KR102662322B1 - 로봇 청소기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 로봇 청소기에 관한 것으로써, 보다 구체적으로는 로봇 청소기가 청소대상 구역의 바닥을 주행하는 중에 로봇 청소기의 본체에서 바퀴가 빠지는 구속상태에 놓일 경우 즉시 구속상태를 빠져나올 수 있는 구조가 적용된 로봇 청소기에 관한 것이다.

Description

로봇 청소기

본 발명은 바닥을 스스로 주행하면서 먼지, 이물질 등을 흡입하여 청소를 수행하는 로봇 청소기에 관한 것이다.

일반적으로 청소기는 흡입장치 및 먼지통을 구비한 본체와, 상기 본체에 연결되어 청소 대상구역의 바닥면에 근접한 상태로 청소를 실시하는 청소 노즐을 포함하여 구성된다.

상기 청소기는 사용자가 직접 수동으로 바닥면의 청소를 실시하는 수동 청소기와, 본체 스스로 주행을 하면서 바닥면의 청소를 실시하는 로봇 청소기로 구분된다.

수동 청소기는 상기 흡입장치가 전기 모터의 구동력에 의해 흡입력을 발생시킨 상태에서, 사용자가 상기 청소 노즐 또는 상기 본체를 손으로 잡은 상태로 상기 청소 노즐을 바닥면 위에 올려놓으면, 상기 흡입력에 의해 상기 청소 노즐이 바닥 위에 있는 먼지를 비롯한 이물질을 흡입하고, 상기 흡입된 이물질은 상기 먼지통에 수거됨으로써, 상기 바닥면의 청소가 실시된다.

로봇 청소기는 청소하고자 하는 구역 내를 스스로 주행하면서 바닥으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입한다. 즉, 상기 로봇 청소기는 일정 구역의 청소를 자동으로 수행한다. 이를 위하여, 상기 로봇 청소기에는, 청소구역 내에 설치된 가구나 사무용품, 벽 등의 장애물까지의 거리를 감지하는 거리 센서, 그리고 상기 로봇 청소기의 이동을 위한 좌, 우측 바퀴가 구비된다. 여기서, 상기 좌, 우측 바퀴는 각각 좌륜모터와 우륜모터에 의해 회전하도록 구성되어, 상기 좌륜모터와 우륜모터의 구동에 따라 상기 로봇 청소기가 스스로 방향 전환을 하면서 실내의 청소를 수행한다.

또한, 상기 로봇 청소기의 하부에는, 바닥에서 이물질을 흡입하는 흡입 노즐이 구비된다. 상기 흡입 노즐은, 상기 청소기 본체에 움직일 수 없도록 고정되는 노즐 케이스와 상기 노즐 케이스의 바닥에 형성되어 이물질을 흡입하는 흡입구와 상기 흡입구에 회전 가능하게 구비되어 바닥에 쌓인 먼지 등의 이물질을 상기 흡입구로 쓸어 올리는 에지테이터를 포함하여 구성된다.

상기 로봇 청소기가 주행 시, 청소대상구역에 존재하는 문턱과 같이 일정 높이에 위치하는 장애물의 높이가 높은 경우에는 상기 본체의 바퀴가 장애물을 타고 넘지 못하는 문제가 발생하게 된다. 이 경우 로봇 청소기는 구속상태가 발생할 수 있다.

로봇 청소기가 구속된 상태에서는 상기 바퀴가 상기 장애물에 걸린 상태에서 상기 모터가 계속 회전하게 되어 바퀴가 손상되거나, 모터의 과부화 로봇 청소기의 배터리 소모 등의 문제가 발생할 수 있다.

한국 공개특허(10-2014-0067705, 공개일자: 2014년 06월 05일)는 문턱과 같은 장애물을 등반하기 위해 이동보조장치(200)가 구비되고, 상기 이동보조장치(200)는 제2구동부(210), 상기 제2구동부(210)로부터 동력을 전달받는 가동부재(230), 상기 제2구동부(210)의 동력을 가동부재(230)로 전달하는 동력전달부(220)와 상기 동력전달부(220)를 수용하는 하우징(201)을 게시하고 있다.

즉, 선행문헌의 경우 swing suspension 타입으로써, 별도의 모터가 필요하며 별도의 센서를 통해 로봇 청소기의 바퀴가 바닥에 닿지 않는 바퀴 빠짐 현상과 같은 구속상태에 있음을 감지한 후, 구동되어야 하는 별도의 제어가 필요하여 기술적, 구조적으로 복잡하다는 문제가 있다.

따라서 본 문서에 의해 게시되는 다양한 실시예의 발명은 상술한 문제를 해결하고자 함을 목적으로 한다.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는, 로봇 청소기의 바퀴가 빠진 상태에서 바닥과의 접지 마찰력을 가할 수 있는 메커니즘을 제공하고자 한다.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는, 별도의 모터를 구비할 필요 없이 바퀴의 주행을 위한 모터의 동력을 제공받아 바닥과 접지할 수 있는 구조를 제공하고자 한다.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는, 로봇 청소기의 주행 중에는 바닥과 접지하지 않으며, 로봇 청소기의 바퀴가 본체에 대해 하강하게 되어 휠 빠짐 현상이 발생하면, 바닥과 접지하는 구조를 제공하고자 한다.

본 발명의 다양한 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 예시적인 실시예는 휠을 구비하는 로봇 청소기에 있어서, 휠을 구동하기 위한 감속기의 끝단 기어 축에 맞물려 회전을 발생시키고, 이 회전을 이요한 1자유도의 링크부재의 조합으로 휠이 서스펜션 스트로크 만큼 휠 빠짐 현상이 발생하였을 때, 휠 보다 돌출되어 바닥과 접지하는 구조를 게시한다.

본 발명의 예시적인 실시예는 로봇 청소기의 휠이 본체에 숨어있는 상태에서는 구조물이 나오지 않고, 휠이 로봇 청소기의 본체에서 빠진 상황에서 구조물(linkage)이 외부로 돌출되어 휠 보다 아래에 위치하게 되고, 상기 구조물이 반복적인 왕복운동을 수행함으로써, 바닥과의 접촉 및 마찰을 일으켜 구속상황을 탈출할 수 있는 로봇 청소기를 게시한다.

본 발명의 예시적인 실시예는 바닥을 주행하는 본체와 상기 본체의 하부에 구비되어 회전함으로써 상기 본체를 주행시키는 바퀴와 상기 본체와 상기 바퀴를 연결하고, 상기 바퀴의 높이를 상기 본체에 대해서 변화시키는 주행부 및 상기 바퀴의 일측에 구비되고, 상기 바퀴의 높이 변화에 따라 상기 바닥에 접촉되는 탈출부를 포함하고, 상기 탈출부는, 상기 바퀴의 일측에서 상기 바퀴의 반경방향을 따라 왕복운동을 수행하는 이펙터를 포함하는 로봇 청소기를 제공한다.

바람직하게 상기 주행부는, 상기 바퀴의 회전동력을 생성하는 모터 및 상기 모터와 상기 바퀴 사이에 구비되어 상기 모터의 동력을 전달하는 감속부를 포함할 있으며, 상기 감속부의 일측은 상기 모터와 연결되고, 상기 감속부의 타측은 상기 바퀴와 연결되고, 상기 감속부는 일측을 기준으로 회전함으로써, 상기 바퀴의 높이가 상기 본체에 대해 변할 수 있다.

상기 탈출부는, 상기 감속부에 구비되어 회전하는 링크부를 더 포함하고, 상기 이펙터는 상기 링크부와 연결되어, 상기 링크부의 회전에 의해 왕복운동을 수행할 수 있으며, 상기 링크부는 상기 모터의 동력에 의해 회전할 수 있다.

상기 링크부는, 상기 감속부와 연결되고, 회전축을 중심으로 회전하는 제1링크부재 및 일측이 상기 제1링크부재와 연결되고, 타측이 상기 이펙터와 연결되어 상기 제1링크부재의 회전운동을 상기 이펙터에 전달하는 제2링크부재를 포함할 수 있으며, 상기 제1링크부재의 회전축은 상기 바퀴의 회전축과 동일하게 형성될 수 있다.

상기 제1링크부재는, 상기 제1링크부재로부터 돌출 형성된 돌출부재를 포함하고, 상기 제2링크부재는, 상기 제2링크부재의 일측에 상기 돌출부재와 결합되는 홈을 포함할 수 있으며, 상기 돌출부재는, 상기 제1링크부재의 회전축에서 벗어난 위치에 돌출 형성될 수 있다

상기 이펙터는, 상기 이펙터의 길이방향을 따라 상기 이펙터를 관통하고, 상기 이펙터의 왕복운동 범위를 형성하는 가이드부를 포함할 수 있으며, 상기 감속부는, 상기 가이드부에 삽입되어, 상기 이펙터의 왕복운동을 지지하는 가이드부재를 포함할 수 있다.

상기 이펙터는, 상기 이펙터의 일단에 구비되어, 상기 바퀴의 높이 변화에 따라 상기 바닥과 접촉하는 접촉부재를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 예시적인 실시예는, 바닥을 주행하는 본체와 상기 본체의 하부에 구비되어 회전함으로써 상기 본체를 주행시키는 바퀴와 상기 본체와 상기 바퀴를 연결하고, 상기 본체에 대해 일축을 기준으로 회전함에 따라 상기 바퀴의 높이를 상기 본체에 대해서 변화시키는 주행부 및 상기 바퀴의 일측에 구비되고, 상기 바퀴가 상기 본체와 멀어짐에 따라 상기 바닥에 접촉되는 탈출부를 포함하고, 상기 탈출부가 상기 바닥과 접촉함으로써, 상기 바퀴를 상기 바닥으로부터 밀어내는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기를 제공한다.

바람직하게 상기 탈출부는, 상기 바퀴의 일측에서 상기 바퀴의 반경방향을 향해 왕복운동을 수행하는 이펙터를 포함할 수 있고, 상기 주행부는, 상기 바퀴의 회전동력을 생성하는 모터를 포함하고, 상기 이펙터는 상기 모터의 동력을 전달받아 왕복운동을 수행할 수 있다.

본 개시내용의 적용 가능성의 추가 범위는 이후에 주어진 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나, 상세한 설명 및 구체적인 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내며 단지 예시에 불과한 것으로 이해되어야 한다. 그 이유는 본 발명의 상세한 설명에서의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 당업자에게 자명할 것이기 때문이다.

본 문서에 의해 게시되는 다양한 실시예의 발명에 의하면, 로봇 청소기의 구속상태를 탈출하기 위한 구조물을 별도로 제어하지 않고도, 바퀴가 로봇 청소기의 본체에 대해 하강함에 따라 상기 구조물이 바닥과 접지하여 상기 로봇 청소기의 구속상태를 탈출할 수 있다.

또한, 상기 구조물을 위한 별도의 모터를 사용할 필요 없이 바퀴의 회전을 위한 모터를 통해 상기 로봇 청소기의 구속상태를 탈출할 수 있다.

그리고, 상기 구조물은 상기 로봇 청소기의 주행 중에는 바닥과 접지하지 않아 로봇 청소기의 주행에 간섭하지 않고, 상기 로봇 청소기의 바퀴가 본체에 대해 하강하게 되어 바퀴 빠짐 현상이 발생하면, 바닥과 접지하여 로봇 청소기의 구속상태를 탈출할 수 있다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 하면을 도시한 도면이다.
도2는 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 내부 투시도이다.
도3은 도2의 하면을 도시한 도면이다.
도4는 도2의 바퀴, 주행부 및 탈출부를 도시한 도면이다.
도5는 도4의 측면 및 이펙터를 도시한 도면이다.
도6은 도4의 실시예를 도시한 도면이다.
도7은 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 주행 및 구속상태를 도시한 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B,(a),(b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 하면을 도시한 도면이다. 이하 도 1을 참고해서 설명한다.

본 실시예의 로봇 청소기는, 외관을 형성하는 본체(10), 상기 본체(10)에 마련되어 상기 본체(10)를 전후로 이동시키거나 회전이 가능하도록 회전하는 바퀴(40), 및 상기 본체(10)의 일 측을 지지하고 상기 바퀴(40)에 의한 상기 본체(10)의 회전을 보조하는 전방 보조 바퀴(20)를 구비한다.

이때 상기 바퀴(40)는 상기 본체(10)의 좌측 및 우측에 서로 독립적으로 구비되어, 좌측 및 우측은 서로 독립적으로 구동될 수 있다.

상기 본체(10)의 전후방 주행 시, 상기 바퀴(40)는 같은 방향으로 회전하고, 상기 본체(10)의 회전 시, 상기 바퀴(40)는 서로 다른 방향으로 회전할 수 있다.

상기 본체(10)의 회전은 상기 로봇 청소기의 주행방향을 바꾸기 위해 수행될 수 있으며, 예로써 본체(10)가 벽, 높은 높이의 장애물 등에 가로막혀 앞으로 주행할 수 없는 경우, 상기 본체(10)의 주행방향을 바꾸기 위해 본체(10)를 회전할 수 있을 것이다.

한편, 상기 본체(10)에는 이물질 등을 흡입하는 흡입부(14)와 상기 본체(10)가 단차를 오를 때에 상기 본체(10)를 안내하는 경사부(12)가 구비된다. 상기 경사부(12)는 상기 본체(10)의 전방 일측 하단에 형성되어, 소정 각도로 경사지도록 마련되는 부분을 의미한다.

상기 흡입부(14)는 상기 본체(10)에 구비되어 회전되면서 청소가 이루어지는 바닥면에 접촉하는 에지테이터, 상기 본체(10)에 형성되어 상기 본체(10) 내측에서 발생된 흡입력에 의해서 외부의 이물질을 흡입할 수 있는 흡입구 등을 포함할 수 있다.

상기 경사부(12)는 상기 본체(10)의 최전방에 배치되고, 그 후방에 상기 전방 보조 바퀴(20)가 마련되며, 상기 전방 보조 바퀴(20)의 후방에는 상기 바퀴(40)가 배치된다.

한편 상기 바퀴(40)의 후방에는 상기 본체(10)의 타측을 지지하도록 후방 보조 바퀴(30)가 마련될 수 있다.

상기 전방 보조 바퀴(20)와 상기 후방 보조 바퀴(30)는 상기 본체(10)에 대해 수평 방향으로 회전이 자유롭게 가능하도록 마련된다. 한편 상기 전방 보조 바퀴(20) 및 상기 후방 보조 바퀴(30)는 상기 본체(10)에 대해 높이가 고정되도록 마련된다.

한편 상기 바퀴(40)는 양측에 두 개의 바퀴로 구성되어 있고, 양측의 바퀴가 서로 다른 회전 속도로 회전하거나 서로 다른 회전 방향으로 회전해서 상기 본체(10)가 어느 좌측 또는 우측으로 회전이 가능하도록 한다.

특히 상기 바퀴(40)는 상기 전방 보조 바퀴(20)와는 달리 상기 본체(10)를 기준으로 높이가 변화되도록 마련된다.

도2는 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 내부 투시도이고, 도3은 도2의 하면을 도시한 도면이다. 이하 도2 및 도3을 참고하여 설명한다.

본 실시예의 본체(10)는 청소대상지역의 바닥을 주행하고, 바퀴(40)는 상기 본체(10)의 하부에 구비되어 회전함으로써, 상기 본체(10)를 주행시킨다.

상기 본체(10)와 상기 바퀴(40)는 주행부(50)에 의해 연결될 수 있고, 상기 주행부(50)에 의해 상기 바퀴(40)는 상기 본체(10)에 대해 높이가 변화될 수 있다.

자세히, 상기 주행부(50)는 상기 바퀴(40)의 회전동력을 생성하는 모터(51) 및 상기 모터(51)와 상기 바퀴(40) 사이에 구비되어 상기 모터(51)의 동력을 전달하는 감속부(53)를 포함할 수 있고, 상기 감속부(53)의 일측이 상기 모터(51)와 연결되고, 상기 감속부(53)의 타측이 상기 바퀴(40)와 연결되어 상기 감속부(53)가 일측을 기준으로 회전함으로써, 상기 바퀴(40)의 높이가 상기 본체(10)에 대해 변할 수 있다.

상기 바퀴(40)의 높이변화는 상기 본체(10)가 문턱, 단차 등에 걸려 구속상태가 발생할 때, 발생할 수 있다. 예로써 로봇청소기가 주행 중에 문턱을 등반하다가 상기 본체(10)가 상기 문턱에 걸려 바퀴(40)가 바닥에서 뜨게 되면 상기 바퀴(40)의 중량에 의해 상기 감속부(53)가 일측을 기준으로 회전하게 되어 상기 바퀴(40)의 높이가 상기 본체(10)에 대해 상대적으로 하강하게 된다.

한편, 상기 감속부(53)는 복수개의 기어에 의해 소정의 기어비를 형성할 수 있고, 탈출부(60)가 상기 복수개의 기어에 맞물려 구비됨으로써, 이펙터(65)가 상기 바퀴(40)의 일측에서 상기 바퀴의 반경방향을 따라 왕복운동을 수행할 수 있다.

즉, 본 실시예의 바퀴(40)와 탈출부(60)는 동일한 모터에 의해 동력을 전달받을 수 있다.

상기 탈출부(60)는 상기 감속부(53)에 구비되어 회전하는 링크부(61,63)를 포함하고, 상기 이펙터(65)는 상기 링크부(61,63)와 연결되어 상기 링크부(61,63)의 회전에 의해 왕복운동을 수행할 수 있다. 그리고 상기 링크부는 상기 모터(51)에 의해 동력을 전달받아 회전할 수 있다.

자세히, 상기 링크부는 상기 감속부(53)와 연결되어 회전축을 형성하며 회전하는 제1링크부재(61) 및 일측이 상기 제1링크부재(61)와 연결되고, 타측이 상기 이펙터(65)와 연결되어 상기 제1링크부재(61)의 회전운동을 상기 이펙터(65)에 전달하는 제2링크부재(63)를 포함할 수 있다. 상기 제1링크부재(61)와 상기 감속부(53)의 연결관계는 다양하게 구성될 수 있으나, 상술한 바와 같이 상기 감속부(53)가 복수개의 기어가 맞물려 소정의 기어비를 형성하므로, 상기 기어 중 어느 하나와 맞물려 회전할 수도 있을 것이다.

즉 상기 제1링크부재(61)은 회전축을 중심으로 회전운동을 수행하고, 제2링크부재(63)에 의해 상기 회전운동을 상기 이펙터(65)에 전달하여 상기 이펙터(65)는 상기 바퀴(40)의 반경방향을 향해 왕복운동을 수행할 수 있다.

한편, 상기 주행부(50)는 상기 본체(10)가 형성하는 로봇 청소기의 내측에 구비될 수 있으며, 상기 바퀴(40)가 상기 본체(10)의 좌측 및 우측에 각각 구비되어 서로 독립적으로 구동되므로 상기 본체(10)의 내측에서 상기 바퀴(40)에 근접한 곳에 위치되는 것이 바람직하다.

도4는 도2의 바퀴, 주행부 및 탈출부를 도시한 도면이고, 도5는 도4의 측면 및 이펙터를 도시한 도면이다. 이하 도4 및 도5를 참고하여 설명한다.

본 실시예의 제1링크부재(61)는 제1회전축(r1)을 기준으로 회전 가능하게 구비되고, 제2링크부재(63)의 일측은 상기 제1링크부재(61)에 형성되는 제2회전축(r2)을 기준으로 회전 가능하게 구비되며, 상기 제2링크부재(63)의 타측은 상기 이펙터(65)와 연결되고, 제3회전축(r3)을 기준으로 회전 가능하게 구비된다.

상기 제1회전축(r1)은 상기 제1링크부재(61)의 회전축으로 정의됨과 동시에 상기 바퀴(40)의 회전축으로 정의될 수 있다. 즉, 상기 제1링크부재(61)와 상기 바퀴(40)의 회전축은 제1회전축(r1)으로 동일하게 형성될 수 있다. 따라서 상기 바퀴(40)의 회전과 상기 제1링크부재(61)도 회전은 동일하게 수행될 수 있다.

그리고 상기 제1링크부재(61)에는 상기 제1링크부재(61)로부터 돌출된 돌출부재(611)가 형성될 수 있으며, 상기 제2링크부재(63)에 홈(631)이 형성되어 상기 돌출부재(611)에 회전 가능하게 끼워 결합될 수 있다.

상기 돌출부재(611)와 상기 홈(631)이 끼워 결합됨으로써, 상기 제2링크부재(63)는 상기 제1링크부재(61)에 제2회전축(r2)을 형성하면서 연결될 수 있다. 상기 제2회전축(r2)은 상기 제1회전축(r1)과 회전축을 공유하지 않는 평행한 위치에 구비되므로, 상기 돌출부재(611)는 상기 제1링크부재(61)의 회전축에서 벗어난 위치에 돌출 형성된다. 만약, 상기 제1회전축(r1)과 상기 제2회전축(r2)이 회전축을 공유하면, 상기 제2링크부재(63)에 의한 모터의 동력전달이 될 수 없으므로, 상기 제1회전축(r1)과 제2회전축(r2)은 서로 평행한 위치에서 형성된다.

한편, 상기 이펙터(65)는 상기 이펙터(65)의 길이방향을 따라 상기 이펙터(65)를 관통하고, 상기 이펙터(65)의 왕복운동 범위를 형성하는 가이드부(651)를 포함할 수 있으며, 상기 감속부(53)는 상기 가이드부(651)에 삽입되어 상기 이펙터(65)의 왕복운동을 지지하는 가이드부재(531)를 포함할 수 있다.

자세히, 상기 이펙터(65)는 상기 모터(51)에 의해 동력을 전달받아 상기 바퀴(40)의 반경방향을 따라 왕복운동을 수행하고, 상기 가이드부(651)에 가이드부재(531)가 삽입되어 상기 이펙터(65)를 상기 바퀴(40)의 측면에서 위치를 고정시킴과 동시에, 상기 이펙터(65)는 상기 가이드부(651)의 길이방향을 따라 가이드부재(531)에 지지되면서 왕복운동을 수행할 수 있다.

한편, 상기 바퀴(40)의 상부에는 커버(41)가 구비될 수 있으며, 상기 커버(41)는 상기 본체(10)의 주행 중에 상기 바퀴(40)가 상기 본체(10) 내부에 접촉되는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 상기 이펙터(65)의 일단에는 접촉부재(653)가 구비될 수 있으며, 상기 접촉부재(653)는 상기 바퀴(40)의 높이 변화에 따라 바닥과 접촉할 수 있다. 따라서 상기 접촉부재(653)는 바닥을 접촉하여 접지 마찰력을 가할 수 있도록 바닥에 미끄러지지 않는 다양한 소재 중 하나로 형성될 수 있다.

도6은 도4의 실시예를 도시한 도면이고, 도7은 일 실시예에 따른 로봇 청소기의 주행 및 구속상태를 도시한 도면이다. 이하 도6 및 도7을 참고하여 설명한다.

본 실시예의 링크부에 의한 회전운동이 상기 이펙터(65)에 전달되어 상기 이펙터(65)가 왕복운동을 수행하는 과정을 살펴보면, 감속부(53)는 복수개의 기어가 맞물려 모터(51)의 동력을 바퀴(40)에 전달하여 바퀴(40)가 회전한다. 그리고 상기 감속부(53)에 상기 제1링크부재(61)가 연결되어 상기 모터(51)의 동력을 전달받아 제1링크부재(61)가 회전한다.

상기 제1링크부재(61)는 상기 감속부(53)의 기어와 맞물려 구비될 수 있으며, 상기 바퀴(40)와 함께 회전할 수 있다. 그리고 상술한 바와 같이 제1링크부재(61)의 회전축은 상기 바퀴(40)의 회전축과 동일하게 형성될 수 있다.

상기 제1링크부재(61)의 회전축으로부터 벗어난 위치에 상기 제2링크부재(63)가 상기 제1링크부재(61)에 대해 회전 가능하게 연결됨으로써, 상기 제1링크부재(61)의 회전에 의해 상기 제2링크부재(63)의 일측이 같이 회전하게 된다.

상기 제2링크부재(63)의 타측에는 상기 이펙터(65)가 회전 가능하게 연결되어, 상기 제1링크부재(61)의 회전력이 상기 이펙터(65)에 전달되어 상기 이펙터(65)는 바퀴(40)의 반경방향(d1)을 따라 왕복운동을 수행한다.

상기 이펙터(65)는 상기 이펙터(65)의 길이방향을 따라 관통 형성된 가이드부(651)에 상기 가이드부재(531)가 삽입되어 상기 바퀴(40)의 일측에서 지지됨으로써, 상기 가이드부(651)의 길이만큼 이펙터(65)가 왕복운동을 수행할 수 있다.

도6a에서부터 도6d로 상기 모터(51)의 동력이 이펙터(65)에 전달됨에 따라, 상기 제1링크부재(61)는 시계방향으로 회전하고, 상기 제1링크부재(61)가 회전하면서 상기 이펙터(65)는 바퀴의 반경방향(d1)을 따라 전후 왕복운동을 수행한다. 도6a에서와 같이 돌출부재(611)가 모터(51)에 상대적으로 근접하게 위치된 경우 상기 이펙터(65)는 상기 바퀴(40)의 원주 내측에 위치될 수 있으며, 도6c에서와 같이 돌출부재(611)가 모터(51)에 상대적으로 멀게 위치된 경우 상기 이펙터(65)는 상기 바퀴(40)의 원주 외측을 향해 돌출되어 위치될 수 있다.

도7a는 로봇 청소기의 주행 시, 바퀴(40)와 본체(10)의 상대적인 위치를 나타낸 도면이고, 도7b는 로봇 청소기의 구속상태에서 바퀴의 빠짐 현상 시, 바퀴(40)와 본체(10)의 상대적인 위치를 나타낸 도면이다.

상술한 바와 같이 바퀴(40)의 회전과 함께 이펙터(65)는 전후 왕복운동을 수행하고, 도7a와 같이 로봇 청소기가 바닥을 주행할 경우에 바퀴(40)는 상대적으로 본체(10)의 내부에 구비되고 일부만이 바닥과 접촉하여 회전하므로 이 때 이펙터(65)는 본체(10)의 내부에서 전후 왕복운동을 수행하기 때문에 본체(10)에 가려져 상기 이펙터(65)의 움직임은 본체(10)의 외부에 노출되지 않는다. 물론, 상기 이펙터(65)의 전후 왕복운동은 상기 본체(10)의 주행에 간섭되지 않는다.

그리고 도7b와 같이 로봇 청소기가 구속상태에 놓일 경우에는, 바퀴(40)가 상대적으로 본체(10)에서 이탈되어 상대적으로 본체(10)의 하부에 위치하여 바퀴 빠짐 현상이 발생하고, 이 경우에 상기 감속부(53)가 일측을 기준으로 회전함으로써 상기 바퀴(40)의 높이가 변하게 되므로, 상기 이펙터(65)가 바닥과 접촉함으로써 상기 바퀴(40)를 바닥으로부터 밀어낼 수 있다. 만약, 상기 바퀴(40)가 바닥에 수직한 축을 따라 높이가 변하게 된다면, 상기 이펙터(65)는 바닥에 접촉하지 않을 것이다.

즉, 상기 이펙터(65)는 왕복운동을 수행하기 위한 별도의 모터가 필요치 않으며, 바퀴(40)에 동력을 전달하는 모터(51)에 의해 동력을 전달받으므로 로봇청소기의 주행 시 바퀴(40)와 함께 계속적으로 구동된다.

그리고, 상기 로봇 청소기의 구속상태가 발생됨을 감지하기 위한 별도의 센서가 필요 없이, 상기 바퀴(40)의 빠짐 현상이 발생하면 바로 이펙터(65)가 바닥에 접촉함으로써, 바퀴(40)를 바닥으로부터 밀어내어 로봇 청소기는 즉시 구속상태를 탈출할 수 있다.

덧붙여, 이펙터(65)가 모터(51)에 의해 수동적이고, 지속적으로 구동되기 때문에 별도의 로봇 청소기의 구속상태를 감지하여, 탈출을 위한 별도의 제어가 필요하지 않다.

이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (15)

1. 바닥을 주행하는 본체;
   상기 본체의 하부에 구비되어 회전함으로써 상기 본체를 주행시키는 바퀴;
   상기 본체와 상기 바퀴를 연결하고, 상기 바퀴의 높이를 상기 본체에 대해서 변화시키는 주행부; 및
   상기 바퀴의 일측에 구비되고, 상기 바퀴의 높이 변화에 따라 상기 바닥에 접촉되는 탈출부;를 포함하고,
   상기 주행부는,
   상기 바퀴의 회전동력을 생성하는 모터; 및
   상기 모터와 상기 바퀴 사이에 구비되어 상기 모터의 동력을 전달하는 감속부;를 포함하고,
   상기 탈출부는,
   상기 감속부에 구비되어 회전하는 링크부;
   상기 바퀴의 일측에서 상기 링크부와 연결되어 상기 링크부의 회전에 의해 상기 바퀴의 반경방향을 따라 왕복운동을 수행하는 이펙터;를 포함하며,
   상기 링크부는,
   상기 감속부와 연결되고, 회전축을 중심으로 회전하는 제1링크부재; 및
   일측이 상기 제1링크부재와 연결되고, 타측이 상기 이펙터와 연결되어 상기 제1링크부재의 회전운동을 상기 이펙터에 전달하는 제2링크부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 감속부의 일측은 상기 모터와 연결되고, 상기 감속부의 타측은 상기 바퀴와 연결되고,
   상기 감속부는 일측을 기준으로 회전함으로써, 상기 바퀴의 높이가 상기 본체에 대해 변하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 링크부는 상기 모터의 동력에 의해 회전하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1링크부재의 회전축은 상기 바퀴의 회전축과 동일한 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제1링크부재는, 상기 제1링크부재로부터 돌출 형성된 돌출부재;를 포함하고,
   상기 제2링크부재는, 상기 제2링크부재의 일측에 상기 돌출부재와 결합되는 홈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 돌출부재는, 상기 제1링크부재의 회전축에서 벗어난 위치에 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
10. 제1항에 있어서,
    상기 이펙터는,
    상기 이펙터의 길이방향을 따라 상기 이펙터를 관통하고, 상기 이펙터의 왕복운동 범위를 형성하는 가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
11. 제10항에 있어서,
    상기 감속부는,
    상기 가이드부에 삽입되어, 상기 이펙터의 왕복운동을 지지하는 가이드부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
12. 제1항에 있어서,
    상기 이펙터는,
    상기 이펙터의 일단에 구비되어, 상기 바퀴의 높이 변화에 따라 상기 바닥과 접촉하는 접촉부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
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