KR20030083970A - 청소 로봇 - Google Patents

Abstract

개시된 본 발명에 의한 청소 로봇은, 주행을 위한 복수의 구동휠을 구비한 로봇 본체와, 상기 로봇 본체의 하면 일측에 형성된 공기흡입유로에 흡입력을 발생시키고 이에 의해 흡입되는 공기 중에 포함된 각종 오물을 집진하는 흡진부와, 상기 공기흡입유로와 연통하도록 상기 로봇 본체의 하면에 설치되는 흡입구와, 상기 로봇 본체의 주행 거리 및 주행로상의 장애물 등을 감지하는 센서부와, 상기 센서부의 신호를 처리함과 아울러 상기 각 구성 요소의 구동을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 흡입구는, 상기 로봇 본체의 하면 일측에 회전 가능하게 설치되며, 그 중앙부에는 상기 공기흡입유로와 연통하는 유로가 형성된 회전 헤드; 및 상기 회전 헤드에 일정 간격을 두고 설치되는 서로 다른 구조를 가지는 적어도 두 개 이상의 흡입포트;를 구비한다. 이에 의하면, 피청소면의 상태 및 조건에 따라 다수의 흡입포트 중 적절한 어느 하나를 선택하여, 예컨대, 구석에는 구석 청소용 각형 흡입포트를, 틈새에는 침상형 흡입포트를, 그리고, 벽에 인접한 장소에는 일자형 흡입포트를 선택하여 완벽하게 청소할 수 있다. 따라서, 청소 효율의 향상을 도모할 수 있다.

Description

청소 로봇{CLEANING ROBOT}

본 발명은 청소 로봇에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 다양한 구조의 흡입포트를 갖추어 피청소면의 상태 및 조건에 따라 이 중 하나를 선택하여 사용할 수있는 흡입구를 구비하는 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.

도 1 및 도 2에 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 공기흡입유로(도시되지 않음)에 강한 흡입력을 발생시킴으로써 바닥의 먼지를 집진하는 것으로써, 진공모터(도시되지 않음)와 이 진공모터의 구동에 의해 흡입유로를 통해 흡입되는 먼지를 집진하는 진진실(도시되지 않음)을 포함하여 구성된다.

상기 흡입구(30)는 상기 공기흡입유로와 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 청소구역 내에 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 흡입하며, 더욱이 대략 일자형의 흡입포트를 갖춘 하나의 흡입구(30)를 구비하기 때문에, 구석이나 벽 등에 인접한 특별한 피청소면에는 상기 흡입구(30)가 미치지 못함으로써 이들 부분의 청소가 효과적으로 이루어지지 않는다고 하는 문제가 있다. 이에 따라 전체적인 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, 청소 로봇이 주행할 수 없는 구석이나 벽에 인접한 장소 등과 같은 특별한 피청소면을 청소할 수 있는 다양한 구조의 흡입포트를 구비함으로써 피청소면의 상태 및 조건에 따라 이들 중 하나를 선택하여 사용할 수 있는 흡입구를 구비하는 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 청소 로봇를 나타낸 저면도, 그리고,

도 4는 도 3에 나타낸 본 발명에 의한 청소 로봇의 일자형 흡입포트를 이용한 청소 예를 보인 도면이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10;로봇 본체11,12;구동휠

20;흡진부40;센서부

50;제어부300;흡입구

310;회전 헤드311;유로

321,322,323,324;흡입포트

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 청소 로봇은, 주행을 위한 복수의 구동휠을 구비한 로봇 본체와, 상기 로봇 본체의 하면 일측에 형성된 공기흡입유로에 흡입력을 발생시키고 이에 의해 흡입되는 공기 중에 포함된 각종 오물을 집진하는 흡진부와, 상기 공기흡입유로와 연통하도록 상기 로봇 본체의 하면에 설치되는 흡입구와, 상기 로봇 본체의 주행 거리 및 주행로상의 장애물 등을 감지하는 센서부와, 상기 센서부의 신호를 처리함과 아울러 상기 각 구성 요소의 구동을 제어하는 제어부를 포함한다.

상기 흡입구는, 상기 로봇 본체의 하면 일측에 회전 가능하게 설치되며, 그 중앙부에는 상기 공기흡입유로와 연통하는 유로가 형성된 회전 헤드; 및 상기 회전 헤드에 일정 간격을 두고 설치되는 서로 다른 구조를 가지는 적어도 두 개 이상의 흡입포트;를 구비한다.

상기 다수의 흡입포트는, 일자형 흡입포트, 구석 청소을 위한 각형 흡입포트, 틈새 청소를 위한 침상형 흡입포트 및 솔을 갖춘 솔형 흡입포트를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 회전 헤드의 유로에는 선택된 흡입포트와 회전 헤드의 유로를 연통시켜 주기 위한 밸브가 장착될 수 있다.

이에 의하면, 청소 로봇이 주행할 수 없는 구석이나 벽에 인접한 장소 및 틈새 등도 매우 효과적으로 청소할 수 있다. 즉, 구석에는 각형 흡입포트를 선택하여 청고하고, 틈새에는 침상형 흡입포트를, 그리고, 벽에 인접한 곳에는 일자형 흡입포트를 선택하여 종래에는 청소가 어려웠던 상기와 같은 특별한 장소를 효과적으로 청소할 수 있다. 따라서, 전체적인 청소 효율을 높일 수 있으며, 청소 로봇이 청소 구역을 한 번 주행하는 것으로 청소를 끝낼 수 있다.

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

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 청소 로봇를 나타낸 저면도이고, 도 4는 도 3에 나타낸 청소 로봇의 어느 하나의 흡입포트를 이용한 청소 예를 보인 도면이다. 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 청소 로봇은, 로봇 본체(10), 흡진부(20), 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 흡입공기유로(도시되지 않음)에 강한 흡입력을 발생시킴으로써 바닥의 먼지를 집진하는 것으로써, 진공모터(도시되지 않음)와 이 진공모터의 구동에 의해 흡입공기유로를 통해 흡입되는 먼지를 집진하는 진진실(도시되지 않음)을 포함하여 구성된다.

상기 흡입구(300)는 상기 흡입공기유로와 연통하도록 로봇 본체(10)의 하면 일측에 설치된다. 여기서, 상기 흡입구(300)는 본 발명의 특징에 따라, 회전 헤드(310)와 다수의 흡입포트(321)(322)(323)(324)를 구비한다.

상기 회전 헤드(310)는 상기 로봇 본체(10)의 하면에 회전 가능하게 설치되어 있으며, 그 중앙부에는 상기 흡입공기유로와 연통하는 유로(311)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 다수의 흡입포트(321)(322)(323)(324)는 상기 회전 헤드(310)의 주연부에 일정 간격을 두고 설치되어 있다. 이러한 흡입포트는 각각 회전 헤드(310)의 유로(311)와 연통되어 있으며, 일자형 흡입포트(321), 각형 흡입포트(322), 침상형 흡입포트(323) 및 솔형 흡입포트(324)로 이루어진다.

상기 일자형 흡입포트(321)는 벽에 인접한 장소를 청소하기 것이고, 각형 흡입포트(322)는 구석 부분을 청소하기 위한 것이며, 침상형 흡입포트(323)는 틈새 청소를, 그리고, 솔형 흡입포트(324)는 카페트 등을 청소하기 위한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 다수의 흡입포트(321)(322)(323)(324)가 피청소면의상태 및 조건에 따라 적절한 것으로 선택, 예컨대, 벽에 인접한 부분에는 일자형 흡입포트(321)가, 구석 부분에는 각형 흡입포트(322)가, 틈새에는 침상형 흡입포트(323)가, 그리고, 바닥의 먼지를 털어낼 필요가 있는 카페트 등의 청소시에는 상기 솔형 흡입포트(324)가 선택되며, 이와 같이 선택된 어느 하나의 흡입포트가 도 3에서 보는 바와 같이, 로봇 본체(10)의 전면으로 돌출되도록 위치되어 해당하는 피청소면을 청소하게 된다. 즉, 기존의 로봇 본체(10)의 하면 일측에 형성된 흡입구로는 청소가 어려운 벽에 인접한 부분이라든가 구석 부분의 청소를 그에 적합한 흡입포트를 선택하여 효과적으로 청소할 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에 의한 청소 로봇은 상기와 같은 흡입포트의 선택시 선택된 흡입포트 이외의 공기유로를 폐쇄하는 밸브(도시되지 않음)가 회전 헤드(310)의 유로(311) 상에 설치될 수 있다. 이에 의해 선택된 흡입포트 이외의 흡입포트로의 공기유로가 막히게 되므로, 사용하는 흡입포트의 흡입력을 한층 높일 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 의한 흡입구 구조에서 회전 헤드(310)의 회전 구동원으로는 도면에서 구체적으로 도시하지 않고 있으나, 스텝 모터 등이 이용될 수 있다. 이 때, 상기 스텝 모터는 상기 제어부(50)의 제어에 의해 구동되며, 상기 제어부(50)는 예컨대, 센서부(40)의 감지 신호에 따라 상기 스텝 모터의 구동을 제어하도록 구성될 수 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 흡입구(300)의 회전 헤드(310)를 회전시킴으로써 피청소면의 상태 및 조건에 따라 적절한 흡입포트가 선택되어 사용되도록 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 예를 들면, 구석에 도달하였다는 신호가 제어부(50)로 수신되면, 제어부(50)는 상기 흡입구(300)의 회전 헤드(310) 구동신호를 출력하게 되고, 이에 따라 상기 회전 헤드(310)가 구동하는 것에 의해 도 3의 일자형 흡입포트(321) 위치에 각형 흡입포트(322)가 위치되게 된다. 이로써 구석 부분에 상기 각형 흡입포트(322)가 위치되어 이 부분의 오물을 완벽하게 흡입 제거하게 된다. 같은 원리로 틈새 부분에는 침상형 흡입포트(323)가 선택되어 사용되며, 또한, 카페트 등과 같이 먼지를 털어낼 필요가 있는 경우에는 솔형 흡입포트(324)가 선택되어 사용된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 청소 로봇은 다양한 구조의 흡입포트를 가지는 흡입구(300)가 피청소면의 상태 및 조건에 따라 회전되면서 그에 적합한 어느 하나가 선택되어 사용되므로, 구석이나 틈새 등과 같은 곳도 효과적으로 청소할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 종래에는 청소가 어려웠던 구석이나 벽에 인접한 장소(즉 청소 로봇이 주행할 수 없는 협소한 장소) 등도 효과적으로 청소를 수행할 수 있다. 따라서, 전체적인 청소 효율을 높일 수 있으며, 또한, 목적하는 청소 구역을 청소 로봇이 단 한 번 주행하는 것으로 완벽하게 청소를 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 본체와, 상기 로봇 본체의 하면 일측에 형성된 공기흡입유로에 흡입력을 발생시키고 이에 의해 흡입되는 공기 중에 포함된 각종 오물을 집진하는 흡진부와, 상기 공기흡입유로와 연통하도록 상기 로봇 본체의 하면에 설치되는 흡입구와, 상기 로봇 본체의 주행 거리 및 주행로상의장애물 등을 감지하는 센서부와, 상기 센서부의 신호를 처리함과 아울러 상기 각 구성 요소의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 청소 로봇에 있어서,

   상기 흡입구는,

   상기 로봇 본체의 하면 일측에 회전 가능하게 설치되며, 그 중앙부에는 상기 공기흡입유로와 연통하는 유로가 형성된 회전 헤드; 및

   상기 회전 헤드에 일정 간격을 두고 설치되는 서로 다른 구조를 가지는 적어도 두 개 이상의 흡입포트;를 구비하며,

   이에 의해 피청소면의 상태 및 조건에 따라 다수의 흡입포트 중 적절한 어느 하나를 선택하여 사용하도록 된 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 다수의 흡입포트는, 일자형 흡입포트, 구석 청소을 위한 각형 흡입포트, 틈새 청소를 위한 침상형 흡입포트 및 솔을 갖춘 솔형 흡입포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 에 있어서,

   상기 회전 헤드의 유로에는 선택된 흡입포트와 회전 헤드의 유로를 연통시켜 주기 위한 밸브가 장착된 것을 특징으로 하는 청소 로봇.