KR20100116286A - 로봇 청소기 - Google Patents

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KR20100116286A
KR20100116286A KR1020090034918A KR20090034918A KR20100116286A KR 20100116286 A KR20100116286 A KR 20100116286A KR 1020090034918 A KR1020090034918 A KR 1020090034918A KR 20090034918 A KR20090034918 A KR 20090034918A KR 20100116286 A KR20100116286 A KR 20100116286A
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신경철
박성주
이노수
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주식회사 유진로봇
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Abstract

본 발명은 배터리, 흡입 모터, 메인 브러시, 집진박스의 위치를 변경하여 문턱 넘기, 카펫 오르기 등과 같은 로봇의 주행 능력을 향상 시킬 수 있도록 하는 로봇 청소기에 관한 것으로, 내장된 센서의 감지에 따라 경로를 설정하여 구동휠을 구동시켜 주행되도록 하며 저면부에 설치되는 브러시 어셈블리가 청소바닥면에 회전 마찰됨에 따라 실내의 이물질 또는 먼지가 집진되도록 후방에 이격 배치되는 흡진부에 집진되도록 구성되는 로봇 청소기에 있어서, 상기 흡진부는, 상기 구동휠 후방에 일정간격 이격되어 배치되는 집진박스; 상기 집진박스 후방에 연통 결합되는 필터부; 상기 구동휠에 대향되도록 그 중심부에 장착되며, 일단부가 상기 필터부와 연통 결합되어 청소바닥면으로부터 집진박스 내로 먼지 또는 이물질의 흡입이 이루어질 수 있도록 공기를 흡입하는 흡입덕트 어셈블리; 부딪침과 눌림을 감지할 수 있도록 센싱을 강화한 복합 구조의 이중 범퍼; 및 상기 흡입덕트 어셈블리와 이중 범퍼 사이에 장착되되, 상기 구동휠 전방에 일정 간격 이격되어 배치되는 배터리로 이루어진 것을 특징으로 한다.
로봇 청소기, 상하분리 이중 범퍼, 센터, 배치

Description

로봇 청소기{A robot cleaner}
본 발명은 로봇 청소기에 관한 것이다.
보다 상세하게는 배터리, 흡입 모터, 메인 브러시, 집진박스의 위치를 변경하여 문턱 넘기, 카펫 오르기 등과 같은 로봇의 주행 능력을 향상 시킬 수 있도록 하는 로봇 청소기에 관한 것이다.
일반적으로 로봇 청소기는 사용자의 직접 제어 없이 내장된 센서의 감지에 따라 실내를 청소하는 것으로, 통상적으로 본체 내부에 설치된 적외선 센서 등으로 이루어진 장애물 검출센서 및 주행거리 및 위치 등을 측정하는 주행거리 검출 센서를 이용하여 벽이나 장애물로 둘러싸인 청소영역의 외곽을 주행하여 청소할 영역을 결정한 다음, 결정된 청소 영역을 청소하기 위한 청소경로를 계획하며, 청소과정에서 바퀴의 회전수 및 회전각도를 검출하는 센서를 통해 검출된 신호로부터 주행거리 및 현재 위치를 산출하면서 계획된 청소경로를 주행한다.
상기한 바와 같은 로봇 청소기는 통상적으로 먼지 흡입구 및 회전 브러시 등 을 포함한 흡진부와, 장애물 검출센서 및 주행거리 및 위치 등을 측정하는 주행거리 검출 센서 등으로 이루어진 센서부와, 양측의 구동 롤러 및 전후면의 방향전환롤러로 이루어진 구동부 및 상기 흡진부 및 센서부와 구동부를 제어하는 제어부로 구성된다.
도 1은 일반적인 로봇 청소기를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 단면도이다.
도면을 참조하면 로봇 청소기는 실내의 청소과정에서 벽이나 장애물의 신속한 회피가 가능하도록 하는 한편, 청소과정에서 원활한 방향전환을 위해 원반형상으로 구성된다.
이와 같은 로봇 청소기(1)는 하부 양측에 구동 롤러가 구비되며, 상기한 양측의 구동 롤러로부터 직교하는 전후면 하부에 방향전환 롤러가 구비됨으로써 상기한 구동 롤러의 정역회전에 따라 전후 이동이 이루어지고, 방향전환 롤러의 정역회전에 따라 좌우 이동이 이루어지는 한편, 상기한 구동 롤러 및 방향전환 롤러의 조합에 의해 진행방향을 전환하면서 집진박스의 전방에 구비된 회전 브러시의 회전력과 부압에 의해 먼지 및 이물질이 집진박스에 침진되게 되어 실내에 대한 청소가 가능하도록 한다.
이러한 로봇 청소기(1)의 먼지 또는 이물질 흡진구조는 브러시 어셈블리(2)의 동작에 의해 청소바닥면을 회전 마찰시키고 이에 따라 유동되는 먼지 또는 이물질을 흡진부(3)에서 흡입하도록 이루어진다.
여기서 상기 흡진부(3)는 먼지 또는 이물질이 유입되어 일시 저장되는 집진 박스(4)와 상기 집진박스(4)의 후방부에 연통 결합되어 미세먼지를 흡착하는 필터부(5) 및 필터부(5)와 연통되어 먼지 또는 이물질이 집진박스(4) 및 필터부(5)로 유입될 수 있도록 공기유동을 발생시키는 흡입덕트 어셈블리으로 이루어진다.
본 발명은 배터리, 흡입 모터, 메인 브러시, 집진박스의 위치를 변경하여 문턱 넘기, 카펫 오르기 등과 같은 로봇의 주행 능력을 향상 시킬 수 있도록 하는 로봇 청소기를 제공하고 로봇 청소기의 활용도를 높이는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 내장된 센서의 감지에 따라 경로를 설정하여 구동휠을 구동시켜 주행되도록 하며 저면부에 설치되는 브러시 어셈블리가 청소바닥면에 회전 마찰됨에 따라 실내의 이물질 또는 먼지가 센터측을 중심으로 배치되는 흡진부에 집진되도록 구성되는 로봇 청소기에 있어서, 상기 흡진부는, 상기 구동휠을 중심으로 그 후방에 일정간격 이격되어 배치되는 집진박스; 상기 집진박스 후방에 연통 결합되는 필터부; 상기 구동휠에 대향되도록 그 중심부에 장착되며, 일단부가 상기 필터부와 연통 결합되어 청소바닥면으로부터 집진박스 내로 먼지 또는 이물질의 흡입이 이루어질 수 있도록 공기를 흡입하는 흡입덕트 어셈블리; 부딪침과 눌림을 감지할 수 있도록 센싱을 강화한 복합 구조의 이 중 범퍼; 및 상기 흡입덕트 어셈블리와 센싱을 강화할 수 있는 특수구조를 지닌 이중 범퍼 사이에 장착되되, 상기 구동휠 전방에 일정 간격 이격되어 배치되는 배터리로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 흡입덕트 어셈블리는, 상기 배터리와 메인 브러시 모터 사이에 배치되는 흡입모터와, 일단부가 상기 흡입모터의 단부를 삽입한 상태로 결합되며, 상기 브러시 어셈블리와 상기 집진박스의 일단부 외측으로 배치되되, 타단부가 이중 범퍼를 따라 배치될 수 있도록 절곡된 흡입 유로로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 로봇 청소기는, 상하로 분리되는 이중 범퍼가 더 구비되며, 상기 이중 범퍼에 일정 간격 이격된 상태로 조립되는 바닥감지센서 및 장애물 센서가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 이중 범퍼의 내측면에는 일정 간격으로 임의의 형상을 가지는 공간이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 이중 범퍼의 공간에는, 외부로부터 가압되는 힘을 감지하는 눌림감지부가 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 눌림감지부는, 센서 필름으로 이루어지며, 상기 센서 필름은 상기 공간 의 하부 수평면과 임의의 수직 벽면에 조립, 배치되는 것이 바람직하다.
상기 센서필름은 플렉시블 인쇄 회로기판(FPC)과, 상기 플렉시블 인쇄 회로기판 상부에 형성된 두 줄의 인쇄 패턴으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 눌림감지부는, 2방향 접촉 방식의 러버인 것을 특징으로 하며, 상기 2방향 접촉 방식의 러버는 일정 간격으로 하부면부와 측면부가 교대로 형성되어 있으며, 상기 하부면부와 측면부에 카본패턴이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명은 배터리, 흡입 모터, 메인 브러시, 집진박스의 위치를 변경하여 문턱 넘기, 카펫 오르기 등과 같은 로봇의 주행 능력을 향상 시킬 수 있도록 하여, 그 활용도를 높일 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 로봇 청소기는 도 2에 도시된 바와 같이 내장된 센서의 감지에 따라 경로를 설정하여 구동휠(110)을 구동시켜 주행되도록 하며 저면부에 설치되는 브러시 어셈블리(120)가 청소바닥면에 회전 마찰됨에 따라 실내의 이물질 또는 먼지가 센터측에 배치되는 흡진부에 집진되도록 구성된다.
상기 흡진부는 상기 구동휠(110)을 중심으로 그 후방에 일정간격 이격되어 배치되는 집진박스(130)와, 상기 집진박스(130) 후방에 연통 결합되는 필터부(140)와, 상기 구동휠(110)에 대향되도록 그 중심부에 장착되며, 일단부가 상기 필터부(140)와 연통 결합되어 청소바닥면으로부터 집진박스(140) 내로 먼지 또는 이물질의 흡입이 이루어질 수 있도록 공기를 흡입하는 흡입덕트 어셈블리(150)와, 상기 흡입덕트 어셈블리(150)과 부딪침과 눌림을 감지할 수 있도록 센싱을 강화한 복합 구조의 이중 범퍼(160) 사이에 장착되되, 상기 구동휠(110) 전방에 일정 간격 이격되어 배치되는 배터리(170)로 구성된다.
상기 흡입덕트 어셈블리(150)은 상기 배터리(170)와 메인 브러시 모터(180) 사이에 배치되는 흡입모터(151)와, 일단부가 상기 흡입모터(151)의 단부를 삽입한 상태로 결합되며, 상기 브러시 어셈블리(120)와 상기 집진박스(130)의 일단부 외측으로 배치되되, 타단부가 이중 범퍼(160)를 따라 배치될 수 있도록 절곡된 흡입 유로(152)로 이루어진다.
상기 로봇 청소기는 상하로 분리되는 이중 범퍼(160)가 더 구비되며, 상기 이중 범퍼(160)에 일정 간격 이격된 상태로 조립되는 바닥감지센서(191) 및 장애물 센서(192)가 더 구비되며, 상기 센서는 적외선 센서인 것이 바람직하다.
상기 이중 범퍼(160)의 내측면에는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 일정 간격으로 임의의 형상을 가지는 공간이 형성되어 있으며, 상기 이중 범퍼(160)의 공간에는 외부로부터 가압되는 힘을 감지하는 눌림감지부가 배치되어 있다.
한편, 본 발명에 따른 로봇 청소기는 상기 눌림감지부로부터 하이신호가 출력되는 경우 구동중인 구동휠이 중지되도록 제어하는 제어수단(185)을 더 포함한다.
즉, 눌림감지부는 외부로부터 가압되는 힘이 있는 경우 하이 레벨의 신호를 출력하고, 그렇지 않을 경우 로우 레벨의 신호를 출력한다. 이에 제어수단(185)은 눌림감지부로부터 출력되는 신호가 하이레벨의 신호인지 로우레벨의 신호인지의 여부를 판단하여, 하이레벨의 신호가 입력되는 경우 구동휠(110)을 구동하는 구동모터로 구동정지신호를 출력하여 움직이던 로봇 청소기가 더 이상 진행방향으로 움직이지 않도록 한다. 따라서 움직이지 못하는 상황에서 강제적으로 구동할 경우 발생할 수 있는 문제점들을 미연에 방지할 수 있도록 한다.
상기 눌림감지부의 일실시예는 도 4에 도시된 바와 같이 센서 필름(200)으로 이루어지며, 상기 센서 필름(200)은 상기 공간의 하부 수평면과 임의의 수직 벽면에 조립, 배치되는 것이 바람직하다.
상기 센서필름(200)은 플렉시블 인쇄 회로기판(FPC, 220)과, 상기 플렉시블 인쇄 회로기판(220) 상부에 형성된 두 줄의 인쇄 패턴(210)으로 구성된다.
한편, 상기 눌림감지부의 다른 실시예는 도 5에 도시된 바와 같이 2방향 접촉 방식의 러버(300)로 이루어질 수도 있으며, 이때 상기 2방향 접촉 방식의 러버(300)는 일정 간격으로 하부면부(320)와 측면부(310)가 교대로 형성되어 있으며, 상기 하부면부(320)와 측면부(310)에 카본패턴이 형성되어 있다.
상기와 같이 구성된 로봇 청소기의 경우 배터리를 구동휠(110) 전방으로 배치시키고, 흡입모터(151)를 로봇 청소기의 세트 중심에 위치시킴으로써, 로봇 청소기 작동시 소음을 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라 브러시 어셈블리(120) 및 집진박스(130)의 경우 기존과는 달리 구동휠(110)의 후방에 배치시켜 로봇의 주행 능력이 향상될 수 있도록 구현된다. 특히 문턱 넘기나 카펫 오르기 등과 같이 주행 기능이 떨어지는 환경에서도 원활하게 주행되도록 함으로써 로봇 청소기의 성능을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 기존의 본체 하판에 조립되어 있던 바닥 감지 센서(191)를 이중 범퍼(160)에 조립시킴으로 로봇 청소기의 양산시 조립공정을 간편하게 수행할 수 있도록 생산성을 향상시킬 수 있으며, 이중 범퍼(160)의 경우도 상하 2개의 부품으로 제작하여 상하 2개의 부품을 용이하게 결합시키고 분리시킬 수 있도록 형성시켜 로봇 청소기에 대해 수리 서비스를 수행할 때 로봇 청소기로부터 이중 범퍼(160)를 용이하게 분리해 낼 수 있도록 하고, 수리 서비스 완료시 용이하게 조립할 수 있도록 한다.
그리고 도 4에 도시된 바와 같이 상기 이중 범퍼(160)에 일정 형태의 공간을 형성시킨 후 형성된 공간의 수평면 및 상기 수평면의 일단부에 연장되어 형성된 수직면에 눌림감지부인 센서 필름(200)을 형성시키고, 상기 공간에 일정한 힘에 의해 가압되어 눌리는 경우 이를 감지하여 주행 중인 로봇 청소기가 소파 등과 같은 일정한 틈에 끼인 상태임을 감지하여 그에 상응하는 동작이 이루어지도록 한다.
상기 눌림감지부의 경우 도 5에 도시된 바와 같이 하부면(320) 및 측면부(310)에 카본 패턴이 인쇄되어 있는 러버(300)를 이용하여 형성시켜, 상술한 바와 같이 주행 중인 로봇 청소기가 소파 등과 같은 일정한 틈에 끼여, 상기 하부면(320) 또는 측면부(310)가 일정한 힘에 의해 가압되는 경우 카본 패턴에 의해 이를 감지하여 그에 상응하는 동작이 이루어지도록 한다.
미설명 도면 부호 101은 내측 커버이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 설명하였지만, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도 1은 일반적인 로봇 청소기를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 분해사시도이다.
도 4는 도 3의 이중 범퍼에 구비된 눌림감지부의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 3의 이중 범퍼에 구비된 눌림감지부의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
101 : 내측 커버
110 : 구동휠
120 : 브러시 어셈블리
130 : 집진박스
140 : 필터부
150 : 흡입덕트 어셈블리
160 : 이중 범퍼
170 : 배터리
180 : 메인 브러시 모터
191 : 바닥감지센서
192 : 장애물 센서

Claims (10)

  1. 내장된 센서의 감지에 따라 경로를 설정하여 구동휠을 구동시켜 주행되도록 하며 저면부에 설치되는 브러시 어셈블리가 청소바닥면에 회전 마찰됨에 따라 실내의 이물질 또는 먼지가 센터측을 중심으로 배치되는 흡진부에 집진되도록 구성되는 로봇 청소기에 있어서,
    상기 흡진부는,
    상기 구동휠을 중심으로 그 후방에 일정간격 이격되어 배치되는 집진박스;
    상기 집진박스 후방에 연통 결합되는 필터부;
    상기 구동휠에 대향되도록 그 중심부에 장착되며, 일단부가 상기 필터부와 연통 결합되어 청소바닥면으로부터 집진박스 내로 먼지 또는 이물질의 흡입이 이루어질 수 있도록 공기를 흡입하는 흡입덕트 어셈블리;
    부딪침과 눌림을 감지할 수 있도록 센싱을 강화한 복합 구조의 이중 범퍼; 및
    상기 흡입덕트 어셈블리와 센싱을 강화할 수 있는 특수구조를 지닌 이중 범퍼 사이에 장착되되, 상기 구동휠 전방에 일정 간격 이격되어 배치되는 배터리;
    로 이루어진 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 흡입덕트 어셈블리는,
    상기 배터리와 메인 브러시 모터 사이에 배치되는 흡입모터와,
    일단부가 상기 흡입모터의 단부를 삽입한 상태로 결합되며, 상기 브러시 어셈블리와 상기 집진박스의 일단부 외측으로 배치되되, 타단부가 이중 범퍼를 따라 배치될 수 있도록 절곡된 흡입 유로로,
    이루어진 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 로봇 청소기는,
    상하로 분리되는 이중 범퍼가 더 구비되며,
    상기 이중 범퍼에 일정 간격 이격된 상태로 조립되는 바닥감지센서 및 장애물 센서가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 이중 범퍼의 내측면에는 일정 간격으로 임의의 형상을 가지는 공간이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 이중 범퍼의 공간에는, 외부로부터 가압되는 힘을 감지하는 눌림감지부가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 로봇 청소기는,
    상기 눌림감지부로부터 하이신호가 출력되는 경우 구동중인 구동휠이 중지되도록 제어하는 제어수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 눌림감지부는, 센서 필름으로 이루어지며, 상기 센서 필름은 상기 공간의 하부 수평면과 임의의 수직 벽면에 조립, 배치되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 센서필름은 플렉시블 인쇄 회로기판(FPC)과, 상기 플렉시블 인쇄 회로기판 상부에 형성된 두 줄의 인쇄 패턴으로 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇 청 소기.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 눌림감지부는, 2방향 접촉 방식의 러버인 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 2방향 접촉 방식의 러버는 일정 간격으로 하부면부와 측면부가 교대로 형성되어 있으며, 상기 하부면부와 측면부에 카본패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
KR1020090034918A 2009-04-22 2009-04-22 로봇 청소기 KR101060638B1 (ko)

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