KR20230087070A - Control cart with mecanum wheels - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 조종 카트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 메카넘 휠들을 장착하여 전 방향(omnidirectional)으로 이동할 수 있는 조종 카트에 관한 것이다.The present invention relates to a steering cart, and more particularly, to a steering cart equipped with mecanum wheels and capable of omnidirectional movement.
일반적으로, 현재 건물 등에 널리 사용되고 있는 카트는 물건을 담아서 적재하는 적재함과, 적재함에 물건이 적재되어 무거워진 카트를 손쉽게 이동할 수 있도록 적재함에 장착된 휠들과, 카트의 이동 방향을 제어 가능하게 적재함에 장착된 손잡이 등을 포함하여 구성된다.In general, carts that are widely used in buildings currently include a loading box for storing and loading goods, wheels mounted on the loading box to easily move the cart that has become heavy as goods are loaded into the loading box, and a loading box for controlling the moving direction of the cart. It is composed of a mounted handle and the like.
이러한 카트에 구비되는 휠은 전후 2방향으로 이동할 수 있는 일반적인 휠이 사용되며, 카트의 좌우 이동시 수동으로 방향 전환하여 이동하면서 진행한다. 이와 같이, 기존의 카트는 좌우로 방향을 전환하기 위해서 수동으로 휠을 조절해야 하고, 방향 전환을 위해 많은 공간을 필요로 하여 좁은 통로에서 이동하기가 불편하다. 또한, 카트의 적재함에 물건이 많이 적재된 경우, 사용자는 힘을 더 많이 사용해야 하고, 카트 이동을 제어하는데 많은 어려움을 느낄 수 있다.A wheel provided in such a cart is a general wheel that can move in two directions forward and backward, and when the cart moves left and right, it moves while manually changing direction. In this way, the existing cart has to manually adjust the wheel to change the direction left and right, and requires a lot of space for the direction change, making it inconvenient to move in a narrow aisle. In addition, when a lot of goods are loaded in the loading box of the cart, the user has to use more force and may feel much difficulty in controlling the movement of the cart.
본 발명의 과제는 이동성을 향상시킬 수 있고, 물건을 많이 적재해서 이동하더라도 사용자의 힘을 덜 수 있는 메카넘 휠을 장착한 조종 카트를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide a steering cart equipped with mecanum wheels that can improve mobility and reduce the user's force even when moving with a lot of objects loaded thereon.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 메카넘 휠을 장착한 조종 카트는 카트 지지대와, 적재함과, 메카넘 휠들과, 모터들과, 제어기와, 조이스틱, 및 배터리를 포함한다. 적재함은 카트 지지대의 상측에 장착된다. 메카넘 휠들은 카트 지지대의 하측에 전후좌우 대칭된 형태로 배열되어 회전 가능하게 지지되는 것으로, 각각 림(rim)과, 림의 양단에 동일 축 상으로 고정되는 디스크들, 및 림의 외주면을 따라 림의 축 방향에 대해 동일 각도로 경사져 배열된 상태로 디스크들에 회전 가능하게 지지되는 롤러들을 구비한다. 모터들은 메카넘 휠들을 각각 회전 구동시키도록 카트 지지대에 장착된다. 제어기는 카트 지지대에 장착되어, 입력되는 명령에 따라 모터들을 제어한다. 조이스틱은 적재함에 장착되어, 사용자의 조작에 따른 명령을 제어기에 입력한다. 배터리는 카트 지지대에 장착되어 제어기에 전원을 공급한다.A control cart equipped with Mecanum wheels according to the present invention for achieving the above object includes a cart support, a loading box, Mecanum wheels, motors, a controller, a joystick, and a battery. The load box is mounted on the upper side of the cart support. Mecanum wheels are arranged in a symmetrical form on the lower side of the cart support and are rotatably supported, each with a rim, disks fixed on the same axis at both ends of the rim, and along the outer circumferential surface of the rim. It has rollers rotatably supported on disks in an arranged state inclined at the same angle with respect to the axial direction of the rim. Motors are mounted on the cart supports to drive each of the Mecanum wheels to rotate. The controller is mounted on the cart support and controls the motors according to input commands. The joystick is mounted on the loading box and inputs commands according to the user's manipulation to the controller. A battery is mounted on the cart support and supplies power to the controller.
여기서, 각각의 롤러는 구름 면에 회전 방향을 따라 연속된 홈이 축 방향으로 복수 열을 이루게 형성될 수 있다. 또한, 각각의 롤러는 해당 디스크들에 착탈 가능하게 볼팅 결합되는 샤프트를 중공에 끼운 상태로 회전 가능하게 지지될 수 있다.Here, each roller may be formed such that a plurality of rows of continuous grooves along the rotational direction are formed on the rolling surface in the axial direction. In addition, each of the rollers may be rotatably supported in a state in which a shaft that is detachably bolted to the corresponding disks is inserted into the hollow.
적재함은 전방 부위가 전방의 메카넘 휠들보다 전방에 위치하게 형성되고, 후방 부위가 후방으로 상향 경사져 후방의 메카넘 휠들보다 후방에 위치하게 형성될 수 있다. 휠 보호커버들이 메카넘 휠들의 상부를 각각 덮도록 형성되어 카트 지지대에 장착될 수 있다.The loading box may be formed so that the front part is positioned in front of the front Mecanum wheels, and the rear part is inclined upward to the rear to be positioned behind the rear Mecanum wheels. Wheel protective covers may be formed to cover the upper portions of Mecanum wheels, respectively, and mounted on the cart support.
적재함은 카트 지지대와 마주하는 부위에 자성체를 갖고 여러 형태로 마련되며, 카트 지지대는 여러 형태의 적재함들 중 선택된 적재함의 자성체와 상호 작용하여 해당 적재함을 착탈 가능하게 하는 영구자석들을 포함할 수 있다.The loading box is provided in various forms with a magnetic material at a portion facing the cart support, and the cart support may include permanent magnets that interact with the magnetic material of the loading box selected from among various types of loading boxes to detach the corresponding loading box.
본 발명에 따른 조종 카트는 메카넘 휠들을 장착하여 자동으로 전후좌우로 방향 전환해서 전 방향(omnidirectional)으로 이동 가능하므로, 좁은 통로를 주행하거나 장애물을 피하는데 용이할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 조종 카트는 적재함에 물건을 많이 적재해서 이동하더라도 사용자의 힘을 덜어주고 이동성을 향상시킬 수 있다.Since the control cart according to the present invention is equipped with Mecanum wheels and can move in omnidirectional direction by automatically changing directions in front and rear, left and right, it can be easily driven in a narrow passage or avoiding obstacles. In addition, the control cart according to the present invention can reduce the user's strength and improve mobility even when moving with many items loaded in the loading box.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 메카넘 휠을 장착한 조종 카트에 대한 사시도이다.
도 2는 도 1에 대한 측면도이다.
도 3은 도 1에 대한 저면도이다.
도 4는 메카넘 휠에 대한 사시도이다.
도 5는 도 4에 있어서, 메카넘 휠에 대한 분해 사시도이다.
도 6은 롤러가 디스크에 착탈되는 다른 예를 나타낸 분해 사시도이다.
도 7은 메카넘 휠의 상부를 덮는 휠 보호커버가 구비된 예를 나타낸 사시도이다.
도 8은 여러 형태의 적재함들이 카트 지지대에 대해 착탈되어 교체되는 과정을 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 메카넘 휠을 장착한 조종 카트의 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.1 is a perspective view of a steering cart equipped with Mecanum wheels according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a side view of Figure 1;
Figure 3 is a bottom view of Figure 1;
4 is a perspective view of a mecanum wheel.
FIG. 5 is an exploded perspective view of the mecanum wheel in FIG. 4 .
6 is an exploded perspective view illustrating another example in which a roller is detached from a disk.
7 is a perspective view illustrating an example in which a wheel protection cover covering an upper portion of a mecanum wheel is provided.
8 is a perspective view illustrating a process in which various types of loading boxes are detached from and replaced with respect to a cart support.
9 is a view for explaining the operating principle of a steering cart equipped with mecanum wheels according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, the same reference numerals are used for the same components, and repeated descriptions and detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the gist of the present invention are omitted. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clarity.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 메카넘 휠을 장착한 조종 카트에 대한 사시도이다. 도 2는 도 1에 대한 측면도이다. 도 3은 도 1에 대한 저면도이다. 도 4는 메카넘 휠에 대한 사시도이다. 도 5는 도 4에 있어서, 메카넘 휠에 대한 분해 사시도이다.1 is a perspective view of a steering cart equipped with Mecanum wheels according to an embodiment of the present invention. Figure 2 is a side view of Figure 1; Figure 3 is a bottom view of Figure 1; 4 is a perspective view of a mecanum wheel. FIG. 5 is an exploded perspective view of the Mecanum wheel in FIG. 4 .
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 메카넘 휠을 장착한 조종 카트(100)는 대형 쇼핑몰, 백화점 등과 같은 건물에서 물건 등을 운송하기 위한 것으로, 카트 지지대(110)와, 적재함(120)과, 메카넘 휠(130)들과, 모터(140)들과, 제어기(150)와, 조이스틱(160), 및 배터리(170)를 포함한다.1 to 5, a
카트 지지대(110)는 상부에 적재함(120)을 장착해서 지지하고, 하부에 메카넘 휠(130)들과 모터(140)들을 장착해서 지지한다. 카트 지지대(110)는 중앙부에 제어기(150)와 배터리(170)를 보관해서 쉽게 교체할 수 있게 하는 보관 공간을 가질 수 있다.The
카트 지지대(110)는 사각 형태의 하판(111)과, 하판(111)보다 좁은 면적을 갖는 사각 형태의 상판(112)과, 상판(112)을 하판(111)으로부터 이격시켜 보관 공간을 형성하도록 상판(112)과 하판(111)을 연결하는 연결대(113)들을 포함한 구성으로 이루어질 수 있다. 카트 지지대(110)는 금속 등의 강건한 재질로 이루어질 수 있다.The
적재함(120)은 카트 지지대(110)의 상측에 장착된다. 적재함(120)은 내부 공간을 갖고 상부가 개구된 형태로 이루어져 상부 개구를 통해 물건을 출입시킬 수 있다. 적재함(120)은 상부 개구를 통해 투입되는 물건을 내부 공간에 적재한다. 적재함(120)은 상,하,좌,우,전,후 부위가 모두 사각 형태로 이루어질 수 있다.The
적재함(120)은 옆 둘레 부위가 격자 구조로 이루어짐으로써, 내부 공간에 담긴 물건이 외부에서 용이하게 보여지게 할 수 있다. 적재함(120)은 플라스틱 재질로 이루어져 무게감을 줄여줌으로써 조종 카트(100)의 이동 시 편리함을 줄 수 있다. 물론, 적재함(120)은 다양한 형태와 재질로 이루어질 수 있다.The side circumference of the
적재함(120)은 전방 부위(120a)가 전방의 메카넘 휠(130)들보다 전방에 위치하게 형성될 수 있다. 예컨대, 적재함(120)은 전방 부위(120a)가 전방의 메카넘 휠(130)들로부터 적재함(120)의 바닥 전후 길이의 대략 1/4만큼 전방으로 거리를 두게 돌출됨으로써, 전방의 메카넘 휠(130)들 또는 카트 지지대(110)의 전방 부위에 의해 주변인의 발이 걸리거나 다리가 충돌하거나, 전시되어 있는 물건이 걸리지 않도록 하여 안정성을 높일 수 있다.The
적재함(120)은 후방 부위(120b)가 후방으로 상향 경사져 후방의 메카넘 휠(130)들보다 후방에 위치하게 형성될 수 있다. 예컨대, 적재함(120)은 후방 상단이 후방의 메카넘 휠(130)들로부터 적재함(120)의 바닥 전후 길이의 대략 1/4만큼 후방으로 거리를 두게 돌출되고 후방 부위가 수평면에 대해 후방으로 대략 60도 상향 경사짐으로써, 사용자에게 여유 공간을 제공할 수 있다.The
따라서, 적재함(120)의 후방 부위(120b)는 후방의 메카넘 휠(130)들 또는 카트 지지대(110)의 후방 부위에 의해 사용자의 발이 걸리거나 다리가 충돌하거나, 전시되어 있는 물건이 걸리지 않도록 하여 안정성을 높일 수 있다.Therefore, the
메카넘 휠(130)들은 카트 지지대(110)의 하측에 전후좌우 대칭된 형태로 배열되어 회전 가능하게 지지된다. 메카넘 휠(130)들은 벡터의 원리를 이용해 전 방향(omnidirectional)으로 조종 카트(100)를 이동시킬 수 있게 한다. 메카넘 휠(130)들은 4개로 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
메카넘 휠(130)들은 각각 림(rim, 131)과, 디스크(132)들, 및 롤러(133)들을 구비한다. 림(131)은 중심에 모터(140)의 구동축과 동일 축으로 결속되어 구동축의 회전 구동력에 의해 회전함으로써, 메카넘 휠(130)을 회전시킬 수 있게 한다. 림(131)은 중공을 갖는 원통 형상으로 이루어질 수 있다. 림(131)은 금속 재질 등으로 이루어질 수 있다.
림(131)은 카트 지지대(110)의 하부에 볼팅 등으로 고정된 휠 브라켓(116)에 회전 가능하게 지지될 수 있다. 림(131)은 휠 브라켓(116)의 외측에 배치되어 휠 브라켓(116)의 내측에 모터(140)가 배치되어 가려지게 할 수 있다. 휠 브라켓(116)은 베어링(미도시)을 매개로 림(131)의 회전을 지지할 수 있다.The
디스크(132)들은 림(131)의 양단에 동일 축 상으로 고정된다. 디스크(132)들은 림(131)의 양단에 착탈 가능하게 볼팅 결합될 수 있다. 따라서, 디스크(132)들 또는 림(131)의 손상시 손상된 일부만 쉽게 교체할 수 있다. 디스크(132)들은 그 사이에 롤러(133)를 위치시킨 상태로 회전 가능하게 지지한다. 디스크(132)들은 금속 재질 등으로 이루어질 수 있다.
롤러(133)들은 림(131)의 외주면을 따라 림(131)의 축 방향에 대해 동일 각도로 경사져 배열된 상태로 디스크(132)들에 회전 가능하게 지지된다. 롤러(133)들은 림(131)의 외주면을 따라 림(131)의 축 방향에 대해 45도 경사져 배열될 수 있다.The
롤러(133)들은 모두 동일한 형태로 이루어진다. 각각의 롤러(133)는 양쪽 가장자리로부터 중앙으로 갈수록 외경이 점진적으로 커지는 형태로 이루어질 수 있다. 롤러(133)는 전체적으로 금속 재질로 이루어지거나, 금속 재질의 몸체 표면에 고무, 우레탄 재질 등으로 덮인 형태로 이루어지는 등 다양하게 구성될 수 있다.The
각각의 롤러(133)는 구름 면에 회전 방향을 따라 연속된 홈(133a)이 축 방향으로 복수 열을 이루게 형성될 수 있다. 조종 카트(100)가 경사형 무빙 워크나 에스컬레이터에 올려져 이동할 때, 롤러(133)의 홈(133a)들은 경사형 무빙 워크나 에스컬레이터의 디딤판 돌출 부위를 끼워서 조종 카트(100)가 고정될 수 있게 한다.Each
따라서, 조종 카트(100)가 경사형 무빙 워크나 에스컬레이터에 의해 승강 이동할 때 무거운 물건을 담고 있더라도 추락 방지되면서 편리하게 이동할 수 있다. 롤러(133)의 홈(133a)들은 일정 폭으로 롤러(133)의 구름 면에 회전 방향을 따라 연속되게 형성될 수 있다. 롤러(133)의 홈(133a)들은 경사형 무빙 워크나 에스컬레이터의 디딤판 돌출 부위를 원활하게 끼울 수 있는 폭과 간격으로 형성될 수 있다.Therefore, when the
각각의 롤러(133)는 해당 디스크(132)들에 착탈 가능하게 볼팅 결합되는 샤프트(134)를 중공에 끼운 상태로 회전 가능하게 지지될 수 있다. 롤러(133)는 디스크(132)들에 착탈 가능하게 되므로, 롤러(133) 또는 디스크(132)의 손상시 손상된 일부가 쉽게 교체될 수 있다. 특히, 롤러(133)는 사용시 손상이 많게 되므로, 롤러(133)만 쉽게 교체될 수 있다.Each of the
디스크(132)들은 샤프트(134)의 양단을 각각 체결하는 체결편(132a)들을 가질 수 있다. 한쪽 디스크(132)의 체결편(132a)은 나사 없는 구멍을 갖고, 다른 쪽 디스크(132)의 체결편(132a)은 나사 구멍을 가질 수 있다. 샤프트(134)는 한쪽 단에 십자홈을 갖는 헤드(134a)가 형성되고 다른 쪽 단으로부터 수나사(134b)가 일부 형성될 수 있다. 샤프트(134)는 금속 재질 등으로 이루어질 수 있다.The
샤프트(134)는 수나사(134b) 부위가 한쪽 디스크(132)의 체결편(132a)의 나사 없는 구멍에 끼워져 롤러(133)의 중공을 통과한 후 다른 쪽 디스크(132)의 체결편(132a)의 나사 구멍에 결합됨에 따라 헤드(134a)가 한쪽 디스크(132)의 체결편(132a) 주변에 걸려 밀착됨으로써, 롤러(133)를 디스크(132)들에 회전 가능하게 장착할 수 있다. 샤프트(134)는 디스크(132)들과 롤러(133)에 대해 역순으로 분해됨으로써, 롤러(133)를 디스크(132)들로부터 분리할 수 있다.The
도시하고 있지 않지만, 다른 쪽 디스크(132)의 체결편(132a)이 나사 없는 구멍을 가질 경우, 샤프트(134)는 수나사(134b) 부위가 다른 쪽 디스크(132)의 체결편(132a)의 나사 없는 구멍으로부터 인출되어 너트와 결합될 수도 있다. 샤프트(134)는 해당 체결편(132a)과의 사이에 와셔(137)를 끼워 풀림 방지될 수 있다.Although not shown, when the
다른 예로, 도 6에 도시된 바와 같이, 샤프트는 제1,2 샤프트(135', 136')로 구성될 수 있다. 제1 샤프트(135')는 한쪽 단에 십자홈을 갖는 헤드(135a')가 형성되고 다른 쪽 단으로부터 수나사(135b')가 일부 형성될 수 있다.As another example, as shown in FIG. 6, the shaft may include first and second shafts 135' and 136'. The first shaft 135' may have a
제2 샤프트(136')는 한쪽 단에 육각형 헤드(136a')가 형성되고 다른 쪽 단에 제1 샤프트(135')의 수나사(135b')와 결합되는 나사홈(136b')이 형성될 수 있다. 제1,2 샤프트(135', 136')는 금속 재질 등으로 이루어질 수 있다. 양쪽 디스크(132)의 체결편(132a)들은 모두 나사 없는 구멍을 가질 수 있다.The second shaft 136' may have a
제1 샤프트(135')는 수나사(135b') 부위가 한쪽 디스크(132)의 체결편(132a)의 나사 없는 구멍을 거쳐 롤러(133)의 중공에 끼워지고, 제2 샤프트(136')는 나사홈(136b') 부위가 다른 쪽 디스크(132)의 체결편(132a)의 나사 없는 구멍을 거쳐 롤러(133)의 중공에 끼워진 후, 제1 샤프트(135')의 수나사(135b')와 제2 샤프트(136')의 나사홈(136b')이 결합됨에 따라 제1,2 샤프트(135', 136')의 헤드(135a', 136a')들이 양쪽 디스크(132)의 체결편(132a)들 주변에 각각 걸려 밀착됨으로써, 롤러(133)를 디스크(132)들에 회전 가능하게 장착할 수 있다.The
제1,2 샤프트(135', 136')는 디스크(132)들과 롤러(133)에 대해 역순으로 분해됨으로써, 롤러(133)를 디스크(132)들로부터 분리할 수 있다. 제1,2 샤프트(135', 136')는 해당 체결편(132a)과의 사이에 와셔(137)를 각각 끼워 풀림 방지될 수 있다.The first and second shafts 135' and 136' are disassembled in the reverse order with respect to the
모터(140)들은 메카넘 휠(130)들을 각각 회전 구동시키도록 카트 지지대(110)에 장착된다. 모터(140)는 구동축이 정,역 방향으로 회전 가능하게 구성된다. 모터(140)는 모터 몸체가 휠 브라켓(116)에 고정되고 구동축이 메카넘 휠(130)의 림(131)에 동일 축으로 결속됨으로써, 구동축의 회전 구동력에 의해 메카넘 휠(130)을 회전시킬 수 있다.The
모터(140)는 휠 브라켓(116)의 내측에 배치됨으로써 휠 브라켓(116)의 외측에 배치되는 메카넘 휠(130)에 의해 가려져 보호될 수 있다. 모터(140)는 DC 모터나, 스텝모터 등 다양한 모터가 사용될 수 있다.The
제어기(150)는 카트 지지대(110)에 장착되어, 입력되는 명령에 따라 모터(140)들을 제어한다. 제어기(150)는 마이크로 프로세서를 포함하여 구성될 수 있다. 제어기(150)는 모터 드라이브에 의해 모터(140)들을 제어할 수 있다. 제어기(150)는 블루투스 등과 같은 무선 통신 모듈을 포함하여 조이스틱(160)과 무선 통신할 수 있다. 제어기(150)는 비상시 유선으로 조이스틱과 연결될 수도 있다.The
조이스틱(160)은 적재함(120)에 장착되어, 사용자의 조작에 따른 명령을 제어기(150)에 입력한다. 조이스틱(160)은 조작 레버(161)가 사용자에 의해 전후좌우 움직임에 따라 조종 카트(100)의 전후좌우 직선/사선 이동, 시계/반시계방향 회전 명령 등을 제어기(150)에 입력하도록 구성될 수 있다. 조작 레버(161)는 T자형으로 이루어져 사용자의 조작 정확도를 향상시킬 수 있다. 물론, 조작 레버(161)는 전술한 기능을 수행하는 범주에서 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.The
조이스틱(160)은 제어기(150)가 무선 통신할 경우, 자체적으로 배터리를 내장해서 전원을 공급받을 수 있다. 적재함(120)은 조이스틱(160)과 별개로 사용자가 손으로 안정적으로 쥘 수 있는 손잡이(126)를 장착할 수도 있다.When the
배터리(170)는 카트 지지대(110)에 장착되어 제어기(150)에 전원을 공급한다. 배터리(170)는 충전 가능한 2차 전지로 이루어질 수 있으나, 1차 전지로 이루어질 수도 있다.The
한편, 추가 양상으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 휠 보호커버(180)들이 메카넘 휠(130)들의 상부를 각각 덮도록 형성되어 카트 지지대(110)에 장착될 수 있다. 휠 보호커버(180)는 롤러(133)들 사이로 옷깃이 걸리거나, 이물질이 들어가지 않게 함으로써, 메카넘 휠(130)의 고장을 방지하고 사고위험을 방지할 수 있게 한다.Meanwhile, as an additional aspect, as shown in FIG. 7 , wheel
휠 보호커버(180)는 외관이 반원기둥 형태로 이루어질 수 있다. 휠 보호커버(180)는 내부 공간을 갖고 편평한 옆 부위가 개구된 형태로 이루어진다. 휠 보호커버(180)는 하측에 위치하는 개구를 통해 메카넘 휠(130)의 상부를 수용해서 메카넘 휠(130)의 접지 부위를 인출시킨 상태로 휠 브라켓(116)에 고정될 수 있다. 휠 보호커버(180)는 플라스틱, 금속 등의 재질로 이루어질 수 있다.The
도 8은 여러 형태의 적재함들이 카트 지지대에 대해 착탈되어 교체되는 과정을 나타낸 사시도이다.8 is a perspective view illustrating a process in which loading boxes of various types are detached from and replaced with respect to a cart support.
도 8을 참조하면, 적재함(120, 120')은 카트 지지대(110)와 마주하는 부위에 자성체(127)를 갖고 여러 형태로 마련될 수 있다. 자성체(127)는 영구자석에 붙는 철 등의 재질로 이루어질 수 있다. 자성체(127)는 판상 구조로 적재함(120, 120')의 하면에 고정될 수 있다. 적재함(120, 120')은 옆 둘레 부위가 격자 구조, 또는 옆 둘레 부위가 막힌 구조 등과 같이 여러 형태로 마련될 수 있다.Referring to FIG. 8 ,
카트 지지대(110)는 여러 형태의 적재함들(120, 120') 중 선택된 적재함의 자성체(127)와 상호 작용하여 해당 적재함을 착탈 가능하게 하는 영구자석(117)들을 포함할 수 있다. 여러 형태의 적재함들(120, 120') 중 어느 하나가 선택되어 카트 지지대(110)의 상부에 올려지면, 카트 지지대(110)의 영구자석(117)들이 선택된 적재함의 자성체(127)를 자력으로 부착시킴으로써, 해당 적재함을 카트 지지대(110)에 장착할 수 있게 한다.The
적재함(120, 120')이 카트 지지대(110)에 선택적으로 장착된 상태에서, 사용자가 적재함(120, 120')을 카트 지지대(110)로부터 멀어지게 힘을 가하면, 적재함(120, 120')의 자성체(127)가 카트 지지대(110)의 영구자석(117)들로부터 떼어짐으로써, 적재함(120, 120')을 카트 지지대(110)로부터 분리할 수 있다. 따라서, 적재함(120, 120')은 카트 지지대(110)에 간편하게 여러 형태로 교체됨으로써, 물건 보관의 유용성을 늘릴 수 있다.In a state where the
영구자석(117)들은 카트 지지대(110)의 전후좌우에 배치될 수 있다. 영구자석(117)들은 카트 지지대(110)의 상판(112) 하면에 고정될 수 있다. 영구자석(117)은 강한 자력(25~50MGOe)을 갖는 네오디뮴(neodymium) 자석 등으로 이루어질 수 있다. 도시하고 있지 않지만, 적재함(120, 120')은 카트 지지대(110)와 요철 구조로 결합되어 정렬될 수 있다. 한편, 적재함(120, 120')이 영구자석(117)에 부착되는 재질로 이루어질 경우, 자성체(127)는 생략될 수도 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 메카넘 휠을 장착한 조종 카트의 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.9 is a view for explaining the operating principle of a steering cart equipped with mecanum wheels according to an embodiment of the present invention.
도 9와 함께 도 1을 참조하면, 조종 카트(100)의 구동 방향은 메카넘 휠(130; FL, FR, BL, BR)들의 회전 방향 조합으로 10가지로 만들어질 수 있다.Referring to FIG. 1 together with FIG. 9 , the driving direction of the
(a) 사용자가 조이스틱(160)으로 전진 명령을 조작하면, 전좌(前左) 메카넘 휠(FL), 전우(前右) 메카넘 휠(FR), 후좌(後左) 메카넘 휠(BL), 후우(後右) 메카넘 휠(BR)이 모두 동시에 전방 회전함으로써, 조종 카트(100)가 전방으로 이동한다.(a) When the user manipulates a forward command with the
(b) 사용자가 조이스틱(160)으로 후진 명령을 조작하면, 전좌(前左) 메카넘 휠(FL), 전우(前右) 메카넘 휠(FR), 후좌(後左) 메카넘 휠(BL), 후우(後右) 메카넘 휠(BR)이 모두 동시에 후방 회전함으로써, 조종 카트(100)가 후방으로 이동한다.(b) When the user manipulates a reverse command with the
(c) 사용자가 조이스틱(160)으로 좌측 이동 명령을 조작하면, 전좌(前左) 메카넘 휠(FL)과 후우(後右) 메카넘 휠(BR)이 모두 후방 회전함과 동시에, 전우(前右) 메카넘 휠(FR)과 후좌(後左) 메카넘 휠(BL)이 모두 전방 회전함으로써, 조종 카트(100)가 좌측으로 이동한다.(c) When the user manipulates the left movement command with the
(d) 사용자가 조이스틱(160)으로 우측 이동 명령을 조작하면, 전좌(前左) 메카넘 휠(FL)과 후우(後右) 메카넘 휠(BR)이 모두 전방 회전함과 동시에, 전우(前右) 메카넘 휠(FR)과 후좌(後左) 메카넘 휠(BL)이 모두 후방 회전함으로써, 조종 카트(100)가 우측으로 이동한다.(d) When the user manipulates the right movement command with the
(e) 사용자가 조이스틱(160)으로 전좌(前左) 사선 이동 명령을 조작하면, 전좌(前左) 메카넘 휠(FL)과 후우(後右) 메카넘 휠(BR)이 정지한 채, 전우(前右) 메카넘 휠(FR)과 후좌(後左) 메카넘 휠(BL)이 모두 전방 회전함으로써, 조종 카트가 전좌 사선 방향으로 이동한다.(e) When the user manipulates the front left oblique movement command with the
(f) 사용자가 조이스틱(160)으로 전우(前右) 사선 이동 명령을 조작하면, 전우(前右) 메카넘 휠(FR)과 후좌(後左) 메카넘 휠(BL)이 정지한 채, 전좌(前左) 메카넘 휠(FL)과 후우(後右) 메카넘 휠(BR)이 모두 전방 회전함으로써, 조종 카트(100)가 전우 사선 방향으로 이동한다.(f) When the user manipulates the forward right oblique movement command with the
(g) 사용자가 조이스틱(160)으로 후좌(後左) 사선 이동 명령을 조작하면, 전우(前右) 메카넘 휠(FR)과 후좌(後左) 메카넘 휠(BL)이 정지한 채, 전좌(前左) 메카넘 휠(FL)과 후우(後右) 메카넘 휠(BR)이 모두 후방 회전함으로써, 조종 카트(100)가 후좌 사선 방향으로 이동한다.(g) When the user manipulates the rear-left oblique movement command with the
(h) 사용자가 조이스틱(160)으로 후우(後右) 사선 이동 명령을 조작하면, 전좌(前左) 메카넘 휠(FL)과 후우(後右) 메카넘 휠(BR)이 정지한 채, 전우(前右) 메카넘 휠(FR)과 후좌(後左) 메카넘 휠(BL)이 모두 후방 회전함으로써, 조종 카트(100)가 후우 사선 방향으로 이동한다.(h) When the user manipulates the rear-right oblique movement command with the
(i) 사용자가 조이스틱(160)으로 시계방향 회전 명령을 조작하면, 전좌(前左) 메카넘 휠(FL)과 후좌(後左) 메카넘 휠(BL)이 모두 전방 회전함과 동시에, 전우(前右) 메카넘 휠(FR)과 후우(後右) 메카넘 휠(BR)이 모두 후방 회전함으로써, 조종 카트(100)가 시계방향으로 회전한다.(i) When the user manipulates a clockwise rotation command with the
(j) 사용자가 조이스틱(160)으로 반시계방향 회전 명령을 조작하면, 전좌(前左) 메카넘 휠(FL)과 후좌(後左) 메카넘 휠(BL)이 모두 후방 회전함과 동시에, 전우(前右) 메카넘 휠(FR)과 후우(後右) 메카넘 휠(BR)이 모두 전방 회전함으로써, 조종 카트(100)가 반시계방향으로 회전한다.(j) When the user manipulates a counterclockwise rotation command with the
이와 같이, 본 실시예의 조종 카트(100)는 메카넘 휠(130)들을 장착하여 자동으로 전후좌우로 방향 전환해서 전 방향(omnidirectional)으로 이동 가능하므로, 좁은 통로를 주행하거나 장애물을 피하는데 용이할 수 있다. 또한, 본 실시예의 조종 카트(100)는 적재함(110)에 물건을 많이 적재해서 이동하더라도 사용자의 힘을 덜어주고 이동성을 향상시킬 수 있다.In this way, the
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. The present invention has been described with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. You will be able to. Therefore, the true protection scope of the present invention should be defined only by the appended claims.
110..카트 지지대
116..휠 브라켓
117..영구자석
120..적재함
127..자성체
130..메카넘 휠
131..림
132..디스크
133..롤러
140..모터
150..제어기
160..조이스틱
170..배터리
180..휠 보호커버110..
117..
127..
131.
133..
150..
170..
Claims (6)
상기 카트 지지대의 상측에 장착된 적재함;
상기 카트 지지대의 하측에 전후좌우 대칭된 형태로 배열되어 회전 가능하게 지지되는 것으로, 각각 림(rim)과, 상기 림의 양단에 동일 축 상으로 고정되는 디스크들, 및 상기 림의 외주면을 따라 상기 림의 축 방향에 대해 동일 각도로 경사져 배열된 상태로 상기 디스크들에 회전 가능하게 지지되는 롤러들을 구비하는 메카넘 휠들;
상기 메카넘 휠들을 각각 회전 구동시키도록 상기 카트 지지대에 장착된 모터들;
상기 카트 지지대에 장착되어, 입력되는 명령에 따라 상기 모터들을 제어하는 제어기;
상기 적재함에 장착되어, 사용자의 조작에 따른 명령을 상기 제어기에 입력하는 조이스틱; 및
상기 카트 지지대에 장착되어 상기 제어기에 전원을 공급하는 배터리;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 메카넘 휠을 장착한 조종 카트.
cart support;
a loading box mounted on the upper side of the cart support;
Arranged in a symmetrical form on the lower side of the cart support and rotatably supported, a rim, discs coaxially fixed to both ends of the rim, and along the outer circumferential surface of the rim Mecanum wheels having rollers rotatably supported by the disks in a state of being inclined at the same angle with respect to the axial direction of the rim;
Motors mounted on the cart support to rotate and drive the Mecanum wheels, respectively;
a controller mounted on the cart support and controlling the motors according to an input command;
a joystick mounted in the loading box and inputting a command according to a user's manipulation to the controller; and
a battery mounted on the cart support to supply power to the controller;
Steering cart equipped with a mecanum wheel, characterized in that it comprises a.
상기 각각의 롤러는 구름 면에 회전 방향을 따라 연속된 홈이 축 방향으로 복수 열을 이루게 형성된 것을 특징으로 하는 메카넘 휠을 장착한 조종 카트.
According to claim 1,
Each of the rollers is a steering cart equipped with a mecanum wheel, characterized in that a plurality of rows of continuous grooves along the rotational direction are formed on the rolling surface in the axial direction.
상기 각각의 롤러는 해당 디스크들에 착탈 가능하게 볼팅 결합되는 샤프트를 중공에 끼운 상태로 회전 가능하게 지지되는 것을 특징으로 하는 메카넘 휠을 장착한 조종 카트.
According to claim 1,
Each of the rollers is rotatably supported in a hollow state with a shaft that is detachably bolted to the corresponding disks.
상기 적재함은 전방 부위가 전방의 메카넘 휠들보다 전방에 위치하게 형성되고, 후방 부위가 후방으로 상향 경사져 후방의 메카넘 휠들보다 후방에 위치하게 형성된 것을 특징으로 하는 메카넘 휠을 장착한 조종 카트.
According to claim 1,
The loading box is equipped with mecanum wheels, characterized in that the front part is formed to be positioned in front of the front mecanum wheels, and the rear part is inclined upward to the rear to be positioned behind the rear mecanum wheels.
상기 메카넘 휠들의 상부를 각각 덮도록 형성되어 상기 카트 지지대에 장착되는 휠 보호커버들을 포함하는 것을 특징으로 하는 메카넘 휠을 장착한 조종 카트.
According to claim 1,
A steering cart equipped with Mecanum wheels, characterized in that it includes wheel protective covers formed to cover upper portions of the Mecanum wheels and mounted on the cart support.
상기 적재함은 상기 카트 지지대와 마주하는 부위에 자성체를 갖고 여러 형태로 마련되며;
상기 카트 지지대는 여러 형태의 적재함들 중 선택된 적재함의 자성체와 상호 작용하여 해당 적재함을 착탈 가능하게 하는 영구자석들을 포함하는 것을 특징으로 하는 메카넘 휠을 장착한 조종 카트.According to claim 1,
The loading box is provided in various forms with a magnetic material at a portion facing the cart support;
The cart support is a control cart equipped with a mecanum wheel, characterized in that it includes permanent magnets that interact with the magnetic material of the selected loading box among various types of loading boxes to enable attachment or detachment of the corresponding loading box.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1020210175670A KR20230087070A (en) | 2021-12-09 | 2021-12-09 | Control cart with mecanum wheels |
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KR1020210175670A KR20230087070A (en) | 2021-12-09 | 2021-12-09 | Control cart with mecanum wheels |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20110078314A (en) | 2009-12-31 | 2011-07-07 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | Intelligent cart |
-
2021
- 2021-12-09 KR KR1020210175670A patent/KR20230087070A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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