KR20190106895A

KR20190106895A - 로봇

Info

Publication number: KR20190106895A
Application number: KR1020190106049A
Authority: KR
Inventors: 이상학; 김낙영; 문성민; 이준
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2019-08-28
Filing date: 2019-08-28
Publication date: 2019-09-18
Also published as: US11465291B2; US20200016763A1

Abstract

로봇은 재료 입구 및 재료 출구를 포함하는 재료 채널이 형성된 로봇 팔과; 재료가 취출되는 재료 취출구가 형성된 재료 모듈과; 재료 입구가 재료 취출구와 접속되는 접속 위치로 로봇 팔을 이동시키고, 재료 입구가 재료 취출구와 분리되는 위치로 로봇 팔을 이동시키는 이동기구를 포함한다.

Description

로봇{Robot}

본 발명은 로봇에 관한 것이다.

로봇은 스스로 보유한 능력에 의해 주어진 일을 자동으로 처리하거나 작동하는　기계로서, 로봇의 응용분야는 대체로, 산업용, 의료용, 우주용, 해저용 등으로 분류될 수 있고, 다양한 분야에서 사용될 수 있다.

최근에는 로봇을 이용하여 조리를 행할 수 있는 조리 로봇이 점차 증가되는 추세이고, 이러한 로봇의 일 예는 일본 특허공보 특허제4531832호(2010년8월25일 발행일)에 개시된 조리 보조 로봇이 있다.

일본 특허공보 특허제4531832호에 개시된 조리 보조 로봇은 조리용 가열 버너 위에 배치된 조리 용기를 이용하여 조리를 보조하는 로봇이고, 핸드부와, 핸드부의 위치 및 자세를 변화시키는 암부 및 암부를 지지하는 지지부를 포함하고, 핸드부의 위치 및 자세를 임의로 변화시킬 수 있는 적어도 6개의 가동부를 포함한다.

일본 특허공보 특허제4531832호(2010년8월25일 발행일)

본 발명은 로봇 팔이 조리 행위를 할 수 있는 조리 영역을 최대화할 수 있고 재료 모듈과 먼 거리에 위치하는 재료 용기로 재료를 안전하고 신뢰성 높게 공급할 수 있는 로봇을 제공하는데 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 로봇은 재료 입구 및 재료 출구를 포함하는 재료 채널이 형성된 로봇 팔과; 재료가 취출되는 재료 취출구가 형성된 재료 모듈과; 재료 입구가 재료 취출구와 접속되는 접속 위치로 로봇 팔을 이동시키고, 재료 입구가 재료 취출구와 분리되는 영역으로 로봇 팔을 이동시키는 이동기구를 포함한다.

로봇 팔과 재료 모듈 중 어느 하나에는 제1커넥터가 제공될 수 있고, 로봇 팔과 재료 모듈 중 다른 하나에는 제1커넥터가 접속되거나 분리되는 제2커넥터가 제공될 수 있다.

제1커넥터와 제2커넥터 중 어느 하나는 제1커넥터와 제2커넥터 중 다른 하나에 내삽되는 내삽부를 포함할 수 있다.

제1커넥터와 제2커넥터 중 적어도 하나에는 재료가 통과하는 커넥터 채널이 형성될 수 있다. 재료 취출구 및 재료 입구는 커넥터 채널을 향할 수 있다. 재료는 재료 취출구와 커넥터 채널과, 재료 입구를 순차적으로 통과할 수 있다.

재료 채널은 튜브에 의해 형성될 수 있다. 재료 취출구는 내부에 재료가 통과하는 통로가 형성된 공급 튜브에 형성될 수 있다. 제1커넥터는 상기 튜브의 일부를 둘러쌀 수 있고, 제2커넥터는 공급 튜브의 일부를 둘러쌀 수 있다.

재료 입구와 재료 취출구의 높이는 동일할 수 있다.

재료 입구와 재료 취출구는 수평 방향으로 이격될 수 있다. 이동기구는 상기 이동 팔을 수평 방향으로 이동시킬 수 있다.

로봇 팔의 상단 높이는 재료 모듈의 하단 높이 보다 높을 수 있다.

이동기구의 일 예는 로봇 팔이 연결된 캐리어와; 모터와; 모터의 구동력을 캐리어로 전달하고 캐리어를 직선 이동시키는 적어도 하나의 동력전달부재를 포함할 수 있다.

동력전달부재는 한 쌍의 풀리와, 한 쌍의 풀리에 감긴 벨트를 포함할 수 있다. 모터는 한 쌍의 풀리 중 적어도 하나를 회전시킬 수 있다. 캐리어는 벨트에 연결될 수 있다.

이동기구의 다른 예는 로봇 팔이 연결된 캐리어와; 캐리어를 직선 이동시키는 스크류 모터를 포함할 수 있다.

로봇 팔은 복수개 아암과; 복수개 아암을 잇는 아암 커넥터와; 복수개 아암 중 하나에 연결된 앤드 이팩트와; 캐리어에 연결된 로봇 커넥터를 포함할 수 있다.

재료 채널은 로봇 커넥터와, 아암과 앤드 이펙터 및 앤드 이팩터를 관통하는 튜브에 의해 형성될 수 있다.

로봇은 컨트롤러를 포함할 수 있고, 컨트롤러는 재료 입구가 취출구와 접속되도록 이동기구를 접속모드로 작동시킬 수 있다. 컨트롤러는 접속모드 후, 재료 모듈이 재료 취출구로 재료를 취출하게 재료 모듈을 재료 취출모드로 작동시킬 수 있다. 컨트롤러는 재료 취출모드 후, 재료 입구가 재료 취출구와 분리되는 위치로 로봇 팔이 이동되도록 이동기구를 분리모드로 작동시킬 수 있다.

로봇 팔은 재료 채널을 개폐하는 가변 스토퍼를 더 포함할 수 있다. 가변 스토퍼는 재료 입구와 재료 출구 중 재료 출구에 더 근접할 수 있다.

로봇은 공간이 형성된 케이스를 더 포함할 수 있고, 재료 모듈 및 이동기구는 공간에 수용될 수 있다.

케이스에는 로봇 팔이 재료 모듈을 향해 진퇴되게 안내하는 가이드 레일이 제공될 수 있다.

케이스에는 로봇 팔이 관통되는 로봇 팔 관통공이 로봇 팔의 이동 방향으로 길게 형성될 수 있다.

로봇 팔은 공간에 수용되고 상기 재료 입구를 포함하며 상기 재료 모듈과 접속되거나 분리되는 은닉부와, 케이스의 외부에 위치하고 재료 출구를 포함하는 노출부를 포함할 수 있다.

로봇 팔은 재료 채널로 고압의 에어를 공급하는 블로워를 더 포함할 수 있다.

컨트롤러는 로봇 팔의 재료 출구가 재료 용기를 향하게 로봇 팔을 제어한 후, 블로워를 송풍모드로 작동시킬 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 로봇 팔이 재료 모듈에 접속되어 재료 모듈로부터 재료를 공급받은 후, 로봇 팔이 조리 영역으로 이동되어 조리 영역에 위치하는 조리 용기로 재료를 투입할 수 있고, 조리 용기가 위치하는 조리 영역이 재료 모듈과 먼 경우에도 로봇 팔이 재료를 조리 용기로 안전하게 투입할 수 있다.

또한, 로봇 팔의 이동 가능 거리가 증대될 수 있어, 로봇 팔에 의해 조리 동작이 보다 다양화될 수 있고, 로봇 팔이 조리를 행할 수 있는 전체 조리 영역이 최대화될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 시스템을 구성하는 AI 장치가 도시된 도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 시스템의 AI 서버가 도시된 도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 시스템이 적용된 AI 시스템이 도시된 도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇의 사시도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇의 일 예가 도시된 측면도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 재료 모듈의 내부가 도시된 도,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 팔이 재료 모듈에 접속되었을 때의 단면도,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 팔이 재료 모듈과 분리되었을 때의 단면도,
도 9은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 팔이 재료 모듈과 분리되었을 때의 평면도,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 팔이 재료를 보관할 때의 단면도,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 팔이 재료를 재료 출구로 취출할 때의 단면도,
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 이동기구의 다른 예에 의해 로봇 팔이 재료 모듈에 접속되었을 때의 단면도,
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 이동기구의 다른 예에 의해 로봇 팔이 재료 모듈과 분리되었을 때의 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 시스템을 구성하는 AI 장치가 도시된 도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 시스템의 AI 서버가 도시된 도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 시스템이 적용된 AI 시스템이 도시된 도이다.

<로봇(Robot)>

로봇은 스스로 보유한 능력에 의해 주어진 일을 자동으로 처리하거나 작동하는 기계를 의미할 수 있다. 특히, 환경을 인식하고 스스로 판단하여 동작을 수행하는 기능을 갖는 로봇을 지능형 로봇이라 칭할 수 있다.

로봇은 사용 목적이나 분야에 따라 산업용, 의료용, 가정용, 군사용 등으로 분류할 수 있다.

로봇은 액츄에이터 또는 모터를 포함하는 구동부를 구비하여 로봇 관절을 움직이는 등의 다양한 물리적 동작을 수행할 수 있다. 또한, 이동 가능한 로봇은 구동부에 휠, 브레이크, 프로펠러 등이 포함되어, 구동부를 통해 지상에서 주행하거나 공중에서 비행할 수 있다.

<인공 지능(AI: Artificial Intelligence)>

인공 지능은 인공적인 지능 또는 이를 만들 수 있는 방법론을 연구하는 분야를 의미하며, 머신 러닝(기계 학습, Machine Learning)은 인공 지능 분야에서 다루는 다양한 문제를 정의하고 그것을 해결하는 방법론을 연구하는 분야를 의미한다. 머신 러닝은 어떠한 작업에 대하여 꾸준한 경험을 통해 그 작업에 대한 성능을 높이는 알고리즘으로 정의하기도 한다.

인공 신경망(ANN: Artificial Neural Network)은 머신 러닝에서 사용되는 모델로써, 시냅스의 결합으로 네트워크를 형성한 인공 뉴런(노드)들로 구성되는, 문제 해결 능력을 가지는 모델 전반을 의미할 수 있다. 인공 신경망은 다른 레이어의 뉴런들 사이의 연결 패턴, 모델 파라미터를 갱신하는 학습 과정, 출력값을 생성하는 활성화 함수(Activation Function)에 의해 정의될 수 있다.

인공 신경망은 입력층(Input Layer), 출력층(Output Layer), 그리고 선택적으로 하나 이상의 은닉층(Hidden Layer)를 포함할 수 있다. 각 층은 하나 이상의 뉴런을 포함하고, 인공 신경망은 뉴런과 뉴런을 연결하는 시냅스를 포함할 수 있다. 인공 신경망에서 각 뉴런은 시냅스를 통해 입력되는 입력 신호들, 가중치, 편향에 대한 활성 함수의 함숫값을 출력할 수 있다.

모델 파라미터는 학습을 통해 결정되는 파라미터를 의미하며, 시냅스 연결의 가중치와 뉴런의 편향 등이 포함된다. 그리고, 하이퍼파라미터는 머신 러닝 알고리즘에서 학습 전에 설정되어야 하는 파라미터를 의미하며, 학습률(Learning Rate), 반복 횟수, 미니 배치 크기, 초기화 함수 등이 포함된다.

인공 신경망의 학습의 목적은 손실 함수를 최소화하는 모델 파라미터를 결정하는 것으로 볼 수 있다. 손실 함수는 인공 신경망의 학습 과정에서 최적의 모델 파라미터를 결정하기 위한 지표로 이용될 수 있다.

머신 러닝은 학습 방식에 따라 지도 학습(Supervised Learning), 비지도 학습(Unsupervised Learning), 강화 학습(Reinforcement Learning)으로 분류할 수 있다.

지도 학습은 학습 데이터에 대한 레이블(label)이 주어진 상태에서 인공 신경망을 학습시키는 방법을 의미하며, 레이블이란 학습 데이터가 인공 신경망에 입력되는 경우 인공 신경망이 추론해 내야 하는 정답(또는 결과 값)을 의미할 수 있다. 비지도 학습은 학습 데이터에 대한 레이블이 주어지지 않는 상태에서 인공 신경망을 학습시키는 방법을 의미할 수 있다. 강화 학습은 어떤 환경 안에서 정의된 에이전트가 각 상태에서 누적 보상을 최대화하는 행동 혹은 행동 순서를 선택하도록 학습시키는 학습 방법을 의미할 수 있다.

인공 신경망 중에서 복수의 은닉층을 포함하는 심층 신경망(DNN: Deep Neural Network)으로 구현되는 머신 러닝을 딥 러닝(심층 학습, Deep Learning)이라 부르기도 하며, 딥 러닝은 머신 러닝의 일부이다. 이하에서, 머신 러닝은 딥 러닝을 포함하는 의미로 사용된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 시스템을 구성하는 AI 장치가 도시된 도이다.

AI 장치(100)는 TV, 프로젝터, 휴대폰, 스마트폰, 데스크탑 컴퓨터, 노트북, 디지털방송용 단말기, PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 태블릿 PC, 웨어러블 장치, 셋톱박스(STB), DMB 수신기, 라디오, 세탁기, 냉장고, 데스크탑 컴퓨터, 디지털 사이니지, 로봇, 차량 등과 같은, 고정형 기기 또는 이동 가능한 기기 등으로 구현될 수 있다.

도 1을 참조하면, AI 장치(100)는 통신부(110), 입력부(120), 러닝 프로세서(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(170) 및 프로세서(180) 등을 포함할 수 있다.

통신부(110)는 유무선 통신 기술을 이용하여 다른 AI 장치(100a 내지 100e)나 AI 서버(500) 등의 외부 장치들과 데이터를 송수신할 수 있다. 예컨대, 통신부(110)는 외부 장치들과 센서 정보, 사용자 입력, 학습 모델, 제어 신호 등을 송수신할 수 있다.

이때, 통신부(110)가 이용하는 통신 기술에는 GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), LTE(Long Term Evolution), 5G, WLAN(Wireless LAN), Wi-Fi(Wireless-Fidelity), 블루투스(Bluetooth?), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(Infrared Data Association; IrDA), ZigBee, NFC(Near Field Communication) 등이 있다.

입력부(120)는 다양한 종류의 데이터를 획득할 수 있다.

이때, 입력부(120)는 영상 신호 입력을 위한 카메라, 오디오 신호를 수신하기 위한 마이크로폰, 사용자로부터 정보를 입력 받기 위한 사용자 입력부 등을 포함할 수 있다. 여기서, 카메라나 마이크로폰을 센서로 취급하여, 카메라나 마이크로폰으로부터 획득한 신호를 센싱 데이터 또는 센서 정보라고 할 수도 있다.

입력부(120)는 모델 학습을 위한 학습 데이터 및 학습 모델을 이용하여 출력을 획득할 때 사용될 입력 데이터 등을 획득할 수 있다. 입력부(120)는 가공되지 않은 입력 데이터를 획득할 수도 있으며, 이 경우 프로세서(180) 또는 러닝 프로세서(130)는 입력 데이터에 대하여 전처리로써 입력 특징점(input feature)을 추출할 수 있다.

러닝 프로세서(130)는 학습 데이터를 이용하여 인공 신경망으로 구성된 모델을 학습시킬 수 있다. 여기서, 학습된 인공 신경망을 학습 모델이라 칭할 수 있다. 학습 모델은 학습 데이터가 아닌 새로운 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론해 내는데 사용될 수 있고, 추론된 값은 어떠한 동작을 수행하기 위한 판단의 기초로 이용될 수 있다.

이때, 러닝 프로세서(130)는 AI 서버(500)의 러닝 프로세서(540)과 함께 AI 프로세싱을 수행할 수 있다.

이때, 러닝 프로세서(130)는 AI 장치(100)에 통합되거나 구현된 메모리를 포함할 수 있다. 또는, 러닝 프로세서(130)는 메모리(170), AI 장치(100)에 직접 결합된 외부 메모리 또는 외부 장치에서 유지되는 메모리를 사용하여 구현될 수도 있다.

센싱부(140)는 다양한 센서들을 이용하여 AI 장치(100) 내부 정보, AI 장치(100)의 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 획득할 수 있다.

이때, 센싱부(140)에 포함되는 센서에는 근접 센서, 조도 센서, 가속도 센서, 자기 센서, 자이로 센서, 관성 센서, RGB 센서, IR 센서, 지문 인식 센서, 초음파 센서, 광 센서, 마이크로폰, 라이다, 레이더 등이 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시킬 수 있다.

이때, 출력부(150)에는 시각 정보를 출력하는 디스플레이부, 청각 정보를 출력하는 스피커, 촉각 정보를 출력하는 햅틱 모듈 등이 포함될 수 있다.

메모리(170)는 AI 장치(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장할 수 있다. 예컨대, 메모리(170)는 입력부(120)에서 획득한 입력 데이터, 학습 데이터, 학습 모델, 학습 히스토리 등을 저장할 수 있다.

프로세서(180)는 데이터 분석 알고리즘 또는 머신 러닝 알고리즘을 사용하여 결정되거나 생성된 정보에 기초하여, AI 장치(100)의 적어도 하나의 실행 가능한 동작을 결정할 수 있다. 그리고, 프로세서(180)는 AI 장치(100)의 구성 요소들을 제어하여 결정된 동작을 수행할 수 있다.

이를 위해, 프로세서(180)는 러닝 프로세서(130) 또는 메모리(170)의 데이터를 요청, 검색, 수신 또는 활용할 수 있고, 상기 적어도 하나의 실행 가능한 동작 중 예측되는 동작이나, 바람직한 것으로 판단되는 동작을 실행하도록 AI 장치(100)의 구성 요소들을 제어할 수 있다.

이때, 프로세서(180)는 결정된 동작을 수행하기 위하여 외부 장치의 연계가 필요한 경우, 해당 외부 장치를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하고, 생성한 제어 신호를 해당 외부 장치에 전송할 수 있다.

프로세서(180)는 사용자 입력에 대하여 의도 정보를 획득하고, 획득한 의도 정보에 기초하여 사용자의 요구 사항을 결정할 수 있다.

이때, 프로세서(180)는 음성 입력을 문자열로 변환하기 위한 STT(Speech To Text) 엔진 또는 자연어의 의도 정보를 획득하기 위한 자연어 처리(NLP: Natural Language Processing) 엔진 중에서 적어도 하나 이상을 이용하여, 사용자 입력에 상응하는 의도 정보를 획득할 수 있다.

이때, STT 엔진 또는 NLP 엔진 중에서 적어도 하나 이상은 적어도 일부가 머신 러닝 알고리즘에 따라 학습된 인공 신경망으로 구성될 수 있다. 그리고, STT 엔진 또는 NLP 엔진 중에서 적어도 하나 이상은 러닝 프로세서(130)에 의해 학습된 것이나, AI 서버(500)의 러닝 프로세서(540)에 의해 학습된 것이거나, 또는 이들의 분산 처리에 의해 학습된 것일 수 있다.

프로세서(180)는 AI 장치(100)의 동작 내용이나 동작에 대한 사용자의 피드백 등을 포함하는 이력 정보를 수집하여 메모리(170) 또는 러닝 프로세서(130)에 저장하거나, AI 서버(500) 등의 외부 장치에 전송할 수 있다. 수집된 이력 정보는 학습 모델을 갱신하는데 이용될 수 있다.

프로세서(180)는 메모리(170)에 저장된 응용 프로그램을 구동하기 위하여, AI 장치(100)의 구성 요소들 중 적어도 일부를 제어할 수 있다. 나아가, 프로세서(180)는 상기 응용 프로그램의 구동을 위하여, AI 장치(100)에 포함된 구성 요소들 중 둘 이상을 서로 조합하여 동작시킬 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 시스템의 AI 서버가 도시된 도이다.

도 2를 참조하면, AI 서버(500)는 머신 러닝 알고리즘을 이용하여 인공 신경망을 학습시키거나 학습된 인공 신경망을 이용하는 장치를 의미할 수 있다. 여기서, AI 서버(500)는 복수의 서버들로 구성되어 분산 처리를 수행할 수도 있고, 5G 네트워크로 정의될 수 있다. 이때, AI 서버(500)는 AI 장치(100)의 일부의 구성으로 포함되어, AI 프로세싱 중 적어도 일부를 함께 수행할 수도 있다.

AI 서버(500)는 통신부(510), 메모리(530), 러닝 프로세서(540) 및 프로세서(560) 등을 포함할 수 있다.

통신부(510)는 AI 장치(100) 등의 외부 장치와 데이터를 송수신할 수 있다.

메모리(530)는 모델 저장부(531)를 포함할 수 있다. 모델 저장부(531)는 러닝 프로세서(540)을 통하여 학습 중인 또는 학습된 모델(또는 인공 신경망, 531a)을 저장할 수 있다.

러닝 프로세서(540)는 학습 데이터를 이용하여 인공 신경망(531a)을 학습시킬 수 있다. 학습 모델은 인공 신경망의 AI 서버(500)에 탑재된 상태에서 이용되거나, AI 장치(100) 등의 외부 장치에 탑재되어 이용될 수도 있다.

학습 모델은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다. 학습 모델의 일부 또는 전부가 소프트웨어로 구현되는 경우 학습 모델을 구성하는 하나 이상의 명령어(instruction)는 메모리(530)에 저장될 수 있다.

프로세서(560)는 학습 모델을 이용하여 새로운 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론하고, 추론한 결과 값에 기초한 응답이나 제어 명령을 생성할 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 시스템이 적용된 AI 시스템이 도시된 이다.

도 3을 참조하면, AI 시스템(1)은 AI 서버(500), 로봇(100a), 자율 주행 차량(100b), XR 장치(100c), 스마트폰(100d) 또는 가전(100e) 중에서 적어도 하나 이상이 클라우드 네트워크(10)와 연결된다. 여기서, AI 기술이 적용된 로봇(100a), 자율 주행 차량(100b), XR 장치(100c), 스마트폰(100d) 또는 가전(100e) 등을 AI 장치(100a 내지 100e)라 칭할 수 있다.

클라우드 네트워크(10)는 클라우드 컴퓨팅 인프라의 일부를 구성하거나 클라우드 컴퓨팅 인프라 안에 존재하는 네트워크를 의미할 수 있다. 여기서, 클라우드 네트워크(10)는 3G 네트워크, 4G 또는 LTE(Long Term Evolution) 네트워크 또는 5G 네트워크 등을 이용하여 구성될 수 있다.

즉, AI 시스템(1)을 구성하는 각 장치들(100a 내지 100e, 500)은 클라우드 네트워크(10)를 통해 서로 연결될 수 있다. 특히, 각 장치들(100a 내지 100e, 500)은 기지국을 통해서 서로 통신할 수도 있지만, 기지국을 통하지 않고 직접 서로 통신할 수도 있다.

AI 서버(500)는 AI 프로세싱을 수행하는 서버와 빅 데이터에 대한 연산을 수행하는 서버를 포함할 수 있다.

AI 서버(500)는 AI 시스템(1)을 구성하는 AI 장치들인 로봇(100a), 자율 주행 차량(100b), XR 장치(100c), 스마트폰(100d) 또는 가전(100e) 중에서 적어도 하나 이상과 클라우드 네트워크(10)을 통하여 연결되고, 연결된 AI 장치들(100a 내지 100e)의 AI 프로세싱을 적어도 일부를 도울 수 있다.

이때, AI 서버(500)는 AI 장치(100a 내지 100e)를 대신하여 머신 러닝 알고리즘에 따라 인공 신경망을 학습시킬 수 있고, 학습 모델을 직접 저장하거나 AI 장치(100a 내지 100e)에 전송할 수 있다.

이때, AI 서버(500)는 AI 장치(100a 내지 100e)로부터 입력 데이터를 수신하고, 학습 모델을 이용하여 수신한 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론하고, 추론한 결과 값에 기초한 응답이나 제어 명령을 생성하여 AI 장치(100a 내지 100e)로 전송할 수 있다.

또는, AI 장치(100a 내지 100e)는 직접 학습 모델을 이용하여 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론하고, 추론한 결과 값에 기초한 응답이나 제어 명령을 생성할 수도 있다.

이하에서는, 상술한 기술이 적용되는 AI 장치(100a 내지 100e)의 다양한 실시 예들을 설명한다. 여기서, 도 3에 도시된 AI 장치(100a 내지 100e)는 도 1에 도시된 AI 장치(100)의 구체적인 실시 예로 볼 수 있다.

<AI+로봇>

로봇(100a)은 AI 기술이 적용되어, 안내 로봇, 운반 로봇, 청소 로봇, 웨어러블 로봇, 엔터테인먼트 로봇, 펫 로봇, 무인 비행 로봇 등으로 구현될 수 있다.

로봇(100a)은 동작을 제어하기 위한 로봇 제어 모듈을 포함할 수 있고, 로봇 제어 모듈은 소프트웨어 모듈 또는 이를 하드웨어로 구현한 칩을 의미할 수 있다.

로봇(100a)은 다양한 종류의 센서들로부터 획득한 센서 정보를 이용하여 로봇(100a)의 상태 정보를 획득하거나, 주변 환경 및 객체를 검출(인식)하거나, 맵 데이터를 생성하거나, 이동 경로 및 주행 계획을 결정하거나, 사용자 상호작용에 대한 응답을 결정하거나, 동작을 결정할 수 있다.

여기서, 로봇(100a)은 이동 경로 및 주행 계획을 결정하기 위하여, 라이다, 레이더, 카메라 중에서 적어도 하나 이상의 센서에서 획득한 센서 정보를 이용할 수 있다.

로봇(100a)은 적어도 하나 이상의 인공 신경망으로 구성된 학습 모델을 이용하여 상기한 동작들을 수행할 수 있다. 예컨대, 로봇(100a)은 학습 모델을 이용하여 주변 환경 및 객체를 인식할 수 있고, 인식된 주변 환경 정보 또는 객체 정보를 이용하여 동작을 결정할 수 있다. 여기서, 학습 모델은 로봇(100a)에서 직접 학습되거나, AI 서버(500) 등의 외부 장치에서 학습된 것일 수 있다.

이때, 로봇(100a)은 직접 학습 모델을 이용하여 결과를 생성하여 동작을 수행할 수도 있지만, AI 서버(500) 등의 외부 장치에 센서 정보를 전송하고 그에 따라 생성된 결과를 수신하여 동작을 수행할 수도 있다.

로봇(100a)은 맵 데이터, 센서 정보로부터 검출한 객체 정보 또는 외부 장치로부터 획득한 객체 정보 중에서 적어도 하나 이상을 이용하여 이동 경로와 주행 계획을 결정하고, 구동부를 제어하여 결정된 이동 경로와 주행 계획에 따라 로봇(100a)을 주행시킬 수 있다.

맵 데이터에는 로봇(100a)이 이동하는 공간에 배치된 다양한 객체들에 대한 객체 식별 정보가 포함될 수 있다. 예컨대, 맵 데이터에는 벽, 문 등의 고정 객체들과 화분, 책상 등의 이동 가능한 객체들에 대한 객체 식별 정보가 포함될 수 있다. 그리고, 객체 식별 정보에는 명칭, 종류, 거리, 위치 등이 포함될 수 있다.

또한, 로봇(100a)은 사용자의 제어/상호작용에 기초하여 구동부를 제어함으로써, 동작을 수행하거나 주행할 수 있다. 이때, 로봇(100a)은 사용자의 동작이나 음성 발화에 따른 상호작용의 의도 정보를 획득하고, 획득한 의도 정보에 기초하여 응답을 결정하여 동작을 수행할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇의 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 로봇의 일 예가 도시된 측면도이다.

로봇은 적어도 하나의 로봇 팔(200)과, 식품 재료를 가공하는 재료 모듈(300)을 포함할 수 있다.

로봇 팔(200)은 주방 등에 배치된 상태에서 재료 투입 동작을 포함하는 각종 조리 동작을 행할 수 있다.

재료 모듈(300)은 조리에 사용되는 재료를 조리에 적합한 형태나 크기로 가공할 수 있다.

조리를 위해, 로봇 팔(200)은 재료 모듈(300)에서 가공된 재료를 집은 후, 식기나 조리 용기(F, 이하, 조리 용기(F)라 칭함) 등의 내부에 투입하는 동작, 즉, 재료 투입 동작을 행할 수 있다.

조리를 위해, 재료 모듈(300)은 식품 재료를 가공한 후 로봇 팔(200)로 이동시킬 수 있고, 재료 모듈(300)로부터 로봇 팔(200)로 이동된 재료는 로봇 팔(200)을 통과한 후 로봇 팔(200)에서 조리 용기(F) 내부로 투입될 수 있다.

재료가 로봇 팔(200)을 통과할 경우, 로봇 팔(200)에는 재료가 통과하는 재료 채널(P)이 제공될 수 있다. 즉, 로봇 팔(200)은 재료 모듈(300)로부터 재료를 공급 받을 수 있고, 재료 모듈(300)로부터 공급 받은 재료는 재료 채널(P)을 통과한 후 재료 채널(P)에서 빠져 나와, 조리 용기(F) 내부로 낙하될 수 있다.

로봇 팔(200)은 재료의 투입 시기에, 재료 채널(P)의 재료 출구(282)가 조리 용기(F)의 내부를 향하게 작동될 수 있다.

로봇 팔(200)이 재료 모듈(300)에서 공급된 재료를 조리 용기(F)로 안내할 경우, 재료는 보다 청결하게 조리 용기(F) 내부로 투입할 수 있고, 재료가 조리 용기(F) 주변으로 낙하되는 것을 최소화할 수 있다. 즉, 로봇 팔(200)에 재료가 통과하는 재료 채널(P)이 형성될 경우, 재료 특히, 재료 모듈(300)에서 가공된 재료는 조리 용기(P) 내부로 정확하게 투입할 수 있고, 조리 용기(F)의 주변을 청결하게 유지될 수 있다.

재료 채널(P)는 재료가 통과하는 통로일 수 있고, 재료는 재료 채널(P)의 일측을 통해 재료 채널(P)로 유입되고, 재료 채널(P)의 타측을 통해 재료 채널(P)의 외부로 빠져나올 수 있다.

로봇 팔(200)은 각종 조리 동작을 위해, 아암(210)(220)(230)에 앤드 이팩트(260)가 연결될 수 있다. 그리고, 재료 채널(P)은 아암(210)(22)(230)과 앤드 이팩터(260) 내부에 제공될 수 있다.

로봇 팔(200)은 상기와 같은 재료 투입 동작 이외에, 조리와 관련된 각종 조리 동작을 행할 수 있다.

로봇 팔(200)이 행하는 각종 조리 동작의 예는 로봇 팔(200)이 조리기기(100e) 주변에서 조리기기(100e)를 조작하거나, 로봇 팔(200)이 조리 용기(F) 내에 담긴 조리물을 휘젓거나, 로봇 팔(200)이 완성된 요리를 조리 용기(F)에서 접시 등의 타 용기로 ?기는 등일 수 있다.

로봇 팔(200)은 상기와 같은 다양한 조리 동작을 수행할 수 있도록 복수개 아암(210)(220)(230) 및 복수개 아암을 연결하는 적어도 하나의 아암 커넥터(240)(250)을 포함할 수 있다. 복수개 아암(210)(220)(230)은 아암 커네터(240)(250)를 사이에 두고 순차적으로 배치될 수 있다.

로봇 팔(200)은 복수개 아암(210)(220)(230) 중 어느 하나(230)에 설치된 엔드 이팩터(260)를 더 포함할 수 있다.

엔드 이펙터(260)는 로봇 핸드 또는 그리퍼일 수 있고, 로봇 팔(200)이 조리와 관련된 각종 작업(이하, 조리 동작이라 칭함)을 수행할 수 있도록 로봇 팔(200)의 말단에 장착되어 조리와 관련된 다양한 기능을 수행할 수 있다.

로봇 팔(200)은 아암(210)(220)(230)과 아암 커넥터(240)(250) 및 엔드 이팩터(260)를 회전시킬 수 있는 적어도 하나의 모터나 액츄에이터를 포함할 수 있다.

로봇 팔(200)을 구성하는 로봇 팔(R)은 엔드 이팩터(260)를 3차원 이동 및 회전시킬 수 있는 구성이면, 복수개 아암(210)(220)(230)과, 적어도 하나의 아암 커넥터(240)(250), 모터나 액츄에이터 등의 개수나 형상에 한정되지 않고, 다양하게 적용 가능함은 물론이다.

로봇 팔(200)은 복수개 아암(210)(220)(230) 중 다른 하나(210)를 조리기기(100e) 주변의 타 물체에 연결/지지하는 로봇 커넥터(270)을 더 포함할 수 있다.

로봇 커넥터(270)가 연결/지지되는 타 물체는 조리기기(100e)가 설치된 실내에 구비되어 조리에 필요한 재료을 로봇 팔(200)로 공급할 수 있는 재료 모듈(300)인 것도 가능하다. 이 경우, 재료 모듈(300)는 로봇 팔(200)로 재료를 공급할 수 있고, 로봇 팔(200)은 재료 모듈(300)로부터 재료를 공급받아 조리에 이용하는 것이 가능하다.

로봇 커넥터(270)가 연결/지지되는 타 물체는 조리기기(100e)가 설치된 실내에 구비된 선반 또는 수납장 등의 가구(S)이거나 조리기기(100e)가 설치된 실내에 구비되고 재료 모듈(300)이 내부에 수용되는 재료 모듈 케이스(302)로 구성되는 것도 가능하다.

로봇 팔(200)은 재료 모듈(300)에 직접 연결되는 것이 가능하고, 별도의 재료 공급 호스 등의 커넥터를 통해 재료 모듈(300)에 연결되는 것이 가능하며, 로봇 팔(200)이 재료 모듈(300)에 직접 연결되는 경우 뿐만 아니라 로봇 팔(200)이 재료 공급호스 등의 커넥터를 통해 재료 모듈(300)에 연결되는 경우 모두 로봇 팔(200)이 재료 모듈(300)에 연결되는 것으로 정의될 수 있다.

재료 채널(P)의 일단은 재료가 재료 채널(P)로 유입되는 재료 입구(281)일 수 있고, 재료 채널(P)의 타단은 재료 채널(P)에 안내된 재료가 로봇 팔(200)의 외부로 취출되는 재료 출구(282)일 수 있다.

로봇 팔(200)에는 로봇 팔(200)의 길이 방향으로 따라 개구부가 관통되게 형성될 수 있다. 재료 채널(P)의 일 예는 이러한 개구부에 의해 형성될 수 있다.

로봇 커넥터(270), 아암(210)(220)(230), 아암 커넥터(240)(250) 및 앤드 이팩터(260)의 각각에는 개구부가 관통되게 형성될 수 있고, 이러한 개구부들은 로봇 팔(200)의 길이 방향으로 순차적으로 연통되게 형성될 수 있으며, 재료 채널(P)의 일 예는 로봇 팔(200)의 길이 방향으로 순차적으로 위치하는 개구부들의 조합에 의해 형성될 수 있다.

재료 채널(P)의 다른 예는 로봇 팔(200)에 형성된 개구부에 관통되게 배치된 호스 또는 튜브(T, 이하, 튜브라 칭함)에 의해 형성될 수 있다. 튜브(T)의 전부 또는 일부는 로봇 팔(200)에 형성된 개구부에 수용될 수 있으며, 재료 채널(P)은 이러한 튜브의 내부로 정의될 수 있다.

로봇 팔(200)이 재료 모듈(200과 이격되게 배치되고, 재료 채널(P)은 로봇 팔(200)에서 재료 모듈(200)로 연장되어 재료 모듈(200)에 접속될 수 있다. 이 경우, 재료 채널(P)의 재료 입구(281)는 로봇 팔(200) 외부에서 재료 모듈(200)에 접속될 수 있다.

로봇은 하나의 로봇 팔(200a)을 포함하는 것이 가능하고, 한 쌍의 로봇 팔(200a)(200b)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 로봇 팔(200a)(200b)는 서로 이격되게 배치된 상태에서 서로 협조하여 조리 동작을 행할 수 있고, 둘 중 하나가 재료 투입 동작을 행할 때, 둘 중 다른 하나는 재료 투입 통작 이외의 타 조리 동작을 행할 수 있다.

재료 채널(P)은 한 쌍의 로봇 팔(200a)(200b) 중 어느 하나에만 재료 채널(P)이 형성될 수 있고, 한 쌍의 로봇 팔(200a)(200b) 중 재료 채널(P)이 형성된 로봇 팔은 재료 투입 동작을 포함하는 각종 조리 동작을 행할 수 있고, 한 쌍의 로봇 팔(200a)(200b) 중 재료 채널(P)이 형성되지 않는 로봇 팔은 재료 투입 동작을 제외한 타 조리 동작을 행할 수 있다.

재료 채널(P)은 한 쌍의 로봇 팔(200a)(200b) 각각에 형성될 수 있고, 이 경우, 한 쌍의 로봇 팔(200a)(200b)는 전체 조리의 동안 서로 다른 종류의 재료를 조리 용기(F)로 투입할 수 있고, 전체 조리의 동안 서로 다른 시각 또는 동시에 재료를 조리 용기(F)에 투입할 수 있다.

재료 채널(P)이 형성된 로봇 팔의 개수에 대해서 한정되지 않음은 물론이고, 이하 로봇 팔에 대해서는 도면부호 200을 병기하여 설명한다.

한편, 로봇 팔(200)이 재료 모듈(200)과 직접 연결되고, 재료 채널(P)은 로봇 팔(200 내부에 제공될 수 있다. 이 경우, 재료 채널(P)의 재료 입구(281)는 로봇 팔(200) 특히, 재료 커낵터(270)에서 재료 모듈(200)에 접속될 수 있다.

로봇 팔(200)은 재료 모둘(200)과 상시 접속되지 않고, 재료 모듈(200)에서 재료를 공급할 경우에 재료 모듈(200)과 접속되는 것이 가능함은 물론이다.

재료 모듈(300)은 식품 재료를 이송이 용이한 크기 및 형상으로 가공할 수 있고, 예를 들면, 볼 형상의 고체 재료(B)로 가공할 수 있다. 재료 모듈(300)은 고체 재료(B)를 재료 채널(P)로 공급할 수 있고, 고체 재료(B)는 재료 채널(P)을 통과한 후 재료 채널(P)의 재료 출구(282)를 통해 재료 용기(F) 내부로 투입될 수 있다.

재료 채널(P)은 재료 모듈(300)에서 공급된 재료를 신속하게 안내하게 구성되는 것이 바람직하고, 재료 출구(282)를 통해 취출되는 재료가 너무 고속으로 취출되지 않는 것이 바람직하다.

그리고, 재료 모듈(300)은 재료를 재료 채널(P)의 단면적 보다 크기가 작은 재료로 가공할 수 있고, 재료 모듈(300)에 의해 재료 채널(P)의 단면적 보다 작은 크기로 가공된 재료는 재료 채널(P)을 통과한 후 로봇 팔(200)의 외부로 취출될 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 재료 모듈의 내부가 도시된 도이다.

재료 모듈(300)에 의해 가공되는 식품 재료는 식품 조리에 필요한 각종 재료일 수 있다. 예를 들면, 식품 재료는 오이, 당근, 양파, 고기, 고추, 후추, 소금, 고추가루 등의 고체 재료인 것이 가능하고, 간장, 식초, 고추장 등의 액체 재료인 것이 가능하다.

고체 재료는 후추, 소금, 고추가루 등의 가루 재료와, 상기 가루 재료 보다 크기가 큰 일반 고체 재료로 구분될 수 있고, 일반 고체 재료의 예는 오이, 당근, 양파, 고기 등일 수 있다.

고체 재료 중 재료 채널(P) 보다 크기가 작은 고체 재료는 분쇄가 필요하지 않는 재료일 수 있고, 예를 들면, 후추, 소금, 고추가루 등의 가루 재료일 수 있으며, 이하 이러한 재료들에 대해서는 편의를 위해 가루 재료로 칭하여 설명한다.

고체 재료 중 재료 채널(P) 보다 크기가 큰 고체 재료는 재료 채널(P)의 단면적 보다 작은 크기로 가공되기 위해 분쇄될 필요가 있는 재료일 수 있고, 예를 들면, 고체 재료 중 재료 채널(P) 보다 크기가 큰 상태인 오이, 당근, 양파, 고기 등의 일반 고체 재료일 수 있고, 이하 이러한 재료들에 대해서는 편의를 위해 고체 재료로 칭하여 설명한다.

재료 모듈(300)은 식품 재료를 물과 혼합한 혼합물(M)를 고체 재료(B)로 가공할 수 있고, 고체 재료(B)를 재료 채널(P)로 공급할 수 있다.

재료 모듈(300)은 적어도 하나의 가공기와, 재료 몰드(360)를 포함할 수 있다.

재료 모듈(300)은 외관을 형성하는 재료 모듈 케이스(302)를 포함하는 것이 가능하고, 재료 모듈(300)의 각종 부품은 재료 모듈 케이스(302)의 내부에 수용될 수 있다.

재료 모듈 케이스(302)는 외부에서 식품 재료를 투입하기 위한 재료 투입구(303)이 형성될 수 있다. 재료 모듈(300)은 재료 투입구(303)을 개폐하기 위해 재료 모듈 케이스(302)에 배치된 재료 투입 도어(304)를 더 포함할 수 있다. 재료 투입 도어(304)는 재료 투입구(303)를 개폐하기 위해 재료 모듈 케이스(302)에 회전되거나 슬라이드 가능하게 배치될 수 있다. 재료 투입구(303) 및 재료 투입 도어(304)는 가공기 별로 각각 제공될 수 있다.

가공기는 식품 재료를 물과 혼합하여 혼합물(M)을 생성하는 것으로서, 가공기는 각종 식품 재료를 물과 혼합하여 재료와 물의 혼합물(M)로 1차 가공할 수 있다.

재료 몰드(360)는 가공기에 의해 생성된 혼합물(M)을 소정 크기 및 소정 형상의 고체 재료(B)로 2차 가공할 수 있다.

재료 몰드(360)는 가공기와 이격?게 배치될 수 있다. 재료 몰드(360)는 가공기에서 공급된 혼합물이 수용되는 공간을 형성하는 공간부가 형성될 수 있다. 공간부는 재료 몰드(360)에 함몰된 형상으로 형성될 수 있다.

가공기에서 생성된 혼합물(M)은 공간부로 공급되어 공간부에 수용될 수 있고, 공간부의 내부에서 공간부의 형상과 동일하거나 유사한 형상으로 가공될 수 있다.

재료 모듈(M)에는 복수개 가공기(310)(320)(330)가 제공될 수 있다. 복수개 가공기(310)(320)(330)은 동일한 종류의 식품 재료를 가공하는 것이 가능하다. 복수개 가공기(310)(320)(330)의 일부 또는 전부는 상이한 종류의 식품 재료를 가공하는 것이 가능하다. 예를 들면, 복수개 가공기(310)(320)(330) 중 하나(310)는 고체 재료를 물과 혼합할 수 있고, 복수개 가공기(310)(320)(330) 중 다른 하나(320)는 가루 재료를 물과 혼합할 수 있으며, 복수개 가공기 (310)(320)(330) 중 또 다른 하나(330)는 액체 재료를 물과 혼합할 수 있다.

복수개 가공기(310)(320)(330)는 고체 재료를 분쇄하면서 물과 혼합하여 혼합물을 생성하는 고체 재료 가공기(310)를 포함할 수 있다. 복수개 가공기(310)(320)(330)는 가루 재료를 물과 혼합하여 혼합물을 생성하는 가루 재료 가공기(320)를 포함할 수 있다. 복수개 가공기(310)(320)(330)는 액체 재료를 물과 혼합하여 혼합물을 생성하는 액체 재료 가공기(330)를 포함할 수 있다.

고체 재료 가공기(310)와, 가루 재료 가공기(320) 및 액체 재료 가공기(330) 각각은 재료 모듈에 단수개 또는 복수개 제공될 있다.

상기 고체 재료 가공기(310)와, 가루 재료 가공기(320) 및 액체 재료 가공기(330) 각각은 식품 재료가 물과 혼합된 혼합물을 생성할 수 있고, 이하, 이러한 가공기들의 공통된 구성에 대해서는 가공기(310)(320)(330)으로 칭하여 설명하고, 서로 상이한 구성에 대해서는 고체 재료 가공기(310)와, 가루 재료 가공기(320) 및 액체 재료 가공기(330)로 구분하여 설명한다.

가공기(310)(320)(330)는 생성된 혼합물이 담겨지는 보관통(317)과, 보관통(317) 내부에 회전되게 배치되어 보관통 내의 혼합물을 유동시키는 회전바디(318)와, 회전바디(318)를 회전시키는 모터(319)를 포함할 수 있다.

보관통(317)과 회전바디(318) 및 모터(319)는 혼합물(M)이 굳지 않고 슬러시와 같거나 유사한 형태를 유지하게 할 수 있도록 혼합물(M)을 보관통(317) 내에서 유동시킬 수 있다.

보관통(317)과 회전바디(318) 및 모터(319)는 가공기의 종류와 무관하게 제공된 구성일 수 있고, 이하, 편의를 위해 가공기의 종류와 상관없이 동일 부호를 사용하여 설명한다.

가공기의 일 예인 고체 재료 가공기(310)는 식품 재료 중 고체 재료가 투입되는 고체 재료 투입구(311)와, 고체 재료 투입구(311)로 투입된 고체 재료가 담겨지고 내부에 분쇄 로터(312)가 회전되게 배치된 분쇄기(313)와, 분쇄기 내부로 물을 안내하는 물 튜브(314)를 포함할 수 있고, 분쇄기(313)에서 분쇄된 고체 재료와 물의 혼합물이 슬러시 형태로 담겨지는 보관통(317)을 포함할 수 있고, 보관통(317)에는 모터(319)에 의해 회전되는 회전 바디(318)이 배치될 수 있다.

가공기의 다른 예인 가루 재료 가공기(320)는 식품 재료 중 고체 재료 보다 크기가 작은 가루 재료가 투입되는 가루 재료 투입구(321)와, 가루 재료 투입구(321)로 투입된 가루 재료가 담겨지고 내부에 이송스크류(322)가 회전되게 배치된 믹서(323)와; 믹서(323) 내부로 물을 안내하는 물 튜브(324)와; 믹서(324)에서 혼합된 액체 재료와 물의 혼합물이 담겨지는 보관통(317)을 포함할 수 있고, 보관통(317)에는 모터(319)에 의해 회전되는 회전 바디(318)이 배치될 수 있다.

가공기의 또 다른 예인 액체 재료 가공기(330)는 식품 재료 중 액체 재료가 투입되는 액체 재료 투입구(331)와; 액체 재료 투입구(331)로 투입된 액체 재료가 담겨지는 믹서(333)와; 믹서(333) 내부로 물을 안내하는 물 튜브(334)와; 믹서(333)에서 혼합된 액체 재료와 물의 혼합물이 담겨지는 보관통(317)을 포함할 수 있고, 보관통(317)을 포함할 수 있고, 보관통(317)에는 모터(319)에 의해 회전되는 회전 바디(318)이 배치될 수 있다.

재료 모듈(M)은 가공기(310)(320)(330)에서 생성된 혼합물을 재료 모듈(300)의 공간부로 안내하는 혼합물 가이드를 더 포함할 수 있다.

혼합물 가이드는 보관통(317)과 연결될 수 있고, 보관통(317)의 혼합물을 재료 몰드에 형성된 복수개 공간부로 안내할 수 있다.

재료 모듈(300)이 복수개 가공기(310)(320)(330)을 포함할 경우, 재료 모듈(300)은 복수개 혼합물 가이드(341)(342)(343)을 포함할 수 있다. 복수개 가공기(310)(320)(330)와, 복수개 혼합물 가이드(341)(342)(343)은 1:1 대응될 수 있다.

복수개 혼합물 가이드(341)(342)(343)는 고체 재료 가공기(310)의 보관통(317)에 연결된 제1혼합물 가이드(341)과, 가루 재료 가공기(320)의 보관통(317)에 연결된 제2혼합물 가이드(342)과, 액체 재료 가공기(330)의 보관통(317)에 연결된 제3혼합물 가이드(343)을 포함할 수 있다.

제1혼합물 가이드(341)과, 제2혼합물 가이드(342)과, 제2혼합물 가이드(343)의 공통된 구성에 대해서는 혼합물 가이드(341)(342)(343)로 칭하여 설명한다.

혼합물 가이드(341)(342)(343)는 가공기(310)(320)(330)에 연결된 공통 가이드(344)와, 공통 가이드(344)에서 분지된 복수개 분지 가이드(345)를 포함할 수 있다. 복수개 분지 가이드(345)는 공통 가이드(344)를 통해 안내된 혼합물을 분산시킬 수 있다.

재료 모듈(300)은 가공기 또는 혼합물 가이드에 배치된 공급밸브를 더 포함할 수 있다.

공급밸브는 가공기의 보관통(317)에 형성된 혼합물 배출구에 배치되는 것이 가능하고, 혼합물 배출구와 공통 가이드(314) 사이에 배치되거나, 공통 가이드(314)에 배치될 수 있다.

공급밸브는 가공기의 혼합물이 재료 몰드(360)으로 공급되게 할 수 있고, 가공기의 혼합물이 재료 몰드(360)로 공급되지 않게 막을 수 있다. 이러한 공급밸브의 일 예는 솔레노이드 밸브일 수 있다. 그러나, 본 발명의 공급밸브는 솔레노이드 밸브에 한정되지 않고, 보관통(317)의 혼합물을 단속할 수 있는 구성이면, 그 종류에 한정되지 않음은 물론이다.

재료 몰드(360)가 복수개 가공기(310)(320)(330)을 포함할 경우, 공급밸브는 가공기(310)(320)(330) 별로 각각 제공될 수 있다. 복수개 가공기(310)(320)(330)는 고체 재료 가공기(310)에서 생성된 혼합물을 단속하는 제1공급밸브(351)와, 가루 재료 가공기(320)에서 생성된 혼합물을 단속하는 제2공급밸브(352)와, 액체 재료 가공기(330)에서 생성된 혼합물을 단속하는 제3공급밸브(353)을 포함할 수 있다. 제1공급밸브(351)와, 제2공급밸브(352)와, 및 제3공급밸브(353)의 공통된 구성에 대해서는 공급밸브(351)(352)(353)로 칭하여 설명한다.

재료 몰드(360)는 식품 재료를 고체 재료로 냉각하는 것으로서, 가공기(310)(320)(330)에서 가공된 식품 재료와 물의 혼합물은 재료 몰드(360)에 의해 냉각될 수 있고, 재료 몰드(360)에 의해 소정 형상의 고체 가공 재료(M)로 가공될 수 있고, 이러한 고체 가공 재료에 대해서는 물질 상태가 고체이므로, 이하 고체 재료(B)로 칭하여 설명한다.

가공기(310)(320)(330)가 복수개 제공될 경우, 재료 몰드(360)의 개수는 가공기(310)(320)(330)의 개수 보다 적을 수 있다. 하나의 재료 몰드(360)는 복수개 가공기(310)(320)(330)에서 생성된 혼합물들을 함께 냉각할 수 있다.

한편, 본 발명의 재료 모듈(300)은 하나의 재료 몰드(360)를 갖는 것에 한정되지 않고, 복수개 재료 몰드를 포함하는 것도 가능함은 물론이다. 재료 몰드는 가공기(310)(320)(330) 별로 각각 제공되는 것이 가능하다. 이하, 편의를 위해 하나의 재료 몰드(300)에 대해 설명한다.

재료 몰드(360)의 공간부에 의해 형성되는 공간은 혼합물을 소정 형상으로 얼리기 위한 몰드 공간일 수 있다. 재료 몰드(360)는 입체적 형상일 수 있고, 공간부는 재료 몰드(360)의 일면에 형성될 수 있다.

재료 몰드(360)에는 복수개 가공기 별로 각각의 몰드 공간이 형성될 수 있고, 공간부는 재료 몰드(360)에 복수개 제공될 수 있다. 복수개 공간부는 재료 몰드(360)의 일면에 함께 형성될 수 있다. 복수개 공간부는 재료 몰드(360)의 상면에 형성될 수 있다.

재료 몰드(360)가 제1,2,3 가공기(310)(320)(330)를 포함할 경우, 재료 몰드(360)에는 제1가공기(310)에서 공급된 혼합물이 수용되는 공간(361)이 형성된 복수개 제1공간부(362)와, 제2가공기(320)에서 공급된 혼합물이 수용되는 제2공간(363)이 형성된 복수개 제2공간부(364) 및 제3가공기(330)에서 공급된 혼합물이 수용되는 제3공간(365)이 형성된 복수개 제3공간부(366)가 형성될 수 있다.

복수개 제1공간부(362)은 제1혼합물 가이드(341)의 복수개 분지 가이드(345)와 1:1 대응될 수 있고, 제1혼합물 가이드(341)를 통과한 혼합물은 복수개 제1공간부(362)에 분산되어 수용될 수 있다.

복수개 제2공간부(364)는 제2혼합물 가이드(342)의 복수개 분지 가이드(345)와 1:1 대응될 수 있고, 제2혼합물 가이드(342)를 통과한 혼합물은 복수개 제2공간부(364)에 분산되어 수용될 수 있다.

복수개 제3공간부(366)는 제3혼합물 가이드(343)의 복수개 분지 가이드(345)와 1:1 대응될 수 있으며, 제3혼합물 가이드(343)를 통과한 혼합물은 복수개 제3공간부(366)에 분산되어 수용될 수 있다.

복수개 제1공간부(362)와, 복수개 제2공간부(364) 및 복수개 제3공간부(366) 각각의 형상 및 크기는 동일할 수 있고, 복수개 제1공간부(362)와, 복수개 제2공간부(364) 및 복수개 제3공간부(366)의 공통된 구성에 대해서는 공간부(362)(364)(366)으로 칭하여 설명한다.

공간부(362)(364)(366)의 형상에 의해 고체 재료의 형상은 결정될 수 있고, 공간부(362)(364)(366)는 단면 형상이 원형 또는 타원형 형상의 볼을 형성하는 형상으로 형성될 수 있다.

공간부(362)(364)(366)의 단면 형상은 반원 형상 또는 호 형상일 수 있고, 특히, 우호 형상일 수 있다.

재료 몰드(360)는 공간부(362)(364)(366)에 코팅된 코팅층(367)을 포함할 수 있다. 코팅층(367)은 티타늄과 대리석과 다이아몬드의 그룹으로부터 선택된 하나일 수 있다. 코팅층(367)는 복수개 공간부(362)(364)(366) 각각에 형성될 수 있고, 그 형상은 공간부(362)(364)(366)와 동일할 수 있다. 재료 몰드(360)가 코팅층(367)을 포함할 경우, 혼합물이 수용되는 공간은 실질적으로 코팅층(367)에 의해 형성된 공간일 수 있다.

재료 모듈(300)은 재료 몰드(360)를 냉각하는 냉각기(370)를 더 포함할 수 있다. 냉각기(370)는 재료 몰드(360)에 고정된 열전소자를 포함할 수 있다. 냉각기(370)는 재료 몰드(360)의 측면 또는 하면에 배치될 수 있다. 재료 몰드(360)에는 열전소자가 수용되는 열전소자 수용홈이 형성될 수 있고, 열전소자는 열전소자 수용홈에 삽입되어 수용될 수 있다.

재료 모듈(300)은 재료 몰드(360)를 회전시키는 회전기구(380)를 포함할 수 있다. 회전기구(380)은 재료 몰드(360)를 서로 상이한 복수 방향으로 회전시킬 수 있다.

회전기구(380)는 재료 몰드(360)를 입체적으로 흔들 수 있고, 회전기구(380)의 작동시, 공간부(362)(364)(366)에 수용된 혼합물은 공간부(362)(364)(366) 내부에서 공간부(362)(364)(366)로 열을 빼앗기면서 3차원 유동될 수 있다. 이러한 혼합물은 재료 몰드(360)의 흡열과, 공간부(362)(364)(366)의 형상 및 재료 몰드(360)의 3차원 흔들림에 의해 혼합물 내 물 성분이 제방될 수 있다.

재료 몰드(360)의 흡열과, 재료 몰드(360)의 흔들림이 소정 시간 지속되면, 공간부(362)(364)(366)로 공급되었던 슬러시 형태의 혼합물은 볼 형상의 고체 재료로 가공될 수 있다.

회전기구(380)는 재료 몰드(360)에 연결된 회전축(381))과, 회전축(381)을 제1방향으로 회전시키는 제1모터(382)와, 제1모터(382)를 제1방향과 상이한 제2방향으로 회전시키는 제2모터(383)를 포함할 수 있다.

회전축(381)은 재료 몰드(360)의 일측에 연결된 수평축일 수 있다.

제1모터(382)는 재료 몰드(360)가 수평축(HA)을 중심으로 틸팅되게 재료 몰드(360)를 회전시킬 수 있고, 제1모터(382)의 구동시, 재료 몰드(360)은 수평축(HA)을 중심으로 정,역 회전될 수 있다.

제2모터(383)은 제1모터(382) 및 재료 몰드(360)가 수직축(VA)을 중심으로 회전되게 제1모터(382)를 회전시킬 수 있고, 제2모터(383)의 구동시, 제1모터(382) 및 재료 몰드(360)는 수직축(VA)을 중심으로 정,역 회전될 수 있다.

제1모터(382)의 구동시, 제2모터(383)이 함께 구동되면, 재료 몰드(360)는 수직축(VA)을 중심으로 틸팅될 수 있고, 재료 몰드(360)는 공간부(362)(364)(366)에 수용된 혼합물(M)을 살살 굴리면서 볼 형상으로 냉각할 수 있다.

회전기구(380)는 재료 몰드(360)를 반전시킬 수 있다. 회전기구(380)는 재료 몰드(360)의 공간부(362)(364)(366)가 형성된 면(예를 들면, 상면)이 아래를 향하도록 재료 몰드(360)을 수평축(HA)을 중심으로 180°회전시킬 수 있다. 재료 몰드(360) 중 공간부(362)(364)(366)가 형성된 면이 아래를 향할 경우, 공간부(362)(364)(366)애 수용된 볼 형상의 고체 재료(B)는 하측 방향으로 낙하될 수 있다.

회전기구(380)는 제1모터(382) 및 제2모터(383) 각각의 구동이 설정시간 진행될 경우, 제2모터(383)를 정지시킬 수 있고, 제2모터(383)의 정지 후, 제1모터(382)는 회전축(381)을 180°회전시켰다가 복원시킬 수 있다.

재료 몰드(360)에 설치된 가진기(390)를 더 포함할 수 있다. 가진기(390)는 공간부(362)(364)(366)에서 냉각되는 혼합물이 공간부(362)(364)(366)에 부착되지 않게 하는 진동을 재료 몰드(360)에 가할 수 있다. 가진기(390)는 재료 몰드(360)의 일측에 설치될 수 있다. 재료 몰드(360)에는 가진기(390)가 수용될 수 있는 가진기 수용홈이 형성될 수 있고, 가진기(390)는 가진기 수용홈에 삽입되어 수용될 수 있다. 가진기(390)의 일 예는 재료 몰드(360)에 고정된 고주파 발생기를 포함할 수 있다. 한편, 가진기(390)는 고주파 발생기에 한정되지 않고, 재료 몰드(360)를 가진할 수 있는 구성이면, 그 종류나 방식에 한정되지 않음은 물론이다.

가공기(310)(320)(330)와, 재료 몰드(360)는 식품 재료를 가공하여 고체 재료로 가공하는 가공 모듈을 구성할 수 있고, 이러한 가공 모듈에서 가공된 고체 재료는 보관함에 임시 저장될 수 있다.

재료 모듈(300)은 재료 몰드(360)에서 이송된 고체 재료가 보관되는 공용 보관함(410)을 포함할 수 있다.

공용 보관함(410)은 가공기(310)(320)(330) 별로 각각의 보관공간이 형성되도록 공용 보관함(410)을 복수개 보관공간으로 구획하는 베리어(412)를 포함할 수 있다.

공용 보관함(410)는 재료 몰드(360)의 하측에 재료 몰드(360)와 상하 방향으로 이격되게 배치될 수 있다. 재료 몰드(360)의 상면이 하측을 향할 경우, 재료 몰드(360)의 공간부(362)(364)(366)에서 낙하된 볼 형상의 고체 재료(B)는 공용 보관함(410) 내에 낙하될 수 있다.

공용 보관함(410)은 보관 공간의 하측에 볼 형상의 고체 재료가 낙하되는 개구부(413)가 형성될 수 있다. 개구부(413)은 보관공간 별로 각각 형성될 수 있고, 그 개수는 보관공간의 개수와 같을 수 있다.

재료 모듈(300)은 공용 보관함(410)을 별도로 포함하지 않고, 재료 몰드(360)에 낙하된 고체 재료(B)가 후술하는 보관함(421)(422)(423)의 보관공간(424)를 향해 낙하되는 것도 가능함은 물론이다.

재료 모듈(300)에는 가공된 재료를 토출하는 재료 취출구(462)가 형성될 수 있다. 재료 모듈(300)은 재료의 크기를 재료 채널(P)의 단면적 보다 작은 크기로 가공한 후, 가동된 재료(B)를 재료 취출구(462)로 토출할 수 있다.

도 4 및 도 5에 도시된 로봇 팔(200)은 재료 취출구(462)로부터 고체 재료(B)를 공급받을 수 있고, 공급된 고체 재료는 재료 채널(P)에 안내될 수 있다.

로봇 팔(200) 특히, 재료 채널(P)의 재료 입구(281)는 재료 모듈(300)의 재료 취출구(462)에 접속될 수 있다. 재료 모듈(300)에서 가공된 재료는 재료 취출구(462) 및 재료 입구(281)를 통해 재료 채널(P)로 공급될 수 있다.

재료 모듈(300)은 재료 몰드(360)에서 가공된 볼 형상의 고체 재료(B)를 로봇 팔(200)로 이동시키는 이송모듈(또는 디스펜서 모듈)을 포함할 수 있다.

재료 모듈(300)은 재료 몰드(360)에서 이동된 고체 재료가 담겨지는 적어도 하나의 보관함을 더 포함할 수 있다.

재료 모듈(300)은 복수개 보관함(421)(422)(423)을 포함할 수 있다. 복수개 보관함(421)(422)(423)은 제1공간부(362)에서 가공된 재료가 수용되는 제1보관함(421)을 포함할 수 있다. 복수개 보관함(421)(422)(423)은 제2공간부(364)에서 가공된 재료가 수용되는 제2보관함(422)을 포함할 수 있다. 복수개 보관함(421)(422)(423)은 제3공간부(366)에서 가공된 재료가 수용되는 제3보관함(423)을 포함할 수 있다.

복수개 보관함(421)(422)(423)은 서로 이격되게 배치될 수 있다. 복수개 보관함(421)(422)(423)은 수평방향으로 이격되게 배치될 수 있다. 제1보관함(421)과 제2보관함(422) 및 제3보관함(423)은 동일한 구조 및 형상으로 형성될 수 있고, 이하 공통된 구성에 대해서는 보관함(421)(422)(423)으로 칭하여 설명한다.

보관함(421)(422)(423)에는 고체 재료(B)가 보관되는 보관공간(424)이 형성될 수 있다. 보관공간(424)의 상부는 하측으로 갈수록 점차 좁아지는 형상일 수 있다. 보관함(421)(422)(423)은 하부로 갈수록 크기가 작아지고 단면 형상이 사다리꼴 형상인 어퍼 보관부(425)를 포함할 수 있다. 재료 몰드(360)에서 보관함(421)(422)(423)으로 이동된 고체 재료는 보관공간(424)에 임시 저장될 수 있다.

재료 몰드(360)나 공용 보관함(410)에서 낙하된 고체 재료(B)는 직접 보관함(421)(422)(423)으로 낙하될 수 있고, 별도의 가이드에 안내되어 보관함(421)(422)(423)으로 이동될 수 있다.

재료 모듈(300)은 재료 몰드(360)에서 낙하된 고체 재료를 보관공간(424)으로 안내하는 가이드를 더 포함할 수 있다. 가이드는 재료 몰드(360)와 보관함 사이에 배치될 수 있다. 가이드는 보관공간(424)을 향해 경사진 경사면(429a)이 형성될 수 있다. 경사면(429a)은 가이드의 상면일 수 있다. 가이드는 보관함의 위에 기울어지게 배치될 수 있다. 가이드의 하단은 보관공간(424)을 향할 수 있다.

가이드는 보관함 위에 회전되게 배치될 수 있고, 후술하는 냉각 챔버(430)의 개구부(434)를 개폐하도록 회전될 수 있다. 가이드에는 가이드를 회전시킬 수 있는 모터 등의 회전기구(429b)가 연결될 수 있다. 이러한 회전기구(429b)는 가이드의 하단이 보관공간(242)을 향하게 가이드를 회전시킬 수 있고, 가이드가 개구부(434)를 가로 막아 개구부(434)를 차폐하도록 가이드를 회전시킬 수 있다.

재료 몰드(300)은 복수개 가이드(426)(427)(428)를 포함할 수 있다. 복수개 가이드(426)(427)(428)는 보관함(421)(422)(423) 별로 각각 제공될 수 있다. 가이드(426)(427)(428)과 보관함(421)(422)(423)은 1:1 대응될 수 있다.

복수개 가이드(426)(427)(428)는 제1보관함(421)로 고체 재료를 안내하는 제1가이드(426)와, 제2보관함(422)으로 고체 재료를 안내하는 제2가이드(427) 및 제3보관함(423)으로 고체 재료를 안내하는 제3가이드(428)을 포함할 수 있다.

재료 모듈(300)은 보관함이 저온 유지되게 수용될 수 있는 냉각 챔버(430)를 더 포함할 수 있다. 냉각 챔버(430)에는 보관함이 수용되는 냉각공간(432)이 형성될 수 있다.

냉각 챔버430)는 내부에 냉각공간(432)이 형성된 단열챔버일 수 있고, 그 상부에는 고체 재료가 통과할 수 있는 개구부(434)가 형성될 수 있다.

재료 몰드(360)는 냉각 챔버(340) 위에 보관함과 이격되게 배치될 수 있다.

냉각 챔버(430)는 보관함 상측에 개구부(434)가 형성될 수 있다.

개구부(434)는 냉각 챔버(430) 중 재료 몰드(360)와 보관함 사이에 형성될 수 있고, 재료 몰드(36)에서 낙하된 고체 재료는 개구부(434)를 통과한 후 보관함(421)(422)(433)으로 이동될 수 있다.

개구부(434)는 보관함(421)(422)(433) 별로 형성될 수 있다. 냉각 챔버(430)는 제1보관함(421)의 위에 형성된 제1개구부와, 제2보관함(422)의 위에 형성된 제2개구부와, 제3보관함(423) 위에 형성된 제3개구부를 포함할 수 있다.

재료 모듈(300)는 보관함을 냉각할 수 있는 냉각기(440)을 더 포함할 수 있다. 냉각기(440)는 냉각공간(432)을 냉각하도록 설치될 수 있다. 냉각기(440)는 압축기, 응축기, 팽창기구 및 증발기를 포함하는 냉동사이클장치로 구성되는 것이 가능하고, 흡열바디(441) 및 방열바디(442)를 포함하는 열전소자로 구성되는 것도 가능하다.

재료 모듈(300)는 냉각 챔버(430) 내 공기를 증발기나 흡열바디로 유동시킨 후, 냉각 챔버(430) 내로 순환시키는 냉각팬(443)를 더 포함할 수 있다.

재료 모듈(300)는 증발기나 흡열바디가 보관함에 부착되어 증발기나 흡열바디가 보관함의 열을 전도방식으로 흡열하는 것도 가능하다.

재료 모듈(300)은 공급 튜브(460)를 포함할 수 있다. 공급 튜브(460)에는 재료 취출구(462)가 형성될 수 있고, 재료 취출구(462)로 재료를 안내되는 통로(463)가 형성될 수 있다.

공급 튜브(460)는 재료 취출구(462)를 향해 점차 낮아지는 방향으로 경사질 수 있다.

통로(433)는 고체 재료가 이동될 수 있는 공간일 수 있고, 고체 재료가 일시적으로 수용/보관될 수 있는 공간일 수 있다. 보관함에 보관중인 고체 재료(B)는 공급 튜브(360)로 이동되어 공급 튜브(360)에 보관되어 있다가 공급 튜브(360)의 재료 취출구(462)를 통해 외부로 이동될 수 있다.

재료 모듈(300)은 고체 재료를 강제 이동시키기 위한 고체 재료 이송기구를 더 포함할 수 있다. 고체 재료 이송기구는 공급 튜브(460) 내 고체 재료(B)를 재료 취출구(462)의 방향으로 강제 이동시킬 수 있다.

고체 재료 이송기구의 일 예는 공급 튜브(460)내 고체 재료를 재료 취출구(462)로 밀어내도록 공급 튜브(360) 내부에 이동 가능하게 수용된 푸시 바디와, 푸시 바디에 연결되어, 공급 튜브(360)를 직선 이동시키는 모터 등의 직선 이동기구를 포함할 수 있다.

푸시 바디는 재료 취출구(462)가 위치하는 방향으로 전진되어 공급 튜브(360)내 고체 재료를 재료 취출구(462)를 향하여 밀어 낼 수 있다. 푸시 바디는 재료 취출구(462)의 반대 방향으로 후퇴될 수 있다.

고체 재료 이송기구의 다른 예는 통로(463)에 고압의 유체를 공급하여 통로(463) 내의 고체 재료가 고압의 유체에 의해 이동되게 하는 압송기(470)일 수 있다.

재료 모듈(300)은 공급 튜브(460)로 이동된 고체 재료를 재료 취출구(462)로 압송하는 압송기(470)를 포함할 수 있다. 압송기(470)는 공기의 압력에 의해 고체 재료를 재료 취출구(462)로 이동시킬 수 있고, 압송기(470)의 일 예는 통로(463)로 공기를 공급하는 블로워를 포함할 수 있다. 블로워는 재료 취출구의 반대편에 배치되어 통로에 공압을 제공할 수 있다. 이하, 편의를 위해 압송기와 블로워에 대해서는 도면부호 470을 병기하여 설명한다.

블로워(470)는 재료 취출구(462)의 반대편에 위치되게 설치될 수 있고, 통로(463)으로 고압의 에어를 유동시킬 수 있다. 블로워(470)에서 통로(463)로 유동된 고압의 에어는 통로(463) 내 고체 재료가 재료 취출구(462)를 향해 유동되게 하는 고체 재료 캐리어로 기능할 수 있다.

재료 모듈(300)은 보관함(421)(422)(423)과 공급 튜브(460)를 잇는 이동 튜브를 더 포함할 수 있다. 이동 튜브는 보관함에 보관 중인 고체 재료(B)를 공급 튜브(460)의 통로(463)로 안내할 수 있다. 이동 튜브의 상부는 보관함에 연결될 수 있고, 이동 튜브의 하부는 공급 튜브(460)에 연결될 수 있으며 보관함 내의 고체 재료는 이동 튜브를 통과한 후 공급 튜브(460)의 통로(463)으로 이동될 수 있다.

이동 튜브는 복수개 제공될 수 있고, 보관함(421)(422)(423)과 1:1 대응될 수 있다. 복수개 이동튜브는 제1보관함(421)과 공급 튜브(460)를 잇는 제1이동튜브(471)와, 제2보관함(422)와 공급 튜브(460)를 잇는 제2이동튜브(472) 및 제3보관함(423)과 공급 튜브(460)을 잇는 제3이동튜브(473)를 포함할 수 있다.

이하, 제1이동튜브(471)와, 제2이동튜브(472) 및 제3이동튜브(473)의 공통된 구성에 대해서는 이동 튜브(471)(472)(473)로 칭하여 설명한다.

복수개 이동 튜브(471)(472)(473)의 각각은 공급 튜브(460)에 접속되는 접속단(474)를 포함할 수 있다. 복수개 이동 튜브(471)(472)(473) 각각의 접속단(474)은 공급 튜브(460)의 길이 방향으로 이격될 수 있다.

복수개 보관함(421)(422)(423)은 나란하게 배치되어 높이가 동일할 수 있고, 복수개 이동 튜브(471)(472)(473)는 재료 취출구(462)와 근접할수록 길이가 길 수 있다.

재료 모듈(300)은 보관함 내에 위치하는 고체 재료의 낙하를 조절하는 조절밸브를 더 포함할 수 있다.

조절밸브는 고체 재료의 이동 방향으로 이동 튜브(471)(472)(473)의 내부를 개폐할 수 있다.

재료 모듈(300)이 복수개 보관함(421)(422)(423)을 포함할 경우, 재료 모듈(300)은 복수개 조절밸브(476)(477)(478)을 포함할 수 있다. 복수개 조절밸브(476)(477)(478)은 제1이동튜브(471)로 이동되는 고체 재료를 단속하는 제1조절밸브(476)와, 제2이동튜브(472)로 이동되는 고체 재료를 단속하는 제2절밸브(477)와, 제3이동튜브(473)로 이동되는 고체 재료를 단속하는 제3조절밸브(478)을 포함할 수 있다.

이하, 제1조절밸브(476)와, 제2절밸브(477)와, 제3조절밸브(478)의 공통된 구성에 대해서는 조절밸브(476)(477)(478)로 칭하여 설명한다.

조절밸브(476)(477)(478)는 보관함(421)(422)(423)의 출구 또는 이동 튜브의 상부에 배치될 수 있다.

조절밸브(476)(477)(478)는 보관함 내 복수개 고체 재료가 한 개씩 낙하되는 시간 동안 개폐 작동될 수 있다.

컨트롤러(180)는 조절밸브(476)(477)(478)의 작동 횟수를 카운트할 수 있다. 컨트롤러(180)는 작동 횟수가 설정 회수 이상이면, 재료의 투입 중지를 위해 조절밸브의 개폐 동작을 정지시킬 수 있다.

재료 모듈(300)은 이동 튜브의 하부에 배치된 중간 밸브를 더 포함할 수 있다. 중간 밸브는 보관함에서 낙하된 고체 재료에 의해 변형되면서 이동 튜브를 개방하는 탄성 마개일 수 있다.

중간 밸브는 공급 튜브(460)내 공기가 이동 튜브(471)(472)(473)로 유입되지 않게 막고, 이동 튜브(471)(472)(473) 내 고체 재료가 공급 튜브(460)로 이동되는 것을 허용하는 일방향 밸브일 수 있다.

중간 밸브는 복수개 제공될 수 있고, 복수개 중간 밸브는 이동 튜브(471)(472)(473) 별로 각각 제공될 수 있다. 복수개 중간 밸브는 제1이동 튜브(471)에 배치된 제1중간 밸브(481)와, 제2이동 튜브(471)에 배치된 제2중간밸브(482)와, 제3이동 튜브(473)에 배치된 제3중간 밸브(483)를 포함할 수 있다.

재료 모듈(300)은 가변 스토퍼(490)를 더 포함할 수 있다. 가변 스토퍼(490)은 통로(464)에 배치될 수 있다. 가변 스토퍼(490)는 압송기(470)의 정지시. 고체 재료가 재료 취출구(362)로 이동되는 것을 막을 수 있다. 가변 스토퍼(490)는 압송기(470)의 작동시, 고체 재료가 재료 취출구(462)로 이동되는 것을 허용할 수 있다.

가변 스토퍼(490)는 압송기(470)에 의해 개폐 작동되는 밸브기구일 수 있다.

가변 스토퍼(490)는 스토퍼(492) 및 스프링(494)를 포함할 수 있다.

스토퍼(492)는 통로(463)에 회동 가능하게 배치될 수 있다.

스프링(494)는 스토퍼(492)가 통로(463)를 막는 방향으로 회전되게 스토퍼(492)를 탄지할 수 있다.

가변 스토퍼(490)는 통로(463)에 배치되고 스토퍼(492)가 통로(463)를 막는 방향일 때 걸리는 리미터(496)를 더 포함할 수 있다.

압송기(470)는 스토퍼(492)에 설정 압력 이상의 공기를 송풍하는 블로어를 포함할 수 있다. 설정 압력은 스토퍼(492)가 통로(463)를 개방하는 방향으로 회전되게 하는 압력일 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 팔이 재료 모듈에 접속되었을 때의 단면도이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 팔이 재료 모듈과 분리되었을 때의 단면도이며, 도 9은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 팔이 재료 모듈과 분리되었을 때의 평면도이다.

로봇은 도 7 내지 9에 도시된 바와 같이, 로봇 팔(200)을 이동시키는 이동기구(280)를 포함할 수 있다.

이동기구(280)는 도 7에 도시된 바와 같이, 재료 입구(281)가 재료 취출구(462)와 접속되는 접속 위치(P1)으로 로봇 팔(200)을 이동시킬 수 있다.

이동기구(280)는 도 8에 도시된 바와 같이, 재료 입구(281)가 재료 취출구(462)와 분리되는 위치(P2)(P3)(P4)로 로봇 팔(200)을 이동시킬 수 있다.

로봇은 공간(305)이 형성된 케이스(S)를 더 포함할 수 있다. 케이스(S)는 재료 모듈(M)이 수용된 선반 등의 가구인 것이 가능하고, 가구 이외의 별도의 부재로 구성되는 것도 가능하다.

재료 모듈(M) 및 이동기구(280)는 공간(305)에 수용될 수 있고, 케이스(S)에 의해 보호될 수 있다.

케이스(S)의 내부에는 로봇 팔(200)이 재료 모듈(300)을 향해 진퇴되게 안내할 수 있는 가이드 레일(308)이 제공될 수 있다.

그리고, 케이스(S)에는 로봇 팔(200)이 관통되는 로봇 팔 관통공(309)이 로봇 팔(200)의 이동 방향(Y)으로 길게 형성될 수 있다.

가이드 레일(308)은 이동기구(280)가 로봇 팔(200)을 이동시키는 방향으로 길게 형성될 수 있다. 가이드 레일(308)은 수평 방향(Y)으로 길게 배치될 수 있다.

가이드 레일(308)은 로봇 팔 관통공(309)의 주변에 위치되게 배치될 수 있고, 후술하는 캐리어(283)의 직선 이동을 안내할 수 있다. 가이드 레일(308)은 케이스(S)의 하판 위에 위치 고정되게 장착된 고정 레일일 수 있다. 가이드 레일(308)는 케이스(S)의 내부에 한 쌍 제공될 수 있고, 한 쌍의 가이드 레일(308)은 캐리어(283)의 이동 방향(Y)과 직교한 방향(X)으로 이격될 수 있다.

로봇 팔 관통공(309)는 케이스(S)의 하판에 상하 방향(Z)으로 관통되게 형성될 수 있다.

로봇 팔(200)은 케이스(S)의 공간(305)에 수용되고 케이스(S)에 의해 가려지는 은닉부(200c)와, 케이스(S)의 외부에 위치하는 노출부(200d)를 포함할 수 있다.

은닉부(200c)와 노출부(200d)은 로봇 팔(200) 중 외부로 노출되는 여부에 따라 구분되는 것으로 정의될 수 있고, 로봇 팔 관통공(309)의 위에 위치하는 은닉부(200c)와, 로봇 팔 관통공(309)의 아래에 위치하는 노출부(200d)로 구분될 수 있다.

재료 입구(281)는 은닉부(200c)에 위치할 수 있고, 은닉부(200c)는 재료 입구(281)를 포함하여 재료 모듈(300)과 접속되거나 분리될 수 있다.

재료 출구(282, 도 5 참조)는 노출부(200d)에 위치될 수 있고, 노출부(200d)는 재료 출구(282)를 포함할 수 있고, 재료 용기(F)로 재료가 낙하되는 위치로 이동될 수 있다.

로봇 팔(200)과 재료 모듈(300) 중 어느 하나에는 제1커넥터(270)가 제공될 수 있다. 그리고, 로봇 팔(200)과 재료 모듈(300) 중 다른 하나에는 제1커넥터(270)가 접속되거나 분리되는 제2커넥터(306)가 제공될 수 있다.

제1커넥터(270)는 로봇 팔(200)을 로봇 팔 이외의 타 물체와 연결하기 위해 로봇 팔(200)에 제공된 로봇 커넥터(270)일 수 있고, 이하, 로봇 커넥터와 제1커넥터에 대해서는 동일부호를 병기하여 설명한다.

제2커넥터(306)은 재료 모듈(300)에 제공될 수 있고, 로봇 팔(200)의 이동시 로봇 팔(200)의 제1커넥터(270)과 접속될 수 있는 위치에 제공될 수 있다. 제2커넥터(306)는 재료 모듈(300)에 위치 고정되게 제공될 수 있다.

제1커넥터(270)와 제2커넥터(306) 중 어느 하나는 제1커넥터와 제2커넥터 중 다른 하나에 내삽되는 내삽부(272)를 포함할 수 있다. 제1커넥터(270)와 제2커넥터(306)은 내삽부(272)에 의해 실링될 수 있다. 내삽부(272)는 제1커넥터(270)가 제2커넥터(306)에 접속될 때, 제1커넥터(270)의 초기 삽입이 쉽도록 도울 수 있다.

로봇의 일 예는 제1커넥터(270)와 제2커넥터(306)의 접속시, 재료 채널(P)의 재료 입구(281)과, 재료 모듈(300)의 재료 취출구(462)가 정확하게 일치되는 것이 가능하다.

로봇의 다른 예는 제1커넥터(270)와 제2커넥터(306)의 접속시, 재료 채널(P)의 재료 입구(281)과, 재료 모듈(300)의 재료 취출구(462) 중 어느 하나가 다른 하나 보다 작게 형성되고, 다른 하나의 내측에 위치하는 것이 가능하다.

로봇의 또 다른 예는 제1커넥터(270)와 제2커넥터(306)의 접속시, 재료 채널(P)의 재료 입구(281)과, 재료 모듈(300)의 재료 취출구(462)가 제1커넥터(270)의 내측이나 제2커넥터(306)의 내측에 위치할 수 있고, 재료 채널(P)의 재료 입구(281)과, 재료 모듈(300)의 재료 취출구(462)가 재료 이송 방향으로 이격되는 것도 가능하다. 제1커넥터(270)와 제2커넥터(306) 중 적어도 하나에는 재료가 통과하는 커넥터 채널(277)(307)이 형성될 수 있다. 재료 취출구(462) 및 재료 입구(271)는 커넥터 채널(277)(307)을 향할 수 있고, 커넥터 채널 커넥터 채널(277)(307)을 통해 연통될 수 있다. 재료 모듈(300)에서 가공된 재료는 재료 취출구(462)와 커넥터 채널(307)(277)과, 재료 입구(281)를 순차적으로 통과한 후, 재료 채널(P)로 유입될 수 있다.

제1커넥터(270)는 재료 채널(P)을 형성하는 튜브(T)의 일부를 둘러싸게 배치될 수 있다. 제1커넥터(270)는 튜브(T) 보다 경도가 높을 수 있고, 튜브(T)는 휠 수 있는 플랙서블 재질로 형성된 반면에, 제1커넥터(270)는 이러한 플랙서블 튜브(T)를 지지할 수 있는 경질의 재질일 수 있다.

제2커넥터(306)의 일 예는 공급 튜브(460)와 별도로 구성될 수 있고, 이 경우, 공급 튜브(460)의 일부를 둘러싸게 배치될 수 있다. 제2커넥터(306)는 공급 튜브(460) 중 재료 취출구(462)를 형성하는 부분의 외둘레를 둘러싸게 배치될 수 있다.

제2커넥터(306)의 다른 예는 제2커넥터(306)가 공급 튜브(460)의 일부인 것도 가능하고, 이 경우, 제1커넥터(270)는 공급 튜브(460) 중 재료 취출구(462)에 내삽되게 접속되거나 공급 튜브(460)의 외둘레를 둘러싸도록 접속될 수 있다.

로봇 팔(200)의 상단 높이(H3)는 재료 모듈(200)의 하단 높이(H4) 보다 높을 수 있다. 재료 입구(281)의 높이(H5)와 재료 취출구(462)의 높이(H6)는 동일할 수 있다. 재료 입구(281)와 재료 취출구(462)는 수평 방향(Y)으로 이격될 수 있다.

이동기구(280)는 로봇 팔(200)을 수평 방향(Y)으로 이동시킬 수 있다.

이동기구(280)는 로봇 팔(200)이 연결된 캐리어(283)와, 모터(284)와; 모터(284)의 구동력을 캐리어로 전달하고 캐리어(284)를 직선 이동시키는 적어도 하나의 동력전달부재(285)(286)(287)를 포함할 수 있다.

동력전달부재(285)(286)(287)는 한 쌍의 풀리(285)(286)와, 한 쌍의 풀리(285)(286)에 감긴 벨트(287)를 포함할 수 있다.

모터(284)는 한 쌍의 풀리(285)(286) 중 적어도 하나를 회전시킬 수 있다. 캐리어(283)는 벨트(287)에 연결될 수 있고, 벨트(287)의 이동시 벨트(287)와 함께 이동될 수 있다.

재료 채널(P)은 로봇 커넥터(270)와 아암(210)(220)(230)과 앤드 이펙터(240)(250) 및 앤드 이팩터(260)를 관통하는 튜브(T)에 의해 형성될 수 있고, 로봇 커넥터(270)는 캐리어(283)에 연결될 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 팔이 재료를 보관할 때의 단면도이고, 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 로봇 팔이 재료를 재료 출구로 취출할 때의 단면도이다.

로봇 팔(200)은 재료 채널(P)을 개폐하는 가변 스토퍼(290)를 더 포함할 수 있다. 가변 스토퍼(290)는 재료 입구(281)와 재료 출구(282) 중 재료 출구(282)에 더 근접할 수 있다. 가변 스토퍼(290)는 재료 입구(281)을 통해 유입된 재료가 재료 채널(P)에 일시적으로 보관되게 하는 이너 도어일 수 있다.

가변 스토퍼(290)는 재료 출구(282)가 조리 용기(F) 위에 위치 이동된 후 재료 채널(P)을 개방할 수 있다.

가변 스토퍼(290)는 로봇 팔(200)에 제공된 밸브기구일 수 있다.

가변 스토퍼(290)은 로봇 팔(200) 내부에 배치될 수 있다. 가변 스토퍼(290)는 블로워(298)의 정지시. 재료가 재료 출구(282)로 이동되는 것을 막을 수 있다. 가변 스토퍼(290)는 압송기(296)의 작동시, 재료가 재료 출구(282)로 이동되는 것을 허용할 수 있다.

가변 스토퍼(290)는 블로워(298)에 의해 개폐 작동되는 밸브기구일 수 있다.

가변 스토퍼(290)는 스토퍼(292) 및 스프링(294)를 포함할 수 있다.

가변 스토퍼(290)는 한 쌍의 튜브(T1)(T2) 사이에 배치된 스토퍼 바디(291)를 더 포함할 수 있다. 로봇 팔(200)은 한 쌍의 튜브(T1)(T2)와 스토퍼 바디(291)에 의해 재료 채널(P)를 형성할 수 있다.

스토퍼 바디(291)는 중공 형상일 수 있고, 한 쌍의 튜브(T1)(T2) 중 어느 하나(T1)에 형성된 재료 채널과, 한 쌍의 튜브(T1)(T2) 중 다른 하나(T2)에 형성된 재료 채널을 연통시킬 수 있다.

스토퍼(292)는 스토퍼 바디(291)에 회동 가능하게 배치될 수 있다.

스프링(294)는 스토퍼(292)가 스토퍼 바디(291) 내부를 막는 방향으로 회전되게 스토퍼(292)를 탄지할 수 있다.

가변 스토퍼(290)는 스토퍼 바디(291)에 배치되고 스토퍼(292)가 스토퍼 바디(291) 내부를 막는 방향일 때 걸리는 리미터(296)를 더 포함할 수 있다. 리미터(296)는 스토퍼 바디(291)에 제공될 수 있다.

로봇 팔(200)은 재료 채널(P)로 고압의 에어를 공급하는 블로워(298)를 더 포함할 수 있다. 블로워(298)는 로봇 팔(200)의 일부를 구성할 수 있고, 로봇 팔(200)의 이동시 로봇 팔(200)과 함께 이동될 수 있다.

블로워(298)는 스토퍼(292)에 설정 압력 이상의 공기를 송풍하는 토출기일 수 있다. 설정 압력은 스토퍼(292)가 스토퍼 바디(291) 내부를 개방하는 방향으로 회전되게 하는 압력일 수 있다.

로봇 팔(200)이 재료 모듈(300)에 접속된 후, 재료 모듈(300)은 로봇 팔(200)의 재료 채널(P)로 재료를 공급할 수 있고, 재료는 재료 채널(P) 중 가변 스토퍼(290)와 재료 입구(281) 사이에 임시 보관될 수 있다.

로봇 팔(200)의 이동시, 로봇 팔(200)은 재료 채널(P)에 수용된 재료를 운반하는 캐리어로 기능할 수 있다.

로봇 팔(200)은 접속 위치(P1)에서 비접속 위치(P2)(P3)(P4)로 이동될 수 있고, 블로워(298)는 로봇 팔(200)이 비접속 위치(P2)(P3)(P4)로 이동된 후 작동될 수 있다. 블로워(298)의 작동시, 블로워(298)는 재료 채널(P)로 고압의 에어를 송풍할 수 있고, 블로워(298)에서 송풍된 고압의 에어는 스토퍼(292)가 회전되게 하는 외력을 스토퍼(292)에 가할 수 있다.

로봇은 이동기구(280) 및 재료 모듈(300)를 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.

로봇은 인공신경망을 이용하여 운동과 관련된 모션 동작를 행하는 AI장치를 구성하는 것이 가능하고, 인공신경망을 이용하지 않고, 메모리(170)에 기저장된 데이터 및 프로세서(180)의 프로그램에 의해 각종 모션을 생성하는 것이 가능하다. 이하, 편의를 위해 컨트롤러에 대해서는 프로세서와 동일 부호인 180을 병기하여 설명한다.

컨트롤러(180)는 이동기구(280)를 복수의 모드로 제어할 수 있고, 복수의 모드는 접속모드와 분리모드를 포함할 수 있다.

컨트롤러(180)는 재료 모듈(300)을 복수의 모드로 제어할 수 있고, 복수의 모드는 재료 취출모드를 포함할 수 있다.

컨트롤러(180)는 블로워(298)를 복수의 모드로 제어할 수 있고, 복수의 모드는 송풍모드와 정지모드를 포함할 수 있다.

컨트롤러(180)는 재료 입구(281)가 재료 취출구(462)와 접속되도록 이동기구(280)를 접속모드로 작동시킬 수 있다.

이동기구(280)의 접속모드시, 모터(284)는 캐리어(283)이 재료 모듈(300)과 가까워지는 방향으로 풀리(285)를 회전시킬 수 있고, 벨트(287)는 재료 입구(81) 및 제1커넥터(270)가 재료 모듈(300)의 재료 취출구(462) 및 제2커넥터(306)과 가까워지게 캐리어(283)을 전진시킬 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 제1커넥터(270)가 제2커넥터(306)에 접속되는 위치이면, 모터(284)는 정지될 수 있다.

컨트롤러(180)는 접속모드 후, 재료 모듈(300)이 재료 취출구(462)로 재료를 취출하도록 재료 모듈(300)을 재료 취출모드로 작동시킬 수 있다.

재료 모듈(300)의 재료 취출모드시, 재료 모듈(300)의 조절 밸브(476)(477)(478)나 압송기(470)는 재료가 재료 취출구(462)로 취출되게 작동될 수 있다.

재료 모듈(300)에서 가공된 재료는 재료 취출구(462)를 빠져나온 후, 재료 입구(281)한 후, 재료 채널(P)을 따라 안내될 수 있다.

컨트롤러(180)는 재료 취출모드 후, 재료 입구(281)가 재료 취출구(462)와 분리되는 위치로 로봇 팔(200)이 이동되도록 이동기구(280)를 분리모드로 작동시킬 수 있다.

이동기구(280)의 분리모드시, 모터(284)는 캐리어(283)가 재료 모듈(300)과 멀어지는 방향으로 풀리(285)를 역 회전시킬 수 있고, 벨트(287)는 재료 입구(81) 및 제1커넥터(270)가 재료 모듈(300)의 재료 취출구(462) 및 제2커넥터(306)과 멀어지는 방향으로 캐리어(283)을 후퇴시킬 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 로봇 팔(200)가 재료 모듈(300)과 먼 위치로 이동 완료되면, 모터(284)는 정지될 수 있다.

컨트롤러(180)는 분리모드의 도중이거나 분리모드를 완료된 후, 로봇 팔(200)의 재료 출구(282)가 재료 용기(F)의 내부를 향하게 로봇 팔(200)을 제어할 수 있고, 로봇 팔(200)의 재료 채널(P)에 수용된 재료가 재료 출구(282)를 통해 취출되도록 블로워(298)를 송풍모드로 제어할 수 있다.

블로워(298)의 송풍모드시, 블로워(298)에서는 고압의 에어가 재료 채널(P)로 송풍될 수 있고, 고압의 에어는 가변 스토퍼(290)가 개방되게 가변 스토퍼에 외력을 가할 수 있다.

즉, 로봇은 로봇 팔(200)과 재료 모듈(300)이 접속되는 과정과, 재료 모듈(200)이 재료를 취출하는 과정과, 로봇 팔(200)과 재료 모듈(300)이 분리되는 과정과, 로봇 팔(200) 내의 재료를 재료 용기로 압송하는 과정을 순차적으로 실시할 수 있고, 로봇은 재료 모듈(300)로 이동되어 재료 모듈(300)로부터 재료를 전달받아 임시 보관하고, 재료 모듈(300)가 원거리에 위치하는 조리 용기(F)의 주변으로 이동된 후, 조리 용기(F)로 재료를 공급할 수 있다.

도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 이동기구의 다른 예에 의해 로봇 팔이 재료 모듈에 접속되었을 때의 정면도이고, 도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 이동기구의 다른 예에 의해 로봇 팔이 재료 모듈과 분리되었을 때의 정면도이다.

도 12 및 도 13에 도시된 이동기구(280')는 로봇 팔(200)이 연결된 캐리어(283')와; 캐리어(283')를 직선 이동시키는 스크류 모터(284')를 포함할 수 있다.

스크류 모터(284')는 외둘레에 나선형 그루브가 형성된 스크류(284a)와, 스크류(284a)에 연결되어 스크류(284a)를 회전시키는 모터(284b)를 포함할 수 있다.

스크류(284a)는 수평 방향으로 긴 봉 형상일 수 있고, 그 회전시 캐리어(283')가 스크류(284a)의 길이 방향으로 이동되게 캐리어(283')을 직선 이동시킬 수 있다.

캐리어(283')는 스크류(284a)가 관통되는 관통공이 형성될 수 있고, 내둘레에 스크류(284a)의 외둘레와 형합되는 나선형 돌출부가 형성될 수 있다.

본 실시예의 이동기구는 로봇 팔(200)을 이동시킬 수 있는 구성이면, 그 종류에 한정되지 않음은 물론이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

200: 로봇 팔 280: 이동기구
281: 재료 입구 282: 재료 출구
300: 재료 모듈 462: 재료 취출구
P1: 접속 위치

Claims

재료 입구 및 재료 출구를 포함하는 재료 채널이 형성된 로봇 팔과;
재료가 취출되는 재료 취출구가 형성된 재료 모듈과;
상기 재료 입구가 상기 재료 취출구와 접속되는 접속 위치로 상기 로봇 팔을 이동시키고, 상기 재료 입구가 상기 재료 취출구와 분리되는 영역으로 상기 로봇 팔을 이동시키는 이동기구를 포함하는 로봇.
제 1 항에 있어서,
상기 로봇 팔과 재료 모듈 중 어느 하나에는 제1커넥터가 제공되고,
상기 로봇 팔과 재료 모듈 중 다른 하나에는 상기 제1커넥터가 접속되거나 분리되는 제2커넥터가 제공된 로봇.
제 2 항에 있어서,
상기 제1커넥터와 제2커넥터 중 어느 하나는 상기 제1커넥터와 제2커넥터 중 다른 하나에 내삽되는 내삽부를 포함하는 로봇.
제 2 항에 있어서,
상기 제1커넥터와 제2커넥터 중 적어도 하나에는 재료가 통과하는 커넥터 채널이 형성되고,
상기 재료 취출구 및 재료 입구는 상기 커넥터 채널을 향하며,
재료는 상기 재료 취출구와 커넥터 채널과, 재료 입구를 순차적으로 통과하는 로봇.
제 1 항에 있어서,
상기 재료 채널은 튜브에 의해 형성되고,
상기 재료 취출구는 내부에 재료가 통과하는 통로가 형성된 공급 튜브에 형성되며,
상기 제1커넥터는 상기 튜브의 일부를 둘러싸고,
상기 제2커넥터는 상기 공급 튜브의 일부를 둘러싸는 로봇.
제 1 항에 있어서,
상기 재료 입구와 재료 취출구의 높이는 동일한 로봇.
제 1 항에 있어서,
상기 재료 입구와 재료 취출구는 수평 방향으로 이격되고,
상기 이동기구는 상기 이동 팔을 수평 방향으로 이동시키는 로봇.
제 1 항에 있어서,
상기 로봇 팔의 상단 높이는 상기 재료 모듈의 하단 높이 보다 높은 로봇.
제 1 항에 있어서,
상기 이동기구는 상기 로봇 팔이 연결된 캐리어와,
모터와;
상기 모터의 구동력을 상기 캐리어로 전달하고 상기 캐리어를 직선 이동시키는 적어도 하나의 동력전달부재를 포함하는 로봇.
제 9 항에 있어서,
상기 동력전달부재는
한 쌍의 풀리와,
상기 한 쌍의 풀리에 감긴 벨트를 포함하고,
상기 모터는 상기 한 쌍의 풀리 중 적어도 하나를 회전시키며,
상기 캐리어는 상기 벨트에 연결된 로봇.
제 1 항에 있어서,
상기 이동기구는
상기 로봇 팔이 연결된 캐리어와;
상기 캐리어를 직선 이동시키는 스크류 모터를 포함하는 로봇.
제 10 항에 있어서,
상기 로봇 팔은
복수개 아암과,
인접한 한 쌍의 아암을 잇는 아암 커넥터와;
상기 복수개 아암 중 하나에 연결된 앤드 이팩트와,
상기 캐리어에 연결된 캐리어 커넥터를 포함하고,
상기 재료 채널은 상기 캐리어 커넥터와, 아암과 앤드 이펙터 및 앤드 이팩터를 관통하는 튜브에 의해 형성된 로봇.
제 12 항에 있어서,
상기 재료 입구가 상기 취출구와 접속되도록 상기 이동기구를 접속모드로 작동시키고,
상기 접속모드 후, 상기 재료 모듈이 재료 취출구로 재료를 취출하게 상기 재료 모듈을 재료 취출모드로 작동시키며.
상기 재료 취출모드 후, 상기 재료 입구가 재료 취출구와 분리되는 위치로 상기 로봇 팔이 이동되도록 상기 이동기구를 분리모드로 작동시키는 컨트롤러를 포함하는 로봇.
제 1 항에 있어서,
상기 로봇 팔은 상기 재료 채널을 개폐하는 가변 스토퍼를 더 포함하는 로봇.
제 14 항에 있어서,
상기 가변 스토퍼는 상기 재료 입구와 재료 출구 중 상기 재료 출구에 더 근접한 로봇.
제 1 항에 있어서,
공간이 형성된 케이스를 더 포함하고,
상기 재료 모듈 및 이동기구는 상기 공간에 수용된 로봇.
제 16 항에 있어서,
상기 케이스에는 상기 로봇 팔이 상기 재료 모듈을 향해 진퇴되게 안내하는 가이드 레일이 제공된 로봇.
제 16 항에 있어서,
상기 케이스에는 상기 로봇 팔이 관통되는 로봇 팔 관통공이 상기 로봇 팔의 이동 방향으로 길게 형성되고,
상기 로봇 팔은
상기 공간에 수용되고 상기 재료 입구를 포함하며 상기 재료 모듈과 접속되거나 분리되는 은닉부와,
상기 케이스의 외부에 위치하고 상기 재료 출구를 포함하는 노출부를 포함하는 로봇.
제 1 항에 있어서,
상기 로봇 팔은 상기 재료 채널로 고압의 에어를 공급하는 블로워를 더 포함하는 로봇.
제 19 항에 있어서,
상기 로봇 팔의 재료 출구가 재료 용기를 향하게 상기 로봇 팔을 제어한 후, 상기 블로워를 송풍모드로 작동시키는 컨트롤러를 더 포함하는 로봇.