KR200214602Y1

KR200214602Y1 - 로봇청소기

Info

Publication number: KR200214602Y1
Application number: KR2019980010587U
Authority: KR
Inventors: 박규창; 송정곤; 오장근
Original assignee: 배길성; 삼성광주전자주식회사
Priority date: 1998-06-18
Filing date: 1998-06-18
Publication date: 2001-03-02
Also published as: KR20000000982U

Abstract

본 고안은 로봇청소기에 관한 것으로, 바닥면으로부터 흡입관(102)을 통해 먼지 등의 이물질을 흡입하도록 된 로봇청소기에 있어서, 상기 주행로봇(100)의 바닥면 전방에 흡입관(102)과 연통되도록 흡입장치(600)가 설치된 것으로서, 상기 흡입장치는, 상기 흡입관과 연통되도록 주행로봇의 전방하부에 고정설치된 호덕트와, 이 호덕트의 하부에 연통시켜 먼지를 흡입할 수 있도록 일정간격으로 다수개 설치된 탄성재질의 주름관으로 이루어진 것을 특징으로 되어 있으므로, 진공청소를 할 수 있는 공간이 넓어짐은 물론, 문턱과 같은 장애물도 용이하게 통과할 수 있도록 된 것이다.

Description

로봇청소기{ROBOT VACUUM CLEANER}

본 고안은 로봇청소기에 관한 것으로, 특히 진공청소를 할 수 있는 공간이 넓어짐은 물론, 문턱과 같은 장애물도 용이하게 통과할 수 있도록 된 로봇청소기에 관한 것이다.

일반적으로 로봇청소기란 사용자가 조작하지 않아도 청소하고자 하는 구역내를 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써, 청소하고자 하는 구역을 자동으로 청소하는 기기를 말한다.

이러한 로봇청소기는 거리센서를 통해 청소구역내에 설치된 가구나 사무용품, 벽 등의 장애물까지의 거리를 판별하고, 이에 따라 로봇청소기의 좌륜모터와 우륜모터를 선택적으로 구동시킴으로써, 스스로 방향을 전환해가면서 청소구역을 청소한다.

그러나, 이러한 로봇청소기는 흡입구가 몸체의 중앙하부에 설치되어 있어 몸체의 외곽에서부터 몸체의 중앙까지의 공간을 청소할 수 없는 결점이 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 결점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 주행로봇의 몸체하부면 일측방에 장애물을 통과하기가 용이하도록 흡입장치가 설치되어, 진공청소를 할 수 있는 공간이 넓어짐은 물론, 문턱과 같은 장애물도 용이하게 통과할 수 있도록 된 로봇청소기을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 로봇청소기의 개략적인 정면도,

도 2는 도 1의 배면도,

도 3은 도 1의 A - A선 단면도,

도 4는 본 고안에 따른 로봇청소기 제어장치의 개략적인 블록도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

100 : 주행로봇 102 : 흡입관

600 : 흡입장치 610 : 호덕트

620 : 주름관 630 : 솔

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 바닥면으로부터 흡입관을 통해 먼지 등의 이물질을 흡입하도록 된 로봇청소기에 있어서, 주행로봇의 바닥면 전방에 흡입관과 연통되도록 흡입장치가 설치된 것으로서, 상기 흡입장치는, 상기 흡입관과 연통되도록 주행로봇의 전방하부에 고정설치된 호덕트와, 이 호덕트의 하부에 연통시켜 먼지를 흡입할 수 있도록 일정간격으로 다수개 설치된 탄성재질의 주름관으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 예시도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 로봇청소기의 개략적인 정면도이고, 도 2는 도 2의 배면도이며, 도 3은 도 1의 A - A선 단면도이고, 도 4는 본 고안에 따른 로봇청소기 제어장치의 개략적인 블록도이다.

본 고안의 로봇청소기는 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 주행로봇(100)과 핸디청소기(200)로 이루어지는데, 상기 핸디청소기(200)는 상기 주행로봇(100)과 결합/분리 가능하도록 되어 있고, 상기 주행로봇(100)에는 먼지등의 이물질을 흡입하기 위한 흡입장치(600)와 흡입관(102), 상기 주행로봇(100)의 주행 안정성을 높이기 위한 뒷바퀴(103), 주행로봇(100)의 밧데리(미도시)로 충전용 전원을 공급하기 위한 전원단자(104)가 구비되어 있다.

그리고, 상기 흡입관(102)은 상기 핸디청소기(200)를 주행로봇(100)에 결합시 상기 핸디청소기(200)의 흡입구(미도시)와 상기 흡입장치(600)를 연통시키도록 형성되어 있다.

또한, 상기 주행로봇(100)의 전면에는 장애물을 감지하기 위한 복수개의 적외선송신소자(106)와 적외선수신소자(107)로 이루어진 와이드센서(105)가 구비되어 있고, 상기 주행로봇(100)의 상부에는 CCD카메라(110)와 레이저광송출소자(130) 및 안테나(180)가 구비되어 있으며, 상기 주행로봇(100)의 하부에는 좌륜(141)과 우륜(156)을 각각 구동시키는 좌륜모터(140) 및 우륜모터(155)와, 상기 좌륜모터(140)와 우륜모터(155)의 회전상태를 감지하는 좌륜엔코더(150)와 우륜엔코더(165)가 구비되어 있다.

그리고, 상기 핸디청소기(200)에는 핸디청소기(200)를 주행로봇(100)에 결합시 상기 주행로봇(100)의 흡입관(102)과 연통되는 흡입구(미도시)와, 흡입력을 발생하는 흡입모터(미도시) 및, 상기 흡입모터에 의해 발생된 흡입력에 의해 흡입된 먼지등의 이물질이 저장되는 집진실(미도시)이 구비되어 있다.

또한 상기 흡입장치(600)는 도 1 내지 도 3에 도시된 것과 같이, 상기 주행로봇(100)의 전면에 장애물을 통과 하기가 용이하도록 설치되어 있다.

여기서 상기 흡입장치(600)는, 상기 흡입관(102)과 연통되도록 주행로봇(100)의 전방하부에 고정설치된 단면이 철(凸)형상의 호(弧)덕트(610)와, 이 호덕트(610)의 하부에 연통시켜 먼지를 흡입할 수 있도록 일정간격으로 다수개 설치된 탄성재질의 주름관(620)으로 이루어져 있다.

또한 상기 주름관(620)의 하부에 도 1 내지 도 3에 도시된 것과 같이, 이동시 이물질을 비산시키기 용이하여 청소효율이 우수하도록 솔(630)이 심어 있다.

또 상기 호덕트(610)의 전방중앙에는 와이드센서(105)가 설치될 수 있도록 도 3에 도시된 것과 같이 일정폭과 깊이로 요홈(611)이 형성될 수 있음은 물론이다.

한편, 로봇청소기을 도 4를 참조로 설명하면, 주행로봇(100)과, 핸디청소기(200) 및, 상기 핸디청소기(200)를 상기 주행로봇(100)에 결합시 상기 주행로봇(100)과 핸디청소기(200)를 전기적으로 연결하는 전원콘넥터(302)와 제어신호콘넥터(304)로 이루어진 콘넥터부(300)를 포함하는 로봇청소기와, 개인용 컴퓨터(500)를 포함하여 구성되어 있다.

상기 주행로봇(100)은, 와이드센서(105)와, CCD카메라(110), CCD카메라구동부(115), 카메라모터(120), 카메라모터구동부(125), 레이저광송출소자(130), 레이저광송출소자구동부(135), 좌륜모터(140), 좌륜모터구동부(145), 좌륜엔코더(150), 우륜모터(155), 우륜모터구동부(160), 우륜엔코더(165), 주행로봇 제어부(170), 주행로봇 밧데리(175), 안테나(180) 및, 제1무선송수신부(185)를 포함하여 구성되어 있다.

상기 와이드센서(105)는 주행로봇(100)의 전면에 위치한 장애물을 감지하여 상기 주행로봇 제어부(170)로 입력하는 것으로, 가로로 배열된 복수개의 적외선송신소자(106)와, 이 적외선송신소자(106)에서 송출된 적외선이 장애물에 반사된 적외선을 수신하는 적외선수신소자(107)로 이루어져 있다.

상기 CCD카메라구동부(115)는 상기 주행로봇 제어부(170)의 제어에 따라 상기 CCD카메라(110)를 구동시켜 CCD카메라(110)가 청소구역의 주변환경을 촬영하여 상기 주행로봇 제어부(170)로 입력하도록 하고, 상기 카메라모터구동부(125)는 상기 주행로봇 제어부(170)의 제어에 따라 상기 카메라모터(120)를 구동시켜 상기 CCD카메라(110) 및 레이저광송출소자(130)를 소정각도로 회전시키도록 되어 있다.

상기 카메라모터(120)는 상기 주행로봇 제어부(170)가 원하는 각도로 CCD카메라(110) 및 레이저광송출소자(130)를 정확하게 회전시키기 용이하도록 스텝핑모터로 구현된다.

그리고, 상기 레이저광송출소자구동부(135)는 상기 주행로봇 제어부(170)의 제어에 따라 레이저광송출소자(130)를 구동시켜 상기 CCD카메라(110)가 촬영하는 청소영역의 주변환경에 레이저광포인트를 형성시키도록 되어 있다.

이때, 상기 레이저광송출소자(130)는 상기 CCD카메라(110)와 일체로 회전하도록 고정되어 있음과 동시에 상기 CCD카메라(110)가 촬영하는 주변환경에 레이저광포인트를 형성하도록 전면을 향해 소정각도로 고정되어 있다.

상기 좌륜모터구동부(145) 및 우륜모터구동부(160)는 상기 주행로봇 제어부(170)의 제어에 따라 좌륜모터(140) 및 우륜모터(155)를 구동시켜 주행로봇(100)을 주행시키도록 되어 있고, 상기 좌륜엔코더(150) 및 우륜엔코더(165)는 상기 좌륜모터(140) 및 우륜모터(155)의 회전상태를 감지하여 상기 주행로봇 제어부(170)로 입력하도록 설치되어 있다.

상기 주행로봇 제어부(170)는 핸디청소기(200)가 주행로봇(100)에 결합된 상태에서 콘넥터부(300)의 제어신호콘넥터(304)를 통해 상기 핸디청소기(200)의 청소기 제어부(220)로부터 청소시작신호를 입력받아 주행로봇(100)의 전체 동작을 제어하도록 되어 있는 것으로, 상기 청소기 제어부(220)로부터 청소시작신호가 입력되면 레이저광송출소자구동부(135)를 제어하여 레이저광송출소자(130)가 주변환경을 향해 레이저광을 송출하도록 하고, 상기 CCD카메라구동부(115) 및 카메라모터구동부(125)를 제어하여 CCD카메라(110) 및 레이저광송출소자(130)를 소정각도로 회전시키면서 청소구역의 주변환경을 촬영하고, 상기 CCD카메라(110)가 촬영한 영상데이터를 상기 제1무선송수신부(185)로 입력하는 한편, 상기 제1무선송수신부(185)로부터 영상데이터 분석결과를 입력받아 주행로봇(100)의 전체동작을 제어한다.

또, 상기 주행로봇 제어부(170)는 주행로봇(100)을 주행시킬 때, 상기 와이드센서(105)와, 좌륜엔코더(150), 우륜엔코더(165)로부터 입력된 신호에 따라 좌륜모터구동부(145) 및 우륜모터구동부(160)를 제어하여 주행로봇(100)이 주행경로를 따라 정확하게 주행하도록 제어한다.

그리고, 상기 주행로봇 밧데리(175)는 충전용 전원단자(104)를 통해 외부 충전장치로부터 전원을 입력받아 충전하였다가 상기 주행로봇(100)을 구동시키는데 필요한 전원을 공급함과 동시에, 핸디청소기(200)가 주행로봇(100)에 결합되면 콘넥터부(300)의 전원콘넥터(302)를 통해 상기 핸디청소기(200)로 전원을 공급하도록 되어 있다.

또한, 상기 제1무선송수신부(185)는 상기 CCD카메라(110)에 의해 촬영된 영상데이터를 상기 주행로봇 제어부(170)로부터 입력받아 안테나(180)를 통해 개인용 컴퓨터(500)로 송신하고, 상기 개인용 컴퓨터(500)로부터 송신된 영상데이터 분석결과를 안테나(180)를 통해 수신하여 상기 주행로봇 제어부(170)로 입력하도록 되어 있다.

한편, 상기 핸디청소기(200)는, 조작부(205)와 흡입모터(210), 흡입모터구동부(215), 청소기 제어부(220) 및, 청소기 밧데리(225)를 포함하여 구성되어 있다.

상기 조작부(205)는 사용자의 조작에 따라 핸디청소기(200)를 동작시키는 위한 청소시작신호를 청소기 제어부(220)로 입력하도록 되어 있고, 상기 청소기 제어부(220)는 상기 조작부(205)로부터 청소시작신호가 입력되면 흡입모터(210)를 구동시키도록 흡입모터구동부(215)를 제어함과 동시에 콘넥터부(300)의 제어신호콘넥터(304)를 통해 상기 주행로봇 제어부(170)로 청소시작신호를 입력하는 한편, 상기 주행로봇 제어부(170)로부터 청소완료신호가 입력되면 흡입모터(210)를 정지시키도록 흡입모터구동부(215)를 제어한다.

상기 흡입모터 구동부(215)는 상기 청소기 제어부(220)의 제어에 따라 흡입모터(210)를 구동시켜 흡입력을 발생시키고, 상기 청소기 밧데리(225)는 상기 콘넥터부(300)의 전원콘넥터(302)를 통해 상기 주행로봇(100)의 주행로봇 밧데리(175)로부터 전원을 공급받아 충전되도록 되어 있다.

한편, 상기 개인용 컴퓨터(500)는, 안테나(510)와, 제2무선송수신부(515) 및, 데이터처리부(520)를 포함하여 구성되어 있다.

상기 제2무선송수신부(515)는 상기 제1무선송수신부(185)로부터 송신된 영상데이터를 안테나(510)를 통해 수신하여 데이터처리부(520)로 입력하고, 상기 데이터처리부(520)로부터 입력된 영상데이터 분석결과를 안테나(510)를 통해 상기 제1무선송수신부(185)로 송신하도록 되어 있다.

상기 데이터처리부(520)는 상기 제2무선송수신부(515)로부터 영상데이터를 입력받아 영상데이터를 분석하고, 영상데이터 분석결과를 상기 제2무선송수신부(515)로 입력하는 것으로, 상기 제2무선송수신부(515)로부터 영상데이터를 입력받아 영상에 형성된 레이저광포이트의 높이에 따라 주변환경까지의 거리를 측정하고, 이와 같이 측정된 복수개의 거리정보로부터 청소구역의 형태를 인식하여 주행로봇(100)의 주행경로를 결정하고, 상기 주행경로를 상기 제2무선송수신부(515)로 입력하도록 되어 있다.

상기와 같이 구성된 로봇청소기의 작용 및 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 핸디청소기(200)를 주행로봇(100)에 결합시키면, 콘넥터부(300)의 전원콘넥터(302)를 통해 주행로봇(100)과 핸디청소기(200)의 전원라인이 서로 접속되고, 콘넥터부(300)의 제어신호콘넥터(304)를 통해 주행로봇(100)과 핸디청소기(200)의 신호라인이 서로 접속된다.

상기와 같이 주행로봇(100)에 핸디청소기(200)가 결합되면 상기 주행로봇(100)의 주행로봇 밧데리(175)로부터 전원이 전원콘넥터(302)를 통해 핸디청소기(200)로 공급되는데, 이때 핸디청소기(200)의 청소기 밧데리(225)가 전원콘넥터(302)에 접속되어 있음에 따라 상기 주행로봇 밧데리(175)로부터 전원을 공급받아 충전된다.

이와 같이 청소기 밧데리(225)가 충전됨에 따라 핸디청소기(200)를 주행로봇(100)으로부터 분리시키더라도 상기 청소기 밧데리(225)에 충전된 전원에 의해 핸디청소기(200)가 독립적으로 동작할 수 있다.

즉, 핸디청소기(200)가 주행로봇(100)으로부터 분리된 상태에서, 사용자가 조작부(205)를 조작하여 청소시작신호를 청소기 제어부(220)로 입력하면 상기 청소기 제어부(220)는 흡입모터(210)를 구동하도록 흡입모터구동부(215)를 제어하고, 이에 따라 흡입모터구동부(215)가 청소기 밧데리(225)의 전원을 흡입모터(210)로 공급함으로써, 흡입모터(210)를 구동시켜 핸디청소기(200)를 동작시키는 것이다.

한편, 상기 주행로봇(100)에 핸디청소기(200)를 결합시킨 상태에서, 사용자가 조작부(205)를 조작하여 청소시작신호를 청소기 제어부(220)로 입력하면 핸디청소기(200)와 주행로봇(100)이 주행로봇 제어부(170)의 제어신호에 의해 동작하게 된다.

이때 상기 주행로봇 제어부(170)의 제어신호에 의해 구동되는 좌우륜모터구동부(145,160)의 신호로 좌우륜모터(140,155)가 좌륜(141)과 우륜(156)을 회전시켜 주행할 때, 주행로봇(100)이 문턱 등을 지날 때 흡입장치(600)의 주름관(620)은 탄성변형을 일으키면서 문턱과 같은 장애물을 넘기가 용이하게 된다.

좀더 상세히 설명하면, 문턱 등을 통과 할 때 주행로봇(100)의 일측 전면에 일치되게 설치된 상기 흡입장치(600)의 호덕트(610)에 연통되게 설치된 주름관(620)의 측면이 문턱에 걸리게 되면 상기 주름관(620)의 측면이 탄성변형되면서 문턱을 간단히 넘게 된다.

한편 상기 솔(630)은 바닥면을 밀어부치면서 이물질을 비산시켜 흡입이 용이하도록 한다.

또한 상기 흡입장치(600)가 하부면 전방에 설치됨으로써 주행로봇(100)의 가장자리까지 청소할 수 있게 되어 주행로봇(100)의 중앙에 흡입구가 설치될 때와 비교하여 좀더 넓은 공간을 청소할 수 있게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안에 의하면, 주행로봇의 몸체하부면 일측방에 장애물을 통과하기가 용이하도록 흡입장치가 설치됨으로써, 진공청소를 할 수 있는 공간이 넓어짐은 물론, 문턱과 같은 장애물도 용이하게 통과할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 고안의 구체적인 일 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 고안은 이에 한정되는 것은 아니며, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 고안의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims

주행로봇의 바닥면으로부터 흡입관을 통해 먼지 등의 이물질을 흡입하도록 된 로봇청소기에 있어서,

상기 주행로봇의 바닥면 전방에 흡입관과 연통되도록 흡입장치가 설치된 것으로서,

상기 흡입장치는,

상기 흡입관과 연통되도록 주행로봇의 전방하부에 고정설치된 호덕트와,

이 호덕트의 하부에 연통시켜 먼지를 흡입할 수 있도록 일정간격으로 다수개 설치된 탄성재질의 주름관으로 이루어진 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
제 1항에 있어서,

상기 주름관의 하부에 먼지 등의 이물질을 비산시키기 용이하도록 솔이 심어진 것을 특징으로 하는 로봇청소기.