KR20210037434A

KR20210037434A - 이동로봇

Info

Publication number: KR20210037434A
Application number: KR1020190120066A
Authority: KR
Inventors: 이병민; 박해준; 임병두
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2019-09-27
Filing date: 2019-09-27
Publication date: 2021-04-06
Also published as: EP4035848A4; EP4035848A2; WO2021060812A3; KR102330901B1; US11570535B2; WO2021060812A2; US20210099780A1; US20220014831A1; US11140468B2

Abstract

본 발명은 이동로봇에 관한 발명으로, 내부에 공간을 형성하는 메인바디, 상기 메인바디를 감싸는 내부하우징 및 외부하우징, 상기 하우징에 배치되고 서로 이격되게 배치되는 2개의 음성인식부재를 포함하고, 상기 내부하우징에 지지되고 상기 음성인식부재를 외부하우징에 밀착시키는 마이크마운트; 마이크마운트 하부에 배치되고 마이크마운트의 굽힘을 방지하는 굽힝방지리브; 마이크마운트의 하부에 배치되고 마이크마운트의 비틀림을 방지하는 비틀림방지리브; 음성인식부재의 상부와 외부하우징 사이에 배치되어 음성인식부재를 밀폐시키는 마이크개스킷을 포함하여, 음성인식부재를 고정하고 밀폐시킴으로써, 음성인식효율을 높게 하는 이동로봇에 관한 것이다.

Description

이동로봇 {Moving Robot}

본 발명은 이동로봇에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이동로봇을 제어하기 위하여 사용자의 음성명령을 인식하는 음성인식부재를 포함하는 이동로봇에 관한 것이다.

로봇은 산업용으로 개발되어 공장 자동화의 일 부분을 담당하여 왔다. 최근에는 로봇을 응용한 분야가 더욱 확대되어, 의료용 로봇, 우주 항공 로봇 등이 개발되고, 일반 가정에서 사용할 수 있는 가정용 로봇도 만들어지고 있다. 이러한 로봇 중에서 자력으로 주행이 가능한 이동로봇이 있다.

이동로봇은 이동을 하며 특정한 작업을 수행하는 장치를 지칭한다. 이동로봇은 청소로봇을 비롯하여 다양한 작업을 수행할 수 있다. 이동로봇은 이동을 위하여 구동모듈을 필수적으로 구비하고, 특정한 작업을 수행하기 위하여 해당 작업모듈을 구비하고, 상기 구동모듈 또는 작업모듈을 제어하기 위하여 제어부구비하고, 이동로봇을 제어하기 위하여 내장프로그램이 내재되거나 사용자의 명령을 입력하는 입력부를 구비한다.

상기 이동로봇의 입력부는 버튼일 수 있고, 별도의 리모콘을 구비하여 리모콘과 통신하는 수신부일 수 있고, 사용자의 음성명령을 인식하는 마이크일 수 있다.

상기 입력부 중 사용자의 음성명령을 인식하는 마이크는 음성센서로 사용자의 음성명령을 인식하여 데이터로 변환한다. 상기 변환된 데이터는 제어부로 전송되서 처리된다. 이때, 마이크는 음성명령만을 데이터로 변환해야 하며, 소음 등 노이즈는 제거해야 한다. 하지만, 소음 등 노이즈를 제거하고 음성명령만을 데이터로 변환하는 것은 용이하지 않으며, 음성인식효율을 증가시키기 위한 연구가 활발하다.

한편, 이동로봇은 주행을 위하여 구동모터를 필수적으로 구비해야 한다.

하지만 구동모터는 소음을 유발하므로, 마이크로 음성을 인식할 때 상당부분 노이즈가 포함되는 문제가 있다.

이에, 선행 특허 KR10-2004-0081874는 음성인식률을 향상시키기 위하여 로봇청소기 본체에 마이크를 장착하지 않고 별도의 모듈에 장착한 후 RF통신으로 음성처리결과를 전송받는다. 하지만, 선행특허는 로봇청소기 본체와 별도로 모듈(음성인식처리수단)을 채택하여, 관리가 불편하다는 문제점이 있었다.

즉, 본 발명과 같이 로봇청소기 본체에 마이크를 장착한 경우, 구동모터를 포함한 로봇청소기 자체에서 발하는 소음이 음성명령과 같이 인식될 수 있는 문제가 있고, 선행 특허는 이에 대한 해결책을 제시하지 못하고 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 이동로봇 내부에 마이크를 배치시키되, 음성인식효율이 유지되는 마이크 지지구조를 구비하는 이동로봇을 제공하는 것이다.

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

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 이동로봇은, 내부에 공간을 형성하는 메인바디; 상기 메인바디의 내부공간에 배치되는 모터; 상기 메인바디를 덮고, 외형을 형성하는 하우징; 상기 하우징과 메인바디 사이의 공간에 배치되고, 서로 이격되게 배치되는 2이상의 음성인식부재;를 포함하고, 상기 2 이상의 음성인식부재는 상부에서 볼 때 중심점을 지나는 가상의 직선을 기준으로 상기 모터의 반대편에 배치된다.

또한, 이동로봇의 모터는 상기 가상의 직선을 기준으로 일 측에 배치되고, 공기와 함께 외부의 이물질을 흡입하게 하는 흡입모터를 포함할 수 있다. 상기 메인바디는 상기 가상의 직선을 기준으로 상기 흡입모터와 동일한 측에 배치되고, 상기 흡입한 공기만을 외부로 토출하는 공기배출구를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 음성인식부재는 상부에 하우징을 관통하는 하나의 연통홀이 위치하는 제1음성인식부재; 및 상기 제1음성인식부재의 후방에 배치되고, 상부에 하우징을 관통하는 다른 연통홀이 위치하는 제2음성인식부재;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 음성인식부재는 제1음성인식부재 및 제2음성인식부재를 포함하고, 상기 제1음성인식부재와 제2음성인식부재는 상기 하우징의 외둘레면을 따라 배치될 수 있다.

또한, 이동로봇은 상기 흡입모터에 인접하게 배치되고, 상기 흡입모터에서 발생하는 내부소음을 측정하는 소음인식부재;를 더 포함할 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이동로봇에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

첫째, 마이크마운트는 마이크마운트 다리 사이에 적어도 하나 이상의 굽힘방지리브를 구비하는 바, 마이크마운트의 굽힘을 방지하여, 음성인식부재로 소음이 유입되는 것을 방지하고, 음성인식효율을 최대로 하는 효과가 있다.

둘째, 마이크마운트는 비틀림방지리브를 구비하는 바, 마이크마운트의 비틀림을 방지하여, 음성인식부재로 소음이 유입되는 것을 방지하고, 음성인식효율을 최대로 하는 효과도 있다.

셋째, 음성인식부재와 외부하우징 사이에 마이크개스킷을 더 포함하는 바, 음성인식부재를 고정하고, 음성인식부재에 소음이 유입되는 것을 방지하고, 음성인식부재를 진동으로부터 보호하는 효과도 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 이동로봇의 평면도,
도 2는 이동로봇의 사시도
도 3은 이동로봇의 일부 분해도,
도 4는 도 3에서 음성인식모듈 및 그 체결부재들의 확대도
도 5는 이동로봇을 상측에서 볼 때, 음성인식모듈의 여러가지 배치도,
도 6은 소음발생모듈의 위치에 대한 음성인식모듈의 배치도,
도 7a는 음성인식모듈의 결합구조를 간략하게 도시한 단면도,
도 7b는 도7a의 구성들을 분리한 도,
도 8은 실험을 통한 마이크장착모듈의 주요 구성요소의 규격을 나타낸 표,
도 9은 마이크마운트의 하부를 도시한 사시도,
도 10a는 음성인식모듈이 결합된 내부하우징의 일부을 도시한 사시도,
도 10b는 도10a에서 음성인식모듈 사이에 굽힘방지리브가 결여된 경우에 마이크마운트에 인가되는 하중을 간략하게 나타낸 도,
도 10c는 도10a에서 음성인식모듈 사이에 굽힘방지리브가 존재한 경우에 마이크마운트에 인가되는 하중을 간략하게 나타낸 도,

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 이동로봇을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

이동로봇이 전진하는 방향이 전방, 전방의 반대쪽을 후방으로 지칭한다. y축은 수직중심축으로, 전방이 +방향이다. 수직중심축은 이동로봇의 전방 끝단과 이동로봇의 후방 끝단을 연결한 직선이다.

y축을 기준으로 오른쪽을 우측, 왼쪽을 좌측으로 지칭한다. x축은 수평중심축으로, 우측이 +방향이다. 수평중심축은 이동로봇의 좌측 끝단과 이동로봇의 우측 끝단을 연결한 직선이다. x축과 y축이 교차하는 점은 중심점(O)이라 정의한다.

본 명세서에서 정의하는 소음발생부재는 이동로봇을 이동시키는 구동모터, 이물질을 흡입하는 흡입모터, 브러시를 움직이는 스윕모터, 이외에 구동력을 제공하는 또 다른 모터를 비롯하여, 음성인식부재가 음성명령을 인식하는데 노이즈가 될 가능성이 있는 모든 부재를 포함할 수 있다.

이동로봇은 골격을 형성하고 내부에 공간을 형성하는 메인바디(100)를 구비한다. 도 2를 참조하면, 메인바디(100)는 넓적한 원기둥과 유사한 형태를 가질 수 있다. 하지만 도 2의 형상에 한정하지 않으며, 통상의 기술자가 용이하게 할 수 있는 정도의 변경을 포함한다.

메인바디(100)의 내측공간에는 외부의 전력을 공급받아 충전하는 배터리를 포함한다. 배터리는 비운전시 외부의 전력을 공급받아 충전하고, 운전시 각 모듈에 전력을 공급하는 장치이다.

메인바디(100)의 내측공간에는 메인바디(100)를 이동시키는 구동모듈을 포함한다. 구동모듈은 구동력을 공급하는 구동모터를 포함한다. 구동모터는 메인바디(100)의 내측공간에 배치될 수 있다. 구동모터는 전기로 작동하는 전기모터일 수 있으며, 작동시 소음을 발생시킬 수 있다. 구동모듈은 구동바퀴를 포함한다. 구동바퀴는 상기 구동모터로부터 구동력을 공급받아 이동로봇을 이동시킬 수 있다. 구동바퀴는 복수개가 배치될 수 있다. 구동바퀴는 이동로봇의 무게중심을 기준으로 좌-우에 대칭으로 배치될 수 있다. 각 구동바퀴에 구동력을 전달하는 구동모터는 하나일 수 있고, 각 구동바퀴별로 구동모터가 배치될 수도 있다. 구동모터가 여러 개 배치될 경우 더 많은 소음을 발생시킬 수 있다.

메인바디(100)의 내측공간에는 부압에 의하여 외부의 이물질을 흡입하여 청소하는 진공청소모듈을 포함할 수 있다. 진공청소모듈은 외부의 이물질을 공기와 함께 흡입하고, 흡입한 이물질을 먼지통에 저장하고, 흡입한 공기만을 이동로봇 외부로 배출한다. 진공청소모듈은 음압을 제공하는 흡입모터(511)와, 음압에 의하여 공기 및 이물질을 흡입하는 흡입부와, 흡입된 이물질을 분리하는 필터와, 분리된 이물질을 저장하는 먼지통과, 흡입된 공기를 외부로 배출하는 공기배출구(512)를 포함한다. 흡입모터(511)는 공기를 압축하는 부재에 동력을 제공하는 모터로서, 이물질을 흡입하기 위한 음압을 제공한다. 흡입모터(511)는 배터리에 충전된 전기로 작동하며, 공기를 압축하는 과정에서 소음이 발생할 수 있다. 필터는 흡입부에서 흡입한 공기를 통과시키지만, 흡입한 이물질을 통과시키지 못한다. 필터는 공기 또는 이물질을 여과시키는 과정에서 소음이 발생할 수 있다. 공기배출구(512)는 필터를 통과한 공기를 외부로 배출한다. 공기배출구(512)는 공기를 배출하는 과정에서 추가로 필터를 구비할 수 있으며, 공기를 외부로 배출하는 과정에서 소음이 발생할 수 있다. 상기 먼지통에 이물질이 저장된 경우, 이동로봇이 이동하면서 이물질이 움직여 소음이 발생할 수 있다.

메인바디(100)의 내측공간에는 브러시로 외부의 이물질을 쓸어내 청소하는 스윕모듈을 포함할 수 있다. 상기 스윕모듈은 도 1의 이동로봇의 전방에 배치된 사각형 형상의 모듈일 수 있다. 스윕모듈은 바닥에 존재하는 이물질을 쓸어내는 브러시, 브러시을 이동시키는 스윕모터, 상기 쓸어낸 이물질을 저장하는 먼지통을 포함할 수 있다. 브러시는 이물질을 쓸어내는 과정에서 바닥과 반복적으로 접촉할 수 있다. 브러시가 바닥과 반복적으로 접촉하는 과정에서 마찰에 따른 소음이 발생할 수 있다. 스윕모터는 전기모터를 포함하며, 배터리에 충전된 전기로 작동하여 브러시를 이동시킬 수 있다. 청소를 수행하면서 스윕모터가 작동하는 경우에도 소음이 발생할 수 있다. 상기 먼지통에 이물질이 저장된 경우, 이동로봇이 이동하면서 이물질이 움직여 소음이 발생할 수 있다.

메인바디(100)의 내측공간에는 걸레로 외부의 이물질을 닦아내 청소하는 습식청소모듈을 포함할 수 있다. 습식청소모듈은 외부의 이물질을 닦아내는 걸레, 걸레에 물을 공급하는 물통, 걸레를 움직이는 모터를 포함할 수 있다. 걸레는 바닥과 접촉하여 반복적으로 움직이며, 걸레와 바닥의 마찰에 따라 소음이 발생할 수 있다. 걸레를 움직이기 위하여 모터를 작동하는 과정에서 소음이 발생할 수 있다.

이동로봇은 제어부로부터 제어된다. 제어부는 이미 설계되고 저장된 프로그램을 기초로 이동로봇을 제어할 수 있다. 제어부는 이동로봇에 배치된 여러가지 센서가 감지하는 데이터를 기초로 이동로봇을 제어할 수 있다. 제어부는 별도로 구비된 입력장치에서 사용자의 명령을 받아 이동로봇을 제어할 수 있다. 제어부는 음성인식부재(400)가 사용자의 음성명령을 인식하면, 음성명령을 분석하여 이동로봇을 제어할 수 있다.

이하 음성인식부재(400)를 통하여 사용자의 음성을 인식하는 방법을 설명한다.

이동로봇은 음성인식모듈(400)로부터 음성데이터를 수신하여, 음성 데이터를 분석하고, 그에 따른 음성명령을 판단하는 음성인식시스템을 포함한다.

음성인식부재(400)는 사용자의 음성을 수신하는 음성센서, 음성센서가 수신한 오디오 신호를 전기적 신호로 처리하는 인쇄회로기판을 포함한다. 음성인식부재(400)는 인쇄회로기판에 연결되어 음성인식 전달모듈과 연결되는 연결선이 연결되는 커넥터를 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 따른 음성인식부재(400)는 외부하우징(220)의 내부 또는 외부하우징(220)의 하부에 배치된다. 외부하우징(220)은 음성인식부재(400)의 음성센서가 배치되는 부분에 연통홀이 형성된다. 보다 상세하게는, 음성인식부재(400)의 음성센서와 상하로 중첩되는 부분에 제1연통홀(223)이 관통하여 형성된다. 사용자의 음성은 제1연통홀(223)을 통하여 마이크에서 감지된다.

음성인식시스템은 음성인식모듈(400)로부터 음성데이터를 수신하고, 수신한 음성데이터를 텍스트(text) 데이터로 변환하며, 텍스트 데이터를 분석하여 음성명령을 판별할 수 있다. 또한 음성인식시스템은 판별한 음성명령에 대응하는 신호를 제어부로 송신하여 이동로봇을 제어할 수 있다.

음성인식시스템은 음성명령의 수신 및 전처리, 음성/텍스트 변환, 의도분석, 명령식별 등 자연어 처리과정을 수행할 수 있다.

음성인식부재(400)는 사용자의 음성명령을 더 정확히 수신하기 위해 복수개를 구비할 수 있고, 복수의 음성인식부재(400)는 서로 다른 위치에 배치될 수 있다. 본 실시예에 따른 음성인식부재(400)는 음성인식 성능을 확보하기 위해 2개의 음성인식부재(400)를 포함한다. 도 1을 참조하면 2개의 음성인식부재(400)가 배치된 것을 알 수 있으며, 상대적으로 전방에 위치한 음성인식부재(400)를 제1음성인식부재(410)로 지칭하고, 상대적으로 후방에 위치한 음성인식부재(400)를 제2음성인식부재(420)로 지칭한다.

2개의 음성인식부재(400) 각각은 서로 일정간격으로 이격 배치된다. 본 실시예에 따르면 2개의 마이크로부터 입력되는 음성을 비교하여 잡음을 제거할 수 있다.

제1음성인식부재(410)는 사용자의 음성명령을 인식할 수 있고, 이동로봇 내부에서 발생하는 소음 또는 잡음도 인식할 수 있다. 제2음성인식부재(420)도 사용자의 음성명령을 인식할 수 있고, 이동로봇 내부에서 발생하는 소음 또는 잡음도 인식할 수 있다.

소음이 제1음성인식부재(410)에 인식되는 제1소음데이터와, 소음이 제2음성부재에 인식되는 제2소음데이터는 각 음성인식부재가 이격된 거리만큼의 차이를 가진다. 사용자의 음성명령이 제1음성인식부재(410)에 인식되는 제1음성데이터와, 사용자의 음성명령이 제2음성인식부재(420)에 인식되는 제2음성데이터는 각 음성인식부재가 이격된 것만큼의 차이를 가진다.

제어부는 제1음성데이터와 제2음성데이터를 기초로 정확한 음성데이터를 추출할 수 있다. 또한, 제어부는 제1소음데이터와 제2소음데이터를 기초로 정확한 소음데이터를 추출 및 제거하여 보다 정확한 음성데이터를 추출할 수 있다.

본 실시예에 따른 음성인식부재(400)는 외부하우징(220)의 내부 또는 외부하우징(220)의 하부에 배치된다. 외부하우징(220)은 음성인식부재(400)의 센서가 배치되는 부분에 연통홀이 형성된다. 보다 상세하게는, 마이크의 센서와 상하로 중첩되는 부분에 제1연통홀(223)이 관통하여 형성된다. 사용자의 음성은 제1연통홀(223)을 통하여 하우징 내부로 유입되고, 음성인식부재(400)의 음성센서에서 감지된다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 음성인식부재(400)를 포함하는 이동로봇을 설명한다.

이동로봇은 내부에 공간을 형성하는 메인바디(100)를 포함할 수 있다. 상기 메인바디(100)는 구동모듈을 포함한다. 메인바디(100)는 용도에 따라 흡입모듈, 습식청소모듈, 진공청소모듈, 스윕모듈 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있고, 상술한 모듈 외에도 다른 모듈을 더 포함할 수도 있다. 본 실시예에 따르면 상기 모듈은 작동을 위해서 모터 등을 포함할 수 있으며, 상술한 구성요소들은 작동시에 소음을 유발한다고 가정한다.

이동로봇은 메인바디(100)를 감싸는 하우징(200)을 포함한다. 하우징(200)은 메인바디(100)의 적어도 일부를 감싼다. 하우징(200)은 메인바디(100)의 상면 또는 측면을 덮을 수 있다. 하우징(200)은 이동로봇(1)의 외형을 형성할 수 있다.

하우징(200)은 외부하우징(220)보다 내측에 배치되고, 메인바디(100)의 외측을 감싸는 내부하우징(210)을 포함한다. 내부하우징(210)은 메인바디(100)의 적어도 일부를 덮을 수 있다. 내부하우징(210)은 메인바디(100)의 상면 또는 측면을 덮을 수 있다. 내부하우징(210)은 이동로봇에 가해지는 충격을 흡수하여 메인바디(100)를 충격으로부터 흡수한다.

하우징(200)은 내부하우징(210)의 외측에 배치되어 내부하우징(210)을 감싸는 외부하우징(220)을 포함한다. 외부하우징(220)은 내부하우징(210)에 결합될 수 있다. 외부하우징(220)은 내부하우징(210)의 상면 및 측면을 덮을 수 있고, 이동로봇의 외형을 형성할 수 있다. 외부하우징(220)은 도 1에 도시한 것과 같이 원형으로 형성될 수 있다.

하우징은 넓게는 내부하우징(210)과 외부하우징(220)을 포함할 수 있고, 좁게는 외부하우징(220)만을 지칭할 수도 있다. 이에 따르면, 음성인식부재(400)는 내부하우징(210)과 외부하우징(220) 사이의 공간에 배치될 수 있다. 또는 음성인식부재(400)는 하우징과 메인바디(100) 사이의 공간에 배치될 수 있다.

메인바디(100)의 내부공간에는 모터가 배치될 수 있다. 상기 모터는 구동모듈에 포함되는 구동모터, 진공청소모듈에 포함되는 흡입모터(511), 스윕모듈에 포함되어 브러시를 움직이는 모터, 및 습식청소모듈에 포함되어 걸레를 움직이는는 모터중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기재한 모터 외에도, 통상의 기술자가 용이하게 도출할 수 있을 정도의 범위 내의 모터를 포함한다.

본 발명에서 모터들은 소음을 발생시키는 소음발생부재(510)에 속할 수 있다. 즉, 소음발생부재(510)는 상술한 모터들 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있고, 모터 외에도 공기배출구(512) 등 소음을 발생시킬 수 있는 구성요소들을 포함할 수 있다.

음성인식부재(400)는 사용자가 발하는 음성을 인식하는 구성요소로, 소리를 인식하는 음성센서를 포함한다.

하우징(200)과 메인바디(100) 사이에는 공간이 형성될 수 있으며, 음성인식부재(400)는 상기 형성된 공간에 배치된다. 보다 상세하게는, 내부하우징(210)과 외부하우징(220) 사이에는 공간이 형성될 수 있으며, 음성인식부재(400)는 상기 형성된 공간에 배치된다.

이하, 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 음성인식부재(400)의 배치를 직교(Cartesian)좌표계 상에서 설명한다.

도 1은 이동로봇을 상부에서 바라본 평면도이고, 도 6은 도 1에서 이동로봇에 배치된 주요 구성요소를 간략하게 도시한 도면이다. 도 6을 참조하면 x축(수평중심축)과 y축(수직중심축)의 교점에 중심점(O)을 특정할 수 있다.

음성인식부재(400)는 2 이상의 음성인식부재(401,402)가 서로 이격되게 배치될 수 있고, 상기 2 이상의 음성인식부재(401,402)는 상부에서 볼 때 중심점(O)을 지나는 가상의 직선을 기준으로 상기 모터의 반대편에 배치될 수 있다.

이동로봇을 상부에서 볼 때, 상기 중심점(O)을 지나는 가상의 직선을 임의로 배치할 수 있다. 예를 들어, 상기 x-y평면에서 1사분면과 3사분면을 지나는 가상의 직선을 배치할 수 있다. 가상의 직선을 기준으로 모터는 전방 좌측에 배치될 수 있고, 2 이상의 음성인식부재(401,402)는 후방 우측에 배치될 수 있다.

상기 중심점(O)을 가지는 가상의 직선이 x축이라고 할 때, 모터는 x축의 전방에 배치되고, 음성인식부재(400)는 x축의 후방에 배치될 수 있다.

상기 중심점(O)을 가지는 가상의 직선이 y축이라고 할 때, 모터는 y축의 좌측에 배치되고, 음성인식부재(400)는 y축의 후방에 배치될 수 있다.

따라서 중심점(O)을 지나는 가상의 직선을 기준으로 소음이 발생할 수 있는 구성요소를 일 측에 집중 배치하고, 음성인식부재(400)를 타 측에 배치하도록 하여, 음성인식부재(400)에 노이즈가 혼합되는 것을 최소한으로 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 음성인식성능을 최고로 하기위한 구성요소의 배치를 손쉽게 할 수 있다는 효과도 있다.

이동로봇은 상기 가상의 직선을 기준으로 일 측에 배치되고, 공기와 함께 외부의 이물질을 흡입하게 하는 흡입모터(511)를 포함할 수 있다. 그리고 메인바디(100)는 상기 가상의 직선을 기준으로 상기 흡입모터(511)와 동일한 측에 배치되고 상기 흡입한 공기만을 외부로 토출하는 공기배출구(512)를 더 포함할 수 있다. 음성인식부재(400)는 상기 가상의 직선의 타 측에 배치된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 2 이상의 소음발생부재(510)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 진공청소모듈을 구비한 이동로봇(1)의 경우, 외부의 이물질을 흡입하게 하는 흡입모터(511)와, 흡입한 공기를 외부로 토출하는 공기배출구(512)를 구비하여, 상기 이격된 두 부분에서 동시에 소음이 발생할 수 있다.

이때에는 중심점(O)을 지나고 흡입모터(511)와 공기배출구(512)를 일 측에 구분되도록 하는 가상의 직선을 긋고, 음성인식부재(400)를 타 측에 배치하도록 할 수 있다. 따라서, 음성인식부재(400)에 노이즈가 혼합되는 것을 최소한으로 할 수 있는 배치를 손쉽게 설계할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 2개의 소음발생부재(510)와 2개의 음성인식부재(400) 사이에 일정한 법칙을 두어 부재들을 손쉽게 효과적으로 배치할 수 있다.

2개의 소음발생부재를 지나는 직선(L5)을 배치할 수 있고, 2개의 음성인식부재를 지나는 직선(L6)을 배치할 수 있다. 상기 소음발생부재를 지나는 직선(L5)는 흡입모터(511)와 공기토출구를 연결하는 직선일 수 있다.

2개의 소음발생부재를 지나는 직선(L5)과 2개의 음성인식부재를 지나는 직선(L6)은 중심점(O)을 기준으로 반대쪽에 배치될 수 있다. 즉, 중심점(O)을 기준으로 2개의 소음발생부재를 지나는 직선(L5)과 2개의 음성인식부재를 지나는 직선(L6)이 서로 반대편에 배치될 수 있다.

따라서, 2개의 소음발생부재(510)의 위치가 먼저 특정되는 경우, 2개의 음성인식부재(400)가 음성인식효율이 최고가 되도록 손쉽게 설계할 수 있다. 반대로, 2개의 음성인식부재(400)가 먼저 특정된 경우, 음성인식효율이 최고가 되도록 소음발생부재(510)들의 위치를 손쉽게 설계할 수 있다.

2개의 소음발생부재를 지나는 직선(L5)과 2개의 음성인식부재를 지나는 직선(L6)은 서로 평행할 수 있다.

이하, 제1음성인식부재(410)와, 제2음성인식부재(420)의 바람직한 배치를 설명한다.

음성인식부재(400)는 제1음성인식부재(410)와, 제1음성인식부재(410)와 이격되게 배치되는 제2음성인식부재(420)를 포함할 수 있다.

음성인식부재(400)의 상부에는 하우징을 관통하는 연통홀이 형성될 수 있다. 음성인식부재(400)가 제1음성인식부재(410)와 제2음성인식부재(420)를 포함하는 경우, 제1음성인식부재(410)의 상부에 하나의 연통홀이 형성될 수 있고, 제2음성인식부재(420)의 상부에 앞선 연통홀과 다른 연통홀이 형성될 수 있다. 즉, 하나의 음성인식부재(400)에 하나의 연통홀이 형성되고, 음성인식부재(400)의 개수와 연통홀의 개수는 동일하다. 상기 연통홀은 하우징을 관통하여 형성되는 제1연통홀(223)과 마이크개스킷(330)을 관통하여 형성되는 제2연통홀(331)을 포함할 수 있다.

제2음성인식부재(420)는 제1음성인식부재(410)의 후방에 배치될 수 있다. 따라서 제1음성인식부재(410)와 제2음성인식부재(420) 사이의 전-후간격만큼 음성데이터에 차이가 발생할 수 있다. 제어부는 음성데이터에 발생하는 차이를 기초로 잡음을 제거하고, 사용자의 음성명령을 획득하여 음성인식성능을 극대화시킬 수 있다.

도 5를 참조하면, 제2음성인식부재(420)는 제1음성인식부재(410)보다 수직중심축(y축)에 가깝게 배치될 수 있다. 제1음성인식부재(410)와 제2음성인식부재(420) 사이의 좌-우 간격만큼 음성데이터에 차이가 발생한다. 제어부는 음성데이터에 발생하는 차이를 기초로 잡음을 제거하고, 사용자의 음성명령을 획득하여 음성인식성능을 극대화시킬 수 있다.

도 5는 상부에서 볼 때 제1음성인식부재(410)와 제2음성인식부재(420)의 여러 배치도를 도시한 도면이다. 상기 도면에서 음성인식효율의 판단기준을 80%로 정한다. 다시말해, 음성인식부재(400)가 가지는 음성인식효율은 80%가 넘는다면 충분한 음성인식성능을 구비한 것으로 하였다.

따라서, 제1음성인식부재(410)는 제2음성인식부재(420)보다 전방 바깥쪽에 배치되고, 제2음성인식부재(420)는 제1음성인식부재(410)보다 후방 안쪽에 배치된다면 음성인식성능이 극대화되는 효과를 가질 수 있다.

도면을 참조하면, 본원발명의 이동로봇은 원형으로 가정하였고, 원형의 이동로봇에 구성요소를 배치하기 위해서는 직교(Cartesian)좌표계보다 극(Polar)좌표계를 사용하는 것이 용이할 수 있다. 따라서, 아래와 같이 중심점(O)을 기준으로 구성요소를 용이하게 배치할 수 있다.

제1음성인식부재(410)와 제2음성인식부재(420)는 하우징의 외둘레면(221)을 따라 배치될 수 있다.

제1음성인식부재(410)와 제2음성인식부재(420)는 하우징의 외둘레면(221)의 안쪽벽에 배치되고, 외둘레면(221)을 따라 이격되게 배치될 수 있다. 제1음성인식부재(410)와 제2음성인식부재(420)는 외부하우징의 외둘레면(221)의 안쪽벽에 배치될 수 있고, 외부하우징(220) 또는 내부하우징의 외둘레면을 따라 이격되게 배치될 수 있다.

외부하우징(220)은 상부면과 외둘레면(221)이 만나는 모서리에 라운드를 형성할 수 있으며, 이때에는 상부에서 볼 때 라운드의 안쪽에 배치될 수 있다.

음성인식부재(400)는 하우징의 외둘레면에서 일정 간격 떨어져 배치될 수 있다. 음성인식부재(400)가 하우징에 너무 인접하는 경우, 하우징이 장애물과 충돌할 때 소음이 발생할 수 있으며, 진동이 발생하여 음성인식효율을 저해할 수 있다. 따라서, 음성인식부재(400)는 하우징의 외둘레면(221)에서 일정 간격 떨어져 배치될 수 있다.

하우징의 외둘레면(221)에서 제1음성인식부재(410)까지의 최단거리는 L1으로 지칭하고, 하우징의 외둘레면(221)에서 제2음성부재까지의 최단거리를 L2라고 지칭할 때, L1은 L2보다 짧을 수 있다. 하우징의 외둘레면(221)에서 제1연통홀(223)까지의 최단거리는 하우징의 외둘레면(221)에서 제2연통홀(331)까지의 최단거리보다 짧을 수 있다. 하우징의 외둘레면(221)에서 제1음성인식부재까지의 최단거리(L1)를 하우징의 외둘레면(221)에서 제2음성인식부재까지의 최단거리(L2)보다 짧게 배치하는 경우 음성인식효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 제2음성인식부재(420)는 이동로봇의 하우징의 끝단에 배치되고, 하우징의 끝단은 진동이 상대적으로 더 발생할 수밖에 없는 구조이므로, 제2음성인식부재(420)는 제1음성인식부재(410)보다 안쪽으로 배치하여 하우징 끝단의 진동에 따른 노이즈발생을 저감할 수 있다.

중심점(O)에서 제1음성인식부재(410)까지의 길이는 중심점(O)에서 제2음성인식부재(420)까지의 길이보다 길게 형성될 수 있다.

보다 상세하게는, 하우징의 외둘레면(221)에서 제1음성인식부재까지의 최단거리(L1)는 13mm 일 수 있고, 하우징의 외둘레면(221)에서 제2음성인식부재까지의 최단거리(L2)는 15.2mm 일 수 있다. 상기 수치는 5%내의 오차를 가질 수 있으며, 그렇지 않더라도, 통상의 기술자가 용이하게 변경할 수 있는 범위 내에서, 유사한 음성인식효율을 낼 수 있는 정도의 오차를 포함할 수 있다. 제1 또는 제2음성인식부재(420)와 하우징의 외둘레면(221)사이의 간격을 상기 치수를 따라 배치하는 경우, 음성인식효율이 극대화되는 효과가 있다.

도 1을 참조하면, 수직중심축(y축)과 중심점(O)과 음성인식부재(400)는 각도를 형성할 수 있다. 수직중심축(y축)과, 중심점(O)과 음성인식부재(400)를 연결하는 직선은 각도를 형성할 수 있다.

수직중심축과, 중심점과 제1음성인식부재를 연결하는 직선 사이의 각도(θ1) 상기 수직중심축과, 중심점에서 제2음성인식부재를 연결하는 직선 사이의 각도(θ2)보다 작을 수 있다.

수직중심축과, 중심점(O)과 제1음성인식부재(410)를 연결하는 직선 사이의 각도를 θ1이라 지칭할 수 있고, 상기 수직중심축과, 중심점(O)에서 제2음성인식부재(420)를 연결하는 직선 사이의 각도를 θ2라 지칭할 수 있다. 이때, θ1은 θ2보다 작을 수 있다.

θ1을 θ2보다 작게 하는 경우, 제2음성인식부재(420)는 제1음성인식부재(410)보다 대각선으로 배치될 수 있으며, 제2음성인식부재(420)는 제1음성인식부재(410)보다 후방에 배치될 수 있다. 제1음성인식부재(410)가 수평중심축(x축)보다 후방에 배치되는 경우, 제2음성인식부재(420)는 제1음성인식부재(410)보다 후방 안쪽에 배치될 수 있다.

도 1을 참조하면, 제1음성인식부재(410)와 중심점(O)과 제2음성인식부재(420)가 형성하는 각도는 예각일 수 있다. 제1음성인식부재(410)와 중심점(O)과 제2음성인식부재(420)가 형성하는 각도는 도 1에서 θ2-θ1로 지칭할 수 있다. 제1음성인식부재(410)와 중심점(O)과 제2음성인식부재(420)가 형성하는 각도가 직각이거나 둔각인 경우, 제1음성인식부재(410)와 제2음성인식부재(420) 사이의 간격이 너무 멀어 오히려 음성인식효율이 감소한다. 따라서, 제1음성인식부재(410)와 중심점(O)과 제2음성인식부재(420)가 형성하는 각도를 예각으로 배치하여, 음성인식효율을 유지할 수 있는 효과가 있다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 하우징의 외둘레면(221)으로부터 일정간격 이격되도록 제1음성인식부재(410)를 배치하고, 극(Polar)좌표계를 이용하여 제1음성인식부재(410)와 제2음성인식부재(420)간에 일정간격을 유지하도록 제2음성인식부재(420)를 손쉽게 배치할 수 있다.

제2음성인식부재(420)는 제1음성인식부재(410)로부터 8cm 내지 12cm 사이에 배치될 수 있다. 제1음성인식부재(410)와 제2음성인식부재(420)의 간격이 8cm 내지 12cm일 때 음성인식효율이 최대로 된다. 제1음성인식부재(410)와 제2음성인식부재(420)의 간격이 8cm보다 작으면, 제1음성인식부재(410)에서 획득한 제1음성데이터와 제2음성인식부재(420)에서 획득한 제2음성데이터 간에 차이가 너무 적어, 노이즈를 선별하기 어렵다. 제1음성인식부재(410)와 제2음성인식부재(420)의 간격이 12cm보다 크면, 제1음성데이터와 제2음성데이터간에 차이가 너무 커, 음성명령을 선별하기 어렵다. 따라서, 제2음성인식부재(420)는 제1음성인식부재(410)로부터 8cm 내지 12cm 사이에 배치되게 설계함이 바람직하다.

도 6을 참조하면, 이동로봇은 흡입모터(511)에 인접하게 배치되고, 흡입모터(511)에서 발생하는 내부소음을 측정하는 소음인식부재(520)를 더 포함할 수 있다. 흡입모터(511)는 구동모터, 공기토출구을 포함하여 소음을 발생시키는 소음발생부재(510)로 대체될 수 있다.

소음인식부재(520)는 소음발생부재(510)가 발생하는 소음을 인식하고, 제어부에 데이터를 전송하여, 음성인식부재(400)와 연동하여 노이즈(소음)를 제거하고 음성명령을 선별하는 것을 돕는 부재이다.

소음인식부재와 흡입모터 사이의 거리(L3)는 음성인식부재와 흡입모터 사이의 거리(L4)보다 가깝게 설계할 수 있다. 소음인식부재(520)와 소음발생부재(510) 사이의 거리는 음성인식부재(400)와 소음발생부재(510) 사이의 거리보다 가깝게 설계할 수 있다. 즉, 소음인식부재(520)는 음성인식부재(400)보다 소음발생부재(510)에 가깝게 배치될 수 있다. 소음인식부재(520)가 음성인식부재(400)보다 소음발생부재(510)에 멀게 배치되는 경우, 소음이 음성명령보다 크게 인식되어 음성명령을 선별하기 어렵다. 따라서, 소음인식부재(520)를 음성인식부재(400)보다 가깝게 배치하여 소음인식부재(520)는 소음만을 인식하고, 음성인식부재(400)가 인식한 음성데이터에서 소음을 제거하여, 음성인식효율을 증가하는 효과가 있다.

소음인식부재와 흡입모터 사이의 거리(L3)는 10cm를 넘지 않을 수 있다. 소음인식부재(520)와 소음발생부재(510) 사이의 거리는 10cm를 넘지 않을 수 있다. 소음발생부재(510)가 복수개일 때에는, 소음발생부재들 중 가장 큰 소음을 발생시키는 소음발생부재를 기준으로 한다. 즉, 소음인식부재(520)와 가장 큰 소음을 발생시키는 소음발생부재(510) 사이의 거리는 10cm를 넘지 않을 수 있다. 전술함 바와 같이, 소음인식부재(520)는 소음만을 정확하게 인식하기 위한 장치이고, 소음인식부재(520)가 소음발생부재(510)보다 10cm보다 멀리 떨어지는 경우, 소음을 정확히 인식하지 못한다. 따라서, 소음인식부재(520)는 소음발생부재(510)로부터 10cm를 넘지 않게 배치한다. 상기 수치는 5%내의 오차를 가질 수 있으며, 그렇지 않더라도, 통상의 기술자가 용이하게 변경할 수 있는 범위 내에서, 유사한 음성인식효율을 낼 수 있는 정도의 오차를 포함할 수 있다.

<<지지구조>>

이하, 도 9를 참조하여 음성인식부재(400)를 지지하고 고정하는 지지모듈로 마이크마운트(300)를 설명한다.

마이크마운트(300)는 음성인식부재(400)의 하부에 배치되어, 음성인식부재(400)를 지지하고, 음성인식부재(400)를 하우징에 밀착시키는 장치이다. 마이크마운트(300)가 음성인식부재(400)를 하우징에 밀착시킬 때 반력으로 분산력을 받는다. 또는, 마이크개스킷(330)이 포함되는 경우, 마이크마운트(300)는 반력을 불균일하게 받는다. 마이크마운트(300)에 분산력이 가해지거나 불균일한 반력이 가해지는 경우, 마이크마운트(300)가 비틀리거나 휘는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 음성인식부재(400)가 제대로 밀폐될 수 없어 음성인식효율이 감소할 수 있다. 이를 해소하기 위하여 비틀림방지리브(317) 또는 굽힘방지리브(322)를 구비한다.

마이크마운트(300)는 음성인식부재(400)의 하부에 배치되고, 음성인식부재(400)는 마이크마운트(300)의 상부에 장착된다. 마이크마운트(300)는 내부하우징(210)에 지지되고, 음성인식부재(400)를 외부하우징(220)에 밀착시킨다. 보다 상세하게는, 마이크마운트(300)는 하부가 내부하우징의 상부면에 지지되고, 상부가 음성인식부재(400)를 외부하우징의 하부면(225)에 밀착시킨다.

마이크마운트(300)는 음성인식부재(400)를 장착하는 마이크마운트 바디(310)를 포함하고, 마이크마운트 바디(310)의 하부에 배치되어 내부하우징의 상부면에 접촉하는 마이크마운트 다리(320) 또는 굽힘방지리브(322)를 포함한다. 마이크마운트 바디(310)의 상부에 배치되어 외부하우징의 하부면(225)에 접촉하는 마이크개스킷(330)을 더 포함할 수 있다. 즉, 음성인식부재(400)의 하부에 마이크마운트 바디(310)가 배치되고, 음성인식부재(400)의 상부에 마이크개스킷(330)이 배치되어 음성인식부재(400)를 고정하고 밀폐한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 마이크마운트(300)는 서로 이격된 음성인식부재(400)가 장착되는 마이크마운트 바디(310)를 포함한다. 마이크마운트(300)는 음성인식부재(400)가 장착되는 부분에서 마이크마운트 바디(310)의 하측으로 돌출되고, 내부하우징(210)에 지지되는 마이크마운트 다리(320)를 포함한다. 마이크마운트(300)는 2개의 마이크마운트 다리(320)의 사이에 배치되고, 마이크마운트 바디(310)의 하측으로 돌출되고 내부하우징(210)에 지지되는 굽힘방지리브(322)를 포함한다.

마이크마운트 바디(310)는 상부에 음성인식부재가 장착된다. 마이크마운트 바디(310)는 음성인식부재(400)의 하부에 배치되어, 상부에 음성인식부재(400)가 장착된다. 마이크마운트 바디(310)에는 이격된 음성인식부재(400)가 2 이상 장착될 수 있다.

마이크마운트 바디(310)는 외부하우징의 외둘레면(221)을 따라 연장된다. 발명의 일 실시예에서, 음성인식부재는 외부하우징의 외둘레면(221)을 따라 배치되고 마이크마운트 바디(310)도 외부하우징의 외둘레면(221)을 따라 연장되므로, 음성인식부재는 외부하우징의 외둘레면(221)을 따라 마이크마운트 바디(310)에 장착될 수 있다.

마이크마운트(300)는 하부로 함몰되어 음성인식부재의 하부의 적어도 일부가 인입되는 제2함몰부(311)를 형성할 수 있다.

제2함몰부(311)에는 음성인식부재가 장착된다. 음성인식부재가 2개인 경우, 마이크마운트 바디(310)에는 2개의 제2함몰부(311)가 형성된다. 제2함몰부(311)의 형상은 음성인식부재의 단면형상과 일치된다. 제2함몰부(311)는 음성인식부재를 고정하고, 측면으로 움직이는 것을 방지하고, 연통홀과 일렬로 배치되어 상하로 중복되게 배치되도록 한다. 제2함몰부(311)는 음성인식부재와 연통홀이 일렬로 배치되게 하여, 음성인식효율을 향상시킨다.

마이크마운트 다리(320)는 마이크마운트 바디(310)의 하측으로 돌출되고 내부하우징(210)에지지된다. 마이크마운트 다리(320)는 마이크마운트 바디(310)가 받는 힘의 대부분을 지지한다. 마이크마운트 다리(320)는 바람직하게는 음성인식부재가 장착되는 부분에서 하측으로 돌출하여, 굽힘응력을 발생시키지 않는 것이 바람직하나, 설계조건 및 힘의 분포에 따라 설계는 변경될 수 있다.

마이크마운트 다리(320)는 마이크마운트 바디(310)와 일체로 형성될 수 있고, 마이크마운트 바디(310)와 별개로 형성되어 결합될 수도 있다.

마이크마운트 다리(320)는 비틀림방지리브(317)의 일부가 더욱 돌출하여 형성될 수도 있고, 비틀림방지리브(317)와 별개로 돌출하여 형성될 수도 있다.

굽힘방지리브(322)는 마이크마운트 바디(310)의 하측으로 돌출되고 내부하우징(210)에 지지된다. 굽힘방지리브(322)는 마이크마운트(300)가 받는 힘의 일부를 지지할 수 있고, 마이크마운트 다리(320)가 받는 힘보다 적은 힘을 지지한다. 굽힘방지리브(322)는 마이크마운트(300)에 모멘트를 상쇄시켜 마이크마운트(300)에 발생하는 굽힘응력을 제거한다.

굽힘방지리브(322)는 마이크마운트 다리(320)의 사이에 배치된다. 마이크마운트 다리(320)가 도 9에 도시된 것처럼 2개라면, 2개의 마이크마운트 다리(320)의 사이에 배치된다. 굽힘방지리브(322)는 두개의 마이크마운트 다리(320) 사이에 배치되어 마이크마운트 바디(310)의 중앙을 지지하여, 마이크마운트 바디(310)의 중앙의 처짐을 방지하고, 굽힘응력을 제거한다.

굽힘방지리브(322)는 복수개가 형성될 수 있다. 이때, 적어도 하나의 굽힘방지리브(322)는 마이크마운트 다리(320)의 사이에 배치된다. 도 9를 참조하면, 후방에 배치된 마이크마운트 다리(320)의 후방에 하나의 굽힘방지리브(322)가 배치되고, 2개의 마이크마운트 다리(320)의 사이에 3개의 굽힘방지리브(322)가 배치된다.

비틀림방지리브(317)는 마이크마운트(300)가 분산력 또는 불균일한 힘에 의해 비틀리는 것을 방지하는 부재이다. 또한, 마이크마운트 바디(310)의 굽힘을 어느정도 방지하는 효과도 있다.

비틀림방지리브(317)는 마이크마운트 바디(310)의 하부에서 하방으로 돌출된다. 비틀림방지리브(317)는 평행하게 배치된 복수의 수평리브(3172), 및 수평리브(3172)와 적어도 한번 이상 교차하는 수직리브(3171)를 포함한다. 비틀림방지리브(317)는 마이크마운트 바디(310)의 외둘레면에서 하방으로 돌출된 둘레리브(3173)를 더 포함할 수 있다.

비틀림방지리브(317)는 마이크마운트 바디(310)와 일체로 형성될 수 있다.

비틀림방지리브(317)는 마이크마운트 바디(310)의 골격을 형성할 수 있다. 마이크마운트 바디(310)의 폭을 두껍게 형성하는 것에 비하여, 비틀림방지리브(317)를 형성하면 재료비를 경감할 수 있음과 동시에 비틀림을 보다 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

비틀림방지리브(317)는 수평리브(3172)와 수직리브(3171)가 교차한다. 수평리브(3172)와 수직리브(3171)는 복수개로 형성될 수 있다. 수평리브(3172)와 수직리브(3171)는 적어도 한번 이상 교차한다. 수평리브(3172)와 수직리브(3171)는 도 9에 도시한 것과 같이 직교할 수 있으나, 이에 한하지 않고 통상의 기술자를 기준으로 불특정한 각도로 교차할 수도 있다. 수평리브(3172)는 수평중심축(x축)과 반드시 평행할 필요가 없고, 수직리브(3171)도 수직중심축(y축)과 반드시 평행할 필요가 없다. 수평리브(3172)와 수직리브(3171)가 교차하는 경우, 임의의 방향에서 다각도로 가해지는 하중에 의한 비틀림을 효과적으로 방지하는 효과가 있다.

둘레리브(3173)는 마이크마운트 바디(310)의 외둘레면에서 하방으로 돌출된다. 둘레리브(3173)는 마이크마운트 바디(310)의 측면을 형성할 수 있다. 둘레리브(3173)는 마이크마운트 바디(310)의 측면을 형성함으로써, 마이크마운트 바디(310)의 비틀림을 효과적으로 방지하는 효과가 있다. 또한, 마이크마운트 바디(310)의 굽힘을 방지하는 효과도 있다.

둘레리브(3173)는 수평리브(3172) 끝단 또는 수직리브(3171)의 끝단에 연결될 수 있다. 둘레리브(3173)는 마이크마운트 바디(310)와 일체로 형성될 수 있고, 수평리브(3172) 및 수직리브(3171)와도 일체로 형성될 수 있다. 둘레리브(3173)가 수평리브(3172) 또는 수직리브(3171)와 연결되어, 수평리브(3172) 또는 수직리브(3171)에 가해지는 응력을 분산시키는 효과가 있다. 반대로, 둘레리브(3173)에 가해지는 응력은 수평리브(3172) 또는 수직리브(3171)로 분산되는 효과가 있다.

둘레리브(3173)는 수평리브(3172) 또는 수직리브(3171)보다 더 돌출될 수 있다. 둘레리브(3173)는 마이크마운트(300)의 외형을 따라 곡면으로 형성되는 것이 일반적이다. 따라서, 수평리브(3172) 또는 수직리브(3171)보다 더욱 돌출되게 형성하여, 수평리브(3172) 또는 수직리브(3171)와 균등한 정도로 응력을 버티는 효과가 있고, 수평리브(3172) 또는 수직리브(3171)와 용이하게 응력을 주고받을 수 있는 효과도 있고, 외관상 심미감을 주는 효과도 있다.

굽힘방지리브(322)는 비틀림방지리브(317)의 일부에서 연장하여 내부하우징의 상부면에 접촉될 수 있다. 굽힘방지리브(322)는 비틀림방지리브(317)와 일체로 형성될 수 있다. 굽힘방지리브(322)가 비틀림방지리브(317)와 일체로 형성되며 그 일부에서 연장하는 바, 굽힘방지리브(322)에 가해지는 응력을 비틀림방지리브(317)로 용이하고 신속하게 전달시켜 분산시키는 효과가 있다.

굽힘방지리브(322)는 수평리브(3172)의 일부에서 연장되어 수평리브(3172)와 일체로 형성될 수 있다. 굽힘방지리브(322)는 수직리브(3171)의 일부에서 연장되어 수직리브(3171)와 일체로 형성될 수도 있다. 또는, 굽힘방지리브(322)는 수평리브(3172) 및 수직리브(3171)의 일부에서 동시에 연장되어, 격자모양을 형성할 수도 있다.

수평리브(3172), 수직리브(3171) 및 둘레리브(3173)는 마이크마운트 바디(310)의 하부에 형성되어 마이크마운트(300)의 뼈대를 형성할 수 있다. 따라서, 외부하우징(220)으로부터 가해지는 분산력 또는 마운트개스킷(330)을 포함함에 따라 불균일하게 가해지는 외력에 반하여 마이크마운트 바디(310)의 비틀림을 방지하는 효과가 있다.

도 4 및 도 7을 참조하여 마이크개스킷(330)을 설명한다.

마이크개스킷(330)은 소음이 음성인식부재의 상부와 외부하우징(220) 사이의 틈으로 유입되는 것을 방지하는 부재이다. 또한, 마이크개스킷(330)은 음성인식부재를 외부하우징(220)에 고정하는 효과도 있다. 또한, 마이크개스킷(330)은 이동로봇에 진동이 발생시 음성인식부재가 하우징과 충돌하여 손상되는 것을 방지하는 범퍼역할도 한다.

마이크개스킷(330)은 탄성재질로 형성될 수 있다. 마이크개스킷(330)은 소음이 발포구멍을 통해 유입되지 않도록 나노셀(Nano Cell) 재질로 형성될 수 있다.

마이크개스킷(330)은 음성인식부재의 상부와 외부하우징의 상부면 사이에 배치된다. 마이크마운트(300)는 음성인식부재의 하부에 배치되고, 음성인식부재를 하부에서 상부로 밀착시킨다. 이에 따라, 마이크개스킷(330)은 외력에 따라 변형이 되고, 음성인식부재와 외부하우징(220)의 틈새를 메꾼다.

마이크개스킷(330)의 형상은 도 4를 참조하면 직사각형의 판으로 형성될 수 있다. 하지만 이에 한하지 않으며, 통상의 기술자가 용이하게 할 수 있는 정도의 변경을 포함한다. 예를 들어, 마이크개스킷(330)의 하부 안쪽에 함몰부를 형성하여, 음성인식모듈의 일부가 인입시킬 수 있다. 이때에는, 마이크개스킷(330)은 음성인식모듈의 상부면과 측면을 동시에 감싸므로, 더 효율적으로 소음유입을 방지하는 효과가 있다.

외부하우징(220)은 상부로 함몰되어 마이크개스킷(330)의 상부의 적어도 일부가 인입되는 제1함몰부(227)를 포함할 수 있다. 제1함몰부(227)는 외부하우징(220)의 일 측에서 상부로 함몰된다. 제1함몰부(227)의 형상은 개스킷(330)의 단면형상과 일치된다. 제1함몰부(227)는 마이크개스킷(330)이 측면으로 움직이는 것을 방지하고, 제2연통홀(331)이 제1연통홀(223) 및 음성센서와 상하로 중복되게 배치되도록 한다. 제2함몰부(311)는 제1연통홀(223), 제2연통홀(331) 및 음성인식부재가 일렬로 배치되게 하여, 음성인식효율을 향상시킨다.

도 7a를 참조하면, 제1함몰부의 깊이(H2)는 마이크개스킷의 두께(H1)보다 짧게 형성될 수 있다. 따라서, 마이크개스킷의 하부면은 외부하우징의 하부면(225)보다 아래에 위치할 수 있다. 음성인식부재가 하우징에 체결된 경우, 마이크개스킷의 두께가 충분하지 않다면 외부하우징의 하부면(225)과 마이크마운트의 상부면이 접촉할 우려가 있다. 외부하우징의 하부면(225)과 마이크마운트의 상부면이 접촉하게 되면, 음성인식부재와 외부하우징(220) 사이가 밀폐되지 않는 문제가 있고, 접촉에 따라 소음이 발생하는 문제가 있어, 소음인식효율을 감소시킨다. 따라서, 제1함몰부의 깊이(H2)는 마이크개스킷의 두께(H1)보다 짧게 형성될 수 있다.

마이크개스킷의 두께(H1)는 0.3mm 내지 1mm 사이에서 형성될 수 있다. 마이크개스킷의 두께(H1)가 너무 얇은 경우, 작은 진동에도 외부하우징의 하부면(225)과 마이크마운트의 상부면이 접촉하는 문제가 있고, 범퍼성능이 떨어지는 문제가 있다. 반면에, 마이크개스킷의 두께가 너무 두꺼운 경우, 소음을 적절히 막을 수 없어 소음의 유입에 따라 음성인식효율이 감소하는 문제가 있다. 따라서, 이동로봇의 진동에 대하여 음성인식효율을 유지하고, 충분한 소음방지효과를 유지하기 위하여 0.3mm 재지 1mm 사이로 마이크개스킷의 두께(H1)를 형성함이 바람직하다.

제1연통홀(223)은 외부하우징(220)에 관통하여 형성된다. 보다 상세하게는, 제1연통홀(223)은 음성인식모듈의 센서와 상하로 중첩되는 위치에서, 외부하우징(220)에 관통하여 형성된다.

제2연통홀(331)은 마이크개스킷(330)에 관통하여 형성된다. 보다 상세하게는, 제2연통홀(331)은 음성인식모듈의 센서와 상하로 중첩되는 위치에서, 외부하우징(220)에 관통하여 형성된다.

즉, 제1연통홀(223)-제2연통홀(331)-음성인식모듈의 음성센서는 상하로 중첩되게 배치된다. 따라서, 음성명령은 외부하우징(220)의 상부에서부터, 제1연통홀(223)-제2연통홀(331)을 지나 음성인식모듈의 음성센서에 도착한다.

제2연통홀의 지름(D2)은 제1연통홀의 지름(D1)보다 크게 형성될 수 있다. 따라서, 제2연통홀(331)의 단면적은 제1연통홀(223)의 단면적보다 크다. 이는 확성기의 원리와 유사하며, 외부의 음성명령이 제1연통홀(223)을 통과하여 제2연통홀(331)에 도착하면 소리가 증폭되는 효과가 있으므로, 음성인식모듈이 더욱 정확하게 음성명령을 인식하는 장점이 있다.

도 7a를 참조하면, 마이크마운트의 상부면과 외부하우징의 하부면(225)은 상하로 이격되게 배치된다. 이격거리는 마이크개스킷(330)의 재질 또는 두께로 조정할 수 있다. 마이크마운트의 상부면과 외부하우징의 하부면(225)이 형성하는 이격거리가 너무 짧으면, 이동로봇의 진동에 따라 서로 충돌할 수 있어, 각 부재가 손상을 입는 문제가 있고, 소음이 발생하여 음성인식효율을 감소시키는 문제도 있다. 반대로, 마이크마운트의 상부면과 외부하우징의 하부면(225)이 형성하는 이격거리가 너무 길면, 이동로봇 내부에 배치된 소음발생부재(510)가 발하는 소음이 유입되어 음성인식효율을 감소시키는 문제도 있다. 따라서, 후술하는 수치에 맞게 부재를 형성하여 적절한 이격거리를 유지해야 한다.

마이크마운트 하부면(315)에서 음석인식부재의 상단까지의 높이(H3)는 마이크마운트 하부면(315)에서 외부하우징의 하부면까지의 높이(H4)보다 낮지 않을 수 있다. 나아가, 마이크마운트 하부면에서 음석인식모듈의 상단까지의 높이(H3)는 마이크마운트 하부면에서 외부하우징 하부면까지의 높이(H4)와 동일할 수 있다. 즉, 음성인식부재의 상부면의 높이는 외부하우징의 하부면(225)보다 높거나 동일하게 배치될 수 있다. 또한, 측면에서 볼 때, 음성인식부재와 외부하우징(220)은 중첩되는 부분(Overlap)을 형성할 수 있다. 음성인식부재와 외부하우징(220)에 중첩되는 부분이 존재하는 경우, 소음이 측면에서 유입되다가 적어도 1회 상측으로 꺾인 후 유입되게 된다. 따라서, 소음의 유입을 더욱 방지하는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 음성인식부재가 하우징에 결합되는 구조를 설명한다.

마이크마운트 바디(310)는 결합홀(341)을 포함한다. 도 9를 참조하면, 전방의 마이크마운트 다리(320)의 전방에 하나의 결합홀(341)이 형성되고, 제2굽힘방지리브(322b)와 제3굽힘방지리브(322c)의 사이에 다른 하나의 결합홀(341)이 형성된다.

내부하우징의 상부면에는 상기 결합홀(341)에 삽입되는 결합돌기(211)가 돌출하여 형성된다. 결합돌기(211)의 상단에는 결합부재가 배치되어, 외부하우징(220)과 체결될 수 있다. 결합돌기(211)는 하광-상협의 형상으로 형성될 수 있다. 결합돌기(211)는 원형으로 형성될 수 있고, 밑단의 지름은 윗단의 지름보다 크게 형성될 수 있다.

결합돌기(211)는 결합홀(341)에 삽입된 채로 외부하우징(220)과 체결된다. 결합돌기(211)는 하광-상협의 형상으로 형성되며, 마이크마운트(300)를 외부하우징(220)으로 밀착시킨다. 마이크마운트(300)의 상부에는 마이크개스킷(330)이 배치되는 바, 음성인식부재(400) 상단의 연통홀을 내부공간으로부터 밀폐시킴과 동시에 음성인식부재의 진동을 흡수할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

1: 이동로봇 100: 메인바디
200: 하우징 210: 내부하우징
211: 결합돌기 220: 외부하우징
221: 외둘레면 223: 제1연통홀
225: 하부면 227: 제1함몰부
300: 마이크마운트 310: 마이크마운트 바디
311: 제2함몰부 315: 하부면
317: 비틀림방지리브 3171: 수직리브
3172: 수평리브 3173: 둘레리브
320: 마이크마운트 다리 322: 굽힘방지리브
330: 마이크개스킷 331: 제2연통홀
341: 결합홀
400: 제1,2음성인식부재
510: 소음발생부재 511: 흡입모터
512: 공기배출구 520: 소음인식부재
x: 수평중심축 y: 수직중심축 O: 중심점
H1: 마이크개스킷의 두께
H2: 제1함몰부의 깊이
H3: 마이크마운트 하부면에서 음석인식부재의 상단까지의 높이
H4: 마이크마운트 하부면에서 외부하우징 하부면까지의 높이
D1: 제1연통홀의 지름 D2: 제2연통홀의 지름

Claims

내부에 공간을 형성하는 메인바디;
상기 메인바디를 감싸는 내부하우징;
상기 내부하우징에 결합되고 외형을 형성하는 외부하우징;
상기 내부하우징과 외부하우징 사이에 배치되고, 서로 이격되게 배치되는 2개의 음성인식부재;
상기 내부하우징에 지지되고, 상기 음성인식부재를 상기 외부하우징에 밀착시키는 마이크마운트;를 포함하고,
상기 마이크마운트는,
서로 이격된 상기 음성인식부재가 장착되는 마이크마운트 바디;
상기 음성인식부재가 장착되는 부분에서 상기 마이크마운트 바디의 하측으로 돌출되고, 상기 내부하우징에 지지되는 마이크마운트 다리;
상기 2개의 마이크마운트 다리의 사이에 배치되고, 상기 마이크마운트 바디의 하측으로 돌출되고, 상기 내부하우징에 지지되는 굽힘방지리브를 포함하는 이동로봇.
제1항에 있어서,
상기 마이크마운트 바디는 음성인식부재의 하부에 배치되고 상기 외부하우징의 외둘레면을 따라 연장되는 이동로봇.
제1항에 있어서,
상기 마이크마운트 바디의 하부에서 하방으로 돌출된 비틀림방지리브;
를 더 포함하는 이동로봇.
제3항에 있어서,
상기 비틀림방지리브는,
평행하게 배치된 복수의 수평리브; 및
상기 수평리브와 적어도 한번 이상 교차하는 수직리브;를 포함하는 이동로봇.
제3항에 있어서,
상기 비틀림방지리브는,
상기 마이크마운트 바디의 외둘레면에서 하방으로 돌출된 둘레리브를 포함하는 이동로봇.
제5항에 있어서,
상기 비틀림방지리브는,
상기 둘레리브의 안쪽에 평행하게 배치된 복수의 수평리브; 및
상기 둘레리브의 안쪽에 배치되고, 상기 수평리브와 적어도 한번 이상 교차하는 수직리브;를 더 포함하고,
상기 둘레리브는 상기 수평리브 또는 수직리브보다 더 돌출되는 이동로봇.
제3항에 있어서,
상기 굽힘방지리브는 상기 비틀림방지리브의 일부에서 연장하여 내부하우징의 상부면에 접촉되는 이동로봇.
제1항에 있어서,
상기 마이크마운트는,
하부로 함몰되어, 상기 음성인식부재의 하부의 적어도 일부가 인입되는 제2함몰부를 형성하는 이동로봇.
제1항에 있어서,
상기 음성인식부재는 상기 마이크마운트 상부에 장착되고,
상기 음성인식부재의 상부와 외부하우징의 하부면 사이에 배치되는 마이크개스킷을 더 포함하는 이동로봇.
제9항에 있어서,
상기 외부하우징은,
상부로 함몰되어, 상기 마이크개스킷의 상부의 적어도 일부가 인입되는 제1함몰부를 형성하는 이동로봇.
제10항에 있어서,
제1함몰부의 깊이는 마이크개스킷의 두께보다 짧은 이동로봇
제9항에 있어서,
외부하우징에는 음성인식모듈의 센서와 상하로 중첩되는 위치에 제1연통홀이 관통하여 형성되고,
마이크캐스킷에는 상기 제1음성유입홀과 상하로 중첩되는 위치에 제2연통홀이 관통하여 형성하고,
상기 제2연통홀의 지름은 상기 제1연통홀의 지름보다 큰 이동로봇.
제9항에 있어서,
상기 마이크개스킷의 두께는 0.3mm 내지 1mm 사이에서 형성되는 이동로봇.
제1항에 있어서,
마이크마운트의 상부면과 외부하우징의 하부면은 상하로 이격되게 배치되는 이동로봇.
제14항에 있어서,
마이크마운트 하부면에서 음석인식부재의 상단까지의 높이는
마이크마운트 하부면에서 외부하우징의 하부면까지의 높이보다 낮지 않은 이동로봇.
제14항에 있어서,
마이크마운트 하부면에서 음석인식모듈의 상단까지의 높이는
마이크마운트 하부면에서 외부하우징 하부면까지의 높이와 동일한 이동로봇.