KR20190019374A

KR20190019374A - 2자유도 수동 회전관절 및 이를 포함하는 험지 주행형 모바일 로봇

Info

Publication number: KR20190019374A
Application number: KR1020170104164A
Authority: KR
Inventors: 이동훈; 김지훈
Original assignee: 숭실대학교산학협력단
Priority date: 2017-08-17
Filing date: 2017-08-17
Publication date: 2019-02-27

Abstract

본 발명은 주행하는 지형에 따라서 각 구동트랙이 임의의 자세를 형성할 수 있는 2자유도 수동 회전관절 및 이를 포함하는 험지 주행형 모바일 로봇에 관한 것으로, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있도록 모바일 로봇의 로커에 수직 방향으로 연결 설치되는 제1관절축; 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있도록 상기 제1관절축에 수직 방향으로 연결 설치되는 제2관절축; 및 상기 제2관절축을 모바일 로봇의 구동 트랙에 형성된 구동부에 연결 설치할 수 있도록 상기 제2관절축의 양측에 각각 연결 설치되며, 상부가 상기 구동부의 내부 공간에 각각 장착 설치되는 두 개의 연결설치부재를 포함한다.

Description

2자유도 수동 회전관절 및 이를 포함하는 험지 주행형 모바일 로봇{Passive Revolving Joint and Rough Terrain Driving Mobile Robot thereof}

본 발명은 2자유도 수동 회전관절 및 이를 포함하는 험지 주행형 모바일 로봇에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주행하는 지형에 따라서 각 구동트랙이 임의의 자세를 형성할 수 있는 2자유도 수동 회전관절 및 이를 포함하는 험지 주행형 모바일 로봇에 관한 것이다.

일반적으로 로버는 행성 표면 탐사를 위한 장치로서, 상기 로버의 주행 장치는 서스펜션에 따라 크게 수동형(Passive)과 능동형(Active)으로 분류할 수 있다. 수동형 서스펜션은 안정된 움직임을 위해 추가적인 액추에이터(Actuator) 등이 장착되지 않고 간단한 기계 구조적인 방법을 이용한 것으로, 미국 NASA의 Sojourner, MER(Opportunity, Sprit) 또는 MSL(Mars Scientific Laboratory) 로버 등과 같이 무인 로버의 대부분이 여기에 속하고, 특히 Rocker-Bogie 현가 장치가 수동 서스펜션의 대표적인 예가 된다.

반면, 능동형 서스펜션은 이동 중 안정도를 유지하기 위해 밀폐형 제어(close loop control)를 사용하는 능동 제어를 사용하는데, 상기 시스템은 로버의 걷는(walking) 기능을 가능하게 하여 주행성(장애물 극복 능력 등)과 안전성이 뛰어나다.

그리고, 능동형 로버의 주행 장치는 수동형 로버의 주행 장치보다 많은 자유도가 있어서 로버를 수송 우주선에 탑재할 때 최소한의 부피로 탑재할 수 있는 장점도 있다. 그러나, 능동형 로버의 주행 장치는 수동형 로버의 주행 장치보다 더 많은 구성을 요구하고 시스템이 복잡하기 때문에 신뢰도 관점에서 단점이 있으며, 전력 소비도 수동형에 비해 많이 요구된다. 미국 NASA Athlete 유인 탐사 로버가 능동형의 대표적인 예이다.

한국등록특허 제10-1349916호(2014.01.03.)는 행상 탐사 로버의 negative moment를 감소시켜 장애물 극복 능력을 향상시키고 이에 따른 전력 절감이 가능한 현가 장치 및 이를 이용한 탐사 로버에 관하여 기재되어 있는데, 2개의 휠을 지지하는 2개의 베이스에 각각 고정되는 제1링크 및 제2링크와, 상기 제1링크 및 제2링크사이에 배치되는 센터 링크와, 상기 제2링크의 상단부 및 센터 링크의 우측단에 연결되는 제4링크와 제1링크의 상단부 및 센터 링크의 좌측단에 연결되는 제3링크와 상기 제1링크 및 제2링크와 센터 링크의 각 하단부에 연결되는 제5링크를 포함하되, 상기 제3링크는 상기 제1링크측으로 갈수록 상부를 향하도록 경사지게 설치되되 상기 센터 링크의 전면에 배치되고, 상기 제4링크는 상기 제2링크측으로 갈수록 상부를 향하도록 경사지게 설치되되 상기 센터 링크의 후면에 배치되는 것을 특징으로 한다. 기재된 기술에 의하면, negative moment를 감소시켜 장애물 극복 능력을 향상시키고 이에 따른 전력 절감할 수 있다.

한국등록특허 제10-1272197호(2013.05.31.)는 로버의 주행 장치의 주행 모듈을 구성하는 다수개의 링크들이 각각의 결합축을 중심으로 회동됨으로써 장애물 극복에 필요한 토크 및 전력을 감소시켜 장애물 극복 효율성 및 안정적인 주행 성능을 증대시킬 수 있는 로버의 주행 장치에 관하여 기재되어 있다. 기재된 기술에 의하면, 본체를 이동시키도록 상기 본체의 양측면에 마련되는 복수개의 주행 모듈을 포함하는 로버의 주행 장치에 있어서, 상기 주행 모듈은, 상기 본체의 측면에 간격을 두고 고정되는 연결부; 상기 연결부 또는 상기 본체에 회동 가능하게 결합되는 회동 링크; 상기 회동 링크의 양단부에 각각 마련되어 지면의 상태에 따라 상하로 이동하는 지지 링크; 상기 지지 링크의 상단부와 상기 연결부를 연결하는 고정 링크; 및 상기 지지 링크의 하단부에 회전 가능하게 마련되는 주행 바퀴; 를 포함하되, 상기 주행 모듈은 상기 본체 양측면의 전방 및 후방에 각각 배치되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 종래의 주행형 모바일 로봇은, 하나의 결합축만을 중심으로 회동되므로, 험지를 주행함에 있어 장애물을 만났을 경우 안정적이고 효율적으로 극복하기 어렵다는 문제점이 있다.

한국등록특허 제10-1349916호 한국등록특허 제10-1272197호

본 발명의 일측면은 주행하는 지형에 따라서 각 구동트랙이 임의의 자세를 형성할 수 있는 2자유도 수동 회전관절 및 이를 포함하는 험지 주행형 모바일 로봇을 제공한다.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 2자유도 수동 회전관절은, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있도록 모바일 로봇의 로커에 수직 방향으로 연결 설치되는 제1관절축; 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있도록 상기 제1관절축에 수직 방향으로 연결 설치되는 제2관절축; 및 상기 제2관절축을 모바일 로봇의 구동 트랙에 형성된 구동부에 연결 설치할 수 있도록 상기 제2관절축의 양측에 각각 연결 설치되며, 상부가 상기 구동부의 내부 공간에 각각 장착 설치되는 두 개의 연결설치부재를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 험지 주행형 모바일 로봇은, 모바일 로봇의 메인 바디; 상기 메인 바디의 양측에 각각 연결 설치되는 두 개의 로커; 및 상기 로커의 양측에 2자유도 수동 관절로 연결 설치되는 네 개의 구동 트랙을 포함한다.

일 실시 예에서, 상기 메인 바디는, 상기 로커를 연결 설치하기 위한 수동 회전관절을 구비할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 수동 회전관절은, 상기 메인 바디의 일측 로커에 연결 설치되는 제1기어; 상기 제1기어와 수직으로 맞물려 회전하는 제2기어; 및 상기 메인 바디의 다른 일측 로커에 연결 설치며, 상기 제2기어와 수직으로 맞물려 회전하는 제3기어를 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 메인 바디는, 상기 로커가 회전할 경우 상기 제1기어에 연결 설치된 로커와 상기 제2기어에 연결 설치된 로커의 상대 회전 각도의 1/2만큼 회전할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 구동 트랙은, 상기 로커의 일측에 연결 설치되는 2자유도 수동 회전관절; 및 모바일 로봇을 주행시켜 줄 수 있도록 상기 2자유도 수동 회전관절에 연결 설치되는 구동부를 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 구동부는, 독립적으로 구동될 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 2자유도 수동 회전관절는, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있도록 상기 로커에 수직 방향으로 연결 설치되는 제1관절축; 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있도록 상기 제1관절축에 수직 방향으로 연결 설치되는 제2관절축; 및 상기 제2관절축을 상기 구동부에 연결 설치할 수 있도록 상기 제2관절축의 양측에 각각 연결 설치되며, 상부가 상기 구동부의 내부 공간에 각각 장착 설치되는 두 개의 연결설치부재를 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 제1관절축은, 모바일 로봇의 주행 시 지형에 대응한 상기 구동부의 수동 피칭(passive pitching)을 위한 회전할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 제2관절축은, 모바일 로봇의 주행 시 지형에 대응한 상기 구동부의 수동 롤링(passive rolling)을 위한 회전할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 2자유도 수동 회전관절는, 모바일 로봇의 주행 시 상기 구동부를 지형에 대응하여 수동 피칭(passive pitching) 후 수동 롤링(passive rolling)시켜 줄 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 구동부는, 수동 롤링(passive rolling) 시 상기 제2관절축이 방해받지 않도록 하기 위한 상하 길이 방향의 롤링홈을 내측면에 형성할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 로커는, "∩" 형태로 형성되며, 상기 메인 바디의 일측에 연결 설치되는 메인프레임; 상기 메인프레임의 하부 날개 사이에 장착 설치되는 받침프레임; 및 상기 메인프레임을 지지할 수 있도록 상기 메인프레임과 상기 받침프레임의 공간에 장착 설치되는 다수 개의 지지프레임을 포함할 수 있다.

상술한 본 발명의 일측면에 따르면, 지형에 의한 메인 바디의 흔들림 영향을 최소화시킬 수 있으며, 지형에 따라 임의의 자세를 취하도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 험지 주행형 모바일 로봇의 개략적인 구성이 도시된 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 메인 바디를 설명하는 도면이다.
도 3은 도 1에 있는 구동 트랙을 설명하는 도면이다.
도 4는 도 3에 있는 2자유도 수동 회전관절을 설명하는 도면이다.
도 5는 도 3에 있는 2자유도 수동 회전관절에 의한 구동부의 움직임을 설명하는 도면이다.
도 6은 도 3에 있는 구동부를 설명하는 도면이다.
도 7은 도 1에 있는 로커를 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 험지 주행형 모바일 로봇의 각 구성들의 연결 관계를 도시한 도면이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 험지 주행형 모바일 로봇의 개략적인 구성이 도시된 도면이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 험지 주행형 모바일 로봇의 각 구성들의 연결 관계를 도시한 도면이다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 험지 주행형 모바일 로봇은, 메인 바디(100), 두 개의 로커(200-1, 200-2) 및 네 개의 구동 트랙(300-1, 300-2, 300-3 및 300-4)을 포함한다.

메인 바디(100)는, 모바일 로봇(1)의 본체를 구성하며, 양측에 두 개의 로커(200-1, 200-2)이 연결 설치되며, 두 개의 로커(200-1, 200-2) 각각에 두 개씩 총 4개의 구동 트랙(300-1, 300-2, 300-3 및 300-4)에 의해 이동한다.

일 실시 예에서, 메인 바디(100)가 본체를 구성하는 모바일 로봇(1)은, 인간이 조정하는 것이 아니라 눈에 해당하는 센서와 컴퓨터와 같은 판단 기능을 갖추고 있어서 스스로 자립하여 돌아다닐 수 있는 일종의 무인 수송차에 해당한다. 스파이 로봇은 주어진 환경에서 움직일 수 있는 모바일 로봇의 한 예입에 해당하며, 모바일 로봇은 자신의 환경에서 이동할 수 있는 기능을 갖추고 있으며, 한 곳의 물리적 위치에 고정되어 있지 않으며, "자율적"(AMR ?? autonomous mobile robot)일 수 있다. 즉, 물리적 또는 전자 기계적 안내 장치 없이 제어되지 않은 환경을 탐색할 수 있다. 또는 모바일 로봇은 상대적으로 제어 된 공간 (AGV ?? autonomous guided vehicle)에서 사전 정의된 탐색 경로를 이동할 수 있는 안내 장치에 의존할 수 있다.

로커(200-1, 200-2)는, 메인 바디(100)의 양측에 각각 연결 설치되며, 양측 각각에 두 개씩 총 4개의 구동 트랙(300-1, 300-2, 300-3 및 300-4)이 연결 설치된다.

구동 트랙(300)은, 로커(200)의 양측에 2자유도 수동 관절로 연결 설치된다.

일 실시 예에서, 구동 트랙(300-1)은, 다른 구동 트랙(300-2, 300-3 및 300-4)의 구동과는 관계없이 독립적으로 구동될 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 험지 주행형 모바일 로봇은, 군사작전 지원 목적으로 개발된 험지(險地) 주행형 플랫폼으로서, 그 외에도 산업 및 스포츠ㅇ레저 분야에도 활용될 수 있는 새로운 주행체로서 활용될 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 험지 주행형 모바일 로봇은, 4개의 서로 다른 구동 트랙(300-1, 300-2, 300-3 및 300-4)으로 구성되고, 각 구동 트랙(300)은 본체인 메인 바디(100)와 로커(200-1, 200-2)로 연결되어 있으며, 로커(200-1, 200-2)와 메인 바디(100)의 사이는 롤링(rolling) 또는 피칭(pitching)의 2자유도가 가능한 수동 회전관절로 연결된다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 험지 주행형 모바일 로봇은, 왼쪽 또는 오른쪽의 앞뒤 4개의 구동 트랙(300-1, 300-2, 300-3 및 300-4)들은 두 개의 로커(200-1, 200-2)에 의해 각각 연결되며, 로커(200-1, 200-2)의 중앙 부분이 모바일 로봇(1)의 본체인 메인 바디(100)에 수동회전 관절로 연결된다.

즉, 메인 바디(100)로부터 4개의 구동 트랙(300-1, 300-2, 300-3 및 300-4)까지는 수동관절들로 연결되어 있으며, 주행하는 지형에 대응하여 각각의 구동 트랙(300-1, 300-2, 300-3 및 300-4)이 임의의 자세를 형성하도록 할 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 험지 주행형 모바일 로봇은, 4개의 구동 트랙(300-1, 300-2, 300-3 및 300-4)이 지형의 굴곡에 따라서 지면-트랙 접촉면적이 최대가 되는 임의의 자세를 형성할 수 있도록 되어 있어, 종래의 rocker-bogie(화성 탐사선(Mars Pathfinder)을 위해 소개된 화성 탐사선에서 사용되는 정지 장치로서, 화성 탐사 로버(MER) 및 화성 과학 실험실(MSL) 임무에도 사용됨) 또는 six wheeled(견마형) 로봇과 비교하였을 때에 보다 향상된 주행성능을 제공할 수 있다.

도 2는 도 1에 있는 메인 바디를 설명하는 도면이다.

도 2를 참조하면, 메인 바디(100)는, 수동 회전관절(110)을 구비한다.

수동 회전관절(110)은, 로커(200)를 메인 바디(100)에 연결 설치한다.

일 실시 예에서, 수동 회전관절(110)은, 제1기어(111), 제2기어(112) 및 제3기어(113)를 포함한다.

제1기어(111), 일측이 메인 바디(100)의 일측 로커(200-1)에 연결 설치되며, 다른 일측이 제2기어(112)와 수직으로 맞물려 회전한다.

제2기어(112)는, 제1기어(111) 및 제3기어(113)와 수직으로 맞물려 회전한다.

제3기어(113)는, 일측이 메인 바디(100)의 다른 일측 로커(200-2)에 연결 설치며, 다른 일측이 제2기어(112)와 수직으로 맞물려 회전한다.

일 실시 예에서, 수동 회전관절(110)의 구동 방식은 다음과 같다.

먼저, 제1기어(111)가 자신의 중심축을 기준으로 시계 방향으로 회전하면, 제1기어(111)에 수직으로 맞물린 제2기어(112)가 이에 대응하여 회전하게 되며, 제2기어(112)에 수직으로 맞물린 제3기어(113)가 자신의 중심축을 기준으로 반시계 방향으로 회전하게 된다. 이때, 제1기어(111)와 제3기어(113)의 중심축은 동일 선상에 위치하게 된다.

따라서, 제1기어(111)와 제3기어(113)은 서로 반대 방향으로 회전하게 되는 것이다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 메인 바디(100)는, 로커(200-1, 200-2)가 회전할 경우 제1기어(111)에 연결 설치된 로커(200-1)와 제2기어(112)에 연결 설치된 로커(200-2)의 상대 회전 각도의 1/2만큼 회전될 수 있다.

도 3은 도 1에 있는 구동 트랙을 설명하는 도면이다.

도 3을 참조하면, 구동 트랙(300)은, 2자유도 수동 회전관절(310) 및 구동부(320)를 포함한다.

2자유도 수동 회전관절(310)은, 일측이 로커(200)의 일측에 연결 설치되며, 다른 일측에 구동부(320)가 연결 설치된다.

구동부(320)는, 모바일 로봇(1)을 주행시켜 줄 수 있도록 2자유도 수동 회전관절(310)의 다른 일측에 연결 설치된다.

일 실시 예에서, 구동부(320)는, 세 개의 나머지 구동 트랙(300-2, 300-3 및 300-4)에 형성된 구동부(320)와는 관계없이 독립적으로 구동될 수 있다.

도 3은, 네 개의 구동 트랙(300-1, 300-2, 300-3 및 300-4) 중 하나의 구동 트랙(300-1)을 분리한 도면으로서, 해당 분리된 구동 트랙(300-1) 이외의 세 개의 나머지 구동 트랙(300-2, 300-3 및 300-4)들도 2자유도 수동 회전관절(310) 및 구동부(320)에 의하여 동일하게 구동된다.

도 4는 도 3에 있는 2자유도 수동 회전관절을 설명하는 도면이다.

도 4를 참자호면, 2자유도 수동 회전관절(310)는, 제1관절축(311), 제2관절축(312) 및 두 개의 연결설치부재(313)를 포함한다.

제1관절축(311)은, 자신의 중심축을 기준으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있도록 일측이 로커(200)에 수직 방향으로 연결 설치되며, 다른 일측에 제2관절축(312)이 수직 방향으로 연결 설치된다.

제2관절축(312)은, 자신의 중심축 방향으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있도록 제1관절축(311)의 다른 일측에 수직 방향으로 연결 설치되며, 양측이 연결설치부재(313)에 연결 설치되어 구동부(320)의 내부 공간에 장착 설치된다.

연결설치부재(313)는, 제2관절축(312)을 구동부(320)에 연결 설치할 수 있도록 제2관절축(312)의 양측에 각각 연결 설치되며, 상부가 구동부(320)의 내부 공간에 각각 장착 설치된다.

일 실시 예에서, 제1관절축(311)은, 모바일 로봇(1)의 주행 시 지형에 대응한 구동부(320)의 수동 피칭(passive pitching)(도 5a를 참조)을 위한 회전을 할 수 있다.

일 실시 예에서, 제2관절축(312)은, 모바일 로봇(1)의 주행 시 지형에 대응한 구동부(320)의 수동 롤링(passive rolling)(도 5b를 참조)을 위한 회전을 할 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 2자유도 수동 회전관절(310)는, 모바일 로봇(1)의 주행 시 구동부(320)를 지형에 대응하여 수동 피칭(passive pitching) 후 수동 롤링(passive rolling)시켜 줄 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 2자유도 수동 회전관절(310)는, 도 5a에서 보는 바와 같이 지형이 전후 방향으로 경사진 경우에 구동부(320)를 수동 피칭(passive pitching)시켜 구동부(320)와 지표면과의 접촉면적을 최대화시켜 주며, 도 5b에서 보는 바와 같이 지형이 좌우 방향으로 경사진 경우에 구동부(320)를 수동 롤링(passive rolling)시켜 구동부(320)와 지표면과의 접촉면적을 최대화시켜 줌으로써, 4개의 구동 트랙(300-1, 300-2, 300-3 및 300-4) 각각이 주행 지형의 굴곡에 대응하여 임의의 자세를 형성하도록 하여 메인 바디(100)의 흔들림을 최소화하며, 주행 시 소모되는 에너지를 줄여 에너지 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 종래의 rocker-bogie 또는 six wheeled 로봇보다 향상된 주행성능을 제공할 수 있다.

도 6은 도 3에 있는 구동부를 설명하는 도면이다.

도 6을 참조하면, 구동부(320)는, 롤링홈(321)을 형성한다.

롤링홈(321)은, 구동부(320)의 수동 롤링(passive rolling) 시 제2관절축(312)이 방해받지 않도록 하기 위한 상하 길이 방향으로 구동부(320)의 내측면에 형성된다.

도 7은 도 1에 있는 로커를 설명하는 도면이다.

도 7을 참조하면, 로커(200)는, 메인프레임(210), 받침프레임(220) 및 다수 개의 지지프레임(230)을 포함한다.

메인프레임(210)은, "∩" 형태로 형성되며, 메인 바디(100)의 일측에 연결 설치되며, 하부 날개 사이에 받침프레임(220)이 장착 설치되며, 받침프레임(220)과의 사이 공간에 다수 개의 지지프레임(230)가 장착 설치되어 지탱하도록 한다.

받침프레임(220)은, 메인프레임(210)의 하부 날개 사이에 장착 설치되며, 메인프레임(210)과의 사이 공간에 다수 개의 지지프레임(230)이 장착 설치된다.

지지프레임(230)은, 메인프레임(210)을 지지할 수 있도록 메인프레임(210)과 받침프레임(220)의 공간에 장착 설치된다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 로커(200)는,메인프레임(210), 받침프레임(220) 및 다수 개의 지지프레임(230)로 형성된 다수 개의 프레임으로 형성됨으로써, 모바일 로봇(1)의 주행 시 발생할 수 있는 덜컹거림 등의 충격으로부터 효율적으로 지탱하여 내구성을 향상시킬 수 있다.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 모바일 로봇
100: 메인 바디
110: 수동 회전관절
111: 제1기어
112: 제2기어
113: 제3기어
200: 로커
210: 메인프레임
220: 받침프레임
230: 지지프레임
300: 구동 트랙
310: 2자유도 수동 회전관절
311: 제1관절축
312: 제2관절축
313: 연결설치부재
320: 구동부
321: 롤링홈

Claims

시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있도록 모바일 로봇의 로커에 수직 방향으로 연결 설치되는 제1관절축;
시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있도록 상기 제1관절축에 수직 방향으로 연결 설치되는 제2관절축; 및
상기 제2관절축을 모바일 로봇의 구동 트랙에 형성된 구동부에 연결 설치할 수 있도록 상기 제2관절축의 양측에 각각 연결 설치되며, 상부가 상기 구동부의 내부 공간에 각각 장착 설치되는 두 개의 연결설치부재를 포함하는 2자유도 수동 회전관절.
모바일 로봇의 메인 바디;
상기 메인 바디의 양측에 각각 연결 설치되는 두 개의 로커; 및
상기 로커의 양측에 2자유도 수동 관절로 연결 설치되는 네 개의 구동 트랙을 포함하는 험지 주행형 모바일 로봇.
제2항에 있어서, 상기 메인 바디는,
상기 로커를 연결 설치하기 위한 수동 회전관절을 구비하는 것을 특징으로 하는 험지 주행형 모바일 로봇.
제3항에 있어서, 상기 수동 회전관절은,
상기 메인 바디의 일측 로커에 연결 설치되는 제1기어;
상기 제1기어와 수직으로 맞물려 회전하는 제2기어; 및
상기 메인 바디의 다른 일측 로커에 연결 설치며, 상기 제2기어와 수직으로 맞물려 회전하는 제3기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 험지 주행형 모바일 로봇.
제4항에 있어서, 상기 메인 바디는,
상기 로커가 회전할 경우 상기 제1기어에 연결 설치된 로커와 상기 제2기어에 연결 설치된 로커의 상대 회전 각도의 1/2만큼 회전되는 것을 특징으로 하는 험지 주행형 모바일 로봇.
제2항에 있어서, 상기 구동 트랙은,
상기 로커의 일측에 연결 설치되는 2자유도 수동 회전관절; 및
모바일 로봇을 주행시켜 줄 수 있도록 상기 2자유도 수동 회전관절에 연결 설치되는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 험지 주행형 모바일 로봇.
제6항에 있어서, 상기 구동부는,
독립적으로 구동되는 것을 특징으로 하는 험지 주행형 모바일 로봇.
제6항에 있어서, 상기 2자유도 수동 회전관절는,
시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있도록 상기 로커에 수직 방향으로 연결 설치되는 제1관절축;
시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있도록 상기 제1관절축에 수직 방향으로 연결 설치되는 제2관절축; 및
상기 제2관절축을 상기 구동부에 연결 설치할 수 있도록 상기 제2관절축의 양측에 각각 연결 설치되며, 상부가 상기 구동부의 내부 공간에 각각 장착 설치되는 두 개의 연결설치부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 험지 주행형 모바일 로봇.
제8항에 있어서, 상기 제1관절축은,
모바일 로봇의 주행 시 지형에 대응한 상기 구동부의 수동 피칭(passive pitching)을 위한 회전을 하는 것을 특징으로 하는 험지 주행형 모바일 로봇.
제8항에 있어서, 상기 제2관절축은,
모바일 로봇의 주행 시 지형에 대응한 상기 구동부의 수동 롤링(passive rolling)을 위한 회전을 하는 것을 특징으로 하는 험지 주행형 모바일 로봇.
제8항에 있어서, 상기 2자유도 수동 회전관절는,
모바일 로봇의 주행 시 상기 구동부를 지형에 대응하여 수동 피칭(passive pitching) 후 수동 롤링(passive rolling)시켜 주는 것을 특징으로 하는 험지 주행형 모바일 로봇.
제10항에 있어서, 상기 구동부는,
수동 롤링(passive rolling) 시 상기 제2관절축이 방해받지 않도록 하기 위한 상하 길이 방향의 롤링홈을 내측면에 형성하는 것을 특징으로 하는 험지 주행형 모바일 로봇.
제2항에 있어서, 상기 로커는,
"∩" 형태로 형성되며, 상기 메인 바디의 일측에 연결 설치되는 메인프레임;
상기 메인프레임의 하부 날개 사이에 장착 설치되는 받침프레임; 및
상기 메인프레임을 지지할 수 있도록 상기 메인프레임과 상기 받침프레임의 공간에 장착 설치되는 다수 개의 지지프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 험지 주행형 모바일 로봇.