제 3 고정가이드와 롤러로 슬라이딩 이동 가능하도록 결합되며 상기 제 2 범퍼프레임(420)의 하측에 연결되는 제 3 이동가이드(472)를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 상기 제 4 롤러가이드(480)는, 상기 제 2 플레이트(410)의 타 측단부에 결합되는 제 4 고정가이드(481)와, 상기 제 4 고정가이드와 롤러로 슬라이딩 이동 가능하도록 결합되며 상기 제 2 범퍼프레임(420)의 하측에 연결되는 제 4 이동가이드(482)를 포함할 수 있다.

상기 제 3 롤러가이드(470) 및 제 4 롤러가이드(480)는 상기 제 2 범퍼프레임(420)을 상기 제 2 플레이트(410)로부터 전후방으로 이동할 수 있도록 안내한다. 즉, 상기 제 2 범퍼프레임(420)에 충격이 전달되는 경우, 상기 제 2 범퍼프레임(420)는 상기 롤러가이드(470,480)을 통하여 상기 제 2 플레이트(410)의 전방 및/또는 후방으로 이동할 수 있다. 이에 의하면, 상기 제 2 범퍼프레임(420)은 정해진 방향으로 전방 및/또는 후방으로 이동할 수 있기 때문에 제 2 플레이트(410)에 대응되는 위치가 일정한 범위 내에서 정확하게 이루어지는 장점이 있다.

상기 제 2 범퍼부(400)는, 상기 제 2 범퍼프레임(420)의 전후방 이동을 제한하는 스토퍼(441,442,443,444)를 더 포함할 수 있다. 상기 스토퍼(441,442,443,444)에 의한 상기 제 2 범퍼프레임(420)의 이동 제한은 상기 제 1 범퍼부(300)의 제 1 범퍼프레임(320)의 이동 제한 구성과 동일하므로, 중복되는 설명은 상기 제 1 범퍼부(300)의 설명을 원용한다.

상기 스토퍼(441,442,443,444)는 상기 제 2 플레이트(410)의 상면에 설치할 수 있다. 상세히, 상기 스토퍼(441,442,443,444)는, 상기 제 1 돌출부(421)로부터 후방으로 이격되어 위치하는 제 1 스토퍼(441), 상기 제 2 돌출부(422)로부터 후방으로 이격되어 위치하는 제 2 스토퍼(442), 상기 제 3 돌출부(423)의 전방에 위치하는 제 3 스토퍼(443), 상기 제 4 돌출부(424)의 전방에 위치하는 제 4 스토퍼(444)를 포함할 수 있다.

상기 제 1 스토퍼(441)는 상기 제 1 돌출부(421)의 제 1 걸림면(421a)과 대응되도록 위치할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 스토퍼(441)는 상기 제 1 걸림면(421a)의 후방에 이격되어 위치할 수 있다. 이에 의하면, 상기 제 2 범퍼프레임(420)이 후방으로 이동시 상기 제 1 걸림면(421a)이 상기 제 1 스토퍼(441)에 걸림이 이루어지면서 후방이동이 정지될 수 있다. 그리고 이때, 상기 제 2 범퍼프레임(420)으로 흡수된 충격이 상기 제 2 플레이트(410)에 전달될 수 있다.

상기 제 2 스토퍼(442)는 상기 제 2 돌출부(422)의 제 2 걸림면(422a)과 대응되도록 위치할 수 있다. 일례로, 상기 제 2 스토퍼(442)는 상기 제 2 걸림면(422a)의 후방에 이격되어 위치할 수 있다. 따라서, 상기 제 1 스토퍼(441)와 동일하게 상기 제 2 범퍼프레임(420)의 후방이동을 제한시킬 수 있다.

상기 제 3 스토퍼(443)는 상기 제 3 돌출부(423)의 제 3 걸리면(423a)과 대응되도록 위치할 수 있다. 일례로, 상기 제 3 스토퍼(443)는 일 면이 상기 제 3 걸림면(423a)과 맞닿도록 위치할 수 있다. 이에 의하면, 상기 안내 로봇(1)이 충돌 없이 정상 주행하는 경우에는 상기 제 3 스토퍼(443)가 상기 제 3 걸리면(423a)과 맞닿아 상기 제 2 범퍼프레임(420)의 위치를 고정해 주고, 상기 안내 로봇(1)에 충돌이 발생한 경우에는 상기 제 3 스토퍼(443)가 후방으로 이동한 후 다시 복귀할 때 제 3 걸림면(423a)과 맞닿게 되므로 상기 제 2 범퍼프레임(420)이 더 이상 전방으로 진출하지 못하고 본래의 위치에서 정지할 수 있다.

상기 제 4 스토퍼(444)는 상기 제 4 돌출부(424)의 제 4 걸림면(424a)과 대응되도록 위치할 수 있다. 일례로, 상기 제 4 스토퍼(444)는 일 면이 상기 제 4 걸림면(424a)과 맞닿도록 위치할 수 있다. 따라서, 상기 제 3 스토퍼(443)과 동일하게 상기 제 2 범퍼프레임(420)의 전방이동을 제한시킬 수 있다.

상기 제 2 범퍼부(400)는, 스프링(451,456) 및 스프링 축(452,457)을 더 포함할 수 있다. 상기 스프링(451,456) 및 스프링 축(452,457)에 대한 연결관계는 상기 제 1 범퍼부(300)의 스프링(351,356) 및 스프링 축(352,357)에 대한 구성 및 연결관계와 동일하다. 그러므로 이와 관련하여 중복되는 설명은 상술한 제 1 범퍼부(300)의 설명을 원용한다.

상기 스프링 축(452,457)은 제 2 플레이트(410)에 후방부에 위치할 수 있다. 그리고 상기 스프링 축(452,457)은 상기 제 2 플레이트(410)에 상호 대칭을 이루도록 설치할 수 있다. 또한, 상기 스프링 축(452,457)은, 제 3 돌출부(423)의 단부로부터 전방으로 이격되어 위치하는 제 3 스프링 축(452)과, 제 4 돌출부(424)의 단부로부터 전방으로 이격되어 위치하는 제 4 스프링 축(457)을 포함할 수 있다.

상기 스프링(451,456)은, 상기 제 3 돌출부(423)와 상기 제 3 스프링 축 (452)을 연결하는 제 3 스프링(451)과, 상기 제 4 돌출부(424)와 상기 제 4 스프링 축(457)을 연결하는 제 4 스프링(456)을 포함할 수 있다.

상기 제 3 스프링(451)은 상기 제 2 플레이트(410)와 상기 제 3 돌출부(423)를 연결하여 상기 제 2 범퍼프레임(420)에 탄성력을 제공할 수 있으며, 상기 제 4 스프링(456)은 상기 제 2 플레이트(410)와 상기 제 4 돌출부(424)를 연결하여 상기 제 2 범퍼프레임(420)에 탄성력을 제공할 수 있다.

상기 제 3 스프링(451) 및 제 4 스프링(456)은 상기 제 2 범퍼프레임(420)이 충돌에 의하여 후방으로 이동하는 경우, 이에 의하여 증가하는 변위에 따라 비례하는 탄성력으로 상기 제 2 범퍼프레임(420)에 전달된 충격량을 감소시킬 수 있다. 또한, 상기 제 3 스프링(451) 및 제 4 스프링(456)에 의하여 제공되는 탄성력은 후방으로 이동한 제 2 범퍼프레임(420)이 본래의 위치로 복귀하기 위한 힘을 제공할 수 있다.

상기 제 2 범퍼부(400)에서의 1차적으로 전달되는 충격을 완화시키는 과정을 정리하면, 상기 안내 로봇(1)이 어느 물체와 충돌하는 경우, 상기 제 2 범퍼프레임(420)은 충격에 의하여 상기 이동가이드(472,482)의 안내에 따라 후방으로 이동할 수 있다. 이때, 상기 스프링(451,456)이 늘어나게 되고 이에 따른 탄성력에 비례하여 충격량이 감소될 수 있다. 또한, 일정 범위 이상의 충격에 의하여 상기 제 2 범퍼프레임(420)은 상기 제 1 스토퍼(441) 및/또는 제 2 스토퍼(442)와 맞닿아 걸림이 이루어 진다. 이때, 상기 제 2 범퍼프레임(420)의 후방 이동은 정지되며 완화된 충격량이 상기 제 2 플레이트(410)로 전달될 수 있다. 이에 의하여, 상기 제 2 플레이트(410)로부터 연결되는 안내 로봇(1)의 주요 구성에 전달되는 충격량을 1차적으로 완화시킬 수 있다.

한편, 상기 스프링(451,456)의 탄성력에 의하여, 상기 제 2 범퍼프레임(420)은 다시 전방으로 이동하여 본래의 위치로 복귀할 수 있다. 이때, 제 3 스토퍼(443)와 제 4 스토퍼(444)는 복귀하는 상기 제 2 범퍼프레임(420)과 본래의 정 위치에서 맞닿아 정지시킬 수 있다. 즉, 상기 제 3 스토퍼(443)와 제 4 스토퍼(444)는 상기 제 2 범퍼프레임(420)의 본래 위치로의 복귀를 안내할 수 있다.

또한, 상기 스토퍼(441,442,443,444), 롤러가이드(470,480) 및 스프링(451,456)에 의하여, 상기 제 2 플레이트(410)와 상기 제 2 범퍼프레임(420)는 충돌 전후에도 본래의 위치로 정확하게 위치될 수 있는 장점을 확보할 수 있다.

상기 제 2 범퍼부(400)는 상기 제 1 범퍼부(300)와 상기 제 2 미들커버(33)로 연결될 수 있다. 즉, 상기 제 1 범퍼부(300)에 전달되는 충격은 상기 제 2 범퍼부(400)에도 나뉘어 전달될 수 있다. 이에 의하면, 상기 안내 로봇(1)의 특정 위치에 충돌이 발생하여 흡수되는 충격량은 상기 제 1 범퍼부(300) 및 제 2 범퍼부(400)로 구성되는 2단의 범퍼부에 의하여 분산되어 흡수할 수 있는 장점이 있다.

보다 상세히, 상기 안내 로봇(1)에 흡수되는 충격량은 상기 2단의 범퍼부, 즉, 상기 제 1 범퍼부(300) 및 제 2 범퍼부(400)의 상술한 충격완화 과정에 의하여 감소시킬 수 있다. 따라서, 다단의 범퍼부를 구성함으로써 상기 안내 로봇(1)의 충돌에 대한 내구성을 향상시키며, 자체적으로 허용 가능한 전체 충격량의 범위를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

한편, 상기 안내 로봇(1)의 무게는 성인의 평균 몸무게 이상의 값을 가질 수 있다. 일례로, 상기 안내 로봇(1)의 무게는 80kg 내지 100kg을 가질 수 있다. 따라서, 상기 안내 로봇(1)이 충돌 발생함에도 불구하고 상기 모터(205,206)가 계속 작동되어 메인바퀴(201,202)가 구름운동을 지속적으로 진행한다면, 충돌 이후의 2차적인 인명, 재산 등의 피해가 발생할 수 있는 위험이 존재한다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 상기 제 2 범퍼부(400)는, 상기 안내 로봇(1)의 충돌에 의한 제 2 범퍼프레임(420)의 전후방 이동을 감지할 수 있는 감지스위치(416,417)를 더 포함할 수 있다.

상기 감지스위치(416,417)는, 상기 제 2 플레이트(410)의 전방부에 위치하는 제 1 감지스위치(416)와, 상기 제 2 플레이트(410)의 전방부에 상기 제 1 감지스위치(416)와 대칭되도록 위치하는 제 2 감지스위치(417)를 포함할 수 있다.

제 1 감지스위치(416)는, 상기 제 2 플레이트(410)의 상면에서 상기 라이더프레임(405)과 제 1 돌출부(421)가 형성하는 사이공간에 위치할 수 있다. 그리고 상기 제 2 감지스위치(417)는 상기 제 2 플레이트(410)의 상면에서 상기 라이더프레임(405)과 제 2 돌출부(422)가 형성하는 사이공간에 위치할 수 있다.

상기 감지스위치(416,417)은 상기 제 2 범퍼프레임(420)과 접촉이 이루어 지는 접촉부(416a, 417a)를 포함할 수 있다. 상세히, 상기 제 1 감지스위치(416)는 제 1 접촉부(416a)를 포함할 수 있다. 그리고 상기 제 2 감지스위치(417)는 상기 제 2 접촉부(417a)를 포함할 수 있다.

상기 제 1 접촉부(416a)는, 상기 제 2 범퍼프레임(420)이 후방으로 이동하는 경우 상기 제 1 돌출부(421)의 단부(중심각이 형성되는 꼭지점)와 접촉할 수 있도록 상기 제 1 감지스위치(416)의 일 측면에 돌출되어 형성할 수 있다. 마찬가지로, 상기 제 2 접촉부(417a)는, 상기 제 2 범퍼프레임(420)이 후방으로 이동하는 경우 상기 제 2 돌출부(422)의 단부와 접촉할 수 있도록 상기 제 2 감지스위치(417)의 일 측면에 돌출되어 형성할 수 있다. 따라서, 상기 제 2 범퍼프레임(420)이 후방으로 이동하는 경우, 상기 돌출부(421,422)가 상기 접촉부(416a,417a)와 접촉을 이루게 되며, 이때 상기 안내 로봇(1)의 중앙 제어부가 충돌을 인식하고 상기 모터(205,206)의 작동을 정지시키도록 제어할 수 있다.

상기 감지스위치(416,417)의 감지방법은 본 발명의 실시예에 한정되지 않는다. 즉, 상기 감지스위치(416,417)는 접촉을 통해 제 2 범퍼프레임(420)의 이동을 감지하는 기계식 스위치뿐만 아니라, 위치를 인식할 수 있는 감지센서를 포함할 수 있다.

또한, 상기 감지스위치(416,417)의 설치위치는, 제 2 범퍼부(400)의 제 2 플레이트(410) 전방부에 한정되는 것이 아니라, 제 2 범퍼프레임(420)의 이동을 감지할 수 있는 적절한 위치를 포함하여 이해할 수 있다. 그리고 상기 감지스위치는 상기 제 1 범퍼부(300)에도 구비될 수 있다. 다만, 상기 안내 로봇(1)의 충돌에 대한 과민반응을 방지하고 제조가격을 낮추기 위해 상기 제 1 범퍼부(300)의 상측에 연결되는 제 2 범퍼부(400)에 설치하는 것이 바람직할 것이다.

또한, 본 발명의 실시예를 따르는 안내 로봇(1)은 상기 제 2 범퍼부(400)에 감지스위치()가 위치함으로써, 종래의 로봇에서 구동부 케이스에 설치되는 감지센서에서 발생하는 민감한 센싱으로 인한 오작동과 불필요한 정지문제를 해결할 수 있다.

정리하면, 상기 안내 로봇(1)에 충돌이 발생하는 경우, 상기 제 2 범퍼부(400)에 전달되는 충격량에 의해 상기 제 2 범퍼프레임(420)이 후방으로 이동할 수 있다. 이때, 제 1 감지스위치(416) 및/또는 제 2 감지스위치(417)의 접촉부(416a,417a)는 상기 제 2 범퍼프레임(420)과 접촉을 이루게 된다. 따라서, 상기 안내 로봇(1)은 상기 제 2 범퍼프레임의 이동을 감지할 수 있다. 이후, 제 2 범퍼프레임(420)의 이동을 감지한 상기 안내 로봇(1)은 상기 모터(205,206)의 구동을 정지시키고 메인바퀴(201,202)의 구름운동을 정지시키기 위한 브레이크를 작동시켜 상기 안내 로봇(1)의 주행을 정지시킬 수 있다. 이에 의하면, 상기 안내 로봇(1)의 충돌에 의한 2차 피해를 예방할 수 있는 장점이 있다.

도 12를 기준으로, 상기 제 2 범퍼부(400)의 중점을 지나며 세로방향으로 상기 제 2 범퍼부(400)를 이등분하는 가상의 직선을 제 2 이등분선이라 이름할 수 있다. 상기 제 2 이등분선을 기준으로 상기 제 2 범퍼부(400)의 모든 구성은 대칭을 이루도록 배치할 수 있다. 일례로, 상기 제 2 이등분선을 기준으로 하여, 상기 제 3 스프링(451) 및 제 3 스프링 축(452)은 상기 제 4 스프링(456) 및 제 4 스프링 축(457)과 대칭을 이루며, 상기 제 3 롤러가이드(470)는 상기 제 4 롤러가이드(480)와 대칭을 이루고, 상기 제 1 스토퍼(441) 및 제 3 스토퍼(443)은 상기 제 2 스토퍼(442) 및 제 4 스토퍼(444)와 대칭을 이룰 수 있다.

도 14는 도 5의 구동부와 제 1,2 범퍼부가 조립된 모습을 위에서 보여주는 평면도이고, 도 15는 도 14의 A-A’ 단면도이며, 도 16은 도 14의 B-B’ 단면도이다. 도 14의 A-A’는 상술한 제 1 대칭선으로 이해할 수 있으며, B-B’는 제 2 대칭선으로 이해할 수 있다.

이하에서는, 도 14 내지 도 16을 참조하여 상기 안내 로봇(1)의 높낮이 차가 존재하는 바닥에서의 주행동작과, 주행 중 충돌 상황발생시 상기 구동부(200) 및 범퍼부(300,400)의 힘의 전달 및 충격완화 과정을 상세히 설명한다.

도 14 내지 도 16을 참조하면, 안내 로봇(1)은, 모터(205,206)의 작동에 의하여 메인바퀴(201,202)가 구름운동을 수행하고, 상기 메인바퀴(201,202) 및 상기 메인바퀴에 종속되어 구름운동을 수행하는 보조바퀴(211,212,213,214)에 의하여 안정적인 주행을 할 수 있다.

또한, 상기 안내 로봇(1)은 메인바퀴(201,202)와 연결되는 바퀴가이드(270,280)가 바퀴프레임 수직축(241)에 상하로 이동 가능하도록 구비되므로 높낮이가 차이가 있는 바닥면에서도 안정적으로 안내 로봇(1)을 이동시킬 수 있다. 일례로, 상기 제 1 메인바퀴(201)가 구름운동을 수행하는 바닥이 상기 제 2 메인바퀴(202)가 구름운동을 수행하는 바닥보다 높이가 높은 경우, 상기 제 1 메인바퀴(201)와 연결되는 제 1 바퀴가이드(280)는 상기 제 1 바퀴프레임(230)의 바퀴프레임수직축(231,232)을 따라 상방으로 이동되어 구름운동을 지속하게 되므로 상기 안내 로봇(1)은 높낮이 차가 없는 지면과 동일하게 주행할 수 있다.

또한, 상기 안내 로봇(1)은, 배터리(110)가 방전되거나 모터(205,206)의 고장에 의한 돌발상황이 발생하는 경우, 상기 메인바퀴(201,202)를 상방으로 이동시켜 고정하고 복수의 보조바퀴(211,212,213,214)를 이용하여 무거운 안내 로봇을 용이하게 이동시킬 수 있다.

한편, 상기 안내 로봇(1)은 주행 중 인체, 건물, 물체 등 다양한 요인과 충돌할 수 있다. 일반적으로, 상기 안내 로봇(1)의 주행 중 충돌은, 단면적이 가장 넓은 범퍼부(300,400)에서 확률적으로 본체(10)의 다른 구성부보다 더 발생할 수 있다.

상기 안내 로봇(1)의 충돌에 의한 충격량은, 제 1 범퍼부(300)와 제 2 범퍼부(400)로 분산시킬 수 있다.

상기 제 1 범퍼부(300)와 상기 제 1 범퍼부(300)의 상측에 배치되는 제 2 범퍼부(400)는, 반경방향의 최외곽에 위치하며, 롤러가이드(370,380,470,480)를 따라 전후방으로 이동하는 범퍼프레임(320,420)이 구비된다.

상기 범퍼프레임(320,420)은 충격에 의하여 후방으로 이동하며, 이에 비례하여 증가하는 스프링(351,356,451,456)의 탄성력에 의해 충격량이 감소된다. 그리고 상기 범퍼프레임(320,420)이 일정 거리 이상을 이동하게 되면 복수의 스토퍼에 의해 걸림이 이루어지고 더 이상의 이동이 제한된다. 이때, 스토퍼를 통하여 충격량이 각각의 범퍼부(300,400)에 구비되는 플레이트(310,410)에 전달될 수 있다. 상기 플레이트(310)에 전달되는 충격량은 처음의 안내 로봇(1)에 전달되는 충격량보다 감소된 상태이므로, 충돌에 의한 내부 구조의 변형, 파손 등의 위험을 상대적으로 감소시킬 수 있다. 이에 의하면, 상기 안내 로봇(1)의 내구성을 향상시키는 장점이 있다.

또한, 상기 복수의 스토퍼에 의해 상기 범퍼프레임(320,420)의 후방 이동이 정지되고, 충격이 플레이트(310,410)로 모두 전달된 후, 상기 범퍼프레임(320,420)은 스프링의 탄성력에 의해 다시 본래의 위치로 복귀할 수 있다. 이때, 복수의 스토퍼(343,344,443,444)에 의하여 걸림이 이루어짐으로써, 복수의 롤러가이드(370,380,470,480)에 의해 전방으로 가이드되는 범퍼프레임(320,420)을 원위치에 배치시킬 수 있다. 이에 의하면, 충돌 전후 상기 안내 로봇(1)의 내부 구조의 위치정확성을 향상시킬 수 있다.

또한, 충돌에 의한 충격으로 상기 범퍼프레임(320,420)이 이동하는 경우, 상기 범퍼부(300,400)에 구비되는 감지스위치(416,417)에 의한 감지를 통하여 모터(205,206)의 구동을 정지시킬 수 있다. 이에 의하면, 충돌이 발생하여도 계속 주행하는 안내 로봇(1)에 의하여 2차적으로 발생할 수 있는 피해를 최소화시킬 수 있는 장점이 있다.

1 : 안내 로봇 10 : 본체

Claims (20)

1. 정보를 표시하는 디스플레이부;
   상기 디스플레이부를 고정 지지하며, 복수의 보드가 구비되는 바디부;
   상기 바디부의 하측에 위치하며, 충격을 완화하는 다단의 범퍼부; 및
   상기 다단의 범퍼부의 하측에 위치하며, 모터가 구비되어 동력을 제공하는 구동부를 포함하고,
   상기 다단의 범퍼부는,
   상기 구동부의 상측에 위치하는 제 1 범퍼부; 및
   상기 제 1 범퍼부의 상측에 위치하는 제 2 범퍼부를 포함하고,
   상기 제 1 범퍼부는,
   상기 구동부의 상측에 위치하는 제 1 플레이트;
   상기 제 1 플레이트의 상측에 위치하며, 상기 제 1 플레이트의 외곽을 보호하는 제 1 범퍼프레임; 및
   상기 제 1 플레이트와 제 1 범퍼프레임을 연결하는 롤러가이드를 포함하고,
   상기 제 2 범퍼부는,
   상기 제 1 범퍼프레임의 상측에 위치하는 제 2 플레이트;
   상기 제 2 플레이트의 상측에 위치하며, 상기 제 2 플레이트의 외곽을 보호하는 제 2 범퍼프레임; 및
   상기 제 2 플레이트와 제 2 범퍼프레임을 연결하는 롤러가이드를 포함하고,
   상기 제 1 범퍼부 및 상기 제 2 범퍼부는, 로봇의 외관을 형성하는 단일의 케이스에 결합되는 안내 로봇.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 구동부는,
   상기 모터와 연결되는 모터커플링;
   상기 모터와 상기 모터커플링을 고정 지지하는 모터결합부; 및
   상기 모터커플링과 연결되는 메인바퀴를 더 포함하는 안내 로봇.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 구동부는,
   상기 모터결합부와 연결되어 상기 모터결합부의 상하이동을 가이드하는 바퀴가이드;
   상기 바퀴가이드가 상하이동 가능하도록 축을 제공하는 바퀴프레임을 더 포함하는 안내 로봇.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 바퀴가이드는, 상기 축을 따라 상방으로 이동되어 고정될 수 있는 안내 로봇.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 구동부는, 상기 메인바퀴의 구름운동에 종속되어 구름 운동하는 복수의 보조바퀴를 더 포함하는 안내 로봇.
7. 제 4 항에 있어서,
   상기 구동부는, 복수 개의 높이 감지 센서를 더 포함하는 안내 로봇.
8. 삭제
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 롤러가이드는,
   상기 제 1 플레이트에 설치되는 고정가이드; 및
   상기 고정가이드와 롤러로 연결되며, 상기 제 1 범퍼프레임에 설치되는 이동가이드를 포함하는 안내 로봇.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 범퍼프레임은 상기 롤러가이드에 의해 전후방으로 이동하는 안내 로봇.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 범퍼부는,
    상기 제 1 범퍼프레임의 전후방 이동을 제한하는 스토퍼;
    상기 제 1 플레이트에 설치되는 스프링 축; 및
    상기 스프링 축에 일 단이 연결되며, 상기 제 1 범퍼프레임에 타단이 연결되는 스프링을 더 포함하는 안내 로봇.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 범퍼프레임은, 내주면을 따라 중심방향으로 연장되는 돌출부를 포함하는 안내 로봇.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 스토퍼는 상기 돌출부와 이격되어 위치하는 안내 로봇.
14. 제 1 항에 있어서,
    제 1 범퍼부는,
    상기 제 1 플레이트의 상면에 설치되는 복수 개의 서포터를 더 포함하는 안내 로봇.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 플레이트는, 상기 복수 개의 서포터의 상측에 위치하는 안내 로봇.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 범퍼프레임은 상기 제 1 범퍼프레임보다 작은 외경을 가지도록 형성하는 안내 로봇.
17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 범퍼부는,
    상기 제 2 범퍼프레임의 전후방 이동을 제한하는 스토퍼;
    상기 제 2 플레이트에 설치되는 스프링 축; 및
    상기 스프링 축에 일 단이 연결되며, 상기 제 2 범퍼프레임에 타단이 연결되는 스프링을 더 포함하는 안내 로봇.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제 2 범퍼부는,
    상기 제 2 범퍼프레임의 이동을 감지하는 감지스위치를 더 포함하는 안내 로봇.
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 감지스위치는,
    상기 제 2 범퍼프레임이 이동할 때 접촉을 이루는 접촉부를 포함하는 안내 로봇.
20. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 2 범퍼프레임의 이동을 감지하는 경우, 상기 모터의 구동이 정지되는 안내 로봇.

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