KR20190107617A

KR20190107617A - 적재 모듈 및 이를 구비한 운반 로봇

Info

Publication number: KR20190107617A
Application number: KR1020190108225A
Authority: KR
Inventors: 이돈근
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2019-04-11
Filing date: 2019-09-02
Publication date: 2019-09-20
Also published as: US11584286B2; WO2020209426A1; US20200023765A1

Abstract

적재 모듈을 구비한 운반 로봇이 개시된다. 본 운반 로봇은 관제 센터 또는 물품 송신자의 제어 범위에 위치한 이동 단말과 통신하는 통신부, 하나 이상의 센싱부, 물품의 정보 및 물품의 목적지 정보를 입력받는 입력부, 운반 리스트를 저장하는 저장부, 디스플레이 및 제어 모듈을 포함한다. 상기 운반 로봇은 인공 지능을 구비할 수 있으며, 5G(Generation) 통신도 수행할 수 있다. 이에 따라, 사용자 편의가 제고될 수 있다.

Description

적재 모듈 및 이를 구비한 운반 로봇{LOADING MODULE AND DELIVERY ROBOT EQUIPPED WITH SAME}

본 발명은 운반 로봇에 관한 것으로 보다 상세하게는 적재 모듈에 위치한 물건을 목적지로 운반하는 로봇에 관한 것이다.

로봇은 공장 자동화의 일 부분을 담당하기 위해 산업용으로 개발되어 왔다. 최근에는 로봇을 응용한 분야가 더욱 확대되고 있는바, 의료용 로봇과 우주 항공용 로봇뿐만 아니라 일상 생활에서 편리하게 사용할 수 있는 로봇도 개발되고 있다.

종래 기술 1(KR20180080499A, "공항용 로봇 및 그의 동작 방법")에 개시된 공항용 로봇은 통신부, 사물 인식부, 목적지를 입력받는 디스플레이부, 물건을 수납하는 수납부 및 상기 공항용 로봇을 제어하는 제어부를 포함하며, 사용자의 짐을 목적지까지 운반할 수 있다.

그러나, 상기 공항용 로봇의 경우 짐을 하나의 목적지로만 운반할 수 있으며, 복수의 짐을 여러 목적지로 운반하지 못하는 문제점이 있다.

종래 기술 2(KR100310617B, "미장로봇을 위한 경로계획 생성 방법")에 개시된 미장로봇은 출발지와 목적지 사이의 경로를 탐색할 때, 장애물을 고려해서 이동 경로를 효율적으로 탐색할 수 있다.

그러나, 상기 미장로봇의 경우 짐을 운반하기 보다는 출발지에서 목적지까지의 최단 경로를 탐색하므로 다양한 짐을 효율적으로 적재하지 못하며, 적재된 다양한 짐을 여러 목적지로 운반하지 못하는 문제점이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 복수의 물품을 효과적으로 적재하는 적재 모듈을 구비한 로봇을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 과제는 복수의 적재물을 적시 적소에 운반하는 로봇을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 과제는 직접 물품의 정보 및 물품의 목적지 정보를 입력하지 않더라도 상기 정보들을 간편한 코드 입력 방식으로 입력하는 운반 로봇을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 과제는 특정 보관 환경이 필요한 물품을 안전하게 적재하고 추가적인 인증 절차를 통해 물품 수신자를 인증하는 운반 로봇을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 과제는 동일한 목적지를 갖는 물품들을 일괄적으로 적재하는 운반 로봇을 제공하는 것이다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 운반 로봇은 복수의 물품이 수납되는 물품 수용부를 적절히 회전시킴으로써, 복수의 물품을 효과적으로 적재하는 적재 모듈을 포함할 수 있다.

상기 적재 모듈은, 중심축을 기준으로 원주 방향으로 연장된 하나 이상의 분리부재 및 상기 분리부재에 의해 형성된 복수의 수용 공간을 포함하는 물품 수용부, 상기 물품 수용부가 위치하고 바디 출입구가 형성된 메인 바디, 상기 물품 수용부를 회전시키는 회전 구동부, 상기 바디 출입구를 개폐하는 도어 및 상기 도어에 연결되어 상기 도어를 개폐 동작시키는 도어 구동부를 포함할 수 있다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 운반 로봇은 복수의 적재물을 적시 적소에 운반하도록 적재 모듈을 제어하는 제어 모듈을 포함할 수 있다.

이를 위해, 운반 로봇의 제어 모듈은 입력된 물품의 정보 및 물품의 목적지 정보에 기초하여, 수용 공간들 중 물품이 배치될 수용 공간을 선택하고, 선택된 수용 공간이 노출시킬 수 있다.

또한, 제어 모듈은 운반 리스트를 저장하여 물품의 운반 순서를 정할 수 있으며, 상기 운반 리스트는 물품의 정보, 물품의 목적지 정보, 물품이 적재된 수용 공간 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 운반 로봇은 특정 보관 환경이 필요한 물품을 안전하게 적재하고 추가적인 인증 절차를 통해 물품 수신자를 인증할 수 있다.

구체적으로, 상기 운반 로봇의 제어 모듈은 특정 물품이 위험 물품이고, 상기 특정 물품의 목적지에 도착하여 상기 물품 송신자의 제어 범위 내의 이동 단말과 영상통화가 연결되는 경우, 물품 수신자를 촬영하여 상기 통신부를 통해 상기 이동 단말로 전송하고, 촬영된 물품 송신자를 상기 디스플레이에 표시하며, 상기 이동 단말로부터 별도의 허가 명령을 상기 통신부를 통해 수신하면, 상기 특정 물품의 수용 공간이 노출되게 할 수 있다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 운반 로봇은 동일한 목적지를 갖는 물품들을 일괄적으로 적재할 수 있다. 이를 위해, 운반 로봇의 제어 모듈은 입력된 물품의 목적지 정보가 기 적재된 물품의 목적지 정보와 일치하는 경우, 상기 기 적재된 물품이 위치하는 수용 공간이 노출되게 할 수 있다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들의 해결 수단은 이상에서 언급한 해결 수단들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 해결 수단들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면 아래와 같은 효과가 도출될 수 있다.

첫째로, 복수의 물품을 효과적으로 적재하는 적재 모듈을 구비한 운반 로봇이 제공될 수 있다.

둘째로, 복수의 적재물을 적시 적소에 운반하는 로봇이 제공됨으로써 사용자 편의가 제고될 수 있다.

셋째로, 간편한 코드 입력 방식으로 물품의 정보 및 물품의 목적지 정보가 자동으로 입력됨으로써, 사용자 편의가 제공될 수 있으며 사용자 입력으로 인한 오류가 해소될 수 있다.

넷째로, 특정 보관 환경이 필요한 물품이 안전하게 목적지에 도달할 수 있으며, 추가 인증을 통해 위험 물질이 전달되므로 사고 위험이 미연에 방지될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 운반 로봇의 구성을 나타내는 블록도,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 적재 모듈 및 이를 포함하는 운반 로봇이 도시된 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 운반 로봇의 이동 모듈이 도시된 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 적재 모듈의 외관을 나타내는 사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 적재 모듈 내부에 위치한 물품 수용부의 사시도,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수용 공간을 감싸는 하우징을 포함하는 물품 수용부의 사시도,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 물품 수용부를 회전시키는 구조의 사시도,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 적재 모듈의 도어를 개폐 구동하기 위한 구조의 사시도,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 다섯 개의 수용 공간를 갖는 수용 구조물을 설명하기 위한 도면,
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 관제 센터 및 이동 단말과 통신하는 운반 로봇을 설명하기 위한 도면,
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 추가 인증을 통해 물품을 전달하는 운반 로봇을 설명하기 위한 도면, 그리고,
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 운반 로봇이 위험 물품을 물품 수신자에게 전달하는 방법의 시퀀스도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 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.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 운반 로봇(100)의 구성을 나타내는 블록도이다. 상기 운반 로봇(100)는 통신부(110), 입력부(120), 센싱부(130), 출력부(140), 저장부(150), 전원공급부(160), 회전 구동부 (170), 도어 구동부(180) 및 제어 모듈(190)을 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 구성요소들은 운반 로봇(100)을 구현하는데 있어서 필수적인 것은 아니어서, 본 명세서 도 4상에서 설명되는 운반 로봇(100)은 위에서 열거된 구성요소들 보다 많거나, 또는 적은 구성요소들을 가질 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 구성요소들 중 통신부(110)는 운반 로봇(100)과 이동 단말 사이, 운반 로봇(100)과 관제 센터 사이, 운반 로봇(100)과 통신 모듈을 구비한 장치 사이의 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 유무선 통신 모듈을 포함할 수 있다. 통신부(110)는 이동 통신 모듈, 근거리 통신 모듈 등을 포함할 수 있다.

입력부(120)는 영상 신호 입력을 위한 카메라(121) 또는 영상 입력부, 오디오 신호 입력을 위한 마이크로폰(microphone, 123), 또는 오디오 입력부, 바(Bar) 코드나 QR(Quick Response) 코드를 입력받는 코드 입력부(125), 사용자로부터 정보를 입력받기 위한 사용자 입력부(예를 들어, 터치키(touch key), 푸시키(mechanical key) 등)를 포함할 수 있다. 입력부(120)에서 수집한 음성 데이터나 이미지 데이터는 분석되어 사용자의 제어명령으로 처리될 수 있다.

여기서, 코드 입력부(125)는 운반되는 물품의 정보 및 물품의 목적지 정보를 태킹(Tagging) 동작이나 스캔(Scan) 동작에 의해 입력받을 수 있다. 이에 따라, 물품 정보나 목적지 정보를 수동으로 입력하는 절차가 생략될 수 있으며, 물품의 정보나 물품의 목적지 정보가 잘못 기재되는 오류가 해소될 수 있으며, 사용자 편의가 제고될 수 있다.

제어 모듈(190)은 코드 입력부(125)를 통해 입력된 물품의 정보 및 물품의 목적지 정보를 인식할 수 있으며, 코드 입력부(125)는 디스플레이(141)의 일 영역에 배치될 수 있다.

센싱부(130)는 운반 로봇(100) 내 정보, 운반 로봇(100)을 둘러싼 주변 환경 정보 및 사용자 정보 중 적어도 하나를 센싱하기 위한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센싱부(130)는 근접센서(131, proximity sensor), 무게 감지 센서(133), 조도 센서(illumination sensor), 터치 센서(touch sensor), 가속도 센서(acceleration sensor), 자기 센서(magnetic sensor), 중력 센서(G-sensor), 자이로스코프 센서(gyroscope sensor), 모션 센서(motion sensor), RGB 센서, 적외선 센서(IR 센서: infrared sensor), 지문인식 센서(finger scan sensor), 초음파 센서(ultrasonic sensor), 광 센서(optical sensor, 예를 들어, 카메라(121 참조)), 마이크로폰(microphone, 123 참조), 코드 입력부(125 참조), 배터리 게이지(battery gauge), 환경 센서(예를 들어, 기압계, 습도계, 온도계, 방사능 감지 센서, 열 감지 센서, 가스 감지 센서 등), 화학 센서(예를 들어, 전자 코, 헬스케어 센서, 생체 인식 센서 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에 개시된 운반 로봇(100)는, 이러한 센서들 중 적어도 둘 이상의 센서에서 센싱되는 정보들을 조합하여 활용할 수 있다.

여기서, 무게 감지 센서(125)는 물품을 적재하는 수용 공간 별로 구비될 수 있으며, 수용 공간에 적재되거나 수용 공간을 벗어나는 물품을 인식할 수 있다. 무게 감지 센서(125)는 제어 모듈(190)의 제어에 따라 특정 물품이 운반 로봇(100)에 적재되는 것을 감지할 수 있다. 제어 모듈(190)은 적재가 감지된 경우 물품이 적재된 것으로 결정할 수 있다.

또한, 제어 모듈(190)은 무게 감지 센서(125)를 이용하여 특정 물품의 하중을 정확하게 측정할 수 있다. 구체적으로, 제어 모듈(190)은 각각의 수용 공간 별로 중량을 산출할 수 있다. 제어 모듈(190)은 특정 물품의 중량이 수용 공간의 물품 총 중량에서 감소되는 경우, 이를 물품 수신자에게 정상적으로 운반된 것으로 결정할 수 있다.

출력부(140)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 디스플레이(141, 복수 개 적용 가능), 하나 이상의 발광 소자, 음향 출력부 및 햅팁 모듈 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 디스플레이(141)는 터치 센서와 상호 레이어 구조를 이루거나 일체형으로 형성됨으로써, 터치 스크린으로 구현될 수 있다. 이러한 터치 스크린은, 운반 로봇(100)과 사용자 사이의 입력 인터페이스를 제공하는 사용자 입력부로써 기능함과 동시에, 운반 로봇(100)과 사용자 사이의 출력 인터페이스를 제공할 수 있다. 아울러, 상기 디스플레이(141) 상에 코드 입력부(125)가 위치할 수 있다.

저장부(150)는 운반 로봇(100)의 다양한 기능을 지원하는 데이터를 저장한다. 저장부(150)는 운반 로봇(100)에서 구동되는 다수의 응용 프로그램(application program 또는 애플리케이션(application)), 운반 로봇(100)의 동작을 위한 데이터들, 명령어들을 저장할 수 있다. 이러한 응용 프로그램 중 적어도 일부는, 무선 통신을 통해 외부 서버로부터 다운로드 될 수 있다. 또한, 저장부(150)는 운반 로봇(100)과 인터랙션을 수행하려는 사용자 정보를 저장할 수 있다. 상기 사용자 정보는 인식된 사용자가 누구인지 식별하는데 사용될 수 있다.

저장부(150)는 운반 로봇(100)이 운반하는 물품에 관한 운반 리스트를 저장할 수 있다. 운반 리스트는 물품의 정보, 물품의 운반 목적지에 관한 정보, 적재되는 공간에 대한 정보, 물품 송신자의 정보, 물품 수신자의 정보 등을 포함할 수 있는데, 운반 리스트는 목적지의 거리에 기반하여 우선 순위를 두어 정보를 정렬하여 저장할 수 있으며, 다른 옵션에 의해 정보가 정렬될 수도 있다. 제어 모듈(190)은 물품이 수용 공간에 추가될 때마다 또는 수용 공간에서 제거될 때마다 운반 리스트를 갱신할 수 있다.

여기서, 물품의 정보는 물품 자체적인 정보, 유통 기한 정보, 특수한 보관 환경에 대한 정보, 성질에 대한 정보 등을 포함할 수 있다. 물품의 운반 목적지에 관한 정보는 목적지에 대한 정보, 경유지에 대한 정보, 우선순위가 높은 목적지에 대한 정보를 포함할 수 있다. 적재되는 공간에 대한 정보는 특정 물품이 특정 공간에 적재되었다는 정보, 각 수용 공간에 적재된 물품 각각의 중량 정보, 수용 공간에 적재된 물품의 총 중량 정보를 포함할 수 있다. 물품 송신자의 정보는 사용자 입력을 통해 입력될 수 있으며, 사용자를 카메라(121)로 인식하여 자동으로 저장될 수 있다.

전원공급부(160)는 제어 모듈(190)의 제어 하에서, 외부의 전원, 내부의 전원을 인가 받아 운반 로봇(100)의 각 구성요소들에 전원을 공급한다. 이러한 전원공급부(160)는 배터리를 포함하며, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체가능한 형태의 배터리가 될 수 있다. 상기 배터리는 유선 또는 무선 충전 방식으로 충전될 수 있는데, 무선 충전 방식은 자기 유도 방식 또는 자기 공진 방식을 포함할 수 있다.

제어 모듈(190)은 전원 공급부의 배터리가 운반 작업을 수행하기에 부족한 경우 이동 모듈(MM)로 하여금 배터리를 충전하러 기 지정된 충전소로 이동하게 할 수 있다.

회전 전동부(170)는 물품을 보관하는 물품 수용부(도 5의 300)를 회전하는 모듈이며, 물품 수용부의 중심축을 관통하는 방향에 배치된 고정된 축을 회전시키는 모터를 포함할 수 있다.

도어 구동부(180)는 운반 로봇(100)의 출입구를 개폐하기 위한 도어를 구동하는 모듈로, 도어 구동 기구와 상기 도어 구동 기구를 움직이는 도어 구동 전동부를 포함할 수 있다.

제어 모듈(190)은 상술한 구성요소들을 다양하게 제어하는 컨트롤러에 해당되며, 제어 모듈(190)은 코드 입력부(125)를 통해 입력된 물품의 정보 및 물품의 목적지 정보에 기초하여 물품을 목적지로 운반할 수 있다.

이하에서는 도 2 및 도 3을 참고하여, 운반 로봇(100) 및 이동모듈(MM)의 형상을 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 적재 모듈(CM) 및 이를 구비한 운반 로봇(100)이 도시된 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 적재 모듈(CM)을 운반하는 이동 모듈(MM)이 도시된 사시도이다.

본 실시예의 적재 모듈(CM)은 학교, 기업, 병원 등에서 물품을 적재하기 위한 모듈일 수 있으며, 물품의 성질에 맞게 안전하게 물품을 보관할 수 있다. 적재 모듈(CM)은 이동 모듈(MM)에 올려질 수 있고, 이동 모듈(MM)의 이동시 이동 모듈(MM)과 함께 이동될 수 있다. 상기 적재 모듈(CM)이 이동 모듈(MM)과 별개로 구성된 것으로 설명하나, 실시 예에 따라서는 적재 모듈(CM)이 이동 모듈(MM)과 일체형으로 구현될 수도 있다.

적재 모듈(CM)이 이동 모듈(MM)과 결합되었을 때, 적재 모듈(CM)과 이동 모듈(MM)의 결합체는 로봇이 될 수 있고, 이러한 로봇은 물품을 고객에게 운반하는 운반 로봇(100)이 될 수 있다.

이하, 이동 모듈(MM)에 대해 먼저 설명하고, 적재 모듈(CM)에 대해서는 후술하여 설명하기로 한다.

이동 모듈(MM)은 본체(100A), 주행 유닛(차륜 포함), 모듈지지 플레이트(197), 디스플레이 유닛(141HU)(141BU)과, 회전 메커니즘을 포함할 수 있다. 본체(100A)는 이동 모듈(MM)의 몸체를 구성할 수 있다.

모듈 지지 플레이트(197)는 본체(100A)의 상면에 장착될 수 있다. 모듈 지지 플레이트(197)는 수평 판상임이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다. 모듈 지지 플레이트(197)는 적재 모듈(CM)을 하측에서 지지할 수 있다. 즉, 적재 모듈(CM)은 모듈 지지 플레이트(197)에 안착되어 지지될 수 있다.

적재 모듈(CM)은 모듈 지지 플레이트(197)에 분리 가능하게 장착될 수 있다. 적재 모듈(CM)은 이동 모듈(MM)에 의해 운반되는 운반 대상체일 수 있으며 그 종류는 한정되지 않는다. 따라서, 동일한 이동 모듈(MM)에 서로 다른 적재 모듈(CM)을 장착하여 사용할 수 있는 장점이 있다.

모듈 체결부(195)는 적재 모듈(CM)이 모듈 지지 플레이트(197)의 상측에 견고하게 장착되게 할 수 있다.

디스플레이 유닛(141HU)(141BU)은 본체(100A)의 전방부 상측에 위치할 수 있다. 디스플레이 유닛(141HU)(141BU)은 상하로 길게 배치될 수 있다. 디스플레이 유닛(141HU)(141BU)은 바디 디스플레이 유닛(141BU)과 헤드 디스플레이 유닛(141HU)을 포함할 수 있다.

바디 디스플레이 유닛(141BU)은 모듈지지 플레이트(197)와 일체로 형성될 수 있다. 이 경우, 바디 디스플레이 유닛(141BU)은 모듈지지 플레이트(197)의 전단부에서 상측으로 연장되어 형성될 수 있다. 다만, 바디 디스플레이 유닛(141BU)과 모듈지지 플레이트(197)가 별개의 부재로 형성되는 것도 가능함은 물론이다.

바디 디스플레이 유닛(141BU)의 높이는 본체(100A)의 높이보다 높을 수 있다. 바디 디스플레이 유닛(141BU)은 전면에 구비된 바디 디스플레이(141b)를 포함할 수 있다. 바디 디스플레이(141b)는 이미지나 영상이 표시되는 출력부로 작용할 수 있다. 동시에, 바디 디스플레이(141b)는 터치 스크린을 포함하여 터치 입력이 가능한 입력부로 작용할 수 있다.

바디 디스플레이 유닛(141BU)은 모듈지지 플레이트(197)에 장착된 적재 모듈(CM)의 전방에 위치할 수 있다. 이 경우, 적재 모듈(CM)의 전방부에는 바디 디스플레이 유닛(141BU)의 형상에 대응되는 함몰부가 형성될 수 있고, 함몰부에는 바디 디스플레이 유닛(141BU)이 끼워질 수 있다. 즉, 바디 디스플레이 유닛(141BU)은 적재 모듈(CM)의 장착위치를 안내할 수 있다. 또한, 바디 디스플레이 유닛(141BU)의 일 영역(144)에는 사용자의 지문이나, 손바닥 등을 인식하는 센서가 포함될 수 있다.

헤드 디스플레이 유닛(141HU)은 바디 디스플레이 유닛(141BU)의 상측에 위치할 수 있다. 헤드 디스플레이 유닛(141HU)은 바디 디스플레이 유닛(141BU)의 상부에 회전 가능하게 연결될 수 있다.

좀 더 상세히, 헤드 디스플레이 유닛(141HU)은 바디 디스플레이 유닛(141BU)에 회전 가능하게 연결되는 넥 하우징을 포함할 수 있다. 회전 메커니즘은 넥 하우징의 내부를 통과하여 헤드 디스플레이 유닛(141HU)을 회전시킬 수 있다.

헤드 디스플레이 유닛(141HU)은 전면에 구비된 헤드 디스플레이(141a)를 포함할 수 있다. 헤드 디스플레이(141HU)는 전방 또는 전방 상측을 향할 수 있다. 헤드 디스플레이(141HU)에는 사람의 표정을 묘사하는 이미지 또는 영상이 표시될 수 있다. 이로써, 사용자는 헤드 디스플레이 유닛(141HU)이 마치 사람의 머리와 유사하다고 느낄 수 있다. 또한, 헤드 디스플레이 유닛(141HU)은 운반 로봇(100)이 긴급하게 특정 물품을 운반할 때 알림 메시지를 표시할 수 있다.

헤드 디스플레이 유닛(141HU)은 사람의 머리와 마찬가지로 수직 회전축에 대해 좌우로 일정범위(예를 들어, 180도) 회전할 수 있다. 회전 메커니즘은 바디 디스플레이 유닛(141BU)에 대해 헤드 디스플레이 유닛(141HU)을 회전시킬 수 있다. 회전 메커니즘은 회전 모터 및 회전 모터에 의해 회전하는 회전 샤프트를 포함할 수 있다. 상기 회전 모터는 바디 디스플레이 유닛(141BU)의 내부에 배치될 수 있고, 상기 회전 샤프트는 바디 디스플레이 유닛(141BU)의 내부에서부터 넥 하우징 내부로 연장되어 헤드 디스플레이 유닛(141HU)에 연결될 수 있다.

이하에서는 도 4 내지 도 7을 참고하여 적재 모듈(CM)의 구조를 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 적재 모듈(CM)의 외관을 나타내는 사시도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 적재 모듈(CM) 내부에 위치한 물품 수용부(300)의 사시도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 일 수용 공간을 감싸는 하우징(330)을 포함하는 물품 수용부(300)의 사시도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 물품 수용부(300)를 회전시키는 구조의 사시도이다.

적재 모듈(CM)은 메인 바디(200), 물품 수용부(300) 및 도어(210)를 포함할 수 있다.

메인 바디(200)는 적재 모듈(CM)의 외관을 형성할 수 있다. 메인 바디(200)에는 바디 출입구(G)가 형성될 수 있다. 메인 바디(200)는 아우터 커버(230)를 포함할 수 있으며, 아우터 커버(230)는 적재 모듈(CM)의 옆에서 내부를 가릴 수 있다. 아우터 커버(230)는 적재 모듈(CM)의 외표면을 형성할 수 있다. 아우터 커버(230)는 적재 모듈(CM)의 좌측면 외관을 형성하는 좌측 커버(232), 적재 모듈(CM)의 우측면 외관을 형성하는 우측 커버(234)를 포함할 수 있다. 바디 출입구(G)는 좌측 커버(232) 및 우측 커버(234) 사이에 수평 방향으로 개방되게 형성될 수 있다.

아우터 커버(230)는 좌측 커버(232) 및 우측 커버(234)를 잇는 커넥팅 바디(236)를 더 포함할 수 있다. 커넥팅 바디(236)는 좌측 커버(232)의 상부와 우측 커버(234)의 상부를 잇는 어퍼 바디인 것이 가능하고, 좌측 커버(232)의 하부와 우측 커버(234)의 하부를 잇는 로어 바디인 것도 가능하다.

인디케이터(223) 및 아우터 윈도우(243)는 발광기구에서 조사된 광이 투과하는 구조로, 다양한 발광 패턴을 표시할 수 있다.

아울러, 제어 모듈(190)은 도어 구동부(180)를 제어하여 클로즈 모드나 오픈 모드로 제어할 수 있다. 클로즈 모드는 도어 구동부(180)가 바디 출입구(G)가 도어(210)에 의해 전부 차폐되는 클로즈 위치(P3)로 도어(210)를 회전시키는 모드일 수 있다. 오픈 모드는 도어 구동부(180)가 바디 출입구(G)가 최대 개방되는 오픈 위치(P4)로 도어(210)를 회전시키는 모드일 수 있다.

도 5를 참고하면, 메인 바디(200)의 내부에는 물품을 수용하는 물품 수용부(300)가 형성될 수 있다. 물품 수용부(300)는 메인 바디(200)의 내부에 위치하고, 중심축(CAx)을 기준으로 연장된 하나 이상의 분리부재(310A~310C)를 포함할 수 있다. 이에, 분리부재(310A~310C) 사이에 복수의 수용 공간(S1~S3)이 형성될 수 있다. 물품 수용부(300)는 분리부재(310A~310C)가 고정되는 하부 판(320) 및 상부 판(도 7의 340)을 포함할 수 있다.

제어 모듈(190)은 코드 입력부(125)를 통해 입력된 물품의 정보 및 물품의 목적지 정보에 기초하여 수용 공간들(S1~S3) 중 물품이 배치될 수용 공간을 선택할 수 있다. 제어 모듈(190)은 수용 공간들(S1~S3)의 적재 상황을 고려하여 동일 목적지인 경우 동일한 수용 공간을 노출시킬 수 있다. 이에 따라, 물품의 혼합이나 잘못 운반되는 것이 방지될 수 있다.

제어 모듈(190)은 선택된 수용 공간이 적재 모듈(CM)의 외부로 노출되도록 선택된 수용 공간을 도어 방향에 위치하도록 회전 구동부(170)를 제어하고, 도어 구동부(180)를 제어하여 도어를 오픈할 수 있다.

또한, 제어 모듈(190)은 특정 물품이 소정의 수용 공간에 적재되는 경우, 적재된 특정 물품의 하중을 무게 감지 센서(133)를 통해 감지할 수 있다. 제어 모듈(190)은 각 수용 공간에 배치된 무게 감지 센서(133)를 이용하여 수용 공간 별로 물품의 적재 여부를 결정할 수 있다. 제어 모듈(190)은 물품이 적재된 것으로 결정하는 경우 적재된 물품의 정보, 목적지 정보, 적재된 수용 공간에 대한 정보를 운반 리스트에 추가할 수 있다. 상기 운반 리스트는 물품 송신자의 정보 및 물품 수신자의 정보를 추가적으로 더 포함할 수 있다

또한, 제어 모듈(190)은 무게 감지 센서(133)를 이용하여 수용 공간에 적재된 물품의 중량을 측정할 수 있다. 제어 모듈(190)은 수용 공간 별로 물품 총 중량 정보를 저장할 수 있으며, 목적지에 도착하여 특정 물품에 대응되는 중량이 수용 공간의 총 중량에서 감소한 경우, 물품이 물품 수신자에게 정상 운반된 것으로 결정할 수 있고, 운반 리스트에서 운반된 물품에 대한 정보를 삭제할 수 있다.

도 6을 참고하면, 아우터 커버(230)와는 별개의 하우징(330)은 메인 바디(200) 내부에 배치될 수 있다. 상기 하우징(330)은 수용 공간이 밀폐되게 할 수 있으며, 특정 보관 환경이 필요한 물품의 경우, 특정 보관 환경(가령, 온도, 습도, 조도 등)을 제공할 수 있으며, 이를 위한 구동 회로, 구성물이 추가될 수 있다.

이 경우, 제어 모듈(190)은 특정 보관 환경이 필요한 물품의 정보가 입력되면, 수용 공간 중에 특정 보관 환경이 있는 수용 공간이 있는지 검색하고, 검색된 수용 공간이 있는 경우 특정 보관 환경을 제공하는 수용 공간을 적재 모듈(CM)의 외부로 오픈하도록 제어할 수 있다.

상기 하우징(330)은 메인 바디(200)의 도어(210)가 오픈될 때, 함께 오픈되도록 도어(210)의 개폐와 연동되는 별도의 도어를 포함할 수 있다.

도 7을 참고하면, 물품 수용부(300)의 상면(340)의 중심축(CAx) 상에 위치한 회전 전동부(170)는 물품 수용부(300)를 회전시킬 수 있다. 회전 구동부(170)에서 물품 수용부(300)를 관통하는 중심축(CAx) 방향으로 축(173)이 형성되고, 축(173)은 고정되어 상기 회전 전동부(170)에 의해 구동되고 물품 수용부(300)를 회전시킬 수 있다.

상기 회전 구동부(170)는 물품 수용부(300)의 상면(340) 및/또는 하면(320)에 배치될 수 있으며, 물품 수용부(300)를 관통하는 중심축(CAx) 방향으로 축이 형성될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도어(210)를 개폐 구동하기 위한 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도어(210)는 도어 연결 바디(187) 상에 소정의 영역(188)에 위치할 수 있으며, 바디 출입구(G)를 개폐하기 위한 모듈이다.

도어 구동부(180)는 도어 구동 전동부(181), 상기 도어 구동 전동부(181)에 연결된 동력 전달부재(183, 185, 186)를 포함한다. 동력 전달부재(183, 185, 186)는 도어 구동 전동부(181)에 연결된 구동 풀리(186)와, 구동 풀리(186)와 이격된 종동풀리(185)와, 구동 풀리(186) 및 종동 풀리(185)에 감긴 벨트(183)을 포함할 수 있다.

구동 풀리(186)는 도어 구동 전동부(181)의 위에 위치하나 구현 예에 따라서는 도어 구동 전동부(181)의 아래에 위치할 수 있다. 구동 풀리(186)는 도어 구동 전동부(181)의 회전축에 연결될 수 있다.

로터는 종동 풀리(185)에 연결된 종동 풀리 연결 바디(184)를 포함할 수 있으며, 도어 연결 바디(187)와 연결될 수 있다.

도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다섯 개의 수용 공간(S1~S5)를 갖는 수용 구조물을 설명하기 위한 도면이다.

도 9를 참고하면, 복수의 분리부재(310A~310E)에 의해 복수의 수용 공간(S1~S5)이 형성될 수 있으며, 구현 예에 따라서 더 많거나 더 적게 수용 공간이 형성될 수 있다. 복수의 수용 공간의 면적은 모두 균일하게 형성될 수 있으며, 모두 차이를 두어 형성될 수 있으며, 일부만 균일하고 일부는 차이를 두도록 형성될 수 있다. 즉, 복수의 수용 공간의 면적은 분리부재의 사이즈 정보, 형상 정보, 모양 정보, 개수 정보에 기초하여 결정될 수 있다.

아울러, 상기 수용 공간은 단층이 아닌 2층 이상으로 구현될 수 있으며, 각 층은 서로 다른 타입으로 수용공간을 형성할 수 있다. 가령, 1층은 5개의 수용공간들을 포함할 수 있으며, 2층은 3개의 수용공간들을 포함할 수 있다. 다만, 제어 모듈(190)은 물품의 적재되는 수용 공간 정보를 모두 인식하고 있어서 각 수용공간들에 적재되거나 내려지는 물품에 대한 정보, 물품의 목적지에 대한 정보 등을 관리할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 관제 센터(500) 및 발신인의 통제 범위내에 있는 이동 단말(400)과 통신하는 운반 로봇(100)을 설명하기 위한 도면이다.

도 10을 참고하면, 관제 센터(500)는 특정 지역, 영역 등을 통제할 수 있으며, 운반 로봇(100)에 긴급한 명령을 전송할 수 있다.

가령, 관제 센터(500)는 특정 물품을 적재하러 이동하라는 이동 명령을 운반 로봇(100)에 전송할 수 있으며, 기 수용된 물품을 최우선적으로 특정 장소로 운반하라는 명령을 운반 로봇(100)에 전송할 수 있다. 이 경우, 운반 로봇(100)은 헤드 디스플레이(141HU)의 디스플레이(141a)에 긴급 상태임을 알리는 메시지를 표시하면서 소정의 빠른 속도로 이동할 수 있다.

운반 로봇(100)의 제어 모듈(190)은 목적지의 거리 정보, 물품의 무게 정보, 장애물 정보 중 적어도 하나에 기초하여 물품의 운반 순서를 오름차순으로 상기 운반 리스트에 정렬하여 저장할 수 있으며, 상기 운반 순서에 기초하여 물품을 운반할 수 있다.

상기 제어 모듈(190)은 물품이 도착지에 위치하는 경우, 도착된 물품이 위치하는 수용 공간이 상기 적재 모듈(200)의 외부로 노출되도록 상기 회전 구동부(170) 및 도어 구동부(180)를 제어할 수 있다.

운반 로봇(100)의 제어 모듈(190)은 특정 물품이 위험 물품인 경우, 물품 송신자 정보 및 물품 수신자 정보를 상기 입력부(120)를 통해 입력받아 상기 운반 리스트에 기재할 수 있다.

이 경우, 제어 모듈(190)은 특정 물품이 목적지에 도착하고, 상기 물품 송신자의 별도의 허가 명령을 수신하는 경우, 상기 특정 물품이 적재된 수용 공간을 상기 적재 모듈의 외부로 오픈하도록 상기 회전 구동부(170) 및 도어 구동부(180)를 제어할 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 위험 물품을 운반하는 운반 로봇(100)이 추가 인증 절차를 수행하는 상황을 설명하기 위한 도면이다.

도 11을 참고하면, 운반 로봇(100)은 물품 발신인의 요청에 따라 위험 물질을 물품 수신인에게 운반할 수 있다.

운반 로봇(100)의 제어 모듈(190)은 특정 물품이 위험 물품인 경우, 특정 물품의 목적지에 도착하여 물품 발신자의 제어 범위 내에 있는 이동 단말과 영상통화를 시도할 수 있다.

제어 모듈(190)은 영상통화가 연결되면 물품 수신자를 촬영하여 상기 물품 발신자의 이동 단말로 전송하고, 촬영된 물품 송신자를 상기 디스플레이(140a)에 표시할 수 있다.

제어 모듈(190)은 이동 단말로부터 별도의 허가 명령("Agree")을 통신부(110)를 통해 수신하면, 상기 특정 물품의 수용 공간을 노출시킬 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 운반 로봇(100)이 위험 물품을 수신인에게 전달하는 방법을 나타내는 시퀀스도이다.

도 12를 참고하면, 운반 로봇(100)은 위험 물품을 적재한다(S110).

운반 로봇(100)은 위험 물품의 코드를 인식하는 경우, 바로 물품이 위험 물품임을 인식하고 특수 환경으로 관리되는 수용 공간을 오픈시킬 수 있다. 운반 로봇(100)은 위험 물품을 특수 환경으로 관리되는 수용 공간에 적재한다. 상기 특수 환경으로 관리되는 수용 공간은 특정한 온도, 습도, 조도 등으로 물품을 수용할 수 있는 공간에 해당된다.

그 다음, 운반 로봇(100)은 운반 목적지에 도착하고(S120), 물품 발신인의 이동 단말로 영상 통화를 시도한다(S130).

제어 모듈(190)은 물품 수신인이 접근하여 물품 수신인을 인식한 경우, 물품 발신인의 통제 범위 내에 있는 이동 단말로 영상 통화를 시도할 수 있다.

그 다음, 운반 로봇(100)은 영상 통화 수행 중 발신인으로부터 동의 명령 수신하면(S140), 위험 물품을 수신인에게 전달(S150)한다.

여기서, 동의 명령은 물품 발신인의 음성을 통해 생성될 수 있으며, 이동 단말에서 구동되는 어플리케이션을 통해 운반 로봇(100)에 전송될 수 있다.

한편, 전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한, 상기 컴퓨터는 운반 로봇(100)의 제어 모듈(190)을 포함할 수도 있다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고서 다른 구체적인 실시예로 다양하게 수정 및 변형할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 할 것이다.

Claims

적재 모듈을 구비한 운반 로봇으로서,
하나 이상의 센싱부;
물품의 정보 및 물품의 목적지 정보를 입력받는 입력부;
운반 리스트를 저장하는 저장부; 및
제어 모듈을 포함하며,
상기 적재 모듈은,
중심축을 기준으로 원주 방향으로 연장된 하나 이상의 분리부재 및 상기 분리부재에 의해 형성된 복수의 수용 공간을 포함하는 물품 수용부;
상기 물품 수용부가 위치하고 바디 출입구가 형성된 메인 바디;
상기 물품 수용부를 회전시키는 회전 구동부;
상기 바디 출입구를 개폐하는 도어 및
상기 도어에 연결되어 상기 도어의 개폐 동작을 수행하는 도어 구동부를 포함하며,
상기 제어 모듈은,
입력된 물품의 정보 및 물품의 목적지 정보에 기초하여, 상기 수용 공간들 중 물품이 배치될 수용 공간을 선택하고, 선택된 수용 공간이 노출되도록 상기 회전 구동부 및 상기 도어 구동부를 제어하는, 운반 로봇.
제1항에 있어서,
상기 입력부는 코드 입력부를 포함하고,
상기 제어 모듈은,
상기 코드 입력부를 통해 입력된 물품의 정보 및 물품의 목적지 정보를 인식하는, 운반 로봇.
제2항에 있어서,
상기 제어 모듈은,
특정 보관 환경이 필요한 물품의 정보가 상기 코드 입력부를 통해 입력되고, 상기 특정 보관 환경을 제공하는 수용 공간이 상기 적재 모듈에 있는 경우, 상기 특정 보관 환경을 제공하는 수용 공간이 노출되도록 상기 회전 구동부 및 상기 도어 구동부를 제어하는, 운반 로봇.
제2항에 있어서,
상기 제어 모듈은,
입력된 물품의 목적지 정보가 기 적재된 물품의 목적지 정보와 일치하는 경우, 상기 기 적재된 물품이 위치하는 수용 공간이 노출되도록 상기 회전 구동부 및 상기 도어 구동부를 제어하는, 운반 로봇.
제2항에 있어서,
상기 센싱부는 무게 감지 센서를 포함하고,
상기 제어 모듈은,
특정 물품이 소정의 수용 공간에 적재되는 경우, 적재된 특정 물품의 하중을 상기 무게 감지 센서를 통해 측정하는, 운반 로봇.
제5항에 있어서,
상기 제어 모듈은,
소정의 수용 공간에 적재된 물품의 하중에 기초하여 물품의 적재 여부를 결정하고, 물품이 적재된 것으로 결정하는 경우 적재된 물품의 정보, 목적지 정보 및 적재된 수용 공간 정보 중 적어도 하나를 상기 운반 리스트에 추가하는, 운반 로봇.
제1항에 있어서,
상기 제어 모듈은,
물품이 목적지에 도착하는 경우, 상기 물품이 위치한 수용 공간이 노출되도록 상기 회전 구동부 및 상기 도어 구동부를 제어하는, 운반 로봇.
제7항에 있어서,
상기 제어 모듈은,
수용 공간의 물품 총 중량에서 목적지에 도착된 물품에 대응되는 중량이 감소한 경우, 물품이 수신자에게 정상 운반된 것으로 결정하고, 상기 운반 리스트를 업데이트하는 운반 로봇.
제1항에 있어서,
상기 운반 리스트는,
물품의 정보, 물품의 목적지 정보, 물품이 적재된 수용 공간 정보 중 적어도 하나가 기재되는, 운반 로봇.
적재 모듈을 구비한 운반 로봇으로서,
관제 센터 또는 물품 송신자의 제어 범위 내에 위치한 이동 단말과 통신하는 통신부;
하나 이상의 센싱부;
물품의 정보 및 물품의 목적지 정보를 입력받는 입력부;
운반 리스트를 저장하는 저장부;
디스플레이; 및
제어 모듈을 포함하며,
상기 적재 모듈은,
중심축을 기준으로 원주 방향으로 연장된 하나 이상의 분리부재 및 상기 분리부재에 의해 형성된 복수의 수용 공간을 포함하는 물품 수용부;
상기 물품 수용부가 위치하고 바디 출입구가 형성된 메인 바디;
상기 물품 수용부를 회전시키는 회전 구동부;
상기 바디 출입구를 개폐하는 도어; 및
상기 도어에 연결되어 상기 도어의 개폐 동작을 수행하는 도어 구동부를 포함하며,
상기 제어 모듈은,
목적지의 거리 정보, 물품의 무게 정보, 장애물 정보 중 적어도 하나에 기초하여 물품의 운반 순서를 상기 운반 리스트에 정렬하며, 상기 운반 순서에 기초하여 물품을 운반하는, 운반 로봇.
제10항에 있어서,
상기 제어 모듈은,
특정 물품이 위험 물품인 경우, 물품 송신자 정보 및 물품 수신자 정보를 상기 입력부를 통해 입력받아 상기 운반 리스트에 기재하고,
상기 특정 물품이 목적지에 도착하고, 상기 통신부가 상기 물품 송신자의 허가 명령을 수신하는 경우, 상기 특정 물품이 위치한 수용 공간이 노출되도록 상기 회전 구동부 및 상기 도어 구동부를 제어하는, 운반 로봇.
제10항에 있어서,
영상 신호나 오디오 신호가 상기 입력부에 입력되며,
상기 제어 모듈은,
특정 물품이 위험 물품이고, 상기 특정 물품의 목적지에 도착하여 상기 이동 단말과 영상통화가 연결되는 경우, 물품 수신자를 촬영하여 상기 통신부를 통해 상기 이동 단말로 전송하고, 촬영된 물품 송신자를 상기 디스플레이에 표시하며,
상기 이동 단말로부터 별도의 허가 명령을 상기 통신부를 통해 수신하면, 상기 특정 물품의 수용 공간이 노출되도록 상기 회전 구동부 및 상기 도어 구동부를 제어하는, 운반 로봇.
제10항에 있어서,
상기 제어 모듈은,
상기 관제 센터로부터 기 수용된 물품에 대한 긴급 운반 명령을 상기 통신부를 통해 수신하면, 기 수용된 상기 물품을 우선적으로 목적지로 운반하는, 운반 로봇.
운반 로봇에 위치하는 적재 모듈로서,
중심축을 기준으로 원주 방향으로 연장된 하나 이상의 분리부재 및 상기 분리부재에 의해 형성된 복수의 수용 공간을 포함하는 물품 수용부;
상기 물품 수용부가 위치하고 바디 출입구가 형성된 메인 바디;
상기 물품 수용부를 회전시키는 회전 구동부;
상기 바디 출입구를 개폐하는 도어; 및
상기 도어에 연결되어 상기 도어의 개폐 동작을 수행하는 도어 구동부를 포함하는, 적재 모듈.
제14항에 있어서,
상기 분리부재에 의해 구분된 수용 공간들 각각의 면적은 분리부재의 개수 정보, 형상 정보, 모양 정보, 사이즈 정보 중 적어도 하나에 기초하여 결정되는, 적재 모듈.