KR20160133295A

KR20160133295A - 감시경계용 소형로봇

Info

Publication number: KR20160133295A
Application number: KR1020150066222A
Authority: KR
Inventors: 이명천; 이영우; 박규현; 박용운
Original assignee: 국방과학연구소
Priority date: 2015-05-12
Filing date: 2015-05-12
Publication date: 2016-11-22
Also published as: KR101697618B1

Abstract

본 발명은, 높이의 조절이 가능하도록 이루어지는 길이확장장치, 상기 길이확장장치의 상측 외부에 설치되고, 일 축을 중심으로 틸팅 가능하도록 이루어지는 틸팅 어셈블리, 상기 길이확장장치의 상측 내부에 구비되고, 상기 틸팅 어셈블리를 상기 일 축과 교차하는 축을 중심으로 회전시키는 팬 구동부, 및 상기 길이확장장치의 하단에 연결되고, 상기 길이확장장치의 높이를 조절하도록 상기 길이확장장치에 구동력을 제공하는 구동장치를 포함하는 감시경계용 소형로봇을 제공한다.

Description

감시경계용 소형로봇{SMALL UNMANED GROUND ROBOT FOR SURVEILLANCE ＆ SECURITY}

본 발명은 높이 조절이 가능하고, 무장을 최대한 낮은 위치로 배치하여 저 중심화할 수 있는 감시경계용 소형로봇에 관한 것이다.

텔레스코핑 마스트(telescoping mast)와 같은 수직확장장치는 최상단에 응용장치 예컨대 방송 중계 차량의 송수신 안테나, 촬영용 카메라 또는 관측 장비 등을 장착하고 이를 자유롭게 상승 또는 하강시키기 위한 장치이다.

또한, 상기 수직확장장치는 군사용으로 활용되어, 최상단에 영상 카메라와 같은 감시센서를 탑재하고 수직으로 필요한 높이만큼 확장하여 관측의 범위를 넓혀 주는 역할을 한다.

최근 감시장치는 총기나 감시장비 등의 무게가 증가하여, 경우에 따라서 10kg 이상의 중량 증가가 발생되고 있으며, 이를 견디기 위한 길이 확장 구조가 요구되고 있다. 상기 문제점은 현재의 감시장치와 관련된 수직확장장치로는 해결이 불가능하다. 나아가, 현재 제시되고 있는 수직확장장치와 관련된 공개문헌들(등록특허 10-1304430 등)은 상기 문제점에 대한 해결안을 고려하지 못하고 있는 실정이다.

한편, 종래의 감시경계용 소형로봇은 무장이 높은 위치에 배치되어 있었으며, 이로 인해 저중심화 설계에 어려운 점이 있었다.

본 발명의 일 목적은 저 중심화 설계를 가능하게 하고, 상하 높이의 조절이 가능한 감시경계용 소형로봇을 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 감시경계용 소형로봇은 높이의 조절이 가능하도록 이루어지는 길이확장장치, 상기 길이확장장치의 상측 외부에 설치되고, 일 축을 중심으로 틸팅 가능하도록 이루어지는 틸팅 어셈블리, 상기 길이확장장치의 상측 내부에 구비되고, 상기 틸팅 어셈블리를 상기 일 축과 교차하는 축을 중심으로 회전시키는 팬 구동부, 및 상기 길이확장장치의 하단에 연결되고, 상기 길이확장장치의 높이를 조절하도록 상기 길이확장장치에 구동력을 제공하는 구동장치를 포함한다.

본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 틸팅 어셈블리는, 결합부를 구비하고, 상기 일 축을 중심으로 상기 결합부를 회전 가능하게 하는 하모닉 드라이브, 및 상기 하모닉 드라이브에 연결되어 상기 하모닉 드라이브에 구동력을 제공하는 감속모터를 포함한다.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 의하면, 상기 길이확장장치는, 서로 끼워지도록 연결되는 복수 개의 튜브를 구비하고, 상기 복수 개의 튜브는 서로 인접한 튜브 중 하나의 튜브에 수용되는 길이조절부, 상기 복수 개의 튜브의 각각의 하단부에 결합되고, 상기 구동장치에 상기 길이확장장치를 결합시키는 엔드 스토퍼, 및 상기 복수 개의 튜브 각각의 상단부에 결합되고, 상기 인접한 튜브를 가이드하여 수용 가능하도록 이루어지는 가이드 실을 포함한다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 의하면, 상기 길이확장장치는, 일 방향으로 배치되어 탄성력을 제공받도록 이루어지는 탄성부, 상기 탄성부의 일 단에 배치되는 제1부재, 및 상기 탄성부의 타 단에 배치되어 상기 일 방향으로 상기 제1부재와의 상대 거리가 조절되도록 이루어지는 제2부재를 포함하고, 상기 탄성부는, 상기 제1부재에 접촉되는 제1스프링, 및 상기 제1스프링의 외주를 수용하도록 설치되고, 상기 제1스프링의 일 단과 반대편에 위치되는 타 단이 상기 제2부재에 결합되는 제2스프링을 포함한다.

상기 제1스프링 및 상기 제2스프링 사이에는 상기 제1 및 제2 스프링의 일 단에 접촉하는 가이드 튜브가 구비되고, 상기 가이드 튜브에는, 상기 제1스프링의 단부에 접촉하도록 상기 가이드 튜브의 일 단부의 내주에서 내측으로 연장되는 제1플렌지부, 및 상기 제2스프링의 단부에 접촉하도록 상기 가이드 튜브의 타 단부의 외주에서 외측으로 연장되는 제2플렌지부가 각각 형성될 수 있다.

상기 제1 및 제2 스프링 사이에는 적어도 하나 이상의 스프링이 더 포함되고, 상기 제1 및 제2 스프링과 상기 제1 및 제2 스프링 사이의 스프링들 사이에는, 상기 가이드 튜브가 적어도 하나 이상 구비될 수 있다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 의하면, 상기 구동장치는, 일 축을 중심으로 회전 가능하도록 이루어지는 풀리, 상기 풀리에 구동력을 제공하는 웜 기어 모터, 및 상기 풀리가 회전됨에 따라 상기 길이확장장치의 높이를 조절 가능하도록 상기 길이확장장치의 내주에 결합되는 스틸 밴드를 포함한다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 의하면, 감시경계용 소형로봇은 상기 틸팅 어셈블리에 결합되는 무장 어셈블리, 상기 틸팅 어셈블리에 연결되는 감시부, 및 상기 팬 구동부에 연결되고, 외부 물체에 불빛을 제공하는 서치 라이트를 더 포함한다.

상기 무장 어셈블리는, 발포 가능하도록 이루어지는 총기, 및 상기 총기의 상측에 결합되어 레이저를 발사하는 레이저부를 포함할 수 있다.

상기 총기에는 발포 시에 충격을 흡수하도록 이루어지는 쇽업쇼버가 구비될 수 있다.

상기 감시부는, 주간에 촬영 가능하도록 이루어지는 CCD 카메라, 및 야간에 촬영 가능하도록 이루어지는 IR 카메라를 포함할 수 있다.

상기 틸팅 어셈블리는 상기 무장 어셈블리 및 상기 감시부를 상하 방향으로 틸팅 시키도록 상기 일 축을 중심으로 회전시키고, 상기 팬 구동부는 상기 무장 어셈블리, 상기 감시부 및 상기 서치 라이트를 회전 상기 일 축과 교차하는 다른 일 축을 중심으로 회전시킬 수 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 감시경계용 소형로봇은 틸트 구동부를 전방 외부로 노출시키고, 팬 구동부는 길이확장장치의 내부로 배치하여 저 중심화 설계를 가능하게 한다.

또한, 본 발명의 감시경계용 소형로봇은 길이확장장치를 구비하여 높이의 조절이 가능 하게되며, 길이확장장치의 상승을 위한 구동모터의 구동토크 부하를 감소시킨다. 또한, 길이확장장치는 감속기 등 구동장치의 부하를 감소시켜 줌으로써 전체적인 소비전력을 감소시키고, 장비의 신뢰도 및 내구성을 향상시키며 장비를 보다 경량화시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 감시경계용 소형로봇의 사시도.
도 2는 도 1의 틸팅 어셈블리의 사시도.
도 3은 본 발명의 팬 구동부의 사시도.
도 4는 도 1의 길이확장장치의 일 예를 나타내는 사시도.
도 5는 도 1의 구동장치를 나타내는 사시도.
도 6은 도 1의 무장 어셈블리, 감시부 및 서치 라이트 나타내는 사시도.
도 7은 도 5의 무장 어셈블리의 쇽업쇼버를 나타내는 개념도.
도 8은 도 1의 길이확장장치의 다른 예를 나타내는 개념도.
도 9는 도 1의 길이확장장치의 또 다른 예를 나타내는 개념도.
도 10은 도 1의 길이확장장치의 또 다른 예를 나타내는 개념도.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.

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.

도 1은 본 발명의 감시경계용 소형로봇(1000)의 사시도이다. 도 2는 도 1의 틸팅 어셈블리(10)의 사시도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 팬 구동부(20)의 사시도이다.

도 1을 참조하면, 감시경계용 소형로봇(1000)은 길이확장장치(100, 200, 300, 400), 틸팅 어셈블리(10), 팬 구동부(20) 및 구동장치(30)를 포함한다.

길이확장장치(100)는 높이의 조절이 가능하도록 이루어진다. 길이확장장치(100)의 상측에는 틸팅 어셈블리(10), 하측에는 구동장치(30)가 결합된다. 길이확장장치(100)의 상세 구조에 대하여는 후술한다.

도 2를 참조하면, 틸팅 어셈블리(10)는 상기 길이확장장치(100)의 상측 외부에 구비되고, 일 축(13)을 중심으로 틸팅 가능하도록 이루어진다. 틸팅 어셈블리(10)는 결합부(16)를 구비할 수 있는데, 틸팅 어셈블리(10)는 결합부(16)를 일 축(13)을 중심으로 틸팅시켜서 결합부(16)에 결합되는 무장 어셈블리(40) 및 감시부(50)를 틸팅시킬 수 있다. 틸팅 어셈블리(10)의 상기 일 축(13)은 도 1 상에서 좌, 우방향으로 배치될 수 있으며, 상기 일 축(13)을 중심으로 틸팅 어셈블리(10)가 회전됨에 따라서, 틸팅 어셈블리(10)에 결합되는 무장 어셈블리(40) 및 감시부(50)의 전방 상하각을 조절할 수 있게 된다.

도 2 및 도 3을 참조하여 팬 구동부(20)에 대하여 서술한다. 팬 구동부(20)는 길이확장장치(100)의 상측 내부에 구비되고, 틸팅 어셈블리(10)에 연결된다. 팬 구동부(20)는 상기 일 축(13)과 교차하는 다른 일 축(29)을 중심으로 브라켓(25)이 결합된 회전판(23)을 회전시키고, 이로 인해 브라켓(25)에 결합된 서치 라이트(59), 무장 어셈블리(40) 및 감시부(50)가 회전되게 된다.

상기 일 축(13)과 교차하는 다른 일 축(29)은 일례로, 길이확장장치(100)의 연장방향과 나란한 방향으로 배치될 수 있는데, 팬 구동부(20)는 상기 일 축(13)과 교차하는 다른 일 축(29)을 중심으로 브라켓(25)이 결합된 회전판(23)을 회전시켜서 브라켓(25)에 결합된 무장 어셈블리(40), 감시부(50) 및 서치 라이트(59) 등의 좌, 우 회전각도를 조절할 수 있게 된다.

틸팅 어셈블리(10)는 길이확장장치(100)의 상측에서 내부가 아닌 외부에 배치되고, 팬 구동부(20)는 길이확장장치(100)의 상측 내부에 배치되는 구조는, 감시경계용 소형로봇(1000)의 저 중심화 설계를 가능하게 한다.

구동장치(30)는 길이확장장치(100)에 구동력을 제공하여 상기 길이확장장치(100)의 높이를 조절하도록 상기 길이확장장치(100)의 하단에 연결된다. 구동장치(30)의 상세 구조에 관해서는 도 5의 설명 부분에서 서술하기로 한다.

한편, 감시경계용 소형로봇(1000)의 하부에는 플랫폼(60)이 설치된다. 플랫폼(60)은 구동장치(30)의 하단부에 장착된다. 플랫폼(60)은 구동장치(30), 길이확장장치(100) 및 틸팅 어셈블리(10) 등을 지탱하며, 이동시킨다. 플랫폼(60)은 플랫폼(60)의 내부 또는 외부에서 전원부에 의해 전력을 공급받게되고, 이로 인해 동력을 발생시켜서 플랫폼(60)을 전, 후 방향으로 이동시킨다.

플랫폼(60)의 몸체(63)에는 복수의 구동휠(61)이 회전 가능하게 설치되어 있다. 복수의 구동휠(61)에는 트랙(67)이 감겨져 있는데, 트랙(67)은 지면과의 마찰력을 최소화하도록 지면과 닿은 상태로, 감시경계용 소형로봇(1000)을 이동시킨다. 도 1에는 반경이 상이한 두 종류의 구동휠(61)이 복수 개 구비되고, 이를 연결시키는 트랙(67)도 두 종류로 구비되는 일례가 도시되는데, 이런 구조는 경사지거나, 경사 기울기가 변하는 지면에서 감시경계용 소형로봇(1000)의 이동을 보다 수월하게 한다.

도 2를 참조하면, 틸팅 어셈블리(10)는 하모닉 드라이브(15) 및 감속모터(17)를 포함한다. 하모닉 드라이브(15)는 일 축(13)을 중심으로 회전하도록 이루어지고, 감속모터(17)는 하모닉 드라이브(15)에 연결되어 구동력을 제공한다.

또한, 틸팅 어셈블리(10)는 결합부(16)를 구비할 수 있는데, 결합부(16)에는 무장 어셈블리(40), 감시부(50)가 결합되는 부분으로 이해하기로 한다. 틸팅 어셈블리(10)가 틸팅 됨에 따라서 결합부(16)에 결합되는 무장 어셈블리(40)는 틸팅되게 된다.

상기 일 축(13)을 중심으로 틸팅 어셈블리(10)가 회전됨에 따라서, 틸팅 어셈블리(10)에 결합되는 무장 어셈블리(40), 감시부(50)의 전방 상하각을 조절할 수 있게 된다.

도 4는 도 1의 길이확장장치(100)의 일 예를 나타내는 사시도이다. 도 4의 좌측에는 일 튜브의 분해 사시도가 도시되며, 가운데와 우측에는 길이조절부(150)의 높이가 조절되는 개념도가 도시되어 있다.

도 4를 참조하여 길이확장장치(100)의 일 예에 대하여 서술한다. 한편, 도 8 내지 10에는 길이확장장치(200, 300, 400)의 다른 예들이 도시되어 있으며, 이에 대하여도 서술하기로 한다.

일 예의 길이확장장치(100)는 길이조절부(150), 엔드 스토퍼(151) 및 가이드 실(153)을 포함한다. 도 4 좌측의 도면에는 이들의 분해 사시도가 도시되어 있다.

길이조절부(150)는 복수 개의 튜브(155)를 포함하는데, 복수 개의 튜브(155)는 서로 끼워지도록 연결되고, 서로 인접한 튜브(155) 중에 하나의 튜브(155)에 수용되는 구조를 이루게 된다. 도 4 및 도 10에는 복수 개의 튜브(155, 455)가 각각 하측의 튜브(155, 455)에 수용되는 일례가 도시되어 있다.

엔드 스토퍼(151)는 각각의 튜브(155)의 하단부에 결합된다. 엔드 스토퍼(151)에는 수용홈(151a)이 형성되어, 후술하는 스틸 밴드(37)의 돌기부(37a)가 끼워지게 되어 스틸 밴드(37)의 휨이 방지된다. 이에 관해서는 도 5의 설명 부분에서 좀 더 상세하게 설명하기로 한다.

엔드 스토퍼(151)는 도 4에 도시되는 바와 같이 길이확장장치(100)의 하단부에 결합되는 얇은 리브 형상으로 이루어져서 각각의 튜브(155) 하단부에 결합된다.

가이드 실(153)은 복수 개의 튜브(155) 각각의 상단부에 결합되는데, 인접한 튜브(155)를 가이드하여 수용 가능하게 한다.

도 4의 가운데 및 우측의 도면에는, 길이조절부(150)가 작은 높이를 구비하는 일례와 큰 높이를 구비하는 일례가 각각 도시되어 있다.

한편, 도 10에서와 같이, 길이조절부(450)의 외측에는 탄성부(410)가 구비될 수 있다. 길이확장장치(400)의 길이 조절 시에, 탄성부(410)는 상대적으로 강한 압축력을 받거나(길이확장장치의 길이가 작게 조절되는 경우) 상대적으로 약한 압축력을 받게되어(길이확장장치의 길이가 길게 조절되는 경우) 길이확장장치(400)에 걸리는 응력을 분산시킨다.

길이조절부(150, 450)의 내부에는 내부 공간(116, 416)이 형성되어 전선의 배치를 가능하게 할 수 있다.

도 8은 도 1의 길이확장장치(200)의 다른 예를 나타내는 개념도이고, 도 9는 도 1의 길이확장장치(300)의 또 다른 예를 나타내는 개념도이며, 도 10은 도 1의 길이확장장치(400)의 또 다른 예를 나타내는 개념도이다.

도 8 내지 도 10을 참조하여 길이확장장치(200, 300, 400)의 다른 실시예에 대하여 서술한다.

한편, 도 8 내지 도 10의 좌측 하단, 가운데, 우측에는 길이확장장치(200, 300, 400)의 제1 및 제2부재(220, 320, 420, 230, 330, 430) 사이의 거리가 최소로 된 상태, 제1 및 제2부재(220, 230) 사이의 거리가 일정 거리 이격된 상태 및 제1, 제2부재(220, 230) 사이에 최대의 거리를 유지하는 도면이 각각 도시된다.

길이확장장치(200, 300, 400)는 탄성부(210, 310, 410), 제1 및 제2부재(220, 320, 420, 230, 330, 430)를 포함한다. 탄성부(210)는 길이확장장치(200)의 길이가 조절되는 일 방향으로 배치되고, 길이확장장치(200)의 높이가 조절됨에 따라 탄성부는 상대적으로 강한 압축력 또는 상대적으로 약한 압축력의 탄성력을 받게된다.

제1부재(220, 320, 420)는 탄성부(210, 310, 410)에 일 단에 배치되고, 제2부재(230, 330, 430)는 탄성부(210, 310, 410)의 타 단에 배치되어 제1부재(220, 320, 420)와의 상대 거리가 조절된다. 도 8 내지 도 10에는 제1부재(220, 320, 420)가 탄성부(210, 310, 410)의 상측 일 단에 배치되는 예가 도시되어 있다.

탄성부(310)는 제1 및 제2스프링(313, 315)을 포함할 수 있는데, 제1스프링(313)은 일 단이 제1부재(320)에 접촉하도록 배치되고, 제2스프링(315)은 제1스프링(313)의 외주를 수용하도록 설치되며, 상기 제1스프링(313) 일 단의 반대편에 위치되는 제2스프링(315)의 타 단에는 상기 제2부재(330)가 배치되는 일례가 도 9에 도시된다.

제1부재(320)는 상기 일 방향인 제1 및 제2스프링(313, 315)이 배치된 방향으로 제1스프링(313)의 내주를 따라 연장되는 내측 튜브(325)를 구비하고, 제2부재(330)는 상기 일 방향인 제1 및 제2스프링(313, 315)이 배치된 방향으로 제2스프링(315)의 외주를 따라 연장되는 외측 튜브(335)를 구비한다.

또한, 제1 및 제2스프링(313, 315) 사이에는 가이드 튜브(340)가 구비된다. 가이드 튜브(340)에는 제1스프링(313)의 단부에 접촉하도록 상기 가이드 튜브(340)의 일 단부의 내주에서 내측으로 연장되는 제1플렌지부(347) 및 제2스프링(315)의 단부에 접촉하도록 상기 가이드 튜브(340)의 타 단부의 외주에서 외측으로 연장되는 제2플렌지부(343)가 형성된다.

제1 및 제2스프링(313, 315) 사이에는 적어도 하나 이상의 스프링이 더 포함될 수 있으며, 제1 및 제2스프링(313, 315)과 상기 제1 및 제2스프링(313, 315) 사이의 스프링들 사이에는, 상기 가이드 튜브(340)가 적어도 하나 이상 구비될 수 있다.

좌측 하단의 도면에는, 제1 및 제2부재(320, 330)의 상대적인 거리가 가까워지는 일례가 도시되는데, 가이드 튜브(340), 내측 튜브(325) 및 외측 튜브(335)의 상기 일 방향으로의 길이는 같거나 비슷하게 이루어져서, 제1 및 제2스프링(313, 315)이 적절하게 가이드되고, 제1 및 제2부재(320, 330)의 상대적인 거리가 짧게 이루어질 수 있다.

상기와 같은 구조에 의해, 길이확장장치(300)의 높이 조절 시에, 제1 및 제2스프링(313, 315)은 내측 및 외측 튜브(325, 335), 가이드 튜브(340)에 의해 가이드되기에 휘어지지 않으며, 안정적으로 높이 조절이 가능해진다.

한편, 도 10의 또 다른 예의 길이확장장치(400)는 도 8의 일 예에 의한 길이확장장치에 길이조절부(450)가 더 구비된다. 길이조절부(450)는 양 단이 제1 및 제2부재(420, 430)에 각각 고정되어 제1 및 제2부재(420, 430) 사이의 길이를 조절하도록 이루어진다.

길이조절부(450)는 복수 개의 튜브(455)를 포함하는데, 복수 개의 튜브(455)는 서로 인접한 튜브(455) 중에 하나의 튜브에 수용되는 구조를 이루게 된다. 도 10의 좌하측 또는 가운데 도면에는 복수 개의 튜브(455)가 각각 하측의 튜브(455)에 수용되는 일례가 도시되어 있다.

제2부재(430)가 제1부재(420)와 가까워지도록 이동하여 탄성부(410)가 압축되는 경우, 상기 튜브(455)들은 제1부재(420) 쪽으로 일부 이동하여 각각 하측에 배치된 튜브(455)에 수용되게 된다. 도 10의 가운데 도면을 참조하면, 각각의 튜브(455)들은 하측에 배치된 다른 튜브(455)에 일부 삽입되는 구조가 형성된다. 또한, 제2부재(430)가 제1부재(420)로부터 멀어지게 되어 탄성부(410)가 상대적으로 작은 압축력을 받게되는 경우, 복수 개의 튜브(455)는 서로 간에 상대적으로 적은 길이만큼 수용되게 된다.

길이확장장치(100, 200, 300, 400)는 이하에서 서술하는 구동장치(30)에 의해 높이가 조절된다. 이의 구조에 대하여는 구동장치(30)의 설명 부분에서 서술하기로 한다.

길이확장장치(200, 300, 400)의 내부에는 전선이 배치될 수 있는 내부 공간(216, 316, 416)이 형성될 수 있다.

도 5는 도 1의 구동장치(30)를 나타내는 사시도이다.

도 5를 참조하면, 구동장치(30)는 스틸 밴드(37)가 감겨지고 풀리(38)에 공급가능하도록 이루어지는 드럼(33), 구동력을 공급하는 웜 기어 모터(35), 감속기(34), 웜 기어 모터(35)에서 발생된 동력을 풀리(38)에 전달하는 웜 기어(36) 및 상기 드럼(33)에 감겨진 상태로 보관되고, 풀리(38)에 연결되어 길이확장장치(100)의 내주로 공급되는 스틸 밴드(37)를 구비한다.

스틸 밴드(37)는 풀리(38)에 감겨지고, 웜 기어 모터(35)가 제공하는 구동력에 의해 풀리(38)가 회전하게 되면 스틸 밴드(37)는 드럼(33)으로부터 풀려지게 된다.

한편, 스틸 밴드(37)에는 엔드 스토퍼(151)의 수용홈(151a)에 결합되는 복수 개의 돌기부(37a)가 형성되는데, 이로 인해 스틸 밴드(37)는 길이확장장치(100)의 내부의 엔드 스토퍼(151)에 견고히 결합될 수 있다. 또한, 스틸 밴드(37)의 휨이 방지될 수 있다.

스틸 밴드(37)의 일 단은 길이확장장치(100)에 결합되어 길이확장장치(100)의 높이를 조절한다. 길이확장장치(100)의 실시예를 고려하여, 스틸 밴드(37)는 길이조절부(150, 450)의 상부 튜브(155, 455)의 내측, 제1부재(220) 또는 내측 튜브(325)에 결합될 수 있다. 이에 따라 스틸 밴드(37)가 드럼(33)에 감겨지거나 풀려지면서 길이조절부(150, 450)의 상부 튜브(155, 455)의 내측, 제1부재(220) 또는 내측 튜브(325)를 상하 방향으로 움직이게 하여 길이확장장치(100, 200, 300, 400)의 높이를 조절할 수 있다.

도 6은 도 1의 무장 어셈블리(40)를 나타내는 사시도이다. 또한, 도 7은 도 6의 무장 어셈블리(40)의 쇽업쇼버(45)를 나타내는 개념도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 감시경계용 소형로봇(1000)은 길이확장장치(100)의 상단의 결합부(16)에 결합되는 무장 어셈블리(40) 및 감시부(50)를 더 포함할 수 있다.

무장 어셈블리(40)는, 일 방향을 향해 발포 가능하도록 이루어지는 총기(44) 및 상기 총기(44)의 상측에 결합되어 레이저를 발사하는 레이저부(48)를 포함할 수 있다. 총기(44)에는 발포 시에 충격을 흡수하도록 이루어지는 쇽업쇼버(45, shock absorber)가 구비된다. 쇽업쇼버(45)는 내부에 오일로 차있는 스프링 또는 댐퍼 구조로서 이루어질 수 있으며, 일반적인 쇽업쇼버로서 이해할 수 있다. 도 7에는 총기(44)의 측면에 구비되는 쇽업쇼버(45)의 일예가 도시된다.

한편, 감시부(50)는 주간에 감시 가능하도록 이루어지는 CCD(charge coupled device) 카메라(53) 및 야간에 감시 가능하도록 이루어지는 IR(infrared ray) 카메라(57)를 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 감시경계용 소형로봇은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

또한, 상술한 발명의 상세한 설명은 본 발명의 실시예로서 통상의 기술자가 발명을 실시하기 위한 구체적인 예시이고, 출원인의 권리가 이에 한정되는 것은 아니다. 출원인의 권리는 이하에서 서술되는 특허청구범위에 기재된 사항에 의하여 정하여진다.

Claims

높이의 조절이 가능하도록 이루어지는 길이확장장치;
상기 길이확장장치의 상측 외부에 설치되고, 일 축을 중심으로 틸팅 가능하도록 이루어지는 틸팅 어셈블리;
상기 길이확장장치의 상측 내부에 구비되고, 상기 틸팅 어셈블리를 상기 일 축과 교차하는 축을 중심으로 회전시키는 팬 구동부; 및
상기 길이확장장치의 하단에 연결되고, 상기 길이확장장치의 높이를 조절하도록 상기 길이확장장치에 구동력을 제공하는 구동장치를 포함하는 감시경계용 소형로봇.
제1항에 있어서,
상기 틸팅 어셈블리는,
결합부를 구비하고, 상기 일 축을 중심으로 상기 결합부를 회전 가능하게 하여 하모닉 드라이브; 및
상기 하모닉 드라이브에 연결되어 상기 하모닉 드라이브에 구동력을 제공하는 감속모터를 포함하는 감시경계용 소형로봇.
제1항에 있어서,
상기 길이확장장치는,
서로 끼워지도록 연결되는 복수 개의 튜브를 구비하고, 상기 복수 개의 튜브는 서로 인접한 튜브 중 하나의 튜브에 수용되는 길이조절부;
상기 복수 개의 튜브의 각각의 하단부에 결합되고, 상기 구동장치에 상기 길이확장장치를 결합시키는 엔드 스토퍼; 및
상기 복수 개의 튜브 각각의 상단부에 결합되고, 상기 인접한 튜브를 가이드하여 수용 가능하도록 이루어지는 가이드 실을 포함하는 감시경계용 소형로봇.
제1항에 있어서,
상기 길이확장장치는,
일 방향으로 배치되어 탄성력을 제공받도록 이루어지는 탄성부;
상기 탄성부의 일 단에 배치되는 제1부재; 및
상기 탄성부의 타 단에 배치되어 상기 일 방향으로 상기 제1부재와의 상대 거리가 조절되도록 이루어지는 제2부재를 포함하고,
상기 탄성부는,
상기 제1부재에 접촉되는 제1스프링; 및
상기 제1스프링의 외주를 수용하도록 설치되고, 상기 제1스프링의 일 단과 반대편에 위치되는 타 단이 상기 제2부재에 결합되는 제2스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 감시경계용 소형로봇.
제4항에 있어서,
상기 제1스프링 및 상기 제2스프링 사이에는 상기 제1 및 제2 스프링의 일 단에 접촉하는 가이드 튜브가 구비되고,
상기 가이드 튜브에는,
상기 제1스프링의 단부에 접촉하도록 상기 가이드 튜브의 일 단부의 내주에서 내측으로 연장되는 제1플렌지부; 및
상기 제2스프링의 단부에 접촉하도록 상기 가이드 튜브의 타 단부의 외주에서 외측으로 연장되는 제2플렌지부가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 감시경계용 소형로봇.
제5항에 있어서,
상기 제1 및 제2 스프링 사이에는 적어도 하나 이상의 스프링이 더 포함되고,
상기 제1 및 제2 스프링과 상기 제1 및 제2 스프링 사이의 스프링들 사이에는, 상기 가이드 튜브가 적어도 하나 이상 구비되는 것을 특징으로 하는 감시경계용 소형로봇.
제1항에 있어서,
상기 구동장치는,
일 축을 중심으로 회전 가능하도록 이루어지는 풀리;
상기 풀리에 구동력을 제공하는 웜 기어 모터; 및
상기 풀리가 회전됨에 따라 상기 길이확장장치의 높이를 조절 가능하도록 상기 길이확장장치의 내주에 결합되는 스틸 밴드를 포함하는 감시경계용 소형로봇.
제1항에 있어서,
상기 틸팅 어셈블리에 결합되는 무장 어셈블리;
상기 틸팅 어셈블리에 연결되고, 전방을 감시하도록 이루어지는 감시부; 및
상기 팬 구동부에 연결되고, 외부 물체에 불빛을 제공하는 서치 라이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 감시경계용 소형로봇.
제8항에 있어서,
상기 무장 어셈블리는,
발포 가능하도록 이루어지는 총기; 및
상기 총기의 상측에 결합되어 레이저를 발사하는 레이저부를 포함하는 것을 특징으로 하는 감시경계용 소형로봇.
제9항에 있어서,
상기 총기에는 발포 시에 충격을 흡수하도록 이루어지는 쇽업쇼버가 구비되는 것을 특징으로 하는 감시경계용 소형로봇.
제8항에 있어서,
상기 감시부는,
주간에 감시 가능하도록 이루어지는 CCD 카메라; 및
야간에 감시 가능하도록 이루어지는 IR 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 감시경계용 소형로봇.
제8항에 있어서,
상기 틸팅 어셈블리는 상기 무장 어셈블리 및 상기 감시부를 상하 방향으로 틸팅 시키도록 상기 일 축을 중심으로 회전시키고,
상기 팬 구동부는 상기 무장 어셈블리, 상기 감시부 및 상기 서치 라이트를 회전 상기 일 축과 교차하는 다른 일 축을 중심으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 감시경계용 소형로봇.