WO2016129770A1 - 청소 로봇 및 그 제어방법 - Google Patents

청소 로봇 및 그 제어방법 Download PDF

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WO2016129770A1
WO2016129770A1 PCT/KR2015/009660 KR2015009660W WO2016129770A1 WO 2016129770 A1 WO2016129770 A1 WO 2016129770A1 KR 2015009660 W KR2015009660 W KR 2015009660W WO 2016129770 A1 WO2016129770 A1 WO 2016129770A1
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WO
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cleaning robot
operation unit
cleaning
unit
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PCT/KR2015/009660
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English (en)
French (fr)
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이동훈
박흠용
김창용
정재열
권영도
윤진욱
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삼성전자주식회사
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    • Y10S901/00—Robots
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Definitions

  • the present invention relates to a cleaning robot and a control method thereof, and more particularly, to a cleaning robot having an improved structure to improve the user's ease of use and a control method thereof.
  • the cleaning robot is a device that performs cleaning by sucking foreign substances such as dust from the floor while driving the cleaning area by itself without user's manipulation.
  • the cleaning robot determines the distance to the obstacles such as furniture, office supplies, and walls installed in the cleaning area through the distance sensor, and cleans the cleaning area while switching directions by selectively driving the left wheel motor and the right wheel motor of the cleaning robot.
  • An aspect of the present invention provides a cleaning robot and a control method thereof having an improved structure to perform a cleaning operation in consideration of a user's intention.
  • Another aspect of the present invention provides a cleaning robot having an improved structure so as to have an automatic mode and a manual mode, and a control method thereof.
  • Another aspect of the present invention provides a cleaning robot and its control method having an improved structure to solve the user's inconvenience that may be caused in the process of performing the cleaning operation in the manual mode.
  • the cleaning robot has a main body having an inlet formed to form an exterior and suction the foreign substances present in the cleaning area, the operation provided to be coupled to or detachable from the main body, and to be gripped.
  • the at least one motion detection sensor provided to detect the movement of the operation unit and the at least one motion detection sensor to drive the drive motor of the main body based on the movement of the operation unit detected by the It may include a control unit electrically connected to the motion detection sensor.
  • the cleaning robot according to the spirit of the present invention may further include a coupling detecting sensor provided to detect whether the operation unit is coupled to the main body.
  • the at least one motion detection sensor detects the inclination direction and the degree of inclination of the operation unit with respect to the combined extension line of the main body and the operation unit, the control unit is the cleaning robot based on the inclination direction of the operation unit Determine a driving direction of the, and determine the running speed of the cleaning robot based on the degree of inclination of the operation unit.
  • the at least one motion detection sensor may include at least one of a pressure sensor, a bending sensor, an encoder sensor, and a potentiometer.
  • the operation unit is detachably coupled to the coupling unit provided in the main body, the coupling unit is provided outside the first frame to be spaced apart from the first frame and the first frame to which the operation unit is coupled, It may include a second frame provided with at least one motion detection sensor.
  • the coupling unit may further include a connection member positioned between the first frame and the second frame to connect the first frame and the second frame and formed of a material capable of elastic deformation.
  • the cleaning robot further includes a driving wheel provided to move the main body and an obstacle detecting sensor provided in the main body to detect an obstacle located in a cleaning area, wherein the control unit includes a first automatic cleaning command.
  • the driving wheel may be controlled to return to the position where the cleaning robot starts driving.
  • the cleaning robot further includes a driving wheel provided to move the main body, and the control unit performs a repetitive cleaning operation for a predetermined section when the second automatic cleaning command is input.
  • the drive wheels can be controlled to allow
  • the cleaning robot according to the spirit of the present invention may further include a driving wheel provided in the main body to move the main body in all directions.
  • the driving wheel may include an omni wheel.
  • Cleaning robot may further include a pad assembly for cleaning the cleaning area by receiving a rotational force from the drive motor to rotate in a clockwise or counterclockwise direction.
  • Cleaning robot is a main body is provided with a drive unit to run, coupled to the main body so as to be mounted or detached, the operation unit is provided to grip and the operation unit is coupled to the main body, the It may include a control unit for blocking the power supplied to the drive unit to move the main body using the operation unit.
  • the cleaning robot according to the spirit of the present invention may further include a coupling detecting sensor provided to detect whether the operation unit is coupled to the main body.
  • the operation unit may be detachably coupled to the coupling unit provided in the main body, and the coupling detection sensor may be provided at the coupling unit to be adjacent to the operation unit.
  • a magnet is provided at one end of the operation unit coupled to the coupling unit, and the coupling detection sensor may include a hall sensor for recognizing a magnetic field and detecting whether the operation unit is coupled to the main body. .
  • the coupling detection sensor may include a switch for recognizing the pressure applied by the operation unit to detect whether the operation unit is coupled to the main body.
  • the drive unit includes a drive wheel provided on the main body to move the main body and a drive motor connected to the drive wheel to drive the drive wheel, the control unit is coupled to the operation unit the operation unit When the drive motor is characterized in that the drive to prevent the driving wheel.
  • the driving unit may include a driving wheel provided to move the main body and to be inserted into the main body.
  • the control unit may control the driving wheel so that the driving wheel is inserted into the main body when the operation unit is coupled to the main body.
  • the drive unit further includes a caster provided in the main body to move the main body in a stable posture, the main body can be moved by the caster when the operation unit is coupled to the main body.
  • An inlet may be formed in the main body to suck foreign substances present in the cleaning area.
  • a cleaning robot includes a main body, a cleaning module coupled to the main body so as to be installed or detachable, a manipulation unit coupled to the cleaning module to be mounted or detached, and provided to hold the cleaning module. It may include a locking device to be mounted or detachably coupled to the body.
  • the locking device may be released so that the cleaning module is separated from the main body when the operation unit is coupled to the cleaning module.
  • the main body is provided with a driving wheel, the cleaning module inlet for suction of foreign matter, a suction device for generating a suction force to suck the foreign matter, a dust collector for storing the foreign matter introduced through the inlet and the drive wheel At least one of the driving motor for transmitting the driving force may be provided.
  • the control method of the cleaning robot may include determining whether an operation unit is coupled to a main body, and blocking supply of power to a driving unit when the operation unit is coupled to the main body.
  • the control method of the cleaning robot according to the spirit of the present invention may further include detecting a movement of the operation unit coupled to the main body by using at least one motion detection sensor when the operation unit is coupled to the main body.
  • the driving direction of the cleaning robot may be determined to drive the driving unit.
  • the driving speed of the cleaning robot may be determined to drive the driving unit.
  • the at least one motion detection sensor may include at least one of a pressure sensor, a bending sensor, an encoder sensor, and a potentiometer.
  • the cleaning operation can be performed while easily moving the main body with a small force.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a cleaning robot according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a rear view showing a lower configuration of the cleaning robot according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a rear view showing a state in which the side brush unit of the cleaning robot according to the first embodiment of the present invention protrudes to the outside;
  • Figure 4 is an enlarged perspective view of the operation unit of the cleaning robot according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a coupling structure of the operation unit and the main body in the cleaning robot according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a view showing a variety of operation unit structure applicable to the cleaning robot according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating the operation of a cleaning robot having an automatic mode and a manual mode in the cleaning robot according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a control block diagram in the automatic mode of the cleaning robot according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a control block diagram in a manual mode of the cleaning robot according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the cleaning robot having the AMC mode in the cleaning robot according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a control block diagram in AMC mode of the cleaning robot according to the first embodiment of the present invention.
  • FIGS. 12A to 12C are exemplary views illustrating various ways in which a cleaning robot according to the first embodiment of the present invention receives a command relating to a driving or cleaning operation;
  • FIGS. 13A and 13B are exemplary views showing an operation state in a return function and a repeat function of the cleaning robot according to the first embodiment of the present invention.
  • FIGS. 13A and 13B are exemplary views illustrating a method in which the cleaning robot of FIGS. 13A and 13B receives a command for a return function and a repeat function.
  • 15 is a side view schematically showing a cleaning robot according to a second embodiment of the present invention.
  • 16A and 16B are views showing an operating state in a manual mode of a cleaning robot according to a second embodiment of the present invention from the top;
  • Figure 17a is a side view when the cleaning robot according to the third embodiment of the present invention in the automatic mode
  • 17B is a side view when the cleaning robot according to the third embodiment of the present invention is in the manual mode.
  • FIG. 18 is a perspective view showing a cleaning robot according to a fourth embodiment of the present invention.
  • 19 is a view showing a state in which the cover of the cleaning robot according to the fourth embodiment of the present invention is removed;
  • FIG. 20 is an exploded perspective view showing a part of a cleaning robot according to a fourth embodiment of the present invention.
  • 21 is an exploded cross-sectional view showing a part of a cleaning robot according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the cleaning robot may mean a robot having a cleaning function.
  • the cleaning robot may have a function of moving an object, communicating with a person, communicating with a terminal, controlling an electric appliance, and controlling a power of a home.
  • the home appliance may include a refrigerator, a washing machine, a dryer, lighting, an air conditioner, a cooking appliance, and the like.
  • the cleaning robot performs cleaning by inhaling foreign substances such as dust while driving the cleaning area by itself without a user's manipulation.
  • the cleaning robot automatically cleaning the cleaning area is referred to as "auto mode”.
  • a user manually cleans the cleaning area using a cleaning robot is called a "manual mode".
  • the cleaning robot does not travel by the driving force transmitted from the driving unit, but by the external force applied by the user.
  • the manual mode only the running function of the cleaning robot is limited, but the cleaning function is the same as that of the general cleaning robot, that is, the cleaning robot in the automatic mode.
  • the cleaning robot may include an "AMC" (Advanced Motion Control) mode.
  • AMC Advanced Motion Control
  • the AMC mode is to alleviate the inconvenience that the user must bear in the manual mode.
  • the user can easily move the cleaning robot with a small force using a motion sensor.
  • Automatic mode, manual mode and AMC mode can be switched between the input by the user.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a cleaning robot according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a rear view showing a lower configuration of the cleaning robot according to the first embodiment of the present invention.
  • the sensing unit 290 may be used in the same sense as the obstacle detecting sensor.
  • the cleaning robot 1 may include a main body 210 forming an appearance.
  • the inlet 230 may be formed in the main body 210 to suck foreign substances such as dust existing in the cleaning area.
  • the cleaning robot 1 may further include a driving unit provided in the main body 210 to enable the main body 210 to travel.
  • the driving unit may include driving wheels 221 and 222 provided on the main body 210 to move the main body 210.
  • the driving unit may include driving wheels 221 and 222 provided on the main body 210 so as to move the main body 210 in all directions.
  • the driving wheels 221 and 222 capable of moving the main body 210 in all directions may include omni wheels.
  • the driving unit may further include a driving motor (not shown) for generating a driving force to drive the driving wheels 221 and 222.
  • the driving motor may be connected to the driving wheels 221 and 222 to drive the driving wheels 221 and 222.
  • the driving motor does not generate a driving force capable of driving the driving wheels 221 and 222 in the manual mode. That is, the driving wheels 221 and 222 may be driven by an external force applied by the user instead of the driving motor in the manual mode.
  • Two driving wheels 221 and 222 may be symmetrically disposed at left and right edges of a central area below the main body 210.
  • the drive wheels 221 and 222 allow movement such as forward, backward and rotational driving in the process of cleaning.
  • the driving unit may further include a caster 240 provided in the main body 210 to move the main body 210 in a stable posture.
  • the caster 240 allows the main body 210 to maintain a stable posture by changing the angle of rotation according to the floor state to which the cleaning robot 1 moves.
  • the caster 240 may be installed at the front edge of the lower portion of the main body 210 based on the driving direction.
  • the driving wheels 221 and 222 and the caster 240 may be configured as one assembly and detachably mounted to the main body 210.
  • the cleaning robot 1 may further include a power supply unit 250 supplying driving power for driving the main body 210.
  • the power supply unit 250 may include a main body 210 and a battery electrically connected to each of the driving devices for driving the electrical appliances mounted on the main body 210 to supply driving power.
  • the battery may comprise a rechargeable secondary battery. The battery may be charged by receiving power from a docking station (not shown) when the main body 210 completes a cleaning operation and is coupled to a docking station (not shown).
  • the cleaning robot 1 may further include a main brush unit 260 that guides foreign substances such as dust present on the floor to the inlet 230.
  • the main brush unit 260 may be mounted at the inlet 230 formed at a portion oriented to the rear side R in the central region below the main body 210.
  • the main brush unit 260 cleans foreign substances such as dust accumulated on the floor on which the main body 210 is placed.
  • the main brush unit 260 may include a roller 261 and a main brush 262 embedded in an outer surface of the roller 261. As the roller 261 rotates, the main brush 262 stirs foreign substances such as dust accumulated on the floor to guide the inlet 230.
  • the roller 261 may be formed of a rigid body, but is not limited thereto.
  • the main brush 262 may be formed of various materials having elastic force.
  • the cleaning robot 1 may further include a blower (not shown) provided inside the inlet 230 so as to generate a suction force. Foreign substances such as dust introduced into the inlet 230 are moved to the dust collector 270 by a blower (not shown).
  • the cleaning robot 1 may further include a side brush unit 280 for cleaning the wall adjacent portions and the corner portions. Detailed description of the side brush unit 280 will be described later.
  • the cleaning robot 1 may further include a detector 290.
  • the sensing unit 290 may be mounted to the main body 210 to detect the surrounding environment of the cleaning robot 1.
  • the detector 290 may include at least one of the proximity sensor 291 and the vision sensor 292.
  • the cleaning robot 1 uses the proximity sensor 291 to drive the cleaning area. It is possible to do
  • a vision sensor 292 may be installed to receive the position information of the cleaning robot 1 and generate a map. Can be.
  • the sensing unit 290 is not limited to the above example and may be implemented in various ways.
  • the cleaning robot 1 may further include a display 300.
  • the display unit 300 may indicate various states of the cleaning robot 1. For example, it may indicate whether the battery is charged or whether the dust collector 270 is filled with foreign matter such as dust, a cleaning mode of the cleaning robot 1, a sleep mode, and the like.
  • the cleaning robot 1 may further include an input unit 310.
  • the cleaning robot 1 may receive a command such as a driving mode, a cleaning mode, or power on / off from the user through the input unit 310.
  • the cleaning robot 1 may further include an operation unit 320 to perform a cleaning operation in consideration of a user's intention.
  • the operation unit 320 may be provided with a handle 321 to be gripped by the user. Detailed description of the operation unit 320 will be described later.
  • Figure 3 is a rear view showing a state in which the side brush unit of the cleaning robot according to the first embodiment of the present invention protrudes to the outside.
  • reference numerals not shown refer to FIGS. 1 and 2.
  • the cleaning robot 1 of FIG. 2 is in a state in which the side brush unit 280 is converged.
  • the protruding and converging operation of the side brush unit 280 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
  • the side brush unit 280 may include a side arm 281, a brush arm 282 rotatably mounted at one end of the side arm 281, a side brush 283, and the like.
  • a support (not shown) is provided at one side of the front side F of the main body 210, an arm motor housing (not shown) is coupled to an upper portion of the support, and a side arm 281 may be coupled to a lower portion of the support.
  • An arm motor (not shown) is accommodated inside the main body 210, and the arm motor is connected to a rotating shaft (not shown) through a predetermined gear that transmits a driving force to the side arm 281, which is connected to the side arm ( It is mounted to the coupling groove 284 formed at one end of the 281. As the arm motor is driven, the side arm 281 rotates with respect to the coupling groove 284 while the rotation shaft rotates.
  • a brush motor (not shown) is accommodated in the side arm 281, and the brush motor is connected to a rotating shaft (not shown) through a predetermined gear that transmits a driving force to the brush arm 282, and the rotating shaft is a rotating part 285. ). Due to this configuration, when the brush motor is driven, the rotating unit 285 rotates by the driving force.
  • the brush arm 282 may be formed to extend outward from the rotational portion 285 in the radial direction.
  • the brush arm 282 is also rotated by the rotation of the rotating unit 285, so that the side brush 283 coupled to the brush arm 282 sweeps foreign substances such as dust on the floor to the center of the main body 210. I can collect it.
  • the edge cover 286 may be mounted on an outer side of the side arm 281.
  • the edge cover 286 may cover an opening formed in the body 210, and at the same time, may form a portion of the side edge of the body 210.
  • the driving force is transmitted to the side arm 281 through a gear (not shown), and the side arm 281 rotates out of the main body 210.
  • the edge cover 286 no longer covers the opening of the body 210 and does not form the side edge of the body 210.
  • FIG. 4 is an enlarged perspective view illustrating an operation unit of the cleaning robot according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 5 illustrates a coupling structure of the operation unit and the main body in the cleaning robot according to the first embodiment of the present invention. It is sectional drawing.
  • reference numerals not shown refer to FIGS. 1 to 3.
  • the cleaning robot 1 may further include an operation unit 320 that is coupled to or detachably mounted on the main body 210 and provided to be gripped.
  • the cleaning robot 1 may further include a coupling unit 330 provided in the main body 210 so that the manipulation unit 320 may be detachably coupled.
  • Coupling unit 330 may include a first frame 331 to which the operation unit 320 is coupled.
  • the operation unit 320 may be coupled to the inside of the first frame 331 to be detachable.
  • the coupling unit 330 may further include a second frame 332 provided outside the first frame 331 to be spaced apart from the first frame 331.
  • the second frame 332 may accommodate the first frame 331 therein to be spaced apart from each other.
  • the coupling unit 330 may further include a connection member 333 positioned between the first frame 331 and the second frame 332 to connect the first frame 331 and the second frame 332.
  • the connection member 333 may be formed of a material capable of elastic deformation.
  • the connection member 333 may include, for example, a spring.
  • the second frame 332 may be fixed to the main body 210.
  • the first frame 331 may be connected to the second frame 332 by a connection member 333 to move within the second frame 332 together with the operation unit 320.
  • the cleaning robot 1 may further include a coupling detecting sensor 400 provided to detect whether the operation unit 320 is coupled to the main body 210.
  • the coupling detection sensor 400 may be provided to detect whether the operation unit 320 is coupled to the first frame 331 of the coupling unit 330.
  • Coupling detection sensor 400 may be provided in the coupling unit 330 to be adjacent to the operation unit (320).
  • the coupling detection sensor 400 may be installed on the inner wall or the outer wall of the first frame 331 to be adjacent to the operation unit 320 coupled to the first frame 331.
  • the bond detection sensor 400 may include at least one of a hall sensor and a switch. Coupling detection sensor 400 is sufficient to be able to detect whether the operation unit 320 is coupled to the main body 210, the type of the coupling detection sensor 400 is not limited to at least one of the Hall sensor and the switch.
  • FIG. 5 illustrates a case in which a hall sensor is used as an example of the coupling detection sensor 400.
  • the hall sensor recognizes a magnetic field to detect whether the operation unit 320 is coupled to the main body 210, that is, whether the operation unit 320 is coupled to the first frame 331.
  • the hall sensor is installed on the outer wall of the first frame 331, but as described above, the hall sensor may be installed on the inner wall of the first frame 331 so as to face the operation unit 320.
  • a magnet 600 may be provided at one end of the operation unit 320 coupled to the coupling unit 330. That is, a magnet 600 may be provided at one end of the operation unit 320 coupled to the first frame 331 to interact with the hall sensor.
  • the switch When the switch is used as the coupling detecting sensor 400, the switch recognizes whether or not the pressure is applied by the operation unit 320 to determine whether the operation unit 320 is coupled to the main body 210, that is, the operation unit 320. ) Is detected whether or not coupled to the first frame 331. At this time, the switch is preferably installed on the inner wall of the first frame 331 to be pressed by the operation unit 320 coupled to the first frame 331, the installation position of the switch is the first frame 331 It is not limited to inner wall of).
  • the magnet 600 provided at one end of the operation unit 320 may be omitted.
  • the cleaning robot 1 may further include at least one motion detection sensor 500 provided to detect a movement of the operation unit 320 coupled to the main body 210. As will be described later, at least one motion detection sensor 500 may be used to execute the AMC mode of the cleaning robot (1).
  • At least one motion detection sensor 500 may be provided in the second frame 332 to detect the movement of the operation unit 320 coupled to the first frame 331.
  • the at least one motion detection sensor 500 operates on a virtual coupling extension line L (hereinafter referred to as a coupling extension line L) extending along the coupling direction of the operation unit 320 with respect to the main body 210.
  • the inclination direction and the degree of inclination of the unit 320 may be detected.
  • the direction in which the operation unit 320 is inclined with respect to the extension line L determines the driving direction of the cleaning robot 1 in the AMC mode
  • the operation unit 320 is inclined with respect to the extension line L.
  • the degree determines the running speed of the cleaning robot 1 in the AMC mode.
  • the at least one motion detection sensor 500 may include at least one of a pressure sensor, a bending sensor, an encoder sensor, and a potentiometer.
  • the first frame 331 may be provided with a plurality of pressing parts 331a protruding toward the second frame 332.
  • the second frame 332 may be provided with a plurality of pressure sensors to interact with the plurality of pressing units 331a.
  • the plurality of pressing units 331a may be coupled to the extension line L based on the front side F of the cleaning robot 1 to which the side arms 281 are coupled to detect the movement of the operation unit 320.
  • the first pressing portion protruding toward the right direction of the second pressing portion, the second pressing portion protruding toward the left direction of the coupling extension line L, and the third pressing portion protruding toward the front direction of the coupling extension line L and the coupling. It may include a fourth pressing portion protruding toward the rear direction of the extension line (L).
  • the plurality of pressure sensors may include a first pressure sensor provided in the second frame 332 to interact with the first pressing unit, and a second pressure sensor provided in the second frame 332 to interact with the second pressing unit.
  • a third pressure sensor provided in the second frame 332 to interact with the third pressing unit, and a fourth pressure sensor provided in the second frame 332 to interact with the fourth pressing unit. have.
  • the first pressurizing unit may have a first pressure. Pressurizing the sensor, and thus the at least one motion detection sensor 500 may detect that the operation unit 320 is inclined in the right direction of the extension line (L).
  • the first pressure unit may include the first pressure sensor.
  • the at least one motion detection sensor 500 can detect that the operation unit 320 is inclined much in the right direction of the coupling extension line (L).
  • the configuration of the at least one motion detection sensor 500 is not limited to the above examples, and may be variously modified.
  • FIG. 6 is a view showing a variety of control unit structure applicable to the cleaning robot according to the first embodiment of the present invention.
  • the cleaning robot 1 may include an operation unit 320 having various shapes.
  • the cleaning robot 1 may include an operation unit 320a having a handle 321 having a smooth curved shape.
  • the cleaning robot 1 may include an operation unit 320b having a handle 321 that is bent like “ ⁇ ”.
  • the cleaning robot 1 may include an operation unit 320c having a handle 321 in which a hole 322 is formed. A portion of the user's hand may be inserted into the hole 322 to allow the user to grip the handle 321 reliably.
  • the handle 321 may be provided with various operation buttons (not shown) as part of an input unit that may receive a command such as a driving mode, a cleaning mode, or a power on / off from the user.
  • FIGS. 7 is a flowchart illustrating an operation of a cleaning robot having an automatic mode and a manual mode in the cleaning robot according to the first embodiment of the present invention.
  • reference numerals not shown refer to FIGS. 1 to 5.
  • the cleaning robot 1 may be set to an automatic mode or a manual mode depending on whether the operation unit 320 is coupled to the main body 210 (S1). Whether the operation unit 320 is coupled to the main body 210 may be detected by the coupling detecting sensor 400. Information sensed by the coupling detection sensor 400 may be transmitted to the control unit 700.
  • the control unit 700 sets the cleaning robot 1 to the manual mode so that the user can directly operate the cleaning robot (S2). ).
  • the control unit 700 may display the manual mode on the display unit 300 (S3).
  • the cleaning robot 1 may perform a manual cleaning operation by an external force applied by the user (S4).
  • the control method of the cleaning robot 1 determines whether the operation unit is coupled to the main body 210 (H1), the operation unit 320 is coupled to the main body 210 If the power supply to the drive unit may include (H2).
  • the control unit 700 sets the cleaning robot 1 to an automatic mode so as to automatically clean the cleaning area ( S5).
  • the control unit 700 may display that the automatic mode is displayed on the display unit 300 (S6).
  • the cleaning robot 1 may clean while driving the cleaning area by itself (S7).
  • the cleaning robot 1 includes a detection unit 290 for detecting an obstacle in the cleaning area and a coupling detection sensor 400 for detecting whether the operation unit 320 is coupled to the main body 210.
  • a detection result of the detection unit 290 and the combined detection sensor 400, or a command input to the input unit 310 which receives a command regarding a driving or cleaning operation of the cleaning robot 1 from the user.
  • the control unit 700 controls the driving and cleaning operation of the cleaning robot 1, the main brush unit 260, the side brush unit 280, and the cleaning robot 1 performing the cleaning operation of the cleaning robot 1. It may include a driving unit (800) in charge.
  • the detector 290 detects an obstacle near the moving robot 1.
  • the detector 290 may be implemented through at least one of an ultrasonic sensor, an optical sensor, and a proximity sensor.
  • an ultrasonic wave may be transmitted to a driving path, and an obstacle may be detected by receiving reflected ultrasonic waves.
  • the sensing unit 290 implemented as an optical sensor the infrared light emitting element emits infrared rays, and the infrared light receiving element receives the reflected infrared rays to detect an obstacle.
  • a proximity sensor, a contact sensor, etc. may be used, and there is no limitation in the configuration as long as it can detect an obstacle.
  • Coupling detection sensor 400 detects whether the operation unit 320 is coupled to the main body 210.
  • the bond detection sensor 400 may include at least one of a hall sensor and a switch. The detailed description of the coupling detection sensor 400 will be omitted as it overlaps with the description of FIGS. 4 and 5.
  • the input unit 310 receives a command for cleaning operation or driving of the cleaning robot 1 from a user. Basically, the cleaning start command or the cleaning end command may be input through the on / off input, and commands for the driving mode and the cleaning mode may be input.
  • the input unit 310 may be implemented in a button manner on the main body 210 of the cleaning robot 1.
  • the input unit 310 may be implemented in a touch panel manner on the display unit 300 of the cleaning robot 1.
  • the input unit 310 may be implemented in a button method or a touch panel method on the handle 321 of the operation unit 320.
  • the cleaning robot 1 may further include a control unit 700.
  • the controller 700 may control the overall operation of the cleaning robot 1.
  • the controller 700 may execute the automatic mode or the manual mode of the cleaning robot 1 based on the detection result of the coupling detection sensor 400.
  • the control unit 700 may execute the automatic mode so that the cleaning robot 1 may clean the cleaning area while traveling by itself. have.
  • the controller 700 may include a cleaning controller 710 for controlling a cleaning operation and a driving controller 720 for controlling driving.
  • the cleaning controller 710 controls the main brush unit 260 and the side brush unit 280 based on a detection result of the sensing unit 290 or a user's command input through the input unit 310 according to the set cleaning mode. .
  • the driving control unit 720 also controls the driving direction and the traveling speed of the cleaning robot 1 by controlling the driving unit 800 based on a detection result of the sensing unit 290 or a user's command input through the input unit 310. do.
  • the main brush unit 260 may include a roller 261 and a main brush 262 embedded in an outer surface of the roller 261. As the roller 261 rotates, the main brush 262 stirs the dust accumulated in the cleaning area to guide the inlet 230 to perform a main cleaning operation.
  • the cleaning control unit 710 drives the roller 261 to drive the main brush 262. When the control signal is sent to the motor, the main brush 262 performs the cleaning operation according to the control signal.
  • the side brush unit 280 cleans the corners of the main brush unit 260 in which cleaning is not performed well.
  • the side brush unit 280 includes various arms such as a side arm 281 that is responsible for the protruding and converging operation of the side brush unit 280, and a brush arm 282 that is responsible for the rotation of the side brush unit 280.
  • the driving unit 800 may include driving wheels 221 and 222 and casters 240 and a driving motor 970 for driving the driving wheels.
  • the driving control unit 720 sends a control signal to the driving motor 970 from the driving control unit 720.
  • the cleaning robot 1 may be moved forward or backward by driving the front and rear surfaces 221 and 222.
  • the cleaning robot 1 may be rotated in the right direction with respect to the front side F.
  • FIGS. 9 is a control block diagram in a manual mode of the cleaning robot according to the first embodiment of the present invention.
  • reference numerals not shown refer to FIGS. 1 to 5 and 7.
  • the cleaning robot 1 includes a detection unit 290 for detecting an obstacle in the cleaning area and a coupling detection sensor 400 for detecting whether the operation unit 320 is coupled to the main body 210.
  • the detection unit 290 and the combined detection sensor 400 or the command input to the input unit 310 receives a command for cleaning operation of the cleaning robot 1 from the user Control unit 700 for controlling the cleaning operation of (1), the main brush unit 260 to perform the cleaning operation of the cleaning robot 1 and the side brush unit 280 and the driving responsible for the running of the cleaning robot (1)
  • Unit 800 may be included.
  • sensing unit 290 overlaps with that of FIG. 8, and thus will be omitted.
  • Coupling detection sensor 400 detects whether the operation unit 320 is coupled to the main body 210.
  • the bond detection sensor 400 may include at least one of a hall sensor and a switch. The detailed description of the coupling detection sensor 400 will be omitted as it overlaps with the description of FIGS. 4 and 5.
  • the input unit 310 receives a command for a cleaning operation of the cleaning robot 1 from the user. Basically, cleaning start command or cleaning stop command can be input through on / off input and command for cleaning mode can be input. Since the implementation of the input unit 310 overlaps with the description of FIG. 8, it is omitted.
  • the cleaning robot 1 may further include a control unit 700.
  • the controller 700 may control the overall operation of the cleaning robot.
  • the controller 700 may execute the automatic mode or the manual mode of the cleaning robot 1 based on the detection result of the coupling detection sensor 400.
  • the control unit 700 may clean the cleaning area while the cleaning robot 1 manually runs by an external force applied by the user. You can run manual mode.
  • the control unit 700 is supplied with power to the driving unit to move the main body 210 using the operation unit 320. Can be blocked.
  • the controller 700 may prevent the driving motor 970 from driving the driving wheels 221 and 222.
  • the controller 700 may include a cleaning controller 710 for controlling a cleaning operation.
  • the description of the cleaning control unit 710 is omitted because it overlaps with the description of FIG. 8.
  • the controller 700 may include a driving controller 720 that controls driving, but the driving controller 720 may not operate in the manual mode of the cleaning robot 1. That is, since the cleaning robot 1 travels by an external force applied by the user in the manual mode, the cleaning robot 1 is not controlled by the travel controller 720.
  • the driving unit 800 may include driving wheels 221 and 222, casters 240 and a driving motor 970 for driving them.
  • the driving wheels 221 and 222 may be moved by an external force applied by the user instead of the control signal of the driving controller 720.
  • the driving wheels 221 and 222 may be inserted into the main body 210 in the manual mode. At this time, the main body 210 may move using the caster 240 by an external force applied by the user.
  • FIGS. 10 is a flowchart illustrating the operation of the cleaning robot having the AMC mode in the cleaning robot according to the first embodiment of the present invention.
  • reference numerals not shown refer to FIGS. 1 to 5.
  • the cleaning robot 1 may be set to an automatic mode or a manual mode depending on whether the operation unit 320 is coupled to the main body 210 (P1). Whether the operation unit 320 is coupled to the main body 210 may be detected by the coupling detecting sensor 400. Information sensed by the coupling detection sensor 400 may be transmitted to the control unit 700.
  • the control unit 700 sets the cleaning robot 1 to a manual mode so that the user can directly operate the cleaning robot (P2). ).
  • the control unit 700 may display the manual mode on the display unit 300 (P3).
  • the control unit 700 may execute the AMC mode based on the signal detected by the motion detection sensor 500 (P4).
  • the AMC mode the user can easily move the main body 210 of the cleaning robot 1.
  • a high suction power cleaning robot (1) uses a large capacity battery and a high power motor will increase the volume and weight. At this time, the user can easily move the main body 210 of the cleaning robot 1 through the AMC mode.
  • the cleaning robot 1 may be equipped with a motion detection sensor 500.
  • the motion detection sensor 500 may detect the magnitude and direction of the force for the user to operate the operation unit 320. Specifically, the motion detection sensor 500 may detect the degree and the direction in which the user tilts the operation unit 320 with respect to the coupling extension line (L).
  • the control unit 700 may drive the driving motor 970 connected to the driving wheels 221 and 222 based on the information detected by the motion detection sensor 500.
  • the driving wheels 221 and 222 may be driven to move the cleaning robot 1 in an inclined direction of the operation unit 320 detected by the motion detection sensor 500.
  • the driving wheels 221 and 222 may be driven such that the moving speed of the cleaning robot 1 may be adjusted according to the inclination degree of the operation unit 320 detected by the motion detection sensor 500.
  • the cleaning robot 1 can be moved in the direction desired by the user. Even if the cleaning robot 1 uses a large capacity battery and a high output motor to increase the volume and weight, the user can easily move the cleaning robot 1 by manipulating the operation unit 320 coupled to the cleaning robot 1 in a desired direction. You can.
  • the control method of the cleaning robot 1 determines whether the operation unit is coupled to the main body 210 (H1), and the operation unit 320 is coupled to the main body 210.
  • H1 the operation unit
  • the operation unit 320 coupled to the main body 210 by at least one motion detection sensor 500 Detecting the movement of (H3), if the movement of the operation unit 320 is detected may include supplying power to the drive unit (H4).
  • the driving direction of the cleaning robot 1 may be determined to drive the driving unit.
  • the degree of inclination of the operation unit 320 is detected by the at least one motion detection sensor 500, the driving speed of the cleaning robot 1 may be determined to drive the driving unit.
  • the control unit 700 sets the cleaning robot 1 to an automatic mode so as to automatically clean the cleaning area ( P5).
  • the control unit 700 may display that the automatic mode is displayed on the display unit 300 (P6).
  • the cleaning robot 1 may clean the vehicle while driving the cleaning area by itself (P7).
  • Fig. 11 is a control block diagram in AMC mode of the cleaning robot according to the first embodiment of the present invention.
  • reference numerals not shown refer to FIGS. 1 to 5 and 10.
  • the cleaning robot 1 includes a detection unit 290 for detecting an obstacle in a cleaning area and a coupling detection sensor 400 for detecting whether the operation unit 320 is coupled to the main body 210.
  • the motion detection sensor 500 for detecting the movement of the operation unit 320 coupled to the main body 210, an input unit 310 for receiving a command regarding a driving or cleaning operation of the cleaning robot 1 from the user, and a detection unit.
  • the main brush unit 260 may perform a cleaning operation of the robot 1, a side brush unit 280, and a driving unit 800 that is in charge of driving the cleaning robot 1.
  • sensing unit 290 overlaps with that of FIG. 8, and thus will be omitted.
  • Coupling detection sensor 400 detects whether the operation unit 320 is coupled to the main body 210.
  • the bond detection sensor 400 may include at least one of a hall sensor and a switch. The detailed description of the coupling detection sensor 400 will be omitted since the description overlaps with those of FIGS. 4 and 5.
  • the cleaning robot 1 may include at least one motion detection sensor 500.
  • the at least one motion detection sensor 500 may be provided to detect a movement of the operation unit 320 coupled to the main body 210.
  • the motion detection sensor 500 may include at least one of a pressure sensor, a bending sensor, an encoder sensor, and a potentiometer. The detailed description of the motion detection sensor 500 will be omitted since the descriptions overlap with those of FIGS. 4 and 5.
  • the cleaning robot 1 may further include a control unit 700.
  • the controller 700 may control the overall operation of the cleaning robot 1.
  • the controller 700 may execute the automatic mode or the manual mode of the cleaning robot 1 based on the detection result of the coupling detection sensor 400.
  • the control unit 700 may execute the automatic mode so that the cleaning robot 1 may clean the cleaning area while traveling by itself. have.
  • the control unit 700 may execute the manual mode to manually clean the cleaning area by an external force applied by the user. have.
  • the controller 700 may execute the AMC mode of the cleaning robot 1 based on the detection result of the motion detection sensor 500.
  • the control unit 700 of the cleaning robot 1 having the AMC mode drives the driving motor 970 of the main body 210 based on the movement of the operation unit 320 detected by the at least one motion detection sensor 500. It may be electrically connected to the motion detection sensor 500 to easily move the main body 210.
  • the controller 700 determines the driving direction of the cleaning robot 1 based on the inclination direction of the operation unit 320, and determines the traveling speed of the cleaning robot 1 based on the inclination degree of the operation unit 320. You can decide.
  • the controller 700 may include a cleaning controller 710 for controlling a cleaning operation and a driving controller 720 for controlling driving.
  • the description of the cleaning control unit 710 is omitted because it overlaps with the description of FIG. 8.
  • the driving control unit 720 controls the driving unit 800 based on the detection result of the detection unit 290 and the motion detection sensor 500 or the user's command input through the input unit 310 to determine the cleaning robot 1. Control the driving direction and driving speed.
  • the driving unit 800 may include driving wheels 221 and 222, a caster 240, and a driving motor 970 for driving the driving wheels 221 and 222, and the driving unit 720 may be configured based on a detection result of the motion detection sensor 500. By sending a control signal to the driving motor 970, the driving wheels 221 and 222 may be driven forward or backward, thereby moving the cleaning robot 1 forward or backward.
  • 12A to 12C are exemplary views illustrating various ways in which a cleaning robot according to the first embodiment of the present invention receives a command relating to a driving or cleaning operation.
  • 12A to 12C show the cleaning robot 1 having the AMC mode.
  • the cleaning robot 1 performing the AMC mode may receive a command regarding a driving or cleaning operation from a terminal 950 such as a mobile phone.
  • the cleaning robot 1 performing the AMC mode may receive a command regarding a driving or cleaning operation from the remote controller 960.
  • the cleaning robot 1 performing the AMC mode may receive a command regarding a driving or cleaning operation through voice recognition.
  • the method of receiving the user's command by the cleaning robot 1 performing the AMC mode is not limited to the above example, and may be variously applied.
  • FIGS. 13A and 13B are exemplary views showing an operation state in a return function and a repeat function of the cleaning robot according to the first embodiment of the present invention
  • FIGS. 14A and 14B are return functions of the cleaning robot of FIGS. 13A and 13B.
  • an example of a method of receiving a command for a repeat function. 13A to 14B show the cleaning robot 1 having the AMC mode.
  • the cleaning robot 1 performing the AMC mode may have a return function.
  • the cleaning robot 1 may return to the position where the driving started.
  • the control unit 700 detects an obstacle ( In the case of detecting B)
  • the driving wheels 221 and 222 may be controlled to return to the position where the cleaning robot 1 starts driving. It is also possible to control the driving wheels 221 and 222 so that the cleaning robot 1 can return to a specific position as well as the position where the cleaning robot 1 has started traveling.
  • the cleaning robot 1 performing the AMC mode may have a repeat function. Specifically, when a user inputs a second automatic cleaning command (repeating command) to the cleaning robot 1 having the AMC mode, the control unit 700 may perform the cleaning operation for a predetermined section by the cleaning robot 1. Drive wheels (221, 222) can be controlled to be so.
  • the cleaning robot 1 performing the AMC mode may receive a first automatic cleaning command (return command) to a second automatic cleaning command (repeat command) by a specific pattern drawn by the operation unit 320.
  • FIG. 14A and 14B show an example of a method of inputting a first automatic cleaning command (return command) to the cleaning robot 1.
  • the manipulation unit 320 when the manipulation unit 320 is flipped largely toward a front F of the cleaning robot 1 at a predetermined angle or more, the cleaning robot 1 has a front F in which the manipulation unit 320 is turned over.
  • the obstacle (B) is detected while driving toward the return function.
  • the operation unit 320 is leaned greatly toward the rear R of the cleaning robot 1 by a predetermined angle or more, the cleaning robot 1 has the rear R in which the operation unit 320 is turned over.
  • the act of flipping the operation unit 320 greatly above a predetermined angle toward a specific direction of the cleaning robot 1 may correspond to the first automatic cleaning command (return command).
  • the operation unit 320 may be rotated.
  • the cleaning robot 1 performs a cleaning operation repeatedly as many times as the number of times the operation unit 320 is rotated for a predetermined section. That is, the act of rotating the operation unit 320 may correspond to the second automatic cleaning command (return command).
  • the method of inputting the automatic cleaning command to the cleaning robot 1 is not limited to the above examples, and may be variously applied.
  • FIG. 15 is a side view schematically showing a cleaning robot according to a second embodiment of the present invention
  • FIGS. 16A and 16B illustrate an operating state in a manual mode of a cleaning robot according to a second embodiment of the present invention from the top.
  • FIG. 15 is a side view schematically showing a cleaning robot according to a second embodiment of the present invention
  • FIGS. 16A and 16B illustrate an operating state in a manual mode of a cleaning robot according to a second embodiment of the present invention from the top.
  • FIG. 15 is a side view schematically showing a cleaning robot according to a second embodiment of the present invention
  • FIGS. 16A and 16B illustrate an operating state in a manual mode of a cleaning robot according to a second embodiment of the present invention from the top.
  • the cleaning robot 1a may include a main body 910 and a cleaning module 920 coupled to the main body 910 so as to be mounted or detached from the main body 910.
  • the main body 910 and the cleaning module 920 may be combined to be separated from each other by an electrical signal or a physical signal.
  • the main body 910 and the cleaning module 920 may be coupled to each other to form an overall appearance of the cleaning robot 1a.
  • the cleaning robot 1a may further include a locking device (not shown) for attaching or detaching the cleaning module 920 to the main body 910.
  • the locking device may be released so that the cleaning module 920 is separated from the main body 910 when the operation unit 320 is coupled to the cleaning module 920.
  • the cleaning robot 1a may further include an operation unit 320.
  • the operation unit 320 may be coupled to the cleaning module 920 to be mounted or detached.
  • the operation unit 320 may be provided to hold.
  • the cleaning robot 1a may further include a coupling detecting sensor 400 provided to detect whether the operation unit 320 is coupled to the cleaning module 920.
  • the bond detection sensor 400 may include at least one of a hall sensor and a switch. Coupling detection sensor 400 is sufficient if it is possible to detect whether the operation unit 320 is coupled to the cleaning module 920, the type of the coupling detection sensor 400 is not limited to at least one of the Hall sensor and the switch. . Coupling detection sensor 400 may be installed on the coupling portion of the operation unit 320 and the cleaning module 920.
  • the cleaning robot 1a may further include driving wheels 221 and 222 for providing mobility to the cleaning robot 1a.
  • the driving wheels 221 and 222 may be provided in the main body 910.
  • the cleaning robot 1a includes an inlet (not shown) that sucks in foreign matters such as dust, a suction device (not shown) that generates suction force so as to suck up the foreign matter, and a dust collecting device (not shown) that stores the foreign matter introduced through the inlet. And a driving source (not shown) for transmitting a driving force to the driving wheels 221 and 222. At least one of the inlet, the suction device, the dust collector, and the driving source may be provided in the cleaning module 920.
  • the configuration for the driving function of the cleaning robot 1a may be provided in the main body 910, and the configuration for the cleaning function of the cleaning robot 1a may be provided in the cleaning module 920. Can be.
  • the cleaning robot 1a may further include a caster 240 provided to allow the cleaning robot 1a to travel in a stable posture.
  • the caster 240 may be provided on the bottom surface of the cleaning module 920.
  • the cleaning robot 1a may further include a control unit 700.
  • the control unit 700 may execute the manual mode so that the user can manually move the cleaning robot 1a.
  • the controller 700 may release the locking device to separate the cleaning module 920 from the main body 910 in the manual mode.
  • the cleaning robot 1a may be set to a manual mode or an automatic mode depending on whether the operation unit 320 is coupled to the cleaning module 920 (K1). Whether the operation unit 320 is connected to the cleaning module 920 may be detected by the coupling detecting sensor 400. Information sensed by the coupling detection sensor 400 may be transmitted to the control unit 700.
  • the control unit 700 sets the cleaning robot 1a to a manual mode so that the user can directly manipulate the cleaning robot 1a.
  • the controller 700 may display the manual mode on the display unit (not shown) (K3).
  • the cleaning robot 1a may perform the cleaning operation while manually driving the cleaning area by an external force applied by the user (K4).
  • the controller 700 sets the cleaning robot 1a to an automatic mode so that the cleaning robot 1a can automatically clean the cleaning area. (K5).
  • the controller 700 may display that the automatic mode is displayed on the display unit (K6).
  • the cleaning robot 1a may perform the cleaning operation while driving the cleaning area by itself (K7).
  • the main body 910 and the cleaning module 920 remain coupled by the locking device.
  • the mobility of the cleaning robot 1a may be implemented by the main body 910, and the cleaning capability of the cleaning robot 1a may be implemented by the cleaning module 920.
  • the main body 910 and the cleaning module 920 remain separated from each other as the locking device is released.
  • the control unit 700 issues a lock release command.
  • the cleaning module 920 may be separated from the main body 910 by a lock release command of the controller 700, and may be freely manipulated by the user.
  • the user may couple the cleaning module 920 to the main body 910.
  • a docking system may be used in the process of coupling the cleaning module 920 to the main body 910.
  • the user may separate the operation unit 320 from the cleaning module 920.
  • FIG. 17A is a side view when the cleaning robot according to the third embodiment of the present invention is in the automatic mode
  • FIG. 17B is a side view when the cleaning robot according to the third embodiment of the present invention is in the manual mode.
  • a description overlapping with the cleaning robot 1 according to the first embodiment may be omitted.
  • reference numerals not shown refer to the description of the cleaning robot 1 according to the first embodiment.
  • the driving unit of the cleaning robot 1b may include driving wheels 221 and 222 provided to move the main body 210 and to be inserted into the main body 210.
  • the driving wheels 221 and 222 may be inserted into the main body 210 in the manual mode when the operation unit 320 is coupled to the main body 210.
  • the main body 210 may be moved by the caster 240.
  • the main body 210 may be moved using the caster 240 instead of the driving wheels 221 and 222 by an external force applied by the user in the manual mode.
  • control unit 700 controls the driving wheels 221 and 222 so that the driving wheels 221 and 222 are inserted into the main body 210 in the manual mode when the operation unit 320 is coupled to the main body 210. Can be controlled. As shown in FIG. 17A, the driving wheels 221 and 222 protrude out of the main body 210 in the automatic mode of the cleaning robot 1b. At this time, the main body 210 may be moved by the driving wheels 221 and 222 which are rotated by receiving the driving force from the driving motor.
  • FIG. 18 is a perspective view showing a cleaning robot according to a fourth embodiment of the present invention
  • Figure 19 is a view showing a state in which the cover of the cleaning robot according to the fourth embodiment of the present invention is removed.
  • 20 is an exploded perspective view showing a part of a cleaning robot according to a fourth embodiment of the present invention
  • Figure 21 is an exploded cross-sectional view showing a part of the cleaning robot according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the cleaning robot 1c may include a main body 210 having an inlet (not shown) that forms an exterior and is provided to suck foreign substances present in the cleaning area. have.
  • the cleaning robot 1c may further include an operation unit 320 that is coupled to the main body 210 so that the cleaning robot 1c may be mounted or detached and provided to be gripped.
  • the operation unit 320 may be provided with a handle 321 to be gripped by the user.
  • the cleaning robot 1c may further include a coupling unit 330 provided in the main body 210 so that the manipulation unit 320 may be detachably coupled.
  • the description of the coupling unit 330 is omitted as it overlaps with those of FIGS. 4 and 5.
  • the cleaning robot 1c may further include a coupling detection sensor (not shown) provided to detect whether the operation unit 320 is coupled to the main body 210.
  • the description of the coupling sensor will be omitted as it overlaps with those of FIGS. 4 and 5.
  • the cleaning robot 1c may further include at least one motion detection sensor (not shown) provided to detect a movement of the operation unit 320 coupled to the main body 210.
  • the description of the at least one motion detection sensor is omitted as it overlaps with the description of FIGS. 4 and 5.
  • the cleaning robot 1c may include a controller (not shown) electrically connected to the motion detection sensor so as to easily move the main body 210 based on the movement of the operation unit 320 detected by the at least one motion detection sensor. It may further include.
  • the cleaning robot 1c according to the fourth embodiment can also perform at least one mode among the automatic mode, the manual mode and the AMC mode, and the control method is the same as that of the cleaning robot 1 according to the first embodiment. Omit the bar.
  • the pad assembly 2 of the cleaning robot 1c according to the fourth embodiment performs a role of the driving unit of the cleaning robot 1 according to the first embodiment, that is, the driving wheels 221 and 222.
  • the cleaning robot 1c may further include a plurality of pad assemblies 2.
  • the pad assembly 2 has a pad 27 mounted on the bottom thereof.
  • the bottom surface can be wet cleaned by the pads 27.
  • the pad assembly 2 can be cleaned by rubbing the bottom surface.
  • the cleaning robot 1c can travel in various directions by the non-uniform frictional force between the pad assembly 2 and the bottom surface.
  • the upper part of the cleaning robot 1c may be covered by the cover 10.
  • One side of the cover 10 may be provided with a water tank receiving portion (100).
  • the water tank receiving part 100 may accommodate a water tank 101 in which water is accommodated.
  • the water contained in the water tank 101 may be provided to the pad assembly 2 by a water supply pipe (not shown).
  • the pad assembly 2 may receive water from the water tank 101 to wet-clean the bottom surface.
  • the bumper 11 may be provided on the side of the cleaning robot 1c. The impact that the cleaning robot 1c receives from an external obstacle by the bumper 11 can be buffered.
  • the bumper 11 may be provided with a sensor 110.
  • the sensor 110 may include an obstacle detecting sensor, a position detecting sensor, and the like. An obstacle located in front of the cleaning robot 1c may be detected by the sensor 110.
  • the sensor 110 may communicate with the sensor provided in the docking station or pad replacement apparatus to guide the cleaning robot 1c to the docking station or pad replacement apparatus.
  • the pad assembly 2 can be mounted to the base.
  • the pad assembly 2 may be provided in plural numbers.
  • the pad assembly 2 includes a first pad assembly 2a, a second pad assembly 2b, a third pad assembly 2c, and a fourth pad assembly 2d will be described. Since the first pad assembly 2a, the second pad assembly 2b, the third pad assembly 2c, and the fourth pad assembly 2d have the same configuration, the pad assembly 2 will hereinafter be referred to as the first pad assembly. (2a), the second pad assembly (2b), the third pad assembly (2c) and the fourth pad assembly (2d) to see and describe as meaning at least one.
  • the cleaning robot 1c may further include a motor for driving the pad assembly 2.
  • the motor includes a first motor 120, a second motor 121, and a third motor 122.
  • the first motor 120 and the second motor 121 may be provided on the base 12.
  • the third motor 122 may be mounted to the pad assembly 2.
  • the pad assembly 2 may rotate and rub the bottom surface by the third motor 122.
  • the first shaft 123 may be connected to the first motor 120.
  • the first shaft 123 may be rotated by the first motor 120.
  • the first wire W1 may be connected to the first shaft 123.
  • the first wire W1 may be wound around the first shaft 123.
  • One end and / or the other end of the first wire W1 may be fixed to the pad assembly 2.
  • the pad assembly 2 may be tilted by the first wire W1.
  • the pad assembly 2 may be tilted about the x axis by the first wire W1. .
  • the pad assembly 2 is tilted and the pad assembly 2 is rotated about the z-axis by the third motor 122, a non-uniform friction force may occur between the bottom and the bottom surface of the pad assembly 2.
  • the first shaft 123 may be provided to fix the first wire W1.
  • the first shaft 123 may include a first driving shaft 123 ′ and a first connecting shaft 123 ′′ connected to the first motor 120.
  • the first driving shaft 123 ′ and the first connecting shaft 123 ′′ may be connected by the gear 125.
  • the first driving gear 123 ' may be provided with the first driving gear 125'.
  • the first connecting gear 125 ′′ may be provided on the first connecting shaft 123 ′′.
  • the first driving gear 125 ′ and the first connecting gear 125 ′′ may be engaged with each other.
  • the first connecting shaft 123 ′′ When the driving force of the first motor 120 is transmitted to the first driving shaft 123 ′, the first connecting shaft 123 ′′ may rotate together with the first driving shaft 123 ′ by gear connection.
  • the first driving shaft 123 ′ and the first connecting shaft 123 ′′ may rotate in opposite directions. For example, when the first driving shaft 123 ′ rotates in the clockwise direction, the first connecting shaft 123 ′′ may rotate in the counterclockwise direction.
  • Two first wires W1 may be provided, and one first wire W1 ′ may be fixed at one side to the first driving shaft 123 ′ and the other side at one side of the pad assembly 2.
  • the other first wire W1 ′′ may be fixed at one side to the first connection shaft 123 ′′ and at the other side to the other side of the pad assembly 2.
  • the first wire W1 ′ connected to the first connecting shaft 123 ′ lifts one side of the pad assembly 2 upward
  • the first wire connected to the first connecting shaft 123 ′′ ( W1 ") can be lowered such that the bottom of the other side of the pad assembly 2 is close to the bottom surface. This allows the pad assembly 2 to be tilted about the x axis.
  • the pad assembly 2 is rotated about the z axis by the third motor 122, frictional force between the pad assembly 2 and the bottom surface may be unevenly generated.
  • the second shaft 124 may be connected to the second motor 121.
  • the second shaft 124 may be rotated by the second motor 121.
  • the second wire W2 may be connected to the second shaft 124.
  • the second shaft 124 is rotated clockwise or counterclockwise by the second motor 121, the second wire W2 may be wound around the second shaft 124.
  • the straight line passing through the position where the second wire W2 is mounted in the pad assembly 2 may be perpendicular to the straight line passing through the position where the first wire W1 is mounted.
  • One end and / or the other end of the second wire W2 may be fixed to the pad assembly 2.
  • the pad assembly 2 may be tilted by the second wire W2.
  • the pad assembly 2 may be tilted about the y axis by the second wire W2. .
  • a non-uniform friction force may occur between the bottom and bottom surfaces of the pad assembly 2 when the pad assembly 2 is rotated about the z axis by the third motor 122.
  • One second shaft 124 may be provided to fix the second wire W2. Similar to the case of the first shaft 123, the second shaft 124 may include a second driving shaft 124 ′ and a second connection shaft 124 ′′ connected to the second motor 121. . The second driving shaft 124 ′ and the second connecting shaft 124 ′′ may be connected by the gear 126. The third driving gear 126 ′ may be provided on the second driving shaft 124 ′. The second connecting shaft 124 ′′ may be provided with a fourth connecting gear 126 ′′. The third driving gear 126 ′ and the fourth connecting gear 126 ′′ may be engaged.
  • the second connecting shaft 124 ′′ may rotate together with the second driving shaft 124 ′ by gear connection.
  • the second driving shaft 124 ′ and the second connecting shaft 124 ′′ may rotate in opposite directions. For example, when the second driving shaft 124 ′ rotates in the clockwise direction, the second connection shaft 124 ′′ may rotate in the counterclockwise direction.
  • Two second wires W2 are provided, and one second wire W2 'may be fixed to one side of the second driving shaft 124' and the other side to one side of the pad assembly 2.
  • the other second wire W2 ′′ may be fixed at one side to the second connection shaft 124 ′′ and the other side to the other side of the pad assembly 2.
  • the second wire W2 'connected to the second connecting shaft 124' lifts one side of the pad assembly 2 upward
  • the second wire connected to the second connecting shaft 124 '' ( W2 ") can be lowered such that the bottom of the other side of the pad assembly 2 is close to the bottom surface. This allows the pad assembly 2 to be tilted about the y axis.
  • the pad assembly 2 is rotated about the z axis by the third motor 122, frictional force between the pad assembly 2 and the bottom surface may be unevenly generated.
  • the pad assembly 2 is tilted by the first motor 120 or the second motor 121 and rotated clockwise or counterclockwise by the third motor 122 so that the pad assembly 2 is bottomed by the pad assembly 2. As the cleaning is performed, the cleaning robot 1 may travel in a specific direction.
  • first pad assembly 2a, the second pad assembly 2b, the third pad assembly 2c or the fourth pad assembly 2d are connected to a separate first motor or second motor, respectively.
  • the first pad assembly 2a, the second pad assembly 2b, the third pad assembly 2c or the fourth pad assembly 2d are centered on the x-axis and y-axis by the first motor or the second motor connected thereto, respectively. Can be tilted.
  • each of the first pad assembly 2a, the second pad assembly 2b, the third pad assembly 2c, or the fourth pad assembly 2d includes a separate third motor.
  • the first pad assembly 2a, the second pad assembly 2b, the third pad assembly 2c, or the fourth pad assembly 2d is rotated clockwise or counterclockwise by the third motor to rub the bottom surface. Can be.
  • the first motor 120 and the second motor 121 for tilting the first pad assembly 2a, the second pad assembly 2b, the third pad assembly 2c, or the fourth pad assembly 2d may have a base ( 12) may be provided.
  • Third motor 122 for rotating the first pad assembly 2a, the second pad assembly 2b, the third pad assembly 2c, or the fourth pad assembly 2d clockwise or counterclockwise about the z axis. ) May be mounted to the first pad assembly 2a, the second pad assembly 2b, the third pad assembly 2c, and the fourth pad assembly 2d, respectively.
  • first wire W1 and the second wire W2 may be steel wires.
  • the tension of the first wire W1 may be adjusted by the tension adjusting device 127.
  • the first wire W1 may be provided to be wound around the tension control device 127.
  • the first wire connecting the first shaft 123 and the pad assembly 2 by winding the first wire W1 on the tension adjusting device 127 or by unwinding the first wire W1 from the tension adjusting device 127.
  • the tension of W1 can be adjusted either large or small.
  • the tension control device 127 is connected to the first wire (W1) is extended to the root of the minimum distance between the first shaft 123 and the pad assembly (2), or pull the first wire (W1) to the first wire ( W1) may be provided to bypass the route of the minimum distance between the first shaft 123 and the pad assembly 2.
  • Tension control device (not shown) is also connected to the second wire (W2) can be adjusted in tension.
  • the tension adjusting device (not shown) connected to the second wire W2 may also be configured similarly to the tension adjusting device 127 connected to the first wire W1.

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Abstract

사용자의 사용 편의성을 향상시킬 수 있도록 개선된 구조를 가지는 청소 로봇 및 그 제어방법을 개시한다. 청소 로봇은 외관을 형성하고, 청소영역에 존재하는 이물질을 흡입할 수 있도록 마련되는 유입구를 가지는 본체, 상기 본체에 장착 또는 분리 가능하도록 결합되고, 파지할 수 있도록 마련되는 조작유닛, 상기 조작유닛의 움직임을 감지할 수 있도록 마련되는 적어도 하나의 동작감지센서 및 상기 적어도 하나의 동작감지센서가 감지한 상기 조작유닛의 움직임을 기초로 상기 본체의 구동모터를 구동시킬 수 있도록 상기 동작감지센서와 전기적으로 연결되는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

청소 로봇 및 그 제어방법
본 발명은 청소 로봇 및 그 제어방법에 관한 것으로, 상세하게는 사용자의 사용 편의성을 향상시킬 수 있도록 개선된 구조를 가지는 청소 로봇 및 그 제어방법에 관한 것이다.
청소 로봇은 사용자의 조작 없이 청소 영역을 스스로 주행하면서 바닥면으로부터 먼지 등의 이물질을 흡입하여 청소 작업을 수행하는 기기이다. 청소 로봇은 거리 센서를 통해 청소 구역 내에 설치된 가구나 사무용품, 벽 등의 장애물까지의 거리를 판별하고, 청소 로봇의 좌륜 모터와 우륜 모터를 선택적으로 구동시킴으로써 스스로 방향을 전환해가면서 청소 구역을 청소한다.
최근 사용자의 의도를 반영하여 청소 작업을 수행하는 청소 로봇에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 일 예로써, 청소 로봇을 이용하여 청소 작업을 수행하는 과정에서, 사용자가 청소 로봇을 직접 조작하여 수동으로 청소 작업을 수행하고자 하는 경우가 있을 수 있다. 이와 같이 청소 로봇을 이용하여 수동으로 청소 작업을 수행하려면 사용자가 엎드리거나 앉은 상태에서 청소 로봇에 힘을 가해야 하므로, 청소 작업이 용이하지 않다.
본 발명의 일 측면은 사용자의 의도를 반영하여 청소 작업을 수행할 수 있도록 개선된 구조를 가지는 청소 로봇 및 그 제어방법을 제공한다.
본 발명의 다른 일 측면은 자동모드 및 수동모드를 겸비할 수 있도록 개선된 구조를 가지는 청소 로봇 및 그 제어방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 일 측면은 수동모드로 청소 작업을 수행하는 과정에서 초래될 수 있는 사용자의 불편을 해소할 수 있도록 개선된 구조를 가지는 청소 로봇 및 그 제어방법을 제공한다.
본 발명의 사상에 따른 청소 로봇은 외관을 형성하고, 청소영역에 존재하는 이물질을 흡입할 수 있도록 마련되는 유입구를 가지는 본체, 상기 본체에 장착 또는 분리 가능하도록 결합되고, 파지할 수 있도록 마련되는 조작유닛, 상기 조작유닛의 움직임을 감지할 수 있도록 마련되는 적어도 하나의 동작감지센서 및 상기 적어도 하나의 동작감지센서가 감지한 상기 조작유닛의 움직임을 기초로 상기 본체의 구동모터를 구동시킬 수 있도록 상기 동작감지센서와 전기적으로 연결되는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 청소 로봇은 상기 조작유닛이 상기 본체에 결합되었는지 여부를 감지할 수 있도록 마련되는 결합감지센서를 더 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 동작감지센서는 상기 본체 및 상기 조작유닛의 결합 연장선에 대하여 상기 조작유닛의 기울어진 방향 및 기울어진 정도를 감지하고, 상기 제어부는 상기 조작유닛의 기울어진 방향을 기초로 상기 청소 로봇의 주행방향을 결정하고, 상기 조작유닛의 기울어진 정도를 기초로 상기 청소 로봇의 주행속도를 결정할 수 있다.
상기 적어도 하나의 동작감지센서는 압력센서, 휨 센서, 인코더 센서(encoder sensor) 및 포텐셔미터(potentiometer) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 조작유닛은 상기 본체에 마련되는 결합유닛에 분리 가능하도록 결합되고, 상기 결합유닛은 상기 조작유닛이 결합되는 제 1프레임 및 상기 제 1프레임과 이격되도록 상기 제 1프레임의 외측에 마련되고, 상기 적어도 하나의 동작감지센서가 마련되는 제 2프레임을 포함할 수 있다.
상기 결합유닛은 상기 제 1프레임 및 상기 제 2프레임을 연결하도록 상기 제 1프레임 및 상기 제 2프레임 사이에 위치하고, 탄성변형이 가능한 재질로 형성되는 연결부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 청소 로봇은 상기 본체를 이동시키도록 마련되는 구동바퀴 및 청소영역에 위치하는 장애물을 감지하도록 상기 본체에 마련되는 장애물 감지센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 제 1자동청소명령이 입력되면 상기 장애물 감지센서가 상기 장애물을 감지한 경우 상기 청소 로봇이 주행을 시작한 위치로 복귀할 수 있도록 상기 구동바퀴를 제어할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 청소 로봇은 상기 본체를 이동시키도록 마련되는 구동바퀴를 더 포함하고, 상기 제어부는 제 2자동청소명령이 입력되면 상기 청소 로봇이 일정 구간에 대한 반복적인 청소 작업을 수행할 수 있도록 상기 구동바퀴를 제어할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 청소 로봇은 상기 본체를 전(全)방향으로 이동시킬 수 있도록 상기 본체에 마련되는 구동바퀴를 더 포함할 수 있다.
상기 구동바퀴는 옴니 휠(Omni wheel)을 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 청소 로봇은 상기 구동모터로부터 회전력을 전달받아 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하여 청소영역을 청소하는 패드 어셈블리를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 청소 로봇은 주행 가능하도록 구동유닛이 마련되는 본체, 상기 본체에 장착 또는 분리 가능하도록 결합되고, 파지할 수 있도록 마련되는 조작유닛 및 상기 조작유닛이 상기 본체에 결합되면, 상기 조작유닛을 이용하여 상기 본체를 이동시킬 수 있도록 상기 구동유닛에 전원이 공급되는 것을 차단하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 청소 로봇은 상기 조작유닛이 상기 본체에 결합되었는지 여부를 감지할 수 있도록 마련되는 결합감지센서를 더 포함할 수 있다.
상기 조작유닛은 상기 본체에 마련되는 결합유닛에 분리 가능하도록 결합되고, 상기 결합감지센서는 상기 조작유닛과 인접하도록 상기 결합유닛에 마련될 수 있다.
상기 결합유닛에 결합되는 조작유닛의 일 단부에는 자석이 마련되고, 상기 결합감지센서는 자기장을 인식하여 상기 조작유닛이 상기 본체에 결합되었는지 여부를 감지하는 홀센서(hall sensor)를 포함할 수 있다.
상기 결합감지센서는 상기 조작유닛에 의한 가압 정도를 인식하여 상기 조작유닛이 상기 본체에 결합되었는지 여부를 감지하는 스위치(switch)를 포함할 수 있다.
상기 구동유닛은 상기 본체를 이동시킬 수 있도록 상기 본체에 마련되는 구동바퀴 및 상기 구동바퀴를 구동시킬 수 있도록 상기 구동바퀴에 연결되는 구동모터를 포함하고, 상기 제어부는 상기 조작유닛이 상기 본체에 결합되면 상기 구동모터가 상기 구동바퀴를 구동시키는 것을 저지하는 것을 특징으로 한다.
상기 구동유닛은 상기 본체를 이동시키고, 상기 본체 내부로 삽입 가능하도록 마련되는 구동바퀴를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 조작유닛이 상기 본체에 결합되면 상기 구동바퀴가 상기 본체 내부로 삽입되도록 상기 구동바퀴를 제어할 수 있다.
상기 구동유닛은 상기 본체가 안정된 자세로 이동할 수 있도록 상기 본체에 마련되는 캐스터를 더 포함하고, 상기 본체는 상기 조작유닛이 상기 본체에 결합되면 상기 캐스터에 의해 움직일 수 있다.
상기 본체에는 청소영역에 존재하는 이물질을 흡입할 수 있도록 유입구가 형성될 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 청소 로봇은 본체, 상기 본체에 장착 또는 분리 가능하도록 결합되는 청소모듈, 상기 청소모듈에 장착 또는 분리 가능하도록 결합되고, 파지할 수 있도록 마련되는 조작유닛 및 상기 청소모듈을 상기 본체에 장착 또는 분리 가능하게 결합시키는 잠금장치를 포함할 수 있다.
상기 잠금장치는 상기 조작유닛이 상기 청소모듈에 결합되면 상기 청소모듈이 상기 본체로부터 분리되도록 해제될 수 있다.
상기 본체에는 구동바퀴가 마련되고, 상기 청소모듈에는 이물질을 흡입하는 유입구, 상기 이물질을 흡입할 수 있도록 흡입력을 발생시키는 흡입장치, 상기 유입구를 통해 유입된 이물질을 저장하는 집진장치 및 상기 구동바퀴에 구동력을 전달하는 구동모터 중 적어도 하나가 마련될 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 청소 로봇의 제어방법은 본체에 조작유닛이 결합되었는지 여부를 판단하고, 상기 본체에 상기 조작유닛이 결합되면 구동유닛에 전원이 공급되는 것을 차단하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 청소 로봇의 제어방법은 상기 본체에 상기 조작유닛이 결합되면 적어도 하나의 동작감지센서로 상기 본체에 결합된 조작유닛의 움직임을 감지하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 동작감지센서로 상기 조작유닛이 기울어진 방향이 감지되면 상기 청소 로봇의 주행방향을 결정하여 상기 구동유닛을 구동시킬 수 있다.
상기 적어도 하나의 동작감지센서로 상기 조작유닛이 기울어진 정도가 감지되면 상기 청소 로봇의 주행속도를 결정하여 상기 구동유닛을 구동시킬 수 있다.
상기 적어도 하나의 동작감지센서는 압력센서, 휨 센서, 인코더 센서(encoder sensor) 및 포텐셔미터(potentiometer) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본체에 대한 조작유닛의 결합여부를 통해 청소 로봇의 자동모드 및 수동모드를 선택할 수 있으므로 청소모드를 선택하는데 있어 사용편의성이 향상될 수 있다.
일반적인 청소 로봇에 사용자가 수동으로 본체를 이동시키면서 청소 작업을 수행할 수 있는 수동모드를 탑재함으로써 사용자의 의도가 반영된 청소 로봇의 청소 동작을 기대할 수 있다.
AMC모드를 가지는 청소 로봇을 사용함으로써 적은 힘으로 용이하게 본체를 이동시키면서 청소 작업을 수행할 수 있다.
사용자는 청소 로봇의 수동모드에서 서있는 상태로 조작유닛을 파지하여 청소 작업을 수행할 수 있으므로 청소 로봇을 이동시키는 과정에서 초래될 수 있는 자세적 불편을 해소할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 청소 로봇의 외관을 도시한 사시도
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 청소 로봇의 하부 구성을 도시한 배면도
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 청소 로봇의 사이드 브러시 유닛이 외부로 돌출된 상태를 도시한 배면도
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 청소 로봇의 조작유닛을 확대하여 도시한 사시도
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 청소 로봇에 있어서, 조작유닛 및 본체의 결합구조를 도시한 단면도
도 6은 본 발명의 제 1실시예에 따른 청소 로봇에 적용 가능한 다양한 조작유닛 구조를 도시한 도면
도 7은 본 발명의 제 1실시예에 따른 청소 로봇에 있어서, 자동모드 및 수동모드를 가지는 청소 로봇의 동작을 나타낸 순서도
도 8은 본 발명의 제 1실시예에 따른 청소 로봇의 자동모드에서의 제어 블록도
도 9는 본 발명의 제 1실시예에 따른 청소 로봇의 수동모드에서의 제어 블록도
도 10은 본 발명의 제 1실시예에 따른 청소 로봇에 있어서, AMC모드를 가지는 청소 로봇의 동작을 나타낸 순서도
도 11은 본 발명의 제 1실시예에 따른 청소 로봇의 AMC모드에서의 제어 블록도
도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 제 1실시예에 따른 청소 로봇이 주행 또는 청소 동작에 관한 명령을 입력 받는 다양한 방식을 보여주는 예시도
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 제 1실시예에 따른 청소 로봇의 복귀기능 및 반복기능에서의 동작 상태를 보여주는 예시도
도 14a 및 도 14b는 도 13a 및 도 13b의 청소 로봇이 복귀기능 및 반복기능에 대한 명령을 입력 받는 방식을 보여주는 예시도
도 15는 본 발명의 제 2실시예에 따른 청소 로봇을 개략적으로 도시한 측면도
도 16a 및 도 16b는 본 발명의 제 2실시예에 따른 청소 로봇의 수동모드에서의 동작 상태를 상부에서 도시한 도면
도 17a는 본 발명의 제 3실시예에 따른 청소 로봇이 자동모드인 경우의 측면도
도 17b는 본 발명의 제 3실시예에 따른 청소 로봇이 수동모드인 경우의 측면도
도 18은 본 발명의 제 4실시예에 따른 청소 로봇을 도시한 사시도
도 19는 본 발명의 제 4실시예에 따른 청소 로봇의 커버를 제거한 모습을 도시한 도면
도 20은 본 발명의 제 4실시예에 따른 청소 로봇의 일부를 도시한 분해 사시도
도 21은 본 발명의 제 4실시예에 따른 청소 로봇의 일부를 도시한 분해 단면도
이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 한편, 하기의 설명에서 사용된 용어 "선단", "후단", "상부", "하부", "상단" 및 하단" 등은 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의하여 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.
청소 로봇은 청소할 수 있는 기능을 가진 로봇을 의미할 수 있다. 추가적으로, 청소 로봇은 물건의 이동, 사람과의 대화, 단말기와의 통신, 가전 제품 등의 조작과 집의 전력을 제어하는 기능 등을 가질 수 있다. 가전 제품은 일 예로써, 냉장고, 세탁기, 건조기, 조명, 에어컨, 조리기기 등을 포함할 수 있다.
일반적으로 청소 로봇은 사용자의 조작 없이 청소영역을 스스로 주행하면서 먼지 등의 이물질을 흡입하여 청소 작업을 수행한다. 이와 같이, 청소 로봇이 자동으로 청소영역을 청소하는 것을 “자동모드”라 한다.
이와 달리, 사용자가 직접 수동으로 청소 로봇을 이용하여 청소영역을 청소하는 것을 “수동모드”라 한다. 수동모드의 경우, 청소 로봇은 구동유닛으로부터 전달받은 구동력에 의해 주행하는 것이 아니라 사용자가 가하는 외력에 의해 주행한다. 수동모드에서는 청소 로봇의 주행기능만 제한될 뿐 청소기능은 일반적인 청소 로봇, 즉, 자동모드의 청소 로봇과 동일하다.
청소 로봇은 “AMC(Advanced Motion Control)모드”를 포함할 수 있다. 청소 로봇을 수동모드로 사용할 경우, 청소 로봇의 움직임은 오로지 사용자의 외력에 의존한다. 따라서, 수동모드로 청소할 경우 사용자는 많은 불편을 감수해야 한다. 이와 같이, 수동모드에서 사용자가 감수해야 하는 불편을 덜어주기 위한 것이 AMC모드이다. 사용자는 AMC모드에서 동작감지센서를 이용하여 적은 힘으로 용이하게 청소 로봇을 이동시킬 수 있다.
자동모드, 수동모드 및 AMC모드는 사용자의 입력에 의해 상호 전환될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 청소 로봇의 외관을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 청소 로봇의 하부 구성을 도시한 배면도이다. 이하, 감지부(290)는 장애물 감지센서와 동일한 의미로 사용될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(1)은 외관을 형성하는 본체(210)를 포함할 수 있다. 본체(210)에는 청소영역에 존재하는 먼지 등과 같은 이물질을 흡입할 수 있도록 유입구(230)가 형성될 수 있다.
청소 로봇(1)은 본체(210)가 주행 가능하도록 본체(210)에 마련되는 구동유닛을 더 포함할 수 있다.
구동유닛은 본체(210)를 이동시킬 수 있도록 본체(210)에 마련되는 구동바퀴(221,222)를 포함할 수 있다. 또는, 구동유닛은 본체(210)를 전(全)방향으로 이동시킬 수 있도록 본체(210)에 마련되는 구동바퀴(221,222)를 포함할 수 있다. 본체(210)를 전(全)방향으로 이동시킬 수 있는 구동바퀴(221,222)는 옴니 휠(Omni wheel)을 포함할 수 있다.
구동유닛은 구동바퀴(221,222)를 구동시킬 수 있도록 구동력을 발생시키는 구동모터(미도시)를 더 포함할 수 있다. 구동모터는 구동바퀴(221,222)를 구동시킬 수 있도록 구동바퀴(221,222)에 연결될 수 있다.
후술하겠지만, 구동모터는 수동모드에서 구동바퀴(221,222)를 구동시킬 수 있는 구동력을 발생시키지 않는다. 즉, 구동바퀴(221,222)는 수동모드에서 구동모터 대신 사용자가 가하는 외력에 의해 구동될 수 있다.
구동바퀴(221,222)는 본체(210) 하부의 중앙 영역의 좌우 가장자리에 서로 대칭적으로 두 개가 배치될 수 있다. 구동바퀴(221,222)는 청소를 수행하는 과정에서 전진, 후진 및 회전주행 등의 이동 동작이 가능하도록 한다.
구동유닛은 본체(210)가 안정된 자세로 이동할 수 있도록 본체(210)에 마련되는 캐스터(240)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 캐스터(240)는 청소 로봇(1)이 이동하는 바닥 상태에 따라 회전하는 각도가 변화함으로써 본체(210)가 안정적인 자세를 유지할 수 있도록 한다. 캐스터(240)는 주행방향을 기준으로 본체(210) 하부의 전방 가장자리에 설치될 수 있다. 구동바퀴(221,222)와 캐스터(240)는 하나의 어셈블리로 구성되어 본체(210)에 착탈 가능하게 장착될 수 있다.
청소 로봇(1)은 본체(210)를 구동시키기 위한 구동 전원을 공급하는 전원부(250)를 더 포함할 수 있다. 전원부(250)는 본체(210)와 본체(210)에 장착된 전장품들을 구동시키기 위한 각각의 구동장치와 전기적으로 연결되어 구동 전원을 공급하는 배터리를 포함할 수 있다. 배터리는 재충전이 가능한 2차 배터리를 포함할 수 있다. 배터리는 본체(210)가 청소 작업을 완료하고 도킹스테이션(미도시)에 결합된 경우 도킹스테이션(미도시)으로부터 전력을 공급받아 충전될 수 있다.
청소 로봇(1)은 바닥에 존재하는 먼지 등과 같은 이물질을 유입구(230)로 유도하는 메인 브러시 유닛(260)을 더 포함할 수 있다. 메인 브러시 유닛(260)은 본체(210) 하측의 중앙 영역에서 후방(R)으로 치우친 부분에 형성된 유입구(230)에 장착될 수 있다. 메인 브러시 유닛(260)은 본체(210)가 놓여 있는 바닥에 쌓인 먼지 등과 같은 이물질을 청소한다. 메인 브러시 유닛(260)은 롤러(261)와, 롤러(261)의 외면에 박혀 있는 메인 브러시(262)를 포함할 수 있다. 롤러(261)가 회전함에 따라 메인 브러시(262)는 바닥에 쌓인 먼지 등과 같은 이물질을 휘저어 유입구(230)로 유도한다. 롤러(261)는 강체로 형성될 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. 메인 브러시(262)는 탄성력을 가지는 다양한 재질로 형성될 수 있다.
청소 로봇(1)은 흡입력을 발생시킬 수 있도록 유입구(230)의 내부에 마련되는 송풍장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 유입구(230)로 유입된 먼지 등과 같은 이물질은 송풍장치(미도시)에 의해 집진장치(270)로 이동한다.
청소 로봇(1)은 벽면 인접부분과 구석부분을 청소하기 위한 사이드 브러시 유닛(280)을 더 포함할 수 있다. 사이드 브러시 유닛(280)에 대한 상세한 설명은 후술한다.
청소 로봇(1)은 감지부(290)를 더 포함할 수 있다. 감지부(290)는 청소 로봇(1)의 주변 환경을 감지할 수 있도록 본체(210)에 장착될 수 있다. 감지부(290)는 근접 센서(291) 및 비전 센서(292) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 청소 로봇(1)이 정해진 경로 없이 임의의 방향으로 주행하는 경우, 즉, 맵(map)이 없는 청소 시스템에서 청소 로봇(1)은 근접 센서(291)를 이용하여 청소 영역을 주행하는 것이 가능하다. 반대로, 청소 로봇(1)이 정해진 경로를 따라서 주행하는 경우, 즉, 맵을 필요로 하는 청소 시스템에서는 청소 로봇(1)의 위치 정보를 입력받고 맵을 생성하기 위한 비전 센서(292)가 설치될 수 있다. 감지부(290)는 상기 예에 한정하지 않고, 다양한 방식으로 구현될 수 있다.
청소 로봇(1)은 디스플레이부(300)를 더 포함할 수 있다. 디스플레이부(300)는 청소 로봇(1)의 각종 상태를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 배터리 충전 상태 또는 집진장치(270)에 먼지 등과 같은 이물질이 가득 찼는지 여부, 청소 로봇(1)의 청소모드, 휴면모드 등을 나타낼 수 있다.
청소 로봇(1)은 입력부(310)를 더 포함할 수 있다. 청소 로봇(1)은 입력부(310)를 통해 사용자로부터 주행모드, 청소모드 또는 전원 온/오프 등의 명령을 입력 받을 수 있다.
청소 로봇(1)은 사용자의 의도를 반영하여 청소 작업을 수행할 수 있도록 조작유닛(320)을 더 포함할 수 있다. 조작유닛(320)에는 사용자가 파지할 수 있도록 핸들(321)이 마련될 수 있다. 조작유닛(320)에 대한 상세한 설명은 후술한다.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 청소 로봇의 사이드 브러시 유닛이 외부로 돌출된 상태를 도시한 배면도이다. 이하, 미도시된 도면 부호는 도 1 및 도 2를 참조한다. 도 2의 청소 로봇(1)은 사이드 브러시 유닛(280)이 수렴된 상태에 있는 바, 이하 도 2 및 도 3을 참조하여 사이드 브러시 유닛(280)의 돌출 및 수렴 동작에 대하여 설명한다.
사이드 브러시 유닛(280)은 사이드 암(281)과, 사이드 암(281)의 일 단부에 회전 가능하게 장착된 브러시 암(282)과, 사이드 브러시(283) 등을 포함할 수 있다.
본체(210)의 전방(F) 일측에 지지대(미도시)가 마련되어, 지지대의 상부에는 암 모터 하우징(미도시)이 결합되고, 지지대의 하부에는 사이드 암(281)이 결합될 수 있다.
본체(210)의 내부에는 암 모터(미도시)가 수용되고, 암 모터는 사이드 암(281)에 구동력을 전달하는 소정의 기어를 통해 회전축(미도시)과 연결되며, 이 회전축이 사이드 암(281)의 일 단부에 형성된 결합홈(284)에 장착된다. 암 모터가 구동되면 회전축이 회전하면서 사이드 암(281)은 결합홈(284)을 기준으로 회동하게 된다.
사이드 암(281) 내부에는 브러시 모터(미도시)가 수용되고, 브러시 모터는 브러시 암(282)에 구동력을 전달하는 소정의 기어를 통해 회전축(미도시)과 연결되며, 이 회전축이 회전부(285)와 연결된다. 이러한 구성으로 인해 브러시 모터가 구동되면 그 구동력에 의해 회전부(285)가 회전한다.
브러시 암(282)은 회전부(285)로부터 반경방향의 외측을 향하여 연장되도록 형성될 수 있다. 회전부(285)의 회전에 의해 브러시 암(282)도 함께 회전하고, 이에 따라 브러시 암(282)에 결합된 사이드 브러시(283)가 바닥에 있는 먼지 등과 같은 이물질을 쓸어 본체(210)의 중심부로 모을 수 있다.
사이드 암(281)의 외측에는 테두리 커버(286)가 장착될 수 있다. 테두리 커버(286)는 본체(210)에 형성된 개구를 덮는 동시에 그 자체가 본체(210)의 측면 테두리의 일부를 형성할 수 있다.
암 모터가 회전하면, 그 구동력은 기어(미도시)를 통해 사이드 암(281)에 전달되고, 사이드 암(281)은 본체(210)의 외측으로 회동한다.
사이드 암(281)이 회동하면 테두리 커버(286)는 본체(210)의 개구를 더 이상 덮지 않고, 본체(210)의 측면 테두리를 형성하지 않는다.
사이드 암(281)은 결합홈(284)을 중심으로 회전하기 때문에 결합홈(284)이 마련된 부분의 반대쪽 단부에 장착된 브러시 암(282) 및 사이드 브러시(283)가 본체(210)의 외측으로 돌출된다.
본체(210)의 외측으로 돌출된 사이드 브러시 유닛(280)으로 인해 청소할 수 있는 영역이 더욱 넓어져, 바닥의 구석이나 벽과 인접한 부분까지 모두 청소할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 청소 로봇의 조작유닛을 확대하여 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 청소 로봇에 있어서, 조작유닛 및 본체의 결합구조를 도시한 단면도이다. 이하, 미도시된 도면 부호는 도 1 내지 도 3을 참조한다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(1)은 본체(210)에 장착 또는 분리 가능하도록 결합되고, 파지할 수 있도록 마련되는 조작유닛(320)을 더 포함할 수 있다.
청소 로봇(1)은 조작유닛(320)이 분리 가능하게 결합될 수 있도록 본체(210)에 마련되는 결합유닛(330)을 더 포함할 수 있다.
결합유닛(330)은 조작유닛(320)이 결합되는 제 1프레임(331)을 포함할 수 있다. 조작유닛(320)은 제 1프레임(331)의 내부에 분리 가능하도록 결합될 수 있다.
결합유닛(330)은 제 1프레임(331)과 이격되도록 제 1프레임(331)의 외측에 마련되는 제 2프레임(332)을 더 포함할 수 있다. 제 2프레임(332)은 서로 이격되도록 내부에 제 1프레임(331)을 수용할 수 있다.
결합유닛(330)은 제 1프레임(331) 및 제 2프레임(332)을 연결하도록 제 1프레임(331) 및 제 2프레임(332) 사이에 위치하는 연결부재(333)를 더 포함할 수 있다. 연결부재(333)는 탄성변형이 가능한 재질로 형성될 수 있다. 연결부재(333)는 일 예로써, 스프링(spring)을 포함할 수 있다.
제 2프레임(332)은 본체(210)에 고정될 수 있다. 제 1프레임(331)은 조작유닛(320)과 함께 제 2프레임(332)의 내부에서 움직일 수 있도록 연결부재(333)로 제 2프레임(332)에 연결될 수 있다.
청소 로봇(1)은 조작유닛(320)이 본체(210)에 결합되었는지 여부를 감지할 수 있도록 마련되는 결합감지센서(400)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 결합감지센서(400)는 조작유닛(320)이 결합유닛(330)의 제 1프레임(331)에 결합되었는지 여부를 감지할 수 있도록 마련될 수 있다. 결합감지센서(400)는 조작유닛(320)과 인접하도록 결합유닛(330)에 마련될 수 있다. 구체적으로, 결합감지센서(400)는 제 1프레임(331)에 결합되는 조작유닛(320)과 인접하도록 제 1프레임(331)의 내벽 또는 외벽에 설치될 수 있다.
결합감지센서(400)는 홀센서(hall sensor) 및 스위치(switch) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 결합감지센서(400)는 조작유닛(320)이 본체(210)에 결합되었는지 여부를 감지할 수 있으면 충분하고, 결합감지센서(400)의 종류는 홀센서 및 스위치 중 적어도 하나에 한정하지 않는다.
도 5는 결합감지센서(400)의 일 예로써, 홀센서를 사용한 경우를 도시한다. 홀센서는 자기장을 인식하여 조작유닛(320)이 본체(210)에 결합되었는지 여부, 즉, 조작유닛(320)이 제 1프레임(331)에 결합되었는지 여부를 감지한다. 도 5에서 홀센서는 제 1프레임(331)의 외벽에 설치되어 있으나, 앞서 설명한 바와 같이, 홀센서가 조작유닛(320)과 마주할 수 있도록 제 1프레임(331)의 내벽에 설치되는 것도 가능하다. 결합유닛(330)에 결합되는 조작유닛(320)의 일 단부에는 자석(600)이 마련될 수 있다. 즉, 제 1프레임(331)에 결합되는 조작유닛(320)의 일 단부에는 홀센서와 상호 작용을 할 수 있도록 자석(600)이 마련될 수 있다.
결합감지센서(400)로 스위치를 사용할 경우, 스위치는 조작유닛(320)에 의한 가압여부 내지 가압정도를 인식하여 조작유닛(320)이 본체(210)에 결합되었는지 여부, 즉, 조작유닛(320)이 제 1프레임(331)에 결합되었는지 여부를 감지한다. 이 때, 스위치는 제 1프레임(331)에 결합되는 조작유닛(320)에 의해 가압될 수 있도록 제 1프레임(331)의 내벽에 설치되는 것이 바람직하나, 스위치의 설치위치는 제 1프레임(331)의 내벽에 한정하지 않는다. 결합감지센서(400)로 스위치를 사용할 경우 조작유닛(320)의 일 단부에 마련되는 자석(600)은 생략될 수 있다.
청소 로봇(1)은 본체(210)에 결합된 조작유닛(320)의 움직임을 감지할 수 있도록 마련되는 적어도 하나의 동작감지센서(500)를 더 포함할 수 있다. 후술하겠지만, 적어도 하나의 동작감지센서(500)는 청소 로봇(1)의 AMC모드를 실행하는데 사용될 수 있다.
적어도 하나의 동작감지센서(500)는 제 1프레임(331)에 결합된 조작유닛(320)의 움직임을 감지할 수 있도록 제 2프레임(332)에 마련될 수 있다.
적어도 하나의 동작감지센서(500)는 본체(210)에 대한 조작유닛(320)의 결합방향을 따라 연장된 가상의 결합연장선(L)(이하, 결합연장선(L)이라 칭한다.)에 대하여 조작유닛(320)의 기울어진 방향 및 기울어진 정도를 감지할 수 있다. 후술하겠지만, 결합연장선(L)에 대하여 조작유닛(320)이 기울어진 방향은 AMC모드에서 청소 로봇(1)의 주행방향을 결정하고, 결합연장선(L)에 대하여 조작유닛(320)이 기울어진 정도는 AMC모드에서 청소 로봇(1)의 주행속도를 결정한다.
적어도 하나의 동작감지센서(500)는 압력센서, 휨 센서, 인코더 센서(encoder sensor) 및 포텐셔미터(potentiometer) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 4 및 도 5는 적어도 하나의 동작감지센서(500)의 일 예로써, 압력센서를 사용한 경우를 도시한다. 압력센서는 압력센서에 가해지는 압력을 인식하여 조작유닛(320)이 결합연장선(L)에 대하여 어느 방향으로 얼마나 기울어졌는지를 감지한다. 적어도 하나의 동작감지센서(500)로 압력센서를 사용한 경우를 도 4 및 도 5를 기준으로 설명한다. 제 1프레임(331)에는 제 2프레임(332)을 향하여 돌출된 복수의 가압부(331a)가 마련될 수 있다. 제 2프레임(332)에는 복수의 가압부(331a)와 상호 작용할 수 있도록 복수의 압력센서가 마련될 수 있다. 일 예로써, 복수의 가압부(331a)는 조작유닛(320)의 움직임을 감지할 수 있도록 사이드 암(281)이 결합되는 청소 로봇(1)의 전방(F)을 기준으로 결합연장선(L)의 우측방향을 향하여 돌출된 제 1가압부, 결합연장선(L)의 좌측방향을 향하여 돌출된 제 2가압부, 결합연장선(L)의 전(前)방향을 향하여 돌출된 제 3가압부 및 결합연장선(L)의 후(後)방향을 향하여 돌출된 제 4가압부를 포함할 수 있다. 복수의 압력센서는 제 1가압부와 상호 작용할 수 있도록 제 2프레임(332)에 마련되는 제 1압력센서, 제 2가압부와 상호 작용할 수 있도록 제 2프레임(332)에 마련되는 제 2압력센서, 제 3가압부와 상호 작용할 수 있도록 제 2프레임(332)에 마련되는 제 3압력센서 및 제 4가압부와 상호 작용할 수 있도록 제 2프레임(332)에 마련되는 제 4압력센서를 포함할 수 있다. 일 예로써, 조작유닛(320)이 사이드 암(281)이 결합되는 청소 로봇(1)의 전방(F)을 기준으로 결합연장선(L)의 우측방향을 향하여 기울어지면 제 1가압부는 제 1압력센서를 가압하고, 이에 따라 적어도 하나의 동작감지센서(500)는 조작유닛(320)이 결합연장선(L)의 우측방향으로 기울어졌음을 감지할 수 있다. 또한, 조작유닛(320)이 사이드 암(281)이 결합되는 청소 로봇(1)의 전방(F)을 기준으로 결합연장선(L)의 우측방향을 향하여 많이 기울어지면 제 1가압부는 제 1압력센서를 강하게 가압하고, 이에 따라 적어도 하나의 동작감지센서(500)는 조작유닛(320)이 결합연장선(L)의 우측방향으로 많이 기울어졌음을 감지할 수 있다. 적어도 하나의 동작감지센서(500)의 구성은 상기 예에 한정하지 않고, 다양하게 변형 가능하다.
도 6은 본 발명의 제 1실시예에 따른 청소 로봇에 적용 가능한 다양한 조작유닛 구조를 도시한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(1)은 다양한 형상의 조작유닛(320)을 포함할 수 있다.
도 6(a)에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(1)은 부드러운 곡면 형상의 핸들(321)을 가지는 조작유닛(320a)을 포함할 수 있다.
도 6(b)에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(1)은 “┌”와 같이 절곡된 형상의 핸들(321)을 가지는 조작유닛(320b)을 포함할 수 있다.
도 6(c)에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(1)은 홀(322)이 형성된 핸들(321)을 가지는 조작유닛(320c)을 포함할 수 있다. 사용자 손의 일부는 사용자가 핸들(321)을 안정적으로 파지할 수 있도록 홀(322)에 삽입될 수 있다.
핸들(321)에는 사용자로부터 주행모드, 청소모드 또는 전원 온/오프 등의 명령을 입력 받을 수 있는 입력부의 일환으로써, 각종 조작버튼(미도시)이 마련될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 1실시예에 따른 청소 로봇에 있어서, 자동모드 및 수동모드를 가지는 청소 로봇의 동작을 나타낸 순서도이다. 이하, 미도시된 도면부호는 도 1 내지 도 5를 참조한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(1)은 본체(210)에 조작유닛(320)이 결합되었는지 여부에 따라 자동모드 또는 수동모드로 설정될 수 있다(S1). 조작유닛(320)이 본체(210)에 결합되었는지 여부는 결합감지센서(400)에 의해 감지될 수 있다. 결합감지센서(400)에 의해 감지된 정보는 제어부(700)로 전송될 수 있다.
결합감지센서(400)에 의해 조작유닛(320)이 본체(210)에 결합된 것으로 감지되면 제어부(700)는 청소 로봇(1)을 사용자가 직접 조작하여 청소할 수 있도록 수동모드로 설정한다(S2). 청소 로봇(1)이 수동모드로 설정되면, 제어부(700)는 디스플레이부(300)에 수동모드임을 표시할 수 있다(S3). 디스플레이부(300)에 수동모드임이 표시되면 청소 로봇(1)은 사용자가 가하는 외력에 의해 수동 청소동작을 수행할 수 있다(S4).
다른 측면에서 설명하면, 수동모드에 있어서, 청소 로봇(1)의 제어방법은 본체(210)에 조작유닛이 결합되었는지 여부를 판단하고(H1), 본체(210)에 조작유닛(320)이 결합되면 구동유닛에 전원이 공급되는 것을 차단하는 것(H2)을 포함할 수 있다.
결합감지센서(400)에 의해 조작유닛(320)이 본체(210)에 결합된 것으로 감지되지 않으면 제어부(700)는 청소 로봇(1)이 자동으로 청소영역을 청소할 수 있도록 자동모드로 설정한다(S5). 자동모드로 설정되면, 제어부(700)는 디스플레이부(300)에 자동모드임이 표시될 수 있도록 한다(S6). 디스플레이부(300)에 자동모드임이 표시되면 청소 로봇(1)은 스스로 청소영역을 주행하면서 청소를 할 수 있다(S7).
도 8은 본 발명의 제 1실시예에 따른 청소 로봇의 자동모드에서의 제어 블록도이다. 이하, 미도시된 도면 부호는 도 1 내지 도 5 및 도 7을 참조한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(1)은 청소 영역의 장애물을 감지하는 감지부(290), 조작유닛(320)이 본체(210)에 결합되었는지 여부를 감지하는 결합감지센서(400), 사용자로부터 청소 로봇(1)의 주행 또는 청소동작에 관한 명령을 입력 받는 입력부(310), 감지부(290)와 결합감지센서(400)의 감지결과 또는 입력부(310)에 입력된 명령에 따라 청소 로봇(1)의 주행 및 청소 동작을 제어하는 제어부(700), 청소 로봇(1)의 청소 동작을 수행하는 메인 브러시 유닛(260)과 사이드 브러시 유닛(280) 및 청소 로봇(1)의 주행을 담당하는 구동 유닛(800)을 포함할 수 있다.
감지부(290)는 청소 로봇(1)의 이동 중에 근접하는 장애물을 감지한다. 감지부(290)는 초음파 센서, 광센서 및 근접센서 중 적어도 하나를 통해 구현될 수 있다. 초음파 센서로 구현된 감지부(290)의 경우, 주행하는 경로에 초음파를 발신하고, 반사되는 초음파를 수신하여 장애물을 감지할 수 있다. 광센서로 구현된 감지부(290)의 경우, 적외선 발광소자가 적외선을 출사하고, 적외선 수광소자가 반사된 적외선을 수신하여 장애물을 감지할 수 있다. 이외에도 근접센서, 접촉센서 등이 사용되는 것도 가능하며 장애물을 감지할 수 있는 것이면 그 구성에 제한은 없다.
결합감지센서(400)는 조작유닛(320)이 본체(210)에 결합되었는지 여부를 감지한다. 결합감지센서(400)는 홀센서(hall sensor) 및 스위치(switch) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 결합감지센서(400)에 대한 상세한 설명은 도 4 및 도 5의 설명과 중복되는 바 생략한다.
입력부(310)는 사용자로부터 청소 로봇(1)의 청소 동작 또는 주행에 대한 명령을 입력 받는다. 기본적으로 온/오프 입력을 통해 청소 개시 명령 또는 청소 종료 명령을 입력할 수 있고, 주행 모드 및 청소 모드에 대한 명령을 입력할 수 있다. 입력부(310)는 청소 로봇(1)의 본체(210)에 버튼방식으로 구현될 수 있다. 또한, 입력부(310)는 청소 로봇(1)의 디스플레이부(300)에 터치패널 방식으로 구현될 수도 있다. 또한, 입력부(310)는 조작유닛(320)의 핸들(321)에 버튼방식 내지 터치패널 방식 등으로 구현될 수도 있다.
청소 로봇(1)은 제어부(700)를 더 포함할 수 있다. 제어부(700)는 청소 로봇(1)의 전체 동작을 제어할 수 있다.
제어부(700)는 결합감지센서(400)의 감지결과를 바탕으로 청소 로봇(1)의 자동모드 또는 수동모드를 실행시킬 수 있다. 결합감지센서(400)가 조작유닛(320)이 본체(210)에 결합되지 않은 것을 감지하면 제어부(700)는 청소 로봇(1)이 스스로 주행하면서 청소영역을 청소할 수 있도록 자동모드를 실행시킬 수 있다.
제어부(700)는 청소 동작을 제어하는 청소 제어부(710) 및 주행을 제어하는 주행 제어부(720)를 포함할 수 있다.
청소 제어부(710)는 설정된 청소모드에 따라 감지부(290)의 감지 결과 또는 입력부(310)를 통해 입력된 사용자의 명령에 기초하여 메인 브러시 유닛(260) 및 사이드 브러시 유닛(280)을 제어한다.
주행 제어부(720) 역시 감지부(290)의 감지 결과 또는 입력부(310)를 통해 입력된 사용자의 명령에 기초하여 구동 유닛(800)을 제어하여 청소 로봇(1)의 주행 방향 및 주행 속도를 제어한다.
메인 브러시 유닛(260)은 앞서 살펴본 바와 같이, 롤러(261)와, 롤러(261)의 외면에 박혀 있는 메인 브러시(262)를 포함할 수 있다. 롤러(261)가 회전함에 따라 메인 브러시(262)는 청소영역에 쌓인 먼지를 휘저어 유입구(230)로 유도하여 주된 청소 동작을 수행하는 바, 청소 제어부(710)가 롤러(261)를 구동시키는 구동 모터에 제어 신호를 보내면 그 제어 신호에 따라 메인 브러시(262)가 청소 동작을 수행하게 된다.
사이드 브러시 유닛(280)은 메인 브러시 유닛(260)만으로는 청소가 잘 수행되지 않는 구석 부분의 청소를 수행한다. 사이드 브러시 유닛(280)은 사이드 브러시 유닛(280)의 돌출 및 수렴 동작을 담당하는 사이드 암(281), 사이드 브러시 유닛(280)의 회전을 담당하는 브러시 암(282) 등의 각종 암을 포함하는 암부(287), 사이드 암(281), 브러시 암(282) 등을 구동시키는 구동모터(970) 및 먼지 등과 같은 이물질을 비산시키거나 쓸어모으는 브러시(288)를 포함할 수 있다.
구동 유닛(800)은 구동바퀴(221,222), 캐스터(240) 및 이들을 구동시키는 구동모터(970)를 포함할 수 있는 바, 주행 제어부(720)에서 구동모터(970)에 제어 신호를 보내 구동바퀴(221,222)를 전방(F) 또는 후방(R)으로 구동시켜 청소 로봇(1)을 전방(F) 또는 후방(R)으로 이동시킬 수 있다. 한편, 좌측 구동바퀴(221)를 후방(R)으로 이동시키는 동안 우측 구동바퀴(222)를 전방(F)으로 구동시켜 청소 로봇(1)이 전방(F)을 기준으로 좌측 방향으로 회전하도록 하고, 이와 반대로 구동시켜 청소 로봇(1)이 전방(F)을 기준으로 우측 방향으로 회전하도록 할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제 1실시예에 따른 청소 로봇의 수동모드에서의 제어 블록도이다. 이하, 미도시된 도면 부호는 도 1 내지 도 5 및 도 7을 참조한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(1)은 청소 영역의 장애물을 감지하는 감지부(290), 조작유닛(320)이 본체(210)에 결합되었는지 여부를 감지하는 결합감지센서(400), 사용자로부터 청소 로봇(1)의 청소동작에 관한 명령을 입력 받는 입력부(310), 감지부(290)와 결합감지센서(400)의 감지결과 또는 입력부(310)에 입력된 명령에 따라 청소 로봇(1)의 청소 동작을 제어하는 제어부(700), 청소 로봇(1)의 청소 동작을 수행하는 메인 브러시 유닛(260)과 사이드 브러시 유닛(280) 및 청소 로봇(1)의 주행을 담당하는 구동 유닛(800)을 포함할 수 있다.
감지부(290)에 대한 설명은 도 8의 설명과 중복되는 바, 생략한다.
결합감지센서(400)는 조작유닛(320)이 본체(210)에 결합되었는지 여부를 감지한다. 결합감지센서(400)는 홀센서(hall sensor) 및 스위치(switch) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 결합감지센서(400)에 대한 상세한 설명은 도 4 및 도 5의 설명과 중복되는 바 생략한다.
입력부(310)는 사용자로부터 청소 로봇(1)의 청소동작에 대한 명령을 입력 받는다. 기본적으로 온/오프 입력을 통해 청소개시명령 또는 청소종료명령을 입력할 수 있고, 청소모드에 대한 명령을 입력할 수 있다. 입력부(310)의 구현방식은 도 8의 설명과 중복되는 바, 생략한다.
청소 로봇(1)은 제어부(700)를 더 포함할 수 있다. 제어부(700)는 청소 로봇의 전체 동작을 제어할 수 있다.
제어부(700)는 결합감지센서(400)의 감지결과를 바탕으로 청소 로봇(1)의 자동모드 또는 수동모드를 실행시킬 수 있다. 결합감지센서(400)가 조작유닛(320)이 본체(210)에 결합된 것을 감지하면 제어부(700)는 청소 로봇(1)이 사용자가 가하는 외력에 의해 수동으로 주행하면서 청소영역을 청소할 수 있도록 수동모드를 실행시킬 수 있다. 제어부(700)는, 조작유닛(320)이 본체(210)에 결합되면, 즉, 수동모드에서는, 조작유닛(320)을 이용하여 본체(210)를 이동시킬 수 있도록 구동유닛에 전원이 공급되는 것을 차단할 수 있다. 다시 말하면, 제어부(700)는 조작유닛(320)이 본체(210)에 결합되면, 즉, 수동모드에서는, 구동모터(970)가 구동바퀴(221,222)를 구동시키는 것을 저지할 수 있다.
제어부(700)는 청소 동작을 제어하는 청소 제어부(710)를 포함할 수 있다. 청소 제어부(710)에 대한 설명은 도 8의 설명과 중복되는 바, 생략한다.
제어부(700)는 주행을 제어하는 주행 제어부(720)를 포함할 수 있으나, 청소 로봇(1)의 수동모드에서는 주행 제어부(720)가 작동하지 않을 수 있다. 즉, 청소 로봇(1)은 수동모드에서 사용자가 가하는 외력에 의해 주행하므로, 주행 제어부(720)에 의해 제어 당하지 않는다.
메인 브러시 유닛(260) 및 사이드 브러시 유닛(280)에 대한 설명은 도 8의 설명과 중복되는 바, 생략한다.
구동 유닛(800)은 구동바퀴(221,222), 캐스터(240) 및 이들을 구동시키는 구동모터(970)를 포함할 수 있다. 구동바퀴(221,222)는 주행 제어부(720)의 제어 신호 대신 사용자가 가하는 외력에 의해 움직일 수 있다. 또는, 구동바퀴(221,222)는 수동모드에서 본체(210) 내부로 삽입될 수 있다. 이 때, 본체(210)는 사용자가 가하는 외력에 의해 캐스터(240)를 이용하여 움직일 수 있다.
도 10은 본 발명의 제 1실시예에 따른 청소 로봇에 있어서, AMC모드를 가지는 청소 로봇의 동작을 나타낸 순서도이다. 이하, 미도시된 도면 부호는 도 1 내지 도 5를 참조한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(1)은 본체(210)에 조작유닛(320)이 결합되었는지 여부에 따라 자동모드 또는 수동모드로 설정될 수 있다(P1). 조작유닛(320)이 본체(210)에 결합되었는지 여부는 결합감지센서(400)에 의해 감지될 수 있다. 결합감지센서(400)에 의해 감지된 정보는 제어부(700)로 전송될 수 있다.
결합감지센서(400)에 의해 조작유닛(320)이 본체(210)에 결합된 것으로 감지되면 제어부(700)는 청소 로봇(1)을 사용자가 직접 조작하여 청소할 수 있도록 수동모드로 설정한다(P2). 청소 로봇(1)이 수동모드로 설정되면, 제어부(700)는 디스플레이부(300)에 수동모드임을 표시할 수 있다(P3). 제어부(700)는 동작감지센서(500)에 의해 감지된 신호에 근거하여 AMC(Advanced Motion Control)모드를 실행시킬 수 있다(P4). AMC모드에 의해 사용자는 청소 로봇(1)의 본체(210)를 용이하게 이동시킬 수 있다. 흡입력이 높은 청소 로봇(1)의 경우 대용량의 배터리와 고출력 모터를 사용하므로 부피와 무게가 증가하게 된다. 이 때, AMC모드를 통해 사용자는 청소 로봇(1)의 본체(210)를 수월하게 이동시킬 수 있다.
AMC모드를 구현하기 위해, 청소 로봇(1)에는 동작감지센서(500)가 장착될 수 있다. 동작감지센서(500)는 사용자가 조작유닛(320)을 조작하는 힘의 크기와 방향을 감지할 수 있다. 구체적으로, 동작감지센서(500)는 사용자가 조작유닛(320)을 결합연장선(L)에 대하여 기울이는 정도 및 기울이는 방향을 감지할 수 있다. 제어부(700)는 동작감지센서(500)에 의해 감지된 정보를 기준으로 구동바퀴(221,222)와 연결된 구동모터(970)를 구동시킬 수 있다. 구동바퀴(221,222)는 동작감지센서(500)에 의해 감지된 조작유닛(320)의 기울어진 방향으로 청소 로봇(1)이 움직일 수 있도록 구동될 수 있다. 구동바퀴(221,222)는 동작감지센서(500)에 의해 감지된 조작유닛(320)의 기울어진 정도에 따라 청소 로봇(1)이 움직이는 속도가 조절될 수 잇도록 구동될 수 있다.
상기와 같은 AMC모드에 의해 청소 로봇(1)이 사용자가 원하는 방향으로 이동할 수 있다. 청소 로봇(1)이 대용량 배터리와 고출력 모터를 사용하여 부피와 무게가 증가하더라도 사용자가 청소 로봇(1)에 결합된 조작유닛(320)을 원하는 방향으로 조작하여 청소 로봇(1)을 용이하게 이동시킬 수 있다.
다른 측면에서 설명하면, AMC모드에 있어서, 청소 로봇(1)의 제어방법은 본체(210)에 조작유닛이 결합되었는지 여부를 판단하고(H1), 본체(210)에 조작유닛(320)이 결합되면 구동유닛에 전원이 공급되는 것을 차단하고(H2), 본체(210)에 조작유닛(320)이 결합되면 적어도 하나의 동작감지센서(500)로 본체(210)에 결합된 조작유닛(320)의 움직임을 감지하고(H3), 조작유닛(320)의 움직임이 감지되면 구동유닛에 전원을 공급하는 것(H4)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 동작감지센서(500)로 조작유닛(320)이 기울어진 방향이 감지되면 청소 로봇(1)의 주행방향을 결정하여 구동유닛을 구동시킬 수 있다. 적어도 하나의 동작감지센서(500)로 조작유닛(320)이 기울어진 정도가 감지되면 청소 로봇(1)의 주행속도를 결정하여 구동유닛을 구동시킬 수 있다.
결합방지센서(110)에 의해 조작유닛(320)이 본체(210)에 결합된 것으로 감지되지 않으면 제어부(700)는 청소 로봇(1)이 자동으로 청소영역을 청소할 수 있도록 자동모드로 설정한다(P5). 자동모드로 설정되면, 제어부(700)는 디스플레이부(300)에 자동모드임이 표시될 수 있도록 한다(P6). 디스플레이부(300)에 자동모드임이 표시되면 청소 로봇(1)은 스스로 청소영역을 주행하면서 청소를 할 수 있다(P7).
도 11은 본 발명의 제 1실시예에 따른 청소 로봇의 AMC모드에서의 제어 블록도이다. 이하, 미도시된 도면 부호는 도 1 내지 도 5 및 도 10을 참조한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(1)은 청소영역의 장애물을 감지하는 감지부(290), 조작유닛(320)이 본체(210)에 결합되었는지 여부를 감지하는 결합감지센서(400), 본체(210)에 결합된 조작유닛(320)의 움직임을 감지하는 동작감지센서(500), 사용자로부터 청소 로봇(1)의 주행 또는 청소동작에 관한 명령을 입력 받는 입력부(310), 감지부(290)와 결합감지센서(400)와 동작감지센서(500)의 감지결과 또는 입력부(310)에 입력된 명령에 따라 청소 로봇(1)의 주행 및 청소 동작을 제어하는 제어부(700), 청소 로봇(1)의 청소 동작을 수행하는 메인 브러시 유닛(260)과 사이드 브러시 유닛(280) 및 청소 로봇(1)의 주행을 담당하는 구동 유닛(800)을 포함할 수 있다.
감지부(290)에 대한 설명은 도 8의 설명과 중복되는 바, 생략한다.
결합감지센서(400)는 조작유닛(320)이 본체(210)에 결합되었는지 여부를 감지한다. 결합감지센서(400)는 홀센서(hall sensor) 및 스위치(switch) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 결합감지센서(400)에 대한 상세한 설명은 도 4 및 도 5의 설명과 중복되는 바, 생략한다.
청소 로봇(1)은 적어도 하나의 동작감지센서(500)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 동작감지센서(500)는 본체(210)에 결합된 조작유닛(320)의 움직임을 감지할 수 있도록 마련될 수 있다. 동작감지센서(500)는 압력센서, 휨 센서, 인코더 센서(encoder sensor) 및 포텐셔미터(potentiometer) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 동작감지센서(500)에 대한 상세한 설명은 도 4 및 도 5의 설명과 중복되는 바, 생략한다.
입력부(310)에 대한 설명은 도 8의 설명과 중복되는 바, 생략한다.
청소 로봇(1)은 제어부(700)를 더 포함할 수 있다. 제어부(700)는 청소 로봇(1)의 전체 동작을 제어할 수 있다.
제어부(700)는 결합감지센서(400)의 감지결과를 바탕으로 청소 로봇(1)의 자동모드 또는 수동모드를 실행시킬 수 있다. 결합감지센서(400)가 조작유닛(320)이 본체(210)에 결합되지 않은 것을 감지하면 제어부(700)는 청소 로봇(1)이 스스로 주행하면서 청소영역을 청소할 수 있도록 자동모드를 실행시킬 수 있다. 반면, 결합감지센서(400)가 조작유닛(320)이 본체(210)에 결합된 것을 감지하면 제어부(700)는 사용자가 가하는 외력에 의해 수동으로 청소영역을 청소할 수 있도록 수동모드를 실행시킬 수 있다.
제어부(700)는 동작감지센서(500)의 감지결과를 바탕으로 청소 로봇(1)의 AMC모드를 실행시킬 수 있다. AMC모드를 가지는 청소 로봇(1)의 제어부(700)는 적어도 하나의 동작감지센서(500)가 감지한 조작유닛(320)의 움직임을 기초로 본체(210)의 구동모터(970)를 구동시켜 본체(210)를 용이하게 이동시킬 수 있도록 동작감지센서(500)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제어부(700)는 조작유닛(320)의 기울어진 방향을 기초로 청소 로봇(1)의 주행방향을 결정하고, 조작유닛(320)의 기울어진 정도를 기초로 청소 로봇(1)의 주행속도를 결정할 수 있다.
제어부(700)는 청소 동작을 제어하는 청소 제어부(710) 및 주행을 제어하는 주행 제어부(720)를 포함할 수 있다.
청소 제어부(710)에 대한 설명은 도 8의 설명과 중복되는 바, 생략한다.
주행 제어부(720)는 감지부(290) 및 동작감지센서(500)의 감지 결과 또는 입력부(310)를 통해 입력된 사용자의 명령에 기초하여 구동 유닛(800)을 제어하여 청소 로봇(1)의 주행 방향 및 주행 속도를 제어한다.
메인 브러시 유닛(260) 및 사이드 브러시 유닛(280)에 대한 설명은 도 8의 설명과 중복되는 바, 생략한다.
구동 유닛(800)은 구동바퀴(221,222), 캐스터(240) 및 이들을 구동시키는 구동모터(970)를 포함할 수 있는 바, 동작감지센서(500)의 감지결과를 기초로 주행 제어부(720)에서 구동모터(970)에 제어 신호를 보내 구동바퀴(221,222)를 전방(F) 또는 후방(R)으로 구동시켜 청소 로봇(1)을 전방(F) 또는 후방(R)으로 이동시킬 수 있다.
도 12a 내지 도 12c는 본 발명의 제 1실시예에 따른 청소 로봇이 주행 또는 청소 동작에 관한 명령을 입력 받는 다양한 방식을 보여주는 예시도이다. 도 12a 내지 도 12c는 AMC모드를 가지는 청소 로봇(1)을 도시한다.
도 12a에 도시된 바와 같이, AMC모드를 수행하는 청소 로봇(1)은 휴대폰 등과 같은 단말기(950)로부터 주행 또는 청소 동작에 관한 명령을 입력 받을 수 있다.
도 12b에 도시된 바와 같이, AMC모드를 수행하는 청소 로봇(1)은 리모컨(960)으로부터 주행 또는 청소 동작에 관한 명령을 입력 받을 수 있다.
도 12c에 도시된 바와 같이, AMC모드를 수행하는 청소 로봇(1)은 음성인식을 통해 주행 또는 청소 동작에 관한 명령을 입력 받을 수 있다.
AMC모드를 수행하는 청소 로봇(1)이 사용자의 명령을 입력 받는 방식은 상기 예에 한정하지 않고, 다양하게 응용 가능하다.
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 제 1실시예에 따른 청소 로봇의 복귀기능 및 반복기능에서의 동작 상태를 보여주는 예시도이고, 도 14a 및 도 14b는 도 13a 및 도 13b의 청소 로봇이 복귀기능 및 반복기능에 대한 명령을 입력 받는 방식을 보여주는 예시도이다. 도 13a 내지 도 14b는 AMC모드를 가지는 청소 로봇(1)을 도시한다.
도 13a에 도시된 바와 같이, AMC모드를 수행하는 청소 로봇(1)은 복귀기능을 가질 수 있다. 청소 로봇(1)의 주행과정에서 감지부(290)에 의해 장애물(B)이 감지되면, 청소 로봇(1)은 주행을 시작한 위치로 복귀할 수 있다. 구체적으로, 사용자가 AMC모드를 가지는 청소 로봇(1)에 제 1자동청소명령(복귀명령)을 입력하면, 제어부(700)는 청소 로봇(1)의 주행과정에서 감지부(290)가 장애물(B)을 감지한 경우 청소 로봇(1)이 주행을 시작한 위치로 복귀할 수 있도록 구동바퀴(221,222)를 제어할 수 있다. 청소 로봇(1)이 주행을 시작한 위치뿐만 아니라 특정 위치로 복귀할 수 있도록 구동바퀴(221,222)를 제어하는 것도 가능하다.
도 13b에 도시된 바와 같이, AMC모드를 수행하는 청소 로봇(1)은 반복기능을 가질 수 있다. 구체적으로, 사용자가 AMC모드를 가지는 청소 로봇(1)에 제 2자동청소명령(반복명령)을 입력하면, 제어부(700)는 청소 로봇(1)이 일정 구간에 대한 반복적인 청소 작업을 수행할 수 있도록 구동바퀴(221,222)를 제어할 수 있다.
AMC모드를 수행하는 청소 로봇(1)은 조작유닛(320)으로 그려지는 특정패턴에 의해 제 1자동청소명령(복귀명령) 내지 제 2자동청소명령(반복명령)을 입력 받을 수 있다.
도 14a 및 도 14b는 청소 로봇(1)에 제 1자동청소명령(복귀명령)을 입력하는 방식의 일 예를 도시한다. 도 14a에 도시된 바와 같이, 조작유닛(320)을 청소 로봇(1)의 전방(F)을 향하여 일정 각도 이상으로 크게 젖히면 청소 로봇(1)은 조작유닛(320)이 젖혀진 전방(F)을 향하여 주행하면서 장애물(B)이 감지되면 복귀기능을 수행한다. 도 14b에 도시된 바와 같이, 조작유닛(320)을 청소 로봇(1)의 후방(R)을 향하여 일정 각도 이상으로 크게 젖히면 청소 로봇(1)은 조작유닛(320)이 젖혀진 후방(R)을 향하여 주행하면서 장애물(B)이 감지되면 복귀기능을 수행한다. 즉, 조작유닛(320)을 청소 로봇(1)의 특정 방향을 향하여 일정 각도 이상으로 크게 젖히는 행위가 제 1자동청소명령(복귀명령)에 해당할 수 있다.
청소 로봇(1)에 제 2자동청소명령(반복명령)을 입력하는 방식의 일 예로써, 조작유닛(320)을 회전시킬 수 있다. 조작유닛(320)을 특정 횟수만큼 회전시키면 청소 로봇(1)은 일정 구간에 대하여 조작유닛(320)을 회전시킨 횟수만큼 반복적인 청소 작업을 수행한다. 즉, 조작유닛(320)을 회전시키는 행위가 제 2자동청소명령(복귀명령)에 해당할 수 있다.
청소 로봇(1)에 자동청소명령을 입력하는 방식은 상기 예에 한정하지 않고, 다양하게 응용될 수 있다.
도 15는 본 발명의 제 2실시예에 따른 청소 로봇을 개략적으로 도시한 측면도이고, 도 16a 및 도 16b는 본 발명의 제 2실시예에 따른 청소 로봇의 수동모드에서의 동작 상태를 상부에서 도시한 도면이다.
도 15 내지 도 16b에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(1a)은 본체(910) 및 본체(910)에 장착 또는 분리 가능하도록 결합되는 청소모듈(920)을 포함할 수 있다. 본체(910) 및 청소모듈(920)은 전기적 신호 내지 물리적 신호에 의해 서로 분리 가능하도록 결합될 수 있다.
본체(910) 및 청소모듈(920)은 서로 결합되어 청소 로봇(1a)의 전체 외관을 형성할 수 있다.
청소 로봇(1a)은 청소모듈(920)을 본체(910)에 장착 또는 분리 가능하게 결합시키는 잠금장치(미도시)를 더 포함할 수 있다. 잠금장치는 조작유닛(320)이 청소모듈(920)에 결합되면 청소모듈(920)이 본체(910)로부터 분리되도록 해제될 수 있다.
청소 로봇(1a)은 조작유닛(320)을 더 포함할 수 있다. 조작유닛(320)은 청소모듈(920)에 장착 또는 분리 가능하도록 결합될 수 있다. 또한, 조작유닛(320)은 파지할 수 있도록 마련될 수 있다.
청소 로봇(1a)은 조작유닛(320)이 청소모듈(920)에 결합되었는지 여부를 감지할 수 있도록 마련되는 결합감지센서(400)를 더 포함할 수 있다. 결합감지센서(400)는 홀센서(hall sensor) 및 스위치(switch) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 결합감지센서(400)는 조작유닛(320)이 청소모듈(920)에 결합되었는지 여부를 감지할 수 있으면 충분하고, 결합감지센서(400)의 종류는 홀센서 및 스위치 중 적어도 하나에 한정하지 않는다. 결합감지센서(400)는 조작유닛(320) 및 청소모듈(920)의 결합부위에 설치될 수 있다.
청소 로봇(1a)은 청소 로봇(1a)에 이동성을 부여하는 구동바퀴(221,222)를 더 포함할 수 있다. 구동바퀴(221,222)는 본체(910)에 마련될 수 있다.
청소 로봇(1a)은 먼지 등과 같은 이물질을 흡입하는 유입구(미도시), 이물질을 흡입할 수 있도록 흡입력을 발생시키는 흡입장치(미도시), 유입구를 통해 유입된 이물질을 저장하는 집진장치(미도시) 및 구동바퀴(221,222)에 구동력을 전달하는 구동원(미도시) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 유입구, 흡입장치, 집진장치 및 구동원 중 적어도 하나는 청소모듈(920)에 마련될 수 있다.
다른 측면에서 설명하면, 청소 로봇(1a)의 주행기능을 담당하는 구성은 본체(910)에 마련될 수 있고, 청소 로봇(1a)의 청소기능을 담당하는 구성은 청소모듈(920)에 마련될 수 있다.
청소 로봇(1a)은 청소 로봇(1a)가 안정된 자세로 주행할 수 있도록 마련되는 캐스터(240)를 더 포함할 수 있다. 캐스터(240)는 청소모듈(920)의 바닥면에 마련될 수 있다.
청소 로봇(1a)은 제어부(700)를 더 포함할 수 있다. 제어부(700)는 조작유닛(320)이 청소모듈(920)에 결합되면 사용자가 수동으로 청소 로봇(1a)을 이동시킬 수 있도록 수동모드를 실행시킬 수 있다. 제어부(700)는 수동모드에서 청소모듈(920)이 본체(910)로부터 분리되도록 잠금장치를 해제시킬 수 있다.
청소 로봇(1a)가 수동모드 또는 자동모드를 수행하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
청소 로봇(1a)은 청소모듈(920)에 조작유닛(320)이 결합되었는지 여부에 따라 수동모드 또는 자동모드로 설정될 수 있다(K1). 조작유닛(320)이 청소모듈(920)에 연결되었는지 여부는 결합감지센서(400)에 의해 감지될 수 있다. 결합감지센서(400)에 의해 감지된 정보는 제어부(700)로 전송될 수 있다.
결합감지센서(400)에 의해 조작유닛(320)이 청소모듈(920)에 결합된 것으로 감지되면, 제어부(700)는 청소 로봇(1a)을 사용자가 직접 조작하여 청소할 수 있도록 수동모드로 설정한다(K2). 청소 로봇(1a)가 수동모드로 설정되면, 제어부(700)는 디스플레이부(미도시)에 수동모드임을 표시할 수 있다(K3). 디스플레이부에 수동모드임이 표시되면 청소 로봇(1a)은 사용자가 가하는 외력에 의해 수동으로 청소영역을 주행하면서 청소작업을 수행할 수 있다(K4).
결합감지센서(400)에 의해 조작유닛(320)이 청소모듈(920)에 결합된 것으로 감지되지 않으면 제어부(700)는 청소 로봇(1a)가 자동으로 청소영역을 청소할 수 있도록 자동모드로 설정한다(K5). 자동모드로 설정되면, 제어부(700)는 디스플레이부에 자동모드임이 표시될 수 있도록 한다(K6). 디스플레이부에 자동모드임이 표시되면 청소 로봇(1a)은 스스로 청소영역을 주행하면서 청소작업을 수행할 수 있다(K7).
다른 측면에서 설명하면, 청소 로봇(1a)의 자동모드에서 본체(910) 및 청소모듈(920)은 잠금장치에 의해 결합된 상태를 유지한다. 자동모드에서 청소 로봇(1a)의 이동성은 본체(910)에 의해, 청소 로봇(1a)의 청소능력은 청소모듈(920)에 의해 구현될 수 있다.
청소 로봇(1a)의 수동모드에서 본체(910) 및 청소모듈(920)은 잠금장치가 해제됨에 따라 서로 분리된 상태를 유지한다. 구체적으로, 결합감지센서(400)가 청소모듈(920)에 대한 조작유닛(320)의 결합을 감지하면 제어부(700)는 잠금장치 해제명령을 내린다. 제어부(700)의 잠금장치 해제명령에 의해 청소모듈(920)은 본체(910)로부터 분리되어 사용자에 의해 자유롭게 조작될 수 있다. 수동모드에 의한 청소작업이 완료되면 사용자는 청소모듈(920)을 본체(910)에 결합시킬 수 있다. 청소모듈(920)을 본체(910)에 결합시키는 과정에서 도킹시스템이 사용될 수 있다. 본체(910) 및 청소모듈(920)이 잠금장치에 의해 결합되면 사용자는 조작유닛(320)을 청소모듈(920)로부터 분리할 수 있다.
도 17a는 본 발명의 제 3실시예에 따른 청소 로봇이 자동모드인 경우의 측면도이고, 도 17b는 본 발명의 제 3실시예에 따른 청소 로봇이 수동모드인 경우의 측면도이다. 이하, 제 1실시예에 따른 청소 로봇(1)과 중복되는 설명은 생략할 수 있다. 이하, 미도시된 도면 부호는 제 1실시예에 따른 청소 로봇(1)에 관한 설명을 참조한다.
도 17a 및 도 17b에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(1b)의 구동유닛은 본체(210)를 이동시키고, 본체(210) 내부에 삽입 가능하도록 마련되는 구동바퀴(221,222)를 포함할 수 있다. 도 17b에 도시된 바와 같이, 구동바퀴(221,222)는 조작유닛(320)이 본체(210)에 결합되면, 즉, 수동모드에서 본체(210) 내부로 삽입될 수 있다. 이 때, 본체(210)는 캐스터(240)에 의해 움직일 수 있다. 다시 말하면, 본체(210)는 수동모드에서 사용자가 가하는 외력에 의해 구동바퀴(221,222) 대신 캐스터(240)를 이용하여 움직일 수 있다. 다른 측면에서 설명하면, 제어부(700)는 조작유닛(320)이 본체(210)에 결합되면, 즉, 수동모드에서 구동바퀴(221,222)가 본체(210) 내부로 삽입되도록 구동바퀴(221,222)를 제어할 수 있다. 도 17a에 도시된 바와 같이, 구동바퀴(221,222)는 청소 로봇(1b)의 자동모드에서 본체(210) 외부로 돌출되어 있다. 이 때, 본체(210)는 구동모터로부터 구동력을 전달받아 회전하는 구동바퀴(221,222)에 의해 움직일 수 있다.
도 18은 본 발명의 제 4실시예에 따른 청소 로봇을 도시한 사시도이고, 도 19는 본 발명의 제 4실시예에 따른 청소 로봇의 커버를 제거한 모습을 도시한 도면이다. 도 20은 본 발명의 제 4실시예에 따른 청소 로봇의 일부를 도시한 분해 사시도이고, 도 21은 본 발명의 제 4실시예에 따른 청소 로봇의 일부를 도시한 분해 단면도이다.
도 18 내지 도 21에 도시된 바와 같이, 청소 로봇(1c)은 외관을 형성하고, 청소영역에 존재하는 이물질을 흡입할 수 있도록 마련되는 유입구(미도시)를 가지는 본체(210)를 포함할 수 있다.
청소 로봇(1c)은 본체(210)에 장착 또는 분리 가능하도록 결합되고, 파지할 수 있도록 마련되는 조작유닛(320)을 더 포함할 수 있다. 조작유닛(320)에는 사용자가 파지할 수 있도록 핸들(321)이 마련될 수 있다.
청소 로봇(1c)은 조작유닛(320)이 분리 가능하게 결합될 수 있도록 본체(210)에 마련되는 결합유닛(330)을 더 포함할 수 있다. 결합유닛(330)에 대한 설명은 도 4 및 도 5의 설명과 중복되는 바 생략한다.
청소 로봇(1c)은 조작유닛(320)이 본체(210)에 결합되었는지 여부를 감지할 수 있도록 마련되는 결합감지센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 결합감지센서에 대한 설명은 도 4 및 도 5의 설명과 중복되는 바 생략한다.
청소 로봇(1c)은 본체(210)에 결합된 조작유닛(320)의 움직임을 감지할 수 있도록 마련되는 적어도 하나의 동작감지센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 적어도 하나의 동작감지센서에 대한 설명은 도 4 및 도 5의 설명과 중복되는 바 생략한다.
청소 로봇(1c)은 적어도 하나의 동작감지센서가 감지한 조작유닛(320)의 움직임을 기초로 본체(210)를 용이하게 이동시킬 수 있도록 동작감지센서와 전기적으로 연결되는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 제 4실시예에 따른 청소 로봇(1c) 역시 자동모드, 수동모드 및 AMC모드 중 적어도 하나의 모드를 수행할 수 있고, 그 제어방법은 제 1실시예에 따른 청소 로봇(1)의 그것과 동일한 바 생략한다. 참고로, 제 1실시예에 따른 청소 로봇(1)의 구동유닛, 즉, 구동바퀴(221,222)의 역할을 제 4실시예에 따른 청소 로봇(1c)의 패드 어셈블리(2)가 수행한다.
청소 로봇(1c)은 복수의 패드 어셈블리(2)를 더 포함할 수 있다. 패드 어셈블리(2)는 저면에 패드(27)가 장착된다. 패드(27)에 의해 바닥면이 습식 청소될 수 있다. 패드 어셈블리(2)는 바닥면을 문질러 청소할 수 있다. 청소 로봇(1c)은 패드 어셈블리(2)와 바닥면 간의 불균일한 마찰력에 의해 다양한 방향으로 주행할 수 있다.
청소 로봇(1c)의 상부는 커버(10)에 의해 커버될 수 있다. 커버(10)의 일 측에는 물탱크 수용부(100)가 마련될 수 있다. 물탱크 수용부(100)에는 물이 수용되는 물탱크(101)가 수용될 수 있다. 물탱크(101)에 수용된 물은 물공급관(미도시)에 의해 패드 어셈블리(2)로 제공될 수 있다. 패드 어셈블리(2)는 물탱크(101)로부터 물을 공급받아 바닥면을 습식 청소할 수 있다. 청소 로봇(1c)의 측면에는 범퍼(11)가 구비될 수 있다. 범퍼(11)에 의해 청소 로봇(1c)가 외부의 장애물로부터 받는 충격이 완충될 수 있다.
범퍼(11)의 일 측에는 센서(110)가 구비될 수 있다. 센서(110)는 장애물 감지센서, 위치감지센서 등을 포함할 수 있다. 센서(110)에 의해 청소 로봇(1c)의 전방(F)에 위치하는 장애물이 감지될 수 있다. 센서(110)는 도킹 스테이션 또는 패드 교체장치에 구비된 센서와 통신하여 청소 로봇(1c)을 도킹 스테이션 또는 패드 교체장치로 안내할 수 있다.
패드 어셈블리(2)는 베이스에 장착될 수 있다. 패드 어셈블리(2)는 복수 개가 마련될 수 있다. 이하에서는 패드 어셈블리(2)가 제1패드 어셈블리(2a), 제2패드 어셈블리(2b), 제3패드 어셈블리(2c) 및 제4패드 어셈블리(2d)를 포함하는 실시예에 관하여 설명한다. 제1패드 어셈블리(2a), 제2패드 어셈블리(2b), 제3패드 어셈블리(2c) 및 제4패드 어셈블리(2d)는 동일한 구성을 가지므로, 이하에서 패드 어셈블리(2)는 제1패드 어셈블리(2a), 제2패드 어셈블리(2b), 제3패드 어셈블리(2c) 및 제4패드 어셈블리(2d) 중 적어도 어느 하나를 의미하는 것으로 보고 설명한다.
청소 로봇(1c)은 패드 어셈블리(2)를 구동시키는 모터를 더 포함할 수 있다. 모터는 제1모터(120), 제2모터(121) 및 제3모터(122)를 포함한다. 제1모터(120) 및 제2모터(121)는 베이스(12)에 마련될 수 있다. 제3모터(122)는 패드 어셈블리(2)에 장착될 수 있다. 제3모터(122)에 의해 패드 어셈블리(2)는 회전하면서 바닥면을 문지를 수 있다.
제1모터(120)에는 제1샤프트(123)가 연결될 수 있다. 제1샤프트(123)는 제1모터(120)에 의해 회전할 수 있다. 제1샤프트(123)에는 제1와이어(W1)가 연결될 수 있다. 제1모터(120)에 의해 제1샤프트(123)가 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전하면 제1와이어(W1)는 제1샤프트(123)에 감길 수 있다.
제1와이어(W1)의 일단부 및/또는 타단부는 패드 어셈블리(2)에 고정될 수 있다. 제1샤프트(123)가 회전하여 제1와이어(W1)가 제1샤프트(123)에 감기면, 제1와이어(W1)에 의해 패드 어셈블리(2)가 틸팅될 수 있다.
일례로 제1샤프트(123)가 회전하여 제1와이어(W1)가 제1샤프트(123)에 감기면, 제1와이어(W1)에 의해 패드 어셈블리(2)는 x축을 중심으로 틸팅될 수 있다. 패드 어셈블리(2)가 틸팅되고, 패드 어셈블리(2)가 제3모터(122)에 의해 z축을 중심으로 회전하면, 패드 어셈블리(2)의 저면과 바닥면 간에는 불균일한 마찰력이 발생할 수 있다.
제1샤프트(123)는 하나가 마련되어 제1와이어(W1)가 고정될 수 있다. 제1샤프트(123)는 제1모터(120)와 연결된 제1구동샤프트(123') 및 제1연결샤프트(123'')를 포함할 수도 있다. 제1구동샤프트(123')와 제1연결샤프트(123'')는 기어(125)에 의해 연결될 수 있다. 제1구동샤프트(123')에는 제1구동기어(125')가 구비될 수 있다. 제1연결샤프트(123'')에는 제1연결기어(125'')가 구비될 수 있다. 제1구동기어(125')와 제1연결기어(125'')는 치합될 수 있다.
제1모터(120)의 구동력이 제1구동샤프트(123')에 전달되면, 기어 연결에 의해 제1연결샤프트(123'')가 제1구동샤프트(123')와 함께 회전할 수 있다. 제1구동샤프트(123')와 제1연결샤프트(123'')는 반대 방향으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 제1구동샤프트(123')가 시계 방향으로 회전하면 제1연결샤프트(123'')는 반시계 방향으로 회전할 수 있다.
제1와이어(W1)는 두 개가 마련되어, 하나의 제1와이어(W1')는 일측이 제1구동샤프트(123')에 고정되고, 타측이 패드 어셈블리(2)의 일측에 고정될 수 있다. 다른 하나의 제1와이어(W1'')는 일측이 제1연결샤프트(123'')에 고정되고, 타측이 패드 어셈블리(2)의 타측에 고정될 수 있다. 제1구동샤프트(123')에 연결된 와이어(W1')와 제1연결샤프트(123'')에 연결된 와이어(W1'') 중 어느 하나가 연결된 샤프트에 감기면 다른 하나는 샤프트로부터 풀릴 수 있다.
예를 들어, 제1연결샤프트(123')에 연결된 제1와이어(W1')가 패드 어셈블리(2)의 일측을 상방으로 들어올리면, 제1연결샤프트(123'')에 연결된 제1와이어(W1'')는 패드 어셈블리(2)의 타측 저면이 바닥면과 가까워지도록 하방으로 내릴 수 있다. 이로써 패드 어셈블리(2)가 x축을 중심으로 틸팅될 수 있다. 패드 어셈블리(2)가 제3모터(122)에 의해 z축을 중심으로 회전하면 패드 어셈블리(2)와 바닥면 간의 마찰력이 불균일하게 발생될 수 있다.
제2모터(121)에는 제2샤프트(124)가 연결될 수 있다. 제2샤프트(124)는 제2모터(121)에 의해 회전할 수 있다. 제2샤프트(124)에는 제2와이어(W2)가 연결될 수 있다. 제2모터(121)에 의해 제2샤프트(124)가 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전하면 제2와이어(W2)는 제2샤프트(124)에 감길 수 있다. 패드 어셈블리(2)에서 제2와이어(W2)가 장착되는 위치를 지나는 직선은 제1와이어(W1)가 장착되는 위치를 지나는 직선과 수직을 이룰 수 있다.
제2와이어(W2)의 일단부 및/또는 타단부는 패드 어셈블리(2)에 고정될 수 있다. 제2샤프트(124)가 회전하여 제2와이어(W2)가 제2샤프트(124)에 감기면, 제2와이어(W2)에 의해 패드 어셈블리(2)가 틸팅될 수 있다.
일례로 제2샤프트(124)가 회전하여 제2와이어(W2)가 제2샤프트(124)에 감기면, 제2와이어(W2)에 의해 패드 어셈블리(2)는 y축을 중심으로 틸팅될 수 있다. 패드 어셈블리(2)가 틸팅되면, 패드 어셈블리(2)가 제3모터(122)에 의해 z축을 중심으로 회전했을 때 패드 어셈블리(2)의 저면과 바닥면 사이에는 불균일한 마찰력이 발생할 수 있다.
제2샤프트(124)는 하나가 마련되어 제2와이어(W2)가 고정될 수 있다. 제1샤프트(123)의 경우와 유사하게, 제2샤프트(124)는 제2모터(121)와 연결된 제2구동샤프트(124') 및 제2연결샤프트(124'')를 포함할 수도 있다. 제2구동샤프트(124')와 제2연결샤프트(124'')는 기어(126)에 의해 연결될 수 있다. 제2구동샤프트(124')에는 제3구동기어(126')가 구비될 수 있다. 제2연결샤프트(124'')에는 제4연결기어(126'')가 구비될 수 있다. 제3구동기어(126')와 제4연결기어(126'')는 치합될 수 있다.
제2모터(121)의 구동력이 제2구동샤프트(124')에 전달되면, 기어 연결에 의해 제2연결샤프트(124'')가 제2구동샤프트(124')와 함께 회전할 수 있다. 제2구동샤프트(124')와 제2연결샤프트(124'')는 반대 방향으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 제2구동샤프트(124')가 시계 방향으로 회전하면 제2연결샤프트(124'')는 반시계 방향으로 회전할 수 있다.
제2와이어(W2)는 두 개가 마련되어, 하나의 제2와이어(W2')는 일측이 제2구동샤프트(124')에 고정되고, 타측이 패드 어셈블리(2)의 일측에 고정될 수 있다. 다른 하나의 제2와이어(W2'')는 일측이 제2연결샤프트(124'')에 고정되고, 타측이 패드 어셈블리(2)의 타측에 고정될 수 있다. 제2구동샤프트(124')에 연결된 와이어(W2')와 제2연결샤프트(124'')에 연결된 와이어(W2'') 중 어느 하나가 연결된 샤프트에 감기면 다른 하나는 샤프트로부터 풀릴 수 있다. 예를 들어, 제2연결샤프트(124')에 연결된 제2와이어(W2')가 패드 어셈블리(2)의 일측을 상방으로 들어올리면, 제2연결샤프트(124'')에 연결된 제2와이어(W2'')는 패드 어셈블리(2)의 타측 저면이 바닥면과 가까워지도록 하방으로 내릴 수 있다. 이로써 패드 어셈블리(2)가 y축을 중심으로 틸팅될 수 있다. 패드 어셈블리(2)가 제3모터(122)에 의해 z축을 중심으로 회전하면 패드 어셈블리(2)와 바닥면 간의 마찰력이 불균일하게 발생될 수 있다.
패드 어셈블리(2)가 제1모터(120) 또는 제2모터(121)에 의해 틸팅되고, 제3모터(122)에 의해 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전함으로써 패드 어셈블리(2)에 의해 바닥면이 청소되면서 청소 로봇(1)이 특정 방향으로 주행할 수 있다.
즉, 제1패드 어셈블리(2a), 제2패드 어셈블리(2b), 제3패드 어셈블리(2c) 또는 제4패드 어셈블리(2d)는 각각 별개의 제1모터 또는 제2모터와 연결된다. 제1패드 어셈블리(2a), 제2패드 어셈블리(2b), 제3패드 어셈블리(2c) 또는 제4패드 어셈블리(2d)는 각각에 연결된 제1모터 또는 제2모터에 의해 x축, y축을 중심으로 틸팅될 수 있다. 또한 제1패드 어셈블리(2a), 제2패드 어셈블리(2b), 제3패드 어셈블리(2c) 또는 제4패드 어셈블리(2d)는 각각 별개의 제3모터를 포함한다. 제1패드 어셈블리(2a), 제2패드 어셈블리(2b), 제3패드 어셈블리(2c) 또는 제4패드 어셈블리(2d)는 제3모터에 의해 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하여 바닥면을 문지를 수 있다.
제1패드 어셈블리(2a), 제2패드 어셈블리(2b), 제3패드 어셈블리(2c) 또는 제4패드 어셈블리(2d)를 틸팅시키는 제1모터(120) 및 제2모터(121)는 베이스(12)에 마련될 수 있다. 제1패드 어셈블리(2a), 제2패드 어셈블리(2b), 제3패드 어셈블리(2c) 또는 제4패드 어셈블리(2d)를 z축을 중심으로 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시키는 제3모터(122)는 제1패드 어셈블리(2a), 제2패드 어셈블리(2b), 제3패드 어셈블리(2c) 및 제4패드 어셈블리(2d)에 각각 장착될 수 있다.
한편, 제1와이어(W1) 및 제2와이어(W2)는 스틸 와이어(steel wire)일 수 있다. 제1와이어(W1)는 장력조절장치(127)에 의해 장력이 조절될 수 있다. 일례로 제1와이어(W1)는 장력조절장치(127)에 감길 수 있게 구비될 수 있다. 장력조절장치(127)에 제1와이어(W1)가 감기거나 장력조절장치(127)로부터 제1와이어(W1)가 풀림으로써 제1샤프트(123)와 패드 어셈블리(2)를 연결하는 제1와이어(W1)의 장력이 크거나 작게 조절될 수 있다. 장력조절장치(127)는 제1와이어(W1)가 제1샤프트(123) 및 패드 어셈블리(2) 간의 최소 거리의 루트로 연장되어 연결되거나, 제1와이어(W1)를 잡아당겨 제1와이어(W1)가 제1샤프트(123) 및 패드 어셈블리(2) 간의 최소 거리의 루트를 우회하여 연결하도록 구비될 수도 있다.
제2와이어(W2)에도 장력조절장치(미도시)가 연결되어 장력이 조절될 수 있다. 제2와이어(W2)에 연결된 장력조절장치(미도시)의 경우도 제1와이어(W1)에 연결된 장력조절장치(127)와 유사하게 구성될 수 있다.
이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

Claims (29)

  1. 외관을 형성하고, 청소영역에 존재하는 이물질을 흡입할 수 있도록 마련되는 유입구를 가지는 본체;
    상기 본체에 장착 또는 분리 가능하도록 결합되고, 파지할 수 있도록 마련되는 조작유닛;
    상기 조작유닛의 움직임을 감지할 수 있도록 마련되는 적어도 하나의 동작감지센서; 및
    상기 적어도 하나의 동작감지센서가 감지한 상기 조작유닛의 움직임을 기초로 상기 본체의 구동모터를 구동시킬 수 있도록 상기 동작감지센서와 전기적으로 연결되는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 조작유닛이 상기 본체에 결합되었는지 여부를 감지할 수 있도록 마련되는 결합감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 동작감지센서는 상기 본체 및 상기 조작유닛의 결합 연장선에 대하여 상기 조작유닛의 기울어진 방향 및 기울어진 정도를 감지하고,
    상기 제어부는 상기 조작유닛의 기울어진 방향을 기초로 상기 청소 로봇의 주행방향을 결정하고, 상기 조작유닛의 기울어진 정도를 기초로 상기 청소 로봇의 주행속도를 결정하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 동작감지센서는 압력센서, 휨 센서, 인코더 센서(encoder sensor) 및 포텐셔미터(potentiometer) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 조작유닛은 상기 본체에 마련되는 결합유닛에 분리 가능하도록 결합되고,
    상기 결합유닛은,
    상기 조작유닛이 결합되는 제 1프레임; 및
    상기 제 1프레임과 이격되도록 상기 제 1프레임의 외측에 마련되고, 상기 적어도 하나의 동작감지센서가 마련되는 제 2프레임;을 포함하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 결합유닛은 상기 제 1프레임 및 상기 제 2프레임을 연결하도록 상기 제 1프레임 및 상기 제 2프레임 사이에 위치하고, 탄성변형이 가능한 재질로 형성되는 연결부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체를 이동시키도록 마련되는 구동바퀴; 및
    청소영역에 위치하는 장애물을 감지하도록 상기 본체에 마련되는 장애물 감지센서;를 더 포함하고,
    상기 제어부는 제 1자동청소명령이 입력되면 상기 장애물 감지센서가 상기 장애물을 감지한 경우 상기 청소 로봇이 주행을 시작한 위치로 복귀할 수 있도록 상기 구동바퀴를 제어하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체를 이동시키도록 마련되는 구동바퀴를 더 포함하고,
    상기 제어부는 제 2자동청소명령이 입력되면 상기 청소 로봇이 일정 구간에 대한 반복적인 청소 작업을 수행할 수 있도록 상기 구동바퀴를 제어하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체를 전(全)방향으로 이동시킬 수 있도록 상기 본체에 마련되는 구동바퀴를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 구동바퀴는 옴니 휠(Omni wheel)을 포함하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동모터로부터 회전력을 전달받아 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전하여 청소영역을 청소하는 패드 어셈블리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  12. 주행 가능하도록 구동유닛이 마련되는 본체;
    상기 본체에 장착 또는 분리 가능하도록 결합되고, 파지할 수 있도록 마련되는 조작유닛; 및
    상기 조작유닛이 상기 본체에 결합되면, 상기 조작유닛을 이용하여 상기 본체를 이동시킬 수 있도록 상기 구동유닛에 전원이 공급되는 것을 차단하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 조작유닛이 상기 본체에 결합되었는지 여부를 감지할 수 있도록 마련되는 결합감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 조작유닛은 상기 본체에 마련되는 결합유닛에 분리 가능하도록 결합되고,
    상기 결합감지센서는 상기 조작유닛과 인접하도록 상기 결합유닛에 마련되는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 결합유닛에 결합되는 조작유닛의 일 단부에는 자석이 마련되고,
    상기 결합감지센서는 자기장을 인식하여 상기 조작유닛이 상기 본체에 결합되었는지 여부를 감지하는 홀센서(hall sensor)를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 결합감지센서는 상기 조작유닛에 의한 가압 정도를 인식하여 상기 조작유닛이 상기 본체에 결합되었는지 여부를 감지하는 스위치(switch)를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  17. 제 12 항에 있어서,
    상기 구동유닛은,
    상기 본체를 이동시킬 수 있도록 상기 본체에 마련되는 구동바퀴; 및
    상기 구동바퀴를 구동시킬 수 있도록 상기 구동바퀴에 연결되는 구동모터;를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 조작유닛이 상기 본체에 결합되면 상기 구동모터가 상기 구동바퀴를 구동시키는 것을 저지하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 구동유닛은 상기 본체를 이동시키고, 상기 본체 내부로 삽입 가능하도록 마련되는 구동바퀴를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 조작유닛이 상기 본체에 결합되면 상기 구동바퀴가 상기 본체 내부로 삽입되도록 상기 구동바퀴를 제어하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 구동유닛은 상기 본체가 안정된 자세로 이동할 수 있도록 상기 본체에 마련되는 캐스터를 더 포함하고,
    상기 본체는 상기 조작유닛이 상기 본체에 결합되면 상기 캐스터에 의해 움직이는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  21. 제 12 항에 있어서,
    상기 본체에는 청소영역에 존재하는 이물질을 흡입할 수 있도록 유입구가 형성되는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  22. 본체;
    상기 본체에 장착 또는 분리 가능하도록 결합되는 청소모듈;
    상기 청소모듈에 장착 또는 분리 가능하도록 결합되고, 파지할 수 있도록 마련되는 조작유닛; 및
    상기 청소모듈을 상기 본체에 장착 또는 분리 가능하게 결합시키는 잠금장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 잠금장치는 상기 조작유닛이 상기 청소모듈에 결합되면 상기 청소모듈이 상기 본체로부터 분리되도록 해제되는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 본체에는 구동바퀴가 마련되고,
    상기 청소모듈에는 이물질을 흡입하는 유입구, 상기 이물질을 흡입할 수 있도록 흡입력을 발생시키는 흡입장치, 상기 유입구를 통해 유입된 이물질을 저장하는 집진장치 및 상기 구동바퀴에 구동력을 전달하는 구동모터 중 적어도 하나가 마련되는 것을 특징으로 하는 청소 로봇.
  25. 본체에 조작유닛이 결합되었는지 여부를 판단하고,
    상기 본체에 상기 조작유닛이 결합되면 구동유닛에 전원이 공급되는 것을 차단하는 것을 포함하는 청소 로봇의 제어방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 본체에 상기 조작유닛이 결합되면 적어도 하나의 동작감지센서로 상기 본체에 결합된 조작유닛의 움직임을 감지하는 것을 더 포함하는 청소 로봇의 제어방법.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 동작감지센서로 상기 조작유닛이 기울어진 방향이 감지되면 상기 청소 로봇의 주행방향을 결정하여 상기 구동유닛을 구동시키는 것을 특징으로 하는 청소 로봇의 제어방법.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 동작감지센서로 상기 조작유닛이 기울어진 정도가 감지되면 상기 청소 로봇의 주행속도를 결정하여 상기 구동유닛을 구동시키는 것을 특징으로 하는 청소 로봇의 제어방법.
  29. 제 26 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 동작감지센서는 압력센서, 휨 센서, 인코더 센서(encoder sensor) 및 포텐셔미터(potentiometer) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 청소로봇의 제어방법.
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