KR102648103B1 - 안내 로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇은, 주행을 위한 휠과 모터가 구비되는 베이스; 상기 베이스의 상측에 위치되며, 배터리가 배치되는 제 1 수평 프레임; 상기 제 1 수평 프레임과 상측으로 이격되며, 자율 주행을 위한 센서가 배치되는 제 2 수평 프레임; 상기 제 2 수평 프레임과 상측으로 이격되는 제 3 수평 프레임; 상기 제 2 수평 프레임의 상면에서 서로 이격되게 형성되어, 상기 제 3 수평 프레임을 수직하게 관통하는 한 쌍의 메인 수직 프레임; 및 상기 제 2 수평 프레임과 상기 제 3 수평 프레임 사이에 형성되어, 상기 제 3 수평 프레임을 지지하는 하나 이상의 서브 수직 프레임을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

안내 로봇{GUIDANCE ROBOT}

본 발명은 안내 로봇에 관한 것이다.

최근 딥러닝(Deep Learning) 기술, 자율 주행 기술, 자동 제어 기술, 사물인터넷 등의 발전으로 로봇의 기능이 확대되고 있다.

각각의 기술을 구체적으로 설명하면, 딥러닝은 기계학습의 한 분야에 해당한다. 딥러닝은 프로그램에 미리 조건을 확인하고 명령을 설정해두는 방식이 아니라, 다양한 상황에 대해 프로그램이 유사한 판단을 내리도록 하는 기술이다. 따라서, 딥러닝에 따르면 컴퓨터가 인간의 뇌와 유사하게 사고할 수 있고, 방대한 양의 데이터 분석을 가능하게 한다.

자율 주행은 기계가 스스로 판단하여 이동하고, 장애물을 피할 수 있는 기술이다. 자율 주행 기술에 따르면 로봇은 센서를 통해 자율적으로 위치를 인식하여 이동하고 장애물을 피할 수 있게 된다.

자동 제어 기술은 기계에서 기계 상태를 검사한 계측 값을 제어 장치에 피드백하여 기계의 동작을 자동으로 제어하는 기술을 말한다. 따라서 사람의 조작 없는 제어가 가능하고, 목적하는 제어 대상을 목적하는 범위 내 즉, 목표 값에 이르도록 자동적으로 조절할 수 있다.

사물인터넷(Internet of Things)은 인터넷을 기반으로 모든 사물을 연결하여 사람과 사물, 사물과 사물 간의 정보를 상호 소통하는 지능형 기술 및 서비스를 말한다. 사물인터넷에 의해 인터넷에 연결된 기기들은 사람의 도움 없이 알아서 정보를 주고 받으며 자율적인 소통을 하게 된다.

위에서 설명한 바와 같은 기술들의 발전 및 융합으로 지능형 로봇의 구현이 가능하고, 지능형 로봇을 통해 다양한 정보와 서비스의 제공이 가능해졌다.

이러한 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.

한편, 선행문헌 대한민국 등록특허공보 10-1193610호(2012.10.26.)에는 자율 주행이 가능한 교통안내 지능로봇이 개시된다. 상기 선행문헌에 의하면, 횡단보도 등에서 교통안내 지도를 위해 자율적으로 주행하면서 장애물을 회피하는 로봇이 개시된다.

상기 로봇은 크게 구동부, 몸통부, 아암부 및 머리부로 이루어지며 상기 몸통부에는 소정의 디스플레이부가 구비된다. 일반적으로 로봇은 무게 중심 측면에서 볼 때 무게가 무거운 디스플레이부가 되도록 로봇의 하부에 위치되는 것이 좋다. 그러나, 디스플레이부가 하부에 위치되면 사용자의 눈높이가 맞지 않아 디스플레이부에 표시되는 정보를 보기 어려운 문제가 있다.

이와 반대로, 디스플레이부가 로봇의 상부에 위치되면 사용자가 디스플레이에 표시되는 정보를 쉽게 볼 수는 있으나, 무게 중심이 상측으로 쏠리기 때문에 구조적으로 불안정한 문제가 있다. 더욱이, 주행하는 로봇의 경우 무게 중심이 잡히지 않으면, 무게 중심이 한쪽으로 쏠려 넘어지거나 원하는 방향으로 이동할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은, 로봇의 높이가 증가되더라도 무게 중심이 아랫부분에 위치될 수 있는 안내 로봇을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 대형의 디스플레이부를 제공하면서도 무게 균형을 유지할 수 있는 안내 로봇을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 협소한 내부 공간에서도 다수의 전자부품이 효율적으로 설치될 수 있고 다수의 전자부품의 방열이 효과적으로 이루어질 수 있는 안내 로봇을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 로봇 내부에 설치되는 전자부품에 대한 유지보수 및 관리가 용이하게 이루어질 수 있는 안내 로봇을 제공함에 있다.

본 발명에 따른 안내 로봇은, 베이스, 배터리가 배치되는 제 1 수평 프레임, 제 2 수평 프레임, 제 3 수평 프레임이 순차적으로 상측으로 서로 이격되어 제공된다. 그리고 상기 안내 로봇은 상기 제 2 수평 프레임의 상면에서 서로 이격되게 형성되어, 상기 제 3 수평 프레임을 수직하게 관통하는 한 쌍의 메인 수직 프레임, 및 상기 제 2 수평 프레임과 상기 제 3 수평 프레임 사이에 형성되어, 상기 제 3 수평 프레임을 지지하는 하나 이상의 서브 수직 프레임을 구비함으로써, 로봇의 높이가 증가되더라도 무게 중심이 아랫부분에 위치할 수 있는 로봇 구조를 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 안내 로봇은, 상기 한 쌍의 메인 수직 프레임이 상기 제 2 수평 프레임의 중심에서 양측으로 동일 간격 이격되고, 다수의 기판이 구비되는 브라켓부가 상기 한 쌍의 메인 수직 프레임에 결합될 수 있으므로, 다수의 전자부품이 효율적으로 설치될 수 있고 브라켓부에 의해서 다수의 전자부품의 방열이 효과적으로 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 안내 로봇은, 상기 브라켓부에 디스플레이부가 고정되는 고정 부재가 결합되므로, 대형의 디스플레이부를 제공하면서도 무게 균형을 유지할 수 있다.

본 발명에 따른 안내 로봇은, 상기 브라켓부는 상기 한 쌍의 메인 수직 프레임에 각각 결합되어 서로 마주보도록 위치되는 제 1 브라켓부 및 제 2 브라켓부를 포함함으로써, 로봇 내부에 설치되는 전자부품에 대한 유지보수 및 관리가 용이해질 수 있다.

본 발명에 따르면, 로봇의 높이가 증가되더라도 무게 중심이 아랫부분에 위치될 수 있다. 따라서, 안정적인 로봇 구조를 가질 수 있고, 흔들림 없는 안정적인 주행이 가능한 장점이 있다.

본 발명에 따르면, 협소한 내부 공간에서 다수의 전자부품이 효율적으로 설치될 수 있으므로, 로봇의 내부 공간을 효과적으로 사용할 수 있어 로봇의 컴팩트화가 이루어질 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따르면, 대형의 디스플레이부가 제공되면서도 무게 중심이 유지될 수 있는 로봇이 제공되므로, 디스플레이부에 표시된 정보를 용이하게 볼 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따르면, 로봇 내부에 설치되는 전자부품에 대한 접근성이 용이해 지므로, 유지보수 및 관리가 쉽게 이루어지는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇의 사시도.
도 2는 상기 안내 로봇을 저면에서 바라본 저면 사시도.
도 3은 상기 안내 로봇의 측면도.
도 4는 상기 안내 로봇의 분해 사시도.
도 5는 상기 안내 로봇의 본체의 사시도.
도 6은 상기 본체의 측면도.
도 7은 상기 본체의 분해 사시도.
도 8은 상기 본체의 구동부에 구비되는 모터 및 휠을 보여주는 도면.
도 9는 상기 본체의 바디부의 평면도.
도 10은 상기 바디부의 메인 프레임 및 서브 프레임의 위치를 보여주는 평면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇에 대해서 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 안내 로봇은 공공장소 등에서 이용자에게 길 안내 서비스를 제공할 수 있다. 상기 안내 로봇은 정해진 주행 루트에 따라서 일 방향 또는 타 방향으로 주행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안내 로봇의 사시도이고, 도 2는 상기 안내 로봇을 저면에서 바라본 저면 사시도이고, 도 3은 상기 안내 로봇의 측면도이고, 도 4는 상기 안내 로봇의 분해 사시도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 안내 로봇(1)은 본체(10)와, 디스플레이부(20)를 포함할 수 있다.

상기 본체(10)는 상하 방향으로 길이가 길게 형성되며, 전체적으로 하부에서 상부 방향으로 올라갈수록 슬림해지는 오뚝이 형상을 가질 수 있다.

상세히, 상기 본체(10)는 상기 안내 로봇(1)의 외관을 형성하는 케이스(30)를 포함할 수 있다.

상기 케이스(30)는 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, 반구 또는 돔 형상을 가질 수 있다. 상기 탑 커버(31)는 사용자로부터 명령을 용이하게 입력 받기 위하여 성인의 키보다 낮은 높이(예: 132~152cm)에 위치될 수 있다. 그리고 상기 탑 커버(31)는 소정각도 회전 가능하도록 구성될 수 있다.

상기 탑 커버(31)는 전면 일측에 조작부(311)를 포함할 수 있다.

상기 조작부(311)는 사용자로부터 명령을 입력 받는 기능을 수행할 수 있다. 이를 위하여, 상기 조작부(311)는 사용자로부터 터치 입력을 받기 위한 터치 모니터(312)를 포함할 수 있다. 상기 터치 모니터(312)는 사용자의 입력을 수신하기 위하여 구성된 터치 패널 및 출력 정보를 표시하기 위한 모니터를 포함할 수 있다.

또한, 상기 조작부(311)는 사용자가 상기 터치 모니터(312)를 아래로 내려다보면서 쉽게 조작할 수 있도록 일정각도 상측을 향할 수 있다. 예를 들어, 상기 조작부(311)는 상기 탑 커버(31)의 일부가 절단되어 형성되는 면에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 터치 모니터(312)는 경사지도록 배치될 수 있다.

한편, 도 1을 기준으로 상기 조작부(311)가 향하는 방향을 "전방"이라고 정의한다. 그리고 상기 조작부(311)의 반대 방향, 즉 상기 디스플레이부(20)가 향하는 방향을 "후방"이라고 정의한다.

또한, 상기 조작부(311)는 사물 인식 센서(313)를 더 포함할 수 있다.

상기 사물 인식 센서(313)는 상기 터치 모니터(312)의 상측에 배치될 수 있다. 상기 사물 인식 센서(313)는 2D 카메라(313a) 및 RGBD 센서(313b, 313c)를 포함할 수 있다.

상기 2D 카메라(313a)는 2차원 영상을 기반으로 사람 또는 사물을 인식하기 위한 센서일 수 있다.

또한, 상기 RGBD 센서(Red, Green, Blue, Distance)(313b, 313c)는 사람의 위치 또는 얼굴 이미지를 획득하기 위한 센서일 수 있다. 상기 RGBD 센서(313b, 313c)는 RGBD 센서들을 갖는 카메라 또는 다른 유사한 3D 이미징 장치로부터 획득되는 깊이(Depth) 데이터를 갖는 캡쳐된 이미지들을 이용하여 사람 또는 사물을 검출하기 위한 센서일 수 있다.

사람의 위치 또는 얼굴 이미지를 정확히 검출하기 위하여, 상기 RGBD 센서(313b, 313c)는 복수 개로 이루어질 수 있다. 일례로, 상기 RGBD 센서(313b, 313c)는 2개로 구성되어, 상기 2D 카메라(313a)의 좌측 및 우측에 각각 배치될 수 있다.

도시되진 않았으나, 상기 조작부(311)는 사용자로부터 명령을 직접 입력 받기 위한 물리적 버튼을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 탑 커버(31)는 마이크(314)를 더 포함할 수 있다.

상기 마이크(314)는 사용자로부터 오디오 신호의 명령을 입력 받기 위한 기능을 수행할 수 있다. 일례로, 상기 마이크(314)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 주행 중이거나 또는 상기 탑 커버(31)가 회전 중에도, 사용자로부터 음성의 길 안내 요청을 정확히 수신할 수 있다.

본 실시예에서 상기 탑 커버(31)는, 상기 안내 로봇(1)이 주행 중에는 상기 조작부(311)가 주행 방향을 향하도록 회전될 수 있다. 그리고 상기 탑 커버(31)는 상기 안내 로봇(1)이 주행 중에 사용자로부터 명령(예: 음성 명령 등)을 수신하면, 상기 조작부(311)가 사용자가 위치한 방향을 향하도록 회전될 수 있다.

이와는 다르게, 상기 탑 커버(31)는 상기 안내 로봇(1)이 주행 중에 사용자로부터 명령을 수신하면, 상기 안내 로봇(1)의 주행 방향의 반대되는 방향으로 회전될 수 있다. 즉, 상기 탑 커버(31)는 상기 디스플레이부(20)가 향하는 방향으로 회전될 수 있다. 따라서, 사용자는 상기 디스플레이부(20)에 표시되는 길 안내 서비스 정보 등을 보면서 상기 조작부(311)를 효과적으로 조작할 수 있다.

한편, 상기 안내 로봇(1)이 주행 중이거나 정지한 상태에서, 상기 조작부(311)와 상기 디스플레이부(20)가 바라보는 방향은 서로 반대일 수 있다. 이러한 경우, 예를 들어 상기 조작부(311)는 일 방향을 향하여 바라보고, 상기 디스플레이부(20)는 일 방향과 반대되는 타 방향을 향하여 바라볼 수 있으므로, 상기 조작부(311) 또는 상기 디스플레이부(20)에 표시되는 정보를 양 방향에서 볼 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 탑 커버(31)는 비상 조작 버튼(315)을 더 포함할 수 있다.

상기 비상 조작 버튼(315)은 상기 안내 로봇(1)이 정지해 있거나 주행 중에, 상기 안내 로봇(1)의 작동을 즉시 정지시키는 기능을 수행할 수 있다. 일례로, 상기 비상 조작 버튼(315)은 상기 안내 로봇(1)이 전방을 향하여 주행하더라도, 상기 비상 조작 버튼(315)을 용이하게 조작할 수 있도록 상기 안내 로봇(1)의 후방에 위치될 수 있다.

상기 제 1 미들 커버(32)는 상기 탑 커버(31)의 하측에 배치될 수 있다. 상기 제 1 미들 커버(33)의 내부에는 기판을 포함한 각종 전자부품이 위치될 수 있다. 그리고 상기 제 1 미들 커버(32)는 상부에서 하부 방향으로 내려갈수록 직경이 커지는 원통 형상을 가질 수 있다.

상세히, 상기 제 1 미들 커버(32)는 RGBD 센서(321)를 포함할 수 있다.

상기 RGBD 센서(321)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(321)는 상기 안내 로봇(1)이 주행하는 방향, 즉 상기 제 1 미들 커버(32)의 전방에 위치될 수 있다. 일례로, 상기 RGBD 센서(321)는 상기 안내 로봇(1)의 전방에 존재하는 장애물 또는 사람의 키를 고려하여, 상기 제 1 미들 커버(32)의 상단부에 위치될 수 있다. 그러나 이에 한정되지는 않으며, 상기 RGBD 센서(321)는 상기 제 1 미들 커버(32)의 전방의 다양한 위치에 배치될 수 있다.

또한, 상기 제 1 미들 커버(32)는 스피커용 홀(322)을 더 포함할 수 있다.

상기 스피커용 홀(322)은 스피커에서 발생하는 소리를 외부로 전달하기 위한 홀일 수 있다. 상기 스피커용 홀(322)은 상기 제 1 미들 커버(32)의 외주면에 형성될 수 있으며, 단수 개로 형성될 수 있다. 그러나 이와는 다르게, 상기 스피커용 홀(322)은 복수 개로 형성되어 상기 제 1 미들 커버(32)의 외주면에 서로 이격되게 형성될 수 있다.

또한, 상기 제 1 미들 커버(32)는 스테레오 카메라용 홀(323)을 더 포함할 수 있다.

상기 스테레오 카메라용 홀(323)은 상기 본체(10)의 내부에 설치된 스테레오 카메라(도 5의 137)의 작동을 위한 홀일 수 있다. 일례로, 상기 스테레오 카메라용 홀(323)은 상기 제 1 미들 커버(32)의 전방 하단에 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 스테레오 카메라(137)는 상기 스테레오 카메라용 홀(323)을 통해 상기 안내 로봇(1)의 전방 영역을 촬영할 수 있다.

상기 제 2 미들 커버(33)는 상기 제 1 미들 커버(32)의 하측에 배치될 수 있다. 상기 제 2 미들 커버(33)의 내부에는 배터리와, 자율 주행을 위한 라이더 등이 위치될 수 있다. 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. 그리고 상기 제 2 미들 커버(33)의 외측은 상기 제 1 미들 커버(32)의 외측과 단차없이 연결될 수 있다. 즉, 상기 제 2 미들 커버(33)의 외측과 상기 제 1 미들 커버(32)의 외측은 매끄럽게 연결될 수 있으므로 외관이 미려해 보일 수 있다.

또한, 상기 제 1 미들 커버(32)와 상기 제 2 미들 커버(33)는 상부에서 하부 방향으로 내려갈수록 직경이 커지는 원통 형상을 가지므로, 전체적으로 오뚝이 형상을 가질 수 있다. 따라서, 상기 본체(10)가 사람 또는 장애물과 충돌하는 경우 발생되는 충격을 완화시킬 수 있다.

상세히, 상기 제 2 미들 커버(33)는 제 1 절개부(331)를 포함할 수 있다.

상기 제 1 절개부(331)는 상기 제 2 미들 커버(33)의 외주면의 전방에서 측방에 걸쳐 형성될 수 있다. 상기 제 1 절개부(331)는 후술될 전방 라이더(136)가 동작 가능하도록 상기 제 2 미들 커버(33)에서 절개되는 부분이다.

구체적으로, 상기 제 1 절개부(331)는 상기 제 2 미들 커버(33)의 전방 외주면에서 반경 방향으로 소정길이로 절개될 수 있다. 여기서, 상기 전방 라이더(136)는 상기 제 2 미들 커버(33)의 내부에 위치된다. 그리고 상기 제 1 절개부(331)는 상기 전방 라이더(136)의 위치에 대응되는 상기 제 2 미들 커버(33)의 외주면에서 상기 제 2 미들 커버(33)의 둘레를 따라 절개되어 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 1 절개부(331)와 상기 전방 라이더(136)는 마주볼 수 있다. 따라서, 상기 전방 라이더(136)는 상기 제 1 절개부(331)에 의해 외부로 노출될 수 있다.

일례로, 상기 제 1 절개부(331)는 상기 제 2 미들 커버(33)의 전방에서 둘레를 따라 270도만큼 절개될 수 있다. 상기 제 1 절개부(331)가 상기 제 2 미들 커버(33)에 형성되어야 하는 이유는, 상기 전방 라이더(136)에서 방출된 레이저가 성인의 눈 또는 어린이의 눈으로 직접 조사되는 것을 방지하기 위함이다.

또한, 상기 제 2 미들 커버(33)는 제 2 절개부(332)를 더 포함할 수 있다.

상기 제 2 절개부(332)는 상기 제 2 미들 커버(33)의 외주면의 후방에서 측방에 걸쳐 형성될 수 있다. 상기 제 2 절개부(332)는 후술될 후방 라이더(118)가 동작 가능하도록 상기 제 2 미들 커버(33)에서 절개되는 부분이다.

구체적으로, 상기 제 2 절개부(332)는 상기 제 2 미들 커버(33)의 후방 외주면에서 반경 방향으로 소정길이로 절개될 수 있다. 여기서, 상기 후방 라이더(118)는 상기 제 2 미들 커버(33)의 내부에 위치된다. 그리고 상기 제 2 절개부(332)는 상기 후방 라이더(118)의 위치에 대응되는 지점에서 상기 제 2 미들 커버(33)의 둘레를 따라 절개되어 형성될 수 있다. 따라서, 상기 후방 라이더(118)는 상기 제 2 절개부(332)에 의해 외부로 노출될 수 있다. 일례로, 상기 제 2 절개부(332)는 상기 제 2 미들 커버(33)의 후방에서 둘레를 따라 130도만큼 절개될 수 있다.

본 실시예에서 상기 제 1 절개부(331)는 상기 제 2 절개부(332)와 연결되지 않도록 상하 방향으로 이격될 수 있다. 그리고 상기 제 1 절개부(331)는 상기 제 2 절개부(332) 보다 상측에 위치될 수 있다.

만약, 상기 제 1 절개부(331)와 상기 제 2 절개부(332)가 동일선상에 위치되면, 일 안내 로봇의 라이더에서 방출된 레이저가 타 안내 로봇의 라이더에 조사될 수 있다. 그러면, 각각의 안내 로봇의 라이더에서 방출된 레이저가 상호간섭을 일으켜 정확한 거리 검출이 어려워질 수 있다. 이러한 경우 안내 로봇과 장애물과의 거리 검출이 불가능해지므로, 정상적인 주행이 어렵고 안내 로봇과 장애물이 부딪히는 문제가 발생할 수 있다.

또한, 상기 제 2 미들 커버(33)는 초음파 센서(333)를 더 포함할 수 있다.

상기 초음파 센서(333)는 초음파 신호를 이용하여 장애물과 상기 안내 로봇(1) 사이의 거리를 측정하기 위한 센서일 수 있다. 상기 초음파 센서(333)는 상기 안내 로봇(1)과 근접한 장애물을 감지하기 위한 기능을 수행할 수 있다. 일례로, 상기 초음파 센서(333)는 상기 안내 로봇(1)에 근접한 모든 방향의 장애물을 감지하기 위하여 다수 개로 구성될 수 있다. 그리고 상기 다수 개의 초음파 센서(333)는 상기 제 2 미들 커버(33)의 하단 둘레를 따라 서로 이격되게 위치될 수 있다.

상기 바텀 커버(34)는 상기 제 2 미들 커버(33)의 하측에 배치될 수 있다. 상기 바텀 커버(34)의 내부에는 휠(112) 및 캐스터(112a) 등이 위치될 수 있다. 그리고 상기 바텀 커버(34)는 상기 제 1 미들 커버(32) 및 상기 제 2 미들 커버(33)와는 다르게 상부에서 하부 방향으로 내려갈수록 직경이 작아지는 원통 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 본체(10)는 전체적으로 오뚝이 형상을 가져서 로봇의 충돌 시 가해지는 충격량을 감소시키고, 상기 본체(10)의 하단부는 안쪽으로 들어가는 구조를 가져서 사람의 발이 로봇의 바퀴에 끼이는 것을 방지할 수 있다.

상세히, 상기 바텀 커버(34)의 내측에는 베이스(111)가 위치될 수 있다.

상기 베이스(111)는 상기 안내 로봇(1)의 바닥면을 형성할 수 있다. 그리고 상기 베이스(111)에는 상기 안내 로봇(1)의 주행을 위한 휠(112)이 구비될 수 있다. 상기 휠(112)은 상기 베이스(111)의 좌측 및 우측에 각각 하나가 위치될 수 있다.

또한, 상기 베이스(111)에는 상기 안내 로봇(1)의 주행을 보조하기 위한 캐스터(112a)가 구비될 수 있다. 여기서, 상기 캐스터(112a)는 상기 안내 로봇(1)의 수동 이동을 위하여 복수 개로 구성될 수 있다. 일례로, 상기 캐스터(112a)는 상기 베이스(111)의 전방 및 후방에 각각 두 개가 위치될 수 있다.

상술한 캐스터 구조에 의하면, 상기 안내 로봇(1)의 전원이 오프되거나 또는 상기 안내 로봇(1)을 수동으로 이동시켜야 할 경우, 큰 힘을 들이지 않고 상기 안내 로봇(1)을 밀어 이동시킬 수 있는 장점이 있다.

상기 디스플레이부(20)는 상기 안내 로봇(1)의 일측에서 상하 방향으로 길게 형성될 수 있다.

상세히, 상기 디스플레이부(20)는 곡면 디스플레이(21)를 포함할 수 있다.

상기 곡면 디스플레이(21)는 상기 제 1 미들 커버(32)의 후방에 위치될 수 있다. 상기 곡면 디스플레이(21)는 현재 제공 중인 서비스와 관련된 시각 정보(예: 공항 게이트 질의 정보, 길 안내 서비스 정보 등)를 출력하는 기능을 수행할 수 있다.

또한, 상기 곡면 디스플레이(21)는 외측으로 소정 곡률 휘어진 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 곡면 디스플레이(21)는 전체적으로 오목한 형상을 가질 수 있다. 그리고 상기 곡면 디스플레이(21)는 상부에서 하부 방향으로 내려갈수록 후방으로 더욱 기울어지는 형상을 가질 수 있다. 다시 말하면, 상기 곡면 디스플레이(21)는 상부에서 하부 방향으로 내려갈수록 상기 케이스(1)로부터 점점 멀어지도록 형성될 수 있다.

상술한 디스플레이부 구조에 의하면, 상기 안내 로봇(1)과 멀리 떨어진 위치에서도 상기 곡면 디스플레이(21)에 표시된 정보가 잘 보일 뿐만 아니라, 다양한 각도에서도 상기 곡면 디스플레이(21)에 표시된 정보가 왜곡되어 보이지 않는 장점이 있다.

또한, 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 주행하더라도, 사용자는 상기 안내 로봇(1)을 따라다니면서 상기 디스플레이부(20)에 표시된 정보를 용이하게 볼 수 있다.

또한, 상기 곡면 디스플레이(21)의 상단은 상기 제 1 미들 커버(32)의 상단까지 연장될 수 있고, 상기 곡면 디스플레이(21)의 하단은 상기 제 2 절개부(332)까지 연장될 수 있다. 본 실시예에서 상기 곡면 디스플레이(21)의 하단은 상기 제 2 절개부(332)를 넘지 않도록 형성되어야 한다. 만약, 상기 곡면 디스플레이(21)가 상기 제 2 절개부(332)를 가리도록 형성되면, 상기 후방 라이더(118)에서 방출된 레이저가 상기 곡면 디스플레이(21)의 하단에 부딪히게 된다. 이에 따라, 상기 안내 로봇(1)은 후방에 위치된 장애물과의 거리 검출이 불가능해지는 문제가 발생할 수 있다.

또한, 상기 디스플레이부(20)는 지지부(22)를 더 포함할 수 있다.

상기 지지부(22)는 상기 곡면 디스플레이(21)가 상기 제 1 미들 커버(32)의 후방에 위치되도록 유지하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 지지부(22)는 상기 곡면 디스플레이부(21)의 배면에서 연장 형성될 수 있다. 상기 지지부(22)는 상기 곡면 디스플레이(21)의 배면에서 상하 방향으로 길게 형성될 수 있으며, 상부에서 하부 방향으로 내려갈수록 더 돌출될 수 있다.

또한, 상기 지지부(22)는 상기 제 1 미들 커버(32)의 후방을 관통하여 상기 제 1 미들 커버(32) 내부에 삽입될 수 있다. 이를 위하여, 상기 제 1 미들 커버(32)의 후방에는 상기 지지부(22)가 관통될 수 있는 관통홀(324)이 형성될 수 있다. 상기 관통홀(324)은 상기 제 1 미들 커버(32)의 외주면 후방 일부가 절개되어 형성될 수 있다.

그리고 상기 디스플레이부(20)는 별도의 고정 부재(138)에 의해 상기 본체(10)의 내부에 고정될 수 있다. 상기 디스플레이(20)가 상기 본체(10)에 고정되는 구조에 대해서는 후술하도록 한다.

이하에서는 상기 안내 로봇의 본체를 구성하는 구성요소들에 대해서 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 이하에서는 상기 본체에서 상기 케이스가 제거된 모습이 도시된다.

도 5는 상기 안내 로봇의 본체의 사시도이고, 도 6은 상기 본체의 측면도이고, 도 7은 상기 본체의 분해 사시도이고, 도 8은 상기 본체의 구동부에 구비되는 모터 및 휠을 보여주는 도면이다.

도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 본체(10)는 구동부(11)를 포함할 수 있다. 상기 구동부(11)는 상기 안내 로봇(1)의 주행을 위한 다수의 구성요소를 포함할 수 있다.

상세히, 상기 구동부(11)는 베이스(111)를 포함할 수 있다.

상기 베이스(111)는 상기 안내 로봇(1)의 저면을 형성할 수 있다. 상기 베이스(111)는 원판 형상을 가질 수 있으며, 상기 바텀 커버(34)의 내측에 위치될 수 있다.

또한, 상기 구동부(11)는 상기 안내 로봇(1)의 주행을 위한 휠(112)과, 상기 휠(112)에 동력을 전달하기 위한 모터(112b)를 더 포함할 수 있다. 상기 휠(112)은 상기 모터(112b)에서 전달된 동력에 의해 회전될 수 있다. 상기 휠(112)은 한 쌍으로 구성될 수 있으며, 상기 베이스(111)의 좌측 및 우측에 각각 하나씩 배치될 수 있다. 그리고 상기 모터(112b)도 한 쌍으로 구성될 수 있으며, 상기 한 쌍의 휠(112)에 각각 결합될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지는 않으며, 상기 모터(112b)는 하나로 이루어져 상기 한 쌍의 휠(112)을 구동시킬 수 있다.

또한, 상기 구동부(11)는 절벽 감지 센서(113)를 더 포함할 수 있다.

상기 절벽 감지 센서(113)는 360도 전방향의 상기 안내 로봇(1) 주행 범위에서 낭떠러지 또는 절벽 등을 감지하기 위한 센서일 수 있다. 상기 절벽 감지 센서(113)는 다수 개를 포함할 수 있다. 일례로, 상기 다수 개의 절벽 감지 센서(113)는 상기 베이스(111)의 가장자리를 따라 서로 이격 배치될 수 있다.

또한, 상기 구동부(11)는 제 1 지지 리브(114)를 더 포함할 수 있다.

상기 제 1 지지 리브(114)는 후술될 제 1 지지 플레이트(115)를 지지할 수 있다. 상기 제 1 지지 리브(114)는 상기 베이스(111)의 상면에서 상측으로 연장 형성될 수 있다. 일례로, 상기 제 1 지지 리브(114)는 상기 베이스(111)의 가장자리 지점에서 상측으로 연장 형성될 수 있다. 상기 제 1 지지 리브(114)는 다수 개를 포함할 수 있으며, 상기 다수의 제 1 지지 리브(114) 중 일부는 무게를 최소화하기 위하여 내부가 비거나 또는 일측이 함몰되어 형성될 수 있다.

본 실시예에서는 2개의 제 1 지지 리브(114)가 "ㄱ"자 형상으로 연결되어 배치될 수 있다. 그러나 이에 한정되지는 않으며, 상기 제 1 지지 리브(114)는 다양한 위치 및 형상으로 배치될 수 있다.

또한, 상기 구동부(11)는 제 1 지지 플레이트(115)를 더 포함할 수 있다.

상기 제 1 지지 플레이트(115)는 상기 제 1 지지 리브(114)의 상측에 놓일 수 있다. 상기 제 1 지지 플레이트(115)는 판상 형상을 가질 수 있다. 그리고 상기 제 1 지지 플레이트(115)는 무게를 최소화하기 위하여 살빼기용 홀(115a)을 포함할 수 있다. 상기 살빼기용 홀(115a)은 상기 제 1 지지 플레이트(115)의 상면에 다수 개가 이격 형성될 수 있다.

또한, 상기 구동부(11)는 제 1 범퍼부(116)를 더 포함할 수 있다.

상기 제 1 범퍼부(116)는 외부로부터 충격이 가해질 경우, 충격량을 일정량 흡수하기 위하여 전후 방향으로 이동될 수 있다. 상기 제 1 범퍼부(116)는 내부가 비어 있는 링 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 제 1 지지 플레이트(115)의 상면에 배치될 수 있다.

또한, 상기 구동부(11)는 배터리(117)를 더 포함할 수 있다.

상기 배터리(117)는 상기 안내 로봇(1)의 구동을 위한 전원을 공급할 수 있다. 상기 배터리(117)는 상기 안내 로봇(1)의 무게 중심을 고려하여, 상기 제 1 지지 플레이트(115)의 상면의 중심 지점에 배치될 수 있다. 상기 배터리(117)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(117)는 리튬-이온 배터리(Li-Ion Battery)를 포함할 수 있다. 그러나 이에 한정되지는 않으며, 상기 배터리(117)는 리튬-이온 배터리 이외의 다른 종류의 배터리를 포함할 수 있다.

또한, 상기 구동부(11)는 후방 라이더(118)를 더 포함할 수 있다.

상기 후방 라이더(Light Detection and Ranging : Lidar, 118)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(118)는 상기 제 1 지지 플레이트(115)의 후방에 배치될 수 있다. 즉, 상기 후방 라이더(118)는 상기 안내 로봇(1)의 후방을 향하여 배치될 수 있다. 그리고 상기 후방 라이더(118)는 상기 제 2 미들 커버(33)에 형성된 상기 제 2 절개부(332)를 통해 외부로 노출될 수 있다.

또한, 상기 구동부(11)는 제 2 지지 리브(119)를 더 포함할 수 있다.

상기 제 2 지지 리브(119)는 후술될 제 2 지지 플레이트(120)를 지지할 수 있다. 상기 제 2 지지 리브(119)는 상기 제 1 지지 플레이트(115)의 상면에서 상측으로 연장 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 제 2 지지 리브(119)는 상기 배터리(117)의 가장자리 지점에 형성될 수 있다. 일례로, 상기 제 2 지지 리브(119)는 상기 배터리(117)의 양측에 각각 이격 형성될 수 있다. 상기 제 2 지지 리브(119)는 지지력을 증가시키기 위하여 다수의 제 2 지지 리브(119)가 형성되고, 상기 다수의 제 2 지지 리브(119)의 상단이 연결될 수 있다. 즉, 상기 제 2 지지 리브(119)는 아치 형상을 가질 수 있다. 그러나 이에 한정되지는 않고, 상기 제 2 지지 리브(119)는 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 구동부(11)는 제 2 지지 플레이트(120)를 더 포함할 수 있다.

상기 제 2 지지 플레이트(120)는 상기 제 2 지지 리브(119)의 상측에 놓일 수 있다. 상기 제 2 지지 플레이트(120)는 판상 형상을 가질 수 있다. 그리고 상기 제 2 지지 플레이트(120)는 무게를 최소화하기 위하여 살빼기용 홀(120a)을 포함할 수 있다. 상기 살빼기용 홀(120a)은 상기 제 2 지지 플레이트(120)의 상면에 다수 개가 이격 형성될 수 있다.

또한, 상기 구동부(11)는 제 2 범퍼부(121)를 더 포함할 수 있다.

상기 제 2 범퍼부(121)는 상기 제 1 범퍼부(116)와 마찬가지로 외부로부터 충격이 가해질 경우, 충격량을 일정량 흡수하기 위하여 전후 방향으로 이동될 수 있다. 상기 제 2 범퍼부(121)는 링 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 제 2 지지 플레이트(120)의 상면에 배치될 수 있다.

또한, 상기 구동부(11)는 높이 조절용 리브(122)를 더 포함할 수 있다.

상기 높이 조절용 리브(122)는 후술될 전방 라이더(136)에 소정 높이를 제공할 수 있다. 즉, 상기 높이 조절용 리브(122)는 상기 전방 라이더(136)의 하측에 배치되어, 상기 전방 라이더(136)와 상기 제 1 절개부(331)의 높이를 맞추도록 도와줄 수 있다. 상기 높이 조절용 리브(122)는 상기 제 2 지지 플레이트(120)의 상면 전방에서 상측으로 연장될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 안내 로봇이 무게 균형을 유지하기 위한 수직 프레임 구조에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 9는 상기 본체의 바디부의 평면도이고, 도 10은 상기 바디부의 메인 프레임 및 서브 프레임의 위치를 보여주는 평면도이다.

도 5 내지 도 10을 함께 참조하면, 상기 본체(10)는 바디부(13)를 더 포함할 수 있다.

상기 바디부(13)는 상기 안내 로봇(1)의 구성요소 중에서 상기 배터리(117) 다음으로 무거운 대형의 디스플레이부(20)를 고정 지지해주는 역할을 한다. 따라서, 상기 바디부(13)는 다수의 수직 프레임이 구비될 수 있고, 상기 바디부(13)에 상기 디스플레이부(20)가 결합되더라도 무게 중심을 맞출 수 있는 프레임 구조가 요구된다.

또한, 상기 바디부(13)는 상기 구동부(11)의 상측에 배치되며, 상기 안내 로봇(1)의 전체적인 작동을 제어하기 위한 각종 기판(133)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서 상기 기판(133)은 제 1 기판(133a), 제 2 기판(133b), 제 3 기판(133c), 제 4 기판(133d) 및 제 5 기판(133e)을 포함할 수 있다.

상세히, 상기 바디부(13)는 메인 프레임(131)을 포함할 수 있다.

상기 메인 프레임(131)은 상기 디스플레이부(20) 및 후술될 헤드부(15)를 지지할 수 있다. 상기 메인 프레임(131)은 제 1 메인 프레임(131a) 및 제 2 메인 프레임(131b)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 메인 프레임(131a) 및 상기 제 2 메인 프레임(131b)은 상하 방향으로 길게 형성되는 기둥 형상을 가질 수 있다. 그리고 상기 제 1 메인 프레임(131a) 및 상기 제 2 메임 프레임(131b)은 상기 제 2 지지 플레이트(120)의 상면에 고정될 수 있다.

일례로, 상기 제 1 메인 프레임(131a) 및 상기 제 2 메인 프레임(131b)은 무게 중심을 고려하여 상기 제 2 지지 플레이트(120)의 중심에서 양측으로 동일 간격 이격될 수 있다. 즉, 상기 제 1 메인 프레임(131a) 및 상기 제 2 메인 프레임(131b)은 상기 제 2 지지 플레이트(120)의 중심을 기준으로 좌우대칭을 이룰 수 있다. 그리고 상기 제 1 메인 프레임(131a) 및 상기 제 2 메인 프레임(131a)의 상단에는 헤드부(15)가 결합될 수 있다.

또한, 상기 바디부(13)는 제 3 지지 플레이트(132)를 더 포함할 수 있다.

상기 제 3 지지 플레이트(132)는 상기 메인 프레임(131)에 의해 관통되어, 상기 메인 프레임(131)의 어느 지점에 끼워진 상태로 고정될 수 있다. 상기 제 3 지지 플레이트(132)는 무게 중심을 최대한 낮추기 위하여, 상기 메인 프레임(131)을 이등분하는 지점을 기준으로 이등분 선의 하부에 위치될 수 있다. 그리고 상기 제 3 지지 플레이트(132)는 원반 형상을 가질 수 있으며, 무게를 최소화하기 위하여 살빼기용 홀(132a)을 포함할 수 있다.

한편, 상기 제 2 지지 플레이트(12)는 상기 제 1 지지 플레이트(115)보다 면적이 크게 형성되고, 상기 제 3 지지 플레이트(132) 보다는 면적이 작게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제 1 지지 플레이트(115)에서 상기 제 3 지지 플레이트(132)로 올라갈수록 각각의 플레이트의 면적은 작아질 수 있다. 이러한 구조에 의해서, 상기 본체(10)는 전체적으로 상부가 하부에 비해 슬림해지는 오뚝이 형상을 가질 수 있다. 따라서, 상기 안내 로봇(1)은 시각적으로 안정감을 줄 수 있고, 실제로 상부에서 하부로 갈수록 지지하는 플레이트의 면적이 커짐으로써, 구조적으로도 안정적일 수 있다.

또한, 상기 바디부(13)는 제 1 기판(133a)을 더 포함할 수 있다.

상기 제 1 기판(133a)은 상기 제 3 지지 플레이트(132)의 상면에 배치될 수 있다. 상기 제 1 기판(133a)은 일례로 AP 보드(Application Processor)를 포함할 수 있다. 상기 AP 보드는 상기 안내 로봇(1)의 하드웨어 모듈 전체 시스템을 관리하는 장치, 즉 제어부로서 기능할 수 있다.

도시되지는 않았으나, 상기 제 3 지지 플레이트(132)에는 다른 전자부품이 더 배치될 수 있다. 이러한 경우, 상기 제 3 지지 플레이트(132)는 상기 제 1 기판(133a) 및 다른 전자부품에서 발생하는 열을 방열하는 기능을 수행할 수 있다. 그리고 상기 제 3 지지 플레이트(132)는 상기 메인 프레임(131)에 끼워져 접촉되는 구조를 가짐으로써, 상기 제 1 기판(133a) 및 다른 전자부품에서 발생하는 열이 상기 제 3 지지 플레이트(132)를 통해 상기 메인 프레임(131)에도 전달될 수 있어 방열이 더욱 유리해질 수 있다.

또한, 상기 바디부(13)는 서브 프레임(134)을 더 포함할 수 있다. 상기 서브 프레임(134)은 상기 제 2 지지 플레이트(120)와 상기 제 3 지지 플레이트(132) 사이에 형성되어, 상기 제 3 지지 플레이트(132)를 지지하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 서브 프레임(134)은 상기 메인 프레임(131)의 높이보다 낮게 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 서브 프레임(134)은 제 1 서브 프레임(134a) 및 제 2 서브 프레임(134b)을 포함할 수 있다.

상기 제 1 서브 프레임(134a) 및 상기 제 2 서브 프레임(134b)은 상하 방향으로 길게 형성되는 기둥 형상을 가질 수 있다. 그리고 상기 제 1 서브 프레임(134a) 및 상기 제 2 서브 프레임(134b)은 하단부가 상기 제 2 지지 플레이트(120)의 상면에 고정될 수 있고, 상단부가 상기 제 3 지지 플레이트(132)와 결합될 수 있다.

또한, 상기 제 1 서브 프레임(134a) 및 상기 제 2 서브 프레임(134b)은 상기 메인 프레임(131)과 인접하게 배치될 수 있다. 일례로, 상기 제 1 서프 프레임(134a) 및 상기 제 2 서브 프레임(134b)은 상기 제 1 메인 프레임(131a) 및 상기 제 2 메인 프레임(131b)에서 각각 후방으로 동일 간격 이격될 수 있다. 즉, 상기 제 1 서브 프레임(134a) 및 상기 제 2 서브 프레임(134b)은 상기 제 2 지지 플레이트(120)의 중심을 기준으로 좌우대칭을 이룰 수 있다. 그리고 상기 제 1 서브 프레임(134a) 및 상기 제 2 서브 프레임(134a)의 상단부는 상기 제 3 지지 플레이트(132)와 체결 수단에 의해 체결될 수 있다.

또한, 상기 서브 프레임(134)은 제 3 서브 프레임(134c)을 더 포함할 수 있다.

상기 제 3 서브 프레임(134c)은 상하 방향으로 길게 형성되는 기둥 형상을 가질 수 있다. 그리고 상기 제 3 서브 프레임(134c)은 상기 제 1 서브 프레임(134a) 및 상기 제 2 서브 프레임(134b)과 마찬가지로 상기 제 2 지지 플레이트(120)와 상기 제 3 지지 플레이트(132) 사이에 위치될 수 있다.

또한, 상기 제 3 서브 프레임(134c)은 상기 메인 프레임(131)과 인접하게 배치될 수 있다. 일례로, 상기 제 3 서프 프레임(134c)은 상기 제 2 지지 플레이트(120)의 중심에서 전방으로 소정 간격 이격될 수 있다. 즉, 상기 제 3 서브 프레임(134c)은 상기 제 3 지지 플레이트(132)의 무게 중심을 고려하여 상기 제 2 지지 플레이트(120)의 전방에 위치될 수 있다. 그리고 상기 제 3 서브 프레임(134c)의 상단부는 상기 제 3 지지 플레이트(132)와 체결 수단에 의해 체결될 수 있다.

또한, 상기 제 1 서브 프레임(134a), 상기 제 2 서브 프레임(134b) 및 상기 제 3 서브 프레임(134c)은 서로 동일한 높이를 가지도록 형성될 수 있다. 따라서, 상기 제 3 지지 플레이트(132)는 어느 한쪽으로 기울어지지 않고 수평이 유지될 수 있다.

또한, 상기 바디부(13)는 브라켓부(135)를 더 포함할 수 있다. 상기 브라켓부(135)는 판상 형상을 가지고 상하 방향으로 길게 형성되어, 상기 메인 프레임(131)에 결합될 수 있다.

구체적으로, 상기 브라켓부(135)는 제 1 브라켓부(135a) 및 제 2 브라켓부(135b)를 포함할 수 있다.

상기 제 1 브라켓부(135a)는 상기 제 1 메인 프레임(131a)에 결합되고, 상기 제 2 브라켓부(135b)는 상기 제 2 메인 프레임(131b)에 결합될 수 있다. 본 실시예에서 상기 제 1 브라켓부(135a)는 상기 제 2 브라켓부(135b)와 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 즉, 상기 제 1 브라켓부(135a) 및 상기 제 2 브라켓부(135b)는, 상기 제 1 메인 프레임(131a)과 상기 제 2 메인 프레임(131b)이 서로 마주보는 면에 각각 고정될 수 있다.

또한, 상기 제 1 브라켓부(135a) 및 상기 제 2 브라켓부(135b)는 상기 제 1 메인 프레임(131a) 및 상기 제 2 메인 프레임(131b)의 각 상단부에서 하측 방향으로 길게 형성될 수 있다. 그리고 상기 제 1 브라켓부(135a)의 하부 및 상기 제 2 브라켓부(135b)의 하부는 상기 제 3 지지 플레이트(132)의 일부를 관통할 수 있다.

또한, 상기 바디부(13)는 제 2 기판(133b)을 더 포함할 수 있다.

상기 제 2 기판(133b)은 상기 제 1 브라켓부(135a)에 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 제 2 기판(133b)은 상기 제 1 브라켓부(135a)의 내측 하부에 배치될 수 있다. 상기 제 2 보드(133b)는 일례로 MCU 보드(Micro Controller Unit)를 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.

또한, 상기 바디부(13)는 제 3 기판(133c)을 더 포함할 수 있다.

상기 제 3 기판(133c)은 상기 제 1 브라켓부(135a)에 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 제 3 기판(133c)은 상기 제 1 기판(133b)의 상측에 배치될 수 있다. 상기 제 3 기판(133c)은 일례로 스테레오 보드를 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.

또한, 상기 바디부(13)는 제 4 기판(133d)을 더 포함할 수 있다.

상기 제 4 기판(133d)은 상기 제 1 브라켓부(135a)에 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 제 4 기판(133d)은 상기 제 3 기판(133c)의 상측에 배치될 수 있다. 상기 제 4 기판(133d)은 일례로 유저 인터페이스 보드를 포함할 수 있다. 상기 유저 인터페이스 보드는 사용자의 입출력을 담당하는 구성요소의 동작을 제어할 수 있다.

또한, 상기 바디부(13)는 제 5 기판(133e)을 더 포함할 수 있다.

상기 제 5 기판(133e)은 상기 제 2 브라켓부(135b)에 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 제 5 기판(133e)은 상기 제 2 브라켓부(135b)의 내측에서 상기 제 2 보드(133b)와 마주보도록 배치될 수 있다. 상기 제 5 보드(133e)는 일례로 전원 보드를 포함할 수 있다. 상기 전원 보드는 상기 배터리(117)의 전원이 상기 안내 로봇(1)에 포함된 각 구성 요소에 공급되는 것을 제어할 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 브라켓부(135)에는 다수의 기판이 서로 인접하게 배치됨으로써, 협소한 공간에서도 다수의 부품이 효율적으로 설치될 수 있다. 따라서, 컴팩트화가 요구되는 로봇의 내부 공간을 효율적으로 활용할 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 브라켓부(135)는 상기 메인 프레임(131)를 따라 하측으로 길게 형성되므로 표면 단면적이 넓어짐으로써, 상기 다수의 기판(133)에서 발생하는 열을 효과적으로 방열할 수 있다. 더욱이, 상기 브라켓부(135)는 상기 메인 프레임(131)에 일부가 접촉되는 구조를 가짐으로써, 상기 다수의 기판(133)에서 발생하는 열이 상기 브라켓부(135)를 통해 상기 메인 프레임(131)에도 전달될 수 있어 방열이 더욱 유리해질 수 있다.

본 실시예에서 상기 바디부(13)는 5개의 기판(133a, 133b, 133c, 133d, 133e)을 포함하는 것으로 설명되었다. 그러나, 상기 기판(133)은 상기 개수에 한정되지는 않으며, 상기 개수보다 더 적거나 더 많을 수 있다. 그리고 상기 기판의 종류에 대해서는 하나의 예를 들어 설명한 것이므로, 상술한 기판의 종류에 한정되지 않음은 당연하다.

또한, 상기 바디부(13)는 고정 부재(138)를 더 포함할 수 있다. 상기 고정 부재(138)는 상기 디스플레이부(20)를 상기 본체(10)에 고정시키기 위한 기능을 수행할 수 있다.

구체적으로, 상기 고정 부재(138)는 일측이 상기 브라켓부(135)에 결합되고, 타측이 상기 디스플레이부(20)에 결합될 수 있다. 이러한 상기 고정 부재(138)는 상기 제 1 미들 커버(32)의 후방에 형성된 상기 관통홀(324)을 관통하여 상기 디스플레이부(20)와 결합될 수 있다. 상기 고정 부재(138)는 일측이 상기 브라켓부(135)에 체결 수단에 의해 고정될 수 있고, 타측이 상기 디스플레이부(20)에 체결 수단에 의해 고정될 수 있다.

이때, 상기 디스플레이부(20)의 지지부(22)는 상기 고정 부재(138)의 상측에 올려질 수 있다. 다시 말하면, 상기 고정 부재(138)의 상측에는 상기 연장부(20)가 올려지고, 상기 고정 부재(138)의 일부는 상기 디스플레이부(20)의 일부와 고정될 수 있다. 상술한 디스플레이부 고정 구조에 의해서, 상기 디스플레이부(20)는 상기 제 1 미들 커버(32)의 후방에 안정적으로 위치될 수 있다.

또한, 상기 디스플레이부(20)는 상기 메인 프레임(131)에 결합되는 상기 브라켓부(135)에 고정되므로, 상기 메인 프레임(131)에 의해 지지된다고 볼 수 있다. 즉, 상기 메인 프레임(131)은 단수 개가 아닌 복수 개로 구성되므로 대형의 디스플레이부(20)를 안정적으로 지지할 수 있다.

그리고 상기 메인 프레임(131)은 상기 제 3 플레이트(132)에 의해 둘러싸여 지지되는 구조를 가짐으로써, 상기 대형의 디스플레이부(20)를 보다 안정적으로 지지할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 제 3 플레이트(132)는 상기 3개의 서브 프레임(134)에 의해 지지되는 구조를 가짐으로써, 상기 디스플레이부(20)를 더욱 강하게 지지할 수 있다.

또한, 본 실시예에서 상기 메인 프레임(131) 및 상기 서브 프레임(135)은 오직 상기 제 2 플레이트(120)에 형성되어야 한다. 왜냐하면, 상기 베이스(111)의 상면에는 휠(112)을 구동시키기 위한 모터(122b)가 중심에 배치되고, 상기 제 1 플레이트(120)의 상면에는 배터리(117)가 중심에 배치되기 때문이다. 따라서, 상기 메인 프레임(131) 및 상기 서브 프레임(135)의 지지력을 향상시키기 위해서는 상기 제 2 플레이트(120)의 상면에 위치되어야 한다.

한편, 상기 디스플레이부(20)는 상기 고정 부재(138)에 장착 및 탈착이 용이한 구조를 가진다. 이러한 경우, 상기 디스플레이부(20)를 상기 고정 부재(138)로부터 분리시키면, 상기 관통홀(324)을 통해 상기 브라켓부(135)에 배치되는 다수의 기판(133)이 한눈에 보이게 된다. 즉, 상기 디스플레이부(20)를 분리시키기만 하면, 상기 다수의 기판(133)에 대한 접근이 매우 용이해질 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 로봇 내부에 설치되는 전자부품에 대한 유지보수 및 관리가 용이한 장점이 있다.

여기서, 상기 메인 프레임(131) 및 상기 서브 프레임(135)은 수직으로 세워지는 프레임으로서, 각각 “메인 수직 프레임” 및 “서브 수직 프레임”으로 이름할 수 있다. 그리고 상기 제 1 지지 플레이트(115), 상기 제 2 지지 플레이트(120), 상기 제 3 지지 플레이트(132) 및 상기 제 4 지지 플레이트(151)는 수평하게 배치되는 프레임으로서, 각각 “제 1 수평 프레임”, “제 2 수평 프레임”, “제 3 수평 프레임” 및 “제 4 수평 프레임”으로 이름할 수 있다.

또한, 상기 바디부(13)는 전방 라이더(137)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(137)는 상기 후방 라이더(118)와 동일한 구성을 가질 수 있다. 다만, 상기 전방 라이더(137)는 상기 제 2 지지 플레이트(120)의 전방에 배치될 수 있다. 즉, 상기 전방 라이더(137)는 상기 안내 로봇(1)의 전방을 향하여 배치될 수 있다. 그리고 상기 전방 라이더(137)는 상기 제 2 미들 커버(33)에 형성된 상기 제 1 절개부(331)를 통해 외부로 노출될 수 있다. 그리고 상기 전방 라이더(137)는 상기 제 2 지지 플레이트(120)에 형성된 상기 높이 조절용 리브(122)에 올려질 수 있다.

또한, 상기 바디부(13)는 스테레오 카메라(137)를 더 포함할 수 있다.

상기 스테레오 카메라(137)는 상기 RGBD 센서(321)와 함께 상기 안내 로봇(1)의 전방에 있는 장애물을 감지하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 스테레오 카메라(137)는 2대의 카메라를 이용하여 입체영상을 획득하고, 획득된 입체영상을 통해 상기 안내 로봇(1)과 장애물 간의 거리를 측정할 수 있다. 일례로, 상기 스테레오 카메라(137)는 상기 전방 라이더(137)의 직상방에 위치될 수 있다. 이를 위하여, 상기 스테레오 카메라(137)는 상기 제 3 서브 프레임(134c)의 일측에 고정될 수 있다. 그리고 상기 스테레오 카메라(137)는 상기 제 1 미들 커버(32)에 형성된 상기 스테레오 카메라용 홀(323)을 통해 상기 안내 로봇(1)의 전방 영역을 촬영할 수 있다.

한편, 상기 본체(10)는 헤드부(15)를 더 포함할 수 있다. 상기 헤드부(15)는 상기 바디부(13)의 상측에 배치될 수 있다. 그리고 상기 헤드부(15)에는 상기 탑 커버(31)가 결합되며, 상기 탑 커버(31)를 회전 가능하도록 구성될 수 있다.

상세히, 상기 헤드부(15)는 제 4 지지 플레이트(151)를 포함할 수 있다.

상기 제 4 지지 플레이트(151)는 상기 메인 프레임(131)의 상단에 올려지며, 상기 메인 프레임(131)과 결합될 수 있다. 상기 제 4 지지 플레이트(151)는 원반 형상을 가지며, 무게를 최소화하기 위하여 살빼기용 홀(151a)을 포함할 수 있다.

또한, 상기 헤드부(15)는 회전 부재(152)를 더 포함할 수 있다.

상기 회전 부재(152)는 상기 제 4 지지 플레이트(151)의 상측에 배치되며, 소정각도 회전 가능하도록 구성될 수 있다. 상기 회전 부재(152)는 링 형상을 가질 수 있다. 그리고 상기 회전 부재(152)는 후술될 회전 모터에 결합될 수 있다. 이를 위하여, 상기 회전 부재(152)는 가장자리 어느 지점에서 상기 회전 부재(152)의 중심 방향으로 연장되는 모터 결합부(152a)를 포함할 수 있다. 그리고 상기 회전 부재(152)의 가장자리에는 상기 탑 커버(31)가 결합될 수 있다. 따라서, 상기 회전 부재(152)의 회전에 의해 상기 탑 커버(31)가 함께 회전될 수 있다.

또한, 상기 헤드부(15)는 회전 모터(153)를 더 포함할 수 있다.

상기 회전 모터(153)는 상기 회전 부재(152)를 회전시키는 동력을 제공할 수 있다. 상기 회전 모터(153)는 회전축을 가지며, 상기 회전축은 상기 모터 결합부(152a)에 결합될 수 있다. 따라서, 상기 회전 모터(153)의 구동에 의해 상기 회전 부재(152)가 일 방향 또는 타 방향으로 회전될 수 있다. 상기 회전 모터(153)는 일례로 DC 모터를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않고 스태핑 모터 등 다양한 모터가 적용될 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

Claims (14)

1. 주행을 위한 휠과 모터가 구비되는 베이스;
   상기 베이스의 상측에 위치되며, 배터리가 배치되는 제 1 수평 프레임;
   상기 제 1 수평 프레임과 상측으로 이격되며, 자율 주행을 위한 센서가 배치되는 제 2 수평 프레임;
   상기 제 2 수평 프레임과 상측으로 이격되는 제 3 수평 프레임;
   상기 제 2 수평 프레임의 상면에서 서로 이격되게 형성되어, 상기 제 3 수평 프레임을 수직하게 관통하는 한 쌍의 메인 수직 프레임; 및
   상기 제 2 수평 프레임과 상기 제 3 수평 프레임 사이에 형성되어, 상기 제 3 수평 프레임을 지지하는 하나 이상의 서브 수직 프레임을 포함하고,
   상기 제 1 수평 프레임의 상면에는, 상기 제 2 수평 프레임을 지지하기 위한 다수의 제 2 지지 리브가 형성되고,
   상기 배터리는, 상기 제 1 수평 프레임의 상면에서 상기 다수의 제 2 지지 리브에 의해 형성된 내측 공간에 배치되는 안내 로봇.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 한 쌍의 메인 수직 프레임은, 상기 제 2 수평 프레임의 중심에서 양측으로 동일 간격 이격되는 안내 로봇.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 한 쌍의 메인 수직 프레임에 결합되며, 다수의 기판이 구비되는 브라켓부를 더 포함하는 안내 로봇.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 브라켓부는 상기 한 쌍의 메인 수직 프레임에 각각 결합되어 서로 마주보도록 위치되는 제 1 브라켓부 및 제 2 브라켓부를 포함하는 안내 로봇.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 브라켓부에는 디스플레이부가 고정되는 고정 부재가 결합되는 안내 로봇.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 서브 수직 프레임은,
   일 메인 수직 프레임에서 후방으로 소정간격 이격되는 제 1 서브 수직 프레임;
   타 메인 수직 프레임에서 후방으로 소정간격 이격되는 제 2 서브 수직 프레임; 및
   상기 제 2 수평 프레임의 중심에서 전방으로 소정간격 이격되는 제 3 서브 수직 프레임을 포함하는 안내 로봇.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 제 1 서브 수직 프레임, 제 2 서브 수직 프레임 및 제 3 수직 서브 프레임은 동일한 높이를 가지는 안내 로봇.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 수평 프레임은 상기 제 1 수평 프레임보다 면적이 작게 형성되고, 상기 제 3 수평 프레임보다는 면적이 크게 형성되는 안내 로봇.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 3 수평 프레임은 상기 메인 수직 프레임을 이등분하는 지점을 기준으로 이등분 선의 하부에 위치되는 안내 로봇.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스의 상면에는 상기 제 1 수평 프레임을 지지하기 위한 제 1 지지 리브가 형성되는 안내 로봇.
11. 삭제
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 수평 프레임에는 적어도 하나 이상의 전자부품이 배치되는 안내 로봇.
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 메인 수직 프레임의 상부에 위치되는 헤드부를 더 포함하는 안내 로봇.
    
14. 주행을 위한 휠과 모터가 구비되는 베이스;
    상기 베이스의 상측에 위치되며, 배터리가 배치되는 제 1 수평 프레임;
    상기 제 1 수평 프레임과 상측으로 이격되며, 자율 주행을 위한 센서가 배치되는 제 2 수평 프레임;
    상기 제 2 수평 프레임과 상측으로 이격되는 제 3 수평 프레임;
    상기 제 2 수평 프레임의 상면에서 서로 이격되게 형성되어, 상기 제 3 수평 프레임을 수직하게 관통하는 한 쌍의 메인 수직 프레임;
    상기 제 2 수평 프레임과 상기 제 3 수평 프레임 사이에 형성되어, 상기 제 3 수평 프레임을 지지하는 하나 이상의 서브 수직 프레임; 및
    상기 한 쌍의 메인 수직 프레임에 결합되며, 기판이 구비되는 브라켓부를 포함하고,
    상기 브라켓부는, 상기 한 쌍의 메인 수직 프레임에 각각 결합되어 서로 마주하는 제 1 브라켓부 및 제 2 브라켓부를 포함하고,
    상기 브라켓부에는 디스플레이부가 고정되는 고정 부재가 결합되는 안내 로봇.

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