KR20170070295A

KR20170070295A - 물류로봇용 위치보정 구동장치

Info

Publication number: KR20170070295A
Application number: KR1020150176579A
Authority: KR
Inventors: 김덕근
Original assignee: 주식회사 마로로봇 테크
Priority date: 2015-12-11
Filing date: 2015-12-11
Publication date: 2017-06-22
Also published as: KR101772631B1

Abstract

본 발명에 대한 물류로봇용 위치보정 구동장치는 다양한 물류의 이동시 구동바퀴를 이용하여 이동시키는 카트형 물류로봇의 하부 내측에 구동바퀴의 회전시 동시에 지면에 접촉되어 회전수가 카운트되는 로터리엔코더를 구비하여 물류로봇을 정밀하게 직진이동시키고, 로터리휠이 설치되는 연결부를 절첩되는 관절형상의 관절연결부로 형성하고, 그 사이에 토션스프링형태의 탄성부를 형성하여 로터리엔코더의 불규칙한 인식을 미연에 방지함과 더불어 충격을 차단할 수 있는 효과가 있다.

Description

물류로봇용 위치보정 구동장치 { Logistics robot position correction driving device }

본 발명은 물류로봇용 위치보정 구동장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 다양한 물류를 이동시키는 물류로봇이 정밀하게 직진이동되도록 구동바퀴의 내측에 지면에 접촉되는 로터리엔코더가 구비되고, 로터리엔코더의 불규칙한 센싱을 방지함과 더불어 충격이 차단되도록 로터리휠이 설치되는 연결부를 절첩되는 관절형상으로 형성하고 그 사이에 토션스프링형태의 탄성부가 형성된 물류로봇용 위치보정 구동장치에 관한 것이다.

최근 들어 많은 국내기업들의 물류관리에서 이익 극대화, 효율성 증가를 위해 다양한 방식의 물류시스템을 도입하고 있다. 이에 물류 기술의 관심도와 필요성이 높아지면서 물류이송, 도시물류, 자동화, 효율화, 친환경기술 및 무인화기술 등 관련분야의 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 무인이송차량(AGV, Automatic Guided Vehicle) 즉, 물류로봇은 생산성을 결정하는 중요한 요소로 자리 잡고 있다.

여기서, 종래의 물류로봇에 대한 기술문헌으로 국내등록특허 제10-1319045호가 개시되었다.

이러한 종래의 물류로봇의 자율 주행을 위해서는 실시간으로 자기위치를 파악하고, 경로를 추종하는 것이 우선적으로 고려되어야 한다. 대표적인 방법으로 자기-자이로 유도(Magnet-Gyro Guidance), 유선유도(Wire Guidance)와 같은 유도방식이 이용되었으나, 설치 및 유지보수에 대한 비용이 크기 때문에 목적에 따라 유동적으로 작업환경을 변경하기가 어려운 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 물류로봇이 화물이 적재된 위치의 하부로 이동하여, 적재된 화물을 리프팅하여 자율주행하여 이송하였는데, 스스로 화물을 리프팅하는 경우 적재된 화물의 무게중심에서 편중된 위치를 지지하게 되면 물류로봇의 이동시 편중된 방향으로 기울어지며 직선이동을 수행하지 못하여 최종 목적지도 도착지 약간의 편차가 발생되는 문제점이 있었다.

한편, 종래의 물류로봇은 물류로봇의 경우 이동경로의 바닥면 상에 배치된 RFID태그 또는 바코드를 인식하여 위치를 추종하며 자율 주행하게 되는데, 주행하는 물류로봇 또는 보행자에 의해 RFID태그 또는 바코드가 훼손되는 경우 RFID태그 또는 바코드의 인식이 제한되어 현재 위치를 보정하지 못할 뿐만 아니라, 바코드의 경우 물류로봇이 배치된 위치에 따라 판독하는 각도가 비틀어질 경우 인식이 어려운 문제점이 있었다.

그리고, 종래의 물류로봇의 이동시 상술한 바와 같이 편중된 방향으로 도착한 경우에는 상기 RFID태그 또는 바코드의 인식범위를 넘어버림으로써, 물류로봇의 현재위치 또는 이동방향 자체를 인식하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명의 목적은 다양한 물류의 이동시 구동바퀴를 이용하여 이동시키는 카트형 물류로봇의 하부 내측에 구동바퀴의 회전시 동시에 지면에 접촉되어 회전수가 카운트되는 로터리엔코더를 구비하여 물류로봇을 정밀하게 직진이동시키고, 로터리휠이 설치되는 연결부를 절첩되는 관절형상의 관절연결부로 형성하고, 그 사이에 토션스프링형태의 탄성부를 형성하여 로터리엔코더의 불규칙한 인식을 미연에 방지함과 더불어 충격을 차단할 수 있는 물류로봇용 위치보정 구동장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 물류로봇용 위치보정 구동장치는 물류를 상부에 안착한 후 정해진 위치로 이송시키는 카트형 물류로봇의 하면에 장착되는 구동장치로서 상기 물류로봇의 하면에 부착된 판형상의 구동본체와; 상기 구동본체의 양측 하부면에 부착되며 회전 구동력을 발생시키는 구동모터와; 상기 구동모터의 단부에 장착되어 상기 구동본체가 이송되도록 지면에 접촉하여 회전되는 구동바퀴와; 상기 구동본체의 하면에 구비되어 상기 구동바퀴의 회전시 동시에 지면에 접촉되어 회전수가 카운트되도록 상기 구동바퀴의 직경보다 작은 직경을 가지는 로터리휠이 구비된 로터리엔코더;로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 구동본체의 중심부에는 바닥면에 부착된 코드가 인식되도록 하부방향으로 설치된 코드인식센서로 이루어진 코드인식부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 코드인식부에는 상기 코드인식센서가 하방으로 향하면서 거치되도록 다수회 절곡된 판형상의 거치판이 형성되고, 상기 구동본체의 중심면에는 상기 코드인식센서가 바닥면을 인식할 수 있도록 천공된 센서공이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 로터리엔코더에는 상기 로터리휠이 설치되도록 절첩되는 관절형상의 관절연결부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 관절연결부는 상기 구동본체의 하면에 부착되는 관절부착구와, 상기 관절부착구의 일면에 힌지 연결된 제1관절로드와, 상기 제1관절로드와 힌지 연결된 제2관절로드와, 상기 제2관절로드의 단부에 상기 로터리휠을 안착하는 안착공으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 관절연결부에는 상기 로터리휠이 탄성적으로 승하강되도록 토션스프링이 구비된 탄성부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 제1관절로드과 제2관절로드의 일면에는 상기 토션스프링의 단부가 삽입되어 체결되도록 다수개 천공된 탄성고리공이 형성된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명에 따른 물류로봇용 위치보정 구동장치는 효과는 다음과 같다.

첫째, 다양한 물류의 이동시 구동바퀴를 이용하여 이동시키는 카트형 물류로봇의 하부 내측에 구동바퀴의 회전시 동시에 지면에 접촉되어 회전수가 카운트되는 로터리엔코더를 구비함으로써, 양측 구동바퀴가 각각 다르게 회전되어 미세하게 직진이동을 하지 못한 경우 작은 직경을 가지는 로터리휠로 검출하여 물류로봇의 이동을 정밀하게 보정할 수 있어 물류의 이동시 오류가 발생되는 것을 최소화하고,

둘째, 로터리휠이 설치되는 연결부를 절첩되는 관절형상의 관절연결부로 형성하고, 그 사이에 토션스프링형태의 탄성부를 형성함으로써, 로터리휠이 불규칙한 지면에 항상 접촉될 수 있도록 하여 로터리엔코더의 불규칙한 인식을 미연에 방지함과 더불어 충격을 차단할 수 있으며,

셋째, 구동본체의 중심부에 물류로봇이 이동하는 바닥면에 부착된 코드 즉, QR코드 또는 바코드가 인식되도록 하부방향으로 설치된 코드인식센서가 형성됨으로써, 물류로봇의 위치 또는 물류의 종류를 원거리에서 편리하게 인식하고 자동화 물류시스템을 구현할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 물류로봇용 위치보정 구동장치를 나타내 보인 분해 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 구동장치를 나타내 보인 하부사시도이며,
도 3은 본 발명에 따른 구동장치의 작용을 나타내 보인 일측면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 구동장치의 작용을 나타내 보인 정면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 구동장치의 작용을 나타내 보인 평면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 물류로봇용 위치보정 구동장치는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 물류를 상부에 안착한 후 정해진 위치로 이송시키는 카트형 물류로봇(R)의 하면에 장착되는 구동장치(1)로서 상기 물류로봇(R)의 하면에 부착된 판형상의 구동본체(10)와; 상기 구동본체(10)의 양측 하부면에 부착되며 회전 구동력을 발생시키는 구동모터(20)와; 상기 구동모터(20)의 단부에 장착되어 상기 구동본체(10)가 이송되도록 지면에 접촉하여 회전되는 구동바퀴(30)와; 상기 구동본체(10)의 하면에 구비되어 상기 구동바퀴(30)의 회전시 동시에 지면에 접촉되어 회전수가 카운트되도록 상기 구동바퀴(20)의 직경보다 작은 직경을 가지는 로터리휠(41)이 구비된 로터리엔코더(40);로 구성된다.

한편, 상기 구동본체(10)의 상면에는 상기 물류로봇(R)의 하면에 부착될 수 있도록 상부방향으로 연장된 다수개의 사각파이프가 구비되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 물류로봇(R)의 하면 모서리부분에는 구름이 용이하도록 보조바퀴(미도시)가 구비되고, 내측에는 상기 물류로봇(R)이 무선으로 이동될 수 있도록 배터리(미도시)가 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 구동본체(10)의 중심부에는 바닥면에 부착된 코드(C)가 인식되도록 하부방향으로 설치된 코드인식센서(51)로 이루어진 코드인식부(50)가 형성된다.

또한, 상기 코드인식부(50)에는 상기 코드인식센서(51)가 하방으로 향하면서 거치되도록 다수회 절곡된 판형상의 거치판(52)이 형성되고, 상기 구동본체(10)의 중심면에는 상기 코드인식센서(51)가 바닥면을 인식할 수 있도록 천공된 센서공(53)이 형성된다.

그리고, 상기 로터리엔코더(40)에는 상기 로터리휠(41)이 설치되도록 절첩되는 관절형상의 관절연결부(42)가 형성된다.

한편, 상기 로터리휠(41)의 일측면에는 상기 로터리휠(41)의 회전을 카운트하는 엔코더본체(미도시)가 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 관절연결부(42)는 상기 구동본체(10)의 하면에 부착되는 관절부착구(421)와, 상기 관절부착구(421)의 일면에 힌지(H) 연결된 제1관절로드(422)와, 상기 제1관절로드(422)와 힌지(H) 연결된 제2관절로드(423)와, 상기 제2관절로드(423)의 단부에 상기 로터리휠(41)을 안착하는 안착공(424)으로 이루어진다.

그리고, 상기 관절연결부(42)에는 상기 로터리휠(41)이 탄성적으로 승하강되도록 토션스프링(431)이 구비된 탄성부(43)가 형성된다.

한편, 상기 탄성부(43)의 토션스프링(431)은 그 형태가 코일스프링 또는 탄성밴드 등으로 대체되는 것도 바람직하다.

또한, 상기 제1관절로드(422)과 제2관절로드(423)의 일면에는 상기 토션스프링(431)의 단부가 삽입되어 체결되도록 다수개 천공된 탄성고리공(425)이 형성된다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 물류로봇용 위치보정 구동장치의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명에 따른 물류로봇용 위치보정 구동장치는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 물류를 상부에 안착한 후 정해진 위치로 이송시키는 카트형 물류로봇(R)의 하면에 장착되는 구동장치(1)이다.

즉, 물류를 상부에 안착시킨 후 이동지점으로 이동시키기 위하여 상기 카트형 물류로봇(R)의 하부에 구동모터(20)로 구동되는 구동바퀴(30)가 구비됨으로써, 상기 카트형 물류로봇(R)을 용이하게 이동시킬 수 있게 된다.

이때, 상기 구동바퀴(30)의 내측에 상기 구동바퀴(30)의 회전시 동시에 지면에 접촉되어 회전수가 카운트되도록 상기 구동바퀴(20)의 직경보다 작은 직경을 가지는 로터리휠(41)이 구비된 로터리엔코더(40)가 구비됨으로써, 큰 직경으로 이루어진 양측 구동바퀴(30)가 각각 다르게 회전되어 미세하게 직진이동을 하지 못한 경우를 작은 직경을 가지는 로터리휠(41)로 검출하여 구동바퀴(30)의 회전수를 가변하여 직진이동을 가변시킬 수 있게 된다.

이로 인하여 상기 물류로봇(R)의 이동을 정밀하게 수행할 수 있어 물류의 이동시 오류가 발생되는 것을 최소화 하게 된다.

한편, 상기 로터리엔코더(40)에는 상기 로터리휠(41)이 설치되도록 절첩되는 관절형상의 관절연결부(42)가 형성되고, 상기 로터리휠(41)이 불규칙한 지면에 항상 접촉될 수 있도록 토션스프링(431)을 이루어진 탄성부(43)가 형성됨으로써, 상기 로터리휠(41)이 지면에서 떨어지는 경우를 최소화할 수 있게 된다.

이때, 상기 관절연결부(42)는 다수회 절첩되는 제1관절로드(422)와 제2관절로드(423)로 이루어지고, 그 사이에 상기 토션스프링(431)을 설치함으로써, 충격방지의 기능 또한 구현할 수 있게 된다.

그리고, 상기 구동본체(10)의 중심부에는 상기 물류로봇(R)이 이동하는 바닥면에 부착된 코드(C) 즉, QR코드 또는 바코드가 인식되도록 하부방향으로 설치된 코드인식센서(51)가 형성됨으로써, 물류로봇(R)의 위치 또는 물류의 종류를 편리하게 인식할 수 있게 된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
R : 카트형 물류로봇 H : 힌지
1 : 구동장치 10 : 구동본체
20 : 구동모터 30 : 구동바퀴
40 : 로터리엔코더 41 : 로터리휠
42 : 관절연결부 421 : 관절부착구
422 : 제1관절로드 423 : 제2관절로드
424 : 안착공 425 : 탄성고리공
43 : 탄성부 431 : 토션스프링
50 : 코드인식부 51 : 코드인식센서
52 : 거치판 53 : 센서공
C : 코드

Claims

물류를 상부에 안착한 후 정해진 위치로 이송시키는 카트형 물류로봇(R)의 하면에 장착되는 구동장치(1)에 있어서,
상기 물류로봇(R)의 하면에 부착된 판형상의 구동본체(10)와;
상기 구동본체(10)의 양측 하부면에 부착되며 회전 구동력을 발생시키는 구동모터(20)와;
상기 구동모터(20)의 단부에 장착되어 상기 구동본체(10)가 이송되도록 지면에 접촉하여 회전되는 구동바퀴(30)와;
상기 구동본체(10)의 하면에 구비되어 상기 구동바퀴(30)의 회전시 동시에 지면에 접촉되어 회전수가 카운트되도록 상기 구동바퀴(20)의 직경보다 작은 직경을 가지는 로터리휠(41)이 구비된 로터리엔코더(40);로 구성된 것을 특징으로 하는 물류로봇용 위치보정 구동장치.
제 1 항에 있어서,
상기 구동본체(10)의 중심부에는 바닥면에 부착된 코드(C)가 인식되도록 하부방향으로 설치된 코드인식센서(51)로 이루어진 코드인식부(50)가 형성된 것을 특징으로 하는 물류로봇용 위치보정 구동장치.
제 2 항에 있어서,
상기 코드인식부(50)에는 상기 코드인식센서(51)가 하방으로 향하면서 거치되도록 다수회 절곡된 판형상의 거치판(52)이 형성되고, 상기 구동본체(10)의 중심면에는 상기 코드인식센서(51)가 바닥면을 인식할 수 있도록 천공된 센서공(53)이 형성된 것을 특징으로 하는 물류로봇용 위치보정 구동장치.
제 1 항에 있어서,
상기 로터리엔코더(40)에는 상기 로터리휠(41)이 설치되도록 절첩되는 관절형상의 관절연결부(42)가 형성된 것을 특징으로 하는 물류로봇용 위치보정 구동장치.
제 4 항에 있어서,
상기 관절연결부(42)는 상기 구동본체(10)의 하면에 부착되는 관절부착구(421)와, 상기 관절부착구(421)의 일면에 힌지(H) 연결된 제1관절로드(422)와, 상기 제1관절로드(422)와 힌지(H) 연결된 제2관절로드(423)와, 상기 제2관절로드(423)의 단부에 상기 로터리휠(41)을 안착하는 안착공(424)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 물류로봇용 위치보정 구동장치.
제 4 항에 있어서,
상기 관절연결부(42)에는 상기 로터리휠(41)이 탄성적으로 승하강되도록 토션스프링(431)이 구비된 탄성부(43)가 형성된 것을 특징으로 하는 물류로봇용 위치보정 구동장치.
제 6 항에 있어서,
상기 제1관절로드(422)과 제2관절로드(423)의 일면에는 상기 토션스프링(431)의 단부가 삽입되어 체결되도록 다수개 천공된 탄성고리공(425)이 형성된 것을 특징으로 하는 물류로봇용 위치보정 구동장치.