KR20110139034A

KR20110139034A - 컴팩트한 구동유닛을 갖는 홍보용 로봇

Info

Publication number: KR20110139034A
Application number: KR1020100059274A
Authority: KR
Inventors: 이만섭
Original assignee: 이만섭
Priority date: 2010-06-22
Filing date: 2010-06-22
Publication date: 2011-12-28
Also published as: JP5109196B2; JP2012008511A; KR101195973B1; CN102298886A; CN102298886B

Abstract

본 발명은 홍보용 로봇에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인체모형을 접힘 구동시키는 구동유닛이 컴팩트하여 인체모형에 내장되고, 인체모형의 접힘과 펼침 동작이 부드럽게 진행되고, 상체부와 연동하여 팔부재도 움직여 보다 공손하고 자연스러운 접힘과 펼침 동작이 행해지고, 주변 소비자를 감지하여 턴테이블이 인체모형을 좌우로 회전시켜 보다 효과적인 홍보가 되도록 한 홍보용 로봇에 관한 것이다.
본 발명에 따른 컴팩트한 구동유닛을 갖는 홍보용 로봇은 하체부와, 상기 하체부 상부에 접힘 동작이 가능하게 결합되는 상체부를 포함하는 인체모형; 정역회전하는 구동모터와, 상기 구동모터에 결합되어 회전하는 스크류바와, 상기 스크류바에 결합되어 승하강하는 승하강부재와, 하부는 인체모형 하체부에 배치되고, 상부는 인체모형 상체부에 고정결합되어 배치되며, 고정축에 회전가능하게 힌지결합되어 있는 회전로드와, 상단은 상기 회전로드 하단에 힌지결합되고, 하단은 상기 승하강부재에 힌지결합되어, 상기 고정축을 축으로 상기 회전로드를 일정범위에서 회전시키는 중계로드를 포함하는 구동유닛;을 포함하여 이루어진다.

Description

컴팩트한 구동유닛을 갖는 홍보용 로봇{Robot for promoting equipped with compacted drive unit}

본 발명은 홍보용 로봇에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인체모형을 접힘 구동시키는 구동유닛이 컴팩트하여 인체모형에 내장되고, 인체모형의 접힘과 펼침 동작이 부드럽게 진행되고, 상체부와 연동하여 팔부재도 움직여 보다 공손하고 자연스러운 접힘과 펼침 동작이 행해지고, 주변 소비자를 감지하여 턴테이블이 인체모형을 좌우로 회전시켜 보다 효과적인 홍보가 되도록 한 홍보용 로봇에 관한 것이다.

홍보용 로봇, 즉, 움직이는 로봇은 매장에 설치되어 매장을 홍보하거나 매장의 상품을 홍보하는데 활용되거나, 도로공사 현장에서 설치되어 공사중임을 알리는데 활용된다.

홍보용 로봇은 초기 설치비용 외에 추가적인 인건비 등이 거의 들지 않고, 휴식 없이 지속적인 홍보가 가능하고, 필요한 시기에 즉시 사용 가능 하는 등 장점이 많아 최근 수요가 증가하고 있다.

홍보용 로봇에 관한 종래기술로는 공개특허 제2005-92666호 "에어실린더로 움직이는 로봇", 등록특허 제823115호 "홍보용 로봇" 등이 개시되었고, 이들 공보에서 보는 바와 같이 홍보용 로봇은 인체모형과, 상기 인체모형을 움직이게 하는 구동유닛으로 구성된다.

상기 종래기술의 공개특허를 보면 구동유닛을 구성하는 에어실린더들이 인체모형 외부에 장착되어 각각 인체모형의 헤드, 팔, 상체를 움직이게 하고, 에어실린더는 에어호스를 통해 외부의 에어밸브에 연결되어 압축공기를 공급받아 구동된다.

상기 공개특허의 경우 구동유닛, 즉, 에어실린더, 에어호스, 에어밸브, 에어콤프레셔 등이 차지하는 부피가 크고, 구성요소 대부분이 인체모형 외부에 설치되고, 구성요소가 많아 홍보용 로봇을 설치하고 운용하는데 많은 제약이 따른다.

또한, 상기 공개특허는 에어실린더가 인체모형 외부에 설치되어 노출되므로 인체모형의 외관이 조잡하고, 인체모형에 의류를 입혀 에어실린더를 은폐시키더라도 에어실린더에 의해 의류를 착용한 인체모형의 외형이 부자연스럽다.

상기 등록특허는 본 출원인이 등록받은 특허로서, 인체모형 외부로 구동유닛이 노출되지 않도록 하여 인체모형의 외관이 조잡해지거나 의류의 착용시 외형이 부자연스럽지 않도록,

인체모형 하부에 턴테이블을 설치하고, 상기 턴테이블에 구동유닛으로 모터와 실린더로드를 내장하고, 인체모형에는 상기 실린더로드에 연동하여 움직이는 하체지지부재, 상체지지부재 및 선회축을 내장하였다.

상기 등록특허는 구동유닛이 외부로 노출되지는 않으나, 구동유닛을 감추면서 인체모형이 움직이도록 하기 위해 부피가 큰 턴테이블이 필수적이고, 턴테이블의 이동과 설치가 쉽지 않다.

또한, 상기 등록특허는 인체모형이 상체를 숙여 소비자에게 인사하는 모양이 되도록 움직이는 홍보용 로봇인데, 턴테이블에 구비된 실린더로드의 전후진에 연동하여 하체지지부재와 상체지지부재가 함께 숙였다가 일어나도록 설계되어 있어 인사하는 모양이 엉거주춤하고 부자연스럽다.

본 발명은 이와 같이 종래기술에 따른 홍보용 로봇이 갖는 문제를 해결하기 위해 안출된 발명으로서, 구동유닛을 컴팩트화 하여 인체모형이 내장시킴으로써 홍보용 로봇(즉, 인체모형, 구동유닛 등)이 차지하는 부피를 최소화하고, 인체모형의 외관이 조잡해지지 않도록 한 홍보용 로봇을 제공함을 목적으로 한다.

또한, 소비자에게 인사하는 형태로 움직이는 경우에 허리(즉, 상체)를 숙이면서 손도 몸통쪽으로 잡아당기는 형상으로 움직이도록 하여 자연스럽고 친절하게 보이는 인사가 되도록 움직이는 홍보용 로봇을 제공함을 또 다른 목적으로 한다.

그리고 턴테이블을 통해 인체모형이 소비자를 향하여 회전하도록 함으로써, 보다 적극적인 홍보가 되도록 하고, 구동유닛을 구성하는 구성요소들이 컴팩트하게 결합되면서도 자연스럽고 부드럽게 구동되는 홍보용 로봇을 제공함을 또 다른 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 컴팩트한 구동유닛을 갖는 홍보용 로봇은

하체부와,

상기 하체부 상부에 접힘 동작이 가능하게 결합되는 상체부를 포함하는 인체모형;

정역회전하는 구동모터와,

상기 구동모터에 결합되어 회전하는 스크류바와,

상기 스크류바에 결합되어 승하강하는 승하강부재와,

하부는 인체모형 하체부에 배치되고, 상부는 인체모형 상체부에 고정결합되어 배치되며, 고정축에 회전가능하게 힌지결합되어 있는 회전로드와,

상단은 상기 회전로드 하단에 힌지결합되고, 하단은 상기 승하강부재에 힌지결합되어, 상기 고정축을 축으로 상기 회전로드를 일정범위에서 회전시키는 중계로드를 포함하는 구동유닛;을 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 인체모형의 상체부는 어깨를 축으로 회전 가능한 팔부재를 포함하고,

상기 구동유닛은 상기 팔부재의 어깨 축과 상기 승하강부재를 연결하여, 상기 팔부재를 일정범위에서 회전시키는 링크로드를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,

인체감지센서가 구비되고, 상기 인체모형이 직설되어,

상기 인체감지센서가 감지한 주변 소비자의 방향으로 상기 인체모형을 회전시키는 턴테이블;을 더 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 구동유닛은

상기 인체모형 하체부 상부에 고정결합되고, 상기 인체모형 상체부에 배치되는 상단에는 상기 회전로드가 힌지결합되는 고정축이 구비되어 있는 브라켓과,

상기 브라켓의 상하부에 장착되며, 각각 스크류바의 상부와 하부가 결합되는 상부베어링 및 하부베어링과,

상기 구동모터의 회전축에 결합된 제1평기어와, 상기 제1평기어와 치합되며 상기 스크류바에 결합된 제2평기어를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

위와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 홍보용 로봇은 인체모형을 움직이는 구동유닛을 구성하는 구성요소들이 컴팩트하게 상호 결합되어 수용공간이 적은 인체모형에 내장되고, 구동유닛이 인체모형에 내장됨에 따라 홍보용 로봇의 설치공간으로는 인체모형이 설치될 적은 공간만 있으면 충분하고, 인체모형 외부로는 구동유닛의 그 어떤 구성요소도 노출되지 않으므로 인체모형의 외관이 조잡해지지 아니하며, 의류를 착용시키면 옷맵시가 산다.

그리고 인체모형의 하체부는 움직임이 없이 상체부만 접혀 인사를 하도록 움직이고, 상체부가 접히면 팔의 손도 연동하여 몸쪽으로 이동하도록 설계되어 자연스럽고 친절한 인사가 되도록 인체모형이 움직인다.

그리고 인체감지센서가 감지한 소비자의 방향으로 인체모형이 회전하도록 턴테이블이 구동되므로 소비자의 시선집중을 통한 홍보 효과를 높일 수 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 컴팩트한 구동유닛의 사시도이고,
도 2 는 인체모형에 내장된 구동유닛의 구동 상태도이고,
도 3 은 구동유닛의 구동에 따라 인체모형이 인사하는(즉, 접힘 동작과 펼침 동작을 하는) 과정을 나타내는 도면이고,
도 4 는 턴테이블의 개략적인 구성도이다.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 따른 컴팩트한 구동유닛을 갖는 홍보용 로봇에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

도면에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 홍보용 로봇은 인체모형(100), 구동유닛(200), 턴테이블(300)을 포함하여 이루어진다.

상기 구동유닛(200)은 상기 인체모형(100)에 내장되고, 상기 턴테이블(300)은 상기 인체모형(100)이 직설되고, 좌우로 회전하여 인체모형(100)이 소비자를 향하여 바라보도록 한다.

상기 인체모형(100)은 말 그대로 인체와 같은 모형을 갖는다. 즉, 다리를 갖는 하체부(120)와, 머리와 팔을 갖는 상체부(110)로 구성된다.

그리고 인체모형(100)은 소비자를 향해 인사를 하도록 상기 상체부(110)가 상기 하체부(120) 상부에 접힘 동작이 가능하게 결합되고, 인사하는 동작이 보다 자연스럽게 행해지도록 상기 팔부재(111)는 상체부(110)의 접힘 동작 시 손이 몸쪽에 인접되도록 회전한다.

상기 구동유닛(200)은 구성요소를 단순화, 소형화 및 컴팩트하게 상호 결합되도록 하여, 공간이 좁은 인체모형(100) 내부에 장착되도록 하였다.

상기 구동유닛(200)은 구동모터(210), 브라켓(270), 스크류바(220), 승하강부재(230), 회전로드(240), 중계로드(250), 링크로드(260), 등을 포함하여 이루어진다.

상기 구동모터(210)는 정회전 및 역회전을 하고, 모터축(211)에는 제1평기어(213)가 결합되어 있다.

상기 구동모터(210)는 상기 브라켓(270)에 결합되고, 상기 스크류바(220)를 따라 승하강하는 상기 승하강부재(230)에 접촉되어 작동되는 리미트스위치(215)에 의해 정회전 또는 역회전한다.

참고로, 정회전은 인체모형(100)의 상체부(110)가 접힘 동작을 하도록 하는 방향으로의 회전을 의미하고, 접힌 상체부(110)가 초기 상태로 복귀되도록 펼침 동작을 하는 방향으로의 회전을 의미한다.

상기 브라켓(270)은 상기 인체모형(100)의 하체부(120) 상부, 즉, 히프 측에 고정결합되고, 상부는 인체모형(100)의 상체부(110) 하부에 배치된다.

상기 브라켓(270)에는 상기 구동모터(210)가 장착되고, 상기 스크류바(220)의 상부와 하부가 각각 회전 가능하게 결합되는 상부베어링(225)과 하부베어링(227)이 장착되고, 상단에는 상기 회전로드(240)가 회전 가능하게 힌지결합되는 고정축(271)이 구비된다.

상기 브라켓(270)은 나란히 배열되어 사이에 상기 스크류바(220)가 개재되는 두 수직부(273)와,

상기 두 수직부(273)의 하단을 연결하는 수평부(275)와,

상기 두 수직부의 상단을 연결하며, 상기 회전로드(240)가 힌지결합되는 고정축(271)과,

상기 수직부(273)에 결합되고, 상기 구동모터(210)가 상기 스크류바(220)에 나란해 배열되도록 장착되는 장착편(277)과,

상기 수평부(275) 양측에 구비되고, 상기 브라켓을 인체모형 내부에 고정 장착시키는 고정핀(279)이 결합되는 고정부(278)를 포함하여 이루어진다.

상기 스크류바(220)는 상하부가 각각 상기 상부베어링(225)과 하부베어링(227)에 결합되어 회전 가능하고,

상단에는 상기 모터에 결합되어 있는 제1평기어(213)에 치합되는 제2평기어(223)가 결합되어, 모터의 정역회전에 연동하여 정역회전 한다.

그리고 상기 스크류바(220)의 외주연에는 상기 승하강부재(230)가 스크류결합되는 나사산이 형성되어 있다.

상기 승하강부재(230)는 상기 스크류바(220)에 스크류결합되어, 상기 스크류바(220)가 정역회전함에 따라 승하강하고, 상기 중계로드(250)와 링크로드(260)가 결합된다.

상기 승하강부재(230)는 내면에 상기 스크류바(220)의 외주연 나사산에 스크류결합되는 대응나사산이 형성되어 있는 몸체(231)와, 상기 몸체(231)에 연결되고 상기 중계로드(250) 및 링크로드(260)가 결합되는 결합편(233)을 포함하여 이루어진다.

상기 회전로드(240)는 하부는 인체모형(100)의 하체부(120)에 배치되고, 상부는 인체모형(100)의 상체부(110)에 배치되며 고정결합된다.

그리고 고정축(271)으로 브라켓(270)의 상부에 회전 회전 가능하게 힌지결합되고, 하단은 링크로드(260)의 상단에 힌지결합된다.

상기 중계로드(250)는 상기 승하강부재(230)와 상기 회전로드(240)의 하단을 연결한다. 다시 말해, 중계로드(250)는 상단이 상기 회전로드(240)의 하단에 힌지결합되고, 하단이 상기 승하강부재(230)의 결합편(233)에 힌지결합된다.

상기 링크로드(260)는 상기 승하강부재(230)와 상기 인체모형(100) 상체부(110)의 팔부재(111)에 구비되어 있는 어깨 축(115)을 연결하여, 승하강부재(230)의 승하강에 연동하여 상기 팔부재(111)를 일정범위에서 회전시킨다.

상기 어깨 축(115)의 양단에는 각각 상기 팔부재(111)가 고정결합되고, 어깨 축(115)의 양측은 회전가능하게 축베어링(117)으로 결합된다.

참고로, 상기 링크로드(260)는 상기 어깨 축(115) 및 승하강부재(230)에 직접 연결될 수도 있지만, 다른 매개체를 통해 간접적으로 연결될 수도 있다. 예를 들어, 링크로드(260)의 하단은 중계로드(250)나 회전로드(240)의 하단에 연결되어도 승하강이 가능하고, 링크로드(260)의 상단은 상기 어깨 축(115) 외주연에 수직으로 돌출된 돌출부(116)에 연결될 수도 있다.

이상에서 설명한, 구동유닛(200)의 구성과 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 구동유닛(200)은 구성요소들이 컴팩트하게 결합되어 인체모형(100)의 좁은 공간에 장착됨을 알 수 있다.

이하, 도2 및 도3을 참조하여 구동유닛(200)의 구동에 따른 인체모형(100)의 움직임을 설명한다.

우선, 상기 구동모터(210)가 정회전을 하면, 구동모터(210)의 회전력은 상기 제1평기어(213)와 제2평기어(223)를 통해 상기 스크류바(220)에 전달되어, 스크류바(220)가 정회전을 시작한다.

상기 스크류바(220)가 정회전을 시작하면, 스크류바(220)에 스크류 결합되어 있는 승하강부재(230)가 스크류바(220)를 따라 승강을 시작한다.

상기 승하강부재(230)가 승강을 하면, 상기 중계로드(250)도 함께 승강을 하게 되고, 승강하는 중계로드(250)는 상기 회전로드(240)의 하단을 원호형상으로 위로 밀어 올린다. 이때 중계로드(250)의 상단과 하단은 각각 승하강부재(230)의 결합편(233)과 회전로드(240)의 하단에 힌지결합되어 있으므로 비틀림 등의 큰 부하를 받아 승하강부재(230)의 승강에 연동하여 회전로드(240)의 하단을 밀어 올린다.

또한, 상기 승하강부재(230)가 승강을 하면, 상기 링크로드(260)도 함께 승강을 하게되고, 승강하는 링크로드(260)는 상기 어깨 축(115)을 정회전 시킨다.

상기 회전로드(240)는 하단이 위로 올라감에 따라 상기 고정축(271)을 축으로 하여 정회전을 한다. 즉, 도면상 시계방향으로 회전하여 상부가 아래로 내려온다.

상기 회전로드(240)가 정회전을 시작하면, 회전로드(240) 상부에 고정결합되어 있는 인체모형(100)의 상체부(110)가 함께 정회전을 시작하여 접힘 동작을 한다.

또한, 상기 회전로드(240)의 정회전과 동시에 회전하는 상기 어깨 축(115)은 상기 팔부재(111)를 정회전시켜 팔부재(111)의 손이 인체모형(100)의 배꼽 부위에 근접된다.

그리하여 도3에서 보는 바와 같이 접힘 동작시 인체모형(100)은 상체부(110)가 숙여지면서 동시에 손도 잡아당겨져, 친절하고 공손한 동작으로 소비자에게 인사를 하게 된다.

상기 인체모형(100) 상체부(110)의 접힘 동작이 끝나면, 상기 구동모터(210)는 역회전을 하여 상체부(110)가 초기 상태로 복귀되도록 펼침 동작이 시작된다.

구동모터(210)가 역회전을 하면, 상기 스크류바(220)도 역회전을 하여 상기 승하강부재(230)를 하강시킨다.

하강하는 상기 승하강부재(230)는 상기 중계로드(250)를 통해 상기 회전로드(240)의 하단부를 잡아당겨 내리고, 상기 링크로드(260)를 잡아당겨 상기 어깨 축(115)을 역회전 시킨다.

상기 회전로드(240)의 하단부가 내려오면 회전로드(240)는 고정축(271)을 축으로 역회전하여 상체부(110)를 들어올려 펼치고, 역회전하는 상기 어깨 축(115)은 상기 팔부재(111)를 역회전시켜 손이 인체모형(100) 배꼽에서 멀어지도록 한다.

상기 턴테이블(300)은 도4에서 보는 바와 같이 바디(310)와, 상기 바디(310)에 회전 가능하게 결합되며, 상기 인체모형(100)이 직설되는 회전체(320)를 포함하고, 주변에 존재하는 인체를 감지하는 인체감지센서(330)가 구비된다.

그리하여 상기 인체감지센서(330)가 주변의 소비자를 감지하면, 상기 회전체(320)가 소비자가 있는 방향으로 상기 인체모형(100)이 정면을 바라보도록 회전한다.

상기 인체감지센서(330)는 인체의 온도를 감지하는 온도센서나, 주변 물체의 존재유무를 감지하는 초음파 센서 등이 사용될 수 있다.

그리고 상기 인체감지센서(330)는 사람뿐만 아니라 사물도 감지할 수도 있다.

그리고 인체모형(100)이 소비자를 정면으로 바라보도록 회전을 한 후에는, 상기 턴테이블(300)이 상기 구동모터(210)에 신호를 보내 인체모형(100)이 접힘 동작과 펼침 동작을 하여 소비자에게 인사를 하도록 하고, 다시 인체모형(100)이 착용된 의류의 모양이나 맵시가 소비자에게 잘 보일 수 있도록 서서히 좌우로 반복하여 회전할 수 있다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 컴팩트한 구동유닛을 갖는 홍보용 로봇에 대해 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 인체모형 110 : 상체부
111 : 팔부재 120 : 하체부
200 : 구동유닛 210 : 구동모터
220 : 스크류바 230 : 승하강부재
240 : 회전로드 250 : 중계로드
260 : 링크로드 270 : 브라켓
300 : 턴테이블 320 : 회전체

Claims

하체부와,
상기 하체부 상부에 접힘 동작이 가능하게 결합되는 상체부를 포함하는 인체모형;

정역회전하는 구동모터와,
상기 구동모터에 결합되어 회전하는 스크류바와,
상기 스크류바에 결합되어 승하강하는 승하강부재와,
하부는 인체모형 하체부에 배치되고, 상부는 인체모형 상체부에 고정결합되어 배치되며, 고정축에 회전가능하게 힌지결합되어 있는 회전로드와,
상단은 상기 회전로드 하단에 힌지결합되고, 하단은 상기 승하강부재에 힌지결합되어, 상기 고정축을 축으로 상기 회전로드를 일정범위에서 회전시키는 중계로드를 포함하는 구동유닛;을 포함하여 이루어지는 컴팩트한 구동유닛을 갖는 홍보용 로봇.
제 1 항에 있어서,
상기 인체모형의 상체부는 어깨를 축으로 회전 가능한 팔부재를 포함하고,
상기 구동유닛은 상기 팔부재의 어깨 축과 상기 승하강부재를 연결하여, 상기 팔부재를 일정범위에서 회전시키는 링크로드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴팩트한 구동유닛을 갖는 홍보용 로봇.
제 1 항에 있어서,
인체감지센서가 구비되고, 상기 인체모형이 직설되어,
상기 인체감지센서가 감지한 주변 소비자의 방향으로 상기 인체모형을 회전시키는 턴테이블;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴팩트한 구동유닛을 갖는 홍보용 로봇.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동유닛은
상기 인체모형 하체부 상부에 고정결합되고, 상기 인체모형 상체부에 배치되는 상단에는 상기 회전로드가 힌지결합되는 고정축이 구비되어 있는 브라켓과,
상기 브라켓의 상하부에 장착되며, 각각 스크류바의 상부와 하부가 결합되는 상부베어링 및 하부베어링과,
상기 구동모터의 회전축에 결합된 제1평기어와, 상기 제1평기어와 치합되며 상기 스크류바에 결합된 제2평기어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 컴팩트한 구동유닛을 갖는 홍보용 로봇.