KR20220156182A

KR20220156182A - 도킹장치, 이를 포함하는 도킹시스템 및 도킹방법

Info

Publication number: KR20220156182A
Application number: KR1020210063843A
Authority: KR
Inventors: 강승림; 김준한; 김기년
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2021-05-18
Filing date: 2021-05-18
Publication date: 2022-11-25

Abstract

도킹장치, 이를 포함하는 도킹시스템 및 도킹방법을 개시한다.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 자율이동로봇을 도킹영역에 이동시키기 위한 도킹장치에 있어서, 자율이동로봇을 도킹영역으로 가이드하기 위해 자율이동로봇이 진입 위치를 감지하도록 구성되고, 도킹 가이드에 고정되고 일단이 자기력을 가지는 부착부를 포함하는 도킹 가이드; 및 자율이동로봇이 도킹 가이드를 인식하여 도킹영역에 진입할 때, 도킹 가이드가 도킹영역으로 이동하는 경로를 제공하도록 배치된 가이드 레일을 포함하는 도킹장치를 제공한다.

Description

도킹장치, 이를 포함하는 도킹시스템 및 도킹방법{Docking Device, Docking System Including the Same and Docking Method}

본 개시는 도킹장치, 이를 포함하는 도킹시스템 및 도킹방법에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 개시에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

물류 자동화(logistics automation)를 위해 자율이동로봇(AMR, Autonomous Mobile Robot)이 운행하게 되는 물류 현장에서는, 자율이동로봇이 지정된 장소에서 물건을 싣고 운반하게 된다. 자율이동로봇이 지정된 장소에 정확히 도착하도록 보조하는 도킹장치(docking device)가 물류 현장에 배치되어 있다.

도 1은 종래기술에 따른 도킹장치의 사시도이다.

자율이동로봇(20)이 반사판(reflection plate, 11)을 감지하여 반사판(11)측 방향으로 이동한다. 도킹장치(10)는 센서(sensor, 14)를 이용하여 자율이동로봇(20)의 진입을 감지하고, 구동부(driver, 13)를 작동시켜 벨트(belt, 12)를 이용하여 반사판(11)을 내측으로 이동시킨다. 자율이동로봇(20)은 반사판(11)과 부딪히지 않고 반사판(11)과 일정 간격을 유지하며 진입하게 된다.

자율이동로봇(20)이 반사판(11)과 일정 간격을 유지하며 진입하는 동안, 도킹장치(10)는 복수의 센서(14)를 이용하여 자율이동로봇(20)의 위치를 파악한다. 도킹장치(10)는 자율이동로봇(20)이 정해진 위치에 도착했다고 판단하면 구동부(13)의 작동을 멈춰 반사판(11)을 정지시킨다.

종래기술에 따른 도킹장치(10)의 경우에는 반사판(11)의 동작을 제어하기 위해 제어부(controller, 미도시), 벨트(12), 구동부(13) 및 복수의 센서(14)가 배치되어야 한다. 따라서 도킹장치(10)의 제조단가가 상승하게 된다.

도킹장치(10)를 사용하는 동안에도 적절한 유지 및 보수가 필요한데, 종래의 도킹장치(10)는 반사판(11)의 동작을 제어하기 위한 구성이 많아 유지 및 보수에 어려움이 있다.

또한 반사판(11)의 동작을 제어하기 위해 지속적으로 전기를 공급해야 한다.

일 실시예에 따른 도킹장치는 도킹장치의 구성을 최소화 하여 유지 및 보수의 편리성을 제공할 수 있다.

일 실시예에 따른 도킹장치는 별도의 전기 공급 없이 자율이동로봇을 도킹할 수 있는 도킹장치를 제공할 수 있다.

일 실시예에 따른 도킹장치는 도킹장치의 제조단가를 절감할 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 개시의 일 실시예에 의하면, 자율이동로봇을 도킹영역에 이동시키기 위한 도킹장치에 있어서, 자율이동로봇을 도킹영역으로 가이드하기 위해 자율이동로봇이 진입 위치를 감지하도록 구성되고, 도킹 가이드에 고정되고 일단이 자기력을 가지는 부착부를 포함하는 도킹 가이드; 및 자율이동로봇이 도킹 가이드를 인식하여 도킹영역에 진입할 때, 도킹 가이드가 도킹영역으로 이동하는 경로를 제공하도록 배치된 가이드 레일을 포함하는 도킹장치를 제공한다.

또한, 자율이동로봇; 및 자율이동로봇을 도킹영역으로 도킹시키는 도킹장치를 포함하되, 도킹장치는, 자율이동로봇을 도킹영역으로 가이드하기 위해 자율이동로봇이 진입 위치를 감지하도록 구성되고, 일단이 상기 자율이동로봇에 부착 가능한 부착부를 포함하는 도킹 가이드; 및 자율이동로봇이 도킹 가이드를 인식하여 도킹영역에 진입할 때, 도킹 가이드가 도킹영역으로 이동하는 경로를 제공하도록 배치된 가이드 레일을 포함하는 도킹시스템을 제공한다.

또한, 자율이동로봇을 도킹영역으로 이동시키기 위한 도킹방법에 있어서, (a) 자율이동로봇이 도킹장치의 제1 위치에 있는 도킹 가이드를 인식하여 도킹 가이드를 향하여 이동하는 과정; (b) 자율이동로봇의 일측이 도킹 가이드와 접하고, 자율이동로봇이 도킹 가이드를 밀어 도킹영역으로 이동하는 과정; (c) 자율이동로봇이 도킹영역에 도착한 경우, 도킹 가이드에 고정되어 배치된 부착부를 이용하여 도킹 가이드를 자율이동로봇에 부착시키는 과정; (d) 도킹 가이드가 부착된 자율이동로봇이 도킹영역으로부터 진출하는 과정; 및 (e) 도킹 가이드가 제1 위치에 도달한 경우 자율이동로봇으로부터 분리되는 과정을 포함하는 도킹방법을 제공한다.

일 실시예에 의하면, 도킹장치, 도킹시스템 및 도킹방법은 종래의 도킹장치에서 사용되었던 제어부, 모터, 벨트 및 복수의 센서 등의 구성을 생략하고 이를 상대적으로 간단한 구성인 도킹 가이드로 대체하여 제조단가를 절감할 수 있는 효과가 있다.

일 실시예에 의하면, 도킹장치에 포함되는 구성을 최소화하여 편리하게 도킹장치를 유지 및 보수할 수 있는 효과가 있다.

일 실시예에 의하면, 도킹 가이드가 자체적으로 동력을 공급받지 않아도 자율이동로봇이 도킹할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 도킹장치의 사시도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 도킹장치의 사시도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 도킹장치의 평면도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 도킹 가이드의 평면도이다.
도 5 내지 도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇 도킹 시스템에서 자율이동로봇의 도킹과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 도킹방법의 흐름도이다.

이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 개시에 따른 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, i), ii), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 부호에 의해 해당 구성요소의 본질 또는 차례나 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 도킹장치의 사시도이다. 도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 도킹장치의 평면도이다. 도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 도킹 가이드의 평면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 도킹장치(docking device, 100)는 도킹 가이드(docking guide, 110), 가이드 롤러(guide roller, 120), 피감지체(sensed body, 130), 푸싱부(pushing unit, 160), 제1 스토퍼(first stopper, 170), 레일판(rail plate, 190) 및 가이드 레일(guide rail, 180)의 전부 또는 일부를 포함한다.

가이드 레일(180)은 도킹 가이드(110)가 도킹영역(docking area, B)으로 이동하는 경로를 제공하는 레일이다. 자율이동로봇(200, 이하 도 5 참조)이 도킹 가이드(110)를 인식하여 도킹영역(B)으로 진입할 때, 도킹 가이드(110)가 도킹영역(B)을 향하여 직선운동할 수 있도록 가이드 레일(180)이 배치될 수 있다.

자율이동로봇(200)이 가이드 레일(180)을 따라 이동하는 구간에는 복수의 가이드 롤러(120)가 소정의 간격을 두고 이격되어 배치될 수 있다. 가이드 롤러(120)는 자율이동로봇(200, 도 5 참조)이 도킹영역(B)에 진출입 시 자율이동로봇(200, 도 5 참조)의 직선운동을 가이딩하도록 배치될 수 있다.

푸싱부(160)는 자율이동로봇(200)이 도킹영역(B)에 도착하였을 때, 부착부(112)를 자율이동로봇(200)측 방향으로 밀어 부착부(112)를 자율이동로봇(200)에 부착시키는 장치이다. 푸싱부(160)는 자율이동로봇(200)이 도킹영역(B)에 도착한 것을 감지했을 때 부착부(112)의 가압부(1128, 도 4 참조)를 미는 방식일 수도 있다. 바람직하게는, 푸싱부(160)는 도 2에 도시된 바와 같이 고정되어 배치되고, 자율이동로봇(200)이 도킹영역(B)에 진입한 후 도킹 가이드(110)를 푸싱부(160)측으로 밀어 가압부(1128, 도 4 참조)가 가압되도록 구성될 수 있다.

피감지체(130)는 자율이동로봇(200)이 물체감지부(object detector, 미도시)를 이용하여 도킹영역(B)에 도착하였는지 여부를 판단할 수 있도록 배치된 인식장치이다. 물체감지부(미도시)는 자율이동로봇(200)의 하부에 배치될 수 있다. 자율이동로봇(200)은 피감지체(130)를 감지한 경우 도킹영역(B)에 도착했다고 판단하여 동작을 정지한다.

제1 스토퍼(170)는 자율이동로봇(200)을 도킹영역(B)에 정지시키는 보조적인 역할을 수행한다. 일반적인 상황에서 자율이동로봇(200)은 제1 스토퍼(170) 없이도 피감지체(130)를 인식하여 정지할 수 있다. 하지만 자율이동로봇(200)이 피감지체(130)를 제대로 인식하지 못하는 등의 상황이 발생할 경우 제1 스토퍼(170)가 자율이동로봇(200)이 정지할 수 있도록 보조적인 역할을 수행한다.

도킹장치(100)는 충전부(140) 및 충전단자(150)를 더 포함할 수 있다. 충전부(140)는 푸싱부(160)의 일부와 접하도록 배치될 수 있다. 충전단자(150)는 충전부(140)의 일면으로부터 제1 스토퍼(170)측 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 자율이동로봇(200)이 도킹영역(B)에 정지하여 자율이동로봇(200) 상부에 물체들을 싣는 동안 자율이동로봇(200)의 일부가 충전단자(150)에 접촉하여 자율이동로봇(200)을 충전시킬 수 있다.

도 4를 참조하면, 도킹 가이드(110)는 지지부(support, 111), 부착부(attachment member, 112) 및 반사판(reflection plate, 113)을 포함한다. 도킹 가이드(110)는 자율이동로봇(200, 이하 도 5 참조)을 도킹영역(B)으로 가이드하기 위해 자율이동로봇(200)이 진입 위치를 감지하도록 구성된다.

지지부(111)는 자율이동로봇(200)이 도킹 가이드(110)에 접촉할 때, 반사판(113)과 수직(perpendicular)한 방향으로 돌출되어 일단이 자율이동로봇(200) 중 적어도 일부분과 접촉되도록 구성된다.

지지부(111)는 완충부(buffer, 1114) 및 분리유도부(separation leading unit, 1112)를 포함할 수 있다. 완충부(1114)는 지지부(111)가 자율이동로봇(200)과 접촉될 때 자율이동로봇(200)에 가해지는 충격을 완충시키기 위해 배치된다. 완충부(1114)는 롤러(roller)일 수 있다. 즉, 완충부(1114)는 지지부(111)의 일단 상부에 배치되어 지지부(111)의 일단과 접하는 자율이동로봇(200)의 접촉면의 손상을 방지하도록 구성된다.

분리유도부(1112)는 도킹 가이드(110)가 자율이동로봇(200)을 따라 도킹영역(B)으로부터 진출할 때 제1 위치(A)에 멈추게 해주는 구성이다. 도킹 가이드(110)는 도킹영역(B)에서 제1 위치(A)으로 이동할 때 별도의 동력원 없이 자율이동로봇(200)에 부착되어 이동된다. 도킹 가이드(110)는 분리유도부(1112)가 제2 스토퍼(181)에 걸림으로써 제1 위치(A)에서 자율이동로봇(200)으로부터 분리될 수 있다.

부착부(112)는 일단이 자기력을 가지며, 도킹 가이드(110) 중 일부에 고정되어 배치될 수 있고, 바람직하게는 반사판(113)의 일부에 고정되어 배치된다. 부착부(112)는 도킹 가이드(110)를 관통하여 배치될 수 있으며, 반사판(113)을 수직하게 관통(penetrate)할 수 있다.

부착부(112)는 가압부(pressurization part, 1128), 자성체(magnetic body, 1122), 제1 탄성체(first elastic body, 1126), 제2 탄성체(second elastic body, 1124) 및 회전 조인트(rotary joint, 1123)의 전부 또는 일부를 포함한다.'제1 방향' 및 '제2 방향'은 반사판(113)을 기준으로 정의된다. '제1 방향'은 반사판(113)을 기준으로 자율이동로봇(200)의 진입 방향으로 정의되고, '제2 방향'은 반사판(113)을 기준으로 자율이동로봇(200)의 진출 방향으로 정의된다. 즉, '제1 방향'과 '제2 방향'은 서로 반대 방향이다.

가압부(1128)는 제1 방향의 단부에 배치된다. 가압부(1128)는 자율이동로봇(200)이 도킹영역(B)에 도착하였을 때 푸싱부(160)에 의해 제2 방향으로 가압된다. 가압부(1128)가 가압됨으로써 자성체(1122)도 제2 방향으로 이동한다.

자성체(1122)는 부착부(112)의 제2 방향 단부에 배치된다. 자성체(1122)는 가압부(1128)가 가압될 때 제2 방향으로 이동하여 자율이동로봇(200)에 부착될 수 있다.

제1 탄성체(1126)는 일단이 가압부(1128)에 접하여 가압부(1128)에게 탄성력을 제공하도록 배치된다. 자율이동로봇(200)이 도킹영역(B)에 도착하여 가압부(1128)가 푸싱부(160)에 의해 가압될 때, 제1 탄성체(1126)는 압축된다.

제2 탄성체(1124)는 일단이 자성체(1122)에 접하여 자성체(1122)에게 탄성력을 제공하도록 배치된다. 자율이동로봇(200)이 도킹영역(B)에 도착하여 가압부(1128)가 푸싱부(160)에 의해 가압될 때, 제2 탄성체(1124)는 팽창된다.

제1 탄성체(1126) 및 제2 탄성체(1124)가 각각 압축 및 팽창됨으로써, 제1 방향으로 탄성력이 발생한다. 이 때 자성체(1122)가 자율이동로봇(200)에 부착된 상태이므로 부착부(112)의 움직임은 고정된다. 따라서, 자율이동로봇(200)이 도킹영역(B)으로부터 진출할 때, 도킹 가이드(110)가 별다른 동력 없이 자율이동로봇(200)에 부착되어 함께 이동할 수 있다.

회전 조인트(1123)는 자성체(1122) 및 제2 탄성체(1124) 사이에 배치될 수 있다. 회전 조인트(1123)는 자율이동로봇(200)과 부착부(112)가 이루는 각도에 상관없이 자성체(1122)가 자율이동로봇(200)에 부착될 수 있도록 구성된다.

자율이동로봇(200)이 제1 위치(A)로부터 도킹영역(B)으로 진입하는 동한 가이드 레일(180)을 따라 가이드 레일(180)과 완전히 평행하게 진입하는 것이 이상적인 진입 방식이다. 하지만, 자율이동로봇(200)이 가이드 레일(180)을 따라 도킹영역(B)에 도착하더라도, 이동하는 동안 진동 등의 영향으로 도킹영역(B)에 도착했을 때 자율이동로봇(200)의 진입방향을 기준으로 좌우로 기울임이 발생할 수 있다. 이러한 기울임이 발생했을 때에도 회전 조인트(1123)에 의해 자성체(1122)가 자율이동로봇(200)에 어려움 없이 부착될 수 있다.

회전 조인트(1123)는 유니버설 조인트(universal joint)일 수 있다.

반사판(113)은 자율이동로봇(200)이 물체감지부(미도시)를 이용하여 도킹 진입 위치를 감지하기 위해 물체감지부(미도시)의 신호를 받아 반사하도록 구성된다. 여기서 물체감지부(미도시)는 레이더, 라이더 및 초음파 센서 등일 수 있다.

도 5 내지 도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 로봇 도킹 시스템에서 자율이동로봇의 도킹과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 5에는 도킹시스템(docking system, 1000)에서 자율이동로봇(200)이 도킹 가이드(110)의 반사판(113)을 감지하여 도킹 가이드(110)를 향하여 이동하는 과정이 도시되어 있다.

자율이동로봇(200)이 도킹장치(100)에 진입할 때, 자율이동로봇(200)의 도킹장치(100) 내 이동방향을 가이드하기 위한 가이드 롤러(120)를 통과하여 진입한다.

도 6에는 도킹시스템(1000)에서 자율이동로봇(200)이 도킹 가이드(110)의 일부분과 접촉한 상태로 도킹영역(B)에 진입하는 과정이 도시되어 있다.

자율이동로봇(200)이 가이드 롤러(120)의 가이드를 받아 도킹영역(B)으로 진입할 때에는 도킹 가이드(110)를 밀면서 이동한다. 자율이동로봇(200)은 도킹 가이드(110)의 구성 중 지지부(111)의 완충부(1114)와 접촉된 상태에서 이동한다. 자율이동로봇(200)은 접촉되어 있는 완충부(1114)를 밀어냄으로써 도킹 가이드(110)를 이동시킬 수 있다.

자율이동로봇(200)이 도킹영역(B)에 진입하는 과정에서는 부착부(112)가 자율이동로봇(200)에 부착되어 있지 않다.

도 7에는 도킹시스템(1000)에서 자율이동로봇(200)이 도킹영역(B)에 도착했을 때의 과정이 도시되어 있다.

자율이동로봇(200)은 피감지체(130)를 감지한 경우 도킹영역(B)에 도착했다고 판단하여 감속 및 정지한다. 자율이동로봇(200)이 도킹영역(B)에 도착함으로써 부착부(112)의 가압부(1128)가 푸싱부(160)에 의해 가압되어 제1 탄성체(1126)가 압축되고 제2 탄성체(1124)가 팽창된다. 가압부(1128)가 푸싱부(160)에 의해 가압됨에 따라 자성체(1122)가 자율이동로봇(200)측으로 전진 이동하여 자율이동로봇(200)의 일측에 부착된다.

부착부(112)는 자율이동로봇(200)이 도킹영역으로 진입하는 동안에는 자율이동로봇(200)에 부착되지 않고, 자율이동로봇(200)이 도킹영역(B)에 도착했을 때 또는 도착한 이후에 자율이동로봇(200)에 부착된다.

도 8에는 도킹시스템(1000)에서 자율이동로봇(200)이 도킹영역(B)으로부터 진출할 때의 과정이 도시되어 있다.

자율이동로봇(200)은 가이드 롤러(120)를 따라 진입했던 방향의 반대 방향으로 진출한다. 이 때 도킹 가이드(110)에게는 어떠한 동력도 공급되지 않는다. 도킹 가이드(110)는 부착부(112)의 자성체(1122)에 의해 자율이동로봇(200)에 부착되어 자율이동로봇(200)을 따라 같이 이동한다.

도 9에는 도킹시스템(1000)에서 자율이동로봇(200)이 제1 위치(A)를 지나 도킹장치(100)로부터 분리되는 과정이 도시되어 있다.

도킹 가이드(110)는 자율이동로봇(200)에 부착되어 도킹영역(B)으로부터 진출한다. 도킹 가이드(110)는 제1 위치(A)에 도착하면 자율이동로봇(200)으로부터 분리된다. 구체적으로, 도킹 가이드(110)는 자율이동로봇(200)을 따라 이동하다가 지지부(111)의 분리유도부(1112)가 제2 스토퍼(181)에 걸리게 되어 정지되며, 그 결과 자율이동로봇(200)으로부터 분리된다.

자율이동로봇(200)으로 분리된 후에 가압부(1128) 및 자성체(1122)는 제1 탄성체(1126) 및 제2 탄성체(1124)의 탄성력에 의해 원래의 상태로 복구된다.

도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 도킹방법의 흐름도이다. 이하, 도킹장치(100)에 관하여 앞에서 설명한 내용과 중복되는 부분에 대해서는 생략한다.

자율이동로봇(200)이 도킹장치(100)의 제1 위치(A)에 있는 도킹 가이드(110)를 인식하여 도킹 가이드(110)를 향하여 이동한다(S10).

자율이동로봇(200)의 일측이 도킹 가이드(110)와 접하고, 자율이동로봇(200)이 도킹 가이드(110)를 밀어 도킹영역(B)으로 이동한다(S20). 자율이동로봇(200)은 도킹장치(100)에 배치된 가이드 롤러(120)를 따라 도킹영역(B)으로 이동한다.

자율이동로봇(200)이 도킹영역(B)에 도착하였는지 여부를 판단한다(S30). 자율이동로봇(200)은 물체감지부(미도시)를 이용하여 피감지체(130)를 감지함으로써 도킹영역(B)에 도착하였는지 여부를 판단할 수 있다.

자율이동로봇(200)이 도킹영역(B)에 도착하지 않았다고 판단한 경우 S20 과정을 수행한다.

자율이동로봇(200)이 도킹영역(B)에 도착하였다고 판단한 경우 도킹 가이드(110)를 자율이동로봇(200) 부착시킨다(S40). 도킹 가이드(110)는 도킹 가이드(110)에 고정되어 배치된 부착부(112)에 의해 자율이동로봇(200)에 부착된다. 구체적으로, 도킹장치(100)에 배치된 푸싱부(160)를 이용하여 부착부(112)를 자율이동로봇(200)측으로 전진 이동시켜 자율이동로봇(200)에 부착시킨다.

자율이동로봇(200)이 도킹영역(B)으로부터 진출한다(S50). 진출할 때, 자율이동로봇(200)에 부착된 도킹 가이드(110)도 자율이동로봇(200)을 따라 함께 이동한다.

제1 위치(A)에서 자율이동로봇(200)과 도킹 가이드(110)가 분리된다(S60). 도킹 가이드(110)는 제1 위치에서 제2 스토퍼(181)에 의해 정지되고, 자율이동로봇(200)은 계속 이동하므로 부착된 부분이 분리된다.

자율이동로봇(200)과 도킹 가이드(110)가 분리되고 자율이동로봇(200)이 도킹장치(100)로부터 멀어지면서 도킹이 종료된다.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

110: 도킹 가이드 111: 지지부
112: 부착부 113: 반사판
120: 가이드 롤러 130: 피감지체
140: 충전부 150: 충전단자
160: 푸싱부 170: 제1 스토퍼
180: 가이드 레일 190: 레일판
181: 제2 스토퍼

Claims

자율이동로봇(autonomous mobile robot)을 도킹영역(docking area)에 이동시키기 위한 도킹장치(docking device)에 있어서,
상기 자율이동로봇을 상기 도킹영역으로 가이드(guide)하기 위해 상기 자율이동로봇이 진입 위치를 감지(detect)하도록 구성되고, 일단이 자기력(magnetic force)을 가지는 부착부를 포함하는 도킹 가이드; 및
상기 자율이동로봇이 상기 도킹 가이드를 인식하여 상기 도킹영역에 진입할 때, 상기 도킹 가이드가 상기 도킹영역으로 이동하는 경로를 제공하도록 배치된 가이드 레일(guide rail)을 포함하는 도킹장치.
제1항에 있어서,
상기 부착부는,
상기 도킹 가이드를 관통하여 배치되는 도킹장치.
제2항에 있어서,
상기 부착부는,
제1 방향의 단부에 배치된 가압부(pressurization part);
상기 제1 방향에 반대 방향인 제2 방향의 단부에 배치된 자성체(magnetic body);
일단이 상기 가압부에 접하여 상기 가압부에게 탄성력을 제공하도록 배치된 제1 탄성체(first elastic body); 및
일단이 상기 자성체에 접하여 상기 자성체에게 탄성력을 제공하도록 배치된 제2 탄성체(second elastic body)
를 포함하는 도킹장치.
제3항에 있어서,
상기 부착부를 상기 자율이동로봇측 방향으로 밀어 상기 부착부를 상기 자율이동로봇에 부착시키는 푸싱부(pushing unit)를 더 포함하는 도킹장치.
제4항에 있어서,
상기 가압부가 상기 푸싱부에 의해 가압되어 상기 제1 탄성체가 압축되고 상기 제2 탄성체가 팽창됨으로써,
상기 자성체가 상기 제2 방향으로 전진 이동하여 상기 자율이동로봇에 부착되는 도킹장치.
제5항에 있어서,
상기 자율이동로봇이 상기 도킹영역으로부터 진출할 때,
상기 도킹 가이드가 상기 자율이동로봇에 부착되어 함께 이동하는 도킹장치.
제3항에 있어서,
상기 자성체 및 상기 제2 탄성체 사이에 배치되어, 상기 자율이동로봇과 상기 부착부가 이루는 각도에 상관없이 상기 자성체가 상기 자율이동로봇에 부착되도록 하기 위한 회전 조인트(rotary joint)를 더 포함하는 도킹장치.
제1항에 있어서,
상기 도킹 가이드는,
상기 자율이동로봇이 물체감지부(object detector)를 이용하여 도킹 진입 위치를 감지하기 위해 상기 물체감지부의 신호를 반사하도록 구성된 반사판(reflection plate); 및
상기 자율이동로봇이 상기 도킹 가이드에 접촉할 때, 상기 반사판과 수직한 방향으로 돌출되어 일단이 상기 자율이동로봇 중 적어도 일부분과 접촉되도록 구성된 지지부(support)
를 포함하는 도킹장치.
제8항에 있어서,
상기 도킹 가이드는,
상기 지지부의 일단 상부에 배치되어 상기 지지부의 일단과 접하는 상기 자율이동로봇의 접촉면의 손상을 방지하도록 구성된 완충부(buffer)를 더 포함하는 도킹장치.
제1항에 있어서,
상기 도킹영역 내에 배치되고, 상기 자율이동로봇이 상기 도킹영역에 도착했는지 여부를 판단하도록 구성된 피감지체(sensing body)를 더 포함하는 도킹장치.
자율이동로봇; 및
상기 자율이동로봇을 도킹영역으로 이동시키는 도킹장치를 포함하되,
상기 도킹장치는,
상기 자율이동로봇을 상기 도킹영역으로 가이드하기 위해 상기 자율이동로봇이 진입 위치를 감지하도록 구성되고, 상기 도킹 가이드에 고정되고 일단이 자기력을 가지는 부착부를 포함하는 도킹 가이드; 및
상기 자율이동로봇이 상기 도킹 가이드를 인식하여 상기 도킹영역에 진입할 때, 상기 도킹 가이드가 상기 도킹영역으로 이동하는 경로를 제공하도록 배치된 가이드 레일
을 포함하는 도킹시스템.
제11항에 있어서,
상기 자율이동로봇이 진입할 때, 상기 도킹 가이드를 밀면서 이동하는 도킹시스템.
제11항에 있어서,
상기 부착부는,
제1 방향의 단부에 형성된 가압부;
상기 제1 방향에 대향하는 제2 방향의 단부에 형성된 자성체;
일단이 상기 가압부에 접하여 상기 가압부에게 탄성력을 제공하도록 배치된 제1 탄성체; 및
일단이 상기 자성체에 접하여 상기 자성체에게 탄성력을 제공하도록 배치된 제2 탄성체
를 포함하는 도킹시스템.
제11항에 있어서,
상기 자율이동로봇이 상기 도킹영역으로 진입하는 동안에는 상기 부착부가 상기 자율이동로봇에 부착되지 않고, 상기 자율이동로봇이 상기 도킹영역에 도착했을 때 상기 자율이동로봇에 부착되는 도킹시스템.
제14항에 있어서,
상기 도킹장치는,
상기 도킹영역에서 상기 부착부를 상기 자율이동로봇측 방향으로 밀어 상기 부착부를 상기 자율이동로봇에 부착시키는 푸싱부를 더 포함하는 도킹시스템.
제15항에 있어서,
상기 자율이동로봇이 상기 도킹영역으로부터 진출할 때, 상기 자율이동로봇에 부착된 상기 도킹 가이드는 상기 자율이동로봇을 따라 이동하는 도킹 시스템.
자율이동로봇을 도킹영역으로 이동시키기 위한 도킹방법에 있어서,
자율이동로봇이 도킹장치의 제1 위치에 있는 도킹 가이드를 인식하여 상기 도킹 가이드를 향하여 이동하는 인식과정;
상기 자율이동로봇의 일측이 상기 도킹 가이드와 접하고, 상기 자율이동로봇이 상기 도킹 가이드를 밀어 상기 도킹영역으로 이동하는 진입과정;
상기 자율이동로봇이 상기 도킹영역에 도착한 경우, 상기 도킹 가이드에 고정되어 배치된 부착부를 이용하여 상기 도킹 가이드를 상기 자율이동로봇에 부착시키는 도착과정;
상기 도킹 가이드가 부착된 상기 자율이동로봇이 상기 도킹영역으로부터 진출하는 진출과정; 및
상기 도킹 가이드가 상기 제1 위치에 도달한 경우 상기 자율이동로봇으로부터 분리되는 분리과정
을 포함하는 도킹방법.
제17항에 있어서,
상기 진입과정에서,
상기 자율이동로봇은 상기 도킹장치에 배치된 가이드 롤러를 따라 상기 도킹영역으로 이동하는 도킹방법.
제17항에 있어서,
상기 도착과정에서,
상기 도킹장치에 배치된 푸싱부를 이용하여 상기 부착부를 상기 자율이동로봇측 방향으로 밀어 상기 부착부를 상기 자율이동로봇에 부착시키는 도킹방법.