KR20190044899A - Omni-directional driving robot and driving system for robot - Google Patents

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KR20190044899A
KR20190044899A KR1020170137477A KR20170137477A KR20190044899A KR 20190044899 A KR20190044899 A KR 20190044899A KR 1020170137477 A KR1020170137477 A KR 1020170137477A KR 20170137477 A KR20170137477 A KR 20170137477A KR 20190044899 A KR20190044899 A KR 20190044899A
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오주환
임선용
김혁
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디알비파텍 (주)
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Abstract

The present invention relates to an omnidirectional driving robot and a driving system of a robot. According to the present invention, the omnidirectional driving robot can comprise: a frame; a traveling wheel installed on four sides of a bottom surface of the frame; and a driving unit, wherein a pair of driving units are installed at the front and rear on the bottom surface of the frame, respectively, the driving units are rotated about a rotary shaft installed in the vertical direction, and a driving wheel controlled to be driven forward or backward on both sides is mounted.

Description

전방향 주행 로봇 및 로봇의 주행 시스템{OMNI-DIRECTIONAL DRIVING ROBOT AND DRIVING SYSTEM FOR ROBOT}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an omni-directional traveling robot,

본 발명은 전방향 주행 로봇에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전방향(전후, 좌우, 사선, 제자리회전)으로 주행이 가능한 전방향 주행 로봇 및 로봇의 주행 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a forward traveling robot, and more particularly, to a forward traveling robot and a traveling system of a robot that can travel in all directions (forward and backward, leftward and rightward, diagonal, and inward rotation).

전방향으로 주행이 가능한 주행 로봇은, 4개의 바퀴가 각각의 독립된 모터에 의해 제어됨으로써 자동차와는 달리 전진/후진주행, 측면주행, 사선주행, 제자리회전 등이 가능하게 된다. In a traveling robot capable of traveling in all directions, four wheels are controlled by respective independent motors, thereby enabling forward / backward travel, side travel, oblique travel, and in-situ rotation unlike an automobile.

이러한 전방향 주행 로봇은 4개의 바퀴에 주행모터뿐만 아니라 조향을 위한 조향모터, 조향기어 등이 설치되고, 조향모터의 제어에 의해 상술한 전방향 주행을 하게 된다. 즉, 각각의 바퀴마다 별도의 구동부를 설치하여 제어하여야 하는 방식으로 전방향 주행 제어가 이루어지고 있었다.In the forward traveling robot, not only a traveling motor but also a steering motor, a steering gear, and the like for steering are provided on four wheels, and the forward traveling is performed by the control of the steering motor. That is, the forward driving control is performed in such a manner that a separate driving unit is provided for each wheel.

종래의 전방향 주행 로봇의 경우 이상에서 설명한 바와 같이 4개의 바퀴마다 주행모터, 조향모터가 설치되어야 하기 때문에 구조가 복잡해지고 무게도 커져 방향전환시 바퀴에서 슬립이 발생할 가능성이 높아 정밀한 주행이 어려운 문제가 있었다. 따라서, 종래보다 간단한 구조를 가지고도 전방향 주행 제어가 용이한 로봇의 개발이 필요한 실정이다. As described above, in the case of the conventional omnidirectional traveling robot, since the traveling motor and the steering motor must be provided for each of the four wheels, the structure becomes complicated and the weight becomes large, . Therefore, it is necessary to develop a robot that has a simpler structure than the conventional one and is easy to control in all directions.

대한민국 등록특허공보 제10-0849413호(2008.07.24)Korean Registered Patent No. 10-0849413 (July 24, 2008)

본 발명은 바퀴마다 별도의 조향장치가 설치되지 않고 보다 간단한 구조를 통해 전방향 주행이 용이한 전방향 주행 로봇 및 로봇의 주행 시스템을 제공하는 것이다.The present invention provides a traveling system of a forward traveling robot and a robot in which forward steering is facilitated through a simpler structure without providing a separate steering device for each wheel.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 의한 전방향 주행 로봇은 프레임; 상기 프레임의 저면 사방(四方)에 설치되는 주행바퀴; 및 상기 프레임의 저면에 전후방으로 한 쌍이 각각 설치되고, 수직방향으로 설치된 회전축을 중심으로 회전되며, 양측에는 전방 또는 후방으로 구동되도록 제어되는 구동바퀴가 장착되는 구동유닛을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a forward traveling robot according to the present invention includes a frame; A traveling wheel installed on all four sides of the frame; And a driving unit mounted on a bottom surface of the frame, each of which is provided with a pair of front and rear parts, the driving unit being rotatable about a rotational axis provided in a vertical direction, and driving wheels controlled to be driven forward or backward on both sides.

전진/후진 주행은 4개의 상기 구동바퀴가 같은 방향으로 구동됨으로써 수행될 수 있다.The forward / backward travel can be performed by driving the four driving wheels in the same direction.

측면 주행, 사선 주행 및 제자리 회전 주행은 1차적으로 각각의 구동유닛에 장착된 구동바퀴가 서로 다른 방향으로 구동된 후, 2차적으로 각각의 구동유닛에 장착된 구동바퀴의 구동방향을 제어함으로써 수행될 수 있다.The side driving, the diagonal driving and the in-situ rotation driving are primarily performed by driving the driving wheels mounted on the respective driving units in different directions and then controlling the driving direction of the driving wheels mounted on the respective driving units .

상기 구동유닛은, 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트에 결합되는 회전축; 상기 회전축의 상부에 결합되는 엔드캡; 및 상기 엔드캡의 상부에 결합되고, 상기 구동바퀴의 구동방향을 제어하는 엔코더를 포함할 수 있다.The drive unit includes: a base plate; A rotating shaft coupled to the base plate; An end cap coupled to an upper portion of the rotating shaft; And an encoder coupled to an upper portion of the end cap to control a driving direction of the driving wheel.

상기 회전축의 하단에 방사상으로 연장된 플랜지의 상면에 결합되는 스러스트 베어링; 및 상기 회전축의 상부 가장자리를 감싸도록 결합되는 볼베어링을 더 포함할 수 있다.A thrust bearing coupled to an upper surface of a flange extending radially at a lower end of the rotary shaft; And a ball bearing coupled to surround the upper edge of the rotating shaft.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 의한 로봇의 주행 시스템은 바닥면에 격자 형태로 표시되는 주행 라인; 상기 주행 라인을 따라 주행하고, 하면에 카메라가 설치되는 전방향 주행 로봇; 및 상기 주행 라인의 교차점에 표시되고, 상기 카메라에서 촬영을 하여 정주행 여부를 식별하기 위한 주행 식별표지를 포함할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, a traveling system of a robot according to the present invention includes: a traveling line displayed on a floor surface in a lattice form; An omnidirectional traveling robot running along the traveling line and having a camera installed on a lower surface thereof; And a driving identification mark displayed at an intersection of the driving line and for photographing by the camera to identify whether or not the vehicle is in a forward running state.

상기 주행 식별표지는 QR코드일 수 있다.The travel identification mark may be a QR code.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 바퀴마다 별도의 조향장치가 설치되지 않고 보다 간단한 구조를 통해 전방향 주행이 용이하고 낮은 차체구조를 가질 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a separate steering device is not provided for each wheel, and the vehicle can be easily driven in all directions through a simpler structure and can have a low vehicle body structure.

또한, 방향전환 시 발생하는 바퀴의 슬립을 최소화하여 정밀한 주행이 가능하다. In addition, the slip of the wheel caused by the direction change can be minimized, enabling precise driving.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향 주행 로봇의 분해 사시도.
도 2는 구동유닛의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 주행 시스템을 보인 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 전방향 주행 로봇이 전진/후진 주행을 하는 것을 보인 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 전방향 주행 로봇이 측면 주행을 하는 것을 보인 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 전방향 주행 로봇이 사선 주행을 하는 것을 보인 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 전방향 주행 로봇이 회전 주행을 하는 것을 보인 도면.1 is an exploded perspective view of a forward traveling robot according to an embodiment of the present invention;
2 is an exploded perspective view of the drive unit;
3 is a view showing a traveling system of a robot according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing that a forward traveling robot makes a forward / backward travel according to an embodiment of the present invention. FIG.
Fig. 5 is a view showing that the omnidirectional traveling robot makes lateral travel according to an embodiment of the present invention. Fig.
FIG. 6 is a view showing a forward running robot performing a diagonal running according to an embodiment of the present invention; FIG.
7 is a view showing that the omnidirectional traveling robot makes a rotation run according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated and described in the drawings. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이하, 본 발명에 의한 전방향 주행 로봇 및 로봇의 주행 시스템의 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of a traveling system for a forward traveling robot and a robot according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, And redundant explanations thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전방향 주행 로봇의 분해 사시도이고, 도 2는 구동유닛의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇의 주행 시스템을 보인 도면이다.FIG. 1 is an exploded perspective view of a forward traveling robot according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of a driving unit, and FIG. 3 is a view illustrating a traveling system of a robot according to an embodiment of the present invention.

이에 도시된 바에 따르면, 본 발명에 의한 전방향 주행 로봇은 프레임(10); 상기 프레임(10)의 저면 사방(四方)에 설치되는 주행바퀴(20); 및 상기 프레임(10)의 저면에 전후방으로 한 쌍이 각각 설치되고, 수직방향으로 설치된 회전축(36)을 중심으로 회전되며, 양측에는 전방 또는 후방으로 구동되도록 제어되는 구동바퀴(54)가 장착되는 구동유닛(30)을 포함할 수 있다. According to the drawings, the forward traveling robot according to the present invention includes a frame 10; A traveling wheel 20 installed on all four sides of the frame 10; And a driving wheel 54 mounted on both sides of the frame 10 to be controlled to be driven forward or backward is mounted on the bottom surface of the frame 10, Unit 30 as shown in FIG.

프레임(10)은 주행 로봇의 몸체를 형성하는 부분으로서, 대략 사각형의 가장자리를 형성하도록 제조될 수 있다. 그리고, 프레임(10)의 내측에는 가로방향으로 보강부재(12)가 연결될 수 있다. 보강부재(12)는 프레임(10)의 강성을 보강하는 역할 뿐만 아니라, 후술할 다양한 브라켓들이 결합되는 부분으로서의 역할도 수행한다. The frame 10 is a part forming the body of the traveling robot, and can be manufactured to form a substantially rectangular edge. The reinforcing member 12 may be connected to the inside of the frame 10 in the transverse direction. The reinforcing member 12 serves not only to reinforce the rigidity of the frame 10, but also to serve as a part where various brackets to be described later are engaged.

프레임(10)의 저면 사방(꼭지점 부분)에는 바퀴 브라켓(14)이 결합된다. 바퀴 브라켓(14)의 하면에는 주행바퀴(20)가 축을 중심으로 회전이 되면서 전후방으로 회전되게 설치된다. The wheel bracket 14 is coupled to the bottom surface (vertex portion) of the frame 10. On the lower surface of the wheel bracket 14, the traveling wheel 20 is rotated about its axis and is rotated forward and backward.

그리고, 2개의 보강부재(12)의 하면 중앙에는 구동유닛 브라켓(16)이 설치된다. 본 실시예에서 보강부재(12)는 프레임(10)의 전방 및 후방 측에 2개가 소정의 간격을 가지고 설치되며, 한 쌍의 보강부재(12)의 하면 중앙에 각각 구동유닛 브라켓(16)이 설치된다. 구동유닛 브라켓(16)은 하면에 구동유닛(30)이 설치되는 부분으로서, 중앙에는 원형의 개구부(18)가 형성된다. 개구부(18)는 전기적인 연결을 위해 전선 등이 관통하는 부분이다. A drive unit bracket 16 is provided at the bottom center of the two reinforcement members 12. In the present embodiment, two reinforcing members 12 are provided on the front and rear sides of the frame 10 at predetermined intervals, and a drive unit bracket 16 is provided at the center of the lower surface of the pair of reinforcing members 12 Respectively. The drive unit bracket 16 is a portion where the drive unit 30 is installed on the lower surface, and a circular opening 18 is formed at the center. The opening 18 is a portion through which an electric wire or the like penetrates for electrical connection.

도 2를 참조하면, 구동유닛(30)은, 베이스 플레이트(32); 상기 베이스 플레이트(32)에 결합되는 회전축(36); 상기 회전축(36)의 상부에 결합되는 엔드캡(44); 및 상기 엔드캡(44)의 상부에 결합되고, 상기 구동바퀴(54)의 구동방향을 제어하는 엔코더(60)를 포함할 수 있다. 2, the drive unit 30 includes a base plate 32; A rotating shaft (36) coupled to the base plate (32); An end cap 44 coupled to an upper portion of the rotary shaft 36; And an encoder 60 coupled to an upper portion of the end cap 44 and controlling the driving direction of the driving wheel 54. [

보다 구체적으로 설명하면, 베이스 플레이트(32)의 중앙에는 원형의 개구부(34)가 형성된다. 베이스 플레이트(32)의 개구부(34)는 구동유닛 브라켓(16)의 개구부(18)와 같이 전선 등이 관통하는 부분이다. More specifically, a circular opening 34 is formed in the center of the base plate 32. The opening 34 of the base plate 32 is a portion through which an electric wire or the like penetrates like the opening 18 of the drive unit bracket 16.

회전축(36)은 하단에는 플랜지(37)가 방사상으로 연장되어 형성되고, 플랜지(37)가 스크류에 의해 베이스 플레이트(32)의 상면에 결합된다. 회전축(36)은 구동유닛 브라켓(16)의 개구부(18), 베이스 플레이트(32)의 개구부(34)와의 연통을 위해서 중앙부가 중공형으로 형성된다. A flange 37 extends radially from the lower end of the rotary shaft 36 and a flange 37 is coupled to the upper surface of the base plate 32 by screws. The rotating shaft 36 is formed in a hollow shape at the center portion for communicating with the opening portion 18 of the drive unit bracket 16 and the opening portion 34 of the base plate 32.

또한, 플랜지(37)의 상면 중 회전축(36)의 외주면에 인접한 홈에는 축방향 하중을 견디기 위한 스러스트 베어링(38)이 결합된다. 회전축(36)의 상부에는 볼베어링(42)이 결합되는데, 볼베어링(42)은 베어링 하우징(40)의 내측에 결합된다. In the upper surface of the flange 37, a groove adjacent to the outer peripheral surface of the rotary shaft 36 is coupled with a thrust bearing 38 for enduring an axial load. A ball bearing 42 is coupled to the upper portion of the rotating shaft 36. The ball bearing 42 is coupled to the inside of the bearing housing 40. [

그리고, 회전축(36)의 상부에는 엔드캡(44)이 결합된다. 엔드캡(44)의 엔코더(60)와의 결합을 위한 부분으로서, 중앙에는 결합을 위한 결합돌기(46)가 상방으로 돌출되어 형성된다. An end cap 44 is coupled to the upper portion of the rotary shaft 36. As a part of the end cap 44 for coupling with the encoder 60, a coupling projection 46 for engagement is formed protruding upward at the center.

또한, 베이스 플레이트(32)의 하면 양측에는 모터 브라켓(52)이 직립하여 설치되고, 모터 브라켓(52)에는 구동모터(50)가 결합된다. 구동모터(50)의 모터축에는 구동바퀴(54)가 각각 설치된다. 구동모터(50)는 엔코더(60)와 전기적으로 연결되어 구동신호를 전달받게 되고, 구동모터(50)는 양측에 장착된 구동바퀴(54)를 전방 또는 후방으로 구동시킨다. A motor bracket 52 is installed upright on both sides of the lower surface of the base plate 32 and a driving motor 50 is coupled to the motor bracket 52. A drive wheel 54 is mounted on the motor shaft of the drive motor 50, respectively. The drive motor 50 is electrically connected to the encoder 60 to receive a drive signal and the drive motor 50 drives the drive wheels 54 mounted on both sides forward or backward.

엔드캡(44)의 결합돌기(46)에는 커플링(64)을 통해 엔코더(60)가 결합된다. 엔코더(60)는 엔코더 브라켓(62)에 설치되는 것으로서, 메인기판으로부터 신호를 전달받아 구동바퀴(54)의 구동방향을 제어하게 된다. The encoder 60 is coupled to the engaging projection 46 of the end cap 44 via the coupling 64. The encoder 60 is installed in the encoder bracket 62 and receives a signal from the main board to control the driving direction of the driving wheel 54.

본 실시예에서 구동유닛(30)은 상술한 바와 같이 전방 및 후방에 설치되고, 구동바퀴(54)의 구동방향은 엔코더(60)에 의해 제어되며 전방 또는 후방으로 제어됨으로써 구동유닛(30)의 회전 또한 제어된다. 즉, 구동바퀴(54)마다 조향을 위한 조향모터, 조향기어 등이 구비되는 것이 아니고 구동바퀴(54) 2개로 구성되는 하나의 구동유닛(30)에 구동바퀴(54)의 구동방향을 제어를 위한 엔코더(60)만 설치된다. The drive unit 30 is installed forward and rearward as described above and the drive direction of the drive wheels 54 is controlled by the encoder 60 and controlled forward or backward, The rotation is also controlled. That is, the driving direction of the driving wheels 54 is controlled to one driving unit 30 composed of two driving wheels 54 instead of a steering motor, a steering gear, etc. for each driving wheel 54 Only the encoder 60 is installed.

따라서, 본 실시예에 의한 구동유닛(30)은 조향모터와 같은 별도의 조향동력이 없이 간단한 구조를 통하여 구동바퀴(54)의 구동방향 제어만으로 전방향(전후, 측면, 사선, 제자리회전) 주행이 가능한 장점이 있다. 더욱이, 구동유닛(30)은 조향모터, 조향기어와 같은 조향구조가 없기 때문에 낮은 차체구조를 가질 수 있고, 방향전환 시 발생하는 구동바퀴(54)의 슬립이 최소화되기 때문에 정밀주행이 가능하다.Therefore, the drive unit 30 according to the present embodiment can be operated in all directions (forward, backward, side, diagonally, and inward rotation) only by controlling the driving direction of the driving wheels 54 through a simple structure without any steering power, This has the advantage. Furthermore, since the drive unit 30 has no steering structure such as a steering motor and a steering gear, it can have a low vehicle body structure and precision running is possible since the slip of the drive wheels 54, which occurs at the time of changeover, is minimized.

다시 말해, 구동유닛(30) 각각에는 1개의 엔코더(60)와 2개의 구동바퀴(54)가 설치되고, 구동바퀴(54)의 구동방향 제어의 다양한 조합을 통하여 전방향 주행이 가능한 것이다. 이에 대해서는 이하에서 보다 상세하게 설명하기로 한다. In other words, each of the drive units 30 is provided with one encoder 60 and two drive wheels 54, and can be driven in all directions through various combinations of drive direction control of the drive wheels 54. [ This will be described in more detail below.

이상에서 설명한 주행 로봇은 상부에 무거운 중량물을 탑재하여 이송하는 등 다양한 용도로 사용될 수 있다. The traveling robot described above can be used for various purposes such as carrying heavy heavy objects on the upper part and transporting them.

도 3을 참조하면, 본 발명에 의한 로봇의 주행 시스템은 바닥면에 격자 형태로 표시되는 주행 라인(70); 상기 주행 라인(70)을 따라 주행하고, 하면에 카메라(80)가 설치되는 전방향 주행 로봇; 및 상기 주행 라인(70)의 교차점에 표시되고, 상기 카메라(80)에서 촬영을 하여 정주행 여부를 식별하기 위한 주행 식별표지(72)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the traveling system of the robot according to the present invention includes a traveling line 70 displayed on a floor surface in a lattice form; A forward traveling robot traveling along the traveling line (70) and having a camera (80) installed on a lower surface thereof; And a driving identification mark 72 which is displayed at an intersection of the driving line 70 and which is used for photographing by the camera 80 to identify whether the vehicle is in a normal traveling state.

주행 라인(70)은 주행 로봇이 작업하는 작업공간의 바닥면에 표시되는 것으로서, 격자 형태로 표시될 수 있다. 그리고, 주행 라인(70)의 격자가 교차하는 교차점에는 주행 식별표지(72)가 표시된다. 주행 식별표지(72)는 위치정보를 제공하기 위한 표지로서, QR코드와 같은 식별표지가 사용될 수 있다. The traveling line 70 is displayed on the floor of the work space in which the traveling robot works, and may be displayed in a lattice form. At the intersection where the lattice of the traveling line 70 crosses, the running identification mark 72 is displayed. The driving identification mark 72 is a mark for providing position information, and an identification mark such as a QR code may be used.

주행 로봇의 하면에는 카메라(80)가 설치되는데, 카메라(80)는 주행 로봇이 이동되는 과정에서 바닥면에 표시된 주행 식별표지(72)를 식별하게 된다. 만약에 카메라(80)에서 주행 식별표지(72)를 정위치에서 촬영하게 되면 주행 로봇은 정해진 주행방향을 따라 이동하게 된다. 즉, 현재 주행 로봇이 정방향으로 주행을 하고 있는지를 확인하기 위해 주행 식별표지(72)를 식별하는 것이다. 이와 같은 구성에 의하여 주행 로봇이 예정된 경로를 따라 정주행하는 것을 가이드하는 것이 가능해진다. A camera 80 is provided on the lower surface of the traveling robot. The camera 80 identifies the traveling identification mark 72 displayed on the floor surface in the course of moving the traveling robot. If the camera 80 photographs the traveling ID tag 72 at a predetermined position, the traveling robot moves along the predetermined traveling direction. That is, the travel identification label 72 is identified to confirm whether the current traveling robot is traveling in the forward direction. With such a configuration, it is possible to guide the traveling robot to be stationary along a predetermined route.

이하에서는 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 전방향 주행 로봇의 주행 과정을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the traveling process of the omnidirectional traveling robot according to the present invention will be described in detail.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 전방향 주행 로봇이 전진/후진 주행을 하는 것을 보인 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 전방향 주행 로봇이 측면 주행을 하는 것을 보인 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 전방향 주행 로봇이 사선 주행을 하는 것을 보인 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 전방향 주행 로봇이 회전 주행을 하는 것을 보인 도면이다.FIG. 4 is a view showing that a forward traveling robot performs forward / backward travel according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a view showing that a forward traveling robot performs side travel according to an embodiment of the present invention FIG. 6 is a view showing that the omnidirectional traveling robot travels in a diagonal line according to an embodiment of the present invention, and Fig. 7 is a view showing that the omnidirectional traveling robot rotates according to an embodiment of the present invention to be.

본 도면에서 프레임(10)의 길이방향은 전진/후진 방향을 나타내는데, 좌측방향을 전진방향, 우측방향을 후진방향으로 정의한다.In the figure, the longitudinal direction of the frame 10 indicates the forward / backward direction, and the leftward direction is defined as the forward direction and the rightward direction is defined as the backward direction.

먼저, 도 4를 참조하면, 전방향 주행 로봇이 전진/후진 주행을 하는 경우 엔코더(60)에 의해 각각의 구동바퀴(54)는 전방 또는 후방으로 구동 제어된다. 즉, 4개의 구동바퀴(54) 모두는 같은 방향으로 구동된다. 그러면, 전방향 주행 로봇은 전진/후진 주행을 수행하게 된다. First, referring to FIG. 4, when the forward traveling robot travels forward / backward, each of the driving wheels 54 is driven or controlled by the encoder 60 forward or backward. That is, all of the four driving wheels 54 are driven in the same direction. Then, the forward traveling robot performs the forward / backward travel.

다음으로, 도 5를 참조하면, 전방향 주행 로봇이 측면 주행을 하는 경우 (a)에 도시된 바와 같이 각각의 구동유닛(30)에 장착된 구동바퀴(54)는 서로 다른 방향으로 구동된다. 그러면, 구동유닛(30)이 반시계방향으로 90°만큼 회전하게 된다. 이 상태에서 (b)에 도시된 바와 같이 4개의 구동바퀴(54)가 전방 또는 후방으로 구동되면 좌측면 또는 우측면 주행을 수행하게 된다. Next, referring to FIG. 5, when the forward traveling robot makes side travel, the driving wheels 54 mounted on the respective driving units 30 are driven in different directions as shown in (a). Then, the drive unit 30 is rotated by 90 degrees counterclockwise. In this state, when the four driving wheels 54 are driven forward or backward as shown in (b), the vehicle runs on the left side or the right side.

다음으로, 도 6을 참조하면, 전방향 주행 로봇이 사선 주행을 하는 경우 (a)에 도시된 바와 같이 각각의 구동유닛(30)에 장착된 구동바퀴(54)는 구동유닛(30)이 반시계방향으로 45°만큼 회전될 때까지 서로 다른 방향으로 구동된다. 이 상태에서 (b)에 도시된 바와 같이 4개의 구동바퀴(54)가 전방 또는 후방으로 구동되면 사선 주행을 수행하게 된다. 6, when the forward traveling robot performs the oblique running, the driving wheels 54 mounted on the respective driving units 30 are moved in the opposite directions, And are driven in different directions until they are rotated by 45 degrees in the clockwise direction. In this state, when the four driving wheels 54 are driven forward or backward as shown in (b), the vehicle runs in a diagonal line.

끝으로, 도 7을 참조하면, 전방향 주행 로봇이 제자리 회전 주행을 하는 경우 (a)에 도시된 바와 같이 각각의 구동유닛(30)에 장착된 구동바퀴(54)는 구동유닛(30)이 반시계방향으로 90°만큼 회전될 때까지 서로 다른 방향으로 구동된다. 이 상태에서 (b)에 도시된 바와 같이 전방에 배치된 구동유닛(30)의 구동바퀴(54)는 전방으로 구동되고 후방에 배치된 구동유닛(30)의 구동바퀴(54)는 후방으로 구동되면 중심점에서 회전 모멘트가 발생하면서 제자리 회전 주행을 수행하게 된다. 7, when the forward traveling robot performs the in-situ rotation, the driving wheels 54 mounted on the respective driving units 30 as shown in (a) And are driven in different directions until they are rotated by 90 DEG counterclockwise. The driving wheels 54 of the driving unit 30 arranged forward are driven forward and the driving wheels 54 of the rear driving unit 30 are driven backward as shown in FIG. The rotation moment is generated at the center point, and the vehicle is rotated in place.

이상에서 살펴본 바와 같이, 전방향 주행 로봇의 전진/후진 주행은 하나의 단계로 수행되는 반면, 측면 주행, 사선 주행 및 제자리 회전 주행은 2개의 단계를 거쳐 이루어지는 것을 알 수 있다. As described above, the forward / backward travel of the forward traveling robot is performed in one step, while the lateral travel, the oblique travel, and the in-situ rotation travel are performed in two stages.

상기에서는 본 발명의 특정의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as set forth in the following claims It will be understood that the invention may be modified and varied without departing from the scope of the invention.

10 : 프레임 12 : 보강부재
14 : 바퀴 브라켓 16 : 구동유닛 브라켓
18 : 개구부 20 : 주행바퀴
30 : 구동유닛 32 : 베이스 플레이트
34 : 개구부 36 : 회전축
37 : 플랜지 38 : 스러스트 베어링
40 : 베어링 하우징 42 : 볼베어링
44 : 엔드캡 46 : 결합돌기
50 : 구동모터 52 : 모터 브라켓
54 : 구동바퀴 60 : 엔코더
62 : 엔코더 브라켓 64 : 커플링
70 : 주행라인 72 : 주행 식별표지
80 : 카메라10: frame 12: reinforcing member
14: Wheel bracket 16: Drive unit bracket
18: opening 20: running wheel
30: drive unit 32: base plate
34: opening 36:
37: flange 38: thrust bearing
40: Bearing housing 42: Ball bearing
44: end cap 46: engaging projection
50: drive motor 52: motor bracket
54: drive wheel 60: encoder
62: Encoder bracket 64: Coupling
70: traveling line 72: running identification mark
80: Camera

Claims (7)

프레임;
상기 프레임의 저면 사방(四方)에 설치되는 주행바퀴; 및
상기 프레임의 저면에 전후방으로 한 쌍이 각각 설치되고, 수직방향으로 설치된 회전축을 중심으로 회전되며, 양측에는 전방 또는 후방으로 구동되도록 제어되는 구동바퀴가 장착되는 구동유닛을 포함하는 전방향 주행 로봇.frame;
A traveling wheel installed on all four sides of the frame; And
And a driving unit mounted on a bottom surface of the frame, the driving wheel being mounted on a pair of front and rear wheels, the driving wheel being rotated about a rotational axis provided in a vertical direction and controlled to be driven forward or backward on both sides. 제 1 항에 있어서,
전진/후진 주행은 4개의 상기 구동바퀴가 같은 방향으로 구동됨으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 전방향 주행 로봇.The method according to claim 1,
Wherein the forward / backward travel is performed by driving the four drive wheels in the same direction. 제 1 항에 있어서,
측면 주행, 사선 주행 및 제자리 회전 주행은 1차적으로 각각의 구동유닛에 장착된 구동바퀴가 서로 다른 방향으로 구동된 후, 2차적으로 각각의 구동유닛에 장착된 구동바퀴의 구동방향을 제어함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 전방향 주행 로봇.The method according to claim 1,
The side driving, the diagonal driving and the in-situ rotation driving are primarily performed by driving the driving wheels mounted on the respective driving units in different directions and then controlling the driving direction of the driving wheels mounted on the respective driving units Directional traveling robot. 제 1 항에 있어서,
상기 구동유닛은,
베이스 플레이트;
상기 베이스 플레이트에 결합되는 회전축;
상기 회전축의 상부에 결합되는 엔드캡; 및
상기 엔드캡의 상부에 결합되고, 상기 구동바퀴의 구동방향을 제어하는 엔코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 전방향 주행 로봇. The method according to claim 1,
The driving unit includes:
A base plate;
A rotating shaft coupled to the base plate;
An end cap coupled to an upper portion of the rotating shaft; And
And an encoder coupled to an upper portion of the end cap to control a driving direction of the driving wheel. 제 4 항에 있어서,
상기 회전축의 하단에 방사상으로 연장된 플랜지의 상면에 결합되는 스러스트 베어링; 및
상기 회전축의 상부 가장자리를 감싸도록 결합되는 볼베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전방향 주행 로봇.5. The method of claim 4,
A thrust bearing coupled to an upper surface of a flange extending radially at a lower end of the rotary shaft; And
Further comprising a ball bearing coupled to surround an upper edge of the rotating shaft. 바닥면에 격자 형태로 표시되는 주행 라인;
상기 주행 라인을 따라 주행하고, 하면에 카메라가 설치되는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 전방향 주행 로봇; 및
상기 주행 라인의 교차점에 표시되고, 상기 카메라에서 촬영을 하여 정주행 여부를 식별하기 위한 주행 식별표지를 포함하는 로봇의 주행 시스템.A traveling line displayed on the floor surface in a lattice form;
The omnidirectional traveling robot according to any one of claims 1 to 5, wherein the omnidirectional traveling robot travels along the traveling line and the camera is installed on a lower surface thereof. And
And a traveling identification mark displayed at an intersection of the traveling line and for photographing by the camera to identify whether or not the vehicle is in a normal traveling state. 제 6 항에 있어서,
상기 주행 식별표지는 QR코드인 것을 특징으로 하는 로봇의 주행 시스템.The method according to claim 6,
And the running identification mark is a QR code.
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