KR20220096124A - Step driveable omni-wheel device and their incorporating driving device - Google Patents

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KR20220096124A
KR20220096124A KR1020200188303A KR20200188303A KR20220096124A KR 20220096124 A KR20220096124 A KR 20220096124A KR 1020200188303 A KR1020200188303 A KR 1020200188303A KR 20200188303 A KR20200188303 A KR 20200188303A KR 20220096124 A KR20220096124 A KR 20220096124A
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Abstract

The present invention relates to driving on steps, and more specifically, to an omni-wheel apparatus capable of driving on a flat terrain and driving on steps, and a driving apparatus including the same. To this end, provided is the omni-wheel apparatus capable of driving on steps, comprising: an omni-wheel segment (210) in which an area in contact with a ground includes a part of the omni-wheel; an actuator (160) which moves the omni-wheel segment (210) in a radial direction; and a wheel drum (140) to which one end of the actuator (160) is fixed and a rotation shaft (130) is assembled at a center.

Description

단차 주행이 가능한 옴니휠 바퀴장치 및 이를 포함하는 주행장치{Step driveable omni-wheel device and their incorporating driving device}BACKGROUND ART Step driveable omni-wheel device and their incorporating driving device

본 발명은 단차 주행에 관한 것으로, 보다 상세하게는 평지와 단차 주행이 가능한 옴니휠 바퀴장치 및 이를 포함하는 주행장치에 관한 것이다. The present invention relates to step driving, and more particularly, to an omni wheel wheel device capable of running on flat ground and step driving, and a driving device including the same.

일반적으로, 바퀴를 장착한 운행장치(무인반송차량, AGV), 교통수단(자동차), 로봇은 평지의 주행이 원활한데 반해, 계단, 비포장도로, 나대지, 문턱, 험로와 같은 곳에서는 주행이 원활하지 않거나 불가능했다. In general, driving devices equipped with wheels (unmanned transport vehicles, AGVs), means of transportation (cars), and robots run smoothly on flat ground, whereas they run smoothly on stairs, unpaved roads, bare ground, thresholds, and rough roads. did not or was impossible.

이러한 단점을 극복하고자 무한궤도(캐터필더) 방식이 제안되었다. 그러나, 이러한 무한궤도 방식은 구조가 복잡하고 고속 주행이 어려우며, 부품수가 많아서 유지 보수가 비효율적이었다. In order to overcome these shortcomings, a caterpillar (caterpillar) method has been proposed. However, this caterpillar method has a complicated structure, difficult to drive at high speed, and inefficient maintenance due to the large number of parts.

1. 대한민국 실용신안 등록 제 20-0232858호(휠체어 전륜의 고무밸트바퀴 장치),1. Republic of Korea Utility Model Registration No. 20-0232858 (Rubber Belt Wheel Device for Wheelchair Front Wheel), 2. 대한민국 특허공개 제 10-2009-0103357호(계단 주행이 가능한 휠체어 및 그 바퀴).2. Korean Patent Publication No. 10-2009-0103357 (a wheelchair capable of running on stairs and its wheels).

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 평지에서는 원형을 유지하여 고속의 주행과 원활한 조향이 가능하고, 단차에서는 확장되어 주행이 가능한 단차 주행이 가능한 옴니휠 바퀴장치 및 이를 포함하는 주행장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the above problems, and the problem to be solved by the present invention is to maintain a circular shape on a flat ground to enable high-speed driving and smooth steering, and step driving in which it can be extended and driven in a step difference It is to provide an omni wheel wheel device capable of this and a driving device including the same.

본 발명의 또 다른 목적은 옴니휠을 적용하여 제자리 또는 협소공간에서도 회전이 가능한 옴니휠 바퀴장치 및 이를 포함하는 주행장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an omni wheel wheel device capable of rotating in place or in a narrow space by applying an omni wheel and a driving device including the same.

다만, 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.However, the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned are clearly to those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. can be understood

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여, 지면과 접촉되는 영역이 옴니휠의 일부를 포함하는 옴니휠 세그먼트(210); 옴니휠 세그먼트(210)를 반경방향으로 이동시킬 수 있는 액츄에이터(160); 및 액츄에이터(160)의 일단이 고정되고, 중심으로 회전축(130)이 조립되는 휠드럼(140);을 포함하는 것을 특징으로 하는 단차 주행이 가능한 옴니휠 바퀴장치가 제공된다.In order to achieve the above technical problem, the area in contact with the ground is an omni wheel segment 210 including a part of the omni wheel; an actuator 160 capable of moving the omniwheel segment 210 in a radial direction; And one end of the actuator 160 is fixed, the wheel drum 140 to which the rotating shaft 130 is assembled to the center; is provided an omni-wheel wheel device capable of step-running, characterized in that it comprises a.

또한, 복수개의 옴니휠 세그먼트(210)가 원주방향으로 배열되어 옴니휠(200)을 형성하고, 5개 ~ 10개가 원주방향으로 배열될 수 있다.In addition, a plurality of omni wheel segments 210 are arranged in the circumferential direction to form the omni wheel 200, 5 to 10 may be arranged in the circumferential direction.

또한, 옴니휠 세그먼트(210)는, 최외측에 위치하는 롤러(220); 및 롤러(220)를 회전 가능하게 지지하는 롤러가이드(230);로 구성된다.In addition, the omni wheel segment 210, the roller 220 located at the outermost; and a roller guide 230 for rotatably supporting the roller 220 .

또한, 액츄에이터(160)는 유압실린더, 공압실린더, 리니어 모터 중 하나이다. In addition, the actuator 160 is one of a hydraulic cylinder, a pneumatic cylinder, and a linear motor.

또한, 액츄에이터(160)는 옴니휠 세그먼트(210)를 반경방향으로 10 mm ~ 100 mm 범위에서 이동시킬 수 있다.In addition, the actuator 160 may move the omni wheel segment 210 in a radial direction in a range of 10 mm to 100 mm.

본 발명의 목적은 또 다른 실시예로써, 전술한 옴니휠 바퀴장치를 갖는 것을 특징으로 하는 주행장치에 의해서도 달성될 수 있다. The object of the present invention can also be achieved by a traveling device, characterized in that having the above-described omni-wheel wheel device as another embodiment.

또한, 옴니휠 바퀴장치는 1쌍 내지 2쌍을 갖는다.In addition, the omni wheel wheel device has one to two pairs.

또한, 각각의 옴니휠 바퀴장치는 독립적으로 확장 또는 수축할 수 있다.In addition, each omni-wheel wheel device can be extended or retracted independently.

또한, 주행장치는 로봇, 전동카트, 무인반송차량, 휠체어 중 하나이다.In addition, the driving device is one of a robot, an electric cart, an unmanned transport vehicle, and a wheelchair.

본 발명의 일실시예에 따르면, 평지 뿐만 아니라 계단과 같은 단차에 대해서도 주행이 가능하다. According to an embodiment of the present invention, it is possible to drive not only on flat ground but also on steps such as stairs.

즉, 평지 또는 포장도로에 대해서는 통상의 바퀴와 같이 주행할 수 있고, 계단이나 장애물에 대해서는 바퀴를 확장시켜 장애물을 극복하거나 계단을 오르고 또 내려갈 수 있다. That is, it can be driven on a flat surface or a paved road like a normal wheel, and for stairs or obstacles, the wheels can be extended to overcome obstacles or climb and descend stairs.

또한, 옴니휠을 적용하여 제자리 또는 협소공간에서도 회전이 가능하다.In addition, by applying the omni wheel, it can be rotated in place or in a narrow space.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. will be able

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 단차 주행이 가능한 옴니휠 바퀴장치를 포함하는 로봇(100)이 평지(10)를 주행하는 상태도,
도 2는 도 1에 도시된 로봇(100)이 계단(50)을 오르기 위해 확장 상태의 측면도,
도 3은 도 2에 도시된 로봇(100)이 계단(50)을 오르는 과정을 나타내는 상태도,
도 4는 도 1에 도시된 옴니휠(200)의 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 옴니휠 세그먼트(210)의 부분 구성도,
도 6은 휠세그먼트(150)의 부분 구성도이다. The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical spirit of the present invention together with the detailed description of the present invention to be described later, so that the present invention is described in such drawings It should not be construed as being limited only to
1 is a state diagram in which a robot 100 including an omni-wheel wheel device capable of step driving according to an embodiment of the present invention travels on a flat ground 10;
2 is a side view of the robot 100 shown in FIG. 1 in an extended state to climb the stairs 50;
3 is a state diagram showing a process in which the robot 100 shown in FIG. 2 climbs the stairs 50;
Figure 4 is a perspective view of the omni wheel 200 shown in Figure 1,
5 is a partial configuration diagram of the omni wheel segment 210 according to the present invention;
6 is a partial configuration diagram of the wheel segment 150 .

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. However, since the description of the present invention is merely an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiment described in the text. That is, since the embodiment may have various changes and may have various forms, it should be understood that the scope of the present invention includes equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only such effects, it should not be understood that the scope of the present invention is limited thereby.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.The meaning of the terms described in the present invention should be understood as follows.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.Terms such as “first” and “second” are for distinguishing one component from another, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first component may be termed a second component, and similarly, a second component may also be termed a first component. When a component is referred to as “connected” to another component, it may be directly connected to the other component, but it should be understood that another component may exist in between. On the other hand, when it is mentioned that a certain element is "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle. On the other hand, other expressions describing the relationship between elements, that is, "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to", etc., should be interpreted similarly.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The singular expression is to be understood to include the plural expression unless the context clearly dictates otherwise, and terms such as "comprises" or "have" refer to the specified feature, number, step, action, component, part or these It is intended to indicate that a combination exists, and it is to be understood that it does not preclude the possibility of the existence or addition of one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined. Terms defined in the dictionary should be interpreted as being consistent with the meaning of the context of the related art, and cannot be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present invention.

실시예의embodiment 구성 composition

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 구성을 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 단차 주행이 가능한 옴니휠 바퀴장치를 포함하는 로봇(100)의 평지(10)를 주행하는 상태도이고, 도 2는 도 1에 도시된 로봇(100)이 계단(50)을 오르기 위해 확장 상태의 측면도이다. Hereinafter, the configuration of the preferred embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 is a state diagram of a robot 100 including an omni-wheel wheel device capable of step driving according to an embodiment of the present invention, traveling on a flat surface 10, and FIG. 2 is a robot 100 shown in FIG. It is a side view in an extended state to climb stairs 50 .

본 발명에서 "수축"이란 모든 옴니휠 세그먼트(210)가 반경방향 내측으로 이동하여 바퀴 형상을 갖추는 것을 의미한다. 또한, "확장"이란 복수의 옴니휠 세그먼트(210)중 적어도 일부가 반경방향 외측으로 이동하여 옴니휠 세그먼트(210) 사이에 간격이 발생하는 형상을 의미한다."Shrinkage" in the present invention means that all omni wheel segments 210 move inward in the radial direction to have a wheel shape. In addition, the term “extended” refers to a shape in which at least some of the plurality of omni wheel segments 210 move radially outward so that a gap occurs between the omni wheel segments 210 .

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 로봇(100)은 주행장치의 일예이다. 주행장치는 로봇(100) 이외에도 전동카트, 휠체어, 무인반송차량(AGV) 등이 될 수 있다. 1 and 2, the robot 100 is an example of a traveling device. In addition to the robot 100, the driving device may be an electric cart, a wheelchair, an unmanned transport vehicle (AGV), or the like.

로봇(100)은 2개의 바퀴(120)와 2개의 옴니휠(200)을 포함하며, 각 바퀴(120)는 독립적으로 제어되어 구동, 확장 및 수축이 가능하다. The robot 100 includes two wheels 120 and two omni wheels 200 , and each wheel 120 is independently controlled to be driven, expanded and contracted.

옴니휠 세그먼트(210)는 옴니휠(200) 둘레를 6분할하는 원호의 형상을 갖는다. 따라서, 6개의 옴니휠 세그먼트(210)가 수축되면 둥근 옴니휠(200)이 된다. The omni wheel segment 210 has the shape of a circular arc dividing the circumference of the omni wheel 200 into six. Accordingly, when the six omni wheel segments 210 are contracted, the round omni wheel 200 becomes.

도 4는 도 1에 도시된 옴니휠(200)의 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 옴니휠 세그먼트(210)의 부분 구성도이다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 휠드럼(140)의 중심에는 회전축(130)이 조립되어 토오크를 전달한다. 휠드럼(140)의 원주방향으로는 6개의 액츄에이터(160)가 설치된다. 액츄에이터(160)는 유압실린더, 공압실린더, 리니어모터, 모터로 동작되는 링크 구조 등이 될 수 있다. 액츄에이터(160)는 반경방향으로 설치되어 수축과 연신될 수 있다. 액츄에이터(160)는 10 mm ~ 100 mm 범위의 스트로크를 갖는다. 4 is a perspective view of the omni wheel 200 shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a partial configuration view of the omni wheel segment 210 according to the present invention. 4 and 5 , the rotating shaft 130 is assembled at the center of the wheel drum 140 to transmit torque. Six actuators 160 are installed in the circumferential direction of the wheel drum 140 . The actuator 160 may be a hydraulic cylinder, a pneumatic cylinder, a linear motor, or a link structure operated by a motor. The actuator 160 may be installed in a radial direction to be contracted and elongated. Actuator 160 has a stroke ranging from 10 mm to 100 mm.

옴니휠 세그먼트(210)는 원을 6분할한 원호 형상을 이루고 있다. 옴니휠 세그먼트(210)의 가장 바깥쪽(최외곽)에는 롤러(220)가 구비된다. 롤러(220)는 고무, 합성수지재(예 : 우레탄) 또는 금속(예 : 알루미륨)으로 제작된다.The omni wheel segment 210 has a circular arc shape in which a circle is divided into six. The outermost (outermost) of the omni wheel segment 210 is provided with a roller 220 . The roller 220 is made of rubber, synthetic resin material (eg, urethane) or metal (eg, aluminum).

롤러가이드(230)는 롤러(220)의 양단을 회전 가능하게 지지한다. 롤러가이드(230)의 반경방향 내측으로 액츄에이터(160)가 연결된다. 따라서, 액츄에이터(160)의 동작에 따라 옴니휠 세그먼트(210)는 반경방향으로 이동 가능하다. The roller guide 230 rotatably supports both ends of the roller 220 . The actuator 160 is connected to the radially inner side of the roller guide 230 . Accordingly, according to the operation of the actuator 160, the omni wheel segment 210 is movable in the radial direction.

도 6은 본 발명에 따른 바퀴(120) 중 휠세그먼트(150)에 관한 부분 구성도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 휠드럼(140)의 중심에는 회전축(130)이 조립되어 토오크를 전달한다. 휠드럼(140)의 원주방향으로는 6개의 액츄에이터(160)가 설치된다. 액츄에이터(160)는 유압실린더, 공압실린더, 리니어모터, 모터로 동작되는 링크 구조 등이 될 수 있다. 액츄에이터(160)는 반경방향으로 설치되어 수축과 연신될 수 있다. 액츄에이터(160)는 10 mm ~ 100 mm 범위의 스트로크를 갖는다. 6 is a partial configuration diagram of the wheel segment 150 among the wheels 120 according to the present invention. As shown in FIG. 6 , the rotating shaft 130 is assembled at the center of the wheel drum 140 to transmit torque. Six actuators 160 are installed in the circumferential direction of the wheel drum 140 . The actuator 160 may be a hydraulic cylinder, a pneumatic cylinder, a linear motor, or a link structure operated by a motor. The actuator 160 may be installed in a radial direction to be contracted and elongated. Actuator 160 has a stroke ranging from 10 mm to 100 mm.

휠세그먼트(150)는 원을 6분할한 원호 형상을 이루고 있다. 휠세그먼트(150)의 가장 바깥쪽(최외곽)에는 타이어 세그먼트(152)가 구비된다. 타이어 세그먼트(152)는 고무, 합성수지재(예 : 우레탄) 또는 금속(예 : 알루미륨)으로 제작된다.The wheel segment 150 has a circular arc shape obtained by dividing a circle into six parts. A tire segment 152 is provided at the outermost (outermost) side of the wheel segment 150 . The tire segment 152 is made of rubber, a synthetic resin material (eg, urethane), or a metal (eg, aluminum).

타이어 홀더(155)는 반경방향 외측으로 타이어 세그먼트(152)를 고정하고, 반경방향 내측으로 액츄에이터(160)에 연결된다. 따라서, 액츄에이터(160)의 동작에 따라 휠세그먼트(150)는 반경방향으로 이동 가능하다. The tire holder 155 secures the tire segment 152 radially outward and is connected to the actuator 160 radially inward. Accordingly, the wheel segment 150 is movable in the radial direction according to the operation of the actuator 160 .

실시예의embodiment 동작 movement

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 동작을 상세히 설명하기로 한다. 먼저, 도 1과 같은 평지(10)에서는 액츄에이터(160)가 수축하여 옴니휠(200)과 바퀴(120)가 수축 상태이다. 평지(10)는 아스팔트나 콘크리트와 같은 도로, 보도블록과 같은 보행로, 실내의 복도, 트랙 등이 일예이다. 옴니휠(200)과 바퀴(120)는 원형에 가까운 형상이 되어 원활한 주행(예 : 진동없고, 소음 적고, 미끄러짐 없는 주행)이 가능하며, 조향도 이루어질 수 있다. 특히, 옴니휠(200)의 특성으로 인해 제자리 회전 또는 좁은 공간 내에서의 회전이 자유롭다. Hereinafter, the operation of the preferred embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in the flat ground 10 as shown in FIG. 1 , the actuator 160 is contracted, so that the omni wheel 200 and the wheel 120 are in a contracted state. The flat land 10 is an example of a road such as asphalt or concrete, a pedestrian path such as a sidewalk block, an indoor corridor, a track, and the like. The omni wheel 200 and the wheel 120 have a shape close to a circle, so that smooth driving (eg, no vibration, low noise, and no slippage) is possible, and steering can also be performed. In particular, due to the characteristics of the omni wheel 200, it is free to rotate in place or rotate in a narrow space.

만약, 도 2와 같이 계단(50)을 만나게 되면, 별도의 제어부(미도시)에서 각 액츄에이터(160)에 연신을 지령한다. 그러면, 액츄에이터(160)가 연신하여 옴니휠 세그먼트(210)와 휠세그먼트(150)가 확장상태가 된다. 확장상태에서는 각 옴니휠 세그먼트(210) 사이가 벌어져서 간격이 발생하고, 각 휠세그먼트(150) 사이가 벌어져서 간격이 발생한다. If the step 50 is encountered as shown in FIG. 2 , a separate control unit (not shown) commands each actuator 160 to extend. Then, the actuator 160 is elongated so that the omni wheel segment 210 and the wheel segment 150 are in an extended state. In the extended state, a gap occurs between each omni wheel segment 210, and a gap occurs between each wheel segment 150.

그 다음, 도 3은 도 2에 도시된 로봇(100)이 계단(50)을 오르는 과정을 나타내는 상태도이다. 도시된 바와 같이, 옴니휠 세그먼트(210) 사이의 간격 및 휠세그먼트(150) 사이의 간격에 계단(50)의 꼭지점이 걸리면서 로봇(100)이 계단(50)을 오를 수 있다. 이러한 과정은 계단(50)을 내려갈 때도 동일하다. Next, FIG. 3 is a state diagram illustrating a process in which the robot 100 shown in FIG. 2 climbs the stairs 50 . As shown, the robot 100 can climb the stairs 50 while the vertices of the stairs 50 are caught in the interval between the omni wheel segments 210 and the interval between the wheel segments 150 . This process is the same when going down the stairs (50).

그리고, 계단(50)을 내려와서는 도 1과 같이 옴니휠 세그먼트(210)와 휠세그먼트(150)를 다시 수축하여 주행한다.Then, when descending the stairs 50, the omni wheel segment 210 and the wheel segment 150 are contracted again to travel as shown in FIG. 1 .

이와 같은 과정을 통해 로봇(100)은 평지와 단차 있는 지형(또는 장애물)을 모두 통과할 수 있다. Through this process, the robot 100 can pass through both the flat ground and the stepped terrain (or obstacles).

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.The detailed description of the preferred embodiments of the present invention disclosed as described above is provided to enable any person skilled in the art to make and practice the present invention. Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, it will be understood by those skilled in the art that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the scope of the present invention. For example, those skilled in the art can use each configuration described in the above-described embodiments in a way in combination with each other. Accordingly, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.The present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention. Accordingly, the above detailed description should not be construed as restrictive in all respects but as exemplary. The scope of the present invention should be determined by a reasonable interpretation of the appended claims, and all modifications within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention. The present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein. In addition, claims that are not explicitly cited in the claims can be combined to form an embodiment or included as a new claim by amendment after filing.

10 : 평지,
50 : 계단,
100 : 로봇,
110 : 바디,
120 : 바퀴,
130 : 회전축,
140 : 휠드럼,
150 : 휠세그먼트,
152 : 타이어 세그먼트,
155 : 타이어 홀더,
160 : 액츄에이터.
200 : 옴니휠,
210 : 옴니휠 세그먼트,
220 : 롤러,
230 : 롤러가이드.10: flat,
50: stairs,
100: robot,
110: body,
120: wheel,
130: axis of rotation;
140: wheel drum,
150: wheel segment,
152: tire segment;
155: tire holder;
160: actuator.
200: omni wheel,
210: omni wheel segment;
220: roller,
230: roller guide.

Claims (10)

지면과 접촉되는 영역이 옴니휠의 일부를 포함하는 옴니휠 세그먼트(210);
상기 옴니휠 세그먼트(210)를 반경방향으로 이동시킬 수 있는 액츄에이터(160); 및
상기 액츄에이터(160)의 일단이 고정되고, 중심으로 회전축(130)이 조립되는 휠드럼(140);을 포함하는 것을 특징으로 하는 단차 주행이 가능한 옴니휠 바퀴장치.Omni wheel segment 210 including a portion of the omni wheel in the area in contact with the ground;
an actuator 160 capable of moving the omni wheel segment 210 in a radial direction; and
One end of the actuator 160 is fixed, the wheel drum 140 to which the rotating shaft 130 is assembled to the center; Omni-wheel wheel device capable of step-running, characterized in that it comprises a. 제 1 항에 있어서,
복수개의 상기 옴니휠 세그먼트(210)가 원주방향으로 배열되어 옴니휠(200)을 형성하는 것을 특징으로 하는 단차 주행이 가능한 옴니휠 바퀴장치.The method of claim 1,
A plurality of omni wheel segments 210 are arranged in a circumferential direction to form an omni wheel 200. Omni wheel wheel device capable of step driving. 제 2 항에 있어서,
상기 옴니휠 세그먼트(210)는 5개 ~ 10개가 원주방향으로 배열되어 옴니휠(200)을 형성하는 것을 특징으로 하는 단차 주행이 가능한 옴니휠 바퀴장치.3. The method of claim 2,
The omni wheel segment 210 is 5 to 10 are arranged in the circumferential direction to form the omni wheel 200, step-running omni wheel wheel device. 제 1 항에 있어서,
상기 옴니휠 세그먼트(210)는,
최외측에 위치하는 롤러(220); 및
상기 롤러(220)를 회전 가능하게 지지하는 롤러가이드(230);로 구성되는 것을 특징으로 하는 단차 주행이 가능한 옴니휠 바퀴장치.The method of claim 1,
The omni wheel segment 210 is
Roller 220 located at the outermost; and
Omni-wheel wheel device capable of step-running, characterized in that it consists of; a roller guide 230 for rotatably supporting the roller 220. 제 1 항에 있어서,
상기 액츄에이터(160)는 유압실린더, 공압실린더, 리니어 모터 중 하나인 것을 특징으로 하는 단차 주행이 가능한 옴니휠 바퀴장치.The method of claim 1,
The actuator 160 is an omni-wheel wheel device capable of step driving, characterized in that one of a hydraulic cylinder, a pneumatic cylinder, and a linear motor. 제 1 항에 있어서,
상기 액츄에이터(160)는 상기 옴니휠 세그먼트(210)를 반경방향으로 10 mm ~ 100 mm 범위에서 이동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 단차 주행이 가능한 옴니휠 바퀴장치.The method of claim 1,
The actuator 160 is an omni wheel wheel device capable of step driving, characterized in that it can move the omni wheel segment 210 in a range of 10 mm to 100 mm in a radial direction. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 의한 옴니휠 바퀴장치를 갖는 것을 특징으로 하는 주행장치.A traveling device, characterized in that it has the omni-wheel wheel device according to any one of claims 1 to 6. 제 7 항에 있어서,
상기 옴니휠 바퀴장치는 1쌍 내지 2쌍을 갖는 것을 특징으로 하는 주행장치. 8. The method of claim 7,
The omni wheel wheel device is a traveling device, characterized in that it has one or two pairs. 제 8 항에 있어서,
각각의 상기 옴니휠 바퀴장치는 독립적으로 확장 또는 수축할 수 있는 것을 특징으로 하는 주행장치. 9. The method of claim 8,
Each of the omni-wheel wheel devices is a traveling device, characterized in that it can be extended or contracted independently. 제 7 항에 있어서,
상기 주행장치는 로봇, 전동카트, 무인반송차량, 휠체어 중 하나인 것을 특징으로 하는 주행장치.8. The method of claim 7,
The driving device is a driving device, characterized in that one of a robot, an electric cart, an unmanned transport vehicle, and a wheelchair.
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