KR20200119929A - 로봇청소기 및 그 제어방법 - Google Patents

로봇청소기 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 로봇청소기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 삼각형에 본체의 모서리 하부에 수평으로 회전하는 3개의 원형 청소판을 구비하고, 3개의 원형 청소판을 각기 조정하여 효율적인 청소가 이루어지도록 제어하는 것을 목적으로 하는 것이다.
즉 본 발명은 삼각형에 본체의 모서리 하부에 수평으로 회전하는 3개의 원형 청소판을 구비하고, 본체 내부에 상기 3개의 원형 청소판을 각기 조정하는 제어판을 구비하고, 상기 본체 외면에 주행중 주변의 장애물 및 지형을 감지하는 주변감지센서부, 본체하부에 로봇청소기의 주행경로를 인식하는 경로인식센서부를 구비한 로봇청소기로 제공하여 다양한 주변상황 및 청소목적에 맞춰 효율적인 청소 및 주행이 이루어지는 것이다.

Description

로봇청소기 및 그 제어방법{Robot cleaner and control method}
본 발명은 삼각형에 본체의 모서리 하부에 수평으로 회전하는 3개의 원형 청소판을 갖는 로봇청소기의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 3개의 청소판의 회전방향 및 회전속도를 각기조정하여 청소 및 주행을 효과적으로 제어하는 방법에 관한 것이다.
로봇청소기는 일반적으로 일반적으로 로봇 청소기는 자가주행으로 주행을 하며 바닥면을 자동으로 청소를 하는 장치이다. 일반적으로 로봇 청소기는 바닥의 먼지를 흡입하는 흡입기능을 주로 수행하지만 최근에는, 바닥을 걸레질을 하여 이물질을 제거하는 로봇 청소기가 소개되고 있다.
이러한 걸레질을 이용한 로봇청소기는 대한민국 특허출원 제 10-2007-0053264 호와 같이 로봇청소기 하부면에 물걸레판을 부착시켜 별도의 주행장치를 구비하여 이동경로를 걸레질하고 있다.
그러나. 이와 같은 부착걸레를 이용한 청소방식은 로봇 청소기의 주행 시 물걸레용 청소포와 바닥면의 마찰을 이용한 것에 불과하여, 청소 구역 내에 밀착된 오물을 제거하는 것에 한계가 있었다.
더욱이, 물걸레용 청소포와 바닥면 사이의 마찰력으로 인하여, 별도의 구동력에 의한 로봇의 주행이 방해를 받아 배터리에 의한 구동력의 소모가 극심하게 되는 문제점이 있으며, 또한 별도의 주행장치의 주행으로 인한 바닥에 주행자국이 남는다는 문제점이 있었다.
대한민국 특허출원 제 10-2007-0053264 호
이에 본 발명은 상기한 바, 로봇청소기에 있어서 부착걸레를 이용한 바닥의 오물의 제거를 더욱 효과적으로 이뤄지게하며, 청소포와 바닥면 사이의 마찰력으로 인한 에너지적 손실의 문제를 해결하고, 주행 및 방향전환시 효율적인 동작이 이루어지는 것을 목적으로 하는 것이다.
이와 같은 목적을 해결하기 위해서, 삼각형에 본체의 모서리 하부에 수평으로 회전하는 3개의 원형 청소판을 구비하고, 본체 내부에 상기 3개의 원형 청소판을 각기 조정하는 제어판을 구비하는 것이다.
또한, 본체 외면에 주행중 주변의 장애물 및 지형을 감지하는 주변감지센서부, 본체하부에 로봇청소기의 주행경로를 인식하는 경로인식센서부 를 구비한 로봇청소기로 구비하는 것이다.
상기한 바와 같이, 이상의 구성을 갖는 로봇청소기 및 그 제어방법을 따르면, 청소판을 이용하여 청소 및 주행이 함께 이루어지게 되어 별도의 주행장치가 없어서 바닥에 주행자국이 남지 않으며 에너지의 낭비가 감소되며 단순부착형 걸레형에 비하여 회전을 통한 효과적인 걸레질이 이루어지는 것이다.
또한 3개의 청소판의 회전방향 및 회전속도를 각기 조절하여 이를 통해 다양한 주행의 상황에서 알맞은 대응이 이루어지며 효율적인 방향의 전환이 가능한 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 로봇청소기의 실시예를 보인 상부 및 하부 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 동작관계의 예를 도시한 개략도
도 4는 본 발명에 실시예에 따른 주행과정과 관련된 순서도.
도 5는 본 발명에 따른 정삼각주행법 및 역삼각주행법의 주행법을 보인 개략도.
도 6은 본 발명에 따른 일조향방식 및 이조향방식 및 삼조향방식의 방향전환모드를 보인 개략도.
도 7은 본 발명에 따른 일선행방식 및 이선행방식 및 삼선행방식의 선행주행모드를 보인 개략도.
이하, 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 로봇청소기에 있어서 삼각형에 본체의 모서리 하부에 수평으로 회전하는 3개의 원형 청소판을 구비한 로봇청소기를 제공하고 이를 효율적으로 제어하기 위한 것으로서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
즉 본 발명은 삼각형에 본체(100)의 모서리 하부에 수평으로 회전하는 3개의 원형 청소판(200)을 구비하고, 상기 제1 청소판(201) 및 제2 청소판(202) 및 제3 청소판(203)을 각각 회전 구동하는 제1 모터 및 제2 모터 및 제3 모터를 구비하고, 본체(100)외면에 주행중 주변의 장애물 및 지형을 감지하는 주변감지센서부(110), 본체(100)하부에 로봇청소기의 주행경로를 인식하는 경로인식센서부(120) 를 구비한 로봇청소기로 구비하는 것이다.
이때 상기 본체(100) 내부에 상기 3개의 모터의 동작을 각기 조절하여 3개의 청소판(200)의 회전방향 및 회전속도를 조정하는 제어부를 구비하는 것이다.
또한, 상기 주행은 정삼각주행법(S1) 및 역삼각주행법(S2) 중 하나를 선택한 주행법으로 이루어지는 것이다.
이때 상기 정삼각법는 제1 청소판(201)을 전방에 배치하고 다른 제2 청소판(202) 및 제3 청소판(203)은 후방에 수평되게 배치하여 주행하는 것이며, 상기 역삼각주행법(S2) 제2 청소판(202) 및 제3 청소판(203)을 전방에 수평되게 배치하고 다른 제1 청소판(201)을 후방에 배치하여 주행하는 것이다.
또한, 상기 제1 청소판(201) 및 제2 청소판(202) 및 제3 청소판(203)은 서로의 역할은 운행중에 제어판을 통해 서로 전환이 가능한 것이다.
이러한 상기 두 주행법은 직진으로 전진 및 후진 주행하는 직진주행모드를 구비하는 것이다.
이때 상기 직진주행모드는 제1 청소판(201)은 좌우왕복원운동을, 제2 청소판(202) 및 제3 청소판(203)은 맞물리는 방향으로 동일속도 회전운동을 하여 주행하는 것이다.
또한 상기 주행법은 정지한 상태에서 방향을 전환하는 방향전환모드를 구비하는 것이다.
이때 상기 방향전환모드는 일조향방식(R1) 및 이조향방식(R2) 및 삼조향방식(R3) 중 선택하여 방향의 전환이 이루어지는 것이다.
여기서 상기 일조향방식(R1)은 제1 청소판(201)을 전환방향으로 회전하여 방향을 전환하는 것, 이조향방식(R2)은 제2 청소판(202)와 제3청소판(200)을 원하는 전환방향으로 회전하여 방향을 전환하는 것, 삼조향방식(R3)은 제1 청소판(201)과 제2 청소판(202)와 제3 청소판(203)을 모두 전환방향으로 회전하여 방향을 전환하는 것이다.
또한 상기 주행법에 있어서 주행중 원하는 방향으로 곡선으로 주행하는 선형주행모드를 구비하는 것이다.
이때 상기 선행주행모드는 일선행방식(L1) 및 이선행방식(L2) 및 삼선행방식(L3) 중 선택하여 선행주행이 이루어지는 것이다.
여기서 상기 일선행방식(L1)은 주행중 제1 청소판(201)의 좌우왕복원운동에 있어서 좌우 왕복정도에 차이를 두어 굽어지고자하는 방향으로 선행주행하는 것, 이선행방식(L2)은 제2 청소판(202)와 제3 청소판(203)이 서로 맞물러 회전하는 과정에서 하는 두 청소판(200)의 회전속도에 차이를 두어 굽어지고자하는 방향으로 선행주행하는 것, 삼선행방식(L3)은 상기 일선행방식(L1)과 이선행방식(L2)이 복합적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로봇청소기
여기서 상기 제어부는 상기 다양한 주행모드에 있어서 주변감지센서부(110)의 주변상황을 인식한 감지신호를 수신하여 주행경로 및 그에 알맞은 주행모드를 결정하여 상기 3개의 모터에 주행신호를 발신하는 것이다.
또한 주행중에 상기 경로인식센서부(120)의 진행경로상황 및 속력을 인식한 인식신호를 수신하여 실제 주행경로와 예정된 주행방향 및 속도와의 오차를 분석하고 이를 이용하여 3개의 청소판(200)에 수정동작신호를 보내 올바른 방향으로 수정하여 진행하는 것이다.
100: 본체 101: 입력부 102: 출력부
110: 주변감지센서부 120: 경로인식센서부
200: 청소판 201: 제1 청소판 202: 제2 청소판
203: 제3 청소판
S1: 정삼각주행법 S2: 역삼각주행법
R1: 일조향방식 R2: 이조향방식 R3: 삼조향방식
L1: 일선행방식 L2: 이선행방식 L3: 삼선행방식

Claims (3)

  1. 삼각형에 본체(100)의 모서리 하부에 수평으로 회전하는 3개의 원형 청소판(200)을 구비하고, 상기 제1 청소판(201) 및 제2 청소판(202) 및 제3 청소판(203)을 각각 회전 구동하는 제1 모터 및 제2 모터 및 제3 모터를 구비하고, 본체(100)외면에 주행중 주변의 장애물 및 지형을 감지하는 주변감지센서부(110), 본체(100)하부에 로봇청소기의 주행경로를 인식하는 경로인식센서부(120)를 구비한 로봇청소기;

    상기 본체(100) 내부에 상기 3개의 모터의 동작을 각기 조절하여 3개의 청소판(200)의 회전방향 및 회전속도를 조정하는 제어부를 구비하고,

    상기 제어부는 상기 다양한 주행모드에 있어서 주변감지센서부(110)의 주변상황을 인식한 감지신호를 수신하여 주행경로 및 그에 알맞은 주행모드를 결정하여 상기 3개의 모터에 주행신호를 발신하고,

    상기 제어부는 주행중에 상기 경로인식센서부(120)의 진행경로상황 및 속력을 인식한 인식신호를 수신하여 실제 주행경로와 예정된 주행방향 및 속도와의 오차를 분석하고 이를 이용하여 3개의 모터에 수정된 주행신호를 발신하고,

    상기 주행은 정삼각주행법(S1) 및 역삼각주행법(S2) 중 선택한 주행법으로 이루어지고,

    상기 정삼각법는 제1 청소판(201)을 전방에 배치하고 다른 제2 청소판(202) 및 제3 청소판(203)은 후방에 수평되게 배치하여 주행하고,

    상기 역삼각주행법(S2) 제2 청소판(202) 및 제3 청소판(203)을 전방에 수평되게 배치하고 다른 제1 청소판(201)을 후방에 배치하여 주행하고,

    상기 제어판은 상기 두 주행법에 있어서 직진으로 전진 및 후진 주행하는 직진주행모드를 구비하고,

    상기 직진주행모드는 제1 청소판(201)은 좌우왕복원운동을, 제2 청소판(202) 및 제3 청소판(203)은 맞물리는 방향으로 동일속도 회전운동을 하여 주행하고,

    상기 제1 청소판(201) 및 제2 청소판(202) 및 제3 청소판(203)은 서로의 역할은 운행중에 상기 제어판을 통해 서로 전환이 가능한 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  2. 청구항 1항에 있어서,

    상기 제어판은 그 주행법에 있어서 정지한 상태에서 방향을 전환하는 방향전환모드를 구비하고,

    상기 방향전환모드는 일조향방식(R1) 및 이조향방식(R2) 및 삼조향방식(R3) 중 선택하여 방향의 전환이 이루어지고,

    상기 일조향방식(R1)은 제1 청소판(201)을 전환방향으로 회전하여 방향을 전환하는 것, 이조향방식(R2)은 제2 청소판(202)와 제3청소판(200)을 원하는 전환방향으로 회전하여 방향을 전환하는 것, 삼조향방식(R3)은 제1 청소판(201)과 제2 청소판(202)와 제3 청소판(203)을 모두 전환방향으로 회전하여 방향을 전환하는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
  3. 청구항 1항에 있어서,

    상기 제어판은 그 주행법에 있어서 주행 중 원하는 방향으로 곡선으로 주행하는 선형주행모드를 구비하고,

    상기 선행주행모드는 일선행방식(L1) 및 이선행방식(L2) 및 삼선행방식(L3) 중 선택하여 선행주행이 이루어지고,

    상기 일선행방식(L1)은 주행중 제1 청소판(201)의 좌우왕복원운동에 있어서 좌우 왕복정도에 차이를 두어 굽어지고자하는 방향으로 선행주행하는 것, 이선행방식(L2)은 제2 청소판(202)와 제3 청소판(203)이 서로 맞물러 회전하는 과정에서 하는 두 청소판(200)의 회전속도에 차이를 두어 굽어지고자하는 방향으로 선행주행하는 것, 삼선행방식(L3)은 상기 일선행방식(L1)과 이선행방식(L2)이 복합적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 로봇청소기.
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