KR20140119275A - 주행 능력 향상 이동로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 이동로봇의 이동을 위하여 존재하는 구동 바퀴 중심축이 플랫폼의 전진 방향과 수직이 아니라 기 설정된 각도(θ)로 취부되는 주행 능력 향상 이동로봇을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주행 능력 향상 이동로봇은, 이동로봇에 있어서, 상기 이동로봇의 이동을 위한 두 개의 구동 바퀴를 포함하는 플랫폼; 및 상기 두 개의 구동 바퀴 각각의 중심축이 상기 플랫폼의 전진 방향과 평행이 아니라 기 설정된 각도(θ)로 취부될 수 있다.

Description

주행 능력 향상 이동로봇{Mobile Robot of Improved Drive Ability}

본 발명은 주행 능력 향상 이동로봇에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 향상된 주행 능력을 가지는 이동로봇을 위한 주행 능력 향상 이동로봇에 관한 것이다.

기술의 발달로 인하여 교육용 로봇, 놀이용 로봇, 청소 로봇 등 다양한 이동로봇이 출시되고 있다. 이동로봇 중에서 청소로봇은 이미 대중화되어 가고 있다. 청소로봇은 사용자의 조작 없이도 청소하고자 하는 구역 내를 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입하여 청소를 수행하는 기기이다.

청소로봇과 같은 이동로봇은 일반적으로 이동을 위한 두 개의 구동 바퀴를 포함하는 플랫폼(Platform)의 중심점과 플랫폼의 회전 중심점이 일치하며, 두 개의 구동 바퀴는 플랫폼의 전진 방향과 평행하다. 그러나 이러한 이동로봇의 경우, 플랫폼 설계시 내부 공간 활용에 제한이 있다. 또한, 플랫폼의 중심점과 플랫폼의 회전 중심점이 일치하는 기존 이동로봇의 경우 주행 안정성을 높기 위하여 지면과의 접촉점으로 이루어지는 다각형의 크기를 키우기 위하여 보조 바퀴 등의 사용을 통하여 2개 이상의 추가 접촉적을 필요로 한다.

또한, 기존 이동로봇의 경우 문턱 등과 같은 장애물 승월을 위하여 구동 바퀴 외관에 교차 형태나 사다리 형태의 돌기 등과 같은 형상을 설계해야 하며, 심지어 이러한 설계에도 불구하고 기존 이동로봇은 최초 접촉면의 모양, 접촉면의 크기, 장애물의 높이 등에 의하여 바퀴와의 접촉면에서 슬립(Slip)이 발생하여 승월이 불가능한 상황이 빈번하게 발생할 수 있다.

또한, 기존 이동로봇은 카펫(Carpet) 등과 같은 환경에서 주행시 카펫 결에 의하여 이동로봇이 주행하고자 하는 방향과 무관한 방향으로 이동로봇이 드리프트 되는 현상이 빈번하게 발생할 수 있다.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안이 필요하다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 이동로봇의 이동을 위하여 존재하는 구동 바퀴 중심축이 플랫폼의 전진 방향과 수직이 아니라 기 설정된 각도(θ)로 취부되는 주행 능력 향상 이동로봇을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 주행 능력 향상 이동로봇은 이동로봇에 있어서, 상기 이동로봇의 이동을 위한 두 개의 구동 바퀴를 포함하는 플랫폼; 및 상기 두 개의 구동 바퀴 각각의 중심축이 상기 플랫폼의 전진 방향과 평행이 아니라 기 설정된 각도(θ)로 취부될 수 있다.

바람직하게는, 제 1 항에 있어서, 상기 두 개의 구동 바퀴는 토우-인(Toe-In) 방식 또는 토우-아웃(Toe-Out) 방식 중 어느 하나의 형태일 수 있다.

바람직하게는, 상기 두 구동 바퀴는 상기 이동로봇의 전진 방향을 기준으로 상기 플랫폼의 가로 중심선보다 상향 배치 또는 하향 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 두 구동 바퀴는 토우-인 방식으로 취부되며, 상기 두 구동 바퀴는 상기 플랫폼의 가로 중심선보다 전진 방향으로 상향 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 플랫폼의 회전 중심점이 상기 플랫폼의 원의 중심 또는 무게 중심과 일치되도록 상기 두 개의 구동 바퀴가 취부될 수 있다.

바람직하게는, 상기 플랫폼의 회전 중심점이 상기 플랫폼의 원의 중심 또는 무게 중심과 일치되도록 상기 기 설정된 각도(θ)를 설정할 수 있다.

바람직하게는, 상기 두 개의 구동 바퀴가 취부된 위치 및 상기 기 설정된 각도(θ)를 조절하여 플랫폼의 회전 중심점이 상기 플랫폼의 원의 중심 또는 무게 중심과 일치시킬 수 있다.

바람직하게는, 상기 주행 능력 향상 이동로봇은, 상기 두 개의 구동 바퀴 각각의 벡터(V1, V2)와 상기 벡터(V1, V2)의 합으로 생성되는 상기 플랫폼의 진행 방향에 대한 벡터(V3)를 이용하여 상기 이동로봇의 주행을 제어할 수 있다.

바람직하게는, 상기 기 설정된 각도(θ)는 0°이상 20° 미만일 수 있다.

바람직하게는, 상기 기 설정된 각도(θ)는 8°이상 15° 이하일 수 있다.

바람직하게는, 상기 기 설정된 각도(θ)는 10°이상 12° 이하일 수 있다.

바람직하게는, 상기 이동로봇은 청소로봇일 수 있다.

본 발명은 추가적인 보조 바퀴의 사용 없이 이동로봇의 주행 안정성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 문턱 등과 같은 장애물 승월시 발생할 수 있는 슬립(Slip)을 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 카펫결 등 바닥에 특정 결이 있는 주행 환경에서 특정 결에 의하여 이동로봇의 주행 방향이 변경되는 문제점을 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 이동로봇의 주행 제어 능력을 향상시킬 수 있으며, 에너지 소모를 감소시킬 수도 있다.

도 1은 기본 이동로봇의 플랫폼과 두 개의 구동 바퀴를 나타내는 예시도이다.
도 2은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주행 능력 향상 이동로봇을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 주행 능력 향상 이동로봇을 나타내는 도면이다.
도 4는 두 개의 구동바퀴의 취부 위치에 따른 플랫폼의 회전 중심점(Rc), 플랫폼의 중심점(Pc), 오프셋(Offset) 크기의 변화를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주행 능력 향상 이동로봇의 두 개의 구동바퀴가 취부되어 형성된 기 설정된 각도(θ)가 커질수록 플랫폼의 회전 중심점(Rc)이 낮아지는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주행 능력 향상 이동로봇의 제어 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주행 능력 향상 이동로봇의 주행 안정성 향상 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주행 능력 향상 이동로봇이 승월력 향상 효과를 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하의 설명 및 첨부된 도면들에서 실질적으로 동일한 구성요소들은 각각 동일한 부호들로 나타냄으로써 중복 설명을 생략하기로 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “연결되어”있다거나 “접속되어”있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “직접 연결되어”있다거나 “직접 접속되어”있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함될 수 있다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

본 발명을 설명하는 과정에서 사용되는 용어 중 이동로봇은 바닥면에 접촉하여 이동하는 로봇을 포함하며, 이동로봇의 예로는 청소로봇, 교육용 로봇, 놀이용 로봇 등이 포함될 수 있다.

도 1은 기본 이동로봇의 플랫폼과 두 개의 구동 바퀴를 나타내는 예시도이고, 도 2은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주행 능력 향상 이동로봇을 나타내는 도면이다.

도 1과 도 2를 비교 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주행 능력 향상 이동로봇(200)을 설명한다.

도 1을 참조하면, 청소로봇과 같은 이동로봇은 일반적으로 이동을 위한 두 개의 구동바퀴(120)를 포함하는 플랫폼(110)(Platform)의 중심점(Pc)과 플랫폼(110)의 회전 중심점(Rc)이 일치하며 두 개의 구동바퀴(120)는 플랫폼(110)의 전진 방향과 평행하다.

도 2를 참조하면, 도 1과는 달리 두 개의 구동바퀴(120)가 플랫폼(110)의 전진 방향과 평행한 것이 아니라 플랫폼(110)의 전진 방향을 기준으로 기 설정된 각도(θ)를 이루며 토우-인(Toe-In) 방식으로 취부되어 있다. 두 개의 구동바퀴(120)가 기 설정된 각도(θ)를 이루며 토우-인 방식으로 취부됨으로 인하여 플랫폼(110)의 회전 중심점(Rc)은 플랫폼(110)의 중심점(Pc)보다 하단에 위치할 수 있다. 플랫폼(110)의 중심(Pc)는 두 개의 구동바퀴(120)의 중심점을 직선으로 이은 점의 가운데 지점 또는 두 개의 구동바퀴(120)의 중심점을 직선으로 이은 점과 플랫폼(110)의 세로 중심선(Lc1)이 만나는 지점을 의미할 수 있다.

플랫폼(110)의 회전 중심점(Rc)은 두 개의 구동바퀴(120) 각각이 중심 부분을 지나며 각 구동바퀴(120)의 방향과 나란한 선(Line1, Line2)과 두 개의 구동바퀴(120) 각각의 중심 부분(Wc1, Wc2)에서 수직인 두 선(Wo1, Wo2)이 만나는 지점이 된다.

플랫폼(110)의 세로 중심선(Lc1)은 플랫폼(110)의 진행방향을 기준으로 세로(평행) 방향으로 중간이 되는 선을 의미하고, 플랫폼(110)의 가로 중심선(Lc2)은 플랫폼(110)의 진행방향을 기준으로 가로(수직) 방향으로 중간이 되는 선을 의미한다. 즉, 플랫폼(110)이 원형인 경우, 세로 중심선(Lc1)과 가로 중심선(Lc2)이 만나는 점은 원의 중심이 된다. 또는 플랫폼이 원형에 가깝거나 원형이 아닌 경우, 플랫폼의 원의 중심은 플랫폼의 무게 중심이 될 수 있다.

기 설정된 각도(θ)는 좌측 구동바퀴(120)의 중심 부분(Wc1)을 지나면서 세로 중심선(Lc1)에 평행한 선과 Line1이 이루는 각도 또는 우측 구동바퀴(120)의 중심 부분(Wc2)을 지나면서 세로 중심선(Lc1)에 평행한 선과 Line2가 이루는 각도를 의미한다. 좌측 구동바퀴(120)의 중심 부분(Wc1)을 지나면서 세로 중심선(Lc1)에 평행한 선과 Line1이 이루는 각도와 우측 구동바퀴(120)의 중심 부분(Wc2)을 지나면서 세로 중심선(Lc1)에 평행한 선과 Line2가 이루는 각도는 상이할 수 있으나, 이동로봇의 이동 제어 안정성을 위하여 동일한 각도 크기인 것이 바람직하다.

두 개의 구동바퀴(120)가 플랫폼(110)의 전진 방향을 기준으로 기 설정된 각도(θ)를 형성하면, 플랫폼(110)의 중심점(Pc)과 플랫폼(110) 회전 중심점(Rc) 간에 오프셋(Offset)이 형성될 수 있다. 이러한 오프셋의 크기는 두 개의 구동바퀴(120)의 취부 위치에 따라서 변경될 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주행 능력 향상 이동로봇(200)은 두 개의 구동바퀴(120)의 취부 위치에 따라서 플랫폼(110)의 회전 중심점(Rc), 플랫폼(110)의 중심점(Pc)이 변경될 수 있다. 이에 관하여 차후 도 4에서 보다 구체적으로 설명한다.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 주행 능력 향상 이동로봇을 나타내는 도면이다.

도 1과 도 3를 비교 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 주행 능력 향상 이동로봇(300)을 설명한다.

도 3을 참조하면, 도 1과는 달리 두 개의 구동바퀴(120)가 플랫폼(110)의 전진 방향과 평행한 것이 아니라 플랫폼(110)의 전진 방향을 기준으로 기 설정된 각도(θ)를 이루며 토우-아웃(Toe-Out) 방식으로 취부되어 있다. 두 개의 구동바퀴(120)가 기 설정된 각도(θ)를 이루며 토우-아웃 방식으로 취부됨으로 인하여 플랫폼(110)의 회전 중심점(Rc)은 플랫폼(110)의 중심점(Pc)보다 상단에 위치할 수 있다.

즉, 두 개의 구동바퀴(120)가 플랫폼(110)의 전진 방향을 기준으로 기 설정된 각도(θ)를 형성하면, 플랫폼(110)의 중심점(Pc)과 플랫폼(110) 회전 중심점(Rc) 간에 오프셋(Offset)이 형성될 수 있다. 이러한 오프셋의 크기는 도 2에서 예로 든 제1실시예와 마찬가지로 두 개의 구동바퀴(120)의 취부 위치에 따라서 변경될 수 있다.

도 4는 두 개의 구동바퀴의 취부 위치에 따른 플랫폼의 회전 중심점(Rc), 플랫폼의 중심점(Pc), 오프셋(Offset) 크기의 변화를 나타내는 도면이다.

도 1, 도2 및 도 4를 참조하여 플랫폼(110)의 회전 중심점(Rc) 및 플랫폼(110)의 중심점(Pc)의 변화를 설명한다.

도 1을 참조하면, 두 개의 구동바퀴(120)가 플랫폼(110) 전진 방향과 평행한 기존의 경우, 플랫폼(110)의 회전 중심점(Rc) 및 플랫폼(110)의 중심점(Pc)이 일치하는 것을 볼 수 있다. 구체적으로 예를 들어, 도 1에서 두 개의 구동바퀴(120)의 각 중심부분이 플랫폼(110)의 가로 중심선(Lc2) 위에 위치하고 플랫폼(110)이 원형인 경우, 플랫 플랫폼(110)의 회전 중심점(Rc) 및 플랫폼(110)의 중심점(Pc)은 원형인 플랫폼(110)의 중심이 된다.

도 2를 참조하면, 두 개의 구동바퀴(120)의 취부된 위치는 도 1과 동일하나 두 개의 구동바퀴(120)가 기 설정된 각도(θ)를 이루며 토우-인 방식으로 취부되어 있다.

도 2의 경우, 두 개의 구동바퀴(120)가 기 설정된 각도(θ)를 이루며 토우-인 방식으로 취부됨으로써 플램폼의 회전 중심점(Rc)이 플랫폼(110) 중심점(Pc)의 하단에 위치하게 된다. 두 개의 구동바퀴(120)의 취부된 위치가 도 1과 동일한 바 플랫폼(110)의 중심점(Pc)은 도 1에서의 플랫폼(110)의 중심점(Pc)과 동일하다.

도 4를 참조하면, 두 개의 구동바퀴(120)의 취부 위치가 도 1과 도 2와는 상이하게 가로 중심선(Lc2)에 존재하지 않고 가로 중심선(Lc2) 상단에 존재한다. 또한, 도 2와 마찬가지로 두 개의 구동바퀴(120)가 기 설정된 각도(θ)를 이루며 토우-인 방식으로 취부되어 있다. 도 4와 같은 경우 두 개의 구동바퀴(120)의 취부 위치가 가로 중심선(Lc2) 상단에 존재함으로 인하여 플랫폼(110)의 중심점(Pc)도 가로 중심선(Lc2) 상단에 존재한다. 또한, 플랫폼(110)의 회전 중심점(Rc)은 도 1과 도 2보다 플랫폼(110) 전진 방향을 기준으로 상향에 위치한다.

즉, 두 개의 구동바퀴(120)의 취부 위치를 변경함으로서, 플랫폼(110)의 중심점(Pc)을 변경할 수 있으며, 두 개의 구동바퀴(120)의 취부 위치 또는 기 설정된 각도(θ) 중 적어도 하나를 변경함으로써 플랫폼(110)의 회전 중심점(Rc)을 변경할 수 있다.

구체적으로 도 4와 같이 두 개의 구동바퀴(120)의 취부 방식이 토우-인 방식인 경우에는 기 설정된 각도(θ)가 커질수록 플랫폼(110)의 회전 중심점(Rc)이 낮아지며, 두 개의 구동바퀴(120)의 취부 위치가 높아질수록 플랫폼(110)의 회전 중심점(Rc)이 높이진다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주행 능력 향상 이동로봇의 두 개의 구동바퀴가 취부되어 형성된 기 설정된 각도(θ)가 커질수록 플랫폼의 회전 중심점(Rc)이 낮아지는 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

도 5를 참조하면, 도 4와 동일한 조건에서 기 설정된 각도(θ)가 도 4보다 커지도록 두 개의 구동바퀴(120)를 취부한 경우 플랫폼(110)의 회전 중심점(Rc)이 도 4에 비하여 낮은 위치에 존재하는 것을 볼 수 있다.

플랫폼(110)이 원형인 경우, 플랫폼(110)의 회전 반경을 최소화 할 수 있는 방법은 플랫폼(110)의 회전 중심점(Rc)이 플랫폼(110)의 원의 중심점과 일치하는 것이다. 이를 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주행 성능 향상 이동로봇은 두 개의 구동바퀴(120)의 취부 위치 또는 기 설정된 각도(θ) 중 적어도 하나를 조절하여 플랫폼(110)의 회전 중심점(Rc)을 플랫폼(110)의 원의 중심점에 일치시킬 수 있다. 플랫폼(110)이 원형이 아닌 경우, 플랫폼(110)의 회전 중심점(Rc)을 플랫폼(110)의 무게 중심점과 일치 시킴으로써 이동로봇의 회전 반경을 최소화 할 수도 있다.

본 발명의 제2실시예에 따른 주행 능력 향상 이동로봇(300)의 경우에는 기 설정된 각도(θ)가 커질수록 플랫폼(110)의 회전 중심점(Rc)이 높아지며, 두 개의 구동바퀴(120)의 취부 위치가 낮아질수록 플랫폼(110)의 회전 중심점(Rc)이 낮아진다.

도 6는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주행 능력 향상 이동로봇의 제어 방식을 설명하기 위한 도면이다.

도 6의 (a)와 (b)를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주행 능력 향상 이동로봇(200)이 이동하는 방법을 설명하면, 두 개의 구동바퀴(120)가 가리키는 벡터 방향의 합, 즉 Line1, Line2의 합으로 생성되는 직선 벡터(Vector S) 방향으로 이동로봇이 주행할 수 있다. 이러한 방식의 이동로봇 주행은 카펫(Carpet) 등의 바닥 결이 존재하는 경우에도 주행의 직진성을 향상시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주행 능력 향상 이동로봇(200)은 바닥 결에 따른 이동로봇의 드리프트 현상 발생을 감소시킬 수 있다.

특히, 기 설정 각도(θ)는 0도 이상이면서 20°미만인 것이 바람직하다. 이동로봇의 성능, 이동로봇의 무게와 종류, 이동로봇의 시스템 환경 등에 따라서 상이할 수 있으나, 기 설정된 각도(θ)가 20° 이상인 경우에는 이동로봇의 주행에 필요한 에너지의 소모도가 기존보다 증가할 수 있다. 즉, 기 설정된 각도(θ)는 주행 시 소모되는 에너지를 고려하여 설정하는 것이 바람직하다.

보다 바람직하게는 카펫 등 바닥 결이 존재하는 경우에도 직진성을 보장하며, 추후 자세하게 설명할 주행 안정성 향상, 승월력 향상, 에너지 소모를 고려하여 기 설정된 각도는(θ) 8°이상 15° 이하인 것이 바람직하다. 더욱 더 바람직하게는 기 설정된 각도(θ)는 10°이상 12°이하인 것이 바람직하다. 다만, 이러한 기 설정된 각도(θ)의 바람직한 범위는 두 개의 구동바퀴(120)의 취부 위치, 이동로봇의 종류, 이동로봇의 성능, 보조 바퀴의 존재 여부, 플랫폼(110)의 크기 등에 따라서 변경될 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주행 능력 향상 이동로봇(200)은 이동로봇 주행 시 안정성이 향상될 수 있다.

주행 안정성 향상에 관하여 구체적으로 도 7과 함께 설명한다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주행 능력 향상 이동로봇의 주행 안정성 향상 효과를 설명하기 위한 도면이다.

구체적으로 도 7의 (a)와 (b)는 동일한 원형의 플랫폼(110), 동일한 플랫폼(110)의 회전 중심점(Rc) 및 동일한 위치의 하나의 보조 바퀴의 존재로 조건을 일치 시켜 이동로봇의 주행 안정성을 비교할 수 있는 도면이다.

이동로봇의 주행 안정성이 높다는 것은 두 개의 구동바퀴(120)의 중심 부분과 보조 바퀴의 중심 부분, 이렇게 3개의 점을 연결한 삼각형의 면적이 넓다는 것을 의미할 수 있다. 즉, 삼각형의 면적이 넓을수록 주행 안정성이 높을 수 있다.

도 7의 (a)에서 3개의 점을 연결한 삼각형을 Tri1이라 하고, 도 7의 (b)에서 3개의 점을 연결한 삼각형을 Tri2라고 하면, Tri1과 Tri2의 면적을 비교하는 도면이 도 7의 (c)이다.

도 7의 (c)를 참조하면, Tri1의 삼각형의 면적보다 Tri2의 삼각형의 면적이 넓은 것을 볼 수 있다. 즉, 도 7의 (a)보다 도 7의 (b)의 경우가 이동로봇의 주행 안정성이 높다는 것을 알 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주행 능력 향상 이동로봇(200)은 이동로봇이 장애물을 승월하는 승월력을 향상시킬 수 있다.

승월력 향상에 관하여 구체적으로 도 8과 함께 설명한다.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주행 능력 향상 이동로봇이 승월력 향상 효과를 설명하기 위한 도면이다.

도 8의 (a)를 참조하면, 기존의 이동로봇, 즉 도 1과 같은 두 개의 구동바퀴(120)가 플랫폼(110)에 취부된 형태의 이동로봇은 문턱 등의 높이가 존재하는 장애물을 승월하는 과정에서 슬립이 발생하기 쉬운 형태이다.

이에 반하여 도 8의 (b)를 참조하면, 구동바퀴(120)가 기 설정된 각도(θ)를 가지고 플랫폼(110)에 취부되어 있고, 이러한 기 설정된 각도(θ)로 인하여 문턱 등의 높이가 존재하는 장애물을 만났을 때, 구동바퀴(120)가 슬립이 발생하지 않고 장애물에 걸쳐서 장애물을 승월할 확률이 도 8의 (a)에 비하여 증가한다.

따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주행 능력 향상 이동로봇(200)은 기존 이동로봇에 비하여 높은 장애물 승월 능력을 지닐 수 있다.

즉, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주행 능력 향상 이동로봇(200)은 주행 안정성 향상, 장애물 승월 능력 향상, 결이 존재하는 바닥에서의 직진성 향상 등 다양한 주행 능력이 향상 향상될 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주행 능력 향상 이동로봇은 다양한 주행 능력 향상으로 인하여, 이동로봇의 이동간에 발생되는 장애물 회피, 좁은 지역, 벽타기 등과 같은 복잡한 궤적 및 이동이 필요한 환경에서의 이동로봇 제어가 용이할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

1. 이동로봇에 있어서,
   상기 이동로봇의 이동을 위한 두 개의 구동 바퀴를 포함하는 플랫폼; 및
   상기 두 개의 구동 바퀴 각각의 중심축이 상기 플랫폼의 전진 방향과 평행이 아니라 기 설정된 각도(θ)로 취부되는 것을 특징으로 하는 주행 능력 향상 이동로봇.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 두 개의 구동 바퀴는 토우-인(Toe-In) 방식 또는 토우-아웃(Toe-Out) 방식 중 어느 하나의 형태인 것을 특징으로 하는 주행 능력 향상 이동로봇.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 두 구동 바퀴는 상기 이동로봇의 전진 방향을 기준으로 상기 플랫폼의 가로 중심선보다 상향 배치 또는 하향 배치되는 것을 특징으로 하는 주행 능력 향상 이동로봇.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 플랫폼의 회전 중심점이 상기 플랫폼의 원의 중심 또는 무게 중심과 일치되도록 상기 두 개의 구동 바퀴가 취부되는 것을 특징으로 하는 주행 능력 향상 이동로봇.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 플랫폼의 회전 중심점이 상기 플랫폼의 원의 중심 또는 무게 중심과 일치되도록 상기 기 설정된 각도(θ)를 설정하는 것을 특징으로 하는 주행 능력 향상 이동로봇.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 두 개의 구동 바퀴가 취부된 위치 및 상기 기 설정된 각도(θ)를 조절하여 플랫폼의 회전 중심점이 상기 플랫폼의 원의 중심 또는 무게 중심과 일치시키는 것을 특징으로 하는 주행 능력 향상 이동로봇.
   
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 주행 능력 향상 이동로봇은,
   상기 두 개의 구동 바퀴 각각의 벡터(V1, V2)와 상기 벡터(V1, V2)의 합으로 생성되는 상기 플랫폼의 진행 방향에 대한 벡터(V3)를 이용하여 상기 이동로봇의 주행을 제어하는 것을 특징으로 하는 주행 능력 향상 이동로봇.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 기 설정된 각도(θ)는 0°이상 20° 미만인 것을 특징으로 하는 주행 능력 향상 이동로봇.
   
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 기 설정된 각도(θ)는 8°이상 15° 이하인 것을 특징으로 하는 주행 능력 향상 이동로봇.
   
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 기 설정된 각도(θ)는 10°이상 12° 이하인 것을 특징으로 하는 주행 능력 향상 이동로봇.
    
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동로봇은 청소로봇인 것을 특징으로 하는 주행 능력 향상 이동로봇.

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