KR20240071580A - Mobile robot for logistics with height adjustable driving module - Google Patents

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KR20240071580A
KR20240071580A KR1020220153255A KR20220153255A KR20240071580A KR 20240071580 A KR20240071580 A KR 20240071580A KR 1020220153255 A KR1020220153255 A KR 1020220153255A KR 20220153255 A KR20220153255 A KR 20220153255A KR 20240071580 A KR20240071580 A KR 20240071580A
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고두열
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신영식
김정중
이종민
한형석
박도영
임재원
하창완
박진성
안병태
정성호
김상현
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Abstract

본 발명은 내부에 화물 운송 공간이 마련되는 본체(100)와, 상기 본체 측면에 상하방향으로 구비되는 주행모듈(200)과, 상기 본체와 주행모듈을 연결하는 연결구조체(300)를 포함하는 물류운반용 이동로봇에 대한 것이며, 상기 연결구조체(300)는, 지면에 수직한 제1축 방향으로 배치되고, 상기 제1축을 회전축으로 회전가능하게 구비되는 제1회전부재(310)와, 상기 제1축과 수직한 제2축 방향으로 상기 제1회전부재에서 결합되어서 상기 제1회전부재와 일체로 상기 제1축을 중심으로 회전하는 제2회전부재(320)를 포함하고, 상기 제1회전부재는 상기 본체에 연결되고, 상기 제2회전부재는 상기 주행모듈에 연결되되 상기 주행모듈의 상하방향으로 이동가능하게 연결되어서, 상기 주행모듈은 상기 제1축을 회전축으로 회전하고 또한 상기 제2회전부재가 상기 주행모듈의 상하방향으로 이동함에 따라 상기 본체의 지면에서의 높이가 조절되는 것을 특징으로 한다.The present invention is a logistics system that includes a main body 100 with a cargo transportation space inside, a traveling module 200 provided on the side of the main body in the vertical direction, and a connection structure 300 connecting the main body and the traveling module. It is for a mobile robot for transportation, and the connection structure 300 includes a first rotating member 310 disposed in the direction of a first axis perpendicular to the ground and rotatable about the first axis as a rotation axis, and the first A second rotating member 320 is coupled to the first rotating member in a direction of a second axis perpendicular to the axis and rotates around the first axis integrally with the first rotating member, and the first rotating member Connected to the main body, the second rotating member is connected to the traveling module so as to be movable in the vertical direction of the traveling module, so that the traveling module rotates the first axis as a rotating axis and the second rotating member The height of the main body from the ground is adjusted as the travel module moves in the vertical direction.

Description

높이 조절이 가능한 주행모듈을 구비한 물류운반용 이동로봇{MOBILE ROBOT FOR LOGISTICS WITH HEIGHT ADJUSTABLE DRIVING MODULE}Mobile robot for logistics transportation with a height-adjustable driving module {MOBILE ROBOT FOR LOGISTICS WITH HEIGHT ADJUSTABLE DRIVING MODULE}

본 발명은 물류운반용 이동로봇에 관한 것으로, 구체적으로는 실내 및 실외 환경에서 자율적으로 이동이 가능하고, 특히 주행모듈의 높이 조절이 가능하여 계단이나 단턱 등의 주행 경로 상의 다양한 장애상황을 극복할 수 있는 이동로봇 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile robot for logistics transport. Specifically, it is capable of autonomous movement in indoor and outdoor environments, and in particular, the height of the driving module can be adjusted to overcome various obstacles on the driving path such as stairs or steps. It is about mobile robot technology.

최근 사람을 대신하여 소형 화물 등의 물품을 운반하는 물류운반용 자율주행 이동로봇이 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다. 이러한 이동로봇은 구동장치, 각종 센서, 제어컴퓨터, 구동전원 등을 탑재하고, 이동공간의 환경정보와 자신의 위치정보를 이용하여 자율적으로 경로를 산출하고 목표지점까지 물품을 운반한다. Recently, self-driving mobile robots for logistics transport, which transport goods such as small cargo on behalf of people, have been widely used in various fields. These mobile robots are equipped with a driving device, various sensors, a control computer, and a driving power source, and use environmental information of the moving space and their own location information to autonomously calculate a route and transport goods to the target point.

이동로봇을 이용하여 물품을 운반하는 과정을 보면, 운반할 물품을 이동로봇 내부에 싣고 출발명령을 입력하면, 이동로봇은 목표지점까지의 경로를 산출하고 산출된 경로를 따라 자율 주행한다. 목표지점에 이동로봇이 도착하면 도착지 사람이 이동로봇에서 물품을 내리고 완료명령을 입력한다. 완료명령이 입력되면 이동로봇은 대기장소 또는 다음 호출장소로 이동한다.Looking at the process of transporting goods using a mobile robot, when the goods to be transported are loaded inside the mobile robot and a departure command is input, the mobile robot calculates the route to the target point and autonomously drives along the calculated route. When the mobile robot arrives at the target location, the person at the destination unloads the goods from the mobile robot and enters a completion command. When the completion command is input, the mobile robot moves to the waiting location or the next calling location.

최근 센서, 빅데이터, 인공지능의 기술 발달과 이를 이용한 자율주행 기술의 비약적인 발전에 따라, 다양한 실내외 환경에서 사용가능한 다목적 이송 로봇들이 다수 개발되고 있다.Recently, with the technological development of sensors, big data, artificial intelligence, and the rapid development of autonomous driving technology using these technologies, many multi-purpose transport robots that can be used in various indoor and outdoor environments are being developed.

그런데, 실외 자율 주행 로봇은 다양한 환경 조건에 놓인다는 점에서 특히 그 운용에 어려움이 있다. 예컨대, 노면 조건, 갑작스러운 보행자나 반려동물 등의 출현, 자동차 도로와 보행 도로의 식별, 날씨 변화 등의 다양한 인자를 고려하지 않으면 성공적인 자율 주행에 어려움이 있다. However, outdoor self-driving robots are particularly difficult to operate because they are subject to various environmental conditions. For example, it is difficult to achieve successful autonomous driving if various factors such as road surface conditions, sudden appearance of pedestrians or pets, identification of car roads and pedestrian roads, and weather changes are not taken into account.

특히, 배달이나 화물 운송을 목적으로 하는 물류 로봇의 경우, 하중 조건을 고려하면서도 단턱이나 계단 등을 회피하거나 극복할 수 있도록 설계되어야 한다. 즉, 자율 주행 중 불가피하게 만나게 되는 지면 또는 노면 상의 주행 방해물이나 구조물을 손쉽게 극복할 수 있으면서, 동시에 자율 주행 로봇의 크기를 컴팩트하게 유지하며, 또한 그로 인한 주행 성능의 약화를 초래하지 않는 새로운 자율 주행 로봇이 필요하다.In particular, in the case of logistics robots for the purpose of delivery or cargo transportation, they must be designed to avoid or overcome steps or stairs while considering load conditions. In other words, it is a new type of autonomous driving that can easily overcome obstacles or structures on the ground or road that are inevitably encountered during autonomous driving, while maintaining a compact size of the autonomous robot and not deteriorating driving performance. We need robots.

특허문헌 : 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0078126호Patent document: Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0078126

본 발명은, 실내 및 실외 환경에서 다양한 화물의 운송을 위한 이동이 가능하고, 특히 계단이나 단턱 등의 다양한 장애물을 접하는 경우에도 이를 효과적으로 극복할 수 있는 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.The purpose of the present invention is to provide a structure that can move for the transportation of various cargoes in indoor and outdoor environments, and in particular, can effectively overcome various obstacles such as stairs or steps.

본 발명은 내부에 화물 운송 공간이 마련되는 본체(100)와, 상기 본체 측면에 상하방향으로 구비되는 주행모듈(200)과, 상기 본체와 주행모듈을 연결하는 연결구조체(300)를 포함하는 물류운반용 이동로봇에 대한 것이다.The present invention is a logistics system that includes a main body 100 with a cargo transportation space inside, a traveling module 200 provided on the side of the main body in the vertical direction, and a connection structure 300 connecting the main body and the traveling module. This is about a mobile robot for transportation.

상기 연결구조체(300)는, 지면에 수직한 제1축 방향으로 배치되고, 상기 제1축을 회전축으로 회전가능하게 구비되는 제1회전부재(310)와, 상기 제1축과 수직한 제2축 방향으로 상기 제1회전부재에서 결합되어서 상기 제1회전부재와 일체로 상기 제1축을 중심으로 회전하는 제2회전부재(320)를 포함하고, 상기 제1회전부재는 상기 본체에 연결되고, 상기 제2회전부재는 상기 주행모듈에 연결되되 상기 주행모듈의 상하방향으로 이동가능하게 연결되어서, 상기 주행모듈은 상기 제1축을 회전축으로 회전하고 또한 상기 제2회전부재가 상기 주행모듈의 상하방향으로 이동함에 따라 상기 본체의 지면에서의 높이가 조절되는 것을 특징으로 한다.The connection structure 300 includes a first rotating member 310 disposed along a first axis perpendicular to the ground and rotatable about the first axis, and a second axis perpendicular to the first axis. and a second rotating member 320 coupled to the first rotating member in a direction and rotating about the first axis integrally with the first rotating member, wherein the first rotating member is connected to the main body, and The second rotating member is connected to the traveling module and is movable in the vertical direction of the traveling module, so that the traveling module rotates the first axis as a rotation axis and the second rotating member moves in the vertical direction of the traveling module. The height of the main body from the ground is adjusted as it moves.

상기 본체의 일측면에 상하방향으로 이동이 가능하게 구비되는 제1캐스터 바퀴(400);를 더 포함하고, 이동로봇이 단턱 주행시 상기 제1캐스터 바퀴가 하강하여 단턱 상면에 접하여 상기 본체를 지지할 수 있게 구성된다.It further includes a first caster wheel 400 provided on one side of the main body to be able to move in the up and down direction, and when the mobile robot travels on a step, the first caster wheel descends and comes into contact with the upper surface of the step to support the main body. It is configured to be able to

상기 본체의 저면에 구비되는 제2캐스터 바퀴(500);를 더 포함하고, 이동로봇이 단턱 주행시 상기 제2캐스터 바퀴가 단턱 상면에 접하여 상기 본체를 지지할 수 있다.It further includes a second caster wheel 500 provided on the bottom of the main body, and when the mobile robot travels on a step, the second caster wheel can support the main body by contacting the upper surface of the step.

상기 제2캐스터 바퀴(500)는 옴니휠 캐스터로 하여 이동로봇 주행 중 제2캐스터 바퀴가 지면에 닿더라도 상기 주행모듈의 주행에 영향을 주지 않도록 하는 것이 좋다. 제2캐스터 바퀴를 옴니휠 캐스터로 한 전후방, 측방으로 자유로운 이동이 가능한 주행이 되도록 하기 위함이다.It is recommended that the second caster wheel 500 be an omni-wheel caster so that even if the second caster wheel touches the ground while the mobile robot is traveling, it does not affect the traveling of the travel module. This is to enable driving that allows free movement forward, backward, and sideways with the second caster wheel being an omni-wheel caster.

상기 주행모듈의 내부에 형성되는 랙과 상기 제2회전부재의 일단에 일체로 형성되는 피니언을 더 포함하고, 상기 피니언이 회전하면서 상기 랙을 따라 이동함에 따라, 상기 제2회전부재가 상기 주행모듈의 상하방향으로 이동하고 그 결과 상기 본체의 지면에서의 높이가 조절된다.It further includes a pinion formed integrally with a rack formed inside the traveling module and one end of the second rotating member, and as the pinion rotates and moves along the rack, the second rotating member moves with the traveling module. moves in the vertical direction, and as a result, the height of the main body from the ground is adjusted.

그런데, 상기 제2회전부재가 상기 주행모듈 내부에서 길이방향을 따라 이동하게 하는 방식은 여러 가지 방법이 모두 가능하며, 여기서 제시한 랙-피니언 구조는 그 하나의 예시일 뿐이다. 즉, 길이방향 이동을 위해 랙-피니언 구조가 아니라 볼 스크류, 리니어 모터 등 여러 다른 방식으로도 구현이 가능함은 당연하다.However, various methods are possible to cause the second rotating member to move along the longitudinal direction inside the traveling module, and the rack-and-pinion structure presented here is only one example. In other words, it is natural that longitudinal movement can be implemented in various other ways, such as ball screws and linear motors, rather than the rack-and-pinion structure.

상기 제1축을 회전축으로 상기 제1회전부재(310)를 회전시키는 제1모터와, 상기 제2회전부재의 일단에 형성된 피니언을 회전시키는 제2모터를 더 포함하고, 상기 주행모듈의 하단에는 인휠모터를 내장한 바퀴가 구비된다.It further includes a first motor that rotates the first rotating member 310 using the first axis as a rotation axis, and a second motor that rotates a pinion formed at one end of the second rotating member, and an in-wheel at the bottom of the traveling module. A wheel with a built-in motor is provided.

상기 본체의 일측면에는, 개방되어 내부에 수용된 화물을 반출할 수 있도록 하는 도어를 더 포함하고, 상기 도어 개방시에는 상기 본체는 도어가 구비된 일측면이 아래쪽 방향으로 기울어지도록, 본체의 기울기가 조절되는 것이 좋다.One side of the main body further includes a door that is opened to allow cargo stored therein to be taken out, and when the door is opened, the main body is tilted so that one side provided with the door is tilted downward. It's good to be controlled.

또한, 본 발명은, 내부에 화물 운송 공간이 마련되는 본체(100)와, 상기 본체 측면에 상하방향으로 구비되는 주행모듈(200)과, 상기 본체와 주행모듈을 연결하는 연결구조체(300)를 포함하는 물류운반용 이동로봇으로서, 상기 본체의 일측면에 상하방향으로 이동이 가능하게 구비되는 제1캐스터 바퀴(400); 및 상기 본체의 저면에 구비되는 제2캐스터 바퀴(500);를 포함하고, 이동로봇이 단턱 또는 계단을 주행하는 경우, 상기 제1캐스터 바퀴가 하강하여 단턱 상면에 접하여 상기 본체를 지지하고, 상기 제2캐스터 바퀴가 단턱 상면에 접하여 상기 본체를 지지할 수 있도록 구성할 수 있다.In addition, the present invention includes a main body 100 with a cargo transportation space inside, a travel module 200 provided on the side of the main body in the vertical direction, and a connection structure 300 connecting the main body and the travel module. A mobile robot for logistics transport comprising: a first caster wheel 400 provided on one side of the main body to enable movement in an upward and downward direction; and a second caster wheel 500 provided on the bottom of the main body, wherein when the mobile robot travels on a step or stairs, the first caster wheel descends and comes into contact with the upper surface of the step to support the main body, The second caster wheel can be configured to support the main body by contacting the upper surface of the step.

상기 제1캐스터 바퀴가 하강하여 단턱 상면에 접하여 상기 본체를 지지한 상태에서 상기 주행모듈 중 상기 제1캐스터 바퀴에 인접한 주행모듈이 본체를 기준으로 상측으로 이동하고, 상기 제2캐스터 바퀴가 단턱 상면에 접하여 상기 본체를 지지한 상태에서 상기 주행모듈 중 상기 제2캐스터 바퀴에 인접한 주행모듈이 본체를 기준으로 상측으로 이동하여 계단이나 단턱을 올라갈 수 있도록 한다.In a state in which the first caster wheel is lowered and in contact with the upper surface of the step to support the main body, the driving module adjacent to the first caster wheel among the driving modules moves upward with respect to the main body, and the second caster wheel moves upward on the upper surface of the step While the main body is supported in contact with the main body, the driving module adjacent to the second caster wheel among the driving modules moves upward with respect to the main body so that it can climb stairs or steps.

본 발명의 이동로봇은 이러한 방식을 이용하여 단턱을 극복하기 때문에 본체(100)가 기울어지지 않고 수평을 유지하며 단턱을 올라가는 것이 핵심이며, 이로 인한 이송 대상인 배송물 또한 안전한 이송이 가능해진다. Since the mobile robot of the present invention overcomes steps using this method, the key is to keep the main body 100 level without tilting and climb up the steps, which also enables safe transportation of the cargo to be transported.

본 발명에 따른 물류로봇은 상기 구조에 의해, 실내 및 실외 환경에서 계단이나 단턱 등의 장애물을 효과적으로 극복하여 안정적인 주행이 가능하게 되는 유리한 효과가 발휘된다.Due to the above structure, the logistics robot according to the present invention has the advantageous effect of enabling stable driving by effectively overcoming obstacles such as stairs and steps in indoor and outdoor environments.

또한, 본 발명의 상기 구조에 의해 이동로봇은 단턱을 넘는 과정에서도 본체는 기울어지지 않고 수평을 유지하게 되며 따라서 이송 대상인 배송물의 안전한 이송이 가능해진다.In addition, thanks to the structure of the present invention, the main body of the mobile robot does not tilt and remains horizontal even in the process of crossing a step, thereby enabling safe transportation of the cargo to be transported.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 물류운반용 이동로봇의 사시도이며,
도 2는 도 1의 물류운반용 이동로봇의 저면 사시도이며,
도 3은 본 발명에 따른 물류운반용 이동로봇의 연결구조체의 모습이며,
도 4는 본 발명에 따른 물류운반용 이동로봇이 주행모듈을 이용하여 횡방향 경사면을 차체 기울어짐이 없이 주행하는 모습이며,
도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 물류운반용 이동로봇의 주행모듈의 다양한 동작 모습이며,
도 9는 본 발명에 따른 물류운반용 이동로봇이 계단을 올라가는 동작 모습이며,
도 10 내지 도 12는 본 발명에 따른 물류운반용 이동로봇의 도어가 개방되고 화물을 하역하는 모습을 보여준다.1 is a perspective view of a mobile robot for logistics transportation according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is a bottom perspective view of the mobile robot for logistics transport of Figure 1;
Figure 3 shows the connection structure of the mobile robot for logistics transportation according to the present invention;
Figure 4 shows a mobile robot for logistics transportation according to the present invention traveling on a lateral inclined surface without tilting the vehicle body using a travel module;
Figures 5 to 8 show various operations of the traveling module of the mobile robot for logistics transportation according to the present invention.
Figure 9 shows the operation of the mobile robot for logistics transportation climbing stairs according to the present invention.
10 to 12 show the door of the mobile robot for logistics transport according to the present invention being opened and cargo being unloaded.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 또한, 사용된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. The objectives, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. Additionally, the terms used are terms defined in consideration of the functions in the present invention, and may vary depending on the intention or custom of the user operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the overall content of this specification.

본 발명은 물류운반용 이동로봇(이하, 간단히 '이동로봇'이라고도 함)에 대한 것이며, 또는 본 발명은 이동로봇을 포함하는 로봇 플랫폼 시스템 전체로 구성될 수도 있다. 즉, 전체적인 로봇 플랫폼 시스템으로서 최적화 서버, 원격 모니터링 및 제어 장치, 및 이동로봇 등을 포함할 수 있는데, 본 발명에서는 이 중 이동로봇의 구조에 대한 것이다.The present invention relates to a mobile robot for logistics transport (hereinafter, simply referred to as a 'mobile robot'), or the present invention may be comprised of an entire robot platform system including a mobile robot. In other words, the overall robot platform system may include an optimization server, a remote monitoring and control device, and a mobile robot. Among these, the present invention concerns the structure of the mobile robot.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

먼저, 도 1을 보면, 본 발명의 이동로봇은, 내부에 화물 운송 공간이 마련되는 본체(100)와, 상기 본체 측면에 구비되어 주행을 하는 주행모듈(200)과, 상기 본체와 주행모듈을 연결하는 연결구조체(300)를 포함한다. 상기 본체의 일측면에 구비되는 도어를 개방하여 내부에 수용된 화물을 반출하거나 또는 내부로 화물을 투입할 수 있다.First, looking at FIG. 1, the mobile robot of the present invention includes a main body 100 with a cargo transportation space inside, a traveling module 200 provided on the side of the main body for traveling, and the main body and the traveling module. It includes a connection structure 300 that connects. The door provided on one side of the main body can be opened to take out the cargo stored inside or load the cargo inside.

상기 주행모듈(200)은, 상하 방향으로 길게 형성되는 것이 특징이며 하부에는 주행을 위한 바퀴가 구비되고, 바퀴의 내부에는 인휠모터를 구비하는 것이 좋다.The driving module 200 is characterized by being formed to be long in the vertical direction, and is provided with wheels for driving at the lower part, and preferably has an in-wheel motor installed inside the wheels.

그리고, 지면에 수직한 방향을 제1축 방향이라고 할때, 상기 주행모듈(200)은 상기 제1축을 회전축으로 회전하고 또한 상기 상하방향으로 이동할 수 있도록(본체 높이가 조절될 수 있도록) 구비되는데 이러한 회전과 높이조절은 이하 설명할 연결구조체(300)의 구성에 의해 달성된다.In addition, when the direction perpendicular to the ground is referred to as the first axis direction, the travel module 200 is provided so that the first axis rotates as a rotation axis and can also move in the up and down direction (so that the height of the main body can be adjusted). This rotation and height adjustment is achieved by the configuration of the connection structure 300, which will be described below.

도 3을 참조하면, 본 발명의 상기 연결구조체(300)의 구조를 살펴보면, 연결구조체는 본체(100)와 상기 주행모듈(200)을 연결하는 구조이며, 상기 지면에 수직한 제1축 방향으로 배치되는 제1회전부재(310)와 제1축과 수직한 제2축 방향으로 제2회전부재(320)를 포함한다.Referring to FIG. 3, looking at the structure of the connection structure 300 of the present invention, the connection structure is a structure that connects the main body 100 and the travel module 200, and is connected in the first axis direction perpendicular to the ground. It includes a first rotating member 310 disposed and a second rotating member 320 in the direction of a second axis perpendicular to the first axis.

상기 제1회전부재(310)는 본체(100)에 연결되되, 지면과 수직한 상기 제1축을 회전축으로 회전가능하게 연결된다. 그리고, 상기 제2회전부재(320)는, 상기 제2축 방향으로 상기 제1회전부재에서 결합되어서 상기 제1회전부재와 일체로 움직이게 구성된 것이며, 따라서 상기 제1축을 중심으로 회전한다. 그리고, 제2회전부재(320)는 상기 주행모듈(200)에 연결되어 있기 때문에, 상기 주행모듈은 상기 제2회전부재와 동일한 움직임을 갖게 되어서, 상기 제1축을 회전축으로 회전하는 구조이다. The first rotating member 310 is connected to the main body 100 and is rotatable about the first axis perpendicular to the ground. In addition, the second rotating member 320 is coupled to the first rotating member in the direction of the second axis and is configured to move integrally with the first rotating member, and thus rotates around the first axis. And, since the second rotating member 320 is connected to the traveling module 200, the traveling module has the same movement as the second rotating member, and thus rotates around the first axis as the rotating axis.

또한 상기 제2회전부재는 상기 주행모듈의 상하방향으로 이동이 가능하게 구성되어서 본체의 높이가 조절되도록 한다. 즉, 상기 제2회전부재가 상기 주행모듈과 연결되는 지점의 위치가 상기 주행모듈의 길이방향을 따라 가변되도록 한다. 이것은 상기 주행모듈의 내부에 형성되는 랙과 상기 제2회전부재의 일단에 일체로 형성되는 피니언으로 가능하게 된다. 상기 피니언이 회전하면서 상기 랙을 따라 이동함에 따라, 상기 제2회전부재가 상기 주행모듈에서 상하방향으로 이동하게 되고 이를 통해 본체의 지면에서의 높이가 가변된다.Additionally, the second rotating member is configured to be movable in the vertical direction of the travel module so that the height of the main body can be adjusted. That is, the position of the point where the second rotating member is connected to the traveling module is varied along the longitudinal direction of the traveling module. This is made possible by a rack formed inside the travel module and a pinion integrally formed at one end of the second rotating member. As the pinion rotates and moves along the rack, the second rotating member moves in the vertical direction in the traveling module, and through this, the height of the main body from the ground changes.

본 발명의 이동로봇은 이러한 구조를 통해, 주행모듈(200)의 다양한 동작이 가능하게 된다. 즉, 상기 제1 및 제2회전부재의 회전동작과 상기 랙과 피니언 동작에 의해 주행모듈의 다양한 동작이 가능하게 되며 본체의 지면에서의 높이를 다양하게 가변하는 것이 가능하게 된다(도 4와 내지 도 8). 일예로, 도 4에 도시된 모습을 보면 좌우 측면의 지면의 높이가 다른 경우에도 주행모듈의 상기 랙과 피니언 구동에 의해 좌우 양측에서 본체의 높이를 다르게 동작하도록 함으로써 본체는 수평을 유지한 채 주행할 수 있게 된다.Through this structure, the mobile robot of the present invention enables various operations of the traveling module 200. That is, various operations of the traveling module are possible through the rotational motion of the first and second rotating members and the rack and pinion motion, and the height of the main body from the ground can be varied in various ways (Figures 4 and to Figure 8). For example, as shown in Figure 4, even when the height of the ground on the left and right sides is different, the rack and pinion drive of the driving module causes the main body to operate at different heights on both left and right sides, so that the main body travels while remaining horizontal. You can do it.

또한, 본 발명은 상기 본체의 일측면에 상하방향으로 이동이 가능하게 구비되는 제1캐스터 바퀴(400)와, 상기 본체의 저면에 구비되는 제2캐스터 바퀴(500)를 더 포함하여 계단이나 단턱을 용이하게 올라갈 수 있도록 하였다.In addition, the present invention further includes a first caster wheel 400 provided on one side of the main body to be able to move in the up and down direction, and a second caster wheel 500 provided on the bottom of the main body, such as steps or steps. made it easy to climb.

즉, 이동로봇이 주행 중에 단턱(계단)을 만나면 상기 제1캐스터 바퀴가 하강하여 단턱 상면에 접하여 상기 본체를 지지하고, 상기 제2캐스터 바퀴가 단턱 상면에 접하여 상기 본체를 지지할 수 있게 한 것이다. 이것은 도 9를 참조하여 설명한다.That is, when the mobile robot encounters a step (stairs) while traveling, the first caster wheel descends and comes into contact with the upper surface of the step to support the main body, and the second caster wheel contacts the upper surface of the step to support the main body. . This is explained with reference to Figure 9.

도 9에서는 이동로봇이 단턱(계단)을 올라가는 모습을 도시하고 있는데, 주행 중에 단턱을 만나게 되면, 전면에 있는 제1캐스터 바퀴(400)가 하강하여 단턱 상면까지 하강하여 접하면서 상기 본체를 지지하게 된다. 이 상태에서 상기 4개의 주행모듈 중 전방에 위치하는(상기 제1캐스터 바퀴에 인접한) 주행모듈(전방 주행모듈)이 상측으로 이동하고 앞으로 전진하게 된다. 그러므로 전방 주행모듈이 본체를 지지하게 되므로 상기 제1캐스터 바퀴는 다시 위로 상승한다.Figure 9 shows the mobile robot climbing a step (stairs). When a step is encountered during driving, the first caster wheel 400 on the front lowers and touches the upper surface of the step to support the main body. do. In this state, the driving module (front driving module) located at the front (adjacent to the first caster wheel) among the four driving modules moves upward and moves forward. Therefore, since the front travel module supports the main body, the first caster wheel rises upward again.

그리고, 상기 4개의 주행모듈 중 후방에 위치하는(상기 제2캐스터 바퀴에 인접한) 주행모듈(후방 주행모듈)이 단턱을 올라가는 과정에서는 상기 제2캐스터 바퀴가 단턱 상면에 접하여 상기 본체를 지지한 상태에서 상기 후방 주행모듈이 위로 상승하고 이동로봇이 전진하게 된다.In addition, when the driving module (rear driving module) located at the rear of the four driving modules (adjacent to the second caster wheel) climbs the step, the second caster wheel supports the main body in contact with the upper surface of the step. The rear travel module rises upward and the mobile robot moves forward.

그리고, 상기 제2캐스터 바퀴(500)는 옴니휠 캐스터로 하여 이동로봇 주행 중 제2캐스터 바퀴가 지면에 닿더라도 상기 주행모듈의 주행에 영향을 주지 않도록 하는 것이 좋다. 제2캐스터 바퀴를 옴니휠 캐스터로 한 전후방, 측방으로 자유로운 이동이 가능한 주행이 되도록 하기 위함이다. 다만, 옴니휠 캐스터로 한정되는 것은 아니며 일반 캐스터로도 충분히 가능할 것이다.Additionally, it is recommended that the second caster wheel 500 be an omni-wheel caster so that even if the second caster wheel touches the ground while the mobile robot is traveling, it does not affect the traveling of the travel module. This is to enable driving that allows free movement forward, backward, and sideways with the second caster wheel being an omni-wheel caster. However, it is not limited to omni-wheel casters, and regular casters will suffice.

그리고, 상기 제1축을 회전축으로 상기 제1회전부재(310)를 회전시키는 제1모터와, 상기 제2회전부재의 일단에 형성된 피니언을 회전시키는 제2모터를 더 포함할 수 있다. 상기 본체의 일측면에는, 개방되어 내부에 수용된 화물을 반출할 수 있도록 하는 도어를 더 포함하고, 상기 도어 개방시에는 상기 본체는 도어가 구비된 일측면이 아래쪽 방향으로 기울어지도록, 본체의 기울기가 조절되는 것이 좋다.In addition, it may further include a first motor that rotates the first rotating member 310 using the first axis as a rotation axis, and a second motor that rotates a pinion formed at one end of the second rotating member. One side of the main body further includes a door that is opened to allow cargo stored therein to be taken out, and when the door is opened, the main body is tilted so that one side provided with the door is tilted downward. It's good to be controlled.

도 11에서는 상기 본체의 일측면의 도어를 개방하여 내부에 수용된 화물을 반출하는 과정에서 상기 주행모듈의 높이를 조절하여 본체가 기울어진 모습이며, 도 12는 사용자가 화물을 인출하여 받는 경우에는 본체의 전체적인 높이를 높여서 사용자로 하여금 인출이 편리하게 되는 모습이다.In Figure 11, the main body is tilted by adjusting the height of the travel module in the process of opening the door on one side of the main body and unloading the cargo contained therein, and Figure 12 shows the main body tilted when the user withdraws and receives the cargo. By increasing the overall height, users can conveniently withdraw money.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements made by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also possible. falls within the scope of rights.

Claims (10)

내부에 화물 운송 공간이 마련되는 본체(100)와, 상기 본체 측면에 상하방향으로 구비되는 주행모듈(200)과, 상기 본체와 주행모듈을 연결하는 연결구조체(300)를 포함하는 물류운반용 이동로봇으로서,
상기 연결구조체(300)는,
지면에 수직한 제1축 방향으로 배치되고, 상기 제1축을 회전축으로 회전가능하게 구비되는 제1회전부재(310)와,
상기 제1축과 수직한 제2축 방향으로 상기 제1회전부재에서 결합되어서 상기 제1회전부재와 일체로 상기 제1축을 중심으로 회전하는 제2회전부재(320)를 포함하고,
상기 제1회전부재는 상기 본체에 연결되고, 상기 제2회전부재는 상기 주행모듈에 연결되되 상기 주행모듈의 상하방향으로 이동가능하게 연결되어서,
상기 주행모듈은 상기 제1축을 회전축으로 회전하고 또한 상기 제2회전부재가 상기 주행모듈의 상하방향으로 이동함에 따라 상기 본체의 지면에서의 높이가 조절되는 것을 특징으로 하는 물류운반용 이동로봇.A mobile robot for logistics transport including a main body 100 with a space for transporting cargo inside, a traveling module 200 provided on a side of the main body in the vertical direction, and a connection structure 300 connecting the main body and the traveling module. As,
The connection structure 300 is,
A first rotating member 310 disposed in the direction of a first axis perpendicular to the ground and rotatable about the first axis as a rotation axis,
A second rotating member 320 is coupled to the first rotating member in a second axis direction perpendicular to the first axis and rotates around the first axis integrally with the first rotating member,
The first rotating member is connected to the main body, and the second rotating member is connected to the traveling module and is movable in the vertical direction of the traveling module,
The traveling module rotates the first axis as a rotation axis, and the height of the main body from the ground is adjusted as the second rotating member moves in the vertical direction of the traveling module. 제1항에 있어서,
상기 본체의 일측면에 상하방향으로 이동이 가능하게 구비되는 제1캐스터 바퀴(400);를 더 포함하고,
이동로봇이 단턱 주행시 상기 제1캐스터 바퀴가 하강하여 단턱 상면에 접하여 상기 본체를 지지할 수 있는 것을 특징으로 하는 물류운반용 이동로봇.According to paragraph 1,
It further includes a first caster wheel 400 provided on one side of the main body to be movable in the vertical direction,
A mobile robot for logistics transport, characterized in that when the mobile robot travels on a step, the first caster wheel is lowered and comes into contact with the upper surface of the step to support the main body. 제2항에 있어서,
상기 본체의 저면에 구비되는 제2캐스터 바퀴(500);를 더 포함하고,
이동로봇이 단턱 주행시 상기 제2캐스터 바퀴가 단턱 상면에 접하여 상기 본체를 지지할 수 있는 것을 특징으로 하는 물류운반용 이동로봇.According to paragraph 2,
It further includes a second caster wheel 500 provided on the bottom of the main body,
A mobile robot for logistics transport, characterized in that when the mobile robot runs on a step, the second caster wheel is in contact with the upper surface of the step to support the main body. 제3항에 있어서,
상기 제2캐스터 바퀴(500)는 옴니휠 캐스터로 하여 이동로봇 주행 중 제2캐스터 바퀴가 지면에 닿더라도 상기 주행모듈의 주행에 영향을 주지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 물류운반용 이동로봇.According to paragraph 3,
The second caster wheel 500 is an omni-wheel caster so that even if the second caster wheel touches the ground while the mobile robot is traveling, it does not affect the driving of the traveling module. 제1항에 있어서,
상기 주행모듈의 내부에 형성되는 랙과 상기 제2회전부재의 일단에 일체로 형성되는 피니언을 더 포함하고,
상기 피니언이 회전하면서 상기 랙을 따라 이동함에 따라, 상기 제2회전부재가 상기 주행모듈의 상하방향으로 이동하고 그 결과 상기 본체의 지면에서의 높이가 조절되는 것을 특징으로 하는 물류운반용 이동로봇.According to paragraph 1,
It further includes a rack formed inside the travel module and a pinion integrally formed at one end of the second rotating member,
As the pinion rotates and moves along the rack, the second rotating member moves in the vertical direction of the traveling module, and as a result, the height of the main body from the ground is adjusted. 제5항에 있어서,
상기 제1축을 회전축으로 상기 제1회전부재(310)를 회전시키는 제1모터와,
상기 제2회전부재의 일단에 형성된 피니언을 회전시키는 제2모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물류운반용 이동로봇.According to clause 5,
A first motor that rotates the first rotating member 310 using the first axis as a rotation axis,
A mobile robot for logistics transport, characterized in that it further includes a second motor that rotates a pinion formed at one end of the second rotating member. 제5항에 있어서,
상기 주행모듈의 하단에는 인휠모터를 내장한 바퀴가 구비되는 것을 특징으로 하는 물류운반용 이동로봇.According to clause 5,
A mobile robot for logistics transport, characterized in that wheels with built-in in-wheel motors are provided at the bottom of the driving module. 제1항에 있어서,
상기 본체의 일측면에는, 개방되어 내부에 수용된 화물을 반출할 수 있도록 하는 도어를 더 포함하고,
상기 도어 개방시에는 상기 본체는 도어가 구비된 일측면이 아래쪽 방향으로 기울어지도록, 본체의 기울기가 조절되는 것을 특징으로 하는 물류운반용 이동로봇.According to paragraph 1,
One side of the main body further includes a door that is opened to allow cargo contained therein to be taken out,
A mobile robot for logistics transport, wherein when the door is opened, the inclination of the main body is adjusted so that one side of the main body provided with the door is tilted downward. 내부에 화물 운송 공간이 마련되는 본체(100)와, 상기 본체 측면에 상하방향으로 구비되는 주행모듈(200)과, 상기 본체와 주행모듈을 연결하는 연결구조체(300)를 포함하는 물류운반용 이동로봇으로서,
상기 본체의 일측면에 상하방향으로 이동이 가능하게 구비되는 제1캐스터 바퀴(400); 및 상기 본체의 저면에 구비되는 제2캐스터 바퀴(500);를 포함하고,
이동로봇이 단턱 또는 계단을 주행하는 경우,
상기 제1캐스터 바퀴가 하강하여 단턱 상면에 접하여 상기 본체를 지지하고,
상기 제2캐스터 바퀴가 단턱 상면에 접하여 상기 본체를 지지할 수 있는 것을 특징으로 하는 물류운반용 이동로봇.A mobile robot for logistics transport including a main body 100 with a space for transporting cargo inside, a traveling module 200 provided on a side of the main body in the vertical direction, and a connection structure 300 connecting the main body and the traveling module. As,
A first caster wheel 400 provided on one side of the main body to be movable in the vertical direction; And a second caster wheel 500 provided on the bottom of the main body,
When the mobile robot runs on steps or stairs,
The first caster wheel descends to support the main body in contact with the upper surface of the step,
A mobile robot for logistics transport, characterized in that the second caster wheel is in contact with the upper surface of the step to support the main body. 제9항에 있어서,
상기 제1캐스터 바퀴가 하강하여 단턱 상면에 접하여 상기 본체를 지지한 상태에서 상기 주행모듈 중 상기 제1캐스터 바퀴에 인접한 주행모듈이 본체를 기준으로 상측으로 이동하고,
상기 제2캐스터 바퀴가 단턱 상면에 접하여 상기 본체를 지지한 상태에서 상기 주행모듈 중 상기 제2캐스터 바퀴에 인접한 주행모듈이 본체를 기준으로 상측으로 이동하는 것을 특징으로 하는 물류운반용 이동로봇.According to clause 9,
In a state where the first caster wheel is lowered and in contact with the upper surface of the step to support the main body, the driving module adjacent to the first caster wheel among the driving modules moves upward with respect to the main body,
A mobile robot for logistics transport, wherein while the second caster wheel supports the main body in contact with the upper surface of the step, the driving module adjacent to the second caster wheel among the driving modules moves upward with respect to the main body.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61271176A (en) * 1985-05-28 1986-12-01 Mitsubishi Electric Corp Mobile machine
JPH07267094A (en) * 1994-03-31 1995-10-17 Life Technol Kenkyusho Carriage for step
CN104986231A (en) * 2015-06-05 2015-10-21 广西大学 Excavator chassis capable of performing conversion between walking mode with wheels and walking mode with crawler belts
CN108189925A (en) * 2018-02-06 2018-06-22 南京理工大学 More multi-functional fighter robots of landform
KR20190078126A (en) 2017-12-26 2019-07-04 한국전자통신연구원 Method for moving autonomous mobile robot based on interaction with pedestrian and apparatus using the same
CN214524119U (en) * 2021-04-30 2021-10-29 深圳市南博工程有限公司 Transportation operation robot for environmental protection building

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61271176A (en) * 1985-05-28 1986-12-01 Mitsubishi Electric Corp Mobile machine
JPH07267094A (en) * 1994-03-31 1995-10-17 Life Technol Kenkyusho Carriage for step
CN104986231A (en) * 2015-06-05 2015-10-21 广西大学 Excavator chassis capable of performing conversion between walking mode with wheels and walking mode with crawler belts
KR20190078126A (en) 2017-12-26 2019-07-04 한국전자통신연구원 Method for moving autonomous mobile robot based on interaction with pedestrian and apparatus using the same
CN108189925A (en) * 2018-02-06 2018-06-22 南京理工大学 More multi-functional fighter robots of landform
CN214524119U (en) * 2021-04-30 2021-10-29 深圳市南博工程有限公司 Transportation operation robot for environmental protection building

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