KR20030094619A - 자동주행 로봇 청소기 - Google Patents

Abstract

개시된 본 발명에 의한 자동주행 로봇 청소기는, 주행을 위한 복수의 구동휠을 구비한 로봇 본체(10); 복수의 구동휠을 구동시키기 위한 모터(70); 로봇 본체(10)의 하면 일측에 형성된 흡입포트에 흡입력을 발생시키고, 이에 의해 흡입되는 공기 중에 포함된 각종 오물을 집진하는 흡진부(20); 로봇 본체(10)의 외측 둘레에 유동 가능하게 설치된 범퍼(80); 범퍼(80)의 유동에 의해 작동되는 충돌감지 스위치(90); 및 충돌감지 스위치(90)의 신호를 처리함과 더불어 흡진부(20) 및 모터(70)의 구동을 제어하는 제어부(50);를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하면, 센서부(40)가 소형의 장애물(O)을 제대로 감지하지 못하여 로봇 본체(10)가 장애물(O)과 충돌되면, 충돌감지 스위치(90)가 그에 대한 신호를 제어부(50)에 전달함으로써 자동주행 로봇 청소기가 주행불능 상태에 빠지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

자동주행 로봇 청소기{ Self-moving robot cleaner }

본 발명은 자동주행 로봇 청소기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 장애물을 감지하지 못하여 발생되는 자동주행 로봇 청소기의 충돌로 인한 주행불능 상태를 미연에 방지할 수 있는 자동주행 로봇 청소기에 관한 것이다.

일반적으로, 자동주행 로봇 청소기는 구동장치와 이 구동장치에 의해 구동되는 구동휠을 가지고 있으며, 스스로 주행하면서 먼지 및 오물을 흡입하여 바닥면 등에 대한 청소 작업을 수행하는 기기이다.

이와 같은 자동주행 로봇 청소기가 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바, 이를 간단히 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 자동주행 로봇 청소기의 커버 분리 상태 사시도이고, 도 2는 도 1의 저면도이다.

도시된 바와 같이, 자동주행 로봇 청소기는 로봇 본체(10)와, 흡진부(20)와, 흡입구(30)와, 센서부(40)와, 제어부(50) 및 배터리(60)를 포함한다.

상기 로봇 본체(10)는 대략 원판형의 형상을 갖는다. 이 로봇 본체(10)에는 도시되지는 않았으나 대략 반구형의 커버가 결합되고, 또한, 로봇 본체(10)에는 주행을 위한 복수의 구동휠(11)(12)이 설치된다.

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

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

상기 센서부(40)는 외부로 신호를 송출하고, 반사된 신호를 수신할 수 있도록 로봇 본체(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 구성요소를 제어한다. 즉, 제어부(50)는 외부의 제어장치나 리모트 콘트롤러로부터 신호를 수신하여 구동휠(11)(12)을 구동시킴과 아울러 흡진부(20)의 진동모터를 구동시키며, 센서부(40)로부터 수신되는 신호를 가지고 로봇 본체(10)의 주행을 제어한다.

상기와 같은 자동주행 로봇 청소기는, 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, 상기와 같은 종래의 자동주행 로봇 청소기는, 센서부(40)에서 송출된 감지파에 의해 주행방향의 장애물을 감지하기 때문에, 주행방향에 책상다리, 의자다리와 같은 소형의 장애물이 놓여 있는 경우에는 이를 제대로 감지하지 못하고 충돌이 발생되어 주행이 정지됨으로써, 청소 작업이 제대로 수행되지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 로봇 본체에 간단한 스위치 장치를 설치함으로써, 소형의 장애물을 감지하지 못하여 발생되는 충돌로 인해 로봇 본체가 주행불능 상태가 되는 것을 미연에 방지할 수 있는 자동주행 로봇 청소기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 자동주행 로봇 청소기의 한 예를 나타낸 커버 분리 상태 사시도,

도 2는 도 1에 나타낸 자동주행 로봇 청소기의 저면도,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 자동주행 로봇 청소기를 나타낸 분리 상태 사시도,

도 4는 도 3의 자동주행 로봇 청소기의 조립 상태를 개략적으로 도시한 평면도, 그리고,

도 5는 도 3의 범퍼 및 충돌감지 스위치의 작동을 설명하기 위한 평면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10;로봇 본체11, 12;구동휠

13;결합공14, 84;가이드리브

20;흡진부40;센서부

50;제어부60;배터리

70;모터80;범퍼

81;범퍼 몸체82;결합돌기

83;탄성부재85;가압부재

90;충돌감지 스위치

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 자동주행 로봇 청소기는, 주행을 위한 복수의 구동휠을 구비한 로봇 본체; 상기 복수의 구동휠을 구동시키기 위한 모터; 상기 로봇 본체의 하면 일측에 형성된 흡입포트에 흡입력을 발생시키고, 이에 의해 흡입되는 공기 중에 포함된 각종 오물을 집진하는 흡진부; 상기 로봇 본체의 외측 둘레에 유동 가능하게 설치된 범퍼; 상기 범퍼의 유동에 의해 작동되는 충돌감지 스위치; 및 상기 충돌감지 스위치의 신호를 처리함과 더불어 상기 흡진부 및 모터의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 범퍼는 상기 로봇 본체에 대해 수평방향 진퇴 유동되는 것이 좋으며, 상기 로봇 본체와 상기 범퍼 중 적어도 어느 한 쪽에는 범퍼의 유동을 가이드하는 가이드리브가 설치된 것이 바람직하다.

그리고, 상기 범퍼는, 상기 로봇 본체의 외측부 일부를 감싸는 범퍼 몸체 및상기 로봇 본체의 외측부에 형성된 결합공에 삽입되도록 상기 범퍼 몸체에 설치된 결합돌기를 포함하며, 상기 로봇 본체와 상기 범퍼 중 적어도 어느 한 쪽에 설치된 탄성부재에 의해 상기 로봇 본체에 대해 소정 간격 이격되도록 탄성지지되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 범퍼 몸체의 일측단에는 상기 충돌감지 스위치를 작동시키기 위한 가압부재가 설치된 것이 좋다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 자동주행 로봇 청소기에 대해 상세하게 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명함에 있어서, 종래와 그 구성 및 작용이 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하여 인용한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 자동주행 로봇 청소기의 분리 상태 사시도이고, 도 4는 도 3의 자동주행 로봇 청소기의 조립 상태를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 5는 도 3의 범퍼 및 충돌감지 스위치의 작동을 설명하기 위한 평면도로, 본 발명에 의한 자동주행 로봇 청소기는 일부 구성을 제외하고 상기 종래의 자동주행 로봇 청소기와 유사하다.

도 3 또는 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 자동주행 로봇 청소기는, 로봇 본체(10)와, 범퍼(80)와, 충돌감지 스위치(90) 및 제어부(50)를 포함한다.

상기 로봇 본체(10)는 대략 원판형의 형상을 가지며, 도시되지는 않았으나로봇 본체(10)에는 대략 반구형의 커버가 결합된다. 로봇 본체(10)의 전측부, 즉, 로봇 본체(10)의 주행방향측 외측부에는 결합공(13)이 형성되며, 로봇 본체(10)의 양측부에는 상기 범퍼(80)의 유동을 가이드하기 위한 가이드리브(14)가 설치된다. 또한, 로봇 본체(10)에는 구동휠(11)(12)과, 흡진부(20)와, 흡입구(30)와, 센서부(40) 및 배터리(60)가 설치된다.

상기 구동휠(11)(12)은 로봇 본체(10)에 복수개가 설치되며, 배터리(60)로부터 전원을 공급받는 모터(70)에 의해 구동된다.

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

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

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

상기 범퍼(80)는 범퍼 몸체(81)와, 결합돌기(82) 및 탄성부재(83)를 포함한다. 여기서, 범퍼 몸체(81)는 로봇 본체(10) 둘레의 대략 반을 커버하도록 로봇 본체(10)의 전측부에 결합된다. 그리고, 결합돌기(82)는 범퍼 몸체(81)에 설치되며그 일부가 로봇 본체(10)의 결합공(13)에 유동 가능하게 삽입됨으로써 범퍼(80)가 로봇 본체(10)에 대해 수평방향으로 진퇴 유동되도록 한다. 탄성부재(83)는 결합돌기(82)에 설치되어 범퍼 몸체(81)를 로봇 본체(10)에 대해 소정 간격 이격되도록 탄성지지한다. 또한, 범퍼 몸체(81)의 양측단부에는 상기 로봇 몸체(81)의 가이드리브(14)에 접하여 유동되는 가이드리브(84)가 설치된다. 이러한 가이드리브(14)(84)는 범퍼(80)가 로봇 본체(10)에 대해 어느 한 쪽으로 치우침없이 진퇴 유동할 수 있도록 범퍼(80)의 유동을 가이드한다. 한편, 범퍼 몸체(81)의 일측단부에는 가압부재(85)가 설치된다.

상기 충돌감지 스위치(90)는 로봇 본체(10)에 설치되며, 범퍼(80)의 수평방향 진퇴 유동에 의해 작동된다. 즉, 범퍼 몸체(81)가 유동되면 충돌감지 스위치(90)는 범퍼 몸체(81)의 가압부재(85)에 의해 가압되면서 작동되어 충돌 신호를 제어부(50)로 출력한다. 충돌감지 스위치(90)는 상기 범퍼(80)가 로봇 본체(10)에 대해 어느 한 쪽으로 치우침없이 진퇴 유동되기 때문에, 범퍼 몸체(81)의 양측단부 중 어느 한 쪽 단부에 접하도록 한 개만 설치될 수 있다.

상기 제어부(50)는 송/수신부를 통해 수신된 신호를 처리하고, 각각의 구성요소를 제어한다. 즉, 제어부(50)는 외부의 제어장치나 리모트 콘트롤러로부터 신호를 수신하여 구동휠(11)(12)을 구동시킴과 아울러 흡진부(20)의 진동모터를 구동시키며, 센서부(40)와 충돌감지 스위치(90)로부터 신호를 수신하여 로봇 본체(10)의 주행을 제어한다.

상기와 같은 자동주행 로봇 청소기는, 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.

청소 작업 중에, 센서부(40)가 주행방향에 놓여있는 책상다리, 의자다리와 같은 소형의 장애물을 제대로 감지하지 못하고 로봇 본체(10)가 장애물과 충돌되면 범퍼(80)는 로봇 본체(10) 측으로 유동된다. 이때, 범퍼 몸체(81)의 결합돌기(82)는 로봇 본체(10)의 결합공(13) 내에서 가이드되어 후퇴되고, 범퍼 몸체(81)의 가압부재(85)는 충돌감지 스위치(90)를 가압하여 작동시킨다. 충돌감지 스위치(90)는 충돌 신호를 제어부(50)로 출력하고, 제어부(50)는 이 신호에 따라 자동주행 로봇 청소기의 적절한 작동, 예컨대, 주행방향 전환 등의 작동이 이루어지도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 자동주행 로봇 청소기는 센서부(40)가 소형의 장애물을 제대로 감지하지 못하여 로봇 본체(10)가 장애물과 충돌되면, 충돌감지 스위치(90)가 그에 대한 정보를 제어부(50)에 전달함으로써 자동주행 로봇 청소기가 주행불능 상태에 빠지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

한편, 상기 본 발명의 실시예에서는 자동주행 로봇 청소기에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 특징인 범퍼(80)와, 범퍼(80)의 유동에 의해 작동되는 충돌감지 스위치(90)는 자동주행이 가능한 다양한 장치에 적용될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 자동주행 로봇 청소기가 장애물에 부딪치면, 로봇 본체에 설치된 범퍼가 유동되어 충돌감지 스위치를 작동시키고, 충돌감지 스위치는 이에 따른 제어 신호를 제어부로 출력한다. 따라서, 제어부에서는 상기 제어 신호에 따라 자동주행 로봇 청소기의 적절한 작동이 이루어지도록 하여 자동주행 로봇 청소기가 주행불능 상태에 빠지는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 양측단부를 갖는 범퍼가 로봇 본체에 대해 어느 한 쪽으로 치우침없이 진퇴 유동되기 때문에, 충돌감지 스위치를 범퍼의 어느 한 쪽 단부와 접하도록 한 개만 설치해도 장애물과의 충돌을 감지할 수 있다. 따라서, 제조비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 특허청구범위의 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 (6)

1. 주행을 위한 복수의 구동휠을 구비한 로봇 본체;

   상기 복수의 구동휠을 구동시키기 위한 모터;

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

   상기 로봇 본체의 외측 둘레에 유동 가능하게 설치된 범퍼;

   상기 범퍼의 유동에 의해 작동되는 충돌감지 스위치; 및

   상기 충돌감지 스위치의 신호를 처리함과 더불어 상기 흡진부 및 모터의 구동을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동주행 로봇 청소기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 범퍼는 상기 로봇 본체에 대해 수평방향 진퇴 유동되는 것을 특징으로 하는 자동주행 로봇 청소기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 로봇 본체와 상기 범퍼 중 적어도 어느 한 쪽에는 범퍼의 유동을 가이드하는 가이드리브가 설치된 것을 특징으로 하는 자동주행 로봇 청소기.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 범퍼는,

   상기 로봇 본체의 외측부 일부를 감싸는 범퍼 몸체; 및

   상기 로봇 본체의 외측부에 형성된 결합공에 삽입되도록 상기 범퍼 몸체에 설치된 결합돌기;를 포함하며,

   상기 로봇 본체에 대해 소정 간격 이격되도록 탄성지지되는 것을 특징으로 하는 자동주행 로봇 청소기.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 로봇 본체와 상기 범퍼 중 적어도 어느 한 쪽에는 상기 범퍼를 상기 로봇 본체에 대해 소정 간격 이격되도록 탄성지지하는 탄성부재가 설치된 것을 특징으로 하는 자동주행 로봇 청소기.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 범퍼 몸체의 일측단에는 상기 충돌감지 스위치를 작동시키기 위한 가압부재가 설치된 것을 특징으로 하는 자동주행 로봇 청소기.