KR20170135696A - Track system for moving apparatus for driving over step barrier - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이동체용 트랙 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 험지에서의 높은 단차를 극복할 수 있는 단차 장애물 극복 주행을 위한 이동체용 트랙 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a track system for a moving body, and more particularly to a track system for a moving body for overcoming a stepped obstacle capable of overcoming a high step in a rough.
건축물의 붕괴가 일어난 사고 및 재난 현장에서는 구조 등의 작업을 실시해야 하는 경우가 많다. 이때, 사고 현장 내부는 무너진 구조물로 인해서 이동이 쉽지 않기 때문에 장애물을 제거해가면서 작업을 수행해야 한다.In the event of a collapse of a building or in a disaster site, it is often necessary to carry out work such as rescue. At this time, since the inside of the accident site is not easy to move due to the collapsed structure, it is necessary to perform work while removing the obstacle.
그런데 무거운 장애물을 인력으로 제거하기가 어렵고, 사고 현장은 추가적인 붕괴 위험이 있어 사람이 현장에 투입되는 것은 적절하지 않다.However, it is difficult to remove heavy obstacles by manpower, and there is a risk of additional collapse at the scene of the accident, so it is not appropriate for people to enter the scene.
이러한 이유로 재난 현장에서 무인으로 작동 가능한 로봇 또는 사람이 안전하게 탑승하여 조종할 수 있는 로봇에 대한 연구 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 사고 및 재난 현장을 위한 로봇은 본 목적에 맞게 무거운 붕괴물을 운반, 제거할 수 있을 정도의 힘과 붕괴물로 인해서 형성된 험지를 극복할 수 있는 주행 시스템을 갖추어야 한다.For this reason, research and development have been actively conducted on robots which can be operated unmanned in a disaster scene, or robots capable of maneuvering safely on the ground. Robots for accidents and disaster scenes should have a driving system capable of overcoming the rudder formed by collapsing forces and enough force to carry and remove heavy collapses for this purpose.
험지를 극복하기 위한 주행 시스템으로서는 독립 구동이 가능한 바퀴 시스템이나, 무한궤도 트랙 시스템 등이 사용되고 있다. 특히, 험지 중에서도 높은 고저차를 극복하기 위해서 2중 무한궤도 트랙 시스템이나, 궤도 구조 전체의 회전이 수동적으로 가능한 무한궤도 트랙 시스템 등이 사용되어 왔다.As a driving system for overcoming the rough terrain, a wheel system capable of independent driving, an infinite track system and the like are used. Particularly, in order to overcome the high level difference among the rough terrain, a double tracked track system or an infinite tracked track system in which the rotation of the entire tracked structure can be passively used has been used.
일반적으로 무한궤도 트랙 시스템은 차량이나 로봇 등 이동체의 측면에 전, 후로 이격되게 풀리가 회전 가능하게 구비되고, 풀리를 트랙으로 감아 두 개의 풀리가 트랙에 의해 연동되어 회전함으로써 이동체에 이동력을 제공하게 된다. 이러한 무한궤도 트랙 시스템이 장착된 무한궤도 차량은 포장된 도로뿐 아니라 계단 등을 포함한 각종 장해물이 산재해 있는 험난한 지형에도 주행이 가능하다.BACKGROUND ART In general, an endless track system is provided with a pulley rotatably disposed on a side surface of a moving body such as a vehicle or a robot. The pulley is wound on a track so that two pulleys rotate by interlocking with the track, . Such tracked tracked vehicles are capable of traveling on rough roads with packed roads as well as stairs and other obstacles.
그런데 건축물의 붕괴 등이 일어난 재난 현장에서, 장애물을 제거하는 등의 특수한 작업을 수행하기 위한 차량이나 로봇은 높은 단차가 형성된 험지를 이동해야 하므로, 높은 단차를 극복하고 주행할 수 있는 트랙 시스템을 갖춰야 한다.However, in a disaster area where a collapse of a building occurs, a vehicle or a robot for carrying out a specific task such as removing an obstacle must move a high stepped rudder, so that a track system capable of overcoming a high step can be provided do.
본 발명은 상술한 바와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 험지를 주행하는 차량이 전복되는 위험 없이 험지의 높은 단차를 극복하고 주행할 수 있도록 하는 단차 장애물 극복 주행을 위한 이동체용 트랙 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a track system for a moving object for overcoming a stepped obstacle so as to overcome a high step of a rough road without risk of overturning a vehicle traveling on a rough road .
상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 이동체용 트랙 시스템은, 이동체의 이동체 본체에 회전 가능하게 결합되고, 일측에 프레임 맞물림부가 구비된 휠 지지 프레임; 상기 휠 지지 프레임에 회전 가능하게 결합되는 복수의 트랙 구동 휠; 상기 이동체 본체에 설치되는 구동부와 상기 복수의 트랙 구동 휠 중 어느 하나를 동력전달 가능하게 연결하는 구동축; 상기 복수의 트랙 구동 휠에 의해 궤도 운동하는 트랙; 상기 구동축과 함께 회전하되 상기 구동축을 따라 이동할 수 있도록 상기 구동축에 슬라이딩 가능하게 결합되고, 상기 프레임 맞물림부와 맞물려 상기 구동축의 회전력을 상기 휠 지지 프레임에 전달할 수 있는 커플러 맞물림부를 갖는 커플러; 및 상기 커플러 맞물림부가 상기 프레임 맞물림부와 맞물리거나 상기 프레임 맞물림부로부터 분리될 수 있도록 상기 커플러를 상기 구동축을 따라 슬라이드 이동시키는 커플러 이송유닛;을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a track system for a moving body, comprising: a wheel supporting frame rotatably coupled to a moving body of the moving body and having a frame engaging portion at one side; A plurality of track drive wheels rotatably coupled to the wheel support frame; A driving shaft connected to the moving body for drivingly connecting any one of the driving unit and the plurality of track driving wheels; A track orbiting by the plurality of track drive wheels; A coupler slidably coupled to the drive shaft so as to rotate together with the drive shaft and movable along the drive shaft and having a coupler engaging portion engageable with the frame engaging portion to transmit the rotational force of the drive shaft to the wheel support frame; And a coupler transfer unit that slides the coupler along the drive shaft so that the coupler engagement portion can be engaged with the frame engagement portion or separated from the frame engagement portion.
상기 프레임 맞물림부는 상기 커플러가 삽입될 수 있는 프레임 삽입홈을 구비할 수 있다.The frame engaging portion may include a frame inserting groove into which the coupler can be inserted.
상기 프레임 맞물림부와 상기 커플러 맞물림부 중 어느 하나에는 결합돌기가 구비되고, 나머지 다른 하나에는 상기 결합돌기가 결합되는 결합홈이 마련될 수 있다.The coupling protrusion may be provided on one of the frame engaging portion and the coupler engaging portion, and the other coupling recess may be formed with the coupling protrusion.
상기 복수의 트랙 구동 휠 중 상기 구동축과 연결된 트랙 구동 휠은 나머지 트랙 구동 휠과 동력전달 가능하게 연결될 수 있다.The track drive wheels connected to the drive axes of the plurality of track drive wheels may be connected to the remaining track drive wheels so as to transmit power.
상기 휠 지지 프레임은 세 개의 변부과, 세 개의 꼭지점부를 갖는 삼각 형상의 휠 지지부를 포함하고, 상기 세 개의 꼭지점부 각각에는 상기 트랙 구동 휠이 하나씩 배치될 수 있다.The wheel support frame includes three edge portions and a triangular wheel support portion having three vertexes, and each of the three vertexes may have one track drive wheel.
상기 복수의 트랙 구동 휠 중 상기 구동축과 연결된 트랙 구동 휠은 상기 휠 지지부의 중간에 배치되고 가장자리 둘레를 따라 복수의 기어이가 배치된 기어 형상으로 이루어지며, 상기 세 개의 꼭지점부에 각각 배치된 트랙 구동 휠은 상기 구동축이 연결된 트랙 구동 휠과 기어 연결될 수 있도록 각각의 가장자리 둘레를 따라 복수의 기어이가 배치된 기어 형상으로 이루어질 수 있다.A track drive wheel connected to the drive shaft among the plurality of track drive wheels is disposed in the middle of the wheel support and has a gear shape in which a plurality of gears are arranged along the periphery, The wheel may have a gear shape in which a plurality of gears are disposed along respective edge portions so as to be able to be connected to a track drive wheel to which the drive shaft is connected.
상기 세 개의 꼭지점부에 각각 배치된 트랙 구동 휠은 각각의 가장자리 둘레부가 각 꼭지점부로부터 외측으로 돌출될 수 있다.Each of the track driving wheels disposed in each of the three vertexes may protrude outward from each of the vertexes.
본 발명에 따른 이동체용 트랙 시스템은, 상기 휠 지지부의 세 변부에서 상기 트랙과 접하여 상기 트랙을 가이드할 수 있도록 상기 휠 지지부에 배치되는 복수의 가이드롤러;를 더 포함할 수 있다.The track system for a moving body according to the present invention may further comprise a plurality of guide rollers disposed on the wheel support portion so as to guide the track in contact with the track at three edge portions of the wheel support portion.
본 발명에 따른 이동체용 트랙 시스템은, 상기 트랙의 지면과 접촉하는 구간의 압력을 감지할 수 있도록 상기 휠 지지 프레임의 각 변부마다 상기 트랙의 이동 방향을 따라 복수로 배치되는 압력 감지부; 및 상기 트랙이 장애물과 충돌할 때 상기 트랙에 가해지는 충격을 감지할 수 있도록 상기 휠 지지 프레임의 각 꼭지점부에 배치되는 복수의 장애물 감지부;를 더 포함할 수 있다.The track system for a moving body according to the present invention may include a pressure sensing unit disposed at a plurality of positions along the moving direction of the track for each of the edges of the wheel support frame so as to sense a pressure of a section contacting the ground surface of the track; And a plurality of obstacle detectors disposed at respective vertexes of the wheel support frame to detect an impact applied to the track when the track collides with the obstacle.
본 발명에 따른 이동체용 트랙 시스템은 장애물이 없거나 단차가 크지 않은 지형에서는 트랙의 궤도 운동에 의해 이동체를 주행시키고, 장애물이 존재하거나 단차가 큰 지형에서는 트랙을 움직이는 트랙 구동 휠들을 지지하는 휠 지지 프레임 전체가 바퀴처럼 회전함으로써 이동체가 장애물이나 단차가 큰 지형을 넘어갈 수 있도록 해준다. 따라서 이동체를 단차가 큰 지형에서 안정적으로 주행시킬 수 있다.In the track system for a moving body according to the present invention, in a terrain where there is no obstacle or a step is not large, the moving body is caused to travel by the track motion of the track, and in the case of a terrain having an obstacle or an obstacle, As the whole rotates like a wheel, it allows the moving object to go over obstacles or stepped terrain. Therefore, the moving object can be stably traveled on a terrain having a large step.
또한 본 발명에 따른 이동체용 트랙 시스템은 구동축에 결합되어 슬라이딩되면서 휠 지지 프레임과 선택적으로 연결될 수 있는 커플러를 이용함으로써, 트랙을 궤도 운동시키기 위한 구동축의 구동력을 간단하게 휠 지지 프레임 측으로 전환시킬 수 있다. 따라서 단순한 구조로 구현될 수 있고, 부품수 증가로 인한 단가 상승을 줄일 수 있다.Further, the track system for a moving body according to the present invention can convert the drive force of the drive shaft for traversing the track to the wheel support frame side simply by using a coupler that is slidably coupled to the drive shaft and selectively connected to the wheel support frame . Therefore, it can be implemented with a simple structure, and the increase in the unit price due to an increase in the number of parts can be reduced.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이동체용 트랙 시스템을 나타낸 정면도다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이동체용 트랙 시스템이 적용된 이동체를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이동체용 트랙 시스템의 일부 구성을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 3에 대한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 이동체용 트랙 시스템의 일부 구성을 분해하여 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 이동체용 트랙 시스템의 휠 지지 프레임과 커플러 간의 연결 해제 상태를 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 이동체용 트랙 시스템의 휠 지지 프레임과 커플러 간의 연결 상태를 나타낸 것이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 이동체용 트랙 시스템이 적용된 이동체의 험지 주행 방법을 설명하기 위한 것이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동체용 트랙 시스템을 나타낸 정면도다.1 is a front view showing a track system for a moving body according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic view of a moving object to which a track system for a moving body according to an embodiment of the present invention is applied.
3 is a perspective view showing a part of a track system for a moving body according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a side view of Figure 3;
5 is a partially exploded view of a track system for a moving body according to an embodiment of the present invention.
6 shows a state in which the wheel support frame and the coupler are disconnected from each other in the track system for a moving body according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 illustrates a connection state between a wheel support frame and a coupler of a track system for a moving body according to an embodiment of the present invention.
8 to 10 illustrate a hull driving method of a moving object to which a track system for a moving object is applied according to an embodiment of the present invention.
9 is a front view showing a track system for a moving body according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 단차 장애물 극복 주행을 위한 이동체용 트랙 시스템을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a track system for a moving object for overcoming a stepped obstacle according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 이동체용 트랙 시스템을 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 이동체용 트랙 시스템이 적용된 이동체를 개략적으로 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 이동체용 트랙 시스템의 일부 구성을 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3에 대한 측면도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 이동체용 트랙 시스템의 일부 구성을 분해하여 나타낸 것이다.FIG. 1 is a front view showing a track system for a moving body according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic view of a moving body to which a track system for a moving body according to an embodiment of the present invention is applied. FIG. 4 is a side view of FIG. 3, and FIG. 5 is a partially exploded view of a track system for a moving body according to an embodiment of the present invention .
도면에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 이동체용 트랙 시스템(100)은 이동체의 이동체 본체(10)에 결합되는 휠 지지 프레임(110)과, 휠 지지 프레임(110)에 회전 가능하게 설치되는 복수의 트랙 구동 휠(130)(133)(136)(140)과, 하나의 트랙 구동 휠(130)과 연결되는 구동축(150)과, 복수의 트랙 구동 휠(130)(133)(136)(140)에 의해 궤도 운동하는 트랙(160)과, 휠 지지 프레임(110)과 선택적으로 연결될 수 있도록 구동축(150)에 설치되는 커플러(170)와, 커플러(170)를 이동시키기 위한 커플러 이송유닛(180)을 포함한다. 이러한 이동체용 트랙 시스템(100)은 차량이나 로봇 등의 다양한 이동체의 이동체 본체(10)에 장착되어 이동체의 원활한 험지 주행을 가능하게 한다. 도 2에 나타낸 것과 같이, 이동체용 트랙 시스템(100)은 이동체 본체(10)의 전방 및 후방 좌우측에 각각 한 쌍씩 장착되어 이동체 본체에 이동력을 제공할 수 있다.As shown in the drawings, a
휠 지지 프레임(110)은 이동체의 이동체 본체(10)에 회전 가능하게 결합된다. 휠 지지 프레임(110)은 복수의 트랙 구동 휠(130)(133)(136)(140)을 회전 가능하게 지지하는 휠 지지부(112)와, 커플러(170)가 선택적으로 연결되는 커플러 연결부(120)를 포함한다. 휠 지지부(112)와 커플러 연결부(120)는 상호 마주하도록 이격 배치되고 복수의 브릿지부(127)를 통해 상호 결합된다.The
휠 지지부(112)는 세 개의 변부(113)(114)(115)와, 세 개의 꼭지점부(116)(117)(118)를 갖는 삼각 형상을 갖는다. 휠 지지부(112)의 세 꼭지점부(116)(117)(118) 각각에는 트랙 구동 휠(133)(136)(140)이 하나씩 배치된다. 그리고 휠 지지부(112)의 세 변부(113)(114)(115) 각각에는 궤도 운동하는 트랙(160)과 접하여 회전하는 가이드 롤러(145)가 배치된다.The
가이드 롤러(145)는 휠 지지부(112)에 결합되는 회전축(146)을 회전 중심축으로 하여 회전할 수 있다. 복수의 가이드 롤러(145)는 궤도 운동하는 트랙(160)을 지지함으로써, 트랙(160)이 과도하게 굽어지는 것을 방지하고 이동체용 트랙 시스템(100)을 지면으로부터 떠받치는 역할을 한다. 도면에는 각 변부(113)(114)(115)에 가이드 롤러(145)가 두 개씩 배치되는 것으로 나타냈으나, 각 변부(113)(114)(115)에 배치되는 가이드 롤러(145)의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.The
커플러 연결부(120)는 휠 지지부(112)의 후방에 배치된다. 커플러 연결부(120)의 중간에는 커플러(170)가 맞물릴 수 있는 프레임 맞물림부(122)가 구비된다. 프레임 맞물림부(122)는 커플러(170)가 삽입될 수 있는 프레임 삽입홈(123)과, 프레임 삽입홈(123)의 둘레를 따라 교번적으로 배치되는 복수의 결합돌기(124) 및 결합홈(125)을 포함한다. 프레임 맞물림부(122)의 프레임 삽입홈(123)에 커플러(170)가 삽입될 때 커플러 연결부(120)와 커플러(170)가 동력전달 가능하게 연결되고, 프레임 삽입홈(123)으로부터 커플러(170)가 분리될 때 커플러 연결부(120)와 커플러(170) 간의 연결이 해제된다.
도면에는 커플러 연결부(120)가 휠 지지부(112)에 대응하는 삼각 형상으로 이루어진 것으로 나타냈으나, 커플러 연결부의 구조는 다양하게 변경될 수 있다. 휠 지지 프레임 또한 도시된 것과 같이 삼각 형상의 휠 지지부(112)와 커플러 연결부(120)를 포함하는 구조 이외에, 복수의 트랙 구동 휠(130)(133)(136)(140)을 회전 가능하게 지지하면서 커플러(170)가 선택적으로 연결될 수 있는 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다. 커플러(170)와의 연결을 위한 프레임 맞물림부(122)의 구조도 커플러의 구조 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.Although the
트랙 구동 휠(130)(133)(136)(140)은 트랙(160)을 궤도 운동시킬 수 있도록 휠 지지 프레임(110)의 휠 지지부(112)에 회전 가능하게 설치된다. 이들 트랙 구동 휠(130)(133)(136)(140)은 휠 지지부(112)에 결합되는 회전축(132)(135)(138)(142)을 각각 회전 중심축으로 하여 회전할 수 있다. 복수의 트랙 구동 휠(130)(133)(136)(140) 중에서 하나의 트랙 구동 휠(130)에는 구동축(150)이 연결되고, 다른 트랙 구동 휠(133)(136)(140)은 구동축(150)이 연결된 트랙 구동 휠(130)과 동력전달 가능하게 연결된다. 구동축(150)이 연결된 트랙 구동 휠(130)은 휠 지지부(112)의 중앙에 배치되고, 나머지 트랙 구동 휠(133)(136)(140)은 휠 지지부(112)의 세 꼭지점부(116)(117)(118)에 하나씩 배치된다. 이들 트랙 구동 휠(130)(133)(136)(140)은 각각 가장자리 둘레를 따라 복수의 기어이(131)(134)(137)(141)가 배치된 기어 형상으로 이루어진다. 따라서 구동축(150)이 연결된 트랙 구동 휠(130)은 나머지 트랙 구동 휠(133)(136)(140)과 각각 기어 연결되며, 구동축(150)의 회전력이 나머지 트랙 구동 휠(133)(136)(140)에도 전달될 수 있다.The
휠 지지부(112)의 세 꼭지점부(116)(117)(118)에 배치되는 트랙 구동 휠들(133)(136)(140)은 트랙(160)의 내측에 접하여 트랙(160)을 지지함과 동시에 트랙(160)에 직접 구동력을 전달한다. 이들 세 개의 트랙 구동 휠(133)(136)(140)은 각각의 기어이(134)(137)(141)가 꼭지점부(116)(117)(118)로부터 외측으로 돌출된다. 따라서 트랙(160)이 트랙 구동 휠(133)(136)(140)에서 탈거되는 비상 상황에서 트랙 구동 휠(133)(136)(140)이 지면에 접하여 구름 운동하는 바퀴와 같은 기능을 발휘할 수 있다. 따라서 트랙(160)이 탈거되는 비상 상황에서도 이동체를 주행시킬 수 있다.The
구동축(150)은 이동체 본체(10)에 설치되는 구동부(미도시)와 휠 지지부(112)의 중앙에 배치되는 트랙 구동 휠(130)을 동력전달 가능하게 연결한다. 구동축(150)은 이동체 본체(10)의 구동부와 연결되어 커플러 연결부(120)의 프레임 삽입홈(123)을 통과하여 휠 지지부(112)의 후면 쪽으로 연장된다. 구동축(150)은 동력전달부(155)를 통해 휠 지지부(112)의 중앙에 배치되는 트랙 구동 휠(130)과 연결된다. 동력전달부(155)는 휠 지지부(112)에 결합되어 구동축(150)의 구동력을 트랙 구동 휠(130)에 전달한다. 구동축(150)의 외주면에는 커플러(170)와의 결합을 위한 고정돌기(151)가 돌출 구비된다. 고정돌기(151)는 구동축(150)의 길이 방향으로 길게 연장된 형태를 갖는다.The driving
도 1에 나타낸 것과 같이, 트랙(160)은 휠 지지부(112)의 세 꼭지점부(116)(117)(118)에 각각 배치되는 복수의 트랙 구동 휠(133)(136)(140)과, 휠 지지부(112)의 세 변부(113)(114)(115)에 각각 배치되는 복수의 가이드 롤러(145)에 지지되어 궤도 운동한다. 트랙(160)은 지면에 접한 상태에서 트랙 구동 휠들(130)(133)(136)(140)로부터 구동력을 제공받아 궤도 운동함으로써 이동체를 움직일 수 있다. 트랙(160)은 고무 등 탄성력이 있는 소재로 이루어지는 벨트 구조, 또는 금속 링크가 체인 형태로 연결된 구조 등 폐루프 구조로 이루어져 궤도 운동할 수 있는 다양한 구조로 이루어질 수 있다. 도면에 자세히 나타내지는 않았으나, 트랙(160)의 내측에는 트랙 구동 휠(133)(136)(140)의 기어이(134)(137)(141)에 대응하는 톱니가 마련될 수 있다.1, the
도 2 내지 도 7을 참조하면, 커플러(170)는 휠 지지 프레임(110)의 커플러 연결부(120)와 선택적으로 연결될 수 있도록 구동축(150)에 슬라이딩 가능하게 결합된다. 커플러(170)는 구동축(150)과 함께 회전하되 구동축(150)을 따라 직선 이동할 수 있다. 커플러(170)는 구동축(150)에 결합되는 커플러 바디(171)와, 커플러 연결부(120)의 프레임 맞물림부(122)에 대응하는 커플러 맞물림부(175)를 포함한다.2 through 7, the
커플러 바디(171)의 중앙에는 구동축(150)이 삽입되는 구동축 삽입구(172)가 마련되고, 구동축 삽입구(172) 일측으로 구동축(150)의 고정돌기(151)에 대응하는 고정홈(173)이 구비된다. 고정홈(173)은 커플러 바디(171)의 회전 중심축 방향으로 연장되어 커플러 바디(171)의 양면으로 개방된 형태를 갖는다. 구동축(150)이 구동축 삽입구(172)에 삽입됨과 동시에 고정돌기(151)가 고정홈(173)에 삽입됨으로써, 구동축(150)의 회전 시 커플러 바디(171)는 구동축(150)에 대해 원주 방향으로 슬립되지 않고 구동축(150)과 함께 회전하게 된다. 반면, 커플러 바디(171)는 구동축(150)의 길이 방향으로 슬립될 수 있어 구동축(150)에 대해 길이 방향으로 직선 이동할 수 있다.A drive
커플러 맞물림부(175)는 커플러 바디(171)의 둘레를 따라 교번적으로 배치되는 복수의 결합돌기(176) 및 결합홈(177)을 포함한다. 복수의 결합돌기(176)는 프레임 맞물림부(122)의 복수의 결합홈(125)에 삽입될 수 있고, 복수의 결합홈(177)에는 프레임 맞물림부(122)의 복수의 결합돌기(124)가 삽입될 수 있다.The
커플러 바디(171)가 커플러 연결부(120)의 프레임 삽입홈(123)에 삽입되면서 커플러 맞물림부(175)의 결합돌기(176)가 프레임 맞물림부(122)의 결합홈(125)에 삽입되고, 프레임 맞물림부(122)의 결합돌기(124)가 커플러 맞물림부(175)의 결합홈(177)에 삽입되는 방식으로 프레임 맞물림부(122)와 커플러 맞물림부(175)가 상호 맞물릴 수 있다. 이와 같이, 프레임 맞물림부(122)와 커플러 맞물림부(175)가 상호 맞물리면 구동축(150)의 회전력이 커플러(170)를 통해 커플러 연결부(120)에 전달되어 휠 지지 프레임(110)이 구동축(150)과 함께 회전할 수 있다.The
도 1에 나타낸 것과 같이, 커플러 이송유닛(180)은 휠 지지 프레임(110)의 외측에 배치되어 커플러(170)에 직선 이동력을 제공한다. 커플러 이송유닛(180)은 커플러 연결부재(185)를 통해 커플러(170)를 프레임 맞물림부(122) 측으로 전진시키거가 프레임 맞물림부(122)로부터 후퇴시킬 수 있다. 커플러 연결부재(185)는 구동축(150)이 삽입되는 구동축 삽입구(186)와, 구동축(150)의 고정돌기(151)가 삽입되는 고정홈(187)을 갖는다. 커플러 연결부재(185)는 나사 등의 고정부재를 통해 커플러(170)와 결합될 수 있다.As shown in FIG. 1, the
커플러 이송유닛(180)은 커플러(170)에 직선 이동력을 제공할 수 있는 다양한 구조로 이루어질 수 있으며, 그 설치 위치도 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다. 또한 커플러 연결부재(185)는 생략될 수 있으며, 커플러 이송유닛(180)이 직접 커플러(170)를 밀거나 당길 수 있다.The
도 6에 나타낸 것과 같이, 커플러 이송유닛(180)이 커플러(170)를 프레임 맞물림부(122)로부터 후퇴시켜 커플러 맞물림부(175)가 프레임 맞물림부(122)와 연결 해제되면 구동축(150)의 회전력은 휠 지지 프레임(110)에 전달되지 못한다. 이때, 구동축(150)의 회전력은 트랙 구동 휠(130)을 통해 트랙(160)과 접하는 다른 트랙 구동 휠(133)(136)(140)로 전달되어 트랙(160)이 궤도 운동하게 된다.6, when the
한편, 도 7에 나타낸 것과 같이, 커플러 이송유닛(180)이 커플러(170)를 프레임 맞물림부(122) 쪽으로 전진시켜 커플러 맞물림부(175)가 프레임 맞물림부(122)와 맞물리면 구동축(150)의 회전력이 커플러(170)를 통해 휠 지지 프레임(110)에 전달되어 휠 지지 프레임(110)이 회전하게 된다. 이때, 트랙 구동 휠(130)이 휠 지지 프레임(110)에 대해 상대 회전하지 못하여 트랙(160)은 궤도 운동을 멈춘 상태가 된다.7, when the
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 이동체용 트랙 시스템(100)의 작용에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the
도 8에 나타낸 것과 같이, 지면(G)이 대략 평지인 경우, 이동체 본체(10)에 장착된 이동체용 트랙 시스템(100)은 휠 지지부(112)의 변부(113)(114)(115) 중 하나의 변부가 지면(G)과 마주하는 형태로 지면(G)을 따라 움직인다. 이때, 커플러(170)는 휠 지지 프레임(110)과 연결 해제된 상태를 유지하며, 구동축(150)의 회전력이 트랙 구동 휠(130)(133)(136)(140)에 전달되어 트랙(160)이 궤도 운동하면서 이동체 본체(10)에 이동력을 제공한다.8, the
한편, 이동체 본체(10)에 장착된 이동체용 트랙 시스템(100) 중 이동체 본체(10)의 전방 측에 배치된 이동체용 트랙 시스템(100)이 장애물(O)에 도달하는 경우, 커플러 이송유닛(180)이 커플러(170)를 휠 지지 프레임(110) 측으로 전진시켜 커플러(170)의 커플러 맞물림부(175)가 휠 지지 프레임(110)의 프레임 맞물림부(122)에 맞물리게 된다. 이때, 도 9에 나타낸 것과 같이, 휠 지지 프레임(110)이 구동축(150)의 회전력을 전달받아 회전하고 트랙(160)은 궤도 운동을 멈춘다. 이와 같이, 휠 지지 프레임(110) 전체가 바퀴와 같이 회전함으로써 장애물(O)을 어렵지 않게 넘어갈 수 있다. 이와 같이, 이동체 본체(10) 전방 측의 이동체용 트랙 시스템(100)이 장애물(O)을 넘어가는 과정에서 이동체용 트랙 시스템(100) 후방 측의 이동체용 트랙 시스템(100)은 트랙(160)의 궤도 운동에 의한 주행을 유지할 수 있다. 이동체용 트랙 시스템(100)이 장애물(O)을 넘어간 후, 이동체 본체(10) 전방 측의 이동체용 트랙 시스템(100)은 커플러 이송유닛(180)의 작용으로 커플러(170)가 휠 지지 프레임(110)과 연결 해제됨으로써 트랙(160)에 의한 주행을 개시하게 된다.On the other hand, when the
도 10에 나타낸 것과 같이, 이동체 본체(10)의 후방 측에 배치된 이동체용 트랙 시스템(100)이 장애물(O)에 도달하면, 앞서 설명한 것과 같은 방법으로 트랙(160)이 멈추고 휠 지지 프레임(110) 전체가 회전함으로써 장애물(O)을 넘어갈 수 있다.10, when the
이러한 이동체용 트랙 시스템(100)의 운전 모드 전환은 운전자에 의한 수동 조작이나, 또는 장애물이나 지면(G)의 상태를 감지할 수 있는 감지장치의 감지 신호에 따라 자동으로 이루어질 수 있다.The operation mode switching of the moving
상술한 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 이동체용 트랙 시스템(100)은 장애물(O)이 없거나 단차가 크지 않은 지형에서는 트랙(160)의 궤도 운동에 의해 이동체를 주행시키고, 장애물(O)이 존재하거나 단차가 큰 지형에서는 트랙(160)을 움직이는 트랙 구동 휠들(130)(133)(136)(140)을 지지하는 휠 지지 프레임(110) 전체가 바퀴처럼 회전함으로써 이동체가 장애물(O)이나 단차가 큰 지형을 넘어갈 수 있도록 한다.As described above, in the
또한 본 발명의 일실시예에 따른 이동체용 트랙 시스템(100)은 구동축(150)을 따라 슬라이딩되는 휠 지지 프레임(110)과 선택적으로 연결될 수 있는 커플러(170)를 이용함으로써, 트랙(160)을 궤도 운동시키기 위한 트랙(160)의 구동력을 간단하게 휠 지지 프레임(110) 측으로 전환시킬 수 있다. 따라서 단순한 구조로 구현될 수 있다.The
한편, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동체용 트랙 시스템을 나타낸 정면도다.9 is a front view showing a track system for a moving body according to another embodiment of the present invention.
도 9에 나타낸 이동체용 트랙 시스템(200)은 휠 지지 프레임(110)과, 복수의 트랙 구동 휠(130)(133)(136)(140)과, 구동축(150)과, 트랙(160)과, 커플러(170; 도 1 참조)와, 커플러 이송유닛(180)과, 복수의 장애물 감지부(210) 및 복수의 압력 감지부(220)를 포함한다. 이러한 이동체용 트랙 시스템(200)은 앞서 설명한 이동체용 트랙 시스템(100)과 비교하여 복수의 장애물 감지부(210) 및 복수의 압력 감지부(220)를 더 포함하는 것으로, 나머지 구성은 앞서 설명한 것과 같다.The
복수의 장애물 감지부(210)는 트랙(160)이 장애물과 충돌할 때 트랙(160)에 가해지는 충격을 감지하기 위한 것으로, 휠 지지부(112)의 각 꼭지점부(116)(117)(118)에 배치된다. 장애물 감지부(210)는 트랙(160)에 가해지는 충격을 감지할 수 있는 다양한 구조의 것이 이용될 수 있다.The plurality of
복수의 압력 감지부(220)는 트랙(160)의 지면과 접촉하는 구간의 압력을 감지하기 위한 것으로 휠 지지부(112)의 각 변부(113)(114)(115)마다 트랙(160)의 이동 방향을 따라 복수로 배치된다. 압력 감지부(220)는 트랙(160)이 지면(G)에 접할 때 트랙(160)이 받는 압력을 감지할 수 있는 다양한 구조의 것이 이용될 수 있다.The plurality of
이러한 이동체용 트랙 시스템(200)은 장애물 감지부(210)의 감지 신호 및 압력 감지부(220)의 감지 신호를 커플러 이송유닛(180)을 제어하기 위한 제어 신호로 이용할 수 있다.The
즉, 트랙(160)의 궤도 운동에 의한 주행 중 트랙(160)이 장애물(O)에 충돌하는 경우, 장애물(O)에 충돌한 부분에 인접한 장애물 감지부(210)가 트랙(160)에 가해지는 충격을 감지하면, 커플러 이송유닛(180)을 작동시켜 커플러(170)를 휠 지지 프레임(110)에 연결시킬 수 있다. 이때, 휠 지지 프레임(110)의 회전으로 장애물(O)을 넘어갈 수 있다. 휠 지지 프레임(110)이 회전하는 동안 복수의 압력 감지부(220)는 각 변부(113)(114)(115)에서 트랙(160)에 가해지는 압력을 감지한다. 복수의 변부(113)(114)(115) 중 어느 하나가 평평한 지면(G)에 접하면서 그 변부에 배치된 압력 감지부들(220)이 일정 크기 이상의 고른 압력을 감지하게 되면, 커플러 이송유닛(180)을 작동시켜 커플러(170)를 휠 지지 프레임(110)으로부터 분리시킴으로써 트랙(160)의 궤도 운동에 의한 주행 모드로 전환할 수 있다.That is, when the
이와 같이, 본 실시예에 따른 이동체용 트랙 시스템(200)은 장애물 감지부(210) 및 압력 감지부(220)를 이용함으로써, 지면에서의 장애물 유무나, 지면의 단차 정도를 확인할 수 있고, 지면의 상태에 따라 트랙 궤도 운동 모드, 또는 휠 지지 프레임 회전 모드로 자동 전환이 가능하다.As described above, the
본 실시예에서 장애물 감지부(210)나 압력 감지부(220)의 설치 개수나 설치 위치는 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다.In the present embodiment, the number of the
이상 본 발명에 대해 바람직한 예를 들어 설명하였으나 본 발명의 범위가 앞에서 설명되고 도시되는 형태로 한정되는 것은 아니다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited to those described and illustrated above.
예를 들어, 도면에는 복수의 트랙 구동 휠(130)(133)(136)(140)이 기어 형상으로 이루어져 구동축(150)이 연결된 트랙 구동 휠(130)과 나머지 트랙 구동 휠(133)(136)(140)이 각각 기어 연결되는 것으로 나타냈으나, 트랙 구동 휠의 구조나 트랙 구동 휠 간의 연결 구조는 다양하게 변경될 수 있다. 그리고 복수의 트랙 구동 휠 중 일부 트랙 구동 휠만 구동축의 구동력을 전달받아 회전하고, 일부 트랙 구동 휠은 아이들 상태로 트랙을 지지하도록 설치될 수 있다.For example, in the figure, a plurality of
또한 도면에는 휠 지지 프레임(110)의 휠 지지부(112)가 삼각 형상을 갖고, 복수의 트랙 구동 휠(130)(133)(136)(140)이 휠 지지부(112)의 꼭지점부(116)(117)(118) 및 중앙에 배치되는 것으로 나타냈으나, 휠 지지부의 형상은 다양하게 변경될 수 있고, 트랙 구동 휠의 개수나 배치 구조도 다양하게 변경될 수 있다.In the figure, the
또한 도면에는 구동축(150)에 고정돌기(151)가 구비되고 커플러(170)에 고정돌기(151)에 대응하는 고정홈(173)이 구비된 것으로 나타냈으나, 구동축(150)과 커플러(170)의 결합 구조는 다양하게 변경될 수 있다.Although the driving
또한 도면에는 프레임 맞물림부(122)가 프레임 삽입홈(123)을 구비하여 프레임 삽입홈(123)에 커플러(170)가 삽입되는 방식으로 휠 지지 프레임(110)과 커플러(170)가 동력전달 가능하게 연결되는 것으로 나타냈으나, 프레임 맞물림부와 커플러 맞물림부는 상호 맞물려 커플러와 휠 지지 프레임 간에 동력전달을 가능하게 하는 다양한 다른 구조로 변경될 수 있다.It should also be noted that the figure shows that the
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Those skilled in the art will appreciate that numerous modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the appended claims.
100 : 이동체용 트랙 시스템
110 : 휠 지지 프레임
112 : 휠 지지부
113~115 : 변부
116~118 : 꼭지점부
120 : 커플러 연결부
122 : 프레임 맞물림부
123 : 프레임 삽입홈
124, 176 : 결합돌기
125, 177 : 결합홈
127 : 브릿지부
130, 133, 136, 140 : 트랙 구동 휠
131, 134, 137, 141 : 기어이
132, 135, 138, 142, 146 : 회전축
150 : 구동축
151 : 고정돌기
155 : 동력전달부
160 : 트랙
170 : 커플러
171 : 커플러 바디
175 : 커플러 맞물림부
180 : 커플러 이송유닛
185 : 커플러 연결부재
210 : 장애물 감지부
220 : 압력 감지부압부100: track system for a moving body 110: wheel support frame
112:
116 to 118: vertex portion 120: coupler connection portion
122: frame engaging portion 123: frame engaging groove
124, 176: engaging
127:
131, 134, 137, 141:
150: drive shaft 151: fixing projection
155: power transmission portion 160: track
170: coupler 171: coupler body
175: coupler engaging part 180: coupler conveying unit
185: coupler connecting member 210: obstacle detecting unit
220: Pressure sensing negative pressure part
Claims (9)
상기 휠 지지 프레임에 회전 가능하게 결합되는 복수의 트랙 구동 휠;
상기 이동체 본체에 설치되는 구동부와 상기 복수의 트랙 구동 휠 중 어느 하나를 동력전달 가능하게 연결하는 구동축;
상기 복수의 트랙 구동 휠에 의해 궤도 운동하는 트랙;
상기 구동축과 함께 회전하되 상기 구동축을 따라 이동할 수 있도록 상기 구동축에 슬라이딩 가능하게 결합되고, 상기 프레임 맞물림부와 맞물려 상기 구동축의 회전력을 상기 휠 지지 프레임에 전달할 수 있는 커플러 맞물림부를 갖는 커플러; 및
상기 커플러 맞물림부가 상기 프레임 맞물림부와 맞물리거나 상기 프레임 맞물림부로부터 분리될 수 있도록 상기 커플러를 상기 구동축을 따라 슬라이드 이동시키는 커플러 이송유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 이동체용 트랙 시스템.
A wheel supporting frame rotatably coupled to the moving body of the moving body and having a frame engaging part at one side thereof;
A plurality of track drive wheels rotatably coupled to the wheel support frame;
A driving shaft connected to the moving body for drivingly connecting any one of the driving unit and the plurality of track driving wheels;
A track orbiting by the plurality of track drive wheels;
A coupler slidably coupled to the drive shaft so as to rotate together with the drive shaft and to move along the drive shaft and having a coupler engaging portion engageable with the frame engaging portion to transmit the rotational force of the drive shaft to the wheel support frame; And
And a coupler transfer unit for slidably moving the coupler along the drive shaft so that the coupler engagement portion can be engaged with or separated from the frame engagement portion.
상기 프레임 맞물림부는 상기 커플러가 삽입될 수 있는 프레임 삽입홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동체용 트랙 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the frame engaging portion has a frame inserting groove into which the coupler can be inserted.
상기 프레임 맞물림부와 상기 커플러 맞물림부 중 어느 하나에는 결합돌기가 구비되고, 나머지 다른 하나에는 상기 결합돌기가 결합되는 결합홈이 마련되는 것을 특징으로 하는 이동체용 트랙 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein one of the frame engaging portion and the coupler engaging portion is provided with a coupling protrusion and the other of the frame engaging portion and the coupler engaging portion is provided with a coupling groove to which the coupling protrusion is coupled.
상기 복수의 트랙 구동 휠 중 상기 구동축과 연결된 트랙 구동 휠은 나머지 트랙 구동 휠과 동력전달 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 이동체용 트랙 시스템.
The method according to claim 1,
And a track drive wheel connected to the drive shaft among the plurality of track drive wheels is connected to the remaining track drive wheels so as to transmit power.
상기 휠 지지 프레임은 세 개의 변부과, 세 개의 꼭지점부를 갖는 삼각 형상의 휠 지지부를 포함하고,
상기 세 개의 꼭지점부 각각에는 상기 트랙 구동 휠이 하나씩 배치되는 것을 특징으로 하는 이동체용 트랙 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the wheel support frame includes three sides and a triangular wheel support having three vertexes,
And each of the three vertexes is provided with one track drive wheel.
상기 복수의 트랙 구동 휠 중 상기 구동축과 연결된 트랙 구동 휠은 상기 휠 지지부의 중간에 배치되고 가장자리 둘레를 따라 복수의 기어이가 배치된 기어 형상으로 이루어지며,
상기 세 개의 꼭지점부에 각각 배치된 트랙 구동 휠은 상기 구동축이 연결된 트랙 구동 휠과 기어 연결될 수 있도록 각각의 가장자리 둘레를 따라 복수의 기어이가 배치된 기어 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동체용 트랙 시스템.
6. The method of claim 5,
A track drive wheel connected to the drive shaft among the plurality of track drive wheels is disposed in the middle of the wheel support portion and has a gear shape having a plurality of gears disposed along an edge,
Wherein the track driving wheels disposed respectively at the three vertexes are formed in a gear shape in which a plurality of gears are arranged along respective edge portions so as to be able to be connected to the track driving wheels to which the driving shaft is connected.
상기 세 개의 꼭지점부에 각각 배치된 트랙 구동 휠은 각각의 가장자리 둘레부가 각 꼭지점부로부터 외측으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 이동체용 트랙 시스템.
6. The method of claim 5,
Wherein the track drive wheels each disposed at the three vertexes each have a peripheral edge protruded outward from each of the vertexes.
상기 휠 지지부의 세 변부에서 상기 트랙과 접하여 상기 트랙을 가이드할 수 있도록 상기 휠 지지부에 배치되는 복수의 가이드롤러;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동체용 트랙 시스템.
6. The method of claim 5,
Further comprising: a plurality of guide rollers disposed on the wheel support portion so as to guide the track in contact with the track at three edge portions of the wheel support portion.
상기 트랙의 지면과 접촉하는 구간의 압력을 감지할 수 있도록 상기 휠 지지 프레임의 각 변부마다 상기 트랙의 이동 방향을 따라 복수로 배치되는 압력 감지부; 및
상기 트랙이 장애물과 충돌할 때 상기 트랙에 가해지는 충격을 감지할 수 있도록 상기 휠 지지 프레임의 각 꼭지점부에 배치되는 복수의 장애물 감지부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동체용 트랙 시스템.6. The method of claim 5,
A plurality of pressure sensing parts disposed at respective sides of the wheel support frame along the moving direction of the track so as to sense a pressure of a section contacting the ground surface of the track; And
Further comprising a plurality of obstacle detectors disposed at respective vertexes of the wheel support frame to detect an impact applied to the track when the track collides with the obstacle.
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