KR20220109992A

KR20220109992A - 서빙 로봇 장치

Info

Publication number: KR20220109992A
Application number: KR1020210013671A
Authority: KR
Inventors: 조재명; 구동한; 강상현; 곽현석; 이민희
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2021-01-29
Filing date: 2021-01-29
Publication date: 2022-08-05
Also published as: WO2022164050A1; US20230271658A1

Abstract

서빙 로봇 장치가 개시된다. 본 서빙 로봇 장치는, 본체, 본체를 이동시키는 제1 구동 장치, 본체에 의해 지지되고, 일면이 서로 마주보도록 배치되는 제1 측벽 및 제2 측벽, 제1 측벽의 일면에 각각 수평하게 배치되고, 수직 방향으로 서로 이격되는 복수의 가이드 레일, 일단이 제2 측벽의 일면에 수평면 상에서 회전 가능하게 연결되는 복수의 링크 부재, 일측이 복수의 가이드 레일의 중간 영역에 각각 연결되고, 타측이 복수의 링크 부재의 타단과 각각 연결되는 복수의 플레이트 및 복수의 플레이트가 복수의 가이드 레일을 따라 각각 이동하도록 복수의 링크 부재를 각각 회전시키는 제2 구동 장치를 포함한다.

Description

서빙 로봇 장치{SERVING ROBOT APPATATUS}

본 개시는 서빙 로봇 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 서빙의 대상물을 지지하는 플레이트가 본체로부터 좌측 또는 우측으로 인출됨에 따라 최적화된 주행이 가능한 서빙 로봇 장치에 관한 것이다.

로봇 기술의 발전에 따라, 식당 등에서 서빙의 대상물(예를 들어, 음식물)을 지정된 위치로 운반하는 로봇의 개발이 이루어지고 있다. 그러나, 식당 내 테이블이 좁은 간격으로 배치되면, 테이블 사이를 이동하는 로봇은 테이블과 충돌하지 않기 위하여 회전 동작 등의 움직임이 제한되었다.

또한, 타겟 테이블에 도착한 로봇이 특정 방향으로만 서빙이 가능하다면, 반대 측 테이블로 서빙하기 위하여 로봇이 좁은 통로를 벗어나 넓은 곳으로 이동하여 회전 후 통로로 재진입 해야하므로, 로봇은 비효율적인 경로로 지나치게 긴 시간동안 주행하게되는 문제점이 있었다.

본 개시는 상술한 필요성에 따른 것으로, 본 개시의 목적은 서빙의 대상 물건을 지지하는 플레이트가 본체로부터 좌측 또는 우측으로 인출됨에 따라 최적화된 주행이 가능한 서빙 로봇 장치를 제공함에 있다.

이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 개시의 일 실시예에 따른 서빙 로봇 장치는 본체, 상기 본체를 이동시키는 제1 구동 장치, 상기 본체에 의해 지지되고, 일면이 서로 마주보도록 배치되는 제1 측벽 및 제2 측벽, 상기 제1 측벽의 일면에 각각 수평하게 배치되고, 수직 방향으로 서로 이격되는 복수의 가이드 레일, 일단이 상기 제2 측벽의 일면에 수평면 상에서 회전 가능하게 연결되는 복수의 링크 부재, 일측이 상기 복수의 가이드 레일의 중간 영역에 각각 연결되고, 타측이 상기 복수의 링크 부재의 타단과 각각 연결되는 복수의 플레이트 및 상기 복수의 플레이트가 상기 복수의 가이드 레일을 따라 각각 이동하도록 상기 복수의 링크 부재를 각각 회전시키는 제2 구동 장치를 포함할 수 있다.

상기 링크 부재는 일단이 상기 제2 측벽에 회전 가능하게 연결되는 제1 링크 및 상기 제1 링크와 슬라이딩 가능하게 연결되고, 타단이 상기 플레이트와 연결되는 제2 링크를 포함할 수 있다.

상기 제2 링크는 상기 제1 링크의 상측에 배치되고, 타단이 상기 플레이트의 하면에 연결될 수 있다.

상기 서빙 로봇 장치는 상면이 상기 플레이트의 하면에 부착되고, 하면이 상기 제1 링크를 마주보도록 배치되는 지지 부재를 더 포함할 수 있다.

상기 지지 부재는 상기 가이드 레일과 나란하게 배치될 수 있다.

상기 제2 측벽은 상기 제1 측벽보다 작은 너비를 가질 수 있다.

상기 서빙 로봇 장치는 상기 복수의 플레이트의 타측과 각각 연결되고, 상기 복수의 가이드 레일을 따라 각각 이동 가능한 복수의 가이드 블록을 더 포함할 수 있다.

상기 가이드 블록은 상기 가이드 레일의 0.1배 이상 0.4배 이하의 너비를 가질 수 있다.

상기 복수의 플레이트는 제1 플레이트 및 상기 제1 플레이트의 하측에 배치되는 제2 플레이트를 포함하고, 상기 본체는 상기 제2 플레이트의 하측에 수평하게 배치되는 베이스 플레이트를 포함할 수 있다.

상기 서빙 로봇 장치는 사용자에 의해 위치 정보 및 플레이트 정보가 입력되면, 상기 본체가 상기 위치 정보와 대응되는 위치로 이동하도록 상기 제1 구동 장치를 제어하고, 상기 플레이트 정보에 기초하여 상기 복수의 플레이트 중 적어도 하나의 플레이트가 이동하도록 상기 제2 구동 장치를 제어하는 프로세서를 더 포함할 수 있다.

상기 복수의 플레이트는 제1 플레이트 및 상기 제1 플레이트의 하측에 배치되는 제2 플레이트를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 플레이트 정보가 상기 제2 플레이트와 대응되는 것으로 확인되면, 상기 제1 플레이트가 제1 방향으로 이동하고 상기 제2 플레이트가 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 이동하도록 상기 제2 구동 장치를 제어할 수 있다.

상기 본체는 상기 제2 플레이트의 하측에 수평하게 배치되는 베이스 플레이트를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 플레이트 정보가 상기 베이스 플레이트와 대응되는 것으로 확인되면, 상기 제1 및 제2 플레이트가 동일한 방향으로 이동하도록 상기 제2 구동 장치를 제어할 수 있다.

상기 서빙 로봇 장치는 상기 서빙 로봇 장치의 주위 환경을 촬상하는 카메라를 더 포함할 수 있다.

상기 본체는 상기 제1 및 제2 측벽의 하단을 지지하는 제1 바디 및 상기 제1 및 제2 측벽의 상단을 지지하는 제2 바디를 포함할 수 있다.

상기 서빙 로봇 장치는 상기 제2 바디에 배치되는 디스플레이 장치를 더 포함할 수 있다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 서빙 로봇 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 서빙 로봇 장치에서 하우징을 제거한 모습을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본체 내측으로 인입된 플레이트의 사시도이다.
도 4는 도 3의 플레이트의 하면을 바라본 사시도이다.
도 5는 본체 외측으로 인출된 플레이트의 사시도이다.
도 6은 도 5의 플레이트의 하면을 바라본 사시도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 서빙 로봇 장치의 제어 과정을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 8은 서빙 로봇 장치가 서빙 동작을 수행하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 9 내지 도 11은 사용자에 의해 입력된 플레이트 정보에 따라 플레이트의 이동이 제어되는 과정을 나타낸 도면이다.

이하에서 설명되는 실시 예는 본 개시의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 개시는 여기서 설명되는 실시 예들과 다르게, 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 이하에서 본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 개시의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.

본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어는 본 개시의 기능을 고려하여 일반적인 용어들을 선택하였다. 하지만, 이러한 용어들은 당 분야에 종사하는 기술자의 의도나 법률적 또는 기술적 해석 및 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 일부 용어는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있다. 이러한 용어에 대해서는 본 명세서에서 정의된 의미로 해석될 수 있으며, 구체적인 용어 정의가 없으면 본 명세서의 전반적인 내용 및 당해 기술 분야의 통상적인 기술 상식을 토대로 해석될 수도 있다.

본 명세서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.

그리고, 본 명세서에서는 본 개시의 각 실시 예의 설명에 필요한 구성요소를 설명한 것이므로, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 일부 구성요소는 변경 또는 생략될 수도 있으며, 다른 구성요소가 추가될 수도 있다. 또한, 서로 다른 독립적인 장치에 분산되어 배치될 수도 있다.

나아가, 이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 개시의 실시 예를 상세하게 설명하지만, 본 개시가 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 개시에 대하여 더욱 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 서빙 로봇 장치의 사시도이다. 도 2는 도 1의 서빙 로봇 장치에서 하우징을 제거한 모습을 나타낸 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 서빙 로봇 장치(1)는 본체(10), 제1 구동 장치(도 7, 700), 제1 측벽(100), 제2 측벽(200), 복수의 가이드 레일(300), 복수의 링크 부재(400), 복수의 플레이트(500), 제2 구동 장치(도 7, 800)를 포함할 수 있다.

본체(10)는 제1 바디(11) 및 제2 바디(12)를 포함할 수 있다. 제1 및 제 2 바디(11, 12)는 대략 직육면체의 형상을 가질 수 있으나, 형상이 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 및 제2 바디(11, 12)는 서빙 로봇 장치(1)의 동작에 필요한 복수의 전자 부품들을 내부에 수용할 수 있다.

제1 바디(11)는 제1 및 제2 측벽(100, 200)의 하단을 지지할 수 있고, 제2 바디(12)는 제1 및 제2 측벽(100, 200)의 상단을 지지할 수 있다. 즉, 제1 및 제2 측벽(100, 200)은 제1 바디(11)와 제2 바디(12)의 사이에 배치될 수 있다.

제1 및 제2 측벽(100, 200)은 제1 및 제2 바디(11, 12)에 의해 수직 방향으로 안정적으로 지지될 수 있다.

제1 및 제2 바디(11, 12)는 서로 마주볼 수 있다. 구체적으로, 제1 바디(11)의 상면과 제2 바디(12)의 하면은 서로 마주볼 수 있다. 또한, 제1 및 제2 바디(11, 12)는 수평 방향으로의 단면적이 동일할 수 있다.

서빙 로봇 장치(1)는 제2 바디(12)에 배치되는 디스플레이 장치(14)를 더 포함할 수 있다. 디스플레이 장치(14)는 서빙에 관련된 정보를 포함한 이미지를 제공할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 장치(14)는 서빙 로봇 장치(1)가 이동할 타겟 테이블과 그에 대응되는 플레이트(500)에 관한 정보를 표시할 수 있다.

서빙 로봇 장치(1)는 서빙 로봇 장치(1)의 주위 환경을 촬상하는 카메라(미도시)를 더 포함할 수 있다. 서빙 로봇 장치(1)는 카메라에서 수집한 정보를 기초로, 주위 환경을 인식하고 자율 주행 및 정보 수집이 가능하며 사용자에게 정보를 전달할 수 있다.

제1 구동 장치(700)는 본체(10)를 이동시킬 수 있다. 즉, 제1 구동 장치(700)는 제1 바디(11)의 하면에 배치된 복수의 휠(15)을 회전시켜서, 본체(10)를 기설정된 위치로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 서빙 로봇 장치(1)는 서빙 대상물을 지정된 위치로 운반할 수 있다.

제1 구동 장치(700)는 모터, 배터리, 액츄에이터, 기어, 베어딩 등을 포함할 수 있으며, 제1 바디(11)내에 수용될 수 있다.

제1 측벽(100) 및 제2 측벽(200)은 본체(10)에 의해 지지되고 일면이 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 제1 및 제2 측벽(100, 200)의 서로 마주보는 일면은 제1 및 제2 측벽의 내면일 수 있다.

제1 및 제2 측벽(100, 200)은 서로 동일한 높이를 가질 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 바디(10, 20)는 수직 방향의 기설정된 간격을 유지하며 이격되므로, 서로 나란하게 배치될 수 있다.

제2 측벽(200)은 제1 측벽(100)보다 작은 너비를 가질 수 있다. 즉, 제2 측벽(200)의 너비(W2)는 제1 측벽(100)의 너비(W1)보다 작을 수 있다. 예를 들어, 제2 측벽(200)의 너비(W2)는 제1 측벽(100)의 너비(W1)의 0.1배 이상 0.4배 이하일 수 있으나, 수치가 이에 한정되는 것은 아니다.

즉, 제1 측벽(100)은 충분히 긴 너비(W1)를 가져서 수평으로 길게 배치되는 가이드 레일(300)을 안정적으로 지지할 수 있고, 제2 측벽(200)은 충분히 작은 너비(W2)를 가져서 플레이트(500)가 외부에서 최대한 노출되도록 할 수 있다. 이에 따라, 서빙 대상물과 제1 및 제2 측벽(100, 200)의 간섭이 최소화 되므로, 사용자는 서빙 대상물을 플레이트(500) 상면에 놓거나, 플레이트(500)에 놓여진 서빙 대상물을 용이하게 픽업할 수 있다.

제1 및 제2 측벽(100, 200)을 수평 방향의 길이보다 수직 방향의 길이가 긴 판의 형상을 가질 수 있다. 또한, 도 2에서 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 측벽(100, 200)은 하우징 내부에 두개의 나란한 기둥으로 구현된 프레임 구조를 포함할 수 있다.

복수의 가이드 레일(300)은 제1 측벽(100)의 일면에 각각 수평하게 배치되고, 수직 방향으로 서로 이격될 수 있다. 가이드 레일(300)은 플레이트(500)의 수평 방향으로의 이동 경로를 제공할 수 있다. 구체적으로, 가이드 레일(300)은 플레이트(500)가 X축 방향을 따라 직선적으로 이동하도록 가이드 할 수 있다.

복수의 링크 부재(400)는 일단(401)이 제2 측벽(200)의 일면에 수평면 상에서 회전 가능하게 연결될 수 있다. 이에 따라, 복수의 링크 부재(400)는 제2 측벽(200)을 지나는 Z축을 기준으로 X-Y 수평면 상에서 기설정된 각도 범위 내에서 회전할 수 있다.

링크 부재(400)는 가이드 레일(300)과 동일한 개수로 형성될 수 있고, 가이드 레일(300)과 동일한 높이에 위치할 수 있다. 또한, 링크 부재(400)는 직선의 형상을 가질 수 있다.

복수의 플레이트(500)는 일측(501, 511, 521)이 복수의 가이드 레일(300)의 중간 영역(301)에 각각 연결되고, 타측(502, 512, 522)이 복수의 링크 부재(400)의 타단(402)과 각각 연결될 수 있다.

복수의 플레이트(500)는 제1 및 제2 측벽(100, 200) 사이에 배치될 수 있고, 대략 직사각형의 단면을 갖는 판의 형상을 가질 수 있다. 복수의 플레이트(500)는 기울어 지지 않고 수평하게 배치되므로, 상면에 놓여진 서빙 대상물을 안정적으로 지지할 수 있다.

복수의 플레이트(500)는 복수의 가이드 레일(300) 및 복수의 링크 부재(400)와 동일한 개수로 형성될 수 있다.

복수의 플레이트(500)는 제1 플레이트(510) 및 제2 플레이트(520)를 포함할 수 있다. 제2 플레이트(520)는 제1 플레이트(510)의 하측에 배치될 수 있다. 다만, 복수의 플레이트(500)의 개수는 2개로 한정되는 것은 아니며, 3개 이상으로 형성될 수도 있다.

또한, 본체(10)는 복수의 플레이트(500)의 하측에 배치되는 베이스 플레이트(13)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 베이스 플레이트(13)는 제2 플레이트(520)의 하측에 수평하게 배치되며, 제1 및 제2 플레이트(510, 520)와 동일한 수평 방향의 단면적 크기를 가질 수 있다.

베이스 플레이트(13)는 제1 및 제2 플레이트(510, 520)와 다르게 수평 방향으로 이동하지 않고, 제1 바디(11)의 상면에 고정 배치될 수 있다. 사용자는 제1 및 제2 플레이트(510, 520)뿐만 아니라 베이스 플레이트(13)의 상면에도 서빙 대상물을 놓을 수 있다.

즉, 서빙 로봇 장치(1)는 제1 및 제2 플레이트(510, 520)와 베이스 플레이트(13)로 구성된 총 3층의 구조를 가질 수 있다. 다만, 복수의 플레이트(500)의 개수가 2개로 한정되는 것은 아니므로, 서빙 로봇 장치(1)는 4층 이상의 구조를 가질 수도 있다.

제2 구동 장치(800)는 복수의 플레이트(500)가 복수의 가이드 레일(300)을 따라 각각 이동하도록 복수의 링크 부재(400)를 각각 회전시킬 수 있다. 구체적으로, 제2 구동 장치(800)가 링크 부재(400)를 수평면 상에서 회전시키면, 링크 부재(400)의 타단(402)에 연결된 플레이트(500)는 링크 부재(400)의 회전력을 전달 받아서 특정 방향으로 이동할 수 있다. 이 때, 플레이트(500)는 가이드 레일(300)에 의해 구속되어 이동 방향이 가이드 되므로, 수평면 상에서 가이드 레일(300)을 따라 이동할 수 있다.

도 3은 본체 내측으로 인입된 플레이트의 사시도이다. 도 4는 도 3의 플레이트의 하면을 바라본 사시도이다. 도 5는 본체 외측으로 인출된 플레이트의 사시도이다. 도 6은 도 5의 플레이트의 하면을 바라본 사시도이다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 링크 부재(400)는 제2 측벽(200)으로부터 플레이트(500)를 향하여 순차적으로 배치되는 제1 링크(410) 및 제2 링크(420)를 포함할 수 있다.

제1 링크(410)는 일단(411)이 제2 측벽(200)에 회전 가능하게 연결될 수 있고, 제2 링크(420)는 제1 링크(410)와 슬라이딩 가능하게 연결되고, 타단(421)이 플레이트(500)와 연결될 수 있다.

구체적으로, 제2 링크(420)는 제1 링크(410)의 상측에 배치되고, 타단(421)이 플레이트(500)의 하면에 연결될 수 있다. 즉, 제2 링크(420)는 제1 링크(410)보다 플레이트(500)에 더 가깝게 배치될 수 있고, 제1 링크(410)의 길이 방향을 따라 제2 측벽(200)으로부터 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 링크 부재(400)의 전체 길이는 변할 수 있다.

예를 들어, 제2 구동 장치(800)의 모터(801)의 구동력이 감속기(802)를 거쳐서 제1 및 제2 링크(410, 420)를 R1 방향으로 회전시키면, 제2 링크(420)에 연결된 플레이트(500)는 회전력을 전달 받아 가이드 레일(300)의 중간 영역(301)으로부터 +X 방향으로 이동할 수 있다.

반대로, 제2 구동 장치(800)가 제1 및 제2 링크(410, 420)를 R2방향으로 회전시키면, 제2 링크(420)에 연결된 플레이트(500)는 회전력을 전달 받아 가이드 레일(300)의 중간 영역(301)으로부터 -X 방향으로 이동할 수 있다.

이 경우, 플레이트(500) 중 제2 링크(420)와 연결된 부분은 제2 측벽(200)으로부터 멀어지므로, 제2 링크(420)는 플레이트(500)에 의하여 제1 측벽을 향하여 당겨질 수 있다. 이에 따라, 제2 링크(420)는 제1 링크(410)의 길이 방향을 따라 슬라이딩 하여 제2 측벽(200)과 멀어지는 방향으로 이동하고, 링크 부재(400) 전체의 길이는 길어질 수 있다.

즉, 제2 구동 장치(800)가 플레이트(500)와 연결된 링크 부재(400)를 일 방향으로 회전시키면, 링크 부재(400)의 길이는 길어지고 동시에 플레이트(500)는 가이드 레일(300)이 제공한 수평 방향의 직선 경로를 따라 본체(10)로부터 좌측 또는 우측으로 안정적으로 인출될 수 있다.

서빙 로봇 장치(1)는 상면이 플레이트(500)의 하면에 부착되고, 하면이 제1 링크(410)를 마주보도록 배치되는 지지 부재(600)를 더 포함할 수 있다. 지지 부재(600)는 하면이 제1 링크(410)와 접할 수 있다.

지지 부재(600)는 가이드 레일(300)과 나란하게 배치될 수 있고, 플레이트(500)의 이동 방향(X축 방향)으로 길게 배치될 수 있다. 또한, 지지 부재(600)의 두께는 길이 방향을 따라 일정하게 형성될 수 있다.

즉, 지지 부재(600)는 플레이트(500)와 제1 링크(410) 사이에 배치되어, 플레이트(500)와 제1 링크(410) 사이의 간격을 지지 부재(600)의 두께로 유지시킬 수 있다.

이에 따라, 플레이트(500)는 제1 링크(410) 및 지지 부재(600)에 의하여 상측으로 안정적으로 지지되므로, 플레이트(500)의 타측(502)이 하측으로 기울어지지 않고 플레이트(500)는 수평면상에서 안정적으로 좌우로 이동할 수 있다.

서빙 로봇 장치(1)는 복수의 플레이트(500)의 타측(502)과 각각 연결되고, 복수의 가이드 레일(300)을 따라 각각 이동 가능한 복수의 가이드 블록(310)을 더 포함할 수 있다.

가이드 블록(310)은 플레이트(500)를 가이드 레일(300)에 연결시킬 수 있다. 가이드 블록(310)은 가이드 레일(300)에 결합되고 플레이트(500)의 하면을 지지할 수 있다.

가이드 블록(310)은 가이드 레일(300)을 따라 이동할 수 있다. 구체적으로, 가이드 블록(310)은 평상시에 가이드 레일(300)의 중간 영역(301)에 배치되어 있다가, 기설정된 이벤트가 발생하여 플레이트(500)가 인출되어야 하는 경우에, 가이드 레일(300)의 좌단 또는 우단으로 이동할 수 있다.

가이드 블록(310)의 너비(W4)는 가이드 레일(300)의 너비(W3)보다 작을 수 있다. 가이드 블록(310)은 가이드 레일(300)의 너비(W3)에서 가이드 블록(310)의 너비(W4)를 뺀 길이만큼 이동할 수 있다. 예를 들어, 가이드 레일(300)의 너비(W3)가 300mm이고, 가이드 블록(310)의 너비(W4)가 60mm인 경우, 가이드 블록(310)은 가이드 레일(300)의 중간 영역(301)을 기점으로 좌측으로 120mm, 우측으로 120mm이동할 수 있다.

구체적으로, 가이드 블록(310)은 가이드 레일(300)의 0.1배 이상 0.4배 이하의 너비(W4)를 가질 수 있다. 이에 따라, 가이드 블록(310)은 가이드 레일(300)의 충분히 긴 길이를 갖는 이동 구간을 따라 긴 가동 범위 내에서 이동할 수 있다.

또한, 가이드 블록(310)에 연결된 플레이트(500)도 본체(10)로부터 충분히 멀리 떨어지도록 이동할 수 있으므로, 외부로 최대한 노출될 수 있다. 이에 따라, 사용자는 플레이트(500)에 서빙 대상물을 용이하게 놓거나, 플레이트(500)에 놓여진 서빙 대상물을 용이하게 픽업할 수 있다.

도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 서빙 로봇 장치의 제어 과정을 개략적으로 나타내는 블록도이다. 도 8은 서빙 로봇 장치가 서빙 동작을 수행하는 모습을 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면, 서빙 로봇 장치(1)는 서빙 로봇 장치(1)의 동작을 다양하게 제어하는 프로세서(900) 및 입력 장치(1000)를 더 포함할 수 있다.

프로세서(900)는 서빙 로봇 장치(1)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 이를 위해, 프로세서(900)는 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서(900)는 마이크로컨트롤러(Micro Control Unit, MCU)일 수 있다.

프로세서(900)는 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서(900)에 연결된 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 또한, 프로세서(900)는 다른 구성요소들 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.

입력 장치(1000)는, 예를 들면, 터치 패널, (디지털) 펜 센서, 키, 또는 초음파 입력 장치를 포함할 수 있다. 터치 패널, 펜 센서, 키는 디스플레이 장치(14)에 구비될 수 있다.

터치 패널은, 예를 들면, 정전식, 감압식, 적외선 방식, 또는 초음파 방식 중 적어도 하나의 방식을 사용할 수 있다. 또한, 터치 패널은 제어 회로를 더 포함할 수도 있다. 터치 패널은 택타일 레이어(tactile layer)를 더 포함하여, 사용자에게 촉각 반응을 제공할 수 있다. (디지털) 펜 센서는, 예를 들면, 터치 패널의 일부이거나, 별도의 인식용 쉬트를 포함할 수 있다. 키는, 예를 들면, 물리적인 버튼, 광학식 키, 또는 키패드를 포함할 수 있다. 초음파 입력 장치는, 예를 들면, 마이크를 통해, 입력 도구에서 발생된 초음파를 감지하여, 상기 감지된 초음파에 대응하는 데이터를 확인할 수 있다.

또한, 입력 장치(1000)는 리모컨, 스마트 워치, 스마트 밴드, 무선 헤드셋, 휴대폰, 스마트폰, 태블릿 등의 단말 장치일 수 있다.

사용자는 입력 장치(1000)에 위치 정보 및 플레이트 정보를 입력하고, 입력 장치(1000)는 사용자로부터 입력된 위치 정보 및 플레이트 정보를 프로세서로 송신할 수 있다.

위치 정보는 서빙 로봇 장치(1)가 도착할 목적지에 관한 것으로, 서빙 대상물이 운반될 타겟 위치에 관한 것일 수 있다. 예를 들어, 위치 정보는 식당 내 음식물이 서빙될 테이블 위치일 수 있다.

플레이트 정보는 복수의 플레이트(500) 및 베이스 플레이트(13) 중 어느 하나의 플레이트에 관한 것일 수 있다. 예를 들어, 플레이트 정보는 식당 내 테이블 위치에 대응하는 음식물이 위치한 플레이트에 관한 것일 수 있다.

즉, 사용자는 식당 내에서 지정된 테이블로 지정된 음식물이 서빙되도록, 위치 정보와 플레이트 정보를 입력할 수 있다.

구체적으로, 프로세서(900)는 사용자에 의해 위치 정보 및 플레이트 정보가 입력되면, 본체(10)가 위치 정보와 대응되는 위치로 이동하도록 제1 구동 장치(700)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 서빙 로봇 장치(1)는 입력된 위치(예를 들어, 식당 내 특정 테이블)로 이동할 수 있다.

또한, 프로세서(900)는 플레이트 정보에 기초하여 복수의 플레이트(500) 중 적어도 하나의 플레이트가 이동하도록 제2 구동 장치(800)를 제어할 수 있다. 이에 따라, 입력된 플레이트 정보에 따라 지정된 플레이트가 본체(10)로부터 인출되어 사용자는 용이하게 서빙 대상물을 픽업할 수 있다.

도 8을 참조하면, 식당 내 제1 내지 제4 테이블(T1, T2, T3, T4)이 배치되고, 제1 및 제3 테이블(T1, T3)과 제2 및 제4 테이블(T2, T4) 사이에 서빙 로봇 장치(1)가 이동할 수 있는 통로가 형성될 수 있다.

예를 들어, 사용자는 입력 장치(1000)를 통하여, 제1 위치 정보(예를 들어, 제4 테이블(T4))와 제1 플레이트 정보(예를 들어, 제1 플레이트(510))를 입력하고, 제2 위치 정보(예를 들어, 제1 테이블(T1))와 제2 플레이트 정보(예를 들어, 제 2 플레이트(520))를 입력할 수 있다.

프로세서(900)는 입력된 제1 위치 정보, 제1 플레이트 정보, 제2 위치 정보, 제2 플레이트 정보를 기초로 제1 및 제2 구동 장치(700, 800)를 제어할 수 있다.

우선, 프로세서(900)는 본체(10)가 제4 테이블(T4)로 이동하도록 제1 구동 장치(700)를 제어할 수 있다. 이후, 프로세서(900)는 제1 플레이트(510)가 제4 테이블(T4)을 향하여 우측으로 이동하도록 제2 구동 장치(800)를 제어할 수 있다.

다음으로, 프로세서(900)는 본체(10)가 제1 테이블(T1)로 이동하도록 제1 구동 장치(700)를 제어할 수 있다. 이후, 프로세서(900)는 제2 플레이트(520)가 제1 테이블(T1)을 향하여 좌측으로 이동하도록 제2 구동 장치(800)를 제어할 수 있다.

상술한 프로세서(900)의 제어 과정을 통하여, 서빙 로봇 장치(1)는 서빙 대상물을 지정된 위치에 올바르게, 순차적으로 전달할 수 있다.

또한, 서빙 로봇 장치(1)는 복수의 플레이트(500)가 본체(10)를 기준으로 좌측 또는 우측으로 이동할 수 있기 때문에, 서빙 로봇 장치(1)가 통로 내에서 회전하거나, 좁은 통로를 벗어나 넓은 곳으로 이동하여 유턴 후 통로로 재진입하지 않아도, 본체(10)를 기준으로 반대측에 배치된 제1 및 제4 테이블(T1, T4)로 최적화된 경로로 단시간 내에 서빙 대상물을 전달할 수 있다.

도 9 내지 도 11은 사용자에 의해 입력된 플레이트 정보에 따라 플레이트의 이동이 제어되는 과정을 나타낸 도면이다.

도 9를 참조하면, 프로세서(900)는 사용자에 의해 입력된 플레이트 정보가 제1 플레이트(510)와 대응되는 것으로 확인되면, 제1 플레이트(510)가 타겟 위치를 향하여 이동하도록 제2 구동 장치(800)를 제어할 수 있다.

즉, 서빙 대상물이 제1 플레이트(510)에 놓여져 있는 경우, 제1 플레이트(510)는 서빙받는 사용자를 향하여 이동할 수 있다. 이 때, 제1 플레이트(510)는 복수의 플레이트(500) 중 가장 상측에 배치되어 있으므로, 다른 플레이트의 간섭을 받지 않을 수 있다.

이후, 사용자가 제1 플레이트(510)에 놓여진 타겟 대상물을 픽업하면, 프로세서(900)는 제1 플레이트(510)가 다시 반대 방향으로 이동하여 제자리로 돌아가도록 제2 구동 장치(800)를 제어할 수 있다.

도 10을 참조하면, 프로세서(900)는 플레이트 정보가 제2 플레이트(520)와 대응되는 것으로 확인되면, 제1 플레이트(510)가 제1 방향(+X 방향)으로 이동하고 제2 플레이트(520)가 제1 방향과 반대인 제2 방향(-X 방향)으로 이동하도록 제2 구동 장치(800)를 제어할 수 있다.

즉, 서빙 대상물이 제2 플레이트(520)에 놓여져 있는 경우, 제2 플레이트(520)는 서빙받는 사용자를 향하여 이동할 수 있다. 이 때, 제1 플레이트(510)가 제2 플레이트(520)의 상측에 배치되므로, 사용자의 픽업 동작에 방해가 될 수 있기 때문에, 제1 플레이트(510)는 제2 플레이트(520)와 반대 방향으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 제2 플레이트(520)에 놓여진 서빙 대상물은 제1 플레이트(510)에 가려지지 않고 최대한 외부로 노출되므로, 사용자는 제2 플레이트(520)에 놓여진 서빙 대상물을 용이하게 픽업할 수 있다.

이후, 사용자가 제2 플레이트(520)에 놓여진 타겟 대상물을 픽업하면, 프로세서(900)는 제1 및 제2 플레이트(510, 520)가 다시 반대 방향으로 이동하여 제자리로 돌아가도록 제2 구동 장치(800)를 제어할 수 있다.

도 11을 참조하면, 프로세서는 플레이트 정보가 베이스 플레이트(13)와 대응되는 것으로 확인되면, 제1 및 제2 플레이트(510, 520)가 동일한 방향으로 이동하도록 제2 구동 장치(800)를 제어할 수 있다.

구체적으로, 서빙 대상물이 베이스 플레이트(13)에 놓여져 있는 경우, 제1 및 제2 플레이트(510, 520)가 베이스 플레이트(13)의 상측에 배치되므로, 사용자의 픽업 동작에 방해가 될 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 플레이트(510, 520)는 동일한 방향(+X 방향 또는 -X 방향)으로 이동하고, 베이스 플레이트(13)에 놓여진 서빙 대상물은 제1 및 제2 플레이트(510, 520)에 가려지지 않고 최대한 외부로 노출되므로, 사용자는 베이스 플레이트(13)에 놓여진 서빙 대상물을 용이하게 픽업할 수 있다.

이후, 사용자가 베이스 플레이트(13)에 놓여진 타겟 대상물을 픽업하면, 프로세서(900)는 제1 및 제2 플레이트(510, 520)가 다시 반대 방향으로 이동하여 제자리로 돌아가도록 제2 구동 장치(800)를 제어할 수 있다.

이상에서는 본 개시의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고, 설명하였으나, 본 개시는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

1: 서빙 로봇 장치 10: 본체
100: 제1 측벽 200: 제2 측벽
300: 가이드 레일 400: 링크 부재
500: 플레이트 600: 지지 부재
700: 제1 구동 장치 800: 제2 구동 장치
900: 프로세서 1000: 입력 장치

Claims

서빙 로봇 장치에 있어서,
본체;
상기 본체를 이동시키는 제1 구동 장치;
상기 본체에 의해 지지되고, 일면이 서로 마주보도록 배치되는 제1 측벽 및 제2 측벽;
상기 제1 측벽의 일면에 각각 수평하게 배치되고, 수직 방향으로 서로 이격되는 복수의 가이드 레일;
일단이 상기 제2 측벽의 일면에 수평면 상에서 회전 가능하게 연결되는 복수의 링크 부재;
일측이 상기 복수의 가이드 레일의 중간 영역에 각각 연결되고, 타측이 상기 복수의 링크 부재의 타단과 각각 연결되는 복수의 플레이트; 및
상기 복수의 플레이트가 상기 복수의 가이드 레일을 따라 각각 이동하도록 상기 복수의 링크 부재를 각각 회전시키는 제2 구동 장치;를 포함하는 서빙 로봇 장치.
제1항에 있어서,
상기 링크 부재는,
일단이 상기 제2 측벽에 회전 가능하게 연결되는 제1 링크 및
상기 제1 링크와 슬라이딩 가능하게 연결되고, 타단이 상기 플레이트와 연결되는 제2 링크를 포함하는 서빙 로봇 장치.
제2항에 있어서,
상기 제2 링크는 상기 제1 링크의 상측에 배치되고, 타단이 상기 플레이트의 하면에 연결되는 서빙 로봇 장치.
제2항에 있어서,
상면이 상기 플레이트의 하면에 부착되고, 하면이 상기 제1 링크를 마주보도록 배치되는 지지 부재;를 더 포함하는 서빙 로봇 장치.
제4항에 있어서,
상기 지지 부재는 상기 가이드 레일과 나란하게 배치되는 서빙 로봇 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2 측벽은 상기 제1 측벽보다 작은 너비를 갖는 서빙 로봇 장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 플레이트의 타측과 각각 연결되고, 상기 복수의 가이드 레일을 따라 각각 이동 가능한 복수의 가이드 블록;을 더 포함하는 서빙 로봇 장치.
제7항에 있어서,
상기 가이드 블록은 상기 가이드 레일의 0.1배 이상 0.4배 이하의 너비를 갖는 서빙 로봇 장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 플레이트는,
제1 플레이트 및
상기 제1 플레이트의 하측에 배치되는 제2 플레이트를 포함하고,
상기 본체는 상기 제2 플레이트의 하측에 수평하게 배치되는 베이스 플레이트를 포함하는 서빙 로봇 장치.
제1항에 있어서,
사용자에 의해 위치 정보 및 플레이트 정보가 입력되면, 상기 본체가 상기 위치 정보와 대응되는 위치로 이동하도록 상기 제1 구동 장치를 제어하고, 상기 플레이트 정보에 기초하여 상기 복수의 플레이트 중 적어도 하나의 플레이트가 이동하도록 상기 제2 구동 장치를 제어하는 프로세서;를 더 포함하는 서빙 로봇 장치.
제10항에 있어서,
상기 복수의 플레이트는,
제1 플레이트 및
상기 제1 플레이트의 하측에 배치되는 제2 플레이트를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 플레이트 정보가 상기 제2 플레이트와 대응되는 것으로 확인되면, 상기 제1 플레이트가 제1 방향으로 이동하고 상기 제2 플레이트가 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 이동하도록 상기 제2 구동 장치를 제어하는 서빙 로봇 장치.
제11항에 있어서,
상기 본체는 상기 제2 플레이트의 하측에 수평하게 배치되는 베이스 플레이트를 포함하고,
상기 프로세서는,
상기 플레이트 정보가 상기 베이스 플레이트와 대응되는 것으로 확인되면, 상기 제1 및 제2 플레이트가 동일한 방향으로 이동하도록 상기 제2 구동 장치를 제어하는 서빙 로봇 장치.
제1항에 있어서,
상기 서빙 로봇 장치의 주위 환경을 촬상하는 카메라;를 더 포함하는 서빙 로봇 장치.
제1항에 있어서,
상기 본체는,
상기 제1 및 제2 측벽의 하단을 지지하는 제1 바디 및
상기 제1 및 제2 측벽의 상단을 지지하는 제2 바디를 포함하는 서빙 로봇 장치.
제14항에 있어서,
상기 제2 바디에 배치되는 디스플레이 장치;를 더 포함하는 서빙 로봇 장치.