KR20040013383A - 청소 로봇 - Google Patents

Abstract

개시된 본 발명에 의한 청소 로봇은, 하부에 주행을 위한 구동휠(13)을 구비한 로봇 본체(10); 로봇 본체(10)의 하면 일측에 형성된 흡입포트(14)에 흡입력을 발생시키고, 이에 의해 흡입되는 공기 중에 포함된 각종 오물을 집진하는 흡진부(20); 로봇 본체(10)의 주행 거리 및 청소면 상의 장애물 등을 감지하는 센서부(40); 및 센서부(40)의 신호를 처리함과 아울러 구동휠(13), 흡진부(20) 및 모터의 구동을 제어하는 제어부(50); 로봇 본체(10)의 둘레를 감싸도록 설치된 범퍼(70); 및 서로의 간격이 로봇 본체(10)의 중심부에서 외부 측으로 갈수록 커지도록 범퍼(70)의 내측에 설치되며, 범퍼(70)의 변형에 의해 유동되는 한 쌍의 브러시조립체(80)(90);를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하면, 청소 로봇이 모서리 등의 좁은 구역의 청소면을 청소하기 위해 이동할 때, 모서리를 이루는 벽에 접하여 범퍼(70)가 변형되면서 브러시조립체(80)(90)가 모서리 부에 도달하여 오물을 흡입포트(14) 측으로 부상시키게 된다. 따라서, 모서리 등 좁은 구역의 청소가 가능하다.

Description

청소 로봇 { Cleaning robot }

본 발명은 청소 로봇에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유동 가능한 브러시조립체를 구비하여 모서리 등 청소면이 좁은 부위의 오물을 제거할 수 있는 청소 로봇에 관한 것이다.

알려진 바와 같이, 청소 로봇은 사용자의 조작없이 청소하고자 하는 구역 내를 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 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 사시도이고, 도 2는 도 1의 저면도로서, 도면에서 참조부호 10은 로봇 본체, 20은 흡진부, 30은 흡입포트, 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)에 대략 반구형의 커버가 설치되나 도 도면에서는 도시하지 않았다.

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

상기 흡입포트(30)는 공기흡입유로와 연통되도록 로봇 본체(10)의 하면 일측에 설치되며, 내부에는 바닥의 먼지를 털어내기 위한 회전 가능한 브러시(31)가설치된다.

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(50)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, 더우기 대략 일차형의 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, 청소 후 청소가 이루어지지 않은 구석진 부분 등을 작업자가 손으로 청소를 하거나 다른 청소기를 이용하여 청소해야 하는 번거로움이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 청소 로봇이 모서리 등의 좁은 청소면 부근의 벽에 접할 때 범퍼의 변형에 의해 브러시조립체가 좁은 청소면에 도달됨으로써 좁은 청소면에 대한 청소가 가능한 청소 로봇을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 청소 로봇의 커버 분리 상태 사시도,

도 2는 도 1의 저면도,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 청소 로봇을 개략적으로 나타낸 정면도,

도 4는 도 3의 저면도, 그리고,

도 5는 도 3의 청소 로봇이 모서리 청소 작업을 수행하는 작동을 설명하기 위한 저면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10;로봇 본체13;구동휠

14;흡입포트15,16;연결부재

70;범퍼80,90;제 1, 2 브러시조립체

81,91;제 1, 2 브러시지지체82,92;제 1, 2 회전브러시

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 청소 로봇은, 하부에 주행을 위한 구동휠을 구비한 로봇 본체; 상기 로봇 본체의 하면 일측에 형성된 흡입포트에 흡입력을 발생시키고, 이에 의해 흡입되는 공기 중에 포함된 각종 오물을 집진하는 흡진부; 상기 로봇 본체의 주행 거리 및 청소면 상의 장애물 등을 감지하는 센서부; 및 상기 센서부의 신호를 처리함과 아울러 상기 구동휠, 흡진부 및 모터의 구동을 제어하는 제어부; 상기 로봇 본체의 둘레를 감싸도록 설치된 범퍼; 및 서로의 간격이 상기 로봇 본체의 중심부에서 외부 측으로 갈수록 커지도록 상기 범퍼의 내측에 설치되며, 상기 범퍼의 변형에 의해 유동되는 한 쌍의 브러시조립체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이에 의하면, 청소 로봇이 모서리 등의 좁은 구역의 청소면을 청소하기 위해 이동할 때, 모서리를 이루는 벽에 접하여 범퍼가 변형되면서 브러시조립체가 모서리에 도달하여 오물을 흡입포트 측으로 부상시키게 된다. 따라서, 모서리 등 좁은 구역의 청소가 가능하다.

한편, 상기 구성을 갖는 본 발명에 있어서, 상기 브러시조립체는, 상기 범퍼의 내측에 연결부재에 의해 지지되는 브러시지지체; 및 상기 브러시지지체에 회전 가능하게 설치되는 회전브러시;를 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 회전브러시는 상기 청소면의 오물을 상기 흡입포트 측으로 부상시키는 방향으로 회전되는 것이 좋다.

또한, 상기 흡입포트는 상기 로봇 본체의 중심부에서 외부 측으로 갈수록 그 폭이 커지는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 청소 로봇의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명함에 있어서, 종래와 그 구성 및 작용이 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 인용한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 청소 로봇을 개략적으로 나타낸 정면도이고, 도 4는 도 3의 개략적인 구성을 나타내는 저면도, 그리고, 도 5는 도 3의 청소 로봇이 모서리 청소를 수행하는 작동을 설명하기 위한 저면도이다.

도 3 또는 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 청소 로봇은, 로봇 본체(10)와, 범퍼(70)와, 제 1 및 제 2 브러시조립체(80)(90)를 포함한다.

상기 로봇 본체(10)는 하부에 구동을 위한 구동휠(13)과 오물을 흡입하기 위한 흡입포트(14)가 구비된다. 구동휠(13)은 하나 또는 복수로, 로봇 본체(10)의 방향을 전환시킬 수 있도록 회전 가능하게 설치된다. 그리고, 흡입포트(14)는 로봇 본체(10)의 중심부에서 전방 측으로 갈수록 그 폭이 커지도록 형성된다.

그리고, 로봇 본체(10)의 내부에는 흡입포트(14)에 흡입력을 발생시키고, 이에 의해 흡입되는 공기 중에 포함된 각종 오물을 집진하기 위한 흡진부(20;도 1참조)가 구비된다. 흡진부는 흡입력을 발생시키는 흡입모터(미도시)와 오물을 걸러내기 위한 집진필터(미도시) 등을 포함한다.

또한, 로봇 본체(10)는 로봇 본체(10)의 주행 거리 및 주행로 상의 장애물 등을 감지하는 센서부(40;도 1참조)와, 센서부(40)의 신호를 처리함과 아울러 구동휠(14), 흡진부(20) 및 모터의 구동을 제어하는 제어부(50)를 포함한다.

상기 범퍼(70)는 로봇 본체(10)의 외부를 감싸도록 설치된다. 범퍼(70)는 외부 충격에 의해 변형되면서 충돌에 의한 충격을 완충시키기 위한 것으로, 충돌에 의해 쉽게 변형될 수 있는 재질 또는 그런 구조로 되어 있다.

상기 제 1 및 제 2 브러시조립체(80)(90)는 로봇 본체(10) 하부의 흡입포트(14) 양측으로 서로 소정 크기의 예각을 이루도록 설치된다. 제 1 및 제 2 브러시조립체(80)(90)는 제 1 및 제 2 브러시지지체(81)(91)와, 이들 브러시지지체(81)(91)에 모터 등의 구동수단에 의해 회전 가능하게 설치된 제 1 및 제 2 회전브러시(82)(92)를 포함한다. 그리고, 제 1 및 제 2 브러시지지체(81)(91)는 상기 범퍼(70)의 내부 양측 면에 각각 연결부재(15)(16)에 의해 로봇 본체(10)의 중심부에서 외부 측으로 갈수록 그 사이의 간격이 커지도록 설치된다.

여기서, 제 1 회전브러시(82)와 제 2 회전브러시(92)는 로봇 본체(10)를 바닥면으로부터 지지하기 위해 단단한 재질로 된 것이 좋다. 그리고, 제 1 및 제 2 회전브러시(82)(92)는 바닥면의 먼지를 흡입포트(14) 측으로 부상시키는 방향으로 회전된다. 따라서, 두 회전브러시(82)(92)의 회전 방향은 서로 반대 방향이 된다.

이하, 본 발명에 의한 청소 로봇이 모서리를 청소하는 작동을 도 5를 참조하여 설명한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 청소 로봇이 청소 작업을 수행하면서 모서리에 접근하면, 범퍼(70)가 모서리를 이루는 벽에 접하여 변형된다. 이러한 범퍼(70)의 변형과 함께 범퍼(70)에 설치된 제 2 브러시조립체(90)가 유동되어 제 2 브러시조립체(90)의 일단이 모서리에 도달된다. 따라서, 모서리의 오물은 제 2 회전브러시(92)의 회전에 의해 흡입포트(14) 측으로 부상된 후 로봇 본체(10) 내부로 유입된다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 범퍼의 내측에 설치된 브러시조립체가 유동되면서 모서리 등 좁은 청소면에 대한 청소가 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 청소 로봇이 모서리 등의 좁은 청소면으로 이동할 때, 청소 로봇의 범퍼가 벽에 접하여 변형되면서 범퍼에 설치된 브러시조립체가 유동된다. 따라서, 브러시조립체 일단이 모서리에 도달되면서 모서리 부의 오물을 흡입포트 측으로 부상시켜 모서리 부의 오물을 효과적으로 제거할 수 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 (4)

1. 하부에 주행을 위한 구동휠을 구비한 로봇 본체;

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

   상기 로봇 본체의 주행 거리 및 청소면 상의 장애물 등을 감지하는 센서부; 및

   상기 센서부의 신호를 처리함과 아울러 상기 구동휠, 흡진부 및 모터의 구동을 제어하는 제어부;

   상기 로봇 본체의 둘레를 감싸도록 설치된 범퍼; 및

   서로의 간격이 상기 로봇 본체의 중심부에서 외부 측으로 갈수록 커지도록 상기 범퍼의 내측에 설치되며, 상기 범퍼의 변형에 의해 유동되는 한 쌍의 브러시조립체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 브러시조립체는,

   상기 범퍼의 내측에 연결부재에 의해 지지되는 브러시지지체; 및

   상기 브러시지지체에 회전 가능하게 설치되는 회전브러시;를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 회전브러시는 상기 청소면의 오물을 상기 흡입포트 측으로 부상시키는 방향으로 회전되는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
4. 제 1 항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 흡입포트는 상기 로봇 본체의 중심부에서 외부 측으로 갈수록 그 폭이 커지는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.