KR20040084045A - 원격조종 리모콘을 이용한 청소용 로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원격조종 리모콘을 이용한 청소용 로봇에 관한 것으로, 파지부가 부착되어 있고 전원공급부가 구비되어 있는 몸체와, 상기 몸체를 이동 및 회전시키는 구동장치와, 상기 몸체에 장착되고 펌프의 구동에 의해 흡입력을 발생하여 청소구역의 이물질을 흡입하여 집진하는 진공흡입수단과, 상기 몸체에 장착되어 무선신호를 수신하는 리모콘 수신부와, 이용자의 조작에 따라 그에 상응하는 무선 제어신호를 상기 리모콘 수신부로 전송하는 리모콘과, 상기 리모콘 수신부를 통해 수신되는 무선 제어신호에 따라 상기 진공흡입수단 및 구동장치를 제어하는 제어수단을 포함하여 구성된 것이다. 이러한, 본 발명은, 리모콘을 통해 로봇의 소망하고자 하는 동작을 무선으로 제어할 수 있기 때문에, 로봇을 원격으로 간편하게 조정하여 청소를 수행할 수 있다.

Description

원격조종 리모콘을 이용한 청소용 로봇 {A vacuum cleaning robot controlled by remote controller}

본 발명은 청소용 로봇에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이용자가 원격으로지시한 제어명령에 따라 이동하면서 청소를 수행하는 원격조종 리모콘을 이용한 청소용 로봇에 관한 것이다.

통상적으로, 청소용 로봇이란 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 구역내를 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써, 청소하고자 하는 구역을 자동으로 청소하는 기기를 말한다.

이러한 청소용 로봇은 내장된 프로그램에 따라 주행바퀴구동용의 모터를 구동시켜 청소구역을 주행하면서 흡입모터를 구동시켜 청소부위의 이물질을 강한 흡입력으로 흡입하여 청소를 수행하도록 되어 있다.

그리고, 상기 청소용 로봇은 청소구역을 주행하면서 몸체의 전면부에 설치된 적외선센서의 발광부를 통해 적외광을 발생한 다음, 장애물로부터 반사되어 되돌아오는 적외광을 수광부를 통해 수광하여 장애물의 존재유무를 판별하며, 청소구역내에 가구나 사무용품, 벽 등의 장애물이 감지되면 주행방향을 전환하여 장애물을 회피하면서 청소구역을 청소하도록 되어 있다.

이와 더불어, 상기 주행바퀴구동용의 모터의 회전축에 연결된 엔코더를 통해 주행바퀴의 회전수를 감지하여 감지되는 주행바퀴의 회전수를 통해 주행거리를 판별하고, 판별된 주행거리 등의 데이터에 의해 청소진행상황을 판단하여 청소가 완료된 것으로 판단되면 주행바퀴구동용의 모터 및 흡입모터의 구동을 중지시켜 청소를 종료하도록 되어 있다.

그런데, 상기한 종래의 청소용 로봇은, 자체 프로그램에 따라 주행하면서 청소를 수행하기 때문에, 주행방향 또는 거리에 오차가 발생하는 경우에 제대로 청소를 수행하기 어렵고 청소구역의 환경이 변화한 경우에도 능동적으로 대처할 수 없는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로, 리모콘으로 원격조종하여청소를 수행할 수 있는 원격조종 리모콘을 이용한 청소용 로봇을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원격조종 리모콘을 이용한 청소용 로봇의 평면도,

도 2는 도 1에 도시된 진공흡입수단의 개략적인 구조를 나타낸 평면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

15: 파지부 18: 몸체

20: 진공흡입수단 21: 흡입부재

22: 연결관 23: 집진실

24: 진공펌프 30: 이동바퀴

40: 접촉봉 41: 전달대

42: 간접감지부 50: 리모콘 수신부

55: 리모콘 1: 청소용 로봇

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 원격조종 리모콘을 이용한 청소용 로봇은, 파지부가 부착되어 있고 전원공급부가 구비되어 있는 몸체와, 상기 몸체를 이동 및 회전시키는 구동장치와, 상기 몸체에 장착되고 펌프의 구동에 의해 흡입력을 발생하여 청소구역의 이물질을 흡입하여 집진하는 진공흡입수단과, 상기 몸체에 장착되어 무선신호를 수신하는 리모콘 수신부와, 이용자의 조작에 따라 그에 상응하는 무선 제어신호를 상기 리모콘 수신부로 전송하는 리모콘과, 상기 리모콘 수신부를 통해 수신되는 무선 제어신호에 따라 상기 진공흡입수단 및 구동장치를 제어하는 제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 원격조종 리모콘을 이용한 청소용 로봇에 의하여 달성된다.

그리고, 본 발명은, 상기 감지장치가, 접촉을 감지하는 접촉봉과 이 접촉봉에 고정되는 전달대와, 이 전달대에 연결되는 압력감지소자로 구성된 직접감지부 와, 초음파를 발산하는 초음파 발생기와, 물체로부터 반사되어 되돌아오는 반송되는 초음파를 수신하는 초음파수신기와, 이 초음파수신기로 수신되는 초음파를 전기적인 신호로 변환하는 변환기로 구성된 이루어진 간접감지부를 포함하여 구성된 것을 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 제어수단이, 상기 진공흡입수단의 동작을 제어하는 흡입제어부와, 상기 구동장치의 동작을 제어하는 구동제어부와, 상기 감지장치로부터 수신되는 직접 또는 간접적인 감지신호를 처리하는 신호처리부와, 상기 리모콘 수신부로 수신되는 무선신호를 처리하는 무선신호처리부와, 상기 청소제어부와 상기 구동제어부와 상기 감지신호처리부와 상기 리모콘 수신부와 상기 감지신호처리부로부터 신호를 전송받아 이를 연산처리하는 메인제어부를 포함하여 구성된 것을 또 다른 특징으로 한다.

그리고, 본 발명은, 상기 리모콘 수신부이, 상기 리모콘으로부터의 무선신호를 수신하는 수신기와, 이 수신기로부터의 신호를 전기적인 신호로 변환하는 수신신호 변환기를 포함하여 구성된 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 리모콘이, 다수의 숫자버튼과, 이동방향을 조절하기 위한 방향조절버튼과, 흡입세기를 조절하기 위한흡입세기 조절 버튼과, 흡입물의 위치장소를 선택하기 위한 흡입부재 선택버튼과, 원하는 제어명령을 프로그램하여 저장하기 위한 프로그램 버튼과, 상기 프로그램의 소정문구를 삭제하기 위한 삭제버튼과, 상기 프로그램을 입력하기 위한 입력버튼과, 상기 프로그램을 수정하기 위하여 프로그램 상의 소망하는 문구위치로 이동하도록 하기 위한 문구이동버튼과, 상기 프로그램 및 숫자를 표시하기 위한 표시부와, 상기 전원공급부에 전원을 공급하도록 명령하기 위한 전원버튼과, 무선신호를 송신하기 위한 무선송신부를 포함하여 구성된 것을 또 다른 특징으로 한다.

그리고, 본 발명은, 상기 구동장치가, 구동축과, 이 구동축의 양단에 결합하는 한쌍의 이동바퀴와, 그 양단이 상기 한쌍의 이동바퀴 안측에 각각 장착되는 조향부와, 상기 구동축에 고정되는 구동풀리와, 상기 구동풀리에 연결되는 구동벨트와, 상기 구동벨트를 매개로 회전력을 상기 구동풀리에 전달하는 구동모터를 포함하여 구성된 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 전원공급부가, 축전지와, 이 축전지의 전원을 상기 진공흡입수단과 구동장치와 감지장치와 리모콘 수신부와 제어수단으로 분배하여 인가하는 전류분배기를 포함하여 구성된 것을 또 다른 특징으로 한다.

그리고, 본 발명은, 상기 진공흡입수단이, 사각 형상의 흡입부재와, 상기 흡입부재에 연결되는 소정길이의 연결관과, 이 연결관의 일단에 연결되는 소정부피의 집진실과, 이 집진실의 일측에 연결되어 흡입력을 발생하는 진공펌프를 포함하여 구성된 것을 또 다른 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 원격조종 리모콘을 이용한 청소용 로봇의 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 청소용 로봇(1)은 원통 형상 몸체(18)인데, 상기 몸체(18)의 상단 중앙에는 파지부(把持部)(15)가 부착되어 상기 로봇(1)의 전원이 차단되어진 상태에서는 사용자가 쉽게 들어 이동시킬 수 있다.

그리고, 상기 몸체(18) 전·후방에는 초음파를 송신한 후 이 중 반사되는 초음파를 수신함으로써, 장애물을 감지하기위한 간접 감지부(42)가 형성되어 있다.

또한, 상기 간접감지부(42)의 하단 일측에는 직접감지부의 접촉봉(40)이 전방으로 복수개, 후방으로 복수개가 각각 형성되어 있으며, 상기 접촉봉 (40)에는 전달대(51c)가 결합되어 상기 몸체(18) 내측까지 이어져 있다.

여기서, 상기 직접 감지부(42)의 접촉봉(40)은 상기 원통 형상의 몸체(18)의 외면을 따라 둥글게 휘어져 있는데,직 접적으로 접촉되는 장애물을 감지하기 위한 접촉센서의 역할을 한다.

또한, 상기 몸체(18)의 전방 하측에는 청소대상 장소의 먼지 등을 흡입하여 집진하기 위한 사각판 형상의 흡입부재(21)가 형성되어 있어 접촉되는 청소장소의 먼지 등을 흡입하여 집진할 수 있다.

아울러, 상기 몸체(18) 좌·우측 하단에는 구동을 위한 이동바퀴(30)가 각각 형성되어 있어 청소장소 내를 자유로이 이동할 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 청소용 로봇(1)은, 청소를 위한 진공흡입수단(20), 이동을위한 구동장치, 장애물 감지를 위한 감지장치 등을 포함하여 이루어지고, 이 외에 청소 및 구동행위와, 신호처리를 제어하기 위한 중앙제어수단 및 희망하는 상기 로봇(1)의 행위를 구현하기 위해 무선신호를 적외선 등으로 전송하는 리모콘(55) 등으로 이루어진다.

여기서, 상기 진공흡입수단(20)은, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 사각판 형상의 흡입부재(21)과, 이 흡입부재(21)의 상단 중앙에 일단이 연결되는 연결관(22)와, 이 연결관(22)의 타단에 연결되는 집진실(23)과, 이 집진실(23) 일측에 연결되어 먼지 등을 흡입할 흡입력을 발생하는 진공펌프(24)로 구성되어 있다.

그리고, 상기 구동장치는, 한쌍의 이동바퀴(30)와, 이 이동바퀴(30) 사이를 연결하는 구동축과, 그 양단이 상기 한쌍의 이동바퀴 안측 각각에 연결되는 조향부와, 상기 구동축에 고정 결합되는 구동풀리와, 이 구동풀리에 연결된 구동풀리와, 이 구동풀리 일측에 연결된 구동모터로 이루어져, 로봇(1)은 청소대상 장소내에서 자유로운 방향전환을 통해 이동 및 회전할 수 있다.

한편, 상기 감지장치는 크게 직접적인 접촉으로 장애물을 감지하는 직접감지부와 초음파 발산하여 장애물에 반사되어 되돌아오는 초음파에 의해 장애물을 감지하는 간접 감지부(42)로 이루어져 있다.

여기서, 상기 직접감지부는, 장애물과 직접 접촉되는 접촉봉(40)과, 상기 접촉봉(40) 중앙에 고정되는 전달대(41)와, 이 전달대(41)에 연결되어 장애물 접촉으로 가해지는 물리적인 힘에 의해 전류를 발생하는 압전소자로 이루어진다.

그리고, 상기 간접감지센서(42)는 초음파를 발생하는 초음파 발생기(42a)와, 반사되는 초음파를 수신하는 초음파수신기(42b)와, 상기 반사되는 초음파를 전기신호로 변환하는 변환기(42c)로 이루어져 상기 직접감지부(51)와 더불어 청소대상 장소의 장애물을 직·간접적으로 감지할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 리모콘 수신부의 구성도이고, 도 6은 본 발명에 따른 리모콘의 구성도이다. 도 5에 도시된 바와같이, 상기 로봇(1)은 리모콘(55)에 의한 원격조종으로 운용된다. 이때, 상기 리모콘(55)에 의해 송신되는 무선신호는 리모콘 수신부(50)에 의해 수신되어 상기 로봇(1)의 운용을 위한 명령이 부여된다.

여기서, 상기 리모콘 수신부(50)는 상기 리모콘(55)으로부터의 무선신호를 수신하는 수신기와, 상기 수신기가 수신받은 무선신호를 전기신호로 변환하는 수신신호 변환기로 이루어진다.

한편, 상기 리모콘(55)은, 윗면 상부에는 좌측으로 프로그램 및 숫자가 표시되는 표시부가 구비되고, 상기 표시부의 우측으로 상기 로봇에 전원을 공급하기 위한 전원버튼이 위치한다.

여기서, 상기 표시부의 하단에는 다수의 숫자버튼이 위치하고, 상기 숫자버튼 우측에는 상기 로봇(1)의 이동방향을 조절하기 위한 방향조절버튼이 위치한다.

그리고, 상기 숫자버튼의 하단에는 흡입세기를 조절하기 위한 흡입세기 조절 버튼이 일렬로 배열되어 위치하고, 상기 흡입세기 조절버튼의 하단에는 먼지 등과 같은 흡입물의 위치장소를 선택하기 위한 흡입부재 선택버튼이 위치한다.

또한, 상기 흡입부재 선택버튼의 하단에는 소망하는 청소행위를 프로그램 하여 저장하기 위한 프로그램 버튼과,상기 프로그램의 소정문구를 삭제하기 위한 삭제버튼과, 상기 프로그램을 입력하기 위한 입력버튼과, 상기 프로그램을 수정하기 위하여 프로그램 상의 소망하는 문구위치로 이동하도록 하기 위한 문구이동버튼이 위치한다.

아울러, 상기 리모콘의 전면 중앙에는 무선신호를 송신하기 위한 무선송신부가 구비되어 상기 로봇(1)에 소정의명령체계가 담긴 무선신호를 전송한다.

상기 중앙제어수단은 상기 로봇 (1)의 모든 동작을 상기 리모콘(55)으로부터전달받은 무선신호를 기초로 하여 제어 및 처리하는 것으로서, 청소 행위, 이동행위, 장애물 감지행위 및 이들 행위의조합을 구현하기 하기 위한 브레인 역할을 한다.

이러한 상기 중앙제어수단은 상기 진공흡입수단(20)의 동작을 제어하는 흡입제어부와, 상기 구동장치 동작을제어하는 구동제어부와, 상기 감지장치에서부터 전송되는 직접 및 간접적인 감지신호를 처리하는 신호처리부와, 상기 리모콘 수신부로 무선 송신되어지는 신호를 처리하는 무선신호 변환부 및 메인제어부로 이루어진다.

여기서, 상기 중앙제어부는 상기 흡입제어부, 구동제어부, 신호처리부, 리모콘 수신부, 신호처리부로부터의 신호를 전송받아 연산처리함으로써, 상기 리모콘(55)을 통해 사용자가 소망하고자 하는 행위를 무선신호로 전달받아 상기 로봇(1)의 모든 동작과 신호를 제어 및 처리할 수 있다.

그리고, 상기 전원공급부는 상기 로봇(1)의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

상기에서 본 발명은 특정 실시예를 예시하여 설명하지만 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 당업자는 본 발명에 대한 다양한 변형, 수정을 용이하게 만들 수 있으며, 이러한 변형 또는 수정이 본 발명의 특징을 이용하는 한 본 발명의 범위에 포함된다는 것을 명심해야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은, 리모콘을 통해 로봇의 소망하고자 하는 동작을 무선으로 제어할 수 있기 때문에, 로봇을 원격으로 간편하게 조정하여 청소를 수행할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 파지부가 부착되어 있고 전원공급부가 구비되어 있는 몸체와,

   상기 몸체를 이동 및 회전시키는 구동장치와,

   상기 몸체에 장착되고 펌프의 구동에 의해 흡입력을 발생하여 청소구역의 이물질을 흡입하여 집진하는 진공흡입수단과,

   상기 몸체에 장착되어 무선신호를 수신하는 리모콘 수신부와,

   이용자의 조작에 따라 그에 상응하는 무선 제어신호를 상기 리모콘 수신부로 전송하는 리모콘과,

   상기 리모콘 수신부를 통해 수신되는 무선 제어신호에 따라 상기 진공흡입수단 및 구동장치를 제어하는 제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 원격조종 리모콘을 이용한 청소용 로봇.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 감지장치는, 접촉을 감지하는 접촉봉과 이 접촉봉에 고정되는 전달대와, 이 전달대에 연결되는 압력감지소자로 구성된 직접감지부 와, 초음파를 발산하는 초음파 발생기와, 물체로부터 반사되어 되돌아오는 반송되는 초음파를 수신하는 초음파수신기와, 이 초음파수신기로 수신되는 초음파를 전기적인 신호로 변환하는 변환기로 구성된 이루어진 간접감지부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 원격조종 리모콘을 이용한 청소용 로봇.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 제어수단은, 상기 진공흡입수단의 동작을 제어하는 흡입제어부와, 상기 구동장치의 동작을 제어하는 구동제어부와, 상기 감지장치로부터 수신되는 직접 또는 간접적인 감지신호를 처리하는 신호처리부와, 상기 리모콘 수신부로 수신되는 무선신호를 처리하는 무선신호처리부와, 상기 청소제어부와 상기 구동제어부와 상기 감지신호처리부와 상기 리모콘 수신부와 상기 감지신호처리부로부터 신호를 전송받아 이를 연산처리하는 메인제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 원격조종 리모콘을 이용한 청소용 로봇.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 리모콘 수신부는, 상기 리모콘으로부터의 무선신호를 수신하는 수신기와, 이 수신기로부터의 신호를 전기적인 신호로 변환하는 수신신호 변환기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 원격조종 리모콘을 이용한 청소용 로봇.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 리모콘은, 다수의 숫자버튼과, 이동방향을 조절하기 위한 방향조절버튼과, 흡입세기를 조절하기 위한흡입세기 조절 버튼과, 흡입물의 위치장소를 선택하기 위한 흡입부재 선택버튼과, 원하는 제어명령을 프로그램하여 저장하기 위한 프로그램 버튼과, 상기 프로그램의 소정문구를 삭제하기 위한 삭제버튼과, 상기 프로그램을 입력하기 위한 입력버튼과, 상기 프로그램을 수정하기 위하여 프로그램 상의 소망하는 문구위치로 이동하도록 하기 위한 문구이동버튼과, 상기 프로그램 및 숫자를 표시하기 위한 표시부와, 상기 전원공급부에 전원을 공급하도록 명령하기 위한 전원버튼과, 무선신호를 송신하기 위한 무선송신부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 원격조종리모콘을 이용한 청소용 로봇.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 구동장치는, 구동축과, 이 구동축의 양단에 결합하는 한쌍의 이동바퀴와, 그 양단이 상기 한쌍의 이동바퀴 안측에 각각 장착되는 조향부와, 상기 구동축에 고정되는 구동풀리와, 상기 구동풀리에 연결되는 구동벨트와, 상기 구동벨트를 매개로 회전력을 상기 구동풀리에 전달하는 구동모터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 원격조종 리모콘을 이용한 청소용 로봇.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 전원공급부는, 축전지와, 이 축전지의 전원을 상기 진공흡입수단과 구동장치와 감지장치와 리모콘 수신부와 제어수단으로 분배하여 인가하는 전류분배기를 포함하여 구성된 것을 특징으로하는 원격조종 리모콘을 이용한 청소용 로봇.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 진공흡입수단은, 사각 형상의 흡입부재와, 상기 흡입부재에 연결되는 소정길이의 연결관과, 이 연결관의 일단에 연결되는 소정부피의 집진실과, 이 집진실의 일측에 연결되어 흡입력을 발생하는 진공펌프를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 원격조종 리모콘을 이용한 청소용 로봇.