KR20040013892A - 청소 로봇 - Google Patents

Abstract

개시된 본 발명에 의한 청소 로봇은, 공기흡입유로 및 주행을 위한 복수의 구동휠을 구비한 로봇 본체; 상기 공기흡입유로에 흡입력을 발생시키고 이에 의해 흡입되는 공기 중에 포함된 각종 먼지 및 오물을 집진하는 흡진부; 상기 공기흡입유로와 연통하도록 상기 로봇 본체의 하면에 설치되는 흡입구; 상기 로봇 본체의 주행 거리 및 주행로상의 장해물 등을 감지하는 센서부; 상기 센서부의 신호를 처리함과 아울러 상기 각 구성 요소의 구동을 제어하는 제어부; 및 주행 중 장해물 등과의 충돌시 충격을 흡수함과 아울러 상기 흡입구가 장해물에 근접하도록 하기 위하여 상기 로봇 본체의 상기 흡입구 앞쪽에 탄성 변형 및 복원 가능하게 설치된 탄성 범퍼;를 포함한다. 상기 탄성 범퍼는, 다수의 하드 플레이트가 그 내측에서 이웃하는 하드 플레이트를 연결하도록 설치되는 다수의 탄성 플레이트에 의해 접철 가능하게 연결되어 구성된다. 이에 의하면, 흡입구 주위의 로봇 본체에 외력에 의해 그 내측으로 탄성 변형하는 탄성 범퍼가 설치되어 있기 때문에, 벽 등과 같은 장해물과 근접한 구석진 부분에서 탄성 범퍼가 내측으로 탄성 변형하므로 흡입구가 벽에 근접될 수 있어 구석진 부분도 효과적으로 청소할 수 있다.

Description

청소 로봇{CLEANING ROBOT}

본 발명은 청소 로봇에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 벽 등과 같은 장해물에 인접한 장소나 구석진 부분도 효과적으로 청소할 수 있는 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 장해물 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 장해물까지의 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 흡입구(30)가 로봇 본체(10)의 주연부에서 안쪽으로 소정거리 떨어진 위치에 배치되기 때문에, 구석이나 벽 등에 인접한 피청소면에는 상기 흡입구(30)가 미치지 못함으로써 이들 부분의 청소가 효과적으로 이루어지지 않는다고 하는 문제가 있다. 이에 따라 전체적인 청소효율이 떨어질 뿐만 아니라 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, 장해물과 부딪치면 변형되고 외력이 제거되면 원상태로 복귀하는 탄성 변형 가능한 범퍼를 구비함으로써 외부 충격으로부터 로봇 본체를 보호함과 아울러 벽 등에 인접한 부분 또는 구석진 곳에도 흡입력이 원활이 미치도록 함으로써 청소 효율을 향상시킬 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 청소 로봇를 나타낸 저면도,

도 4는 도 3에 나타낸 청소 로봇의 요부인 범퍼의 구조를 보인 확대 사시도, 그리고,

도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 청소 로봇의 구석 청소 예를 보인 측면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10;로봇 본체20;흡진부

30;흡입구40;센서부

50;제어부100;탄성 범퍼

110;하드 플레이트120;탄성 플레이트

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 청소 로봇은, 공기흡입유로 및 주행을 위한 복수의 구동휠을 구비한 로봇 본체; 상기 공기흡입유로에 흡입력을 발생시키고 이에 의해 흡입되는 공기 중에 포함된 각종 먼지 및 오물을 집진하는 흡진부; 상기 공기흡입유로와 연통하도록 상기 로봇 본체의 하면에 설치되는 흡입구; 상기 로봇 본체의 주행 거리 및 주행로상의 장해물 등을 감지하는 센서부; 상기 센서부의 신호를 처리함과 아울러 상기 각 구성 요소의 구동을 제어하는 제어부; 및 주행 중 장해물 등과의 충돌시 충격을 흡수함과 아울러 상기 흡입구가 장해물에 근접하도록 하기 위하여 상기 로봇 본체의 상기 흡입구 앞쪽에 탄성 변형 및 복원 가능하게 설치된 탄성 범퍼;를 포함한다.

상기 탄성 범퍼는, 다수의 하드 플레이트가 그 내측에서 이웃하는 하드 플레이트를 연결하도록 설치되는 다수의 탄성 플레이트에 의해 접철 가능하게 연결되어 구성된다.

상기 탄성 플레이트는 탄성 플라스틱 패널, 고무 패널, 또는 판스프링 등으로 구성될 수 있다.

이와 같은 본 발명의 청소 로봇에 의하면, 흡입구 주위의 로봇 본체에 외력에 의해 그 내측으로 탄성 변형하는 탄성 범퍼가 설치되어 있기 때문에, 외부 충격을 흡수하면서 로봇 본체를 안전하게 보호할 수 있을 뿐만 아니라 벽 등과 같은 장해물과 근접한 구석진 부분에서 탄성 범퍼가 내측으로 탄성 변형하므로 흡입구가 벽에 근접될 수 있으며, 따라서, 벽에 인접한 부분이나 구석진 부분도 효과적으로 청소할 수 있어 청소 효율을 높일 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 저면도, 도 4는 도 3에 나타낸 청소 로봇의 요부인 범퍼의 구조를 보인 확대 사시도, 그리고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 청소 로봇의 구석 청소 예를 보인 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 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 청소 로봇은, 로봇 본체(10), 흡진부(20), 흡입구(30), 센서부(40), 제어부(50) 및 탄성 범퍼(100)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 흡입공기유로에 강한 흡입력을 발생시킴으로써 바닥의 먼지를 집진하는 것으로써, 진공모터와 이 진공모터의 구동에 의해 흡입공기유로를 통해 흡입되는 먼지를 집진하는 진진실을 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)(도 2 참조)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 장해물 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 진공모터를 구동시키며, 또한, 상기 센서부(40)로부터 수신되는 신호를 가지고 청소 로봇의 주행을 제어한다.

상기 탄성 범퍼(100)는 상기 로봇 본체(10)의 흡입구(30) 주위, 보다 구체적으로는 청소 로봇의 주행 방향에 대한 로봇 본체(10)의 전방부에 설치된다. 이 탄성 범퍼(100)는, 예컨대, 청소 로봇의 주행 중 벽 등과 같은 장해물에 충돌하였을때, 그 충격을 흡수함과 아울러 장해물과 흡입구(30)와의 간격을 줄임으로써 벽에 인접한 부분이나 구석진 부분에도 흡입구(30)를 통한 흡입력이 효과적으로 미치도록 한다.

따라서, 상기 탄성 범퍼(100)는 외력의 작용시 그 내측으로 탄성 변형하며, 외력이 제거되면 원래 형태로 복귀한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 탄성 범퍼(100)는 다수의 하드 플레이트(110)와 탄성 플레이트(120)를 구비한다. 탄성 플레이트(120)들은 상기 하드 플레이트(110)의 내측에서 이웃하는 하드 플레이트(110)를 연결하도록 설치되며, 따라서, 탄성 범퍼(100)는 외력에 의해 탄성 변형될 수 있다.

한편, 상기 탄성 플레이트(120)는 어느 정도의 탄성을 갖는 재질이면 어떤 것이어도 무방하다. 예컨대, 탄성 플레이트(120)는 탄성 플라스틱 패널, 고무재질의 패널 또는 금속제의 판 스프링 등으로 구성될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 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 탄성 범퍼(100)가 도 5에 도시된 바와 같이, 벽 등과 같은 장해물(200)에 충돌하면, 탄성 범퍼(100)의 특성으로 인해 도 6에 도시된 바와 같이, 탄성 범퍼(100)가 그 내측으로 탄성 변형하게 되며, 이에 따라 흡입구(30)가 장해물(200)에 최대한 가깝게 위치되면서 이 부분의 먼지 및 오물을 흡입할 수 있다.

즉, 종래에는 청소 로봇의 주행 중 벽 등과 같은 장해물에 충돌하였을 때, 로봇 본체(10)의 외곽에서 소정 거리 내측으로 이격되어 설치된 흡입구(30)로 인해 이 흡입구(30)와 장해물 사이가 멀어 벽에 인접한 부분에 흡입력이 미치지 못하였으나, 본 발명에 의하면, 상기와 같은 경우에 탄성 범퍼(100)가 그 내측으로 탄성 변형하기 때문에, 흡입구(30)와 장해물 사이가 가깝게 되어 이 부분의 먼지나 오물을 효과적으로 흡입할 수 있는 것이다.

즉, 본 발명에 의한 청소 로봇은 벽에 인접한 부분이나 구석 부분도 매우 효과적으로 청소를 수행할 수 있으며, 따라서, 전체적인 청소 효율을 높일 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 균등물들도본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

Claims (5)

1. 공기흡입유로 및 주행을 위한 복수의 구동휠을 구비한 로봇 본체;

   상기 공기흡입유로에 흡입력을 발생시키고 이에 의해 흡입되는 공기 중에 포함된 각종 먼지 및 오물을 집진하는 흡진부;

   상기 공기흡입유로와 연통하도록 상기 로봇 본체의 하면에 설치되는 흡입구;

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

   상기 센서부의 신호를 처리함과 아울러 상기 각 구성 요소의 구동을 제어하는 제어부; 및

   주행 중 장해물 등과의 충돌시 충격을 흡수함과 아울러 상기 흡입구가 장해물에 근접하도록 하기 위하여 상기 로봇 본체의 상기 흡입구 앞쪽에 탄성 변형 및 복원 가능하게 설치된 탄성 범퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 탄성 범퍼는, 다수의 하드 플레이트가 그 내측에서 이웃하는 하드 플레이트를 연결하도록 설치되는 다수의 탄성 플레이트에 의해 접철 가능하게 연결되어 구성된 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 탄성 플레이트는 탄성 플라스틱 패널로 구성됨을 특징으로 하는 청소 로봇.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 탄성 플레이트는 고무 패널로 구성됨을 특징으로 하는 청소 로봇.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 탄성 플레이트는 판스프링으로 구성됨을 특징으로 하는 청소 로봇.