KR20130050482A - 로봇청소기 - Google Patents

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KR20130050482A
KR20130050482A KR1020110115566A KR20110115566A KR20130050482A KR 20130050482 A KR20130050482 A KR 20130050482A KR 1020110115566 A KR1020110115566 A KR 1020110115566A KR 20110115566 A KR20110115566 A KR 20110115566A KR 20130050482 A KR20130050482 A KR 20130050482A
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Abstract

본 발명은 오물제거를 위한 청소부와 장애물을 감지하는 센서부가 구비된 로봇 본체와, 상기 로봇 본체의 하부에 복수개 구비되고 전후, 좌우, 대각선 이동 및 제자리에서 회전이 가능하여 방향전환이 자유로운 다방향 이동 구륜 바퀴와, 상기 다방향 이동 구륜 바퀴에 각각 연결되어 회전구동력을 제공하는 복수의 구동부 및, 상기 센서부로부터 감지된 신호로 장애물을 회피하도록 각 구동부의 작동을 개별적으로 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기를 제공한다.
본 발명의 로봇 청소기에 따르면, 자유롭게 전후, 좌우, 대각선 이동이 가능하고, 제자리에서 회전이 가능함으로써, 방향전환이 자유롭고 장애물과의 충돌을 신속하고 정확하게 회피할 수 있어 청소시간을 단축시키고, 청소구역을 세밀하게 청소할 수 있다.

Description

로봇청소기 {Robot cleaner}
본 발명은 로봇청소기에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 전후, 좌우, 대각선 이동이 가능하고, 제자리에서 회전이 가능하여 방향전환이 자유로운 로봇청소기에 관한 것이다.
일반적으로 로봇청소기는 사용자가 조작하지 않아도 청소하고자 하는 영역을 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입함으로써 청소하고자 하는 구역을 자동으로 청소하는 기기이다.
이러한 로봇청소기는 센서를 통해 청소구역에 설치된 기구나 가구, 사무용품, 벽 등의 장애물까지의 거리를 판별하고, 그 장애물과의 충돌이나 방해를 방지하기 위해 스스로 방향을 전환해 가면서 청소구역을 청소한다.
종래의 로봇청소기는 스스로 방향을 전환해 가면서 주행하기 위해 로봇청소기의 저면 좌우측에 구동용 바퀴가 구비되어 있고, 구동용 바퀴는 제어부에 의해 각 바퀴의 회전수가 제어됨으로써 주행 및 제자리 회전을 하도록 구성된다. 이때, 구동용 바퀴는 두 바퀴의 축이 고정되어 있어 제자리 회전을 하거나 직진주행만이 가능하게 된다. 즉, 종래 로봇청소기는 주행방향이 한정되어 있어 어느 방향으로든 자유자재로 이동하지 못하기 때문에 청소구역을 효율적으로 청소할 수 없는 문제점이 있다.
따라서, 장애물을 피하기 위한 기민한 운행이 요구되며, 다방향으로 자유로운 이동이 가능한 로봇청소기의 개발이 절실히 요구되고 있다.
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서,
본 발명의 목적은 전방향으로 자유로운 이동이 가능한 다방향 이동 구륜 바퀴를 구비하여 주행방향을 자유자재로 변경할 수 있고, 장애물을 피하기 위한 기민한 운행을 할 수 있는 로봇 청소기를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 주행 방향전환 성능 및 안정감을 향상시키는 로봇 청소기를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명의 로봇청소기는 오물제거를 위한 청소부와 장애물을 감지하는 센서부가 구비된 로봇 본체; 상기 로봇 본체의 하부에 복수개 구비되고, 전후, 좌우, 대각선 이동 및 제자리에서 회전이 가능하여 방향전환이 자유로운 다방향 이동 구륜 바퀴; 상기 다방향 이동 구륜 바퀴에 각각 연결되어 회전구동력을 제공하는 복수의 구동부; 및 상기 센서부로부터 감지된 신호로 장애물을 회피하도록 각 구동부의 작동을 개별적으로 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다방향 이동 구륜 바퀴는 제 1 바퀴휠과 제 2 바퀴휠이 접합되고, 제 1 바퀴휠과 제 2 바퀴휠이 접합되는 외주면을 따라 일정각도만큼 비틀림을 갖는 결합홈이 형성되는 바퀴몸체부와, 상기 바퀴몸체부의 결합홈에 각각 끼움결합되는 지지부와, 상기 지지부에 결합되어 구륜되는 롤러바퀴로 구성되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 결합홈의 내부에는 걸림턱이 형성되고, 상기 지지부의 하단 양측에는 상기 결합홈의 걸림턱에 걸림고정되는 돌출부가 형성되어 상기 결합홈에 지지부가 끼움결합되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 바퀴몸체부에서 결합홈의 비틀림 각은 30°내지 60°로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 롤러바퀴는 상기 지지부에 수직이 되도록 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 롤러바퀴는 바퀴몸체부의 외주면을 따라 일정각도만큼 비틀어져 규칙적으로 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 롤러바퀴는 지지부의 상단 양측에 아암을 형성하고, 상기 아암에 각각 결합되는 제 1 롤러바퀴와 제 2 롤러바퀴로 구성되는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 제 1 롤러바퀴와 제 2 롤러바퀴는 아암의 양단부에 결합되는 결합핀에 의해 고정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 롤러바퀴는 럭비공과 같은 타원형태로 이루어지거나 또는 구와 같은 볼 형태로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 다방향 이동 구륜 바퀴는 각각 독립적인 제어에 의해 각각 독립적으로 전,후륜 구동이 가능한 것을 특징으로 한다.
상기 로봇 본체에는 로봇 본체의 외관을 형성하며 장애물과의 충돌로부터 로봇 본체를 보호하는 범퍼부가 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 로봇 청소기에 따르면, 자유롭게 전후, 좌우, 대각선 이동이 가능하고, 제자리에서 회전이 가능함으로써, 방향전환이 자유롭고 장애물과의 충돌을 신속하고 정확하게 회피할 수 있어 청소시간을 단축시키고, 청소구역을 세밀하게 청소할 수 있는 효과가 있다.
또한, 장애물을 피해 기민한 운행이 이루어짐으로 좁은 공간에서도 사용이 가능하고, 장애물과의 충돌이 방지됨으로 로봇청소기의 수명을 연장시킬 수 있으며, 로봇청소기의 기능을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소기를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 로봇 청소기의 저면을 도시한 저면 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 저면을 도시한 저면도.
도 4는 본 발명에 따른 로봇청소기의 다방향 이동 구륜 바퀴를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 로봇청소기의 다방향 이동 구륜 바퀴를 도시한 분해 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 로봇청소기의 다방향 이동 구륜 바퀴를 도시한 결합 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 다방향 이동 구륜 바퀴의 바퀴몸체부를 도시한 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 다방향 이동 구륜 바퀴의 바퀴몸체부를 도시한 단면도.
도 9는 본 발명에 따른 다방향 이동 구륜 바퀴의 롤러바퀴를 도시한 단면도.
도 10은 본 발명에 따른 다방향 이동 구륜 바퀴의 롤러바퀴 다른 예를 도시한 도면.
도 11은 본 발명에 따른 로봇청소기의 다방향 이동 구륜 바퀴가 구륜되는 동작을 설명하기 위한 도면.
본 발명의 상기와 같은 목적, 특징 및 다른 장점들은 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 로봇 청소기를 상세히 설명하기로 한다. 본 명세서를 위해서, 도면에서의 동일한 참조번호들은 달리 지시하지 않는 한 동일한 구성부분을 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 로봇 청소기를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 로봇 청소기의 저면을 도시한 저면 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 로봇 청소기의 구성을 도시한 저면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 로봇 청소기는 로봇 본체(100)와, 다방향 이동 구륜 바퀴(200)와, 구동부(300)와, 제어부(400)를 포함한다.
로봇 본체(100)는 오물제거를 위한 청소부(110)와, 주행거리 및 장애물을 감지하는 센서부(120)와, 로봇 본체의 외관을 형성하며 장애물과의 충돌로부터 로봇 본체(100)를 보호하는 범퍼부(130)를 포함한다.
여기서, 청소부(110)는 도시되지 않은 흡입 모터로부터 발생된 흡입력에 의해 회전되어 피청소면의 오물을 클리닝하도록 흡입구(111)에 설치되는 브러시부재(112)를 포함하고, 흡입구(111)를 통해 흡입된 오물은 오물분리 필터에 의해 분리된 후 도시되지 않은 집진수단에 의해 집진된다. 이러한 청소부(110)의 기술구성은 일반적인 진공청소기의 기술구성과 크게 다르지 않으므로 자세한 설명 및 도시를 생략한다.
센서부(120)는 외부로 신호를 송출하고 반사된 신호를 수신할 수 있도록 로봇 본체(100)의 측면 둘레에 배치되어 로봇 본체(100)의 주행거리 및 로봇 본체(100)와 장애물의 충돌 여부를 감지하여 제어부(400)에 전송한다.
범퍼부(130)는 로봇 본체(100)에 외주면에 설치되어 장애물과의 충돌로부터 로봇 본체(100)를 보호한다. 구체적으로 범퍼부(130)는 로봇 본체(100)의 주행 경로로 갑작스럽게 출현하는 장애물로 인해 그 장애물과 로봇 본체(100)가 충돌하는 경우에 그 충격을 완화시킴으로써 로봇 본체(100)의 손상을 방지한다.
이러한, 범퍼부(130)는 로봇 본체(100)가 전후,좌우,대각선 이동 및 회전으로 다방향 이동 가능하기 때문에 로봇 본체(100)의 외주면을 따라 전체적으로 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 범퍼부(130)의 전면에는 연성재질로 충격을 흡수하는 보호부재(132)가 구비되어 충격에 의한 범퍼부(130)의 파손을 방지하는 것이 바람직하다.
다방향 이동 구륜 바퀴(200)는 로봇 본체(100)의 하부 프레임에 회전가능하게 결합되고 복수개 구비된다.
여기서, 도 4는 본 발명에 따른 로봇청소기의 다방향 이동 구륜 바퀴를 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 로봇청소기의 다방향 이동 구륜 바퀴를 도시한 분해 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 로봇청소기의 다방향 이동 구륜 바퀴를 도시한 결합 단면도이다. 또한, 도 7은 본 발명에 따른 다방향 이동 구륜 바퀴의 바퀴몸체부를 도시한 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 다방향 이동 구륜 바퀴의 바퀴몸체부를 도시한 단면도이며, 도 9는 본 발명에 따른 다방향 이동 구륜 바퀴의 롤러바퀴를 도시한 단면도이고, 도 10은 본 발명에 따른 다방향 이동 구륜 바퀴의 롤러바퀴 다른 예를 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 10에 도시된 바와 같이 다방향 이동 구륜 바퀴(200)는 바퀴몸체부(210)와, 지지부(220)와, 롤러바퀴(230)를 포함한다.
먼저, 바퀴몸체부(210)는 제 1 바퀴휠(212)과 제 2 바퀴휠(214)이 접합되고, 제 1 바퀴휠(212)과 제 2 바퀴휠(214)이 접합되는 외주면을 따라 일정각도만큼 비틀림을 갖는 결합홈(218)이 형성되어 이루어진다.
제 1 바퀴휠(212)은 일면 테두리부를 따라 일정각도만큼 비틀림을 갖는 다수의 제 1 홈(213)을 형성하고, 제 2 바퀴휠(214)은 일면 테두리부를 따라 제 1 홈(213)의 비틀림 각과 대응되는 비틀림 각을 갖는 다수의 제 2 홈(215)이 형성하며, 결합홈(218)은 제 1 바퀴휠(212)의 제 1 홈(213)과 제 2 바퀴휠(214)의 제 2 홈(215)을 서로 맞대응하여 결합함으로써 일정각도만큼 비틀림 각을 갖으며 형성된다. 여기서, 결합홈(218)의 비틀림 각은 30°내지 60°로 이루어지는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 45°각으로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고, 제 1 바퀴휠(212)과 제 2 바퀴휠(214)에 형성된 제 1 홈(213)과 제 2 홈(215) 내측에는 안측으로 더 요입되는 요입홈(216)에 의해 걸림턱(217)이 형성되어 있으며, 이로 인하여 결합홈(218) 내부의 양측으로 걸림턱(217)이 형성되게 된다.
지지부(220)는 바퀴몸체부(210)의 결합홈(218)에 결합된다. 여기서, 지지부(220)의 하단 양측에는 결합홈(2180) 내의 걸림턱(217)에 걸림고정되는 돌출부(222)가 구비된다. 즉, 지지부(220)의 하단 일측 돌출부(222)가 제 1 바퀴휠(212)의 제 1 홈(213)에 끼움되어 걸림턱(217)에 걸림되고, 지지부(220)의 하단 타측 돌출부(222)가 제 1 홈(213)에 맞대응되는 제 2 홈(215)에 끼움되어 걸림턱(217)에 걸림되는 상태에서 제 1 바퀴휠(212)과 제 2 바퀴휠(214)을 볼트(219)로 결합시킴으로서 지지부(220)의 하단부가 결합홈(218) 내에 삽입고정되게 된다. 그리고, 다수의 결합홈(218) 내에 각각 삽입고정된 지지부(220)는 결합홈(218)과 동일한 비틀림 각을 갖게 된다.
지지부(220)의 상단에는 지지부(220)와 수직이 되도록 롤러바퀴(230)가 결합된다.
롤러바퀴(230)는 양측이 지지부(220)에 지지되는 하나의 몸체로 이루어질 수도 있으나, 바람직하게는 도 9에 도시한 바와 같이 지지부(220)의 상단 양측에 아암(232)을 형성하고, 아암(232)에 각각 결합되는 제 1 롤러바퀴(234)와 제 2 롤러바퀴(236)로 구비하는 것이 바람직하다. 그리고, 제 1 롤러바퀴(234)와 제 2 롤러바퀴(236)는 구륜될 수 있도록 아암(232)의 양단부에 각각 결합되는 결합핀(238)에 의해 고정되는 것이 바람직하다.
또한, 롤러바퀴(230)는 제 1 롤러바퀴(234)와 제 2 롤러바퀴(236)를 포함한 전체적인 형상이 럭비공과 같은 타원형태로 이루어지거나 또는 도 10에 도시한 바와 같이 제 1 롤러바퀴(234)와 제 2 롤러바퀴(236)가 각각 구와 같은 볼 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 롤러바퀴(230)는 결합홈(218)의 비틀림 각도만큼 비틀림을 갖는 지지부(220)에 수직이 되게 결합됨으로써 바퀴몸체부(210)의 외주면을 따라 서로 다른 각도로 비틀림되어 규칙적으로 배치된다. 즉, 롤러바퀴(230)가 전후,좌우 다방향으로 구륜될 수 있도록 설치된다.
상기와 같이 구성된 다방향 이동 구륜 바퀴(200)는 로봇 본체(100)의 하부프레임 전,후 방향에 각각 2개씩 총 4개가 장착되되, 대각선 방향으로 위치한 다방향 이동 구륜 바퀴(100)의 롤러바퀴(230) 방향이 동일하도록 배치된다. 즉, 전방 좌측의 다방향 이동 구륜 바퀴(200)와 후방 우측의 다방향 이동 구륜 바퀴(200)의 롤러바퀴(230)는 회전 축(201)과 -45°를 이루고 있으며, 전방 우측의 다방향 이동 구륜 바퀴(200)와 후방 좌측의 다방향 이동 구륜 바퀴(200)의 롤러바퀴(230)는 회전축(201)과 +45°를 이루도록 장착된다.
그리고 상기와 같이 배치된 다방향 이동 구륜 바퀴(200)는 각각의 구동부(300)에 의해 구동된다.
구동부(300)는 다방향 이동 구륜 바퀴(200)에 각각 연결되어 회전구동력을 발생하는 전동모터이며, 전동모터의 회전구동력을 다방향 이동 구륜 바퀴에 전달하는 동력전달부재를 포함할 수 있다. 이러한 구동부(300)는 다방향 이동 구륜 바퀴(200)에 각각 연결되어 각각 독립적으로 다방향 이동 구륜바퀴(200)를 전,후륜 구동시키며, 구동부(300)의 구동은 제어부(400)에 의해 제어된다.
그리고, 구동부(300)은 전원공급부(350)와 전기적으로 연결되어 전원공급부(350)로부터 전원을 공급받는다. 여기서, 전원공급부(350)는 로봇 본체(100)가 스스로 자유롭게 주행할 수 있도록 전원을 저장하는 배터리를 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 배터리는 각 구동부(300)에 전원을 각각 공급할 수 있도록 총 4개로 구비되는 바람직하다.
제어부(400)는 구동부(300)와 전기적으로 연결되어 각 구동부(300)의 동작을 개별적으로 제어한다. 즉, 센서부(120)에 감지된 감지신호를 근거로 장애물로부터 로봇 본체(100)가 벗어나도록 각 구동부(300)의 작동, 정지, 회전방향 등 작동상태를 개별적으로 제어한다.
도 11은 본 발명에 따른 로봇청소기의 다방향 이동 구륜 바퀴가 구륜되는 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참고하여 로봇 청소기의 동작을 설명하면 다음과 같다.
로봇 본체(100)에 전원이 인가되면, 청소부(110)의 흡입모터가 구동하여 브러시부재(112)를 회전시키고, 흡입모터(도시되지 않음)로부터 발생된 흡입력에 의해 오물을 흡입하며, 구동부(300)의 구동에 의해 다방향 이동 구륜 바퀴(200)가 제어부(400)에 설정된 경로로 주행하면서 청소를 수행한다.
그리고, 청소를 수행하던 중 센서부(120)에 의해 장애물이 감지되면, 센서부(120)는 장애물 감지신호를 제어부(400)에 전송하고 제어부(400)는 센서부(120)에 감지된 감지신호를 근거로 장애물로부터 로봇 본체(100)가 벗어나도록 구동부(300)의 작동, 정지, 회전방향 등 작동상태를 개별적으로 제어한다. 따라서 다방향 이동 구륜 바퀴(200)는 구동부(300)의 작동, 정지, 회전방향에 따라 다방향으로 방향 전환이 가능하게 되어 장애물을 기민하게 피해가면서 자유롭게 이동하게 된다. 즉, 구동부(300)의 구동에 따른 다방향 이동 구륜 바퀴(200)의 이동 방향을 보다 자세하게 설명하면 다음과 같다.
도 11의 (a)에 도시된 바와 같이 로봇 본체(100)의 진행방향이 전방향 직진일 경우, 구동부(300)는 다방향 이동 구륜 바퀴(200) 4개를 모두 전륜구동한다, 그러면, 다방향 이동 구륜 바퀴(200)의 전방 좌,우측 바퀴는 힘의 방향이 안쪽 45°를 향하고, 후방 좌,우측 바퀴는 힘의 방향이 바깥쪽으로 45°를 향하게 되어 힘의 방향을 절충시킴으로 전방향 직진이 이루어지게 된다.
또한, (b)에 도시된 바와 같이 로봇 본체(100)의 진행방향이 후방향 직진일 경우 구동부(300)는 다방향 이동 구륜 바퀴(200) 4개를 모두 후륜구동한다. 그러면, 다방향 이동 구륜 바퀴(200)의 전방 좌,우측 바퀴는 힘의 방향이 바깥쪽으로 45°를 향하고, 후방 좌,우측 바퀴는 힘의 방향이 안쪽으로 45°를 향하게 되어 힘의 방향을 절충시킴으로 후방향 직진이 이루어지게 된다.
그리고, (c)에 도시된 바와 같이 로봇 본체(100)의 진행방향이 우측 측면직진일 경우, 구동부(300)는 전방 좌측바퀴와 이에 대각선인 후방 우측바퀴를 전륜구동하고, 전방 우측바퀴와 이에 대각선인 후방 좌측바퀴를 후륜구동한다. 그러면, 다방향 이동 구륜 바퀴(200)의 우측 바퀴 힘의 방향이 안쪽 45°를 향하고 좌측 바퀴 힘의 방향이 바깥쪽 45°를 향하게 되어 힘의 방향을 절충시킴으로 우측 측면직진이 이루어지게 된다.
또한, (d)에 도시된 바와 같이 로봇 본체(100)의 진행방향이 좌측 측면직진일 경우, 구동부(300)는 전방 좌측바퀴와 이에 대각선인 후방 우측바퀴를 후륜구동하고, 전방 우측바퀴와 이에 대각선인 후방 좌측바퀴를 전륜구동한다. 그러면, 다방향 이동 구륜 바퀴(200)는 좌측바퀴 힘의 방향이 안쪽 45°를 향하고 우측바퀴 힘의 방향이 바깥쪽 45°를 향하여 힘의 방향을 절충시킴으로 좌측 측면직진이 이루어지게 된다.
그리고, (e)에 도시된 바와 같이 로봇 본체(100)의 진행방향이 대각선 전방진행인 경우, 전방 좌측바퀴와 이에 대각선인 후방 우측바퀴의 구동부(300)는 구륜하지 않고 전방 우측바퀴와 이에 대각선인 후방 좌측바퀴의 구동부(300)는 전륜구동하게 된다. 그러면 다방향 이동 구륜 바퀴(200)는 전방 좌측대각선으로 진행이 이루어지며, (f)에 도시된 바와 같이 전방 우측바퀴와 이에 대각선인 후방 좌측바퀴의 구동부(300)는 구륜하지 않고 전방 좌측바퀴와 이에 대각선인 후방 우측바퀴의 구동부(300)는 전륜구동하게 되면 다방향 이동 구륜 바퀴(200)는 전방 우측대각선으로 진행이 이루어지게 된다.
또한, (g),(h)에 도시된 바와 같이 로봇 본체(100)의 진행방향이 대각선 후방진행인 경우,(e),(f)와 동일한 상태로 전방 좌측바퀴와 이에 대각선인 후방 우측바퀴의 구동부(300)는 구륜하지 않고 전방 우측바퀴와 이에 대각선인 후방 좌측바퀴의 구동부(300)가 후륜구동하거나, 전방 우측바퀴와 이에 대각선인 후방 좌측바퀴의 구동부(300)는 구륜하지 않고 전방 좌측바퀴와 이에 대각선인 후방 우측바퀴의 구동부(300)가 후륜구동하게 되면 다방향 이동 구륜 바퀴(200)는 후방 좌측대각선 진행 및 후방 우측대각선 진행이 이루어지게 된다.
그리고, (i)에 도시된 바와 같이 로봇 본체(100)의 진행방향이 전방향 좌측 곡선진행인 경우, 바퀴 4개를 모두 전륜구동을 하되, 전,후방 좌측바퀴는 짧은 전륜구동이 이루어지고, 전,후방 우측바퀴는 긴 전륜구동이 이루어지면 다방향 이동 바퀴(200)는 전방향 좌측 곡선진행이 이루어진다. 또한, (j)에 도시된 바와 같이 로봇 본체(100)의 진행방향이 전방향 우측 곡선진행인 경우, 바퀴 4개를 모두 전륜구동을 하되, 전,후방 우측바퀴는 짧은 전륜구동이 이루어지고, 전,후방 좌측바퀴는 긴 전륜구동이 이루어지면 다방향 이동바퀴(200)는 전방향 우측 곡선진행이 이루어지게 된다.
그리고, (k)에 도시된 바와 같이 로봇 본체(100)가 제자리 회전을 할 경우, 전,후방 좌측바퀴의 구동부(300)는 전륜구동하고 전,후방 우측바퀴의 구동부(300)는 후륜구동을 하면 다방향 이동 구륜 바퀴(200)는 우측으로 제자리 회전을 하게 되고, (l)에 도시된 바와 같이 전,후방 우측바퀴의 구동부(300)는 전륜구동하고 전,후방 좌측바퀴의 구동부(300)는 후륜구동을 하면 다방향 이동 구륜 바퀴(200)는 좌측으로 제자리 회전을 하게 된다.
이와 같이 본 발명의 로봇 청소기는 자유롭게 전후,좌우, 대각선 이동이 가능하고, 제자리에서 회전이 가능하여 방향전환이 자유롭다. 따라서, 장애물과의 충돌을 신속하고 정확하게 회피할 수 있으며, 장애물을 피해 기민한 운행이 이루어짐으로 청소시간을 단축시키고, 청소구역을 세밀하게 청소할 수 있어 청소효과를 향상시킨다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정은 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.
100: 로봇 본체 110: 청소부
111: 흡입구 112: 브러시부
120: 센서부 130: 범퍼부
132: 보호부재 200: 다방향 이동 구륜 바퀴
201: 회전축 210: 바퀴몸체부
212: 제 1 바퀴휠 213: 제 1 홈
214: 제 2 바퀴휠 215: 제 2 홈
216: 요입홈 217: 걸림턱
218: 결합홈 219: 볼트
220: 지지부 222: 돌출부
230: 롤러바퀴 232: 아암
234: 제 1 롤러바퀴 236: 제 2 롤러바퀴
238: 결합핀 300: 구동부
350: 전원공급부 400: 제어부

Claims (11)

  1. 오물제거를 위한 청소부와 장애물을 감지하는 센서부가 구비된 로봇 본체;
    상기 로봇 본체의 하부에 복수개 구비되고, 전후, 좌우, 대각선 이동 및 제자리에서 회전이 가능하여 방향전환이 자유로운 다방향 이동 구륜 바퀴;
    상기 다방향 이동 구륜 바퀴에 각각 연결되어 회전구동력을 제공하는 복수의 구동부; 및
    상기 센서부로부터 감지된 신호로 장애물을 회피하도록 각 구동부의 작동을 개별적으로 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다방향 이동 구륜 바퀴는 제 1 바퀴휠과 제 2 바퀴휠이 접합되고, 제 1 바퀴휠과 제 2 바퀴휠이 접합되는 외주면을 따라 일정각도만큼 비틀림을 갖는 결합홈이 형성되는 바퀴몸체부와, 상기 바퀴몸체부의 결합홈에 각각 끼움결합되는 지지부와, 상기 지지부에 결합되어 구륜되는 롤러바퀴로 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 결합홈의 내부에는 걸림턱이 형성되고, 상기 지지부의 하단 양측에는 상기 결합홈의 걸림턱에 걸림고정되는 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 바퀴몸체부에서 결합홈의 비틀림 각은 30°내지 60°로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 롤러바퀴는 상기 지지부에 수직이 되도록 결합되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 롤러바퀴는 바퀴몸체부의 외주면을 따라 일정각도만큼 비틀어져 규칙적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 롤러바퀴는 지지부의 상단 양측에 아암을 형성하고, 상기 아암에 각각 결합되는 제 1 롤러바퀴와 제 2 롤러바퀴로 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 롤러바퀴와 제 2 롤러바퀴는 아암의 양단부에 결합되는 결합핀에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 롤러바퀴는 럭비공과 같은 타원형태로 이루어지거나 또는 구와 같은 볼 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 다방향 이동 구륜 바퀴는 각각 독립적인 제어에 의해 각각 독립적으로 전,후륜 구동이 가능한 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 로봇 본체에는 로봇 본체의 외관을 형성하며 장애물과의 충돌로부터 로봇 본체를 보호하는 범퍼부가 구비되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
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