KR20230139373A - 실내 청소 등 심부름 융·복합 ai로봇 - Google Patents

Abstract

본 발명은 청소기와 공기청정기 등을 융합하여 가정에서 가전제품에 소비되는 비용을 절감하고 공간 효율을 가지게 하는 가전제품에 관한 것이다.
또한 본 발명은, 인공지능 기능, 자율 주행 등의 기술을 사용하여 가정용 로봇 1세대로서의 역할을 수행하는 제품에 관한 것이다.
종래 가전제품에 없는 진화된 자율주행 기술은, 기술이 가미되면 효과적인 청소기, 공기청정기, 가습기, 소독, 집안 곳곳의 상황 파악(자녀 안전, 노인 건강, 애완동물 상태 등)으로 응용확장하여, 기존에 각각 구매를 했으나 방의 수 대비 수량 부족, 기능 부족 등으로 해결하지 못한 문제들을 해결해 줄 수 있다. 즉, 청소기, 공기청정기 등 융합 외에도 안전, 건강, 사회복지 차원에서도 활용할 수 있으며, 기업 등 업소에서도 본 제품은 인건비 비용절감 및 노동력 감소를 지원해 줄 수 있다.
o 핵심 기능
- 융·복합로봇으로 [청소기 + 공기청정기 + 자율주행 + 적재 + 터치스크린 및 OTT티비(교육앱, 유튜브 등) + CCTV카메라 + AI 업그레이드+탈부착 가습기 등] 기능을 가짐
* 위 기능을 전체 넣은 기능 가전이거나 옵션화하여 가격 및 기능 고급화 제품으로 분리도 가능
* 고급제품 등에 자율 주행 등 기능 업그레이드 반영(예시 ; 먼지 인식 능력, 주행 방식 등)
- 저가 제품 예시 : 청소기 + 공기청정기+ 자율주행 + 적재
- 고급 제품 예시 : 청소기 + 공기청정기 + 자율주행 + 적재 + 터치스크린 및 OTT티비(교육앱, 유튜브 등) + CCTV카메라 + AI 업그레이드(진화가능)+탈부착 가습기+앱전화, 소통기능 가능+적재 기능으로 탈부착 냉풍기 자율주행 등 종래 가전제품을 업그레이드 가능

Description

실내 청소 등 심부름 융·복합 AI로봇{ Integrated AI robot for errands such as indoor cleaning }

o 본 발명은 가정용 청소 등 융합기능을 가지는 가전제품 로봇(업소용도 가능) 방법에 관한 것이다.

o 가정 심부름 융·복합 AI로봇(청소기+공기청정기+자율주행+적재+CCTV 등) 등의 기능을 융합한 가전제품

o 초기 1세대 로봇으로 청소기와 공기청정기, 기타 주행이 필요한 가전제품 확장(가습기, 소독, 집안 상황 모니터링 등)

o 청소의 기능에 필요한 흡입 기술, 미세먼지 흡착, 공기 정화 기능 등의 기술, 인공지능, 자율 주행 기술, 지원하는 플랫폼 기술 등이 필요할 수 있음, 단순하게는 청소기와 공기청정기 결합제품으로 시작할 수 있음

o 무선 통신 기술(실내에서 주요 무선통신은 와이파이)

o 유·무선 충전 기능

o 주행에 필요한 제어 및 컨트롤 기술

o 실내 위치 측정 기술

□ 배경

o 산업, 기업에서는 인공지능, 로봇을 도입하기 위한 움직임이 활발, 제품들이 출시 또는 출시 예정

o 가정에서도 로봇 등이 필요하고, 글로벌 경쟁에서 살아남기 위해 보다 빠른 개발 및 출시 필요

o 평상시 가정 생활 중 불편했던 부분들(부피, 여러개 구입, 자율주행 필요 등)에 필요한 부분의 개선

o 가정에서 애완 동물을 키우거나 아이들만 남아 있는 경우 등 안전 및 상황 파악의 필요성

o 독거 노인 등의 증가로 독거 노인을 돕거나 원격에서 건강 등 상황 파악 필요(복지차원, 자식들의 걱정)

□ 현황

o 가정에서 진공, 걸레 등 청소기만 해도 2개 이상에 공기청정기 등 각각 따로 구매 보유

o 아직까지 가정용 로봇 시제품 및 제품이 없음

o 가정에서 애완 동물을 키우는 비율이 높으며, 지속적으로 늘어날 추세

o 독거 노인, 자식과 떨어져 사는 부모 등의 증가, 초등생 등 아이만 가정에 두고 일하는 맞벌이가 많음

o 가정 공간이 넓어 가전 제품의 이동 사용, 즉 사람이 이동하거나 가전이 이동해야 효율적인 제품이 필요(청소기, 공기청정기, 가습기, 집안 상황 등)

□ 문제점

o 부피가 큰 가전제품이 단일 기능만 되어 부피가 많이 차지하고 면적이 좁은 가정에서 불편함

o 각각 별도 구매하여야 하고 비용이 많이 듬

o 청소기와 공기 청정기 등은 먼지 흡입, 집안을 깨끗하게 한다는 유사 기능이 있음

o 청소기는 사람이 이동하면서 사용하거나, 로봇 청소기를 사용하여함, 공기 청정기의 경우 대부분 이동형보다는 고정형이 많고, 방 공간마다 여러 대 구비해야 함

o 가습기 등도 집 안 곳곳이 습도 조절을 위해 방 공간마다 여러 개 필요

o 장애인, 노인 등 약자의 가정내 노동력 감소 및 이동 불편을 최소화 필요

o 홀로 남은 자녀, 애완동물 등의 상황 파악이 현재 가전에서 부족

o 부피가 차지하고, 주행이 필요한 가전일수록 여러 가지 기능을 제공하기를 고객은 원 함(CCTV, 음식 이동, OTT 등) → 가전 제품 고급화 레벨로 옵션화 가능

□ 핵심 내용

o 핵심 기능

- 융·복합로봇으로 [청소기 + 공기청정기 + 자율주행 + 적재 + 터치스크린 및 OTT티비(교육앱, 유튜브 등) + CCTV카메라 + AI 업그레이드+탈부착 가습기] 기능을 가짐

* 위 기능을 전체 넣은 기능 가전이거나 옵션화하여 가격 및 기능 고급화 제품으로 분리도 가능

* 고급제품 등에 자율 주행 등 기능 업그레이드 반영(예시 ; 먼지 인식 능력, 주행 방식 등)

- 저가 제품 예시 : 청소기 + 공기청정기+ 자율주행 + 적재

- 고급 제품 예시 : 청소기 + 공기청정기 + 자율주행 + 적재 + 터치스크린 및 OTT티비(교육앱, 유튜브 등) + CCTV카메라 + AI 업그레이드(진화가능)+탈부착 가습기· 탈부착 여름철 냉풍기 등 +앱 전화, 소통 가능

o 주요 기능

- 지저분한곳. 먼지가 많은곳 찾아 청소 및 공기 청정 정화

* 메뉴 버튼으로 청소만 또는 공기 정화, 청소+공기정화 가능

- 부엌~거실간 또는 식탁간 음식, 식기 이동 및 수거

- 자율 주행을 통해 집안 속속들이 서비스

- 디지털 세대 수요 맞품 충족

- 탑재된 모니터로 또는 원격지 스마트폰에서 명령 뿐만 아니라 집안 노인 건강상태나 애완동물 상태, 화재 안전 등 이동형 CCTV 기능(원격 밖에서 확인가능)

- TV가 없는 부엌 등 가정내 공간에서 음악, 영상, OTT, 유튜브등 즐김(작업자 가까운 곳에서 가능, 소통도 가능)

- 자녀 교육 앱 등 실행으로 이동 추적 재미와 함께 교육

- 가습기 탈부착으로 가정내 적정 습도유지. 이동으로 잇점

* 가습기의 경우 옵션으로 고급제품에 서비스 방식 제공하거나 가정에서 기보유한 USB 방식 활용가능토록 USB 포트 등 제공으로도 가능(즉, 구형가습기에 자율주행 달아주는것처럼 향상될 수 있음)

- 로봇을 부르는곳으로 이동 및 응답 가능하며, 소통으로 1인 세대 및 노인들에게 삶의 즐거움을 줌

* 로봇 이름 부여 기능을 제공(가칭 “청아(iCleaner)”, 각자 부르고 싶은 이름으로 등록토록 제공)

□ 차별성

o 가정 심부름 융복합 로봇으로 부피 축소 및 가격 경쟁력

o 시장에서 청소기와 공기청정기를 융복합화한 제품 없음

o 자율주행 AI 등 지속적 진화 가능

o 이동이 필요한 제품들을 충족, 적재 기능으로 확장성 가능

o 이동형 영상 시청 및 CCTV 등으로 안전, 건강, 교육, OTT 등 콘텐츠 소비

o 부엌~식탁~거실 등 음식 배달 수거 등 가정내 노동 감소, 노인, 여성, 질환자, 장애인 등에 편리

o 아이에서 노인까지 이르는 수요 충족, 라이프 로봇

o 원격에서 집안 속속 안전 확인, 외출시 아동상태, 노인건강, 애완동물 상태 등

o 종래의 실내공간 자율주행은 랜덤이거나 정해진 주행방식에 의존하였으나 본 발명에서는 실내의 공간 정의, 실내공간의 위치 측정 및 분석, 카메라를 통해 공간과 장애물 인지 능력을 향상 시킬 계획이며, 지속적 업그레이드 가전으로 기능이 나날이 향상될 수 있음

[도1]

o 모형 예시 ※ 전면 모니터, 카메라, 스피커, 마이크, 통신 등 배치 위치는 바뀔 수 있음

o 이것 저것 가전 제품을 모두 사지 않아도 부피가 상대적 작은 융복합 가전을 사용하여 가격 경쟁력 및 편리, 효율 뿐만 아니라 인공지능 미래 대비

o 가정형 로봇 시작 1단계이며, 이런 기능은 음식점 등에서도 필요하여 확장 가능

* 음식점 등 인력부족, 인건비 해결 및 투자비 감소를 위해 필요

* 기업·업소용 로봇 확대시, 현행 서빙 로봇과 차별화 가능. 기업·업소 인건비 절감(청소. 공기청정. 습도 조절. 자체 소독 등 확장)

o 세계보다 앞서 글로벌 시장에 수출 및 선도 가능

o 여성, 질환자, 노인, 장애인 등 가정내 노동량 감소시켜 줌

o 아이 ~ 노인에 이르는 라이프 전 세대 충족, 가정용 로봇 1단계의 시작하여 향후 휴머노이드 로봇 시발점

o 건강관리, 안전, 사회복지 수요에 충족

o 애완동물, 독거 등 변화하는 가정 환경에 대응

o 국민 비용 절감 및 공간 효율 향상

o 도 1은 예상할 수 있는 가전제품에 대한 모형으로 전면, 측면, 상부에서의 형태를 제시

o 주요 조작 : 기계 패널 모니터 또는 스마트폰 앱

o 주요 통신 : 무선통신

- 가정내 WI-FI AP 등과 무선통신, 스마트폰과 무선통신(집안에서는 Wi-Fi, 밖에서는 5G 등 이동통신)

o 주요기능 위치

- 맨 하부에 청소기 기능으로 먼지 등 흡입

- 몸통 바디에는 공기청정기 기능

- 상부에는 컨트롤 타워로 프로세서, 모니터, 통신, 적재 등

- 바퀴를 부착하여 이동 및 자율 주행 기능으로 컨트롤 등

o 주요 기능

- (자율주행 모드시)지저분한곳. 먼지가 많은곳 찾아 청소 및 공기 청정 정화

* 메뉴 버튼으로 청소만 또는 공기 정화, 청소+공기정화 가능

- 부엌~거실간 또는 식탁간 음식, 식기, 짐 이동 및 수거, 명령어 수행

- 자율 주행을 통해 집안 속속들이 서비스

- 디지털 세대 수요 맞춤 충족

- 탑재된 모니터로 또는 원격지 스마트폰에서 명령 뿐만 아니라 집안 노인 건강상태나 애완동물 상태, 화재 안전 등 이동형 CCTV 기능(원격 밖에서 확인가능)

- TV가 없는 부엌 등 가정내 공간에서 음악, 영상, OTT, 유튜브등 즐김(작업자 가까운 곳에서 가능, 소통도 가능)

- 자녀 교육 앱 등 실행으로 이동 추적 재미와 함께 교육

- 가습기 탈부착으로 가정내 적정 습도유지. 이동으로 잇점

* 가습기의 경우 옵션으로 고급제품에 서비스 방식 제공하거나 가정에서 기보유한 USB 방식 활용가능토록 USB 포트 등 제공으로도 가능(즉, 구형가습기에 자율주행 달아주는것처럼 향상될 수 있음)

* 에어컨이 각방에 없는 집안에서 냉풍기가 있다면 적재 기능으로 냉풍기가 각 방마다 이동하면서 냉풍을 제공할 수도 있음

* 기업·업소 대부분 실내 공간을 커버 못하는 에어컨 능력 등도 보완

- 로봇을 부르는곳으로 이동 및 응답 가능하며, 소통으로 1인 세대 및 노인들에게 삶의 즐거움을 줌

* 로봇 이름 부여 기능을 제공(가칭 “청아(iCleaner)”, 각자 부르고 싶은 이름으로 등록토록 제공)

- 공간 등록 기능 제공 (예시: “여기 안방 등록”, “여기 거실 등록” 등)

o 충전 방식 : 유·무선 충전방식을 모두 제공

- 자율주행 및 기능 작동으로 배터리 소모로 20% 이내의 경우 자동 복귀로 충전 기능 제공, (수동으로 유선 충전도 가능)

Claims (2)

1. o 청소기와 공기청정기의 기능의 융·복합 또는 결합, 인공지능 기술의 적용, 자율주행 기능 적용
2. o 적재기능을 통해 자율주행이 없는 장치도 자율주행이 가능하도록 지원 및 기능의 확장 호환 제공, 확장 기술로는 가습기, OTT뷰, 전화, 교육, 소통, 청취 등이 가능. 종래의 실내 자율주행의 임의의 정해진 주행과 공간에 막히는 부분을 피하는 수준이었으나 본 발명은 실내의 위치 측정 및 분석 등을 활용하고 카메라 화상 분석기능으로 실내 공간의 위치 및 장애물 인지 능력을 향상