KR20050109911A - Robot cleaner able to clean the corner of a wall - Google Patents
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Abstract
본 발명 구석 청소가 가능한 로봇 청소기는 자율주행이 가능하고, 하측에 바닥의 이물질을 흡입하는 흡입헤드가 형성된 본체 케이스와; 상기 본체 케이스의 측면에 형성되어 벽면에 대한 상기 본체 케이스의 접근 여부를 감지하는 벽면거리감지센서와; 상기 본체 케이스의 하부 일측에 측방향으로 돌출 형성되어 회전하면서 상기 벽면측 구석에 놓인 이물질을 상기 흡입헤드 측으로 쓸어 보내는 롤브러쉬와; 상기 벽면거리감지센서가 상기 본체 케이스와 상기 벽면의 접근을 감지한 경우에만 상기 롤브러쉬를 회전시키도록 제어하는 제어수단을; 포함하여 구성되어, 청소기가 벽면을 따라 주행을 할때에 롤 브러쉬가 회전되어 구석에 존재하는 먼지나 오물뿐아니라, 구석의 바닥에 부착되어 있는 먼지나 오물들까지 떼어냄과 아울러 흡입헤드쪽으로 쓸어내어 흡입헤드에서 용이하게 흡입이 이루어지도록 함으로써, 구석의 깨끗한 청소가 이루어지게 된다.The robot cleaner capable of cleaning the corner of the present invention is capable of autonomous driving, and a body case having a suction head configured to suck foreign substances on the bottom thereof; A wall surface distance sensor formed on a side of the main body case and detecting whether the main body case approaches a wall; A roll brush which protrudes laterally on one lower side of the main body case and rotates the foreign substances placed in the corners of the wall to the suction head; Control means for controlling the roll brush to rotate only when the wall distance sensor detects an approach of the main body case and the wall surface; When the cleaner is running along the wall, the roll brush is rotated to remove not only dirt or dirt from the corners, but also dust and dirt attached to the bottom of the corner and sweep towards the suction head. By taking the suction in the suction head easily, a clean cleaning of the corner is achieved.
Description
본 발명은 로봇 청소기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 청소시에 벽면 하측의 모서리 부분에 부착되어 있는 먼지나 오물들까지 깨끗하게 청소할 수 있는 구석 청소가 가능한 로봇 청소기에 관한 것이다.The present invention relates to a robot cleaner, and more particularly, to a robot cleaner capable of cleaning corners that can clean dust or dirt attached to the corner portion of the lower side of the wall at the time of cleaning.
로봇 청소기(robot cleaner)는 제어수단의 명령에 의해 센서를 이용하여 청소영역을 감지하고, 그 청소구역을 주행하며 자동으로 청소를 하며, 기기의 내부에 구비되어 있는 배터리의 전원이 소진되면 소정위치에 별도로 마련되어 있는 충전대로 이동하여 충전을 하며, 충전을 마친 다음에는 다시 청소를 하던 본래의 위치로 복귀하여 청소를 하는 자율 주행 로봇이다.The robot cleaner detects the cleaning area using the sensor by the command of the control means, runs the cleaning area and cleans automatically, and when the power of the battery provided inside the device is exhausted, It is a self-driving robot that moves to the charging station provided in the charging unit and charges, and returns to the original position where the cleaning is completed after the charging is completed.
그리고, 상기와 같은 로봇 청소기의 내부에는 팬 모터와 필터가 구비되어 있고 저부에는 바닥의 먼지나 오물을 흡입하기 위한 흡입헤드가 구비되어 있으며, 그 흡입헤드의 주변에는 로봇 청소기를 주행시키기 위해 일정간격을 두고 설치되며 모터에 의해 구동되는 주바퀴와, 그 주바퀴에 의해 주행하는 청소기가 균형을 유지할 수 있도록 지지 및 회전하는 수개의 보조바퀴가 구비되어 있다.In addition, a fan motor and a filter are provided inside the robot cleaner, and a suction head for suctioning dust or dirt from the bottom is provided at the bottom of the robot cleaner, and a predetermined interval is provided around the suction head to drive the robot cleaner. It is provided with a main wheel driven by a motor, and a plurality of auxiliary wheels that are supported and rotated so as to maintain a balance between the cleaner running by the main wheel.
즉, 상기와 같이 모터에 의해 구동되는 주바퀴의 회전에 의해 주행이 이루어지고, 그와 같이 주행하는 상태에서 팬 모터의 흡입력에 의해 바닥의 먼지나 오물이 흡입헤드를 통하여 흡입되어 필터에 포집되어진다.That is, the driving is performed by the rotation of the main wheel driven by the motor as described above, the dust or dirt at the bottom is sucked through the suction head by the suction force of the fan motor in the driving state, and collected in the filter. Lose.
그런데, 상기와 같은 종래의 로봇 청소기의 흡입헤드는 청소기의 저부에 고정되어 있어서, 청소기가 벽면을 따라 이동하며 청소를 하더라도 벽면의 하측 구석에 있는 먼지나 오물들까지 깨끗하게 청소가 이루어지지 못하는 문제점이 있다.However, the suction head of the conventional robot cleaner is fixed to the bottom of the cleaner, and even if the cleaner moves along the wall, the cleaner may not clean the dust or dirt in the lower corner of the wall. have.
나아가, 벽면 청소는 전체 청소 과정 중 일부에 불과한 것 이여서, 그러한 벽면 청소 과정은 로봇 청소기가 벽면에 근접한 경우에만 단속적으로 이루어지는 것이 보다 경제적이며 소음의 저감에도 유용할 것이다.Furthermore, wall cleaning is only a part of the overall cleaning process, so such wall cleaning process is more economical and may be useful to reduce noise only when the robot cleaner is close to the wall.
상기와 같은 문제점과 고려사항을 감안하여 안출한 것으로서, 본 발명은 로봇 청소기가 벽면의 하측 구석을 청소할 때는 바닥에 부착되어 있는 먼지나 오물들까지 제거하여 벽면의 하측 구석까지 깨끗하게 청소가 이루어질 수 있도록 하는 구석 청소가 가능한 로봇 청소기를 제공함에 그 목적이 있다. In view of the problems and considerations described above, the present invention is to remove the dust and dirt attached to the floor when the robot cleaner to clean the lower corner of the wall so that the lower corner of the wall can be cleaned cleanly The object is to provide a robot cleaner capable of cleaning the corner.
또한, 본 발명은 위와 같은 구석 청소 과정이 로봇 청소기가 실제 벽면에 근접한 경우에만 단속적으로 이루어지도록 하여 전체 청소 과정에서 구석 청소가 병행되는 일이 없어 경제적이며 소음을 저감할 수 있는 구석 청소가 가능한 로봇 청소기를 제공함에 다른 목적이 있다.In addition, the present invention is a robot capable of cleaning the corners that can be reduced economically and noise reduction as the corner cleaning process is performed intermittently only when the robot cleaner is close to the actual wall so that the corner cleaning is not performed in the entire cleaning process. Another purpose is to provide a cleaner.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 구석 청소가 가능한 로봇 청소기는 자율주행이 가능하고, 하측에 바닥의 이물질을 흡입하는 흡입헤드가 형성된 본체 케이스와; 상기 본체 케이스의 측면에 형성되어 벽면에 대한 상기 본체 케이스의 접근 여부를 감지하는 벽면거리감지센서와; 상기 본체 케이스의 하부 일측에 측방향으로 돌출 형성되어 회전하면서 상기 벽면측 구석에 놓인 이물질을 상기 흡입헤드 측으로 쓸어 보내는 롤브러쉬와; 상기 벽면거리감지센서가 상기 본체 케이스와 상기 벽면의 접근을 감지한 경우에만 상기 롤브러쉬를 회전시키도록 제어하는 제어수단을; 포함하여 이루어진다. In order to achieve the object of the present invention as described above, the robot cleaner capable of cleaning the corner according to the present invention is capable of autonomous driving, the body case is formed with a suction head for suctioning foreign substances on the bottom; A wall surface distance sensor formed on a side of the main body case and detecting whether the main body case approaches a wall; A roll brush which protrudes laterally on one lower side of the main body case and rotates the foreign substances placed in the corners of the wall to the suction head; Control means for controlling the roll brush to rotate only when the wall distance sensor detects an approach of the main body case and the wall surface; It is made to include.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 구석 청소가 가능한 로봇 청소기에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, a robot cleaner capable of cleaning corners according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 구석 청소가 가능한 로봇 청소기의 정면도이고, 도 2는 도 1의 종단면도이며, 도 3는 도 1의 저면도이고, 도 4는 롤 브러쉬가 설치된 내측구성을 보인 사시도이다.1 is a front view of a robot cleaner capable of cleaning a corner according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal cross-sectional view of FIG. 1, FIG. 3 is a bottom view of FIG. 1, and FIG. 4 is an inner side in which a roll brush is installed. A perspective view showing the configuration.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 구석 청소가 가능한 로봇 청소기(100)는 자율주행이 가능하고 하측에 바닥의 이물질을 흡입하는 흡입헤드(6)가 형성된 본체 케이스(1)와, 본체 케이스(1)의 측면에 형성되어 벽면(74)에 대한 본체 케이스(1)의 접근 여부를 감지하는 벽면거리감지센서(73)와, 본체 케이스(1)의 하부 일측에 측방향으로 돌출 형성되어 회전하면서 벽면측 구석에 놓인 이물질을 흡입헤드(6) 측으로 쓸어 보내는 롤브러쉬(52)와, 벽면거리감지센서(73)가 본체 케이스(1)와 벽면(74)의 접근을 감지한 경우에만 롤브러쉬(52)를 회전시키도록 제어하는 제어수단(미도시)을 포함한다. As shown in these drawings, the corner cleaner capable of cleaning the corner according to the present invention is a main body case (1) formed with a suction head (6) capable of autonomous driving and suctioning foreign substances on the bottom side, the main body Is formed on the side of the case (1) and the wall surface distance sensor (73) for detecting the proximity of the main body case 1 to the wall surface 74, and protruding laterally formed on one side of the lower part of the main body case (1) The roll brush 52, which rotates and sweeps foreign matters placed in the corners of the wall surface toward the suction head 6, and the roll distance 52, only when the wall distance sensor 73 detects the approach of the main body case 1 and the wall 74. And control means (not shown) for controlling the brush 52 to rotate.
상기 흡입헤드(6)는 하측이 개구되어 개구부(6a)가 형성되어 있고, 일측단부가 본체 케이스(1)의 외측으로 일정부분 돌출되게 가로방향의 중심에서 일정부분 치우치게 배치되어 있다.The suction head 6 is opened at a lower side thereof, and an opening 6a is formed, and the suction head 6 is arranged to be partially biased at a center in the horizontal direction so that one end portion protrudes outwardly from the main body case 1.
상기 상기 본체 케이스(1)의 일측에는 케이스(1)의 내측면에 형성된 브라켓(53)에 모터(51)가 하측방향을 향하도록 고정되어 있고, 그 모터(51)의 모터축에는 구석의 바닥에 부착된 먼지나 이물질을 떼어내기 위해 수평방향으로 회전되는 롤 브러쉬(52)가 케이스(1)에 형성된 통공(54)을 통하여 외측으로 일정부분 돌출되게 설치되어 있다.One side of the main body case 1 is fixed to the bracket 53 formed on the inner surface of the case 1 so that the motor 51 is directed downward, the bottom of the corner on the motor shaft of the motor 51. The roll brush 52 which is rotated in the horizontal direction to remove the dust or foreign matter attached to it is installed to protrude outward through the through hole 54 formed in the case 1.
상기 벽면거리감지센서(73)는 본체 케이스(1)의 일측에 형성되어 본체 케이스(1)와 벽면(74) 간의 거리를 감지하여 제어수단에 전달한다. 이러한 벽면거리감지센서(73)로는 통상적인 거리 감지를 위한 센서, 예를 들어 초음파나 적외선을 이용한 센서가 사용될 수 있다.The wall distance sensor 73 is formed on one side of the main body case 1 detects the distance between the main body case 1 and the wall surface 74 and transmits the distance to the control means. As the wall distance detecting sensor 73, a sensor for detecting a conventional distance, for example, a sensor using ultrasonic waves or infrared rays may be used.
그리고, 상기 본체 케이스(1)의 하측에는 모터(11)에 의해 구동이 되는 한쌍의 주바퀴(9)가 일정간격을 두고 설치되어 있고, 그 주바퀴(9)의 전,후측에는 본체 케이스(1)를 지지함과 아울러 수평을 유지하는 수개의 보조바퀴(10)가 설치되어 있다.A pair of main wheels 9 driven by the motor 11 are provided at a lower side of the main body case 1 at regular intervals, and a main body case (front and rear sides of the main wheels 9) is provided. Several auxiliary wheels 10 are installed to support 1) and to maintain horizontality.
또한, 상기 본케 케이스(1)의 내부에는 충방전이 이루어지는 배터리(21)가 설치되어 있고, 후면에는 충전단자(22)를 구비한 충전단자부(23)가 구비되어 있으며, 실내의 벽면(74)에 설치된 전원단자부(25)에는 접속단자(26)가 설치되어 있어서, 충전단자(22)가 접속단자(26)에 접속된 상태에서 본체 케이스(1)의 내부에 설치된 배터리(21)의 충전이 이루질 수 있도록 되어 있다.In addition, a battery 21 for charging and discharging is installed inside the Bonke case 1, and a charging terminal 23 having a charging terminal 22 is provided at a rear side thereof, and an indoor wall 74 is provided. The connection terminal 26 is installed in the power supply terminal portion 25 provided at the power supply unit 25. The charging of the battery 21 installed inside the main body case 1 is performed while the charging terminal 22 is connected to the connection terminal 26. It is to be accomplished.
또한, 상기 본체 케이스(1)의 전면 중앙부 내측에는 초음파를 송신하는 초음파 송신부(31)가 설치되어 있고, 그 초음파송신부(31)의 상측과 하측에는 초음파송신부(31)에서 송신된 초음파가 장애물에서 반사되는 것을 감지하기 위한 초음파수신부(32)가 설치되어 있다.In addition, an ultrasonic transmitting unit 31 for transmitting ultrasonic waves is provided inside the front center of the main body case 1, and ultrasonic waves transmitted from the ultrasonic transmitting unit 31 are disposed on the upper and lower sides of the ultrasonic transmitting unit 31 at an obstacle. An ultrasonic receiver 32 is installed to detect the reflection.
그리고, 상기 전원단자부(25)의 하측에는 청소기의 본체 케이스(1)를 전원단자부(25)로 유도하기 위한 광신호를 발광하는 발광부(41)가 설치되어 있고, 상기 충전단자부(23)의 하측에는 상기 발광부(41)에서 발광되는 광신호를 수광할 수 있는 수광부(42)가 설치되어 있다.In addition, a light emitting unit 41 is disposed below the power terminal unit 25 to emit an optical signal for guiding the main body case 1 of the cleaner to the power terminal unit 25. On the lower side, a light receiving portion 42 capable of receiving an optical signal emitted from the light emitting portion 41 is provided.
도면중 미설명 부호 71 배기구이다.In the drawing, reference numeral 71 denotes an exhaust port.
이제, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 구석 청소가 가능한 로봇 청소기의 작동에 대하여 도 5(및 도 1 내지 4)를 참조하여 설명한다.Now, the operation of the robot cleaner capable of cleaning the corners according to an exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5 (and FIGS. 1 to 4).
도 5는 도 1의 로봇 청소기의 청소 상태를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.5 is a schematic plan view for describing a cleaning state of the robot cleaner of FIG. 1.
본 발명에 따른 구석 청소가 가능한 로봇 청소기(100)는 사용자가 동작버튼을 누르면 청소기(100)가 설정된 패턴에 따라 청소영역을 주행한다. 이러한 주행 과정에서 제어수단의 제어에 의해 팬 모터(2)가 구동이 되며 그에 따라 공기 흡입력이 발생되어 바닥의 이물질, 즉 먼지나 오물이 개구부(6a)를 통하여 흡입헤드(6)로 흡입된 후 연결관(5)을 통하여 필터(3)에 포집 된다.In the robot cleaner 100 capable of cleaning the corner according to the present invention, when the user presses an operation button, the robot cleaner 100 runs the cleaning area according to a pattern set by the cleaner 100. In this driving process, the fan motor 2 is driven by the control of the control means, and air suction force is generated accordingly, so that foreign matter, that is, dust or dirt, is sucked into the suction head 6 through the opening 6a. It is collected on the filter (3) through a connecting pipe (5).
그리고, 상기와 같이 청소가 이루어지는 로봇 청소기(100)가 도 5에서와 같이 벽면(74)을 따라 주행을 할 때는 벽면거리감지센서(73)가 본체 케이스(1)와 벽면(74)간의 근접을 감지하여 제어수단에 전달함에 따라 제어수단은 롤 브러쉬(52)를 회전시키도록 모터(51)를 구동한다. 그에 의해 롤 브러쉬(52)는 회전하면서 벽면(74) 구석의 바닥에 부착되어 있는 먼지나 이물질을 떼어냄과 아울러 흡입헤드(6)가 지나는 위치로 쓸어내고, 그와 같이 쓸어내진 먼지나 오물들이 흡입헤드(6)를 통하여 필터(3)에 포집된다. In addition, when the robot cleaner 100 is cleaned as described above, when the robot cleaner 100 travels along the wall 74 as shown in FIG. 5, the wall distance sensor 73 closes the proximity between the body case 1 and the wall 74. As sensed and transmitted to the control means, the control means drives the motor 51 to rotate the roll brush 52. As a result, the roll brush 52 rotates to remove dust or foreign matter adhering to the bottom of the corner of the wall 74 and to sweep it to the position where the suction head 6 passes, and the dust or dirt thus swept away. The filter 3 is collected by the suction head 6.
그에 따라, 흡입헤드(6)를 통한 흡입력만으로는 한계가 있었던 벽면(74)의 구석에 놓인 이물질이 롤 브러쉬(52)의 도움을 받아서 깨끗하게 청소된다. Accordingly, the foreign matter placed in the corner of the wall surface 74, which was limited only by the suction force through the suction head 6, is cleaned with the help of the roll brush 52.
나아가, 위와 같은 롤 브러쉬(52)의 회전은 전체 청소 과정 내내 이루어지는 것이 아니고, 벽면거리감지센서(73)가 본체 케이스(1)가 벽면(74)에 근접함을 감지하여 제어수단에 전달한 경우에만 제어수단에 의해 단속적으로 이루어진다. 그 결과로서, 롤 브러쉬(52)가 전체 청소 과정 내내 회전하지 않고 벽면(74) 구석을 청소하는 경우에만 회전하게 되어 불필요한 모터(51)의 구동에 따른 전력 낭비가 없어 경제적이고 모터(51)의 구동에 따른 소음도 발생하지 않게 된다.Further, the rotation of the roll brush 52 as described above is not performed throughout the entire cleaning process, and only when the wall distance detecting sensor 73 detects that the main body case 1 is close to the wall 74 and transmits it to the control means. Intermittent by the control means. As a result, the roll brush 52 rotates only when cleaning the corners of the wall surface 74 without rotating throughout the entire cleaning process, so there is no waste of power due to unnecessary motor 51 driving and economical Noise caused by driving is also not generated.
또한, 흡입헤드(6)의 개구부(6a)가 롤 브러쉬(52) 측으로 치우치게 형성됨으로 인하여 흡입헤드(6)의 개구부(6a)를 본체 케이스(1)의 양측을 향하여 연장하지 않아도 된다. 흡입헤드(6)의 개구부(6a)를 본체 케이스(1)의 양측을 향하여 연장하는 경우에는 개구부(6a)가 지나치게 커져서 팬모터(2)의 회전에 의한 공기 흡입력이 약해질 우려가 있다. 따라서, 개구부(6a)를 통한 흡입력의 약화를 방지하면서도 롤 브러쉬(52)에 의해 구석에서 쓸려나오는 이물질을 효과적으로 흡입하기 위해서는 개구부(6a)의 위치를 롤 브러쉬(52) 측으로 치우치게 하는 구성이 유용함을 알 수 있다.Further, since the opening 6a of the suction head 6 is formed to be biased toward the roll brush 52 side, the opening 6a of the suction head 6 does not have to extend toward both sides of the main body case 1. In the case where the opening 6a of the suction head 6 is extended toward both sides of the main body case 1, the opening 6a may become too large and the air suction force due to the rotation of the fan motor 2 may be weakened. Therefore, in order to prevent the weakening of the suction force through the opening 6a and to effectively suck out the foreign substances swept out of the corners by the roll brush 52, it is useful to configure the position of the opening 6a to be biased toward the roll brush 52 side. Able to know.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 구석 청소가 가능한 로봇 청소기는 본체 케이스의 일측에 롤 브러쉬를 설치하고, 로봇 청소기가 벽면을 따라 주행을 할때에 롤 브러쉬가 회전되어 구석의 바닥에 부착되어 있는 먼지나 오물들을 떼어내는 동시에 흡입헤드쪽으로 쓸어내어지도록 함으로써, 청소기가 벽면을 따라 주행을 할때에 구석에 존재하는 먼지나 오물뿐아니라, 구석의 바닥에 부착되어 있는 먼지나 오물들까지 깨끗한 청소가 이루어지는 효과가 있다.As described in detail above, the corner cleaner can be cleaned in accordance with the present invention, the roll brush is installed on one side of the main body case, the roll brush is rotated and attached to the bottom of the corner when the robot cleaner runs along the wall surface By removing the dust or dirt from the dust and sweeping it toward the suction head, it is possible to clean not only the dust or dirt in the corners as the cleaner runs along the wall, but also the dust and dirt on the bottom of the corners. There is an effect of cleaning.
또한, 본 발명에 따른 구석 청소가 가능한 로봇 청소기에 있어서 롤 브러쉬는 벽면거리감지센서와 제어수단에 의해 로봇 청소기가 벽면에 근접한 경우에만 가동되기에 전력의 소모를 최소화하고 불필요한 소음의 발생을 억제한다.In addition, in the robot cleaner capable of cleaning corners according to the present invention, the roll brush is operated only when the robot cleaner is close to the wall by the wall distance sensor and the control means, thereby minimizing power consumption and suppressing the occurrence of unnecessary noise. .
나아가, 흡입헤드가 롤 브러쉬 측으로 치우치게 배치됨으로 인하여 흡입헤드를 통한 흡입력이 저하되지 않게 하면서도 롤 브러쉬에 의해 쓸려 보내진 구석의 이물질을 용이하게 포집할 수 있게 된다.Furthermore, since the suction head is disposed to be inclined toward the roll brush side, the suction force through the suction head is not lowered, and the foreign substances in the corners swept away by the roll brush can be easily collected.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 구석 청소가 가능한 로봇 청소기의 정면도.1 is a front view of the robot cleaner capable of cleaning the corner according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 종단면도.2 is a longitudinal cross-sectional view of FIG.
도 3은 도 1의 저면도.3 is a bottom view of FIG. 1.
도 4는 도 2의 롤 브러쉬가 설치된 내측구성을 보인 사시도.4 is a perspective view showing an inner configuration of the roll brush of Figure 2 is installed.
도 5는 도 1의 로봇 청소기의 청소 상태를 개략적으로 보인 평면도.5 is a plan view schematically illustrating a cleaning state of the robot cleaner of FIG. 1.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 : 본체 케이스 2 : 팬 모터1: body case 2: fan motor
6 : 흡입헤드 51 : 모터6 suction head 51 motor
52 : 롤 브러쉬 73 : 벽면감지센서52: roll brush 73: wall detection sensor
74 : 벽면74: wall
Claims (3)
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