KR20140128000A - 주행 로봇 - Google Patents

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KR20140128000A
KR20140128000A KR20130046553A KR20130046553A KR20140128000A KR 20140128000 A KR20140128000 A KR 20140128000A KR 20130046553 A KR20130046553 A KR 20130046553A KR 20130046553 A KR20130046553 A KR 20130046553A KR 20140128000 A KR20140128000 A KR 20140128000A
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outputting
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KR20130046553A
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이원규
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주식회사 하이로시
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Abstract

본 발명은 주행 로봇에 관한 것이다. 이러한 주행 로봇은 모터부로부터 동력을 전달받아 회전하는 바퀴를 구비하고, 외부로부터 가해지는 무게를 감지하여 무게 감지신호를 출력하는 체중감지 센서를 구비하며, 무게를 갖는 대상을 지지하는 발판, 상기 체중감지 센서에서 출력한 상기 무게 감지신호에 따라 상기 모터부의 구동을 제어하는 모터 구동 신호를 출력하는 제어부, 그리고 상기 발판의 전방 또는 후방에 위치하는 장애물을 각각 감지하여 거리 감지신호를 출력하는 거리감지 센서를 포함하고, 상기 체중감지 센서는 스트레인 게이지(strain gauge)이다. 이로 인해, 주행 로봇에 탑승한 주행 로봇 탑승자가 간편하게 주행 로봇의 주행 동작을 제어할 수 있고, 자동으로 장애물을 감지하여 주행 시 장애물에 따른 안전사고를 예방할 수 있다.

Description

주행 로봇{DRIVING ROBOT}
본 발명은 주행 로봇에 관한 것이다.
보행이 불편한 장애인이나 노인들은 보행을 보조하기 위한 보행 보조기구를 이용하여 이동한다.
이와 같이 사용자의 보행을 보조하기 위한 보행 보조기구로는, 모터를 구비하지 않고 사용자로부터 전달된 힘에 따라 이동하며 사용자의 보행을 보조하는 보행 보조 기구와, 모터를 구비하고 사용자로부터 입력받은 동작 조작 신호에 따라 움직임으로써 사용자의 보행을 보조하는 보행 보조 기구가 있다.
이러한 종래의 모터를 구비한 보행 보조기구의 경우, 방향제어 스틱 또는 방향제어 버튼으로부터 입력받은 보행의도에 따라 모터에 연결된 바퀴가 구동됨으로써 사용자의 보행을 보조한다.
그러나, 이와 같이 모터를 구비한 종래의 보행 보조기구는 사용자가 방향제어 스틱 또는 방향제어 버튼의 조작에 대해 충분히 숙지하지 못했을 경우, 보행 보조기구 이용 중 안전사고가 발생할 위험이 있다.
그리고, 이러한 종래의 보행 보조기구는 전방에 장애물이 위치할 때 안전사고의 발생 위험이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 조작이 간편한 보행 보조기구를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 보행 보조기구를 사용하는 사용자의 안정성을 향상시키기 위한 것이다.
본 발명의 한 특징에 따른 주행 로봇은 모터부로부터 동력을 전달받아 회전하는 바퀴를 구비하고, 외부로부터 가해지는 무게를 감지하여 무게 감지신호를 출력하는 체중감지 센서를 구비하며, 무게를 갖는 대상을 지지하는 발판, 상기 체중감지 센서에서 출력한 상기 무게 감지신호에 따라 상기 모터부의 구동을 제어하는 모터 구동 신호를 출력하는 제어부, 그리고 상기 발판의 전방 또는 후방에 위치하는 장애물을 각각 감지하여 거리 감지신호를 출력하는 거리감지 센서를 포함하고, 상기 체중감지 센서는 스트레인 게이지(strain gauge)인 것이 좋다.
상기 체중감지 센서는 상기 발판의 윗면에 적어도 다섯개 구비되고, 상기 적어도 다섯개의 체중감지 센서는 각각 무게 감지신호를 출력하는 것이 좋다.
상기 제어부는 상기 적어도 다섯개의 체중감지 센서에서 출력한 상기 무게 감지신호를 이용하여 상기 적어도 다섯개의 체중감지 센서 중 가장 많은 무게를 감지한 체중감지 센서를 판단하고, 상기 바퀴가 상기 판단된 체중감지 센서의 방향으로 이동하도록 상기 모터부를 제어하는 모터 구동 신호를 출력하는 것이 좋다.
상기 제어부는 상기 거리감지 센서에서 출력한 상기 거리감지 신호에 따라 상기 바퀴의 회전 속도를 제어하도록 상기 모터부를 제어하는 모터 구동 신호를 출력하는 것이 좋다.
상기 발판과 연결되고, 상기 발판의 윗면에 수직으로 위치하는 지지대, 상기 발판에 연결되지 않는 상기 지지대의 한 단부에 위치하고, 양 단부에 손잡이를 각각 구비하는 연결부, 그리고 상기 연결부와 연결되고 상기 바퀴의 주행 위치를 출력하거나 상기 바퀴의 주행 속도를 출력하는 화면 출력부를 더 포함하는 것이 좋다.
본 발명의 다른 한 특징에 따른 주행 로봇은 모터부로부터 동력을 전달받아 회전하는 바퀴를 구비하는 발판, 상기 발판에 연결되어 위치하고, 외부로부터 가해지는 무게를 감지하여 무게 감지신호를 출력하는 체중감지 센서를 구비하며 무게가 있는 대상을 지지하는 의자 하부받침, 상기 체중감지 센서에서 출력한 상기 무게 감지신호에 따라 상기 모터부의 구동을 제어하는 모터 구동 신호를 출력하는 제어부, 그리고 상기 발판의 전방 또는 후방에 위치하는 장애물을 각각 감지하여 거리 감지신호를 출력하는 거리감지 센서를 포함하고, 상기 체중감지 센서는 스트레인 게이지(strain gauge)인 것이 좋다.
상기 체중감지 센서는 상기 의자 하부받침의 윗면에 적어도 다섯개 구비되고, 상기 적어도 다섯개의 체중감지 센서는 각각 무게 감지신호를 출력하는 것이 좋다.
상기 제어부는 상기 적어도 다섯개의 체중감지 센서에서 출력한 상기 무게 감지신호를 이용하여 상기 적어도 다섯개의 체중감지 센서 중 가장 많은 무게를 감지한 체중감지 센서를 판단하고, 상기 바퀴가 상기 판단된 체중감지 센서의 방향으로 이동하도록 상기 모터부를 제어하는 모터 구동 신호를 출력하는 것이 좋다.
상기 제어부는 상기 거리감지 센서에서 출력한 상기 거리감지 신호에 따라 상기 바퀴의 회전 속도를 제어하도록 상기 모터부를 제어하는 모터 구동 신호를 출력하는 것이 좋다.
상기 발판과 연결되고, 상기 발판의 윗면에 수직으로 위치하는 지지대, 상기 발판에 연결되지 않는 상기 지지대의 한 단부에 위치하고, 양 단부에 손잡이를 각각 구비하는 연결부, 그리고 상기 연결부와 연결되고 상기 바퀴의 주행 위치를 출력하거나 상기 바퀴의 주행 속도를 출력하는 화면 출력부를 더 포함하는 것이 좋다.
이러한 특징에 따르면, 발판에 위치한 체중감지 센서가 체중의 무게중심 변화를 감지하여 감지신호를 출력하고, 제어부는 체중감지 센서로부터 출력된 감지신호에 따라 모터를 구동하는 모터 구동신호를 출력하고, 모터는 모터 구동신호에 따라 바퀴를 회전하거나 정지하도록 제어함으로써 주행을 제어함으로써 간편하게 주행 동작을 제어할 수 있다는 효과가 있다.
그리고, 발판의 제1 옆면에 위치한 거리센서가 전방의 장애물을 감지하고 발판의 제2 옆면에 위치한 거리센서가 후방의 장애물을 감지하여 감지신호를 각각 출력하고, 제어부는 거리센서로부터 감지된 감지신호에 따라 장애물과의 거리를 산출하여 모터를 정지하는 모터 정지신호를 출력하고, 모터는 모터 정지신호에 따라 바퀴의 회전을 정지하도록 제어함으로써 주행 시 장애물에 따른 안전사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 주행 로봇의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 주행 로봇의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 주행 로봇의 배면도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 주행 로봇의 발판의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 주행 로봇의 발판에 위치하는 제1 내지 제5 체중 감지 센서를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 주행 로봇의 구동 모습을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 주행 로봇의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 주행 로봇의 평면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 주행 로봇의 배면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 주행 로봇의 의자 하부받침 및 발판의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 11은 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 주행 로봇의 구동 모습을 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 주행 로봇에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 6을 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 주행 로봇에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참고로 하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 주행 로봇은 양 측면에 제1 바퀴(120)와 제2 바퀴(110)를 각각 구비하고 제1 옆면(100a)과 제2 옆면(100b)을 구비하는 발판(10), 발판(10)의 평평한 윗면에 수직으로 연결되는 제1 지지대(20), 제1 지지대(20)와 같은 방향으로 연결되어 위치하는 제2 지지대(30), 제1 지지대(20)와 연결되지 않는 제2 지지대(30)의 한 단부와 연결되고 양 옆에 손잡이(51, 52) 각각 구비하는 연결부(50), 연결부(50)와 연결되는 조작부(60), 그리고 제1 지지대(20) 또는 제2 지지대(30)의 한 측면에 위치하는 지지판(40)을 구비한다.
먼저, 발판(10)은 주행 로봇 탑승자가 탑승하여 딛고 설 수 있도록 평평한 윗면을 갖는다.
도 4 및 도 5를 참고로 하여 더욱 상세하게 설명하면, 발판(10)은 발판(10)의 평평한 윗면 부분에 위치하고 발판(10)에 탑승한 주행 로봇 탑승자의 체중 이동을 감지하기 위한 적어도 다섯 개의 체중감지 센서(11, 12, 13, 14, 15), 발판(10)의 제1 옆면(100a)에 위치하는 적어도 하나의 제1 거리 감지 센서(101), 발판(10)의 제2 옆면(100b)에 위치하는 적어도 하나의 제2 거리 감지 센서(102)를 구비한다.
그리고, 발판(10)은 발판(10)의 내부에 위치하고 체중감지 센서(11 내지 15), 제1 거리 감지 센서(101), 그리고 제2 거리 감지 센서(102)로부터 출력신호를 전달받아 모터 구동 신호를 출력하는 제어부(103)를 구비하고, 제어부(103)에서 출력한 모터 구동 신호를 전달받아 회전하거나 정지하도록 구동되는 모터부(104)를 구비한다.
본 발명의 바람직한 한 예에서, 제1 내지 제5 체중감지 센서(11 내지 15)는 중량에 의해 장력 변화를 측정하여 감지하는 방식인 스트레인 게이지(strain gauge)인 것이 좋다.
이때, 발판(10)의 윗면 부분에 위치하는 제1 체중감지 센서(11) 내지 제2 체중감지 센서(15)는 도 5에 도시한 것과 같이 위치하는 것이 좋다.
제1 체중감지 센서(11)는 발판(10)의 가운데 부분에 위치하고, 제2 체중감지 센서(12)는 발판(10)의 왼쪽 부분에 위치하며, 제3 체중감지 센서(13)는 발판(10)의 오른쪽 부분에 위치한다. 그리고, 제4 체중감지 센서(14)는 발판(10)의 윗부분에 위치하고, 제5 체중감지 센서(15)는 발판(10)의 아랫부분에 위치한다.
이와 같이 발판(10)의 표면 부분에 위치하는 제1 체중감지 센서(11) 내지 제5 체중감지 센서(15)는 각각 발판(10)의 표면에 가해지는 무게를 감지하여 무게감지 신호를 출력하고, 감지된 무게감지 신호를 제어부(103)로 전달한다.
도 6을 참고로 하는 본 발명의 한 예에서, 발판(10)에 탑승한 주행 로봇 탑승자가 어느 한 쪽으로 기울지 않고 똑바로 서있는 경우(1a), 제1 내지 제5 체중감지 센서(11 내지 15)는 각각 감지된 무게 감지 신호를 출력한다. 이때, 제1 체중감지 센서(11)가 주행 로봇 탑승자의 체중 중 가장 많은 무게를 감지하여 감지신호를 출력한다.
다른 한 예에서, 발판(10)에 탑승한 주행 로봇 탑승자가 왼쪽 방향으로 기울여 서있는 경우(1b), 제1 내지 제5 체중감지 센서(11 내지 15)는 각각 감지된 무게 감지 신호를 출력하고, 이때, 제2 체중감지 센서(12)가 주행 로봇 탑승자의 체중 중 가장 많은 무게를 감지하여 감지신호를 출력한다.
또 다른 한 예에서, 발판(10)에 탑승한 주행 로봇 탑승자가 오른쪽 방향으로 기울여 서있는 경우(1c), 제1 내지 제5 체중감지 센서(11 내지 15)는 각각 감지된 무게 감지 신호를 출력하고, 이때, 제3 체중감지 센서(13)가 주행 로봇 탑승자의 체중 중 가장 많은 무게를 감지하여 감지신호를 출력한다.
도 6에는 도시하지 않았으나, 발판(10)에 탑승한 주행 로봇 탑승자가 앞쪽 방향으로 기울여 서있는 경우, 제1 내지 제5 체중감지 센서(11 내지 15) 중 제4 체중감지 센서(14)가 주행 로봇 탑승자의 체중 중 가장 많은 무게를 감지하여 감지신호를 출력하고, 발판(10)에 탑승한 주행 로봇 탑승자가 뒤쪽 방향으로 기울여 서있는 경우, 제1 내지 제5 체중감지 센서(11 내지 15) 중 제5 체중감지 센서(15)가 주행 로봇 탑승자의 체중 중 가장 많은 무게를 감지하여 감지신호를 출력한다.
또한, 주행 로봇이 경사진 면을 주행하는 경우, 제어부(103)는 주행 로봇의 주행 속도를 감속하도록 제어한다. 한 예로서, 주행 로봇이 이동하는 주행면의 경사가 30°인 경우 제어부(103)는 모터부(104)를 정지하도록 제어하여 주행 로봇을 정지시킨다.
그리고, 도 1 및 도 3에 도시된 것과 같이, 발판(10)은 제1 거리감지 센서(101)를 적어도 하나 구비하는 제1 옆면(100a)과 제2 거리 감지 센서(102)를 적어도 하나 구비하는 제2 옆면(100b)을 갖는다.
또한, 발판(10)의 제1 옆면(100a) 및 제2 옆면(100b)이 위치하지 않는 발판(10)의 양 측면에 제1 바퀴(120) 및 제2 바퀴(110)가 각각 연결되어 위치한다.
제1 옆면(100a)은 발판(10)을 둘러싸는 4면의 옆면 중 제1 바퀴(120)나 제2 바퀴(110)가 위치하지 않는 면 중 하나의 면으로, 주행 로봇이 전진 주행하는 방향을 향하는 전방의 면이다.
제1 옆면(100a)에 적어도 하나 위치하는 제1 거리감지 센서(101)는 제1 거리감지 센서(101)로부터 일정 거리 이내에 위치하는 장애물을 감지하여 거리 감지신호를 출력한다.
이때, 제1 거리감지 센서(101)는 주행 로봇이 전진 주행하는 방향의 2미터(2m) 이내에 위치하는 장애물을 감지하여 거리 감지신호를 출력하고, 주행 로봇이 전진 주행하는 방향의 1미터(1m) 이내에 위치하는 장애물을 감지하여 거리 감지신호를 출력한다.
그리고, 제2 옆면(100b)은 발판(10)을 둘러싸는 4면의 옆면 중 제1 바퀴(120)와 제2 바퀴(110)이 위치하지 않고, 제1 옆면(100a)이 아닌 한 면으로, 주행 로봇이 후진 주행하는 방향을 향하는 후방의 면이다.
제2 옆면(100b)에 적어도 하나 위치하는 제2 거리감지 센서(102)는 제2 거리감지 센서(102)로부터 일정 거리 이내에 위치하는 장애물을 감지하여 거리 감지신호를 출력한다.
이때, 제2 거리감지 센서(102)는 주행 로봇이 후진 주행하는 방향의 2미터(2m) 이내에 위치하는 장애물을 감지하여 거리 감지신호를 출력하고, 주행 로봇이 후진 주행하는 방향의 1미터(1m) 이내에 위치하는 장애물을 감지하여 거리 감지신호를 출력한다.
이러한 제1 거리감지 센서(101) 및 제2 거리감지 센서(102)가 제1 옆면(100a) 또는 제2 옆면(100b)에 각각 복수개 구비될 때, 복수의 제1 거리감지 센서(101)들과 복수의 제2 거리감지 센서(102)들은 서로 다른 방향을 향하도록 각각 위치하여 서로 다른 방향의 장애물을 감지하는 것이 좋다.
도 4에 도시된 것처럼 제1 내지 제5 체중감지 센서(11 내지 115)와 제1 및 제2 거리감지 센서(101, 102)와 연결되어 위치하고, 이미 설명한 것처럼 발판(10) 내부에 위치하는 제어부(103)는 제1 내지 제5 체중감지 센서(11 내지 15)로부터 무게 감지신호를 전달받고, 제1 및 제2 거리감지 센서(101, 102)로부터 거리감지 신호를 전달받는다.
제어부(103)는 제1 내지 제5 체중감지 센서(11 내지 15)로부터 전달받은 무게 감지신호를 이용하여 가장 많은 무게를 감지한 센서가 위치하는 방향으로 바퀴(110, 120)가 주행하도록 모터부(104)를 구동하는 모터 구동 신호를 출력한다.
바람직한 본 발명의 한 실시예에서, 제1 체중감지 센서(11)에서 가장 많은 무게를 감지한 경우, 제어부(103)는 주행 로봇이 전방 주행하도록 모터부(104)를 제어하고, 제2 체중감지 센서(12)에서 가장 많은 무게를 감지한 경우, 제어부(103)는 주행 로봇이 왼쪽 방향으로 주행하도록 모터부(104)를 제어하며, 제3 체중감지 센서(13)에서 가장 많은 무게를 감지한 경우, 제어부(103)는 주행 로봇이 오른쪽 방향으로 주행하도록 모터부(104)를 제어한다.
그리고, 제4 체중감지 센서(14)에서 가장 많은 무게를 감지한 경우, 제어부(103)는 주행 로봇이 정지하도록 모터부(104)를 제어하고, 제5 체중감지 센서(15)에서 가장 많은 무게를 감지한 경우, 제어부(103)는 주행 로봇이 후방 주행하도록 모터부(104)를 제어한다.
이때, 제1 내지 제5 체중감지 센서(11 내지 15)에서 감지한 무게감지 신호에 따라 제어부(103)가 모터부(104)를 제어하는 방법은 위에서 설명한 것과 다른 방법으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 위의 실시예에서는 제1 체중감지 센서(11)에서 가장 많은 무게를 감지했을 때 주행 로봇이 전방 주행하도록 제어하나, 다른 실시예에서는, 제4 체중감지 센서(14)에서 가장 많은 무게를 감지했을 때 주행 로봇이 전방 주행하도록 제어부(103)의 프로그램을 수정할 수 있고, 이는 본 발명의 범위에서 해석되어야 할 것이다.
그리고, 제어부(103)는 제1 및 제2 거리감지 센서(101, 102)로부터 전달받은 거리감지 신호를 이용하여 감지된 거리가 2m 이내인 경우 주행 로봇의 주행 속도를 줄이도록 모터부(104)를 구동하는 모터 구동 신호를 출력하고, 감지된 거리가 1m 이내인 경우 주행 로봇이 정지하도록 모터부(104)를 구동하는 모터 구동 신호를 출력한다.
모터부(104)는 제어부(103)로부터 전달받은 모터 구동 신호에 따라 회전하거나 정지하고, 이에 따라 모터부(104)에 연결되어 위치하는 제1 바퀴(120) 및 제2 바퀴(110)가 회전하거나 또는 정지한다.
다시 도 1 내지 도 3을 참고로 하여 설명하면, 발판(10)의 측면에 연결되어 위치하는 제1 바퀴(120) 및 제2 바퀴(110)는 바퀴 상부를 덮도록 위치하는 제1 바퀴 커버(111) 및 제2 바퀴 커버(121)를 각각 구비함으로써 제1 바퀴(120) 또는 제2 바퀴(110)의 회전에 의해 발생할 수 있는 안전사고를 예방한다.
이때, 발판(10)은 발판(10)의 하부면에 연결되어 위치하는 제3 바퀴(130)를 더 구비하고, 제3 바퀴(130)는 바퀴 상부를 덮도록 위치하는 제3 바퀴 커버(131)를 구비한다.
제3 바퀴(130)는 제1 바퀴(120) 및 제2 바퀴(110)의 회전을 보조하는 보조바퀴 역할을 수행한다.
그리고, 제1 지지대(20)는 이미 설명한 것과 같이 발판(10)의 평평한 윗면에 수직으로 연결되어 위치하고, 발판(10)과 연결되지 않는 제1 지지대(20)의 한 단부는 제2 지지대(30)와 연결된다.
제1 지지대(20) 및 제2 지지대(30)는 주행 로봇 탑승자의 신체 길이 방향으로 위치함으로써 손잡이(51, 52) 및 조작부(60)가 주행 로봇 탑승자의 가슴부분에 위치하도록 하고, 지지판(40)이 주행 로봇 탑승자의 허벅지 부분에 위치하도록 지지하기 위한 구성이다.
이때, 제1 지지대(20)의 한 단부에 제1 길이 조절부(21)가 위치하고, 제1 길이 조절부(21)를 조절하여 제2 지지대(30)의 길이가 짧아지거나 또는 길어지도록 길이를 변경할 수 있다.
이와 같이 제1 길이 조절부(21)를 조절하여 제2 지지대(30)의 길이를 조절함으로써 제1 지지대(20) 및 제2 지지대(30)의 총 길이를 조절하게 되고, 이에 따라 주행 로봇 탑승자의 신체 길이에 적합하게 제2 지지대(30)의 길이를 조절할 수 있다.
한 예로서, 제1 길이 조절부(21)를 조절하여 제2 지지대(30)의 길이를 짧아지거나 또는 길어지도록 제2 지지대(30)의 길이를 조절하면, 손잡이(51, 52) 및 조작부(60)의 높이가 낮거나 또는 높게 위치하도록 조절된다.
또한, 제2 길이 조절부(41)는 지지판(40) 하단에 위치하도록 제1 지지대(20)의 한 측면에 연결되어 위치하고, 제2 길이 조절부(41)를 조절하여 지지판(40)의 높이가 높아지거나 또는 낮아지도록 지지판(40)의 위치를 변경할 수 있다.
이와 같이 제2 길이 조절부(41)를 조절하여 지지판(40)의 높이가 조절되고, 이에 따라 주행 로봇 탑승자의 신체 길이에 적합하게 지지판(40)의 높이가 조절된다.
그리고, 손잡이(51, 52)는 제2 지지대(30)의 한 단부와 연결되는 연결부(50)의 양 단부에 각각 위치하고, 주행 로봇 탑승자가 손잡이(51, 52)를 잡고 중심을 잡고 서 있을 수 있도록 위치하는 것이 좋다.
연결부(50)에 연결된 조작부(60)는 두 개의 손잡이(51, 52) 사이에 위치하는 것이 좋고, 조작부(60)는 주행 로봇에 탑승한 주행 로봇 탑승자가 조작부(60)를 바라볼 수 있도록 비스듬하게 각도를 갖도록 연결부(50)에 연결되는 것이 좋다.
그리고, 조작부(60)는 화면 출력부(61)를 구비한다. 화면 출력부(61)는 LED(light emitting diode), LCD(liquid crystal display)와 같은 디스플레이로서, 주행 로봇이 주행하는 길의 지도나 주행 로봇이 주행하는 속도와 같은 주행 정보를 표시한다.
이때, 조작부(60)는 비상음을 출력하도록 제어하거나 화면 출력부(61)를 켜거나 끄도록 제어하는 버튼(62)을 적어도 하나 구비하는 것이 좋다.
다음으로, 도 1 내지 도 6을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 주행 로봇의 동작을 설명한다.
먼저, 주행 로봇을 이용하려는 탑승자가 발판(10)의 윗면에 발을 딛고 탑승하고, 주행 로봇을 주행하도록 동작시킨다.
이에 따라 모터부(104)가 동작하고, 모터부(104)의 동작에 의해 제1 바퀴(120) 및 제2 바퀴(110)가 회전하도록 동작하여 주행 로봇이 한 방향으로 움직이게 된다.
그리고 이때, 발판(10)의 윗면 부분에 위치하는 제1 내지 제5 체중감지 센서(11 내지 15)는 발판(10) 위에 탑승한 주행 로봇 탑승자의 체중을 실시간으로 감지하고, 제1 거리감지 센서(101) 및 제2 거리감지 센서(102)는 각각 주행 로봇 전방의 장애물과 후방의 장애물에 대한 거리를 실시간으로 감지한다.
그리고 제1 내지 제5 체중감지 센서(11 내지 15)는 감지된 무게감지 신호를 제어부(103)로 전달하고, 제1 및 제2 거리감지 센서(101, 102)는 감지된 장애물과의 거리인 거리감지 신호를 제어부(103)로 전달한다.
그런 다음, 제어부(103)는 제1 내지 제5 체중감지 센서(11 내지 15)로부터 전달받은 무게감지 신호를 이용하여 주행 로봇 탑승자가 이동하고자 하는 방향을 판단한다. 이미 설명한 것과 같이, 제어부(103)는 제1 내지 제5 체중감지 센서(11 내지 15) 중 가장 많은 무게를 감지한 센서가 위치하는 방향으로 주행 로봇이 이동하도록 모터부(104)를 제어하는 모터 구동 신호를 출력한다.
그리고, 제어부(103)는 제1 및 제2 거리감지 센서(101, 102)로부터 전달받은 거리감지 신호를 이용하여 주행 로봇과 전방 또는 후방의 장애물과의 거리를 판단하여 주행 로봇의 주행 속도를 줄이거나 정지하도록 제어하는 제어신호를 출력한다.
주행 로봇이 주행하는 동안 화면 출력부(61)는 주행 로봇이 이동하는 지도를 출력하거나 주행 로봇의 주행 속도를 실시간으로 출력하고, 주행 로봇에 탑승하고 있는 탑승자가 조작부(60)에 위치하는 버튼(62)을 조작하면 주행 로봇은 비상음을 출력한다.
이와 같이 주행 로봇의 발판(10)에 탑승하는 탑승자는 주행 로봇에 탑승한 채로 원하는 목적지까지 이동하고, 목적지에 이동 완료 후 주행 로봇을 정지한 후 주행 로봇에서 내려 주행 로봇의 전원을 끈다.
다음으로, 도 7 내지 도 11을 참고로 하여 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 주행 로봇에 대해서 상세하게 설명하며, 도 1 내지 도 3을 참고로 하는 본 발명의 한 실시예에서 이미 설명한 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략한다.
먼저, 도 7 내지 도 10에 도시된 것과 같이, 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 주행 로봇은 양 측면에 제1 바퀴(120a)와 제2 바퀴(110a)를 각각 구비하고 제1 옆면(100c)과 제2 옆면(100e), 그리고 제3 옆면(100d)을 구비하는 제1 발판(10a), 제1 발판(10a)의 한 측면에 연결되어 위치하는 제2 발판(10b), 제1 발판(10a)의 평평한 윗면에 수직으로 연결되는 제1 지지대(20a), 제1 지지대(20a)와 같은 방향으로 연결되어 위치하는 제2 지지대(30a), 제1 지지대(20a)와 연결되지 않는 제2 지지대(30a)의 한 단부와 연결되고 양 옆에 손잡이(51a, 52a) 각각 구비하는 연결부(50a), 연결부(50a)와 연결되는 조작부(60a), 그리고 제1 지지대(20a) 또는 제2 지지대(30a)의 한 측면에 위치하는 지지판(40a)을 구비한다.
이때, 도 7 내지 도 10을 참고로 하는 주행 로봇의 다른 한 실시예에서는 제1 발판(10a)에 제2 발판(10b)이 연결되어 위치한다.
제2 발판(10b)은 제1 발판(10a)의 옆면들 중 제1 옆면(100c), 제1 바퀴(120a) 및 제2 바퀴(110a)가 위치하지 않는 한 면인 제2 옆면(100e)에 연결되어 위치한다.
이때, 제2 발판(10b)의 옆면들 중 제2 발판(10b)이 제1 발판(10a)과 연결되는 한 면과 반대 방향에 위치하는 옆면인 제3 옆면(100d)은 적어도 하나의 제2 거리감지 센서(102a)를 구비한다.
그리고, 제2 발판(10b)은 제2 발판(10b)의 밑면에 제3 바퀴(130a) 및 제3 바퀴(130a) 상부를 덮도록 위치하는 제3 바퀴 커버(131a)를 구비한다.
제1 발판(10a)의 윗면과 제2 발판(10b)의 윗면은 각각 제1 의자 지지대(71)와 제2 의자 지지대(72)를 구비한다. 제1 의자 지지대(71)와 제2 의자 지지대(72)는 의자 하부받침(80)을 지지하기 위한 구성으로서, 의자 하부받침(80)의 하부에 연결된 제3 의자 지지대(73)와 연결되어 위치한다.
제3 의자 지지대(73)는 의자 하부받침(80)을 지지하기 위한 구성으로서, 의자 하부받침(80)의 높이를 조절하기 위한 높이 조절부(74)를 구비한다. 이때, 높이 조절부(74)를 조절하여 의자 하부받침(80)의 높이를 높게 조절하거나 낮게 조절할 수 있다.
의자 하부받침(80)은 주행 로봇 탑승자가 앉을 수 있는 구성으로서, 의자 하부받침(80)의 한 단부는 의자 등받침(90)을 구비하며, 의자 등받침(90)은 주행 로봇 탑승자의 상체를 지지한다.
이때, 의자 하부받침(80)의 윗면은 주행 로봇 탑승자의 체중을 감지하기 위한 제1 내지 제5 체중감지 센서(11 내지 15)를 도 5에 도시한 것과 같이 구비하고, 제1 내지 제5 체중감지 센서(11 내지 15)는 의자 하부받침(80)에 가해지는 무게를 감지하여 감지된 무게 감지 신호를 출력한다.
도 11을 참고로 하는 본 발명의 한 예에서, 의자 하부받침(80)에 탑승한 주행 로봇의 탑승자가 어느 한 쪽으로 기울지 않고 똑바로 앉아 있는 경우(2a), 제1 내지 제5 체중감지 센서(11 내지 15)는 각각 감지된 무게 감지 신호를 출력하고, 이때 제1 체중감지 센서(11)가 주행 로봇 탑승자의 체중 중 가장 많은 무게를 감지하여 감지신호를 출력한다.
다른 한 예에서, 의자 하부받침(80)에 탑승한 주행 로봇 탑승자가 왼쪽 방향으로 기울여 앉아있는 경우(2b), 제1 내지 제5 체중감지 센서(11 내지 15)는 각각 감지된 무게감지 신호를 출력하고, 이때 제2 체중감지 센서(12)가 주행 로봇 탑승자의 체중 중 가장 많은 무게를 감지하여 감지신호를 출력한다.
또 다른 한 예에서, 의자 하부받침(80)에 탑승한 주행 로봇 탑승자가 오른쪽 방향으로 기울여 앉아있는 경우(2c), 제1 내지 제5 체중감지 센서(11 내지 15)는 각각 감지된 무게감지 신호를 출력하고, 이때 제3 체중감지 센서(13)가 주행 로봇 탑승자의 체중 중 가장 많은 무게를 감지하여 감지신호를 출력한다.
도 11에는 도시하지 않았으나, 의자 하부받침(80)에 탑승한 주행 로봇 탑승자가 앞쪽 방향으로 기울여 앉는 경우 또는 뒤쪽 방향으로 기울여 앉는 경우, 제4 체중감지 센서(14)와 제5 체중감지 센서(15)가 각각 주행 로봇 탑승자의 체중 중 가장 많은 무게를 감지하여 감지신호를 출력한다.
그리고, 도 10에 도시된 것과 같이, 제1 발판(10a) 내부에 위치하는 제어부(103)는 의자 하부받침(80)에 위치하는 제1 내지 제5 체중감지 센서(11 내지 15)에서 출력한 무게 감지 신호를 전달받는다.
다음으로, 도 7 내지 도 11을 참고로 하여 본 발명의 다른 한 실시예에 따른 주행 로봇의 동작을 설명한다.
먼저, 주행 로봇을 이용하려는 탑승자가 제1 발판(10a)을 딛고 주행 로봇에 올라선 다음, 의자 하부받침(80)에 걸터앉고 의자 등받침(90)에 등을 기대어 앉음으로써 주행 로봇에 탑승하고, 주행 로봇을 주행하도록 동작시킨다.
이에 따라 모터부(104)가 동작하고, 모터부(104)의 동작에 의해 제1 바퀴(120a) 및 제2 바퀴(110a)가 회전하도록 동작하여 주행 로봇이 한 방향으로 움직이게 된다.
그리고 이때, 의자 하부받침(80)의 윗면 부분에 위치하는 제1 내지 제5 체중감지 센서(11 내지 15)는 의자 하부받침(80)에 걸터앉은 주행 로봇 탑승자의 체중을 실시간으로 감지하고, 제1 거리감지 센서(101a) 및 제2 거리감지 센서(102a)는 각각 주행 로봇 전방의 장애물과 후방의 장애물에 대한 거리를 실시간으로 감지한다.
그리고 제1 내지 제5 체중감지 센서(11 내지 15)는 감지된 무게감지 신호를 제어부(103)로 전달하고, 제1 및 제2 거리감지 센서(101a, 102a)는 감지된 장애물과의 거리를 제어부(103)로 전달한다.
그런 다음, 제어부(103)는 제1 내지 제5 체중감지 센서(11 내지 15)로부터 전달받은 무게감지 신호에 따라 주행 로봇 탑승자가 이동하고자 하는 방향을 판단하여 모터부(104)를 제어하는 모터 구동 신호를 출력하고, 모터부(104)의 구동에 따라 주행 로봇의 주행 방향이 바뀌게 된다.
이때, 제어부(103)가 제1 거리감지 센서(101a) 및 제2 거리감지 센서(102a)로부터 전달받은 거리 감지 신호에 따라 주행 로봇의 주행 속도를 감소시키거나 정지시키는 동작은 도 1 내지 도 6을 참고로 하여 위에서 설명한 주행 로봇의 한 실시예에 따른 동작과 동일하게 이루어진다.
이와 같이 주행 로봇의 의자 하부받침(80)에 걸터앉은 탑승자는 주행 로봇에 탑승한 채로 원하는 목적지까지 이동하고, 목적지에 이동 완료 후 주행 로봇을 정지한 후 주행 로봇에서 내려 주행 로봇의 전원을 끈다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10 : 발판 20 : 제1 지지대
30 : 제3 지지대 40 : 지지판
50 : 연결부 60 : 조작부
61 : 화면 출력부 71, 72 : 의자 지지대
80 : 의자 하부받침 90 : 의자 등받침
100 : 옆면 110, 120 : 바퀴
111, 121 : 바퀴 커버

Claims (10)

  1. 모터부로부터 동력을 전달받아 회전하는 바퀴를 구비하고, 외부로부터 가해지는 무게를 감지하여 무게 감지신호를 출력하는 체중감지 센서를 구비하며, 무게를 갖는 대상을 지지하는 발판,
    상기 체중감지 센서에서 출력한 상기 무게 감지신호에 따라 상기 모터부의 구동을 제어하는 모터 구동 신호를 출력하는 제어부, 그리고
    상기 발판의 전방 또는 후방에 위치하는 장애물을 각각 감지하여 거리 감지신호를 출력하는 거리감지 센서
    를 포함하고,
    상기 체중감지 센서는 스트레인 게이지(strain gauge)인 주행 로봇.
  2. 제1항에서,
    상기 체중감지 센서는 상기 발판의 윗면에 적어도 다섯개 구비되고,
    상기 적어도 다섯개의 체중감지 센서는 각각 무게 감지신호를 출력하는 주행 로봇.
  3. 제2항에서,
    상기 제어부는 상기 적어도 다섯개의 체중감지 센서에서 출력한 상기 무게 감지신호를 이용하여 상기 적어도 다섯개의 체중감지 센서 중 가장 많은 무게를 감지한 체중감지 센서를 판단하고, 상기 바퀴가 상기 판단된 체중감지 센서의 방향으로 이동하도록 상기 모터부를 제어하는 모터 구동 신호를 출력하는 주행 로봇.
  4. 제1항에서,
    상기 제어부는 상기 거리감지 센서에서 출력한 상기 거리감지 신호에 따라 상기 바퀴의 회전 속도를 제어하도록 상기 모터부를 제어하는 모터 구동 신호를 출력하는 주행 로봇.
  5. 제1항에서,
    상기 발판과 연결되고, 상기 발판의 윗면에 수직으로 위치하는 지지대,
    상기 발판에 연결되지 않는 상기 지지대의 한 단부에 위치하고, 양 단부에 손잡이를 각각 구비하는 연결부, 그리고
    상기 연결부와 연결되고 상기 바퀴의 주행 위치를 출력하거나 상기 바퀴의 주행 속도를 출력하는 화면 출력부
    를 더 포함하는 주행 로봇.
  6. 모터부로부터 동력을 전달받아 회전하는 바퀴를 구비하는 발판,
    상기 발판에 연결되어 위치하고, 외부로부터 가해지는 무게를 감지하여 무게 감지신호를 출력하는 체중감지 센서를 구비하며 무게가 있는 대상을 지지하는 의자 하부받침,
    상기 체중감지 센서에서 출력한 상기 무게 감지신호에 따라 상기 모터부의 구동을 제어하는 모터 구동 신호를 출력하는 제어부, 그리고
    상기 발판의 전방 또는 후방에 위치하는 장애물을 각각 감지하여 거리 감지신호를 출력하는 거리감지 센서
    를 포함하고,
    상기 체중감지 센서는 스트레인 게이지(strain gauge)인 주행 로봇.
  7. 제6항에서,
    상기 체중감지 센서는 상기 의자 하부받침의 윗면에 적어도 다섯개 구비되고,
    상기 적어도 다섯개의 체중감지 센서는 각각 무게 감지신호를 출력하는 주행 로봇.
  8. 제6항에서,
    상기 제어부는 상기 적어도 다섯개의 체중감지 센서에서 출력한 상기 무게 감지신호를 이용하여 상기 적어도 다섯개의 체중감지 센서 중 가장 많은 무게를 감지한 체중감지 센서를 판단하고, 상기 바퀴가 상기 판단된 체중감지 센서의 방향으로 이동하도록 상기 모터부를 제어하는 모터 구동 신호를 출력하는 주행 로봇.
  9. 제6항에서,
    상기 제어부는 상기 거리감지 센서에서 출력한 상기 거리감지 신호에 따라 상기 바퀴의 회전 속도를 제어하도록 상기 모터부를 제어하는 모터 구동 신호를 출력하는 주행 로봇.
  10. 제6항에서,
    상기 발판과 연결되고, 상기 발판의 윗면에 수직으로 위치하는 지지대,
    상기 발판에 연결되지 않는 상기 지지대의 한 단부에 위치하고, 양 단부에 손잡이를 각각 구비하는 연결부, 그리고
    상기 연결부와 연결되고 상기 바퀴의 주행 위치를 출력하거나 상기 바퀴의 주행 속도를 출력하는 화면 출력부
    를 더 포함하는 주행 로봇.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20200072898A (ko) * 2018-12-13 2020-06-23 현대자동차주식회사 퍼스널 모빌리티

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