KR20040086643A - 모터에 의해 작동되는 자동 청소로봇의 흡입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터에 의해 작동되는 청소로봇의 흡입장치에 관한 것이며, 그 목적은 흡입장치가 자동 청소로봇에서 돌출되어 있고, 센서로 제어하여 흡입구체를 바닥과 일정거리를 유지하도록 하여 공기의 흡입량을 최대로 할 수 있고, 센서에 의해 감지된 요철과 장애물 신호를 피드백 받아 모터가 작동되어 흡입구체의 슬라이딩 운동으로 요철을 승월하고 장애물의 회피가 가능한 모터에 의해 작동되는 자동 청소로봇의 흡입장치를 제공함에 있다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은 자동 청소로봇에 돌출 연결되어 바닥의 먼지등을 흡입하는 흡입장치에 있어서, 바닥에 밀착되어 먼지 및 이물질을 빨아들이는 흡입구체(2)와, 상기 흡입구체(2)를 무한 회전할 수 있도록 결합된 회전방향 제어모터와(6), 상기 흡입구체(2) 상측에 경사지게 결합되어 있는 흡입관(3)과, 상기 흡입관(3)의 측면에 결합되어 흡입관에 연결된 흡입구체를 상하방향으로 이동시키는 상하방향 제어모터(7)로 구성된 것을 특징으로 하는 모터에 의해 작동되는 자동 청소로봇의 흡입장치를 제공함에 있다.

Description

모터에 의해 작동되는 자동 청소로봇의 흡입장치{suction equipment of vacuum cleaning robot worked by motor}

본 발명은 모터에 의해 작동되는 자동 청소로봇의 흡입장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흡입구체가 모터의 구동에 의해 360°자유롭게 회전이 가능하고 바닥면에 설치된 센서에 의해 요철이나 장애물의 신호를 피드백 받아 모터의 작동으로 상하운동을 하여 승월이 가능하고, 자동 청소로봇의 이동에 의해 회피가 가능한 것을 특징으로 하는 모터에 의해 작동되는 자동 청소로봇의 흡입장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동 청소로봇이란 사용자가 조작하지 않아도 청소하고자 하는 구역내를 스스로 이동하면서 청소하는 기기를 말한다. 상기 자동 청소로봇은 흡입장치를 몸체 일체형과 분리형으로 나눌 수 있으며, 일체형은 대부분 로봇의 몸체 하단에 흡입장치가 부착되어 있어, 로봇의 이동에 의해서만 흡입장치의 위치 및 방향이 설정된다. 분리형의 경우 대부분의 캐니스터(canister)형 진공청소기와 같이 흡입관과 노즐이 몸체로부터 돌출되어 있는데 이러한 경우 작업자에 의해 흡입장치의 위치 및 방향이 몸체와는 별도로 구현될 수 있어 청소하기에 편리하다. 그러나 흡입구체를 작업자가 하는 것과 같이 로봇이 조정하는 것은 별도의 제어 알고리듬이 필요하며 복잡한 구조를 지닌다.

종래에의 자동 청소로봇은 움직임을 단순화 시켜주기 위해 로봇의 몸체가 원형의 구조로 형성되고 하부 중심부에 흡입부를 설치하여 청소를 하기 때문에 자동청소로봇의 몸체가 벽에 부딪쳐 흡입부가 벽면 바로 아랫부분 까지는 닿지 않아 벽면 아랫부분이나 구석진 곳은 청소를 하지 못한다. 또한 자동 청소로봇에서 돌출 형성된 흡입장치의 경우 흡입장치의 흡입구체를 작업자가 하는 것과 같이 로봇이 조정하는 것은 별도의 제어 알고리듬이 필요하며 복잡한 구조를 지니게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출되는 것으로, 흡입장치가 자동 청소로봇의 몸체에서 돌출되어 있고, 흡입장치의 흡입구체가 모터의 구동에 의해 360°자유롭게 회전이 가능하고 바닥면에 형성된 요철이나 장애물의 신호를 피드백 받아 모터에 의해 흡입관이 상하운동 및 자동 청소로봇의 이동에 의해 회피가 가능하고, 바닥과 밀착하여 흡입량을 최대로 하도록 흡입구체의 하면에 센서를 설치한 모터에 의해 작동되는 자동 청소로봇의 흡입장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 바닥에 밀착되어 먼지를 빨아들이며 측면에 장착된 회전모터에 의해 바닥과 수직한 축으로 무한 회전할 수 있는 흡입구체와, 상기 흡입구체의 측면에 결합되어 흡입구체를 360°회전시킬 수 있는 회전방향 제어모터와, 상기 흡입구체 상측에 경사지게 결합되어 있는 흡입관과, 상기 흡입관의 측면에 결합되어 흡입구체를 상하로 이동시키는 상하방향 제어모터로 구성된 것을 특징으로 하는 모터에 의해 작동되는 자동 청소로봇의 흡입장치를 제공함을 목적으로 한다.

도 1 은 본 발명의 구성을 나타낸 개념도,

도 2 는 본 발명의 흡입관의 높이 조절 구조를 나타낸 개략도,

도 3 은 본 발명의 흡입구체의 회전에 대한 청소범위를 비교한 개략도,

도 4 는 본 발명의 청소면적의 최대화를 위한 흡입구체의 회전구조도,

도 5 는 본 발명의 벽면 청소 범위를 비교한 개략도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 흡입장치 (2) : 흡입구체

(3) : 흡입관 (4) : 흡입내관

(5) : 흡입외관 (6) : 흡입구체 회전방향 제어모터

(7) : 흡입관 상하방향 제어모터 (8) : 기어

(9) : 롤러 (10) : 자동 청소로봇

(11) : 벽면 (12) : 청소면적

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 고안의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 발명의 구성을 나타낸 개념도이고, 도 2 는 흡입관의 높이 조절 구조를 나타낸 개략도로서, 흡입장치(1)는 바닥의 먼지 및 이물질을 흡수하고 상측에 부착된 회전방향 제어모터(6)에 의해 360° 회전이 가능하며 양측 모서리부에 벽면이나 장애물과의 마찰 및 마모를 방지하기 위해 롤러(9)가 부착되어 있는 흡입구체(2)와, 상기 흡입구체(2)의 상측에 경사지게 연통 결합되어 먼지 및 이물질이 이동하며 측면에 부착된 상하방향 제어모터(7)에 의해 상하로 슬라이드 되는 흡입관(3)으로 구성된다.

상기 흡입관(3)은 흡입구체(2)에 경사지게 연결된 흡입내관(4)과, 상기 흡입내관(4)의 외측으로 삽입되어 흡입내관(4)이 상하방향으로 슬라이드 되도록 가이드 해주는 흡입외관(5)으로 구성되어 측면에 형성된 상하방향 제어모터(7)의 작동에 의해 기어(8)가 맞물려 흡입내관이 상하 방향으로 슬라이드 된다.

상기 흡입구체(2)의 흡입력은 흡입구체(2)의 높이가 지면과 가까우면 가까울수록 향상되기 때문에 하부에 센서가 부착되어 바닥과의 높이를 감지하여 지면과 멀어지면 지면과 적당한 높이(d)를 가지도록 제어한다.

또한, 흡입구체(2)의 전면에 요철이 나타나면 센서에 의해 요철을 감지하여 흡입구체(2)를 들어올려 요철을 승월한다.

상기의 센서는 접촉식 센서나 비접촉식 센서가 사용될 수 있으며 접촉식 센서에는 touch 센서, 촉각센서, button switch 센서등이 있고, 비접촉식 센서에는 IR센서, 초음파 센서, 레이저 센서, 근접 센서 등이 사용된다.

도 3 은 본 발명의 흡입구체의 회전에 대한 청소범위를 나타낸 개략도로서, (가)는 흡입구체(2)를 회전하지 않고 청소를 할 경우 자동 청소로봇(10)이 진행하는 쪽으로만 청소가 이루어지게 되어 청소면적이 매우 작아져 청소를 여러 번 해야 하며, 청소면적(12)보다 넓은 폭을 갖는 자동 청소로봇(12)의 바퀴에 먼지가 묻게 되어 청소 후 바퀴에 묻은 먼지를 청소해 주어야 하고, 청소가 된 영역에 바퀴의 먼지가 다시 묻게 된다.

(나)는 흡입구체(2)를 고정한 상태에서 자동 청소로봇(10)의 몸체만 회전시킬 경우 청소면적(12)은 넓어지지만 길이방향으로는 적은 면적만 청소가 이루어진다. 따라서 청소 속도를 매우 느리게 하여 몸체가 제자리로 돌아온 후 청소된 영역을 넘어 가도록 해야 하며, 또한 실제로는 흡입구체(2)의 앞부분으로만 청소 성능을 보장할 수 있는데 흡입구체(2)의 옆부분으로 움직이게 되므로 청소 성능을 보장 할 수 없다.

(다)는 자동 청소로봇(10)의 이동 및 회전방향으로 흡입구체(2)를 회전시켜 청소면적(12)을 증가시키고, 길이방향에 대해서도 넓은 면적을 청소할 수 있으므로 청소 속도를 향상 시킬 수 있으며, 흡입구체(2)의 앞부분으로만 청소가 되므로 청소 성능이 매우 향상된다.

도 4 는 본 발명의 청소면적의 최대화를 위한 흡입구체의 회전구조이고, 도5 는 본 발명의 벽면 청소 범위를 비교한 개략도로서, 벽(11)면이나 구석진 부분을 청소하게 될 경우 구석 부분에서 청소 할 수 없는 영역이 존재하게 되는데, 여기서 흡입구체(2)가 회전하지 않으면 흡입구체(2)의 옆면으로 자동 청소로봇(10)이 진행하게 되므로 청소 성능을 보장할 수 없게 되지만, 흡입구체(2)가 회전하면 벽면(11)을 따라 이동할 수 있고, 벽면(11)에 완전히 접촉할 수 있어 최대한의 면적을 청소한다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기와 같은 구성 및 작용에 의해 기대할 수 있는 본 발명의 효과는 흡입구체가 회전할 수 있고, 상하로의 슬라이드 운동이 가능하여 다양한 영역의 형상에 대해 자동 청소로봇의 이동 없이 흡입구체가 접근하여 청소 할 수 있으며, 넓은 청소 영역을 가져 효율이 뛰어나고, 센서에 의해 지면과의 간격을 최소로 하여 흡입용량을 최대로 하며, 요철의 승월과 장애물의 회피가 가능한 매우 유용한 발명이다.

Claims (3)

1. 자동 청소로봇에 돌출 연결되어 바닥의 먼지 등을 흡입하는 흡입장치에 있어서,

   바닥에 밀착되어 먼지 및 이물질을 빨아들이는 흡입구체(2)와, 상기 흡입구체(2)에 결합되어 흡입구체(2)를 센서의 감지에 의해 무한 회전시키는 회전방향 제어모터와(6), 상기 흡입구체(2) 상측에 경사지게 결합되어 있는 흡입관(3)과, 상기 흡입관(3)의 측면에 결합되어 센서의 감지에 의해 흡입관(3)에 연결된 흡입구체(2)를 상하방향으로 이동시키는 상하방향 제어모터(7)로 구성된 것을 특징으로 하는 모터에 의해 작동되는 자동 청소로봇의 흡입장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 흡입구체(2)는 양모서리부에 벽면 및 장애물과의 마찰 및 마모를 방지하기 위해 롤러(9)가 부착된 것을 특징으로 하는 모터에 의해 작동되는 자동 청소로봇의 흡입장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 흡입관(3)은 자동 청소로봇과 연결되는 흡입외관(5)과, 상기흡입외관(5)의 내측에 삽입되어 상하운동을 하며 흡입구체(2)의 상부에 경사지게 연결되어 있는 흡입내관(4)으로 구성된 것을 특징으로 하는 모터에 의해 작동되는 자동 청소로봇의 흡입장치.