KR20030083525A - 선회형 흡입구를 가지는 청소 로봇 - Google Patents

Abstract

개시된 본 발명에 의한 청소 로봇은, 주행을 위한 복수의 구동휠을 구비한 로봇 본체; 로봇 본체의 하면 일측에 형성된 흡입포트에 흡입력을 발생시키고, 이에 의해 흡입되는 공기 중에 포함된 각종 오물을 집진하는 흡진부; 흡입포트와 연통하도록 로봇 본체의 하면 일측에 그 일단이 조인트에 의해 회전 가능하게 설치되어 로봇 본체의 내외로 출몰하며, 제 1 부재 및 제 2 부재가 신축 가능하게 연결되어 그 길이를 가변시킬 수 있도록 된 선회형 흡입구; 선회형 흡입구를 회전 구동시키기 위한 구동원인 모터; 로봇 본체의 주행 거리 및 주행로상의 장애물 등을 감지하는 센서부; 및 센서부의 신호를 처리함과 아울러 상기 구동휠, 흡진부 및 모터의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하면, 소정의 주행 경로를 따라 청소를 수행하던 중 구석이나 벽에 인접한 장소가 나타나면 제어부의 신호에 의해 모터가 구동함으로써 선회형 흡입구가 로봇 본체로부터 돌출되어 소정 회전 반경으로 회전하면서 구석의 오물을 흡입한다. 따라서, 종래에는 청소가 용이치 않았던 구석이나 벽에 인접한 장소 등도 효과적으로 청소할 수 있으므로, 청소효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 선회형 흡입구의 길이를 피청소면의 조건에 따라 적절한 길이로 가변시킬 수 있기 때문에, 특수한 장소의 청소시 흡입영역을 확대시켜 청소를 수행할 수 있다.

Description

선회형 흡입구를 가지는 청소 로봇{CLEANING ROBOT HAVING A REVOLVING SUCKING DEVICE}

본 발명은 청소 로봇에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 구석진 부분이나 협소한 장소 등을 청소하기 위하여 로봇 본체로부터 선택적으로 회전 돌출되는 선회형 흡입구를 가지는 청소 로봇에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 청소 로봇은 사용자의 조작없이 청소하고자 하는 구역내를 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물을 흡입함으로써 청소하고자 하는 구역을 자동으로 청소하는 기기이다.

상기와 같은 청소 로봇의 한 예가 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 청소 로봇의 커버 분리 상태 사시도 이고, 도 2는 도 1의 저면도로서, 도면에서 참조부호 10은 로봇 본체, 20은 흡진부, 30은 흡입구, 40은 센서부, 50은 제어부, 그리고, 60은 배터리이다.

도시된 바와 같이, 로봇 본체(10)의 양측에는 주행을 위한 복수의 구동휠(11)(12)이 설치된다. 이러한 로봇 본체(10)는 대략 원판형으로 이루어지며, 이 로봇 본체(10)에는 대략 반구형의 커버가 설치되나 도면에서는 도시를 생략하였다.

상기 흡진부(20)는 상기 로봇 본체(10)에 형성된 흡입포트(도시되지 않음)에 강한 흡입력을 발생시킴으로써 바닥의 먼지를 집진하는 것으로써, 진공모터(도시되지 않음)와 이 진공모터의 구동에 의해 흡입포트를 통해 흡입되는 먼지를 집진하는 진진실(도시되지 않음)을 포함하여 구성된다.

상기 흡입구(30)는 상기 흡입포트와 연통하도록 로봇 본체(10)의 하면 일측에 설치되며, 내부에는 바닥의 먼지를 털어내기 위한 회전 가능한 브러시(31)가 설치된다.

상기 센서부(40)는 외부로 신호를 송출하고, 반사된 신호를 수신할 수 있도록 로봇 몸체(10)의 측면 둘레에 소정 간격으로 배치되어 있다. 이러한 센서부(40)는 장애물 검출센서와 주행거리 검출센서 등을 포함하여 구성된다.

상기 제어부(50)는 송/수신부를 통해 수신된 신호를 처리하고, 각각의 구성 요소를 제어한다. 즉, 제어부(40)는 외부의 제어장치나 리모콘으로부터 신호를 수신하여 구동휠(11)(12)을 구동시킴과 아울러 흡진부(20)의 진동모터를 구동시키며, 또한, 상기 센서부(40)로부터 수신되는 신호를 가지고 청소 로봇의 주행을 제어한다.

상기와 같은 청소 로봇은, 센서부(40)를 통해 청소구역내에 설치된 기구나 사무용품, 벽 등의 장애물까지의 거리를 판별하고, 이에 따라 로봇 본체(10)의 구동휠(11)(12)을 선택적으로 구동시킴으로써, 스스로 방향을 전환해가면서 청소구역을 청소한다.

그러나, 상기한 바와 같은 일반적인 청소 로봇은, 비교적 크기가 큰 반구형상의 로봇 본체(10)가 청소 구역을 주행하면서 먼지 및 오물을 흡입하도록 구성되어 있기 때문에, 구석이나 벽 등에 인접한 장소는 흡입구(30)가 미치지 못함으로써 이들 부분의 청소가 효과적으로 이루어지지 않는다고 하는 문제가 있다. 이에 따라전체적인 청소효율이 떨어지고, 또한, 청소후 청소가 이루어지지 않은 구석진 부분 등을 작업자가 손으로 청소를 하거나 다른 청소기를 이용하여 청소해야 하는 번거로움이 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 구석이나 벽에 인접한 장소 등도 효과적으로 청소할 수 있는 청소 로봇을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 청소 로봇의 한 예를 나타낸 커버 분리 상태 사시도,

도 2는 도 1에 나타낸 청소 로봇의 저면도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 선회형 흡입구를 가지는 청소 로봇을 나타낸 저면도, 그리고,

도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 의한 선회형 흡입구를 가지는 청소 로봇의 구석 청소 예를 보인 저면도 및 측면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10;로봇 본체11,12;구동휠

20;흡진부40;센서부

50;제어부300;선회형 흡입구

301;제 1 흡입구부재302;제 1 흡입구부재

310;조인트320;모터

330;브러시340;가이드 롤러

400;스토퍼

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 청소 로봇은, 주행을 위한 복수의 구동휠을 구비한 로봇 본체; 상기 로봇 본체의 하면 일측에 형성된 흡입포트에 흡입력을 발생시키고, 이에 의해 흡입되는 공기 중에 포함된 각종 오물을 집진하는 흡진부; 상기 흡입포트와 연통하도록 상기 로봇 본체의 하면 일측에 그 일단이 조인트에 의해 회전 가능하게 설치되어 로봇 본체의 내외로 출몰하며, 제 1 부재 및 제 2 부재가 신축 가능하게 연결되어 그 길이를 가변시킬 수 있도록 된 선회형 흡입구; 상기 선회형 흡입구를 회전 구동시키기 위한 구동원인 모터; 상기 로봇 본체의 주행 거리 및 주행로상의 장애물 등을 감지하는 센서부; 및 상기 센서부의 신호를 처리함과 아울러 상기 구동휠, 흡진부 및 모터의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 의한 청소 로봇은, 소정의 주행 경로를 따라 청소를 수행하던 중 구석이나 벽에 인접한 장소가 나타나면 제어부의 신호에 의해 상기 모터가 구동함으로써 선회형 흡입구가 로봇 본체로부터 돌출되어 소정 회전 반경으로회전하면서 구석의 오물을 흡입한다. 따라서, 종래에는 청소가 용이치 않았던 구석이나 벽에 인접한 장소 등도 효과적으로 청소할 수 있으므로, 청소효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 선회형 흡입구의 길이를 피청소면의 조건에 따라 적절한 길이로 가변시킬 수 있기 때문에, 특수한 장소의 청소시 흡입영역을 확대시켜 청소를 수행할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 선회형 흡입구의 내부에는 주행경로상의 바닥면의 먼지를 털어내는 브러시가 회전 가능하게 장착되며, 상기 제 2 부재의 단부에는 흡입구의 선회를 안내하는 가이드 롤러가 설치될 수 있다.

또한, 상기 로봇 본체의 하면 일측에는 상기 선회형 흡입구의 복귀시 그 일측단에 접촉하여 선회형 흡입구의 초기 위치를 유지시켜 주는 스토퍼가 설치될 수 있다.

본 발명의 상술한 목적 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 보다 명백해질 것이다.

첨부한 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 선회형 흡입구를 가지는 청소 로봇을 나타낸 저면도 이고, 도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 의한 선회형 흡입구를 가지는 청소 로봇의 구석 청소 예를 보인 저면도 및 측면도이다. 참고로 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 종래와 그 구성 및 작용이 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하여 인용하며, 본 발명의 요부를 제외한 다른 구성에 대해서는 도 1를 참조하여 설명한다.

도 1, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 보조 흡입구를 가지는 청소 로봇은, 로봇 본체(10), 흡진부(20), 선회형 흡입구(300), 센서부(40), 제어부(50) 및 배터리(60)를 구비한다.

상기 로봇 본체(10)의 양측에는 주행을 위한 복수의 구동휠(11)(12)이 설치된다. 이러한 로봇 본체(10)는 대략 원판형으로 이루어지며, 이 로봇 본체(10)에는 대략 반구형의 커버가 설치되나 도면에서는 도시를 생략하였다.

상기 흡진부(20)는 상기 로봇 본체(10)에 형성된 흡입포트(도시되지 않음)에 강한 흡입력을 발생시킴으로써 바닥의 먼지를 집진하는 것으로써, 진공모터(도시되지 않음)와 이 진공모터의 구동에 의해 흡입포트를 통해 흡입되는 먼지를 집진하는 진진실(도시되지 않음)을 포함하여 구성된다.

상기 선회형 흡입구(300)는 상기 흡입포트와 연통하도록 로봇 본체(10)의 하면 일측에 설치된다. 여기서, 상기 선회형 흡입구(300)는 본 발명의 특징에 따라, 그 일단이 상기 로봇 본체(10)의 하면 일측에 조인트(310)로 회전 가능하도록 설치된다. 따라서, 상기 선회형 흡입구(300)는 도 3에 나타낸 바와 같은 초기 상태에서 도 4a에 나타낸 바와 같이, 선회하면서 로봇 본체(10)의 외부로 돌출될 수 있다. 이러한 구조로 인해 구석이나 벽에 인접한 장소에서는 상기 선회형 흡입구(300)가 조인트(310)를 중심으로 선회하면서 로봇 본체(10)로부터 돌출되어 구석 등에 있는 오물을 효과적으로 흡입할 수 있는 것이다. 본 발명에서는 상기와 같은 선회형 흡입구(300)의 회전 구동원으로서 상기 로봇 본체(10)의 하면 일측에 장착된 모터(320)를 이용하고 있으며, 이 모터(320)는 상기 제어부(50)의 구동 신호에 의해 동작하면서 선회형 흡입구(300)를 회전 구동시키도록 되어 있다. 또한, 상기 제어부(50)는 예컨대, 센서부(40)로부터 신호를 받아 상기 모터(320) 구동 신호를 출력하도록 되어 있다.

또한, 본 발명에 의한 선회형 흡입구(300)는 본 발명의 다른 특징에 따라, 제 1 부재(301)와 제 2 부재(302)가 신축 가능하게 연결되어 그 길이를 가변시킬 수 있도록 구성되어 있다. 이에 의하면, 청소 로봇이 주행할 수 없는 깊은 장소나 장애물 등이 청소 로봇의 주행을 방해하는 경우에도 흡입구(300)의 길이를 길게 늘려 청소를 수행할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 부재(301)에 대한 제 2 부재(302)의 가변은 별도로 도시하고 있지 않으나, 일반적인 청소기의 텔레스코프 파이프와 같은 구조로 구성될 수 있을 것이다. 또한, 별도의 소형 모터를 채용하여 이 모터의 구동에 의해 제 2 부재(302)가 제 1 부재(301)로부터 자동으로 인출되도록 구성될 수도 있을 것이다. 이러한 경우에 상기 제 2 부재(302)의 단부에 근접센서 등과 같은 센서를 설치함으로써 제 2 부재(302)의 가변 길이를 제어할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 선회형 흡입구(300)는 그 내부에 회전 가능하게 장착되어 주행 경로상의 바닥면에 존재하는 먼지 및 오물을 털어내는 브러시(330)를 구비하며, 또한, 선회형 흡입구(300)의 선회시 이를 가이드 하기 위하여 흡입구(300)의 제 2 부재(302)의 단부에 설치된 가이드 롤러(340)를 구비할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 청소 로봇은 상기 로봇 본체(10)의 하면 일측에 상기 선회형 흡입구(300)가 원래의 위치로 복귀할 때, 그 위치를 잡아주기 위한 스토퍼(400)가 설치되어 있다.

상기 센서부(40)는 외부로 신호를 송출하고, 반사된 신호를 수신할 수 있도록 로봇 몸체(10)의 측면 둘레에 소정 간격으로 배치되어 있다. 이러한 센서부(40)는 장애물 검출센서와 주행거리 검출센서 등을 포함하여 구성된다.

상기 제어부(50)는 송/수신부를 통해 수신된 신호를 처리하고, 각각의 구성 요소를 제어한다. 즉, 제어부(40)는 외부의 제어장치나 리모콘으로부터 신호를 수신하여 구동휠(11)(12)을 구동시킴과 아울러 흡진부(20)의 진동모터를 구동시키며, 또한, 상기 센서부(40)로부터 수신되는 신호를 가지고 청소 로봇의 주행을 제어함과 아울러 선회형 흡입구(300)의 구동원인 모터(320)의 구동도 제어한다.

상기와 같은 청소 로봇은, 센서부(40)를 통해 청소구역내에 설치된 기구나 사무용품, 벽 등의 장애물까지의 거리를 판별하고, 이에 따라 로봇 본체(10)의 구동휠(11)(12)을 선택적으로 구동시킴으로써, 스스로 방향을 전환해가면서 청소구역을 청소한다. 이 때, 본 발명은 청소 로봇의 주행 중 상기 센서부(40)에 의한 구석이나 벽에 인접한 장소에 도달하였다는 신호가 제어부(50)로 수신되면, 제어부(50)는 상기 모터(320) 구동신호를 출력하게 되고, 이에 따라 상기 모터(320)가 구동하는 것에 의해 선회형 흡입구(300)가 조인트(310)를 중심으로 회전하게 된다. 이와 같은 결과로, 선회형 흡입구(300)는 도 4a에 도시된 바와 같이, 로봇 본체(10)의 외부로 돌출되어 소정 회전반경으로 선회하게 되며, 따라서, 흡입구(300)가 구석진 부분이나 벽에 인접한 장소까지 위치되면서 이 부분에 있는 각종 오물들을 흡입하게 된다.

상기와 같은 본 발명의 선회형 흡입구(300)를 이용한 구석 청소시에, 청소하고자 하는 구석 등의 장소가 넓어 흡입구(300)의 보다 큰 회전반경이 요구되는 경우, 도 4a에 도시된 바와 같이, 흡입구(300)를 그의 제 1 부재(301)에 대하여 제 2 부재(302)를 인출함으로써 보다 확장된 흡입영역을 얻을 수 있다. 따라서, 속이 깊은 장소 등도 매우 용이하게 청소를 수행할 수 있다.

한편, 청소 로봇이 상기와 같은 구석 부분을 벗어나게 되면, 선회형 흡입구(300)는 초기 위치, 예컨대 로봇 본체(10) 하면의 도 3에 나타낸 바와 같은 원래의 위치로 복귀되며, 이와 같은 복귀 과정에서 흡입구(300)의 일측단이 로봇 본체(10)에 형성된 스토퍼(400)에 접촉되면서 그 위치가 유지될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 청소 로봇은 흡입구(300)가 선택적으로 로봇 본체(10)로부터 돌출되어 소정 회전반경으로 선회할 수 있고, 게다가 흡입구(300)의 길이를 피청소면의 조건에 따라 적절한 길이로 조절하여 청소할 수 있기 때문에, 기존에는 청소가 어려웠던 구석이나 벽에 인접한 장소 등도 효과적으로 청소할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 흡입구가 로봇 본체로부터 선택적으로 돌출하여 소정 회전 반경으로 선회할 수 있기 때문에, 종래에는 청소가 어려웠던 구석이나 벽에 인접한 장소(즉 청소 로봇이 주행할 수 없는 협소한 장소) 등도 효과적으로 청소를 수행할 수 있다. 그리고, 흡입구의 길이를 필요에 따라 길게하여 흡입영력을 확장시킬 수 있다. 따라서, 전체적인 청소 효율을 높일 수 있으며, 또한, 목적하는 청소 구역을 청소 로봇이 단 한 번 주행하는 것으로 완벽하게청소를 수행할 수 있기 때문에, 종래와 같이 청소후 청소가 이루어지지 않은 부분을 다시 청소해야 하는 번거로움을 해소할 수 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (3)

1. 주행을 위한 복수의 구동휠을 구비한 로봇 본체;

   상기 로봇 본체의 하면 일측에 형성된 흡입포트에 흡입력을 발생시키고, 이에 의해 흡입되는 공기 중에 포함된 각종 오물을 집진하는 흡진부;

   상기 흡입포트와 연통하도록 상기 로봇 본체의 하면 일측에 그 일단이 조인트에 의해 회전 가능하게 설치되어 로봇 본체의 내외로 출몰하며, 제 1 부재 및 제 2 부재가 신축 가능하게 연결되어 그 길이를 가변시킬 수 있도록 된 선회형 흡입구;

   상기 선회형 흡입구를 회전 구동시키기 위한 구동원인 모터;

   상기 로봇 본체의 주행 거리 및 주행로상의 장애물 등을 감지하는 센서부; 및

   상기 센서부의 신호를 처리함과 아울러 상기 구동휠, 흡진부 및 모터의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 선회형 흡입구의 내부에는 주행경로상의 바닥면의 먼지를 털어내는 브러시가 회전 가능하게 장착되며, 상기 제 2 부재의 단부에는 흡입구의 선회를 안내하는 가이드 롤러가 설치된 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 에 있어서,

   상기 로봇 본체의 하면 일측에는 상기 선회형 흡입구의 복귀시 그 일측단에 접촉하여 선회형 흡입구의 초기 위치를 유지시켜 주는 스토퍼가 설치된 것을 특징으로 하는 청소 로봇.