KR20190001152A - 로봇 청소기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 청소기 본체; 및 상기 청소기 본체에 배치되는 센싱유닛을 포함하고, 상기 센싱유닛은, 상기 청소기 본체의 내부를 관통하는 회전축을 중심으로 좌우로 회전 가능하게 구성되는 회전체; 상기 회전체의 일측에 장착되고, 상기 청소기 본체 주변의 지형지물 또는 장애물을 감지하는 센싱부; 및 상기 회전체의 내에 설치되고, 상기 센싱부를 상하로 틸팅시키는 틸팅부를 포함하는 로봇 청소기를 개시한다.

Description

로봇 청소기{ROBOT CLEANER}
본 발명은 센싱 유닛이 패닝(panning: 좌우로의 이동) 및 틸팅(tilting: 상하로 경사지게 배치) 가능하게 구성되는 로봇 청소기에 관한 것이다.
일반적으로 로봇은 산업용으로 개발되어 공장 자동화의 일부분을 담당하여 왔다. 최근에는 로봇을 응용한 분야가 더욱 확대되어, 우주 항공 로봇, 의료용 로봇뿐만 아니라, 일반 가정에서 사용할 수 있는 가정용 로봇도 만들어지고 있다.
가정용 로봇의 대표적인 예로 로봇 청소기를 들 수 있다. 로봇 청소기는 일정 영역을 스스로 주행하면서 바닥을 청소하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 가정용 로봇 청소기는 집안 내부를 자율 주행하며 바닥의 먼지(이물질을 포함한다)를 흡입하거나 바닥을 걸레질하도록 이루어진다.
이러한 로봇 청소기는, 일반적으로 충전 가능한 배터리 및 주행 중 장애물을 회피할 수 있는 각종 센서를 구비하여, 집안 내부를 자율적으로 주행하며 청소 기능을 수행하고, 집안 내부를 촬영, 감시하는 등 부가적인 기능을 수행한다.
상술한 기능들을 수행하기 위해서는, 로봇 청소기가 주행 경로를 설정하고, 상기 주행 경로 상의 지형지물(장애물 포함)을 감지하는 것이 무엇보다 중요하다.
그러나 일반적으로 청소기 본체의 전방에 고정 배치되는 센서를 구비한 로봇청소기는, 상기 센서의 화각 한계로 인하여, 청소 모듈의 좌우 끝단 및 전방의 지형지물을 감지하고, 주행 경로의 변경 시 변경하고자 하는 방향의 지형지물을 감지하기가 어렵다는 문제가 있다.
대한민국 등록특허 제10-1185136호 (2012.09.17. 등록, 도 1a 및 도 1b 참조)에서는, 자동차 이동플랫폼의 자세에 의해 영상카메라(21)가 촬영하고자 하는 목표 지점을 이탈하지 않도록 보정하는 스테빌라이져 팬틸트 장치(20)를 개시하고 있다. 하지만, 상기 종래기술은, 자동차와 같은 큰 이동 플랫폼(10)에 적합한 구조로써 로봇 청소기와 같은 소형 가전에 적합하지 않으며, 이동 플랫폼(10)과 팬틸트 장치(22) 사이에 자세 안정화 제어부(23)가 설치되기 때문에 이동 플랫폼(10)에 충격 발생시 자세 안정화 제어부에 오차가 누적된다는 문제가 있다.
아울러, 상기 팬틸트 장치(20)를 로봇 청소기의 센싱 유닛에 적용할 경우, 로봇 청소기 전체 크기를 줄이기 어렵다는 한계가 있다.
대한민국 등록특허 제10-1222929호 (2013.01.10. 등록, 도 1c 참조)에서는, 팬 모터(31)와 틸트 모터(31)가 적층 구조로 이루어진 촬영장치용 팬틸트 장치(30)에 관한 구조를 개시하고 있다.
그러나 상기 팬틸트 장치(30)가 로봇 청소기에 구비되는 경우, 로봇 청소기의 높이가 높아짐에 따라, 소파 밑, 테이블 밑 등과 같이 높이가 낮은 영역으로의 진입이 어려워진다는 점에서, 최대한 컴팩트한 크기로 구성되어야 하는 로봇 청소기에 상기 종래기술을 적용하기에는 한계가 있다.
대한민국 등록특허 10-1185136 (2012.09.17. 등록) 대한민국 등록특허 10-1222929 (2013.01.10. 등록)
본 발명의 첫 번째 목적은, 로봇 청소기의 지형지물 감지 및 장애물 회피 성능을 향상시킬 수 있도록, 센서의 감지 영역을 기존 로봇 청소기보다 넓게 확보할 수 있는 센싱 유닛을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 두 번째 목적은, 로봇청소기에 적합하도록 컴팩트한 구조로 이루어진 상기 센싱 유닛을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 세 번째 목적은, 청소기 본체, 먼지통 및 상기 센싱 유닛 간의 안정적인 배치 구조를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 네 번째 목적은, 조립분해가 용이하도록 설계된 내부 구조를 가지는 상기 센싱 유닛을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다섯 번째 목적은, 상기 센싱 유닛의 동작 제어 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 첫 번째 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 로봇 청소기는, 청소기 본체; 및 상기 청소기 본체에 배치되는 센싱유닛을 포함하며, 상기 센싱유닛은, 상기 청소기 본체의 내부를 관통하는 회전축을 중심으로 좌우로 회전 가능하게 구성되는 회전체; 상기 회전체의 일측에 장착되고, 상기 청소기 본체 주변의 지형지물 또는 장애물을 감지하는 센싱부; 및 상기 회전체의 내에 설치되고, 상기 센싱부를 상하로 틸팅시키는 틸팅부를 포함한다.
상기 청소기 본체에는, 먼지통이 착탈 가능하게 결합되는 먼지통 수용부가 형성되고, 상기 센싱유닛은 상기 먼지통의 상부에 배치될 수 있다.
상기 청소기 본체에는, 상기 먼지통 수용부에 수용된 상기 먼지통의 상면을 덮도록 배치되는 상부 커버가 힌지 연결되며, 상기 회전체는 상기 상부 커버에 회전 가능하게 장착될 수 있다.
상기 회전체는, 상기 회전체를 좌우로 회전시키는 팬 서보 모터(pan servo motor), 상기 센싱부 및 상기 틸팅부가 장착되는 베이스 프레임; 및 상기 베이스 프레임의 상부를 덮도록 장착되는 커버 프레임을 포함할 수 있다.
상기 센싱부는, 상기 틸팅부와 연결되어, 상기 틸팅부의 구동시 상기 회전축에 교차하는 틸팅축을 중심으로 회전 가능하게 구성되는 센서 장착 프레임; 및 상기 센서 장착 프레임에 장착되는 센서를 포함할 수 있다..
상기 회전체에는 상기 센서 장착 프레임의 양단부에서 돌출 형성된 회전 돌기가 회전 가능하게 삽입되는 회전홈이 형성되고, 상기 회전돌기가 상기 센싱부의 틸팅축을 형성할 수 있다.
상기 틸팅부는, 상기 회전체의 내부에 배치되어 요동 운동하는 틸트 서보 모터(tilt servo motor); 및 상기 틸트 서보 모터의 회전축 및 상기 센서 장착 프레임과 각각 연결되어, 상기 틸트 서버 모터의 회전 시, 상기 틸팅축을 중심으로 상기 센서 장착 프레임을 회전시키는 틸트 암을 포함할 수 있다.
상기 틸팅부는, 상기 회전체의 내부에 배치되어 요동 운동하는 틸트 서보 모터(tilt servo motor); 및 상기 틸트 서보 모터의 회전축 및 상기 센서 장착 프레임과 각각 연결되어, 상기 틸트 서버 모터의 회전 시, 상기 틸팅축을 중심으로 상기 센서 장착 프레임을 회전시키는 틸트 암을 포함할 수 있다.
상기 청소기 본체는, 상기 청소기 본체로부터 돌출된 형태로 배치되고, 먼지를 흡입하거나 바닥을 닦도록 이루어지는 청소 모듈; 및 상기 청소기 본체에 수용되고, 상기 청소 모듈이 위치하는 상기 청소기 본체의 전방 측에 배치되는 센싱유닛을 포함할 수 있다.
본 발명의 두 번째 목적을 달성하기 위하여, 상기 베이스 프레임에는, 상기 회전축을 중심으로 하는 원호 형태의 제1관통홀이 형성되고, 상기 커버 프레임에는 상기 제1관통홀에 대응되는 제2관통홀 및 상기 팬 서보 모터를 상기 상부 커버에 장착하기 위한 연통홀이 형성되며, 상기 팬 서보 모터는 상기 연통홀을 통과하여 상기 상부 커버에 회전 가능하게 결합될 수 있다.
상기 센싱부는, 상기 틸팅부와 연결되어, 상기 틸팅부의 구동시 상기 회전축에 교차하는 틸팅축을 중심으로 회전 가능하게 구성되는 센서 장착 프레임; 및 상기 센서 장착 프레임에 장착되는 센서를 포함할 수 있다.
상기 회전체에는, 상기 센서 장착 프레임의 양단부에서 돌출 형성된 회전 돌기가 회전 가능하게 삽입되는 회전홈이 형성되고, 상기 회전돌기가 상기 센싱부의 틸팅축을 형성할 수 있다.
본 발명의 세 번째 목적을 달성하기 위하여, 상기 센싱유닛은, 상기 상부 커버에 결합되어 상기 회전체의 하부를 지지하는 지지부재를 더 포함할 수 있다.
상기 회전체에는, 상기 회전축을 중심으로 하는 원호 형태의 관통홀이 형성되고, 상기 지지부재에는 상기 관통홀을 통과하여 상기 상부 커버에 결합되는 체결보스가 돌출 형성될 수 있다.
상기 지지부재의 하면부에는 결합 돌기가 돌출 형성되고, 상기 먼지통의 상면부에는 상기 결합 돌기에 맞물리도록 결함홈이 형성되어, 상기 결합 돌기와 결합홈에 의해, 상기 지지부재가 상기 먼지통과 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
본 발명의 네 번째 목적을 달성하기 위하여, 상기 장착홀은, 상기 체결부가 삽입되는 제1관통부; 및 상기 제1관통부에서 연장되고, 상기 체결부가 일단에 걸림 되어 회전 가능하게 구성되는 제2관통부을 포함하고, 상기 체결부는, 상기 제2관통부 내에 배치되는 제1부분; 및 상기 제1관통부보다 큰 직경을 가지도록 형성되어, 상기 제1부분이 상기 제2관통부에 삽입된 상태에서 상기 센서 장착 프레임을 덮도록 배치되는 제2부분을 포함할 수 있다.
본 발명의 다섯 번째 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 로봇 청소기는, 휠 유닛과, 상기 휠 유닛의 구동을 제어하는 제어부를 구비하는 청소기 본체; 및 상기 청소기 본체에 배치되는 센싱유닛을 포함하고, 상기 센싱유닛은, 상기 청소기 본체의 내부를 관통하는 회전축을 중심으로 좌우로 회전 가능하게 구성되는 회전체; 상기 회전체에 장착되어, 상기 회전체를 좌우로 회전시키도록 구성되는 구동 유닛; 상기 회전체의 일측에 장착되고, 상기 청소기 본체 주변의 지형지물 또는 장애물을 감지하는 센싱부; 및 상기 회전체의 내에 설치되고, 상기 센싱부를 상하로 틸팅시키는 틸팅부를 포함하며, 상기 제어부는, 주행 방향의 장애물을 확인하기 위해 상기 회전체 및 상기 틸팅부의 구동을 제어할 수 있다.
일 실시예로, 본 발명의 로봇 청소기는, 먼지통이 착탈 가능하게 결합된 먼지통 수용부가 형성되고, 상기 먼지통의 상부를 덮도록 배치되는 상부 커버가 구비된 청소기 본체; 및 상기 청소기 먼지통의 상부와 상기 상부 커버의 사이에 배치되는 센싱유닛을 포함하고, 상기 센싱유닛은, 상기 청소기 본체의 내부에 형성되는 회전축을 중심으로 좌우로 회전 가능하게 구성되는 회전체; 상기 회전체의 일측에 장착되고, 상기 청소기 본체 주변의 지형지물 또는 장애물을 감지하는 센싱부; 상기 회전체의 내에 설치되고, 상기 센싱부를 상하로 틸팅시키는 틸팅부; 및 상기 회전체의 하부를 지지하는 지지부재를 포함한다.
상기 회전체에는, 상기 회전축을 중심으로 하는 원호 형태의 관통홀이 형성되고, 상기 지지부재에는 상기 관통홀을 통과하여 상기 상부 커버에 결합되는 체결보스가 돌출 형성될 수 있다.
상기 회전체는, 상기 회전체를 좌우로 회전시키는 팬 서보 모터(pan servo motor), 상기 센싱부 및 상기 틸팅부가 동일 평면 상에 배치되는 베이스 프레임; 및 상기 베이스 프레임의 상부를 덮도록 장착되는 커버 프레임을 포함할 수 있다.
상기 센싱부는, 상기 틸팅부와 연결되어, 상기 틸팅부의 구동시 상기 회전축에 교차하는 틸팅축을 중심으로 회전 가능하게 구성되는 센서 장착 프레임; 및 상기 센서 장착 프레임에 장착되는 센서를 포함하고, 상기 회전체에는 상기 센서 장착 프레임의 양단부에서 돌출 형성된 회전 돌기가 회전 가능하게 삽입되는 회전홈이 형성되고, 상기 회전돌기가 상기 센싱부의 틸팅축을 형성할 수 있다.
상기 틸팅부는, 상기 회전체의 내부에 배치되어 요동 운동하는 틸트 서보 모터(tilt servo motor); 및 상기 틸트 서보 모터의 회전축 및 상기 센서 장착 프레임과 각각 연결되어, 상기 틸트 서버 모터의 회전 시, 상기 틸팅축을 중심으로 상기 센서 장착 프레임을 회전시키는 틸트 암을 포함하며, 상기 틸트 암은, 일단부가 상기 틸트 서보 모터의 회전축에 연결되는 링크부; 및 상기 링크부의 타단부에서 돌출 형성되고, 상기 센서 장착 프레임의 장착홀에 삽입되어 회전 가능하게 구성되는 체결부를 포함할 수 있다.
상술한 해결수단을 통해 얻게 되는 본 발명의 효과는 다음과 같다.
첫째, 본 발명에 의하면, 센싱부가 회전체에 장착되어 회전체의 회전시 좌우로 회전되고, 틸팅부에 의해 상하로 틸팅 가능하게 구성됨으로써, 센싱부의 감지 영역이 확대될 수 있다. 따라서, 로봇 청소기의 지형지물 감지 및 장애물 회피 성능이 향상될 수 있다.
또한, 상기 센싱 유닛은, 기설정된 각도 단위(예를 들어, 1 °)로 제어 가능한 팬 서보 모터와 틸트 서보 모터를 구비함으로써, 청소기 본체에 충격 발생 시에서도 안정적으로 로봇 청소기의 주변 지형지물을 감지할 수 있다.
아울러, 상기 구조의 센싱 유닛이 상부 커버의 저부에 장착되어 먼지통을 덮도록 배치됨에 따라, 새로운 폼 팩터를 가지는 로봇 청소기가 제공될 수 있다.
둘째, 본 발명에 의하면, 팬 서모 모터가 틸트 서보 모터와 동일 평면 상에 배치되므로, 앞선 배경기술인 대한민국 등록특허 제10-1222929호에 비하여, 센싱 유닛의 두께가 감소될 수 있다는 이점이 있다. 따라서, 센싱 유닛이 구비됨으로 인한 로봇 청소기의 높이 증가가 최소화될 수 있다.
셋째, 본 발명에 의하면, 지지부재가 회전체에 형성된 관통홀을 통과하여, 청소기 본체의 상부 커버에 결합됨으로써, 센싱 유닛의 안정적인 결합 상태가 확보될 수 있다.
넷째, 본 발명에 의하면, 틸트 암의 체결부가, 센서 장착프레임의 장착홀 일단에 삽입된 후 일방향으로 슬라이딩 되어 상기 장착홀의 타단에 고정되는 방식으로 체결됨으로써, 상기 구성들의 조립 편의성이 향상될 수 있다.
다섯째, 본 발명에 의하면, 로봇 청소기의 제어부가 주행 중 장애물을 확인하도록 센싱부를 상하로 틸팅시키고, 장애물을 회피하기 위해 회피하고자 하는 방향으로 회전체를 좌우 방향으로 회전(패닝)시키도록 구성됨으로써, 로봇 청소기의 지형지물 및 장애물 감지 성능이 향상될 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 종래 기술에서 개시하고 있는 팬틸트 장치를 도시한 도면.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 로봇 청소기의 일 예를 보인 사시도.
도 3은 도 2a에 도시된 로봇 청소기의 센싱 유닛을 분리하여 도시한 도면.
도 4는 도 3에 도시된 센싱 유닛의 분해 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 센싱 유닛의 내부 조립도.
도 6은 도 3에 도시된 센싱 유닛의 저부를 도시한 도면.
도 7은 도 4의 센서부와 틸트부 간의 연결 구조를 도시한 도면.
도 8은 도 7에 개시된 체결부의 일 실시예를 도시한 도면.
도 9는 도 7에 도시된 센서부와 틸트부 간의 조립 순서를 도시한 도면.
도 10a 및 도 10b는 도 3에 도시된 센싱 유닛의 작동 상태를 도시한 도면.
이하, 본 발명에 관련된 로봇 청소기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 로봇 청소기(100)의 일 예를 보인 사시도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 로봇 청소기(100)는 일정 영역을 스스로 주행하면서 바닥을 청소하는 기능을 수행한다. 여기서 말하는 바닥의 청소에는, 바닥의 먼지와 이물질을 흡입하거나, 바닥을 걸레질하는 것이 포함된다.
로봇 청소기(100)는 청소기 본체(110), 청소 모듈(120), 센싱 유닛(130) 및 먼지통(140)을 포함한다.
청소기 본체(110)에는 로봇 청소기(100)의 제어를 위한 제어부(미도시)를 포함하여 각종 부품들이 내장 또는 장착된다.
청소기 본체(110)에는 먼지통 수용부(112)가 구비되며, 먼지통 수용부(112)에는 흡입된 공기 중의 먼지를 분리하여 집진하는 먼지통(140)이 착탈 가능하게 결합된다.
도시된 바와 같이, 먼지통 수용부(112)는, 청소기 본체(110)의 전방과 상방으로 개구된 형태를 가지고, 청소기 본체(110)의 전방측에서 후방측을 향하여 오목하게 형성될 수 있다.
먼지통 수용부(112)는, 로봇 청소기의 종류에 따라, 다른 위치[예를 들어, 청소기 본체(110)의 뒤쪽]에 형성될 수도 있음은 물론이다.
청소기 본체(110)에는 주행을 위한 구동휠(111)이 구비된다. 구동휠(111)은 모터(미도시)로부터 구동력을 전달받아 회전 가능하게 구성된다. 모터의 회전 방향은 제어부(미도시)에 의해 제어될 수 있으며, 이에 따라 구동휠(111)은 일방향 또는 타방향으로 회전 가능하게 구성될 수 있다.
구동휠(111)은 청소기 본체(110)의 좌우 양측에 각각 구비될 수 있다. 구동휠(111)에 의해 청소기 본체(110)는 전후좌우로 이동되거나 회전될 수 있다. 각각의 구동휠(111)은 서로 독립적으로 구동 가능하게 구성될 수 있다. 이를 위하여, 각각의 구동휠(111)은 서로 다른 모터에 의해서 구동될 수 있다.
살펴본 바와 같이, 제어부가 구동휠(111)의 구동을 제어함으로써, 로봇 청소기(100)는 바닥을 자율 주행하도록 이루어진다.
청소기 본체(110)에는, 로봇 청소기의 동시적 위치추정 및 주행 지도 작성(Simultaneous Localization And Mapping, SLAM)을 위한 촬영부(115)가 구비될 수 있다. 상기 촬영부(115)에 의해 촬영된 영상은, 주행 영역의 지도를 생성하거나 상기 주행 영역 내의 현 위치를 감지하는 데 이용된다.
청소기 본체(110)에는 먼지통 수용부(112)에 수용된 먼지통(140)을 덮도록 상부 커버(113)가 배치된다. 본 도면에서는, 상부 커버(113)가 청소기 본체(110) 일측에 힌지 연결되어 회동 가능하도록 구성된 것을 보이고 있다. 아울러, 상부 커버(113)는 청소기 본체(110)로부터 분리되어 착탈 가능하게 구성될 수 도 있다.
상부 커버(113)가 먼지통(140)을 덮도록 배치된 상태에서, 먼지통 수용부(112)에 대한 먼지통(140)의 분리가 제한될 수 있다.
상부 커버(113)의 하부에는 센싱 유닛(130)이 배치될 수 있으며, 센싱 유닛(130)은 먼지통(140)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 이에 대해서는 뒤에서 자세히 설명하기로 한다.
상부 커버(113)에는 손잡이(114)가 구비된다. 손잡이(114)에는 상술한 촬영부(115)가 배치될 수 있다. 이 때, 촬영부(115)는 전방과 상방을 함께 촬영할 수 있도록 청소기 본체(110)의 바닥면에 대하여 경사지게 배치되는 것이 바람직하다.
한편, 청소기 본체(110)에는 로봇 청소기(100)에 전원을 공급하는 배터리(미도시)가 장착된다. 배터리는 충전 가능하게 구성되며, 청소기 본체(110) 에 착탈 가능하게 구성될 수 있다.
청소 모듈(120)은 먼지가 포함된 공기를 흡입하거나 바닥을 닦도록 이루어진다. 여기서, 먼지가 포함된 공기를 흡입하는 청소 모듈(120)은 흡입 모듈로 명명될 수 있고, 바닥을 닦도록 이루어지는 청소 모듈(120)은 걸레 모듈로 명명될 수 있다.
청소 모듈(120)은 청소기 본체(110)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 흡입 모듈이 청소기 본체(110)로 분리되면, 분리된 흡입 모듈을 대체하여 걸레 모듈이 청소기 본체(110)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
따라서, 사용자는 바닥의 먼지를 제거하고자 하는 경우에는 청소기 본체(110)에 흡입 모듈을 장착하고, 바닥을 닦고자 하는 경우에는 청소기 본체(110)에 걸레 모듈을 장착할 수 있다.
청소 모듈(120)이 먼지가 포함된 공기를 흡입한 후에 바닥을 닦는 기능을 함께 갖추도록 구성될 수 있음은 물론이다.
청소 모듈(120)은 청소기 본체(110)의 하부에 배치될 수도 있고, 도시된 바와 같이 청소기 본체(110)의 일측으로부터 돌출된 형태로 배치될 수도 있다. 상기 일측은 상기 청소기 본체(110)가 정방향으로 주행하는 측, 즉 청소기 본체(110)의 앞쪽이 될 수 있다.
본 도면에서는, 청소 모듈(120)이 청소기 본체(110)의 일측에서 전방 및 좌우 양측방으로 모두 돌출된 형태를 가지는 것을 보이고 있다. 구체적으로, 청소 모듈(120)의 전단부는 청소기 본체(110)의 일측으로부터 전방으로 이격된 위치에 배치되고, 청소 모듈(120)의 좌우 양단부는 청소기 본체(110)의 일측으로부터 좌우 양측으로 각각 이격된 위치에 배치된다.
센싱 유닛(130)은 청소기 본체(110)에 배치되어, 로봇 청소기(100)가 장애물과 부딪히지 않도록 주변 지형지물(장애물 포함)을 감지한다.
아울러, 센싱 유닛(130)은, 상기 로봇 청소기의 감지 기능 및 로봇 청소기의 주행 기능을 향상 시키기 위해, 패닝(panning: 좌우로의 이동) 및 틸팅(tilting: 상하로 경사지게 배치)이 가능하도록 구성된다. 이에 대해서는 뒤에서 자세히 설명하기로 한다.
본 도면에서는, 센싱 유닛(130)이 청소기 본체(110) 앞쪽에 배치되고, 먼지통(140)과 상부 커버(113)사이에 배치되는 것을 보이고 있다.
먼지통(140)은 먼지통 수용부(112)에 착탈 가능하게 결합된다. 도시된 바와 같이, 먼지통(140)의 일부는 먼지통 수용부(112)에 수용되되, 먼지통(140)의 다른 일부는 청소기 본체(110)의 전방을 향하여 돌출되게 형성될 수 있다
먼지통(140)에는 먼지가 포함된 공기가 유입되는 입구(142)와 먼지가 분리된 공기가 배출되는 출구(143)가 형성되며, 먼지통(140)이 먼지통 수용부(112)에 장착시, 입구(142)와 출구(143)는 먼지통 수용부(112)의 내측벽에 형성된 제1개구(116) 및 제2개구(117)와 각각 연통되도록 구성된다.
청소기 본체(110) 내부에 형성된 흡기유로는 청소 모듈(120)부터 제1개구(116)까지의 유로에 해당하며, 배기유로는 제2개구부터 배기구까지의 유로에 해당한다.
이러한 구성에 따라, 청소 모듈(120)을 통하여 유입된 먼지가 포함된 공기는 청소기 본체(110) 내부의 흡기유로를 거쳐, 먼지통(140)으로 유입되고, 먼지통(140) 내의 적어도 하나의 먼지분리부(예를 들어, 사이클론, 필터 등)을 거치면서 공기와 먼지가 상호 분리된다. 먼지는 먼지통(140)에 집진되며, 공기는 먼지통(140)에서 배출된 후 청소기 본체(110) 내부의 배기유로를 거쳐 최종적으로 배기구를 통하여 외부로 배출된다.
한편, 로봇 청소기(100)는 자율적으로 주행하여 청소를 수행한다는 점에서, 지형지물을 감지하는 것이 무엇보다 중요하다.
그러나, 본 실시예와 같이 청소 모듈(120)이 청소기 본체(110)로부터 돌출된 형태를 가지는 경우에는, 청소 모듈(120)에 별도의 센싱 유닛이 구비되지 않는 이상, 청소 모듈의 좌우 끝단 및 전방의 지형지물을 감지하기 어려운 문제가 있다. 또한, 센서 유닛이 청소기 본체(110)에 고정 배치되는 경우에는, 변경하고자 하는 주행 경로 상의 지형지물을 미리 감지하지 못하는 문제가 있다.
이를 해결하기 위해, 본 발명에서는, 패닝 및 틸팅이 가능하게 구성되어 감지 가능한 영역을 넓힐 수 있는 센싱 유닛(130)을 제안한다.
이하에서는, 패닝 및 틸팅이 가능하도록 구성된 센싱 유닛(130)의 기본적인 구성에 대하여 설명한다.
도 3은 도 2a에 도시된 로봇 청소기(100)의 센싱 유닛(130)을 분리하여 도시한 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 센싱 유닛(130)의 분해 사시도이며, 도 5는 도 4에 도시된 센싱 유닛(130)의 내부 조립도이다.
참고로, 도 5에서는, 센싱 유닛(130)의 내부 모습을 묘사하기 위해, 베이스 프레임(131a)과 커버 프레임(131b1)이 분리된 상태로 도시하였다. 아울러, 도 6은 도 3에 도시된 센싱 유닛의 저부를 도시한 도면이다.
앞선 도 2a 및 도 2b와 함께 도 3 내지 도 6을 참조하면, 센싱 유닛(130)은 회전체(131), 지지부재(132), 센싱부(133) 및 틸팅부(134)를 포함한다.
회전체(131)는 청소기 본체(110)의 내부에 위치하는 회전축을 중심으로 좌우로 회전 가능하도록 구성된다. 상기 회전축은 청소기 본체(110) 내에 상하로 연장 형성된다.
회전체(131)는 센싱 유닛(130)의 외형을 이루고, 원판 형상으로 이루어질 수 있다. 회전체(131)의 내부에는 회전 중심을 중심으로 하는 원호 형태의 관통홀(131a1, 131b1)이 형성되고, 회전체(131)의 회전 중심에는 연통홀(131b2)이 형성된다.
회전체(131)는 상부 커버(113)에 좌우로 회전 가능하게 장착된다. 도시된 바와 같이, 회전체(131)가 상부 커버(113)에 장착되어 좌우로 회전 가능하도록, 상기 회전축은 상기 연통홀(131b2)을 통과하여 상부 커버(113)에 결합된다.
지지부재(132)는 회전체(131)를 지지하도록 구성된다. 구체적으로, 지지부재(132)는 회전체(131)의 하부를 덮도록 배치되고, 상부 커버(113)에 결합되어 회전체(131)를 회전 가능하게 지지하도록 구성된다.
지지부재(132)의 바닥면에는 상부 커버(113)를 향하는 방향으로 체결보스(132a)가 돌출 형성될 수 있다. 체결보스(132a)는 회전체(131)를 관통하여 상부 커버(113)에 결합될 수 있다.
도시된 바와 같이, 체결보스(132a)가 관통홀(131a1, 131b1)에 삽입됨에 따라, 회전체(131)의 좌우 회전 운동이 체결보스(132a)에 의해 가이드 될 수 있다. 또한, 체결보스(132a)가 상부 커버(113)에 결합됨에 따라, 회전체(131)가 지지부재(132)에 의해 지지될 수 있다.
한편, 체결보스(132a)가 회전체(131)를 관통하지 않고 상부 커버(113)에 결합되도록 형성될 수 있음은 물론이나, 로봇 청소기(100)의 외관 디자인 측면에서 회전체(131)를 관통하여 상부 커버(113)에 결합되도록 형성되는 것이 바람직하다.
아울러, 지지부재(132)의 바닥면에는, 체결보스(132a)로부터 이격된 위치에 결합부(132b)가 돌출 형성될 수 있다. 상기 결합부(132b)는 상부 커버(113)에 결합되어, 체결보스(132a)와 함께 회전체(131)를 안정적으로 지지하도록 구성된다.
본 도면에서는, 결합부(132b)가 회전체(131)의 후방측 외주면을 덮도록 배치되고, 상부 커버(113)와 결합된 것을 보이고 있다.
센싱부(133)는 회전체(131)에 장착되어 청소기 본체(110) 주변의 지형지물을 감지하도록 이루어진다. 또한, 청소기 본체의 전방을 바라보며, 틸팅축을 기준으로 센싱부(133)를 상하 틸팅시키도록 이루어진다. 여기서 틸팅축은 회전체(131) 내에 좌우로 연장 형상된다.
이에 따라, 센싱부(133)는 회전체(131)와 함께 좌측 또는 우측으로 회전하여, 청소기 본체(110)의 측방의 지형지물을 감지할 수 있고, 후술할 틸팅부(134)에 의해, 틸팅축을 기준으로 상하 틸팅하며 청소기 본체(110)의 전방 상부 및 하부를 감지할 수 있다.
틸팅부(134)는 청소기 본체(110)의 좌우로 연장 형성되는 틸팅축을 기준으로 센싱부(133)를 상하로 틸팅시키도록 이루어진다.
틸팅부(134)는, 회전체(131)에 장착되되, 틸팅부의 구동축이 회전체(131) 내부에 좌우로 형성되도록 배치되고, 센싱부(133)와 연결되어 상하 회전을 센싱부(133)에 전달한다. 상기 상하 회전 운동을 전달받은 센싱부(133)는 틸팅축을 기준으로 상하 틸팅되도록 이루어진다.
본 도면에서는, 센싱부(133)를 상하 틸팅 시키도록 틸팅부(134)와 센싱부(133)가 상호 회전 가능하게 연결된 것을 보이고 있다. 구체적으로, 틸팅부(134)에 연결된 틸트 암(134b)이 아래에서 위 방향으로 회동하는 경우에는 센싱부(133)가 위에서 아래 방향으로 틸팅되고, 틸트 암(134b)이 위에서 아래 방향으로 회동하는 경우에는 센싱부(133)가 아래에서 위 방향으로 틸팅된다.
상기 구성에 의하면, 센싱부(133)는 틸팅축을 기준으로 상하 틸팅하며 청소기 본체(110)의 전방 상부 및 하부에 위치한 지형지물을 감지할 수 있다.
이하에서는, 센싱 유닛(130)의 구성요소인 회전체(131), 지지부재(132), 센싱부(133) 및 틸팅부(134)의 상세 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 회전체(131)는, 베이스 프레임(131a), 커버 프레임(131b1)로 이루어진다.
베이스 프레임(131a)은 회전체(131)의 하부 구조를 형성하고, 지지부재(132)에 의해 지지되도록 이루어진다.
베이스 프레임(131a)에는 회전체(131)의 회전 중심을 중심으로 하는 원호 형태인 관통홀인 제1홀(131a1)이 형성된다.
또한, 베이스 프레임(131a)에는 각종 부품이 수용되어 장착될 수 있도록 장착 공간이 형성된다. 예를 들어, 상기 장착 공간에는, 후술할 팬 서보 모터(135)가 장착되는 제1장착부(131a2), 센싱부(133)가 장착되는 제2장착부(131a3) 및 틸팅부(134)가 장착되는 제3장착부(131a4)가 형성될 수 있다.
커버 프레임(131b)은, 베이스 프레임(131a)의 상부를 덮도록 장착되어 회전체(131)의 상부 구조를 형성할 수 있다. 여기서 커버 프레임(131b)이 베이스 프레임(131a)에 장착되는 방식은 돌기-홈 결합 구조, 볼트-너트 체결 구조 등 다양한 장착 방식이 고려될 수 있다.
커버 프레임(131b)에는, 베이스 프레임(131a)의 제1홀(131a1)에 대응되는 제2홀(131b1) 및 제1장착부(131a2)에 장착된 팬 서보 모터(135)의 위치에 대응되는 연통홀(131b)이 형성된다.
팬 서보 모터(Pan servo motor, 135)는, 제1장착부에 장착되고 상부 커버(113)에 장착되어 회전체(131)를 회전시킨다. 팬 서보 모터(135)는 제1 구동 유닛으로 명명될 수 있다. 도시된 바와 같이, 팬 서보 모터(135)는, 제1장착부(131a2)에 장착되어 베이스 프레임(131a)의 회전 중심을 형성하고, 커버 프레임(131b)에 형성된 연통홀(131b2)을 통과하여 상부 커버(113)에 결합되어 회전체(131)를 회전 시키도록 구성된다.
상기 구성에 의하면, 팬 서보 모터(135)가 구동되어 회전체(131)를 회전하고자 하는 좌측 또는 우측 방향으로 회전시킨다. 그러면, 회전체(131)에 설치된 센싱부(133)가 회전체(131)에 의해 회전되면서, 청소기 본체(110) 측면의 지형지물을감지함에 따라, 센싱부(133)의 감지 영역이 증가된다. 이에 따라 로봇 청소기(100)의 지형지물 감지 및 장애물 회피 성능이 향상될 수 있다.
아울러, 팬 서보 모터(135)는, 기설정된 각도 단위(예를 들어, 1 °)로 제어 가능하도록 구성됨으로써 청소기 본체(110)에 충격 발생 시에서도 안정적으로 회전체(131)를 좌우로 회전시킬 수 있다.
한편, 상술했듯이 먼지통(140)은 청소기 본체(110)로부터 착탈될 수 있다. 이를 위해, 지지부재(132)는, 먼지통(140)과 착탈 가능하게 결합되도록 지지부재(132)의 하부면에 결합 돌기(132d)가 돌출 형성될 수 있다. 이에 대응하여 먼지통(140)의 상부면에는 결합홈(141)이 형성된다.
도 2b를 참조하면, 결합 돌기(132d)가 먼지통의 결합홈(141)으로부터 해제되면, 먼지통(140)과 센싱 유닛(130)간의 결합이 해제되어 먼지통(140)이 먼지통 수용부(112)로부터 분리 가능한 상태에 놓인다.
이와 반대로, 결합 돌기(132d)가 먼지통(140)의 결합홈(141)에 맞물리면, 먼지통(140)이 센싱 유닛(130)과 결합되어, 먼지통 수용부(112)로부터 분리 불가한 상태에 놓인다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 센싱부(133)는, 센서(133a), 센서 커버부(133b) 및 센서 윈도우부(133b) 및 센서 장착 프레임(133c)을 포함한다.
센서(133a)는, 센싱부(133)의 일면에 배치되어 청소기 본체(110) 전방의 주변 지형지물을 감지하도록 이루어진다.
센서(133a)는, 물체의 3차원 형상 및 색상 정보를 획득하도록 구성된다. 예를 들어, 센서(133a)는 RGB-Depth 센서가 이용될 수 있다. 여기서 RGB-Depth 센서는, 물체의 이미지 정보뿐만 아니라, 물체로부터 RGB-Depth 센서까지의 거리 정보에 근거하여 물체의 깊이(depth) 정보까지 획득하는 장치이다.
센서 커버부(133b)는, 외부 환경(예를 들어, 먼지, 충격 등)으로부터 센서(133a)를 보호하도록 구성된다. 구체적으로 센서 커버부(133b)는, 센서(133a)를 덮도록 배치되고, 센서 장착 프레임(133c)과 결합될 수 있다. 이 경우, 센서 커버부(133b)에는 센서(133a)로 빛이 입사될 수 있도록 센서에 대응하는 위치에 윈도우홀(133b1)이 구비된다.
본 도면에서는, 센서 커버부(133b)가 복수 개의 윈도우홀(133b1)을 구비하고, 센서(133a)가 장착된 센서 장착 프레임(133c)에 결합된 것을 보이고 있다.
센서 윈도우부(133b2)는 윈도우홀(133b1)에 장착되어 센서(133a)를 덮도록 배치된다. 이에 따라 센서 윈도우부(133b2)는 외부 환경(예를 들어, 먼지, 오물 등)으로부터 센서(133a)를 보호할 수 있다. 또한, 센서 윈도우부(133b2)는 센서(133a)가 물체를 선명하게 감지할 수 있도록 투광성 재질로 이루어진다. 여기서, 투광성이라 함은 입사되는 빛의 적어도 일부가 투과되는 성질로서, 반투광성을 포함하는 개념이다.
센서 윈도우부(133b2)는 합성수지 재질이나 유리 재질로 형성될 수 있다. 센서 윈도우부(133b2)가 반투광성을 가지는 경우, 재질 자체가 반투광성을 가지도록 형성될 수 있고, 상기 재질 자체는 투광성을 가지되 상기 재질에 부착되는 필름이 반투광성을 가지도록 형성될 수 있다.
센서 장착 프레임(133c)은 센싱부(133)를 틸팅부(134)와 회전체(131)에 각각 연결하도록 구성된다.
도 7 내지 도 9는, 도 4 및 도 5에 도시된 센싱부(133)와 틸팅부(134)의 연결 관계를 보인 도면이다.
상기 도면을 참조하면, 센서 장착 프레임(133c)의 일면에는, 상기 센서(133a)가 장착되는 센서 장착부(133c1)가 구비되고, 상기 센서 장착부(133c1)에는 상기 센서 커버부(133b)가 결합된 것을 볼 수 있다. 그리고, 센서(133a)와 반대방향으로 센서 장착부(133c1)으로부터 연장 형성된 연장부(133c2)에는 틸팅부(134)에 회전 가능하게 연결될 수 있도록 장착홀(133c2')이 형성된다.
도 9를 참조하면, 장착홀(133c2')은 틸트 암(134b)의 체결부(134b1)가 삽입되는 제1관통부(133c2'1) 및 제1관통부(133c2'1)에서 연장되고, 틸트 암(134b)의 체결부(134b1)가 일단에 걸림 되어 회전 가능하도록 구성되는 제2관통부(133c2'2)를 포함한다.
상기 장착홀(133c2')은 제1관통부(133c2'1)와 제2관통부(133c2'2)를 포함하는데, 제2관통부(133c2'2)는 제1관통부(133c2'1)로부터 연장 형성된다.
제1관통부(133c2'1)의 직경은, 제2관통부(133c2'2)의 폭보다 넓게 형성되며, 틸팅부(134)의 틸트 암(134b)의 체결부(134b1)가 삽입될 수 있도록 후술할 체결부(134b1)의 제2부분(134b1")의 직경보다 넓게 형성된다.
센서 장착 프레임(133c)에는 회전체(131)에 장착되도록 회전돌기(133c3)가 형성된다. 여기서, 회전돌기(133c3)를 연장한 선이 센싱부(133)의 틸팅축이 된다.
본 도면에서는, 회전체(131)의 제2장착부(131a3)에 회전홈(131a3')이 형성되고, 회전홈(131a3')에 상기 회전돌기(133c3)가 삽입되어, 센서 장착 프레임(133c)이 틸팅부(134)에 의해 상하 틸팅되로록 이루어진 것을 보이고 있다.
상기 구성에 의하면, 센싱부(133)가 상하로 틸팅되어, 낮은 영역 또는 높은 영역에 위치한 장애물을 감지할 수 있다. 이에 따라, 로봇 청소기(100)의 지형지물 감지 및 장애물 회피 성능이 향상될 수 있다.
도 4, 도 5 및 도 7 내지 도 9을 참조하면, 틸팅부(134)는, 틸트 서보 모터(tilt servo motor, 134a) 및 틸트 암(134b)을 포함한다.
틸트 서보 모터(tilt servo motor, 134a)는 제2장착부(131a3)에 장착되고, 틸트 서보 모터(134a)의 구동축(134a1)에 연결된 틸트 암(134b)을 요동운동 시킨다. 틸트 서보 모터(134a)는 제2 구동 유닛으로 명명될 수 있다.
도시된 바와 같이, 틸트 서보 모터(134a)는 베이스 프레임(131a)의 내부에 설치된 팬 서보 모터(135)와 동일 평면 상에 배치되되, 틸트 서보 모터(134a)의 구동축(134a)이 팬 서보 모터(135)의 구동축(135a)과 교차되도록 장착된다.
상기 구성에 의하면, 틸트 서보 모터(134a)는, 기설정된 각도 단위(예를 들어, 1 °)로 제어 가능하도록 구성됨으로써, 청소기 본체(110)에 충격 발생 시에서도 안정적으로 센싱부(133)를 상하로 틸팅 시킬 수 있다.
아울러 틸트 서보 모터(135)가 팬 서모 모터(135)가 장착된 베이스 프레임(131a)의 동일 평면 상에 배치되어, 종래 팬틸트 장치(20, 30)보다 센싱 유닛의 두께를 줄일 수 있다.
틸트 암(134b) 일측은 틸트 서보 모터(134a)와 연결되고 타측은 센서 장착 프레임(133c)에 연결되어, 틸트 서보 모터(134a)의 회전 운동을 센싱부(133)에 전달하도록 구성된다.
구체적으로, 틸트 암(134b)은, 틸트 서보 모터(134a)의 구동축에 연결되는 링크부(134b2), 상기 링크부(134b2)의 타측에서 돌출 형성되고, 센서 장착 프레임(133c)의 장착홀(133c2')에 삽입되어 회전 가능하게 구성되는 체결부(134b1)를 포함한다.
도 7의 A 및 도 8을 참조하면, 체결부(134b1)는 핀 형태로 제작되어, 상기 장착홀(133c2')에 삽입된다.
체결부(134b1)는 제1부분(134b1')과 제2부분(134b1")을 포함한다. 제1부분(134b1')은 센서 장착 프레임(133c)에 형성된 장착홀(133c2')의 제2관통부(133c2'2) 에 배치된다. 제2부분(134b1")의 직경이 제2관통부(133c2'2)보다 크도록 형성되어, 제1부분(134b1')이 제2관통부(133c2'2)에 삽입된 상태에서, 제2부분(134b1")이 센서 장착 프레임(133c)의 연장부(133c2)을 덮도록 배치될 수 있다.
체결부(134b1)는 상술한 바와 같이 핀 형태로 제작되어 센서 장착 프레임(133c)에 연결될 수 있을 뿐만 아니라, 틸트 암(134b)과 일체로 제작되어 센서 장착 프레임(133c)에 연결될 수 있음을 물론이다.
도 9(a) 내지 도 9(c)에서는 틸팅부(134)가 센싱부(133)에 조립되는 과정을 보이고 있다.
구체적인 조립 과정은, 체결부(134b1)를 상기 제1관통부(133c2'1)에 삽입하는 제1단계[도 9(a) 및 도 9(b)], 제1관통부(133c2'1)으로부터 제2관통부(133c2'2)까지 연장된 경로를 따라 체결부(134b1)를 이동시키는 제2단계[도 9(b) 및 도 9(c)], 체결부(134b1)를 제2관통부(133c2'2)의 일단에 걸리도록 하는 제3단계[도 9(c)]로 이루어진다.
상기 구성에 의하면, 체결부(134b1)가 센서 장착 프레임(133c)의 장착홀(133c2)으로부터 빠지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 틸팅부(134)에 의해, 센싱부(133)가 틸팅축을 기준으로 상하 틸팅되어, 로봇 청소기(100)의 전방 상부 및 하부에 대한 센서의 화각을 확보함으로써, 로봇 청소기(100)의 지형지물 감지 및 장애물 회피 성능이 향상될 수 있다.
아울러, 상기 틸트 암(134b)이 센싱부(133)의 센서 장착 프레임의 장착홀(133c2')에 삽입 체결되는 구성에 의해, 센싱 유닛(130)의 조립분해 편의성이 향상되어, 센싱 유닛(130) 고장 시 쉽게 수리가 가능하다는 이점이 있다.
한편, 도 10a 및 10b는, 도 2a에 도시된 센싱 유닛(130)이 팬닝 및 틸팅 가능하게 구성된 로봇 청소기(100)의 동작 상태를 보인 도면이다.
제어부(미도시)는 팬 서보 모터(135)를 제어하여 회전체(131)를 좌우로 회전시키거나, 틸트 서보 모터(134a)를 제어하여 센싱부(133)를 상하로 틸팅 시키도록 이루어진다.
도 10a 및 10b를 참조하면, 일 예로, 로봇 청소기의 전방 상부 또는 하부에 위치한 제1장애물(40) 확인이 필요할 때, 제어부는 제1장애물(40) 방향으로 센싱부(133) 틸팅시켜 센서(133a)가 제1장애물(40)을 감지할 수 있도록 틸트 서보 모터(134a)를 구동시킨다.
다른 일 예로, 로봇 청소기(100)가 회전하고자 하는 방향으로 위치한 제2장애물(50) 확인이 필요할 때, 제어부는 회전하고자 하는 방향으로 회전체(131)를 회전시켜 센서(133a)가 제2장애물(50)을 감지할 수 있도록 팬 서보 모터(135)를 구동시킨다.
필요에 따라 제어부가 팬 서보 모터(135) 및 틸트 서보 모터(134a)를 동시에 구동시킬 수 있음을 물론이다.
상기 구성에 의하면, 로봇 청소기(100)의 지형지물 및 장애물 감지 및 장애물 회피 성능이 향상될 수 있다.
이상 살펴본 바와 같이, 본 발명 로봇 청소기(100)는, 센싱 유닛(130)이 팬닝 및 틸팅 가능하게 구성되어, 센싱 유닛이 고정된 로봇 청소기보다 넓은 영역을 감지할 수 있다. 이에 따라, 청소기 본체(110)의 주변 지형지물 감지 및 장애물 회피 성능이 향상될 수 있다. 아울러, 회전체(131), 지지부재(132), 센싱부(133) 및 틸팅부(134)가 센싱 유닛(130)으로 통합 설계됨에 따라, 로봇 청소기(100)의 전체적인 크기가 감소될 수 있다.

Claims (20)

  1. 청소기 본체; 및
    상기 청소기 본체에 배치되는 센싱유닛을 포함하고,
    상기 센싱유닛은,
    상기 청소기 본체의 내부를 관통하는 회전축을 중심으로 좌우로 회전 가능하게 구성되는 회전체;
    상기 회전체의 일측에 장착되고, 상기 청소기 본체 주변의 지형지물 또는 장애물을 감지하는 센싱부; 및
    상기 회전체의 내에 설치되고, 상기 센싱부를 상하로 틸팅시키는 틸팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 청소기 본체에는 먼지통이 착탈 가능하게 결합되는 먼지통 수용부가 형성되고,
    상기 센싱유닛은 상기 먼지통의 상부에 배치되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 청소기 본체에는 상기 먼지통 수용부에 수용된 상기 먼지통의 상면을 덮도록 배치되는 상부 커버가 힌지 연결되며,
    상기 회전체는 상기 상부 커버에 회전 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 센싱유닛은, 상기 상부 커버에 결합되어 상기 회전체의 하부를 지지하는 지지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 회전체에는 상기 회전축을 중심으로 하는 원호 형태의 관통홀이 형성되고,
    상기 지지부재에는 상기 관통홀을 통과하여 상기 상부 커버에 결합되는 체결보스가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 회전체는,
    상기 회전체를 좌우로 회전시키는 팬 서보 모터(pan servo motor), 상기 센싱부 및 상기 틸팅부가 장착되는 베이스 프레임; 및
    상기 베이스 프레임의 상부를 덮도록 장착되는 커버 프레임을 포함하는 로봇 청소기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 베이스 프레임에는 상기 회전축을 중심으로 하는 원호 형태의 제1관통홀이 형성되고,
    상기 커버 프레임에는 상기 제1관통홀에 대응되는 제2관통홀 및 상기 팬 서보 모터를 상기 상부 커버에 장착하기 위한 연통홀이 형성되며,
    상기 팬 서보 모터는 상기 연통홀을 통과하여 상기 상부 커버에 회전 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 센싱부는,
    상기 틸팅부와 연결되어, 상기 틸팅부의 구동시 상기 회전축에 교차하는 틸팅축을 중심으로 회전 가능하게 구성되는 센서 장착 프레임; 및
    상기 센서 장착 프레임에 장착되는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 회전체에는 상기 센서 장착 프레임의 양단부에서 돌출 형성된 회전돌기가 회전 가능하게 삽입되는 회전홈이 형성되고,
    상기 회전돌기가 상기 센싱부의 틸팅축을 형성하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 틸팅부는,
    상기 회전체의 내부에 배치되어 요동 운동하는 틸트 서보 모터(tilt servo motor); 및
    상기 틸트 서보 모터의 회전축 및 상기 센서 장착 프레임과 각각 연결되어, 상기 틸트 서버 모터의 회전 시, 상기 틸팅축을 중심으로 상기 센서 장착 프레임을 회전시키는 틸트 암을 포함하는 로봇 청소기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 틸트 암은,
    일단부가 상기 틸트 서보 모터의 회전축에 연결되는 링크부; 및
    상기 링크부의 타단부에서 돌출 형성되고, 상기 센서 장착 프레임의 장착홀에 삽입되어 회전 가능하게 구성되는 체결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 장착홀은,
    상기 체결부가 삽입되는 제1관통부; 및
    상기 제1관통부에서 연장되고, 상기 체결부가 일단에 걸림 되어 회전 가능하게 구성되는 제2관통부을 포함하는 것
    상기 체결부는,
    상기 제2관통부 내에 배치되는 제1부분; 및
    상기 제1관통부보다 큰 직경을 가지도록 형성되어, 상기 제1부분이 상기 제2관통부에 삽입된 상태에서 상기 센서 장착 프레임을 덮도록 배치되는 제2부분을 포함하는 로봇 청소기
  13. 제1항에 있어서,
    상기 청소기 본체는,
    상기 청소기 본체로부터 돌출된 형태로 배치되고, 먼지를 흡입하거나 바닥을 닦도록 이루어지는 청소 모듈; 및
    상기 청소기 본체에 수용되고, 상기 청소 모듈이 위치하는 상기 청소기 본체의 전방 측에 배치되는 센싱유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  14. 제4항에 있어서,
    상기 지지부재의 하면부에는 결합 돌기가 돌출 형성되고
    상기 먼지통의 상면부에는 상기 결합 돌기에 맞물리도록 결함홈이 형성되어,
    상기 결합 돌기와 결합홈에 의해, 상기 지지부재가 상기 먼지통과 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  15. 먼지통이 착탈 가능하게 결합된 먼지통 수용부가 형성되고, 상기 먼지통의 상부를 덮도록 배치되는 상부 커버가 구비된 청소기 본체; 및
    상기 먼지통의 상부와 상기 상부 커버의 사이에 배치되는 센싱유닛을 포함하고,
    상기 센싱유닛은,
    상기 청소기 본체의 내부에 형성되는 회전축을 중심으로 좌우로 회전 가능하게 구성되는 회전체;
    상기 회전체의 일측에 장착되고, 상기 청소기 본체 주변의 지형지물 또는 장애물을 감지하는 센싱부;
    상기 회전체의 내에 설치되고, 상기 센싱부를 상하로 틸팅시키는 틸팅부; 및
    상기 회전체의 하부를 지지하는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 회전체에는 상기 회전축을 중심으로 하는 원호 형태의 관통홀이 형성되고,
    상기 지지부재에는 상기 관통홀을 통과하여 상기 상부 커버에 결합되는 체결보스가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 회전체는,
    상기 회전체를 좌우로 회전시키는 팬 서보 모터(pan servo motor), 상기 센싱부 및 상기 틸팅부가 동일 평면 상에 배치되는 베이스 프레임; 및
    상기 베이스 프레임의 상부를 덮도록 장착되는 커버 프레임을 포함하는 로봇 청소기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 센싱부는,
    상기 틸팅부와 연결되어, 상기 틸팅부의 구동시 상기 회전축에 교차하는 틸팅축을 중심으로 회전 가능하게 구성되는 센서 장착 프레임; 및
    상기 센서 장착 프레임에 장착되는 센서를 포함하고,
    상기 회전체에는 상기 센서 장착 프레임의 양단부에서 돌출 형성된 회전 돌기가 회전 가능하게 삽입되는 회전홈이 형성되고,
    상기 회전 돌기가 상기 센싱부의 틸팅축을 형성하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 틸팅부는,
    상기 회전체의 내부에 배치되어 요동 운동하는 틸트 서보 모터(tilt servo motor); 및
    상기 틸트 서보 모터의 회전축 및 상기 센서 장착 프레임과 각각 연결되어, 상기 틸트 서버 모터의 회전 시, 상기 틸팅축을 중심으로 상기 센서 장착 프레임을 회전시키는 틸트 암을 포함하며,
    상기 틸트 암은,
    일단부가 상기 틸트 서보 모터의 회전축에 연결되는 링크부; 및
    상기 링크부의 타단부에서 돌출 형성되고, 상기 센서 장착 프레임의 장착홀에 삽입되어 회전 가능하게 구성되는 체결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  20. 휠 유닛과, 상기 휠 유닛의 구동을 제어하는 제어부를 구비하는 청소기 본체; 및
    상기 청소기 본체에 배치되는 센싱유닛을 포함하고,
    상기 센싱유닛은,
    상기 청소기 본체의 내부를 관통하는 회전축을 중심으로 좌우로 회전 가능하게 구성되는 회전체;
    상기 회전체에 장착되어, 상기 회전체를 좌우로 회전시키도록 구성되는 구동 유닛;
    상기 회전체의 일측에 장착되고, 상기 청소기 본체의 주변 지형지물 또는 장애물을 감지하는 센싱부; 및
    상기 회전체의 내에 설치되고, 상기 센싱부를 상하로 틸팅시키는 틸팅부를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 구동 유닛 및 상기 틸팅부의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
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