KR20000002317A - 로봇청소기용 주행로봇 - Google Patents

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KR20000002317A
KR20000002317A KR1019980022995A KR19980022995A KR20000002317A KR 20000002317 A KR20000002317 A KR 20000002317A KR 1019980022995 A KR1019980022995 A KR 1019980022995A KR 19980022995 A KR19980022995 A KR 19980022995A KR 20000002317 A KR20000002317 A KR 20000002317A
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traveling
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박규창
송정곤
오장근
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배길성
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Abstract

본 발명은 로봇청소기용 주행로봇에 관한 것으로, 내장된 프로그램에 의해 스스로 주행하며 청소동작을 수행하는 주행로봇(100)과, 이 주행로봇에 슬라이드식으로 삽입 결합되는 핸디청소기(200)로 구성된 로봇청소기에 있어서, 상기 주행로봇의 외관을 형성하는 본체(101)의 하단 외주면에 접촉시 이를 감지하여 주행방향을 제어할 수 있도록 충돌방지장치(400)가 설치되어, 소형의 장애물을 감지하지 못하여 발생되는 주행로봇의 주행불능상태를 미연에 방지할 수 있도록 한 것이다.

Description

로봇청소기용 주행로봇
본 발명은 로봇청소기에 관한 것으로, 특히 소형의 장애물을 감지하지 못하여 발생되는 주행로봇의 충돌로 인해 주행로봇의 주행불능상태를 미연에 방지할 수 있도록 된 로봇청소기용 주행로봇에 관한 것이다.
통상적으로, 로봇 청소기란 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 구역내를 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써, 청소하고자 하는 구역을 자동으로 청소를 수행하는 기기를 말한다.
이러한 로봇 청소기는 몸체의 전면부에 설치된 적외선센서의 발광부를 통해 적외광을 발생한 다음, 장애물로부터 반사되어 되돌아오는 적외광을 수광부를 통해 수광하여 장애물의 존재유무를 판별하며, 청소구역내에 가구나 사무용품, 벽 등의 장애물이 감지되면 주행방향을 전환하여 장애물을 회피하면서 청소구역을 청소하도록 되어 있다.
종래 로봇청소기는 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 크게 주행로봇(100) 및 이 주행로봇(100)에 슬라이드식으로 삽입 결합되는 핸디청소기(200)로 구성되는데, 주행로봇(100)의 외관을 형성하는 본체(101)에는 그 전면부 하단에 청소부위의 이물질을 공기의 흡입력을 이용해 흡입하도록 흡입브러쉬(102)가 설치되어 있고, 이 흡입브러쉬(102)와 핸디 청소기(200)의 도시생략된 흡입구를 상호 연통시키도록 흡입관(103)이 설치되어 있다.
그리고, 주행로봇 본체(101)의 하부에는 주행을 위한 우륜(110) 및 좌륜(120)이 각각 회동가능하게 고정 설치되어 있고, 이 우륜(110) 및 좌륜(120)의 일측에는 각각의 바퀴를 구동시키기 위한 구동용의 우륜구동모터(111) 및 좌륜구동모터(121)가 부착되어 있으며, 이 우륜구동모터(111) 및 좌륜구동모터(121)의 회전축에는 후술될 우륜엔코더(112) 및 좌륜엔코더(122)가 각각 부착 설치되어 있다.
또한, 주행로봇 본체(101)의 후미에는 도시생략된 주행로봇용의 배터리로 충전전원을 공급하기 위한 충전용 단자(104)가 부착 되어 있으며, 이 충전용 단자(104)가 설치된 주행로봇 본체(101) 후미의 하부에는 주행시의 직진안정성을 높이기 위한 보조바퀴(105)가 회동가능하게 고정 설치되어 있다.
그리고, 상기 흡입브러쉬(102)의 전면부에는 와이드센서(130)가 부착 설치되어 있으며, 이 와이드센서(130)의 전면부 상단에는 복수의 적외선발광다이오드(Infrared Emitting Diode;IED)가 배열설치된 발광부(131)가 구비되어 있고, 그 하단에는 적외광을 수광하기 위한 수광부(132)가 설치되어 있다.
또한, 상기 핸디청소기(200)에는 이 핸디청소기(200)를 주행로봇(100)에 결합시 상기 주행로봇(100)의 흡입관(103)과 연통되는 흡입구와, 임펠러와 연동하여 흡입력을 발생하는 흡입모터 및, 상기 흡입모터에 의해 발생된 흡입력에 의해 흡입된 먼지등의 이물질이 집진되는 집진실 등이 구비되어 있다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 로봇청소기의 구동을 제어하기 위한 구동제어장치의 개략적인 블록구성도로서, 동도면을 참조하면 알 수 있듯이, 종래 로봇청소기의 구동제어장치는, 상기 주행로봇(100)의 구동제어장치와 핸디청소기(200)의 구동제어장치가 제어신호커넥터(300)에 의해 연결구성되어 있다.
여기서 상기 주행로봇(100)의 구동제어장치는, 발광부(131)와 수광부(132)를 포함하는 와이드센서(130)와, 로봇제어부(140)와, 우륜모터구동부(113)와, 우륜모터(111)와, 우륜엔코더(112)와, 좌륜모터구동부(123)와, 좌륜모터(121)와, 좌륜엔코더(122)로 구성된다.
그리고 상기 핸디청소기(200)의 구동제어장치는, 조작부(210)와, 상기 제어신호커넥터(300)와 연결구성된 청소기제어부(220)와, 흡입모터구동부(230)와, 흡입모터(240)로 구성된다.
상기 발광부(131)는 일단이 로봇제어부(140)의 전압패스단자(P1∼P4)에 각각 연결되어 있는 복수개의 적외발광다이오드(IED1∼IED4)와, 이 복수개의 적외발광다이오드(IED1∼IED4)에 각각 연결된 서지보호용 저항(R1∼R4)으로 구성된다.
또한, 상기 수광부(132)는 주행방향의 장애물로부터 반사되어 되돌아오는 적외광을 수광하여 그에 상응하는 수광신호를 로봇제어부(140)의 신호입력단자(P5)로 입력한다.
그리고, 상기 로봇제어부(140)는 핸디청소기(200)가 주행로봇(100)에 결합된 상태에서 제어신호컨넥터(300)를 통해 상기 청소기제어부(220)로부터 청소를 지시하는 신호가 입력되면 내장된 청소프로그램에 따라 우륜모터구동부(113) 및 좌륜모터구동부(123)를 제어하여 미리 설정된 청소경로로 주행로봇(100)이 주행되도록 제어한다.
또한, 상기 로봇제어부(140)는 발광부(131)를 제어하여 복수개의 적외광이 발광부(131)로부터 순차 및 교번적으로 발산되도록 하고 수광부(132)로부터의 수광신호에 따라 우륜모터구동부(113) 및 좌륜모터구동부(123)를 제어하여 주행방향을 전환하는 제어동작을 수행한다.
그리고, 상기 우륜모터구동부(113)는 로봇제어부(140)로부터의 구동제어신호에 의해 도시생략된 배터리로부터 구동전원을 인가하여 상기 우륜모터(111)를 구동시키며, 상기 우륜엔코더(112)는 우륜모터(111)의 회전상태에 상응하는 데이터(예를 들면, 회전수 등)를 로봇제어부(140)로 입력한다.
또한, 상기 좌륜모터구동부(123)는 로봇제어부(140)로부터의 구동제어신호에 의해 도시생략된 배터리로부터 구동전원을 인가하여 상기 좌륜모터(121)를 구동시키며, 상기 좌륜엔코더(122)는 상기 좌륜모터(121)의 회전상태에 상응하는 데이터(예를 들면, 회전수 등)를 로봇제어부(140)로 입력한다.
그리고, 상기 조작부(210)는 청소의 시작/중지를 지시할 때 이용되는 조작버튼을 포함하여 구성되며, 이용자에 의해 상기 조작버튼이 조작되면 그에 상응하는 키신호를 청소기제어부(220)로 입력한다.
또한, 상기 청소기제어부(220)는 상기 조작부(210)로부터 청소를 지시하는 키신호가 입력되면 흡입모터(240)를 구동시키기 위한 구동신호를 흡입모터구동부(230)로 입력함과 더불어, 청소를 지시하는 신호를 제어신호컨넥터(300)를 통해 로봇제어부(140)로 인가한다.
그리고, 상기 흡입모터구동부(230)는 청소기제어부(220)로부터의 구동신호에 의해 도시생략된 배터리로부터 전원을 인가하여 흡입모터(240)를 구동시키며, 상기 흡입모터(240)는 흡입모터구동부(230)를 통해 인가되는 전원에 의해 구동되어 강한 흡입력을 발생시킨다.
한편, 도 4는 도 3에 도시된 요부의 입출력관계를 설명하기 위한 도면으로서, 도 4의 (a) 내지 (d)는 로봇제어부(140)의 각 전압패스단자(P1∼P4)의 신호출력상태를 도시한 것이고, 도 4의 (e)는 주행방향에 장애물이 없을 때 상기 로봇제어부(140)에 갖춰진 신호입력단자(P5)의 신호입력상태를 도시한 것이며, 도 4의 (f)는 주행방향에 대형의 장애물이 있을 때 신호입력단자(P5)의 신호입력상태를 도시한 것이고, 도 4의 (g)는 주행방향에 소형의 장애물이 있을 때 신호입력단자(P5)의 신호입력상태를 도시한 것이다.
그리고, 도 5는 도 1 내지 도 3에 도시된 와이드센서에 의해 대형장애물이 감지되는 상태를 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 도 1 내지 도 3에 도시된 와이드센서에 의해 소형장애물이 감지되는 상태를 설명하기 위한 도면이다.
상기와 같이 구성된 종래 로봇청소기의 동작과정을 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 핸디청소기(200)를 주행로봇(100)에 슬라이드식으로 삽입 결합시키면, 로봇제어부(140)와 청소기제어부(220)의 신호라인이 제어신호컨넥터(300)를 매개로 상호 연결된다.
이때, 이용자가 핸디청소기(200)의 조작부(210)에 구비된 조작버튼을 조작하여 청소시작을 지시하면, 그에 상응하는 키신호가 조작부(210)로부터 청소기제어부(220)로 인가됨과 더불어 청소기제어부(220)로부터 청소를 지시하는 신호가 제어신호컨넥터(300)를 통해 로봇제어부(140)로 인가된다.
상기 조작부(210)로부터의 청소를 지시하는 키신호에 의해 청소기제어부(220)로부터 흡입모터구동부(230)로 구동신호가 입력되고, 상기 청소기제어부(220)로부터의 구동신호에 의해 도시생략된 배터리로부터 흡입모터구동부(230)를 통해 흡입모터(240)로 전원이 인가되어 구동된다.
상기 전원의 인가에 따라 구동된 흡입모터(240)에 연동가능하게 연결된 도시생략된 임펠러로부터 강한 흡입력이 발생되고, 상기 임펠러로부터 발생된 흡입력에 의해 청소부위의 먼지 등의 이물질이 주행로봇(100)의 흡입브러쉬(102)를 통해 흡입관(103)으로 흡입되며, 이 흡입관(103)으로 흡입된 이물질은 핸디청소기(200)의 흡입구를 통해 핸디청소기(200)내의 집진실로 집진된다.
이와 동시에, 상기 청소기제어부(220)로부터 제어신호컨넥터(300)를 매개로 입력된 청소를 지시하는 신호에 의해 로봇제어부(140)로부터 좌륜모터(111) 및 우륜모터(121)를 구동시키기 위한 구동신호가 우륜모터구동부(113) 및 좌륜모터구동부(123)로 각각 입력된다.
상기 로봇제어부(140)로부터의 구동신호에 의해 도시생략된 배터리로부터 우륜모터구동부(113) 및 좌륜모터구동부(123)를 통해 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)로 전원이 인가되고, 전원의 인가에 따라 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)가 구동되어 이와 연동되게 우륜(110) 및 좌륜(120)이 회전함에 따라 주행로봇(100)이 주행된다.
이때, 우측엔코더(112) 및 좌측엔코더(122)로부터 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)에 대한 데이터(예를 들면, 회전수 등)가 로봇제어부(140)로 입력되고, 로봇제어부(140)는 상기 우측엔코더(112) 및 좌측엔코더(122)로부터의 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)에 대한 데이터를 통해 주행로봇(100)의 주행거리 등을 판단한다.
그리고, 로봇제어부(140)는 내장된 청소프로그램과 주행로봇(100)의 주행거리 등의 데이터에 따라 우륜모터구동부(113) 및 좌륜모터구동부(123)를 제어하여 주행방향을 전환하면서 미리설정된 청소구역에 대한 청소를 수행한다.
이와 더불어 로봇제어부(140)의 전압패스단자(P1∼P4)로부터 도 4의 (a) 내지 (d)에 도시된 바와 같은 점등신호가 출력되고, 상기 로봇제어부(140)로부터의 점등신호에 따라 와이드센서(130)를 구성하는 발광부(131)의 적외발광다이오드(IED1∼IED4)로부터 순차 및 교번적으로 적외광이 발생된다.
상기 발광부(131)의 적외발광다이오드(IED1∼IED4)로부터 순차 및 교번적으로 발생된 적외광은 주행로봇(100)을 구성하는 본체(101)의 주행방향을 향해 발산되는데, 주행로봇(100)의 주행방향 즉, 전방에 장애물이 놓여 있지 않을 경우에는 와이드센서(130)의 수광부(132)로부터 로봇제어부(140)의 신호입력단자(P5)로 도 4의 (e)에 도시된 바와 같은 신호가 입력된다.
이때, 로봇제어부(140)는 상기 수광부(132)로부터 로봇제어부(140)의 신호입력단자(P5)로 도 4의 (e)에 도시된 바와 같은 신호가 입력됨에 따라 주행방향에 장애물이 없는 것으로 판단하고 주행방향을 그대로 유지시킨다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이 주행로봇(100)의 전방에 대형의 장애물(HL)이 가로 놓인 경우 와이드센서(130)의 발광부(131)로부터 발산된 복수의 적외광(I) 전부가 상기 대형의 장애물(HL)에 반사되어 되돌아와 와이드센서(131)의 수광부(132)로 수광되면서, 이 와이드센서(131)의 수광부(132)로부터 도 4의 (f)에 도시된 바와 같은 수광신호가 로봇제어부(140)의 신호입력단자(P5)로 입력된다.
이때, 로봇제어부(140)는 상기 와이드센서(131)의 수광부(132)로부터 도 4의 (f)에 도시된 바와 같은 수광신호가 입력됨에 따라 주행방향에 장애물이 있는 것으로 판단하여, 주행방향을 전환하는 제어동작을 수행한다.
예를 들어, 로봇제어부(140)는 우륜모터구동부(113) 및 좌륜모터구동부(123)를 제어하여 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)의 구동을 중단시켜 주행로봇(100)의 주행을 일시 중단시킨 다음, 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)를 서로 역방향으로 구동시켜 주행방향을 좌측 또는 우측으로 전환시키고, 다시 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)를 정방향으로 구동시켜 주행로봇(100)을 주행시킨다.
다른 한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 주행로봇(100)의 전방에 비교적 소형의 장애물(Hs)이 가로 놓인 경우 와이드센서(130)의 발광부(131)로부터 발산된 복수의 적외광(I)중 일부가 상기 소형의 장애물(Hs)에 반사되어 되돌아와 와이드센서(131)의 수광부(132)로 수광되면서, 이 와이드센서(131)의 수광부(132)로부터 도 4의 (g)에 도시된 바와 같은 수광신호가 로봇제어부(140)의 신호입력단자(P5)로 입력된다.
이때, 로봇제어부(140)는 상기 와이드센서(131)의 수광부(132)로부터 도 4의 (g)에 도시된 바와 같은 수광신호가 입력됨에 따라 주행방향에 장애물이 있는 것으로 판단하여, 주행방향을 전환하는 제어동작을 수행한다.
예를 들어, 로봇제어부(140)는 우륜모터구동부(113) 및 좌륜모터구동부(123)를 제어하여 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)의 구동을 중단시켜 주행로봇(100)의 주행을 일시 중단시킨 다음, 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)를 서로 역방향으로 구동시켜 주행방향을 좌측 또는 우측으로 전환시키고, 다시 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)를 정방향으로 구동시켜 주행로봇(100)을 주행시킨다.
이후, 로봇제어부(140)는 내장된 청소프로그램에 따라 청소구역에 대한 청소가 완료되면, 좌륜모터(111) 및 우륜모터(121)의 구동을 중지시키기 위한 구동중지신호를 우륜모터구동부(113) 및 좌륜모터구동부(123)로 각각 입력한다.
상기 로봇제어부(140)로부터의 구동중지신호에 의해 도시생략된 배터리로부터 우륜모터구동부(113) 및 좌륜모터구동부(123)를 통해 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)로 인가되던 전원의 공급이 차단되고, 전원공급의 차단에 의해 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)의 구동이 중지되어 주행로봇(100)이 정지된다.
이와 동시에, 상기 로봇제어부(140)로부터 제어신호컨넥터(300)를 매개로 청소기제어부(220)로 청소완료를 알리는 신호가 입력되고, 상기 로봇제어부(140)로부터의 청소완료를 알리는 신호에 의해 청소기제어부(220)로부터 흡입모터(240)의 구동을 중지시키기 위한 구동중지신호가 흡입모터구동부(230)로 입력된다.
상기 청소기제어부(220)로부터의 구동중지신호에 의해 도시생략된 배터리로부터 흡입모터구동부(230)를 통해 흡입모터(240)로 인가되던 전원의 공급이 차단되고, 이와 같은 전원공급의 차단에 의해 흡입모터(240)의 구동이 중지된다.
즉, 와이드센서로부터 복수의 적외광을 촘촘한 간격으로 발산한 다음, 되돌아오는 적외광을 수광하여 주행방향에 장애물이 놓여 있는지를 판별함으로써, 주행로봇의 주행방향에 소형의 장애물이 놓여 있는 경우에도 이를 감지하여 주행방향을 전환시킬 수 있게 된다.
그러나, 상기한 바와 같은 와이드센서의 적외광에 의해 주행방향의 장애물을 감지하도록 되어 있기 때문에, 주행방향에 소형의 장애물(예를 들면, 책상다리, 의자다리 등)이 놓여 있는 경우에는 이를 제대로 감지하지 못하고 충돌이 발생되어 청소가 완벽하게 수행되지 못하는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로, 주행로봇의 측면에 소정각도의 등각도로 오작동방지센서가 설치된 충돌방지장치를 설치함으로써, 소형의 장애물을 감지하지 못하여 발생되는 주행로봇의 충돌로 인해 주행로봇이 주행불능상태가 되는 것을 미연에 방지할 수 있도록 한 로봇청소기용 주행로봇을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
도 1은 종래 로봇청소기의 외관을 개략적으로 도시한 전면도,
도 2는 도 1에 도시된 로봇청소기의 배면도,
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 로봇청소기의 구동을 제어하기 위한 구동제어장치의 개략적인 블록구성도,
도 4는 도 3에 도시된 요부의 입출력관계를 설명하기 위한 도면,
도 5는 도 1 내지 도 3에 도시된 와이드센서에 의해 대형장애물이 감지되는 상태를 설명하기 위한 도면,
도 6은 도 1 내지 도 3에 도시된 와이드센서에 의해 소형장애물이 감지되는 상태를 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명에 따라 로봇청소기의 주행로봇에 충돌방지장치가 설치된 상태를 나타내는 전면도,
도 8은 도 7의 저면도,
도 9는 도 7 및 도 8에 도시된 로봇청소기의 구동을 제어하기 위한 구동제어장치의 개략적인 블록구성도,
도 10은 도 8에서 충돌방지장치의 충돌감지스위치가 설치된 위치를 나타내는 설명도,
도 11은 본 발명 충돌방지장치의 일실시예를 나타내는 도 10의 A - A선 단면도,
도 12는 본 발명 충돌방지장치의 다른실시예를 나타내는 도 10의 A - A선 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 주행 로봇 101: 본체
101a: 지지부 113: 우륜모터구동부
123: 좌륜모터구동부 140: 로봇제어부
200: 핸디 청소기 400: 충돌방지센서
410: 충돌감지스우치 411: 스위치
420: 탄성부재 430: 원형판재
440: 커버부재 450: 받침부재
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내장된 프로그램에 의해 스스로 주행하며 청소동작을 수행하는 주행로봇과, 이 주행로봇에 슬라이드식으로 삽입 결합되는 핸디청소기로 구성된 로봇청소기에 있어서, 상기 주행로봇의 외관을 형성하는 본체의 하단 외주면에 접촉시 이를 감지하여 주행방향을 제어할 수 있도록 충돌방지장치가 설치되어 있다.
이하 첨부된 예시도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명에 따라 로봇청소기의 주행로봇에 충돌방지장치가 설치된 상태를 나타내는 전면도이고, 도 8은 도 7의 저면도이며, 도 9는 도 7 및 도 8에 도시된 로봇청소기의 구동을 제어하기 위한 구동제어장치의 개략적인 블록구성도이고, 도 10은 도 8에서 충돌방지장치의 충돌감지스위치가 설치된 위치를 나타내는 설명도로서, 종래 기술을 설명하는 도 1 내지 도 6과 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 그 설명은 생략한다.
본 발명은 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 주행로봇(100)과, 이 주행로봇에 슬라이드식으로 삽입 결합되는 핸디청소기(200)로 구성된 로봇청소기에 있어서, 상기 주행로봇(100)의 외관을 형성하는 본체(101)의 하단 외주면에 접촉시 이를 감지하여 주행방향을 제어할 수 있도록 충돌방지장치(400)가 설치되어 있다.
여기서 상기 충돌방지장치(400)는 도 7 내지 도 11에 도시된 것과 같이, 상기 주행로봇(100)의 외관을 형성하는 본체(101)의 하단 외주면에 일정각도으로 배치됨과 더불어 상기 로봇제어부(140)와 연결구성되어 우/좌륜모터구동부(113,123)에 제어신호를 보낼 수 있도록 충돌감지스위치(410)가 설치되어 있다.
또 상기 충돌감지스위치(410)의 상하부에는 일단이 본체(101)에 고정된 일정길이의 탄성부재(420)가 설치되며, 이 각각의 탄성부재(420)타단에는 외부로부터 가압되면 상기 충돌감지스위치(410)의 스위치(411)를 가압할 수 있도록 내측면이 고정된 탄성재질의 원형판재(430)가 설치됨과 더불어, 상기 충돌감지스위치(410)와 탄성부재(420) 및 원형판재(430)를 감싸도록 본체(101)의 하부에 탄성재질인 커버부재(440)가 고정되어 있다.
따라서 본 발명에 따른 로봇청소기는 종래와 같이, 상기 핸디청소기(200)를 주행로봇(100)에 슬라이드식으로 삽입 결합시키면, 로봇제어부(140)와 청소기제어부(220)의 신호라인이 제어신호컨넥터(300)를 매개로 상호 연결된다.
또한, 이용자가 핸디청소기(200)의 조작부(210)에 구비된 조작버튼을 조작하여 청소시작을 지시하면, 그에 상응하는 키신호가 조작부(210)로부터 청소기제어부(220)로 인가됨과 더불어 청소기제어부(220)로부터 청소를 지시하는 신호가 제어신호컨넥터(300)를 통해 로봇제어부(140)로 인가된다.
상기 조작부(210)로부터의 청소를 지시하는 키신호에 의해 청소기제어부(220)로부터 흡입모터구동부(230)로 구동신호가 입력되고, 상기 청소기제어부(220)로부터의 구동신호에 의해 도시생략된 배터리로부터 흡입모터구동부(230)를 통해 흡입모터(240)로 전원이 인가되어 구동된다.
상기 전원의 인가에 따라 구동된 흡입모터(240)에 연동가능하게 연결된 도시생략된 임펠러로부터 강한 흡입력이 발생되고, 상기 임펠러로부터 발생된 흡입력에 의해 청소부위의 먼지 등의 이물질이 주행로봇(100)의 흡입브러쉬(102)를 통해 흡입관(103)으로 흡입되며, 이 흡입관(103)으로 흡입된 이물질은 핸디청소기(200)의 흡입구를 통해 핸디청소기(200)내의 집진실로 집진된다.
이와 동시에, 상기 청소기제어부(220)로부터 제어신호컨넥터(300)를 매개로 입력된 청소를 지시하는 신호에 의해 로봇제어부(140)로부터 좌륜모터(111) 및 우륜모터(121)를 구동시키기 위한 구동신호가 우륜모터구동부(113) 및 좌륜모터구동부(123)로 각각 입력된다.
상기 로봇제어부(140)로부터의 구동신호에 의해 도시생략된 배터리로부터 우륜모터구동부(113) 및 좌륜모터구동부(123)를 통해 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)로 전원이 인가되고, 전원의 인가에 따라 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)가 구동되어 이와 연동되게 우륜(110) 및 좌륜(120)이 회전함에 따라 주행로봇(100)이 주행된다.
이때, 우측엔코더(112) 및 좌측엔코더(122)로부터 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)에 대한 데이터(예를 들면, 회전수 등)가 로봇제어부(140)로 입력되고, 로봇제어부(140)는 상기 우측엔코더(112) 및 좌측엔코더(122)로부터의 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)에 대한 데이터를 통해 주행로봇(100)의 주행거리 등을 판단한다.
그리고, 로봇제어부(140)는 내장된 청소프로그램과 주행로봇(100)의 주행거리 등의 데이터에 따라 우륜모터구동부(113) 및 좌륜모터구동부(123)를 제어하여 주행방향을 전환하면서 미리설정된 청소구역에 대한 청소를 수행한다.
이와 더불어 로봇제어부(140)의 전압패스단자(P1∼P4)로부터 점등신호가 출력되고, 상기 로봇제어부(140)로부터의 점등신호에 따라 와이드센서(130)를 구성하는 발광부(131)의 적외발광다이오드(IED1∼IED4)로부터 순차 및 교번적으로 적외광이 발생된다.
상기 발광부(131)의 적외발광다이오드(IED1∼IED4)로부터 순차 및 교번적으로 발생된 적외광은 주행로봇(100)을 구성하는 본체(101)의 주행방향을 향해 발산되는데, 주행로봇(100)의 주행방향 즉, 전방에 장애물이 놓여 있지 않을 경우에는 와이드센서(130)의 수광부(132)로부터 로봇제어부(140)의 신호입력단자(P5)로 주행방향에 장애물이 없는 것으로 판단하게 되는 신호가 입력되어 주행방향을 그대로 유지시킨다.
한편 상기 와이드센서(130)가 장애물을 감지하지 못하여 본 발명의 요부인 충돌방지장치(400)의 커버부재(440)에 충돌하게 되면, 그 충격이 커버부재(440)에서 원형판재(430)에 전달된다.
이때 전달량이 일정치가 넘어 탄성부재(420)의 탄발력에 대향하는 방향으로 가압되게 되면 상기 충돌감지스위치(410)의 스위치(411)를 원형판재(430)가 가압하게 되어 신호가 로봇제어부(140)로 인가되게 된다.
이때 상기 로봇제어부(140)는 우륜모터구동부(113) 및 좌륜모터구동부(123)를 제어하여 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)의 구동을 중단시켜 주행로봇(100)의 주행을 일시 중단시킨 다음, 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)를 서로 역방향으로 구동시켜 주행방향을 좌측 또는 우측으로 전환시키고, 다시 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)를 정방향으로 구동시켜 주행로봇(100)을 주행시킨다.
이후, 로봇제어부(140)는 내장된 청소프로그램에 따라 청소구역에 대한 청소가 완료되면, 좌륜모터(111) 및 우륜모터(121)의 구동을 중지시키기 위한 구동중지신호를 우륜모터구동부(113) 및 좌륜모터구동부(123)로 각각 입력한다.
상기 로봇제어부(140)로부터의 구동중지신호에 의해 도시생략된 배터리로부터 우륜모터구동부(113) 및 좌륜모터구동부(123)를 통해 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)로 인가되던 전원의 공급이 차단되고, 전원공급의 차단에 의해 우륜모터(111) 및 좌륜모터(121)의 구동이 중지되어 주행로봇(100)이 정지된다.
이와 동시에, 상기 로봇제어부(140)로부터 제어신호컨넥터(300)를 매개로 청소기제어부(220)로 청소완료를 알리는 신호가 입력되고, 상기 로봇제어부(140)로부터의 청소완료를 알리는 신호에 의해 청소기제어부(220)로부터 흡입모터(240)의 구동을 중지시키기 위한 구동중지신호가 흡입모터구동부(230)로 입력된다.
상기 청소기제어부(220)로부터의 구동중지신호에 의해 도시생략된 배터리로부터 흡입모터구동부(230)를 통해 흡입모터(240)로 인가되던 전원의 공급이 차단되고, 이와 같은 전원공급의 차단에 의해 흡입모터(240)의 구동이 중지된다.
한편 도 12는 본 발명 충돌방지장치의 다른 실시예로서, 상기 주행로봇(100)의 외관을 형성하는 본체(101)의 하단 외주면에 일정각도으로 배치됨과 더불어 상기 로봇제어부(140)와 연결구성되어 우/좌륜모터구동부(113,123)에 제어신호를 보낼 수 있도록 충돌감지스위치(410)가 설치되어 있다.
또 상기 충돌감지스위치(410)의 상하부에는 일정길이의 탄성부재(420)와 상기 충돌감지스위치(410)의 스위치(411)에 가압력을 전달할 수 있도록 된 탄성재질의 원형판재(430)가 본체(101)의 하부측단에 구비된 지지부(101a)에 의해 지지되도록 설치되어 있다.
상기 지지부(101a)는 상부가 탄성재질의 받침부재(450)에 의해 탄력적으로 상부가 지지되는 한편, 상기 충돌감지스위치(410)와 탄성부재(420) 및 원형판재(430)와 지지부(101a)를 감싸도록 본체(101)의 하부에 탄성재질인 커버부재(440)가 고정되어 있다.
여기서 상기 받침부재(450)는 상기 지지부(101a)의 자유단을 지지하기 위해 필요에 따라 설치되는 것으로 꼭 설치해야 하는 것은 아니다.
따라서 상기 와이드센서(130)가 장애물을 감지하지 못하여 본 발명의 요부인 충돌방지장치(400)의 커버부재(440)에 충돌하게 되면, 그 충격이 커버부재(440)에서 받침부재(450)에 탄력적으로 지지된 지지부(101a)를 통해 원형판재(430)에 전달된다.
이때 상기 원형판재(430)로 전달된 가압(충격)량이 일정치가 넘어 탄성부재(420)의 탄발력에 대향하는 방향으로 가압되게 되면 상기 충돌감지스위치(410)의 스위치(411)를 원형판재(430)가 가압하게 되어 주행로봇(100)을 제어하는 신호가 로봇제어부(140)로 인가되게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 주행로봇의 측면에 소정각도의 등각도로 오작동방지센서가 설치된 충돌방지장치를 설치함으로써, 소형의 장애물을 감지하지 못하여 발생되는 주행로봇의 충돌로 인해 주행로봇이 주행불능상태가 되는 것을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
이상에서 본 발명의 구체적인 일 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (3)

  1. 내장된 프로그램에 의해 스스로 주행하며 청소동작을 수행하는 주행로봇과, 이 주행로봇에 슬라이드식으로 삽입 결합되는 핸디청소기로 구성된 로봇청소기에 있어서,
    상기 주행로봇의 외관을 형성하는 본체의 하단 외주면에 접촉시 이를 감지하여 주행방향을 제어할 수 있도록 충돌방지장치가 설치된 것을 특징으로 하는 로봇청소기용 주행로봇.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 충돌방지장치는, 상기 주행로봇의 본체하단 외주면에 일정각도로 배치됨과 더불어 주행로봇을 제어하는 로봇제어부와 연결구성되어 제어신호를 보낼 수 있도록 설치된 충돌감지스위치와, 이 충돌감지스위치의 상하부에 설치된 탄성부재와, 이 각각의 탄성부재의 타단에는 외부로부터 가압되어 충돌감지스위치를 가압할 수 있도록 설치된 원형판재와, 상기 충돌감지스위치와 탄성부재 및 원형판재를 감싸도록 본체의 하부에 고정된 커버부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 로봇청소기용 주행로봇.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 충돌방지장치는, 상기 주행로봇의 외관을 형성하는 본체의 하단 외주면에 일정각도로 배치됨과 더불어 주행로봇을 제어하는 로봇제어부와 연결구성되어 제어신호를 보낼 수 있도록 설치된 충돌감지스위치와, 이 충돌감지스위치의 상하부에는 본체의 하부측단에 구비된 지지부에 의해 지지됨과 더불어 탄성부재에 의해 탄력적으로 지지되어 상기 충돌감지스위치에 가압력을 전달할 수 있도록 설치된 원형판재와, 상기 충돌감지스위치와 탄성부재 및 원형판재와 지지부를 감싸도록 본체의 하부에 설치된 커버부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 로봇청소기용 주행로봇.
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