KR20230056955A - 유해 동물 퇴치 로봇 시스템 및 이의 구동 방법 - Google Patents

Abstract

제안기술은 유해 동물 퇴치 로봇 시스템 및 이의 구동 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유해 동물로 인한 피해를 예방하기 위한 유해 동물 퇴치 로봇 시스템 및 이의 구동 방법에 관한 발명이다.

Description

유해 동물 퇴치 로봇 시스템 및 이의 구동 방법{Wildlife elimination extermination robot system and method of operation thereof}

제안기술은 유해 동물 퇴치 로봇 시스템 및 이의 구동 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유해 동물로 인한 피해를 예방하기 위한 유해 동물 퇴치 로봇 시스템 및 이의 구동 방법에 관한 발명이다.

일반적으로 유해 동물은 사람의 생명이나 재산에 피해를 주는 야생 동물이다.

환경부에서 개재한 2014년부터 2018년까지의 5년간 연도별 유해 야생 동물에 의한 피해 상황을 살펴보면, 농작물 피해는 매년 약 130억 원 이상이며, 누적 피해금액은 587억 원에 달한다.

이 중 평균적으로 멧돼지에 의한 피해는 약 65억 원, 고라니에 의한 피해는 약 26억 원, 조류에 의한 피해는 약 28억 원에 달한다.

유해 야생 동물의 침입을 막기 위한 유해 동물 퇴치 장치로는 울타리를 사용하는 것이 일반적이지만 울타리를 뛰어 넘거나 울타리 아래쪽을 파서 침입하는 경우가 존재하며, 조류의 경우 울타리만으로는 침입을 막기 어렵다.

또한, 유해 야생 동물의 침입을 막기 위해 기존에 사용되고 있는 유해 동물 퇴치 장치들은 한정적인 범위에 대해 개별적인 기능을 하기 때문에 유해 야생 동물은 자신에게 직접적인 피해가 없다는 것을 학습하여 효과가 미비해진다.

따라서 사용 범위가 한정적이지 않으면서, 다양한 형태의 보호 장치가 복합적으로 설치되어 유해 야생 동물이 학습하지 못하는 형태의 유해 동물 퇴치 장치가 필요한 실정이다.

한국등록특허 제10-1506608호

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로서, 사용 범위가 한정적이지 않으면서 보호 장치에 대한 유해 동물의 학습 효과가 떨어지는 유해 동물 퇴치 장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 지속적인 감시 및 실시간 조치가 가능한 유해 동물 퇴치 장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유해 동물 퇴치 로봇 시스템에 있어서,

일정 거리 이내의 영상을 인식하며, 퇴치수단을 이용하여 유해 동물을 퇴치하는 이동 가능한 로봇;

로봇으로부터 영상 또는 상태 메시지 중 적어도 어느 하나를 실시간으로 수신하며, 로봇을 조종하기 위한 애플리케이션이 설치된 단말기;를 포함하고,

로봇에는,

유해 동물을 퇴치하기 위한 퇴치수단과,

유해 동물의 영상을 촬영하기 위한 영상수단과,

유해 동물과의 거리를 측정하기 위한 거리 측정 수단이 포함되며,

로봇과 유해 동물과의 거리가 일정 거리 이하인 경우, 유해 동물을 대해 퇴치수단이 작동하는 것을 특징으로 한다.

로봇은,

상측에 퇴치수단, 영상수단, 거리 측정 수단이 구비되는 베이스부;

베이스부의 하단에 결합되며, 베이스부의 전후방 및 양측 각각에 배치되어 서로 연동되어 구동되는 구동부;

각각의 구동부의 단부에 결합되며, 하방을 향해 일정 길이 연장되는 다리부;

다리부의 하단에 결합되는 연결부;

연결부에 결합되는 바퀴;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

구동부는,

베이스부의 전단을 향해 일정 길이 돌출되는 제2전단바;

제2전단바의 상측에 배치되고, 제2전단바 보다 짧으며, 전단부가 제2전단바의 전단부와 동일선상에 배치되는 제1전단바;

베이스부의 후단을 향해 일정 길이 돌출되며, 전단부가 제2전단바의 후단부에 연결되는 제1후단바;

제1후단바의 하측에 배치되고, 제1후단바 보다 짧으며, 후단부가 제1후단바의 후단부와 동일선상에 배치되는 제2후단바;

베이스부의 일측에 배치되며, 제1전단바의 후단부 양측면을 관통한 제1전단연결봉에 의해 전단부 양측면이 관통되어 회전 가능하게 고정되는 제1일측바;

제1일측바와 동일한 길이이며, 제1일측바의 하측에 배치되고, 제2전단바의 중심부 양측면을 관통한 제2전단연결봉에 의해 전단부 양측면이 관통되어 회전 가능하게 고정되는 제2일측바;

베이스부의 타측에 배치되며, 제1후단바의 중심부 양측면을 관통한 제1후단연결봉에 의해 후단부 양측면이 관통되어 회전 가능하게 고정되는 제1타측바;

제1타측바와 동일한 길이이며, 제2후단바의 전단부 양측면을 관통한 제2후단연결봉에 의해 후단부 양측면이 관통되어 회전 가능하게 고정되는 제2타측바;

상단이 제1후단바의 전단홈에 삽입되어 제1중심봉에 의해 회전 가능하게 결합되고, 하단이 제2전단바의 후단홈에 삽입되어 제2중심봉에 의해 회전 가능하게 결합되는 중심연결바;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

다리부는,

양측면 사이에 제1전단바의 전단부가 삽입되어 제1전단다리연결봉에 의해 회전 가능하게 고정되고, 제2전단바의 전단부가 삽입되어 제2전단다리연결봉에 의해 회전 가능하게 고정되는 전단다리부;

양측면 사이에 제1후단바의 후단부가 삽입되어 제1후단다리연결봉에 의해 회전 가능하게 고정되고, 제2후단바의 후단부가 삽입되어 제2후단다리연결봉에 의해 회전 가능하게 고정되는 후단다리부;

양측면 사이에 제1일측바의 후단부가 삽입되어 제1일측다리연결봉에 의해 회전 가능하게 고정되고, 제2일측바의 후단부가 삽입되어 제2일측다리연결봉에 의해 회전 가능하게 고정되는 일측다리부;

양측면 사이에 제1타측바의 전단부가 삽입되어 제1타측다리연결봉에 의해 회전 가능하게 고정되고, 제2타측바의 전단부가 삽입되어 제2타측다리연결봉에 의해 회전 가능하게 고정되는 타측다리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

연결부는,

다리부의 하단에 결합되는 일정 길이의 수평부;

수평부의 단부에 결합되며, 하방으로 일정 길이 연장되는 수직부;

수평부의 하측에 배치되도록 수직부의 단부에 결합되며, 바퀴에 결합되어 바퀴의 회전축 역할을 하는 회전축부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유해 동물 퇴치 로봇 시스템 의 구동 방법에 있어서,

초기화 단계;

거리 측정 수단에 의한 진행 방향 센싱 단계;

영상수단에 의한 주행 경로 상의 지형지물 판단 단계;

영상수단에 의한 주행 경로 상의 지형지물 판단 단계의 결과에 따른 로봇의 이동 단계;

영상수단에 의한 유해 동물 감지 단계;

유해 동물의 위치에 대한 메시지가 영상수단으로부터 아두이노로 전달되는 단계;

아두이노로 전달된 메시지에 따라 로봇이 이동하는 단계;

퇴치수단을 이용하여 유해 동물을 퇴치하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 사용 범위가 한정적이지 않은 효과가 있다.

또한, 지속적인 감시 및 실시간 조치가 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 유해 동물 퇴치 로봇의 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 유해 동물 퇴치 로봇의 측면도.
도 3은 본 발명에 따른 유해 동물 퇴치 로봇의 다리 수평 시 구동부의 하측면도.
도 4는 본 발명에 따른 유해 동물 퇴치 로봇의 다리 올림 시 구동부의 하측면도.
도 5는 본 발명에 따른 유해 동물 퇴치 로봇의 다리 내림 시 구동부의 하측면도.
도 6은 본 발명에 따른 유해 동물 퇴치 로봇의 다리 수평 시 구동부 하측의 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 유해 동물 퇴치 로봇의 다리 올림 시 구동부 하측의 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 유해 동물 퇴치 로봇의 다리 수평 시 베이스부 상측면도.
도 9는 본 발명에 따른 유해 동물 퇴치 로봇의 다리 수평 시 베이스부 하측면도.
도 10은 본 발명에 따른 유해 동물 퇴치 로봇의 제1 구동 순서도.
도 11은 본 발명에 따른 유해 동물 퇴치 로봇의 제2 구동 순서도.
도 12는 본 발명에 따른 유해 동물 퇴치 로봇의 제3 구동 순서도.
도 13은 본 발명에 따른 유해 동물 퇴치 로봇의 제4 구동 순서도.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 유해 동물 퇴치 로봇 시스템 및 이의 구동 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유해 동물로 인한 피해를 예방하기 위한 유해 동물 퇴치 로봇 시스템 및 이의 구동 방법에 관한 발명이다.

본 발명의 유해 동물 퇴치 로봇 시스템은 일정 거리 이내의 영상을 인식하며, 퇴치수단(4)을 이용하여 유해 동물을 퇴치하는 이동 가능한 로봇(2)과, 상기 로봇(2)으로부터 상기 영상 또는 상태 메시지 중 적어도 어느 하나를 실시간으로 수신하며, 상기 로봇(2)을 조종하기 위한 애플리케이션이 설치된 단말기를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 로봇(2)에 대해 설명하도록 한다.

도 1에는 본 발명에 따른 유해 동물 퇴치 로봇의 정면도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 따른 유해 동물 퇴치 로봇의 측면도가 도시되어 있다.

상기 로봇(2)은, 상측에 상기 퇴치수단(4), 상기 영상수단(6), 상기 거리 측정 수단(8)이 구비되는 베이스부(10)와, 상기 베이스부(10)의 하단에 결합되며, 상기 베이스부(10)의 전후방 및 양측 각각에 배치되어 서로 연동되어 구동되는 구동부(12)와, 각각의 상기 구동부(12)의 단부에 결합되며, 하방을 향해 일정 길이 연장되는 다리부와, 상기 다리부의 하단에 결합되는 연결부(74)와, 상기 연결부(74)에 결합되는 바퀴(82)를 포함하여 구성된다.

상기 베이스부(10) 상에는 상기 유해 동물을 퇴치하기 위한 퇴치수단(4)과, 상기 유해 동물의 영상을 촬영하기 위한 영상수단(6)과, 상기 유해 동물과의 거리를 측정하기 위한 거리 측정 수단(8)이 포함된다.

상기 영상수단(6)은 카메라일 수 있으며, 필요에 따라 복수 개 구비될 수 있다.

상기 퇴치수단(4)으로는 상기 유해 동물이 기피하는 기피제가 충진된 물총, 경광등, 초음파 발생기, 포식자의 음성, 강한 빛 등 상기 유해 동물을 퇴치할 수 있는 수단이라면 어떠한 것이라도 적용 가능하다. 상기 퇴치수단(4)으로는 서로 다른 종류의 수단이 복수 개 구비될 수 있다.

상기 거리 측정 수단(8)으로는 초음파 센서 또는 자이로 센서 중 어느 하나 이상이 적용될 수 있다.

도 3에는 본 발명에 따른 유해 동물 퇴치 로봇의 다리 수평 시 구동부의 하측면도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명에 따른 유해 동물 퇴치 로봇의 다리 올림 시 구동부의 하측면도가 도시되어 있으며, 도 5에는 본 발명에 따른 유해 동물 퇴치 로봇의 다리 내림 시 구동부의 하측면도가 도시되어 있고, 도 6에는 본 발명에 따른 유해 동물 퇴치 로봇의 다리 수평 시 구동부 하측의 단면도가 도시되어 있으며, 도 7에는 본 발명에 따른 유해 동물 퇴치 로봇의 다리 올림 시 구동부 하측의 단면도가 도시되어 있다.

상기 구동부(12)는 전단바, 후단바, 일측바, 타측바 및 중심연결바(38)를 포함하여 구성된다.

상기 전단바는 제1전단바(14)와 상기 제1전단바(14) 보다 일정 길이 길게 형성되는 제2전단바(16)를 포함하여 구성된다.

상기 제1전단바(14)와 상기 제2전단바(16)는 서로 수평하게 배치되는 것으로, 상기 제1전단바(14)의 하면이 상기 제2전단바(16)의 상면으로부터 일정 간격 이격되어 배치된다.

상기 제1전단바(14)의 전단부와 상기 제2전단바(16)의 전단부는 동일선상에 배치되며, 상기 베이스부(10)의 전단을 향해 일정 길이 돌출된다.

상기 후단바는 제1후단바(18)와 상기 제1후단바(18) 보다 일정 길이 짧게 형성되는 제2후단바(20)를 포함하여 구성된다.

상기 제1후단바(18)의 전단부는 상기 제2전단바(16)의 후단부에 연결된다.

상기 제1후단바(18)와 상기 제2후단바(20)는 서로 수평하게 배치되는 것으로, 상기 제1후단바(18)의 하면이 상기 제2후단바(20)의 상면으로부터 일정 간격 이격되어 배치된다.

상기 제1후단바(18)의 후단부와 상기 제2후단바(20)의 후단부는 동일선상에 배치되며, 상기 베이스부(10)의 후단을 향해 일정 길이 돌출된다.

상기 일측바는 상기 베이스부(10)의 일측에 배치되는 것으로, 서로 동일한 길이로 형성되는 제1일측바(22)와 제2일측바(24)를 포함하여 구성된다.

상기 제1일측바(22)와 상기 제2일측바(24)는 서로 수평하게 배치되는 것으로, 상기 제1일측바(22)의 하면이 상기 제2일측바(24)의 상면으로부터 일정 간격 이격되어 배치된다.

상기 제1일측바(22)의 전단부와 상기 제2일측바(24)의 전단부는 서로 동일선상에 배치되고, 상기 제1일측바(22)의 후단부와 상기 제2일측바(24)의 후단부는 서로 동일선상에 배치된다.

상기 제1전단바(14)와 상기 제1일측바(22)는 제1전단연결봉(30)에 의해 서로 연동되어 구동되는 것으로, 상기 제1전단연결봉(30)의 일측 단부에는 상기 제1일측바(22)의 전단부 양측면이 관통되어 회전 가능하게 결합되고, 상기 제1전단연결봉(30)의 타측 단부에는 상기 제1전단바(14)의 후단부 양측면이 관통되어 회전 가능하게 결합된다.

상기 제2전단바(16)와 상기 제2일측바(24)는 제2전단연결봉(32)에 의해 서로 연동되어 구동되는 것으로, 상기 제2전단연결봉(32)의 일측 단부에는 상기 제2일측바(24)의 전단부 양측면이 관통되어 회전 가능하게 결합되고, 상기 제2전단연결봉(32)의 타측 단부에는 상기 제2전단바(16)의 중심부 양측면이 관통되어 회전 가능하게 결합된다.

상기 타측바는 상기 베이스부(10)의 타측에 배치되는 것으로, 서로 동일한 길이로 형성되는 제1타측바(26)와 제2타측바(26)를 포함하여 구성된다.

상기 제1타측바(26)와 상기 제2타측바(26)는 서로 수평하게 배치되는 것으로, 상기 제1타측바(26)의 하면이 상기 제2타측바(26)의 상면으로부터 일정 간격 이격되어 배치된다.

상기 제1타측바(26)의 전단부와 상기 제2타측바(26)의 전단부는 서로 동일선상에 배치되고, 상기 제1타측바(26)의 후단부와 상기 제2타측바(26)의 후단부는 서로 동일선상에 배치된다.

상기 제1후단바(18)와 상기 제1타측바(26)는 제1후단연결봉(34)에 의해 서로 연동되어 구동되는 것으로, 상기 제1후단연결봉(34)의 일측 단부에는 상기 제1후단바(18)의 중심부 양측면이 관통되어 회전 가능하게 결합되고, 상기 제1후단연결봉(34)의 타측 단부에는 상기 제1타측바(26)의 후단부 양측면이 관통되어 회전 가능하게 결합된다.

상기 제2후단바(20)와 상기 제2타측바(26)는 제2후단연결봉(36)에 의해 서로 연동되어 구동되는 것으로, 상기 제2후단연결봉(36)의 일측 단부에는 상기 제2후단바(20)의 전단부 양측면이 관통되어 회전 가능하게 결합되고, 상기 제2후단연결봉(36)의 타측 단부에는 상기 제2타측바(26)의 후단부 양측면이 관통되어 회전 가능하게 결합된다.

상기 일측바의 후단부와 상기 타측바의 전단부는 동일선상에 배치되지 않는다.

상기 제2전단바(16)와 상기 제1후단바(18)는 중심연결바(38)에 의해 서로 연결된다.

상기 제2전단바(16)의 후단에는 후단으로부터 전단을 향하여 일정 깊이의 홈이 형성되고, 상기 제1후단바(18)의 전단에는 전단으로부터 후단을 향하여 일정 깊이의 홈이 형성된다.

상기 중심연결바(38)의 상단은 상기 제1후단바(18)의 전단홈에 삽입되고, 상기 제1후단바(18)의 전단과 상기 중심연결바(38)의 상단은 제1중심봉(40)에 의해 차례로 관통되어 회전 가능하게 결합된다.

상기 중심연결바(38)의 하단은 상기 제2전단바(16)의 후단홈에 삽입되고, 상기 제2전단바(16)의 후단과 상기 중심연결바(38)의 하단은 제2중심봉(42)에 의해 차례로 관통되어 회전 가능하게 결합된다.

도 8에는 본 발명에 따른 유해 동물 퇴치 로봇의 다리 수평 시 베이스부 상측면도가 도시되어 있으며, 도 9에는 본 발명에 따른 유해 동물 퇴치 로봇의 다리 수평 시 베이스부 하측면도가 도시되어 있다.

상기 다리부는 전단다리부(44), 후단다리부(46), 일측다리부(48) 및 타측다리부(50)를 포함하여 구성된다.

상기 전단다리부(44)의 상단 일정 길이 부분은 상면 및 전후측면이 개방되어 양측면만 형성된 형태로 구성된다.

상기 전단다리부(44)의 양측면 사이에는 상기 제2전단바(16)의 전단부가 삽입되며, 상기 전단다리부(44)의 양측면과 상기 제2전단바(16)의 전단부는 제2전단다리연결봉(54)에 의해 차례로 관통되어 회전 가능하게 결합된다.

상기 전단다리부(44)의 양측면 사이에서 상기 제2전단바(16)의 상측으로는 상기 제1전단바(14)의 전단부가 삽입된다. 상기 전단다리부(44)의 양측면과 상기 제1전단바(14)의 전단부는 제1전단다리연결봉(52)에 의해 차례로 관통되어 회전 가능하게 결합된다.

상기 후단다리부(46)의 상단 일정 길이 부분은 상면 및 전후측면이 개방되어 양측면만 형성된 형태로 구성된다.

상기 후단다리부(46)의 양측면 사이에는 상기 제2후단바(20)의 후단부가 삽입되며, 상기 후단다리부(46)의 양측면과 상기 제2후단바(20)의 후단부는 제2후단다리연결봉(58)에 의해 차례로 관통되어 회전 가능하게 결합된다.

상기 후단다리부(46)의 양측면 사이에서 상기 제2후단바(20)의 상측으로는 상기 제1후단바(18)의 후단부가 삽입된다. 상기 후단다리부(46)의 양측면과 상기 제1후단바(18)의 후단부는 제1후단다리연결봉(56)에 의해 차례로 관통되어 회전 가능하게 결합된다.

상기 일측다리부(48)의 상단 일정 길이 부분은 상면 및 전후측면이 개방되어 양측면만 형성된 형태로 구성된다.

상기 일측다리부(48)의 양측면 사이에는 상기 제2일측바(24)의 후단부가 삽입되며, 상기 일측다리부(48)의 양측면과 상기 제2일측바(24)의 후단부는 제2일측다리연결봉(62)에 의해 차례로 관통되어 회전 가능하게 결합된다.

상기 일측다리부(48)의 양측면 사이에서 상기 제2일측바(24)의 상측으로는 상기 제1일측바(22)의 후단부가 삽입된다. 상기 일측다리부(48)의 양측면과 상기 제1일측바(22)의 후단부는 제1일측다리연결봉(60)에 의해 차례로 관통되어 회전 가능하게 결합된다.

상기 타측다리부(50)의 상단 일정 길이 부분은 상면 및 전후측면이 개방되어 양측면만 형성된 형태로 구성된다.

상기 타측다리부(50)의 양측면 사이에는 상기 제2타측바(26)의 전단부가 삽입되며, 상기 타측다리부(50)의 양측면과 상기 제2타측바(26)의 전단부는 제2타측다리연결봉(66)에 의해 차례로 관통되어 회전 가능하게 결합된다.

상기 타측다리부(50)의 양측면 사이에서 상기 제2타측바(26)의 상측으로는 상기 제1타측바(26)의 전단부가 삽입된다. 상기 타측다리부(50)의 양측면과 상기 제1타측바(26)의 전단부는 상기 제1타측다리연결봉(64)에 의해 차례로 관통되어 회전 가능하게 결합된다.

상기 베이스부(10)의 하면에는 상기 전단바의 후단부 일정 길이 부분과 상기 후단바의 전단부 일정 길이 부분이 삽입되는 전후단바삽입홈(68)이 형성되고, 상기 베이스부(10)의 일측에는 상기 일측바의 전단부 일정 길이 부분이 삽입되는 일측바삽입홈(70)이 형성되며, 상기 베이스부(10)의 타측에는 상기 타측바의 후단부 일정 길이 부분이 삽입되는 타측바삽입홈(72)이 형성된다.

상기 전후단바삽입홈(68), 상기 일측바삽입홈(70) 및 상기 타측바삽입홈(72)은 상기 베이스부(10)의 전후방향 일직선상에 대해 평행하도록 형성된다.

상기 구동부(12)와 상기 베이스부(10)의 결합 시, 상기 제1전단연결봉(30)은 상기 전후단바삽입홈(68)의 타측벽, 상기 제1전단바(14)의 양측면, 상기 전후단바삽입홈(68)의 일측벽, 상기 일측바삽입홈(70)의 일측벽, 상기 제1일측바(22)의 양측면 및 상기 일측바삽입홈(70)의 타측벽을 차례로 관통하게 된다.

또한, 상기 제2전단연결봉(32)은 상기 전후단바삽입홈(68)의 타측벽, 상기 제2전단바(16)의 양측면, 상기 전후단바삽입홈(68)의 일측벽, 상기 일측바삽입홈(70)의 일측벽, 상기 제2일측바(24)의 양측면 및 상기 일측바삽입홈(70)의 타측벽을 차례로 관통하게 된다.

또한, 상기 제1후단연결봉(34)은 상기 타측바삽입홈(72)의 타측벽, 상기 제1타측바(26)의 양측면, 상기 타측바삽입홈(72)의 일측벽, 상기 전후단바삽입홈(68)의 타측벽, 상기 제1후단바(18)의 양측면 및 상기 전후단바삽입홈(68)의 일측벽을 차례로 관통하게 된다.

또한, 상기 제2후단연결봉(36)은 상기 타측바삽입홈(72)의 타측벽, 상기 제2타측바(26)의 양측면, 상기 타측바삽입홈(72)의 일측벽, 상기 전후단바삽입홈(68)의 타측벽, 상기 제2후단바(20)의 양측면 및 상기 전후단바삽입홈(68)의 일측벽을 차례로 관통하게 된다.

상기 다리부와 상기 바퀴(82)를 연결시키기 위한 상기 연결부(74)는 상기 다리부의 하단에 결합되는 일정 길이의 수평부(76)와, 상기 수평부(76)의 단부에 결합되며, 하방으로 일정 길이 연장되는 수직부(78)와, 상기 수평부(76)의 하측에 배치되도록 상기 수직부(78)의 단부에 결합되며, 상기 바퀴(82)에 결합되어 상기 바퀴(82)의 회전축 역할을 하는 회전축부(80)를 포함하여 구성된다.

상기 수평부(76)는 상기 다리부에 대해 회전 가능하게 결합되는 것으로, 상기 다리부에 대한 상기 수평부(76)의 회전에 의해 상기 바퀴(82)가 회전하여 상기 로봇(2)의 진행 방향 전환할 수 있다.

상기 구동부(12)의 상하방향 움직임은 모터에 의한 것이 아닌 지형에 따른 상기 바퀴(82)의 이동에 의해 이루어지는 것으로, 상기 바퀴(82)의 위치 상 제자리 회전이 가능하기 때문에 상기 로봇(2)의 방향 전환에 유리하다.

이로 인해 상기 베이스부(10)의 수평이 유지되어 기능 수행에 유리하다.

상기 로봇(2)의 이동 시 복수 개의 상기 구동부(12)는 서로 유기적으로 움직이게 된다.

예를 들어 상기 로봇(2)이 계단을 따라 올라가는 경우, 상기 전단다리부(44)에 연결된 바퀴(82)의 이동에 따라 상기 전단바는 전단이 상방을 향하도록 회전하게 된다.

이후, 상기 일측다리부(48)에 연결된 바퀴(82)의 이동에 따라 상기 일측바는 후단이 상방을 향하도록 회전하게 된다.

이후, 상기 타측다리부(50)에 연결된 바퀴(82)의 이동에 따라 상기 타측바는 전단이 상방을 향하도록 회전하게 된다.

이후, 상기 후단다리부(46)에 연결된 바퀴(82)의 이동에 따라 상기 후단바는 후단이 상방을 향하도록 회전하게 된다.

이때, 상기 일측바의 후단부와 상기 타측바의 전단부가 동일선상에 배치되지 않기 때문에 상기 로봇(2)의 양측방향으로 뒤뚱거리는 형태로 계단을 올라가게 된다.

하기에서는 상기와 같이 구성되는 로봇 시스템의 구동 방법에 대해 설명하도록 한다.

도 10에는 본 발명에 따른 유해 동물 퇴치 로봇의 제1 구동 순서도가 도시되어 있고, 도 11에는 본 발명에 따른 유해 동물 퇴치 로봇의 제2 구동 순서도가 도시되어 있으며, 도 12에는 본 발명에 따른 유해 동물 퇴치 로봇의 제3 구동 순서도가 도시되어 있고, 도 13에는 본 발명에 따른 유해 동물 퇴치 로봇의 제4 구동 순서도가 도시되어 있다.

도 10 내지 도 13에 도시된 ⓐⓑⓒⓓⓔ는 순서도의 연결 방향을 표시한 것으로 예를 들어, 도 11에서 하단의 ⓔ는 도 13에서 상단의 ⓔ로 연결되어 진행되고, 도 10에서 하단의 ⓐ는 도 11에서 상단의 ⓐ로 연결되어 진행된다,

본 발명의 로봇 시스템의 구동 방법은,

초기화 단계;

거리 측정 수단(8)에 의한 진행 방향 센싱 단계;

영상수단(6)에 의한 주행 경로 상의 지형지물 판단 단계;

상기 영상수단(6)에 의한 주행 경로 상의 지형지물 판단 단계의 결과에 따른 로봇(2)의 이동 단계;

상기 영상수단(6)에 의한 유해 동물 감지 단계;

상기 유해 동물의 위치에 대한 메시지가 상기 영상수단(6)으로부터 아두이노로 전달되는 단계;

상기 아두이노로 전달된 메시지에 따라 상기 로봇(2)이 이동하는 단계;

퇴치수단(4)을 이용하여 상기 유해 동물을 퇴치하는 단계;를 포함하여 진행된다.

먼저, 상기 초기화 단계에서는 상기 거리 측정 수단(8), 상기 로봇(2)을 이동시키는 모터 및 상기 모터를 자동으로 제어하는 PID(Proportional Integral Derivation) 제어기를 초기화하고, 상기 바퀴(82)를 일렬로 정렬하게 된다.

상기 PID 제어기는 input 값이 거리 측정 값이고, output 값이 조향 각도인 것으로, 상기 로봇(2)이 상기 유해 동물을 발견하기 전 자율 주행 상태일 때 output 값을 다이나믹셀 쉴드에 송신한다.

본 발명의 일 실시예에서는 상기 거리 측정 수단(8)으로 복수 개의 거리 측정 센서 및 자이로 센서를 적용하였다.

이후, 상기 거리 측정 수단(8)을 이용하여 상기 로봇(2)의 진행 방향 센싱하게 된다.

상기 로봇(2)의 이동은 기본적으로 벽면 추종(wall following)에 의해 진행된다.

복수 개의 상기 거리 측정 센서 중 좌측 거리 측정 센서 이용하여 좌측에 위치한 벽면과의 거리 값을 측정하고, 우측 거리 측정 센서를 이용하여 우측에 위치한 벽면과의 거리 값을 측정하게 된다.

상기 좌측 거리 측정 센서의 측정값이 상기 우측 거리 측정 센서의 측정값 보다 작은 경우, 상기 로봇(2)은 좌측에 위치한 벽면을 따라 벽면 추종(wall following)을 실행하게 되고, 상기 우측 거리 측정 센서의 측정 값이 상기 좌측 거리 센서의 측정값 보다 작은 경우, 상기 로봇(2)은 우측에 위치한 벽면을 따라 벽면 추종을 실행하게 된다.

상기 로봇(2)은 상기와 같은 방법으로 이동하면서 상기 영상수단(6)에 의한 주행 경로 상의 지형지물 판단 단계를 진행하게 되고, 상기 판단 단계의 결과에 따라 상기 로봇(2)이 이동하는 이동 단계를 진행하게 된다.

상기 판단 단계에서 전방에 벽이 있다고 판단되는 경우, 상기 로봇(2)이 좌측에 위치한 벽면을 따라 벽면 추종 실행 중이었다면, 상기 로봇(2)은 우회전을 실행한 후 다시 좌측에 위치한 벽면을 따라 벽면 추종을 실행하게 되고, 상기 로봇(2)이 우측에 위치한 벽면을 따라 벽면 추종을 실행 중이었다면, 상기 로봇(2)은 좌회전을 실행한 후 다시 우측에 위치한 벽면을 따라 벽면 추종을 실행하게 된다.

상기 판단 단계에서 전방에 벽은 발견되지 않으며, 벽의 코너가 감지된다고 판단되는 경우, 상기 로봇(2)이 좌측에 위치한 벽면을 따라 벽면 추종 실행 중이었다면, 상기 로봇(2)은 좌회전을 실행한 후 다시 좌측에 위치한 벽면을 따라 벽면 추종을 실행하게 되고, 상기 로봇(2)이 우측에 위치한 벽면을 따라 벽면 추종을 실행 중이었다면, 상기 로봇(2)은 우회전을 실행한 후 다시 우측에 위치한 벽면을 따라 벽면 추종을 실행하게 된다.

상기 판단 단계에서 전방에 벽 또는 벽의 코너는 발견되지 않으며, 오르막 계단이 있다고 판단되는 경우, 상기 로봇(2)의 베이스부(10)가 상기 계단과 평행하도록 보정한 후, 상기 계단을 올라가게 된다.

상기 판단 단계에서 전방에 벽, 벽의 코너 및 오르막 계단은 발견되지 않으며, 내리막 계단이 있다고 판단되는 경우, 상기 로봇(2)의 베이스부(10)가 상기 계단과 평행하도록 보정한 후, 상기 계단을 내려가게 된다.

상기 판단 단계에서 전방에 벽, 벽의 코너, 오르막 계단 및 내리막 계단은 발견되지 않으며, 장애물이 있다고 판단되는 경우, 상기 로봇(2)은 상기 장애물 주의를 돌아 회피 기동하게 된다.

상기 로봇(2)이 계단을 오르내리거나 상기 장애물 주의를 돌아 회피 기동한 후에는 상기 로봇(2)이 계단을 오르내리거나 상기 장애물 주의를 돌아 회피 기동하기 이전 상황에서 좌측 또는 우측에 위치한 벽면을 따라 벽면 추종 실행 중이었는지 판단하게 된다.

상기 이전 상황에서 상기 로봇(2)이 좌측에 위치한 벽면을 따라 벽면 추종 실행 중이었다면, 상기 로봇(2)은 계속해서 좌측에 위치한 벽면을 따라 벽면 추종을 실행하게 되고, 상기 로봇(2)이 우측에 위치한 벽면을 따라 벽면 추종 실행 중이었다면, 상기 로봇(2)은 계속해서 우측에 위치한 벽면을 따라 벽면 추종 실행하게 된다.

상기 판단 단계에서 전방에 벽, 벽의 코너, 오르막 계단, 내리막 계단 및 장애물은 발견되지 않으며, 절벽이 있다고 판단되는 경우, 상기 로봇(2)은 180도 회전하게 된다. 이후, 이전 상황에서 좌측에 위치한 벽면을 따라 벽면 추종 실행 중이었다면 우측에 위치한 벽면을 따라 벽면 추종을 실행하게 되고, 이전 상황에서 우측에 위치한 벽면을 따라 벽면 추종 실행 중이었다면 좌측에 위치한 벽면을 따라 벽면 추종을 실행하게 된다.

상기 판단 단계에서 전방에 벽, 벽의 코너, 오르막 계단, 내리막 계단, 장애물 및 절벽은 발견되지 않으며, 유해 동물이 있다고 판단되는 경우, 상기 영상수단(6)에서는 상기 유해 동물의 대략적인 위치에 해당하는 상태 메시지를 EPS32 모듈로 송신한다.

이때 상기 메시지는 예를 들어, 왼쪽인 경우 ‘l’, 오른쪽인 경우 ‘r’, 앞쪽인 경우 ‘f’와 같이 나타낼 수 있다.

상기 EPS32 모듈로 송신된 메시지는 상기 EPS32 모듈과 시리얼 통신으로 연결되어 있는 아두이노 메가(Arduino mega)로 송신한다.

상기 로봇(2)은 자율주행을 멈추고 상기 아두이노 메가에 수신된 메시지에 따라 상기 유해 동물을 쫓는 인공지능 주행을 시작하게 된다.

상기 아두이노 메가에 수신된 메시지가 ‘l’인 경우, 상기 유해 동물이 상기 로봇(2)의 왼쪽에 있다는 뜻이므로 상기 전단다리부(44)에 연결된 바퀴(82)와 상기 후단다리부(46)에 연결된 바퀴(82)를 -10° 회전시킨 후 전진하게 된다.

상기 아두이노 메가에 수신된 메시지가 ‘f’인 경우, 상기 유해 동물이 상기 로봇(2)의 앞쪽에 있다는 뜻이므로 상기 바퀴의 방향 그대로 전진하게 된다.

상기 아두이노 메가에 수신된 메시지가 ‘r’인 경우, 상기 유해 동물이 상기 로봇(2)의 오른쪽에 있다는 뜻이므로 상기 전단다리부(44)에 연결된 바퀴(82)와 상기 후단다리부(46)에 연결된 바퀴(82)를 10° 회전시킨 후 전진하게 된다.

상기와 같이 상기 아두이노 메가에 수신된 메시지에 따라 상기 로봇(2)이 전진하면서 상기 유해 동물을 쫓게 된다.

상기 유해 동물을 쫓던 중 상기 로봇(2)과 유해 동물과의 거리가 일정 거리 이하가 되어 상기 아두이노 메가에 ‘s’ 메시지가 수신되면, 상기 로봇(2)은 이동을 멈추고 일정 시간 동안 상기 퇴치수단(4)을 작동하게 된다. 상기 퇴치수단(4)이 여러 종류인 경우, 여러 종류의 퇴치수단(4)이 동시에 작동될 수 있다.

상기 퇴치수단(4)의 작동이 종료되면 상기 유해 동물이 있다고 판단되기 이전 상황에서 좌측 또는 우측에 위치한 벽면을 따라 벽면 추종 실행 중이었는지 판단하여 이전 상황에서의 기 주행경로를 따라 이동을 계속하게 된다.

상기 판단 단계에서 전방에 벽, 벽의 코너, 오르막 계단, 내리막 계단, 장애물, 절벽 및 유해 동물이 발견되지 않는 경우, 상기 로봇(2)이 좌측 또는 우측에 위치한 벽면을 따라 벽면 추종 실행 중이었는지 판단하여 이전 상황에서의 기 주행경로를 따라 이동을 계속하게 된다.

상기 판단 단계에서 전방에 벽, 벽의 코너, 오르막 계단, 내리막 계단, 장애물 및 절벽은 발견되지 않으며, 유해 동물이 있다고 판단되는 경우, 상기 영상수단(6)에서 EPS32 모듈로 송신된 상태 메시지 및 상기 영상수단(6)에서 촬영된 영상은 상기 단말기의 애플리케이션으로도 송신된다.

상기 메시지를 확인한 상기 단말기의 사용자는 상기 애플리케이션을 이용하여 상기 EPS32 모듈로 제어 메시지를 송신할 수 있다. (예를 들어, 전진은 ‘F’, 후진은 ‘R’)

상기 EPS32 모듈은 수신된 상기 제어 메시지를 상기 아두이노 메가로 송신하고, 상기 로봇(2)은 상기 아두이노 메가에 수신된 상기 제어 메시지에 따라 상기 유해 동물을 따라 이동하게 된다.

이때, 상기 아두이노 메가는 상기 거리 측정 수단(8)으로부터 수집된 측정값을 가공하여 다이나믹셀 쉴드에 메시지 형태로 송신함으로써 상기 로봇(2)을 이동시키게 된다.

상기 판단 단계에서 상기 유해 동물이 있다고 판단되는 경우, 상기 사용자가 상기 애플리케이션을 이용하여 상기 EPS32 모듈로 제어 메시지를 송신하면, 상기 인공지능 주행을 멈추고 상기 사용자의 제어 메시지에 따라 상기 유해 동물을 쫓게 된다.

상기 사용자는 필요에 따라 상기 퇴치수단(4)을 제어하는 메시지를 상기 EPS32 모듈로 송신할 수 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

2 : 로봇
4 : 퇴치수단
6 : 영상수단
8 : 거리 측정 수단
10 : 베이스부
12 : 구동부
14 : 제1전단바
16 : 제2전단바
18 : 제1후단바
20 : 제2후단바
22 : 제1일측바
24 : 제2일측바
26 : 제1타측바
28 : 제2타측바
30 ; 제1전단연결봉
32 : 제2전단연결봉
34 : 제1후단연결봉
36 : 제2후단연결봉
38 : 중심연결바
40 : 제1중심봉
42 : 제2중심봉
44 : 전단다리부
46 : 후단다리부
48 : 일측다리부
50 : 타측다리부
52 : 제1전단다리연결봉
54 : 제2전단다리연결봉
56 : 제1후단다리연결봉
58 : 제2후단다리연결봉
60 : 제1일측다리연결봉
62 : 제2일측다리연결봉
64 : 제1타측다리연결봉
66 : 제2타측다리연결봉
68 : 전후단바삽입홈
70 : 일측바삽입홈
72 : 타측바삽입홈
74 : 연결부
76 : 수평부
78 : 수직부
80 : 회전축부
82 : 바퀴

Claims (6)

1. 일정 거리 이내의 영상을 인식하며, 퇴치수단을 이용하여 유해 동물을 퇴치하는 이동 가능한 로봇;
   상기 로봇으로부터 상기 영상 또는 상태 메시지 중 적어도 어느 하나를 실시간으로 수신하며, 상기 로봇을 조종하기 위한 애플리케이션이 설치된 단말기;를 포함하고,
   상기 로봇에는,
   상기 유해 동물을 퇴치하기 위한 퇴치수단과,
   상기 유해 동물의 영상을 촬영하기 위한 영상수단과,
   상기 유해 동물과의 거리를 측정하기 위한 거리 측정 수단이 포함되며,
   상기 로봇과 유해 동물과의 거리가 일정 거리 이하인 경우, 상기 유해 동물을 대해 상기 퇴치수단이 작동하는 것
   을 특징으로 하는 유해 동물 퇴치 로봇 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 로봇은,
   상측에 상기 퇴치수단, 상기 영상수단, 상기 거리 측정 수단이 구비되는 베이스부;
   상기 베이스부의 하단에 결합되며, 상기 베이스부의 전후방 및 양측 각각에 배치되어 서로 연동되어 구동되는 구동부;
   각각의 상기 구동부의 단부에 결합되며, 하방을 향해 일정 길이 연장되는 다리부;
   상기 다리부의 하단에 결합되는 연결부;
   상기 연결부에 결합되는 바퀴;를 포함하는 것
   을 특징으로 하는 유해 동물 퇴치 로봇 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 구동부는,
   상기 베이스부의 전단을 향해 일정 길이 돌출되는 제2전단바;
   상기 제2전단바의 상측에 배치되고, 상기 제2전단바 보다 짧으며, 전단부가 상기 제2전단바의 전단부와 동일선상에 배치되는 제1전단바;
   상기 베이스부의 후단을 향해 일정 길이 돌출되며, 전단부가 상기 제2전단바의 후단부에 연결되는 제1후단바;
   상기 제1후단바의 하측에 배치되고, 상기 제1후단바 보다 짧으며, 후단부가 상기 제1후단바의 후단부와 동일선상에 배치되는 제2후단바;
   상기 베이스부의 일측에 배치되며, 상기 제1전단바의 후단부 양측면을 관통한 제1전단연결봉에 의해 전단부 양측면이 관통되어 회전 가능하게 고정되는 제1일측바;
   상기 제1일측바와 동일한 길이이며, 상기 제1일측바의 하측에 배치되고, 상기 제2전단바의 중심부 양측면을 관통한 제2전단연결봉에 의해 전단부 양측면이 관통되어 회전 가능하게 고정되는 제2일측바;
   상기 베이스부의 타측에 배치되며, 상기 제1후단바의 중심부 양측면을 관통한 제1후단연결봉에 의해 후단부 양측면이 관통되어 회전 가능하게 고정되는 제1타측바;
   상기 제1타측바와 동일한 길이이며, 상기 제2후단바의 전단부 양측면을 관통한 제2후단연결봉에 의해 후단부 양측면이 관통되어 회전 가능하게 고정되는 제2타측바;
   상단이 상기 제1후단바의 전단홈에 삽입되어 제1중심봉에 의해 회전 가능하게 결합되고, 하단이 상기 제2전단바의 후단홈에 삽입되어 제2중심봉에 의해 회전 가능하게 결합되는 중심연결바;를 포함하는 것
   을 특징으로 하는 유해 동물 퇴치 로봇 시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 다리부는,
   양측면 사이에 상기 제1전단바의 전단부가 삽입되어 제1전단다리연결봉에 의해 회전 가능하게 고정되고, 상기 제2전단바의 전단부가 삽입되어 제2전단다리연결봉에 의해 회전 가능하게 고정되는 전단다리부;
   양측면 사이에 상기 제1후단바의 후단부가 삽입되어 제1후단다리연결봉에 의해 회전 가능하게 고정되고, 상기 제2후단바의 후단부가 삽입되어 제2후단다리연결봉에 의해 회전 가능하게 고정되는 후단다리부;
   양측면 사이에 상기 제1일측바의 후단부가 삽입되어 제1일측다리연결봉에 의해 회전 가능하게 고정되고, 상기 제2일측바의 후단부가 삽입되어 제2일측다리연결봉에 의해 회전 가능하게 고정되는 일측다리부;
   양측면 사이에 상기 제1타측바의 전단부가 삽입되어 제1타측다리연결봉에 의해 회전 가능하게 고정되고, 상기 제2타측바의 전단부가 삽입되어 제2타측다리연결봉에 의해 회전 가능하게 고정되는 타측다리부;를 포함하는 것
   을 특징으로 하는 유해 동물 퇴치 로봇 시스템.
5. 제2항에 있어서,
   상기 연결부는,
   상기 다리부의 하단에 결합되는 일정 길이의 수평부;
   상기 수평부의 단부에 결합되며, 하방으로 일정 길이 연장되는 수직부;
   상기 수평부의 하측에 배치되도록 상기 수직부의 단부에 결합되며, 상기 바퀴에 결합되어 상기 바퀴의 회전축 역할을 하는 회전축부;를 포함하는 것
   을 특징으로 하는 유해 동물 퇴치 로봇 시스템.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 유해 동물 퇴치 로봇 시스템의 구동 방법에 있어서,
   초기화 단계;
   거리 측정 수단에 의한 진행 방향 센싱 단계;
   영상수단에 의한 주행 경로 상의 지형지물 판단 단계;
   상기 영상수단에 의한 주행 경로 상의 지형지물 판단 단계의 결과에 따른 로봇의 이동 단계;
   상기 영상수단에 의한 유해 동물 감지 단계;
   상기 유해 동물의 위치에 대한 메시지가 상기 영상수단으로부터 아두이노로 전달되는 단계;
   상기 아두이노로 전달된 메시지에 따라 상기 로봇이 이동하는 단계;
   퇴치수단을 이용하여 상기 유해 동물을 퇴치하는 단계;를 포함하는 것
   을 특징으로 하는 유해 동물 퇴치 로봇 시스템의 구동 방법.

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