KR20070107956A - Robot cleaner - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 로봇청소기의 외관을 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing the appearance of a robot cleaner according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에서 Ⅰ-Ⅰ선에 따른 단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 1. FIG.
도 3은 도 1에서 브러쉬 장치와 이동장치를 나타낸 분해사시도.3 is an exploded perspective view showing a brush device and a moving device in FIG.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 로봇청소기의 동작을 설명하기 위한 도면.4 is a view for explaining the operation of the robot cleaner according to the first embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 로봇청소기에서 브러쉬 헤드와 이동장치를 나타낸 분해사시도.5 is an exploded perspective view showing a brush head and a moving device in the robot cleaner according to the second embodiment of the present invention.
도 6은 도 5의 브러쉬 헤드와 이동장치의 동작을 설명하기 위한 도면.6 is a view for explaining the operation of the brush head and the moving device of FIG.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명* * Description of symbols on the main parts of the drawings *
1 : 로봇청소기 10 : 로봇본체 1: robot cleaner 10: robot body
12 : 흡입구 15 : 거리감지센서 12: suction port 15: distance detection sensor
50 : 브러쉬 장치 51 : 지지부재 50: brush device 51: support member
52 : 벨트 53, 71 : 브러쉬 52: belt 53, 71: brush
60 : 이동장치 61, 91 : 연결부재 60: moving
62, 92 : 랙기어 63, 93 : 피니언 62, 92:
70 : 브러쉬 헤드 70: brush head
본 발명은 로봇청소기에 관한 것으로, 특히 실내 구석을 깨끗하게 청소할 수 있는 로봇청소기에 관한 것이다. The present invention relates to a robot vacuum cleaner, and more particularly, to a robot cleaner capable of cleaning a room corner cleanly.
청소기는 이물질을 제거하여 실내를 청결하게 하는 기구로서, 저압부의 흡입력을 이용하여 이물질을 빨아들이는 진공청소기가 일반적으로 사용된다. 근래에는 사용자의 노동력 없이 자동 주행 기능을 통해 스스로 이동하면서 실내 바닥으로부터 이물질을 제거하는 로봇청소기가 개발되고 있다. 이하에서는 로봇청소기가 스스로 이동하면서 이물질을 제거하는 것을 '자동 청소'라 한다. A vacuum cleaner is a device that cleans a room by removing foreign substances, and a vacuum cleaner that sucks foreign substances by using suction force of a low pressure part is generally used. Recently, a robot cleaner has been developed to remove foreign substances from the floor while moving by itself through the automatic driving function without the labor of the user. In the following, the robot cleaner removes foreign substances while moving itself is called 'automatic cleaning'.
일반적으로 로봇청소기는 저면에 흡입구가 형성되어 있는 본체와, 자동 주행을 위한 주행장치와, 먼지의 흡입을 위한 흡입장치를 포함하여 구성된다. 그런데 로봇청소기의 흡입장치는 일반적인 진공청소기의 흡입장치에 비해 흡입력이 약하기 때문에 로봇청소기를 이용한 청소 시에 벽면이나 가구가 실내 바닥과 접하는 모서리 부분, 즉 실내 구석이 깨끗하게 청소되지 않는 문제점이 있다. In general, the robot cleaner includes a main body having a suction port formed on a bottom thereof, a traveling device for automatic driving, and a suction device for suctioning dust. However, the suction device of the robot vacuum cleaner has a weak suction force compared to the suction device of the general vacuum cleaner, so when cleaning using the robot cleaner, there is a problem in that the corner of the wall or furniture contacting the indoor floor is not cleaned cleanly.
이러한 문제점을 고려한 것으로서 공개특허 제2005-109911호에는 로봇청소기 본체의 하부 일측에 측방향으로 돌출 형성되어 회전하면서 벽면측 구석에 놓인 이물질을 흡입구 쪽으로 쓸어 보내는 롤브러쉬를 가지는 로봇청소기가 개시되어 있다. In consideration of such a problem, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2005-109911 discloses a robot cleaner having a roll brush that protrudes laterally on a lower side of a main body of the robot cleaner and rotates the foreign matter placed in the corner of the wall side toward the suction port.
그러나 개시된 종래의 로봇청소기에서는 롤브러쉬의 크기가 커지면 롤브러쉬 가 그 주위에 있는 구동바퀴(로봇청소기의 구동을 위한 바퀴)와 간섭되는 구조적인 한계를 가진다. 따라서 롤브러쉬가 로봇청소기의 측면 외측으로 돌출되는 길이에 일정한 한계가 있을 수 밖에 없고 이에 따라 구석 청소가 불완전하게 되고, 또 가구 밑의 바닥을 청소할 수 없는 문제점이 있다. However, in the related art robot cleaner, when the size of the roll brush is increased, the roll brush has a structural limitation that interferes with the driving wheel (wheel for driving the robot cleaner) around the roll brush. Therefore, there is a certain limit to the length of the roll brush protruding out of the side of the robot cleaner and thus the corner cleaning is incomplete, there is a problem that can not clean the floor under the furniture.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 벽면과 가구가 실내 바닥과 접하는 구석을 깨끗하게 청소할 수 있는 로봇청소기를 제공하는데 있다. The present invention is to solve such a problem, it is an object of the present invention to provide a robot cleaner that can clean the corners of the wall surface and furniture in contact with the indoor floor.
또한 본 발명의 다른 목적은 로봇청소기가 진입하지 못하는 가구 밑의 바닥을 청소할 수 있는 로봇청소기를 제공하는데 있다. In addition, another object of the present invention to provide a robot cleaner that can clean the floor under the furniture that can not enter the robot cleaner.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 로봇청소기는 실내 구석을 청소하기 위한 브러쉬 장치를 포함하는 로봇청소기에 있어서, 상기 브러쉬 장치는 적어도 두 개의 회전체가 설치되는 지지부재와, 상기 회전체들을 둘러싸는 벨트와, 상기 벨트에 부착되어 상기 벨트가 회전함에 따라 상기 로봇청소기의 측면 외측에 있는 먼지를 상기 로봇청소기 쪽으로 쓰는 브러쉬를 포함하는 것을 특징으로 한다. Robot cleaner according to the present invention for achieving this object in the robot cleaner comprising a brush device for cleaning the interior corner, the brush device is a support member is installed at least two rotors, and surrounds the rotors; It characterized in that it comprises a belt and a brush attached to the belt and writes the dust on the outer side of the robot cleaner toward the robot cleaner as the belt rotates.
또한 본 발명에 따른 로봇청소기는 상기 브러쉬 장치를 상기 로봇청소기의 내측으로 이동시키기 위한 이동장치를 더 포함할 수 있다.In addition, the robot cleaner according to the present invention may further include a moving device for moving the brush device to the inside of the robot cleaner.
상기 이동장치는 상기 브러쉬 장치를 상기 로봇청소기의 본체에 이동 가능하게 연결하는 연결부재와, 상기 연결부재에 마련되는 랙기어와, 상기 랙기어에 맞물리는 피니언과, 상기 피니언을 회전시키기 위한 모터를 포함하여 구성될 수 있다.The moving device includes a connecting member for movably connecting the brush device to the main body of the robot cleaner, a rack gear provided at the connecting member, a pinion engaged with the rack gear, and a motor for rotating the pinion. It can be configured to include.
또한 본 발명에 따른 로봇청소기는 일측에 브러쉬가 장착되고 실내 구석을 청소하기 위해 로봇청소기의 측면 외측으로 돌출되는 브러쉬 헤드와, 상기 브러쉬가 실내 구석의 먼지를 로봇청소기 쪽으로 쓸 수 있도록 상기 브러쉬 헤드를 정,역방향으로 회전시키는 모터와, 상기 브러쉬 헤드를 로봇청소기의 내측으로 직선 이동시키기 위한 이동장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the robot cleaner according to the present invention is equipped with a brush on one side and the brush head protruding to the outside of the side of the robot cleaner to clean the room corner, and the brush head so that the brush can write dust in the room corner toward the robot cleaner And a motor for rotating in the forward and reverse directions and a moving device for linearly moving the brush head to the inside of the robot cleaner.
여기서 상기 이동장치는 일단부가 상기 브러쉬 헤드에 결합되는 연결부재와, 상기 연결부재에 형성되는 랙기어와, 상기 랙기어에 맞물리는 피니언과, 상기 피니언을 회전시키기 위한 모터를 포함하여 구성될 수 있다. The moving device may include a connecting member having one end coupled to the brush head, a rack gear formed at the connecting member, a pinion engaged with the rack gear, and a motor for rotating the pinion. .
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 로봇청소기의 외관을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에서 Ⅰ-Ⅰ선에 따른 단면도이며, 도 3은 도 1에서 브러쉬 장치와 이동장치를 나타낸 분해사시도이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. 1 is a perspective view showing the appearance of a robot cleaner according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line I-I in Figure 1, Figure 3 is an exploded view showing the brush device and the moving device in Figure 1 Perspective view.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 로봇청소기(1)는 로봇본체(10)와, 로봇본체(10)의 내부에 설치되어 먼지의 흡입을 위한 흡입력을 발생시키는 송풍장치(20)와, 흡입된 먼지의 저장을 위해 로봇본체(10)의 내부에 설치되는 집진장치(30)와, 로봇청소기(1)의 동작을 제어하기 위한 제어부(40)를 가진다. 도면에 도시되지는 않았으나, 송풍장치(20)는 흡입모터와 흡입모터에 의해 회전하는 송풍팬을 포함하여 구성된다. As shown in Figure 1 and 2, the
로봇본체(10)의 하부에는 로봇청소기(1)의 이동을 위한 한 쌍의 구동륜(11)이 설치되는데, 한 쌍의 구동륜(11)은 그 각각을 회전시키기 위한 구동모터(미도시)에 의해 선택적으로 구동되어 로봇청소기(1)가 필요한 방향으로 움직일 수 있도록 한다. The lower part of the
또한 로봇청소기(1)는 청소 구역의 바닥(B)으로부터 먼지를 흡입하기 위해 로봇본체(10)의 하부에 형성되는 흡입구(12)와, 송풍장치(20)에 의해 발생한 공기의 흐름을 로봇본체(10)의 외부로 배출시키기 위한 토출구(미도시)를 가진다. 로봇본체(10)에서 흡입구(12)에 인접한 곳에는 흡입구(12)의 하측 바닥의 먼지를 쓸어 올리기 위한 흡입구 브러쉬(13)가 회전 가능하게 설치되고, 흡입구(12)와 집진장치(30) 사이에는 이들을 연결하는 흡입관(14)이 위치된다. In addition, the
한편 로봇본체(10)의 측면(10a)에는 적외선 센서나 초음파 센서 등과 같은 거리감지센서(15)가 설치되는데, 거리감지센서(15)는 로봇청소기(1) 주위에 위치하는 벽면이나 가구 등과의 거리를 측정해 이에 관한 정보를 제어부(40)에 전달한다. On the other hand, the
특히 로봇청소기(1)는 벽면이나 가구가 실내 바닥과 접하는 실내 구석이나 가구 밑 바닥을 깨끗하게 청소하기 위한 브러쉬 장치(50)를 가진다. 브러쉬 장치(50)는 로봇청소기(1)가 실내 구석에 인접했을 때 로봇본체(10)의 측면(10a) 외측에 있는 먼지를 로봇본체(10)의 내측 하부 쪽으로 쓸어 내는 역할을 한다. In particular, the
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 브러쉬 장치(50)는 적어도 두 개의 회전체가 설치되는 지지부재(51)와, 회전체들을 둘러싸는 벨트(52)와, 이 벨트(52)에 부착되어 벨트(52)가 회전함에 따라 로봇청소기의 측면(10a) 외측에 있는 먼지를 로봇청소기(1) 쪽으로 쓸어 내는 브러쉬(53)를 포함하여 구성된다. 필요에 따라 회전체의 수는 적절히 변경될 수 있으나, 이하에서는 편의상 두 개의 회전체(51a, 51b)가 구비되는 경우에 대해 설명한다. As shown in Figs. 1 to 3, the
두 개의 회전체(51a, 51b)는 지지부재(51)의 하측 양단부에 회전 가능하도록 설치되고, 이들은 탄력적으로 회전체(51a, 51b)들의 외측면을 감싸는 벨트(52)에 의해 서로 연결된다. 두 개의 회전체(51a, 51b) 중 어느 하나의 회전체(51a)는 연결벨트(54a)를 통해 모터(54)와 연결된다. 이 때 모터(54)는 회전체(51a)에 인접하여 지지부재(51)에 고정 설치될 수 있다. 브러쉬(53)는 실내 바닥을 쓸 수 있도록 벨트(52)에서 바닥을 향해 하향 연장된다. The two
위와 같은 브러쉬 장치(50)는 로봇본체(10)에 고정 설치될 수도 있으나, 로봇본체(10)의 저면(10b)에 이동 가능하게 설치되는 것이 바람직하다. 도 3에 도시된 바와 같이, 로봇청소기(1)는 구석 청소 중 브러쉬 장치(50)가 장애물에 걸렸을 때 브러쉬 장치(50)를 로봇청소기(1)의 내측으로 이동시키기 위한 이동장치(60)를 구비한다.
이동장치(60)는 브러쉬 장치(50)를 로봇본체(10)에 이동 가능하게 연결하는 연결부재(61)와, 이 연결부재(61)에 형성되는 랙기어(62)와, 이 랙기어(62)에 맞물리는 피니언(63)과, 피니언(63)을 회전시키기 위한 모터(64)를 포함하여 구성된다. The moving
연결부재(61)의 일단은 지지부재(51)의 상면에 고정되고, 타단은 로봇본체(10)의 저면(10b)에 형성되어 있는 가이드공(16)에 이동 가능하도록 결합된다. One end of the
이 때 연결부재(61)와 지지부재(51)는 일체로 형성될 수도 있다. 연결부재(61)의 타단에는 가이드공(16)에 결합되었을 때 로봇본체(10)의 내측에 위치되는 제1플랜지부(61a)와, 결합 시 로봇본체(10)의 외측에 위치되는 제2플랜지부(61b)가 형성되는데, 이러한 제1플랜지부(61a)와 제2플랜지부(61b)는 연결부재(61)를 로봇본체(10)에 지지시키기 위한 것이다. 이 때 제1플랜지부(61a)의 상면에는 연결부재(61)의 직선 운동을 위한 랙기어(62)가 마련된다. At this time, the
이하에서는 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 요지와 관련한 로봇청소기의 동작을 설명한다. 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 로봇청소기의 동작을 설명하기 위한 도면이다. Hereinafter, the operation of the robot cleaner according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. 4 is a view for explaining the operation of the robot cleaner according to the first embodiment of the present invention.
청소가 시작되면 로봇청소기(1)는 자율적으로 이동하면서 청소하고자 하는 영역의 먼지를 제거한다. 로봇청소기(1)가 구석이 아닌 부분을 청소할 때에 브러쉬 장치(50)는 로봇본체(10)의 하부에 위치된다. When the cleaning starts, the
도 4a과 같이 로봇청소기(1)가 실내 벽면이나 가구 등에 근접하면 거리감지센서(15)가 벽면이나 가구까지의 거리를 감지하고 이에 따라 제어부(40)는 이동장치(60)의 모터(64)를 회전시킨다. 그러면 피니언(63)과 랙기어(62)를 통해 동력이 전달되어 브러쉬 장치(50)가 필요한 거리만큼 로봇본체(10)의 측면 외측으로 돌출된다. 브러쉬 장치(50)가 돌출된 후에는 브러쉬 장치(50)의 모터(54)가 회전하여 브러쉬(53)가 부착된 벨트(52)를 회전시키고, 이에 따라 실내 구석이나 가구 밑 바닥에 있던 먼지를 로봇청소기(1) 쪽으로 쓸어 낸다. 그러면 쓸린 먼지는 흡입구(12)에서 작용하는 흡입력에 의해 집진장치(30)에 수집된다. As shown in FIG. 4A, when the
한편 구석 청소 중에 도 4b와 같이 브러쉬 장치(50)가 장애물(C)에 간섭되는 경우 제어부(40)는 이동장치(60)의 모터(64)를 회전시켜 브러쉬 장치(50)를 로봇본체(10)의 하부로 이동시킨다. 그러면 장애물(C)을 피해가기 위한 로봇청소기(1)의 제어가 보다 용이해지고, 또 브러쉬 장치(50)가 장애물(C)에 간섭될 때 과도한 힘이 브러쉬 장치(50)에 작용하여 브러쉬 장치(50)가 파손되는 것을 방지할 수 있다. Meanwhile, if the
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 로봇청소기에서 브러쉬 헤드와 이동장치를 나타낸 분해사시도이고, 도 6은 도 5의 브러쉬 헤드와 이동장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. FIG. 5 is an exploded perspective view showing a brush head and a moving device in the robot cleaner according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a view for explaining the operation of the brush head and the moving device of FIG.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서의 로봇청소기(1)는 실내 구석을 청소하기 위한 브러쉬(71)가 장착되는 브러쉬 헤드(70)와, 브러쉬(71)가 실내 구석의 먼지를 로봇청소기(1) 쪽으로 쓸 수 있도록 브러쉬 헤드(70)를 정,역방향으로 회전시키는 모터(80)와, 브러쉬 헤드(70)가 장애물에 걸렸을 때 브러쉬 헤드(70)를 로봇본체(10)의 내측으로 직선 이동시키기 위한 이동장치(90)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 5, the
여기서 이동장치(90)는 일단부가 모터(80)의 회전축(81)을 통해 브러쉬 헤드(70)에 결합되어 브러쉬 헤드(70)의 후방, 즉 로봇본체(10)의 내측 방향으로 연장되는 연결부재(91)와, 이 연결부재(91)에 마련되는 랙기어(92)와, 이 랙기어(92)에 맞물리는 피니언(93)과, 피니언(93)을 회전시키기 위한 모터(94)를 포함하여 구성된다. Here, the moving
모터(80)의 회전축(81)은 로봇본체(10)의 저면에 형성된 가이드공(17a)을 통해 로봇본체(10)의 외측으로 돌출되고, 연결부재(91)를 관통하여 브러쉬 헤드(70) 의 일단부에 결합된다. 여기서 가이드공(17)은 브러쉬 헤드(70)의 직선 이동 시에 모터(80)의 회전축(81) 및 연결부재(91)의 이동을 안내하기 위한 것이다. The rotating
연결부재(91)는 로봇본체(10)의 저면에 형성된 가이드공(17a)에 이동 가능하도록 결합된다. 연결부재(91)는 가이드공(17a)과의 결합 시 로봇본체(10)의 내측에 위치되는 제1플랜지부(91b)와, 로봇본체(10)의 외측에 위치되는 제2플랜지부(91c)가 형성된다. 이 때 제1플랜지부(91b)의 상면 일측에는 연결부재(91)의 직선 운동을 위한 랙기어(92)가 마련되고, 타측에는 상기 모터(80)가 고정된다. The
이하에서는 도 6를 참조하여 본 실시예의 요지와 관련한 로봇청소기의 동작을 설명한다. 브러쉬 헤드(70)가 돌출되기 까지의 동작은 도 1의 실시예와 유사하므로 이하에서 본 실시예의 특징적인 사항만을 설명하며, 도 1의 실시예와 공통되는 사항은 도 2를 참조하여 설명한다. Hereinafter, with reference to Figure 6 will be described the operation of the robot cleaner associated with the gist of this embodiment. Since the operation until the
도 6a와 같이, 구석 청소를 위해 브러쉬 헤드(70)가 돌출된 후에 제어부(40, 도 2참조)는 모터(80)를 제어하여 브러쉬 헤드(70)가 일정 각도 내에서 정, 역방향으로 회전하도록 한다. 그러면 실내 구석이나 가구 밑 바닥에 있던 먼지가 로봇청소기(1) 쪽으로 쓸려 나오고 이렇게 쓸린 먼지는 흡입구(12)에서 작용하는 흡입력에 의해 집진장치(30, 도 2참조)에 수집된다. As shown in FIG. 6A, after the
한편 구석 청소 중에 도 6b와 같이 브러쉬 헤드(70)가 장애물(C)에 간섭되는 경우 제어부(40)는 이동장치(90)의 모터(94)를 회전시켜 브러쉬 헤드(70)를 로봇본체(10)의 내측으로 이동시킨다. Meanwhile, when the
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 구석 청소 시에 로봇청소기의 외측으로 상당 길이 돌출된 상태에서 구석의 먼지를 쓰는 브러쉬 장치 또는 브러쉬 헤드를 구비하여 실내 구석과 가구 밑 바닥을 깨끗하게 청소할 수 있는 효과가 있다. As described above, the present invention has an effect that can clean the corners of the room and the floor under the furniture by providing a brush device or a brush head to write the dust of the corner in a state that protrudes a considerable length to the outside of the robot cleaner when cleaning the corner. .
또한 본 발명은 브러쉬 장치 또는 브러쉬 헤드를 로봇청소기의 내측으로 이동시키기 위한 이동장치를 구비하여 브러쉬 장치 또는 브러쉬 헤드가 장애물에 걸렸을 때 장애물로부터 용이하게 벗어날 수 있도록 하는 효과가 있다. In another aspect, the present invention is provided with a moving device for moving the brush device or the brush head to the inside of the robot cleaner has an effect that can be easily escaped from the obstacle when the brush device or brush head is caught by the obstacle.
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