WO2019059659A1 - 카트 및 카트의 제어 방법 - Google Patents

카트 및 카트의 제어 방법 Download PDF

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WO2019059659A1
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민승기
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62BHAND-PROPELLED VEHICLES, e.g. HAND CARTS OR PERAMBULATORS; SLEDGES
    • B62B5/00Accessories or details specially adapted for hand carts
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/16Sound input; Sound output
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10LSPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L15/00Speech recognition
    • G10L15/22Procedures used during a speech recognition process, e.g. man-machine dialogue

Definitions

  • the arm member may comprise a multi-armed arm.
  • the cart may further include a detector for detecting an obstacle.
  • the control unit may control the driving motor so that driving of the driving motor is stopped when an obstacle is detected by the detecting unit.
  • the cart may further include a detector for detecting the position of a marker disposed within a second predetermined distance from the user.
  • the control unit can detect the position of the user based on the position of the marker detected by the detection unit.
  • the arm member may be comprised of a flexible arm.
  • the cart may further include a detector for detecting an obstacle.
  • the control unit may control the driving motor so that driving of the driving motor is stopped when an obstacle is detected by the detecting unit.
  • a method of controlling a cart includes the steps of receiving a first audio input from a user via a microphone included in a cart, and detecting a position of the user, Detecting; Detecting a position of the user based on the detected occurrence position of the first voice input; And controlling the drive motor included in the cart to move to a position within a first predetermined distance based on the detected position of the user.
  • part refers to hardware components such as software or an FPGA (field-programmable gate array), ASIC (application specific integrated circuit).
  • part is not limited to hardware and software. &Quot; Part " may be configured to reside on an addressable storage medium, and may be configured to play back one or more processors.
  • part (s) may include but are not limited to elements such as software components, object oriented software components, class components and task components, Microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables of program code.
  • the functions provided within the component and the " part " may be combined into a smaller number of components and " parts “ or further separated into additional components and " parts ".
  • the drive motor 130 is constituted by an in-wheel motor
  • the cart drive unit CD since the cart drive unit CD does not need to include the power transmission mechanism, the rotational drive force by the drive motor 130 is transmitted to the drive wheel 120 without power loss And the configuration of the cart drive (CD) can be simplified.
  • the control unit 160 controls the storage container driving unit 142 to draw the drawer 141 based on the second audio input received through the microphone 150 and transmits the third audio input
  • the drawer driving unit 142 can be controlled such that the drawer 141 is drawn in.
  • the second audio input may be preset to direct the withdrawal of the drawer 141 and the third audio input may be preset to indicate the withdrawal of the drawer 141.
  • the second voice input may be set as "Nth drawer draw”, "Nth drawer open”
  • the third voice input may be set as "Nth drawer draw", "Nth drawer close” .
  • the control unit 160 controls the storage container driving unit 144 to raise the storage container 143 based on the fourth audio input received through the microphone 150 and transmits the fifth audio
  • the storage container driving unit 144 can be controlled so that the storage container 143 is lowered based on the input.
  • the fourth audio input is preset to instruct the rise of the storage container 143 and the fifth audio input may be set in advance to instruct the fall of the storage container 143.
  • the fourth voice input may be set as "Nth storage container rise", “Nth storage container raise”, and the fifth voice input may be set as "Nth storage container descent", " Container lowering " and the like.
  • FIG. 6 is a perspective view schematically showing a holding device mounted on a cart according to various embodiments of the present disclosure
  • control unit 160 may control the driving motor 130 so that driving of the driving motor 130 is stopped based on the sixth audio input received through the microphone 150.
  • the sixth voice input can be preset to stop the movement of the cart 100.
  • the sixth voice input may be set to "stop", "stop", and the like.
  • FIG. 11 is a flow diagram of a method for detecting a user's position based on a marker position by a cart according to various embodiments of the present disclosure.

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Abstract

본 개시의 다양한 실시예에 따른 카트는, 본체; 카트를 이동시키도록 본체의 하면에 배치되는 복수의 구동 휠; 구동 휠을 구동시키는 구동 모터; 본체에 인출가능하게 배치된 수납부; 사용자로부터 음성 입력을 수신하는 마이크; 및 마이크를 통해 제1 음성 입력이 수신되면, 사용자의 위치를 검출하고, 검출된 사용자의 위치를 기준으로 미리 설정된 제1 거리 내의 위치로 이동하도록 구동 모터를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. 수납부는, 본체에 대하여 인출가능하게 배치된 하나 이상의 서랍; 및 서랍을 본체로부터 인출하도록 구성되는 서랍 구동부를 포함한다. 제어부는, 마이크를 통해 수신된 제2 음성 입력에 기초하여 서랍이 인출되도록 수납 용기 구동부의 서랍 구동 모터를 제어하고, 마이크를 통해 수신되는 제3 음성 입력에 기초하여 서랍이 인입되도록 서랍 구동부의 서랍 구동 모터를 제어한다.

Description

카트 및 카트의 제어 방법
본 개시는 카트 및 카트의 제어 방법에 관한 것이다.
다양한 도구나 기구가 사용되는 작업 공간(예를 들어, 병원, 각종 정비소, 가정 등)에서는, 도구나 기구의 이동 및 수납의 편의를 위해 필요한 도구나 기구들이 수납되는 수납 카트가 널리 사용되고 있다. 일반적으로, 수납 카트는 본체, 각종 도구나 기구들이 수납되는 수납부, 본체의 하면에 설치되는 복수의 휠을 구비한다. 수납 카트의 방향 전환을 위해, 복수의 휠 중 적어도 일부의 휠은 본체의 하면에 수직인 축을 중심으로 회전가능하게 구성된다. 사용자 또는 보조 사용자는 본체에 구비되는 손잡이를 직접 밀거나 당겨서 수납 카트를 희망하는 장소나 위치로 이동시킬 수 있다. 수납 카트가 희망하는 장소나 위치로 이동하면, 사용자 또는 보조 사용자는 필요한 도구나 기구들을 찾아서 대상물에 대한 작업을 수행하게 된다.
사용자가 보조 사용자 없이 혼자서 작업을 수행하는 경우에는, 사용자는 수납 카트를 이동시키고 수납 카트에 수납된 도구나 기구들을 찾아야 하므로, 대상물에 대한 작업이 일시적으로 중단될 수 있다. 이 경우에, 수행 중이던 작업의 흐름이 끊기게 되어, 사용자는 대상물에 대하여 정밀하게 작업을 수행하기 어렵다. 또한, 대상물의 작업에 소요되는 시간이 증가하게 되므로, 작업에 대한 효율성이 낮아진다.
사용자가 보조 사용자와 함께 작업을 하는 경우에, 보조 사용자가 수납 카트에 수납되어 있는 도구나 기구들을 사용자에게 전달하거나, 보조 사용자가 도구나 기구들을 파지하여 도구, 기구들, 또는 대상물을 동일한 자세로 유지시킨다. 보조 사용자가 대상물을 동일한 자세로 유지한 상태에서, 사용자는 대상물에 미리 정해진 작업을 수행한다. 이 경우에, 보조 사용자가 파지하고 있는 도구나 기구들이 미세하게 움직이게 되면, 사용자는 대상물에 대하여 정밀하게 작업을 수행하기 어렵다. 또한, 대상물의 작업에는 보조 사용자가 필요하게 되어, 대상물의 작업에 소요되는 비용이 증가될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예는, 상술한 문제점 또는 다른 문제점을 해결하기 위해, 음성 입력을 통해 사용자에 인접한 위치로 이동하도록 구성되는 카트 및 카트의 제어 방법을 제공할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 카트는, 본체, 카트를 이동시키도록 본체의 하면에 배치되는 복수의 구동 휠, 구동 휠을 구동시키는 구동 모터; 본체에 인출가능하게 배치된 수납부, 사용자로부터 음성 입력을 수신하는 마이크, 및 마이크를 통해 제1 음성 입력이 수신되면, 사용자의 위치를 검출하고, 검출된 사용자의 위치를 기준으로 미리 설정된 제1 거리 내의 위치로 이동하도록 구동 모터를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. 수납부는, 본체에 대하여 인출가능하게 배치된 하나 이상의 서랍; 및 서랍을 본체로부터 인출하도록 구성되는 서랍 구동부를 포함한다. 서랍 구동부는, 본체의 내부에 장착되는 서랍 구동 모터; 서랍 구동 모터의 회전축에 결합되는 피니언 기어; 및 피니언 기어에 맞물리고 서랍의 일 측면에 형성되는 래크 기어를 포함한다. 제어부는, 마이크를 통해 수신된 제2 음성 입력에 기초하여 서랍이 인출되도록 수납 용기 구동부의 서랍 구동 모터를 제어하고, 마이크를 통해 수신되는 제3 음성 입력에 기초하여 서랍이 인입되도록 서랍 구동부의 서랍 구동 모터를 제어한다.
일 실시예에 있어서, 제어부는, 제1 음성 입력의 발생 위치를 검출하고, 검출된 제1 음성 입력의 발생 위치에 기초하여, 사용자의 위치를 검출할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 카트는 사용자로부터 미리 설정된 제2 거리 내에 배치된 마커의 위치를 검출하는 검출부를 더 포함할 수 있다. 제어부는, 검출부에 의해 검출된 마커의 위치에 기초하여, 사용자의 위치를 검출할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제어부는, 검출부에 의해 검출된 마커의 위치에 기초하여, 카트와 마커 사이의 거리를 검출하고, 검출된 카트와 마커 사이의 거리가 미리 설정된 제3 거리로 유지되면서, 카트가 마커를 따라 이동하도록 구동 모터를 제어할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 수납부는, 서랍이 인출된 상태에서 서랍으로부터 승강하도록 구성되는 수납 용기를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 수납부는, 수납 용기를 서랍으로부터 승강시키는 수납 용기 구동부를 더 포함할 수 있다. 제어부는, 마이크를 통해 수신되는 제4 음성 입력에 기초하여 수납 용기가 상승하도록 수납 용기 구동부를 제어하고, 마이크를 통해 수신되는 제5 음성 입력에 기초하여, 수납 용기가 하강하도록 수납 용기 구동부를 제어할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 카트는 본체의 상부에 결합되어 일정한 자세를 유지하도록 구성되는 보유 지지 장치를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 보유 지지 장치는, 본체에 결합되는 베이스; 일단이 베이스에 연결되고 일정한 자세를 유지하도록 구성되는 아암 부재; 및 아암 부재의 타단에 결합되고 물체를 파지하는 파지부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 아암 부재는 다관절 아암으로 구성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 아암 부재는 플렉시블 아암으로 구성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 카트는 장애물을 검출하는 검출부를 더 포함할 수 있다. 제어부는 검출부에 의해 장애물이 검출되면 구동 모터의 구동이 정지되도록 구동 모터를 제어할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 카트는 구동 모터의 구동을 정지시키기 위한 정지 버튼을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제어부는, 마이크를 통해 수신된 제6 음성 입력에 기초하여 구동 모터의 구동이 정지되도록 구동 모터를 제어할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 카트는 외부 전원 공급 장치로부터 전원을 공급받고, 전원을 제어부, 구동 모터, 및 마이크에 공급하는 전원 공급부를 더 포함하고, 제어부는, 전원 공급부에서 공급되는 전원의 전압이 미리 설정된 임계 전압 미만인 경우, 카트가 외부 전원 공급 장치로 이동하도록 구동 모터를 제어할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 카트의 제어 방법은, 카트에 포함된 마이크를 통해 사용자로부터 제1 음성 입력을 수신하는 단계, 사용자의 위치를 검출하는 단계는, 제1 음성 입력의 발생 위치를 검출하는 단계; 검출된 제1 음성 입력의 발생 위치에 기초하여, 사용자의 위치를 검출하는 단계; 및 검출된 사용자의 위치를 기준으로 미리 설정된 제1 거리 내의 위치로 이동하도록 카트에 포함된 구동 모터를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 카트는, 본체, 카트를 이동시키도록 본체의 하면에 배치되는 복수의 구동 휠, 구동 휠을 구동시키는 구동 모터; 본체에 인출가능하게 배치된 수납부, 사용자로부터 음성 입력을 수신하는 마이크, 및 마이크를 통해 제1 음성 입력이 수신되면, 사용자의 위치를 검출하고, 검출된 사용자의 위치를 기준으로 미리 설정된 제1 거리 내의 위치로 이동하도록 구동 모터를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. 수납부는, 본체에 대하여 인출가능하게 배치된 하나 이상의 서랍; 및 서랍을 본체로부터 인출하도록 구성되는 서랍 구동부를 포함한다. 서랍 구동부는, 본체의 내부에 장착되는 서랍 구동 모터; 서랍 구동 모터의 회전축에 결합되는 피니언 기어; 및 피니언 기어에 맞물리고 서랍의 일 측면에 형성되는 래크 기어를 포함한다. 제어부는, 마이크를 통해 수신된 제2 음성 입력에 기초하여 서랍이 인출되도록 수납 용기 구동부의 서랍 구동 모터를 제어하고, 마이크를 통해 수신되는 제3 음성 입력에 기초하여 서랍이 인입되도록 서랍 구동부의 서랍 구동 모터를 제어한다.
일 실시예에 있어서, 제어부는, 제1 음성 입력의 발생 위치를 검출하고, 검출된 제1 음성 입력의 발생 위치에 기초하여, 사용자의 위치를 검출할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 카트는 사용자로부터 미리 설정된 제2 거리 내에 배치된 마커의 위치를 검출하는 검출부를 더 포함할 수 있다. 제어부는, 검출부에 의해 검출된 마커의 위치에 기초하여, 사용자의 위치를 검출할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제어부는, 검출부에 의해 검출된 마커의 위치에 기초하여, 카트와 마커 사이의 거리를 검출하고, 검출된 카트와 마커 사이의 거리가 미리 설정된 제3 거리로 유지되면서, 카트가 마커를 따라 이동하도록 구동 모터를 제어할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 수납부는, 서랍이 인출된 상태에서 서랍으로부터 승강하도록 구성되는 수납 용기를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 수납부는, 수납 용기를 서랍으로부터 승강시키는 수납 용기 구동부를 더 포함할 수 있다. 제어부는, 마이크를 통해 수신되는 제4 음성 입력에 기초하여 수납 용기가 상승하도록 수납 용기 구동부를 제어하고, 마이크를 통해 수신되는 제5 음성 입력에 기초하여, 수납 용기가 하강하도록 수납 용기 구동부를 제어할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 카트는 본체의 상부에 결합되어 일정한 자세를 유지하도록 구성되는 보유 지지 장치를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 보유 지지 장치는, 본체에 결합되는 베이스; 일단이 베이스에 연결되고 일정한 자세를 유지하도록 구성되는 아암 부재; 및 아암 부재의 타단에 결합되고 물체를 파지하는 파지부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 아암 부재는 다관절 아암으로 구성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 아암 부재는 플렉시블 아암으로 구성될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 카트는 장애물을 검출하는 검출부를 더 포함할 수 있다. 제어부는 검출부에 의해 장애물이 검출되면 구동 모터의 구동이 정지되도록 구동 모터를 제어할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 카트는 구동 모터의 구동을 정지시키기 위한 정지 버튼을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 제어부는, 마이크를 통해 수신된 제6 음성 입력에 기초하여 구동 모터의 구동이 정지되도록 구동 모터를 제어할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 카트는 외부 전원 공급 장치로부터 전원을 공급받고, 전원을 제어부, 구동 모터, 및 마이크에 공급하는 전원 공급부를 더 포함하고, 제어부는, 전원 공급부에서 공급되는 전원의 전압이 미리 설정된 임계 전압 미만인 경우, 카트가 외부 전원 공급 장치로 이동하도록 구동 모터를 제어할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 카트의 제어 방법은, 카트에 포함된 마이크를 통해 사용자로부터 제1 음성 입력을 수신하는 단계, 사용자의 위치를 검출하는 단계는, 제1 음성 입력의 발생 위치를 검출하는 단계; 검출된 제1 음성 입력의 발생 위치에 기초하여, 사용자의 위치를 검출하는 단계; 및 검출된 사용자의 위치를 기준으로 미리 설정된 제1 거리 내의 위치로 이동하도록 카트에 포함된 구동 모터를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 카트를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 카트의 블록도이다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 카트의 서랍이 인출된 상태를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 카트의 서랍 및 수납 용기를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 카트의 수납 용기가 서랍으로부터 상승한 상태를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 카트에 장착된 보유 지지 장치를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 카트에 설치된 검출부 및 정지 버튼을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 카트 구동부와 외부 전원 공급 장치를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 카트 제어 방법의 흐름도이다.
도 10은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 카트에 의한 제1 음성 입력에 기초하여 사용자의 위치를 검출하는 방법의 흐름도이다.
도 11은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 카트에 의한 마커 위치에 기초하여 사용자의 위치를 검출하는 방법의 흐름도이다.
본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것이다. 본 개시에 따른 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이들 실시예들에 대한 구체적 설명으로 한정되는 것은 아니다.
본 개시에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.
본 개시에서 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.
본 개시에서 기술된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
본 개시에서 사용되는 "제1", "제2" 등의 표현들은 복수의 구성요소들을 상호 구분하기 위해 사용되며, 해당 구성요소들의 순서 또는 중요도를 한정하는 것은 아니다.
본 개시에서 사용되는 용어 "부"는, 소프트웨어, 또는 FPGA(field-programmable gate array), ASIC(application specific integrated circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미한다. 그러나, "부"는 하드웨어 및 소프트웨어에 한정되는 것은 아니다. "부"는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고, 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서, "부"는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세서, 함수, 속성, 프로시저, 서브루틴, 프로그램 코드의 세그먼트, 드라이버, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조, 테이블, 어레이 및 변수를 포함한다. 구성요소와 "부" 내에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소 및 "부"로 결합되거나 추가적인 구성요소와 "부"로 더 분리될 수 있다.
본 개시에서 사용되는 "~에 기초하여"라는 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 기술되는, 결정, 판단의 행위 또는 동작에 영향을 주는 하나 이상의 인자를 기술하는데 사용되며, 이 표현은 결정, 판단의 행위 또는 동작에 영향을 주는 추가적인 인자를 배제하지 않는다.
본 개시에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 경우, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 매개로 하여 연결될 수 있거나 접속될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
본 개시에서 사용되는 "상방", "상" 등의 방향지시어는 첨부된 도면에서 본체가 구동 휠에 대해 위치하는 방향을 기준으로 하고, "하방", "하" 등의 방향지시어는 그 반대 방향을 의미한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 개시의 실시예들을 설명한다. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소에는 동일한 참조부호가 부여되어 있다. 또한, 이하의 실시예들의 설명에 있어서, 동일하거나 대응하는 구성요소를 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 그러나, 구성요소에 관한 기술이 생략되어도, 그러한 구성요소가 어떤 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 카트를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 개시의 다양한 실시예에 따른 카트(100)는, 본체(110); 복수의 구동 휠(120); 구동 모터(130), 수납부(140); 마이크(150); 및 제어부(160)를 포함할 수 있다. 카트(100)는 다양한 도구나 기구가 사용되는 작업 공간(예를 들어, 병원, 각종 정비소, 가정 등)에서 사용될 수 있다. 카트(100)가 병원에서 사용되는 경우에, 도구나 기구는 수술용 도구나 기구, 치료용 도구나 기구, 진단용 도구나 기구 등을 포함할 수 있다. 카트(100)가 각종 정비소에서 사용되는 경우에, 도구나 기구는 각종 대상물의 수리에 사용되는 공구(예를 들어, 렌치, 스크류 드라이버 등) 포함할 수 있다. 카트(100)가 가정에서 사용되는 경우에, 도구나 기구는 주방용 도구나 기구, 침실용 도구나 기구, 욕실용 도구나 기구, 거실용 도구나 기구 등을 포함할 수 있다. 이하의 설명에 있어서, 카트 구동부(CD)는 구동 휠(120), 구동 모터(130) 및 제어부(160)를 포함할 수 있다.
본체(110)는 카트(100)의 골격을 이루고 카트 구동부(CD)의 상측에 배치될 수 있다. 본체(110)는 나무 재질, 금속 재질, 플라스틱 재질, 또는 이들 재질의 조합으로 구성될 수 있다. 본체(110)와 카트 구동부(CD)는 서로에 대하여 탈착가능하게 구성될 수 있다. 따라서, 본체(110)와 카트 구동부(CD)의 각 부품이 파손되거나 손상되는 경우에, 해당 부품의 수리 또는 교체가 용이하게 수행될 수 있다. 또한, 본체(110) 또는 카트 구동부(CD) 자체를 교체할 수도 있다.
구동 휠(120)은 카트(100)를 이동시킬 수 있도록 본체(110)의 하면에 배치될 수 있다. 카트(100)의 안정적인 이동 및 방향 전환을 위해 2개 이상의 구동 휠(120)이 카트 구동부(CD)에 포함될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 카트(100)는 적어도 하나의 종동 휠(125)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 카트(100)를 안정적으로 지지하고 이동시킬 수 있도록, 카트(100)는 2개의 종동 휠(125)을 포함할 수 있다. 카트(100)가 종동 휠(125)을 포함함으로써, 카트(100)의 이동이 용이하게 제어될 수 있고, 카트(100)의 제조 원가가 절감될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 카트(100)가 2개의 구동 휠(120)과 2개의 종동 휠(125)을 포함하는 것을 중심으로 설명하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
2개의 구동 휠(120)은 회전 속도 및 회전 방향이 각각 제어되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 구동 휠(120)이 일 방향으로 회전되고, 제2 구동 휠(120)이 정지됨으로써, 카트(100)의 이동 방향이 전환될 수 있다. 다른 예로서, 제1 구동 휠(120)이 일 방향으로 회전되고, 제2 구동 휠(120)이 제1 구동 휠(120)과 동일한 방향으로 제1 구동 휠(120)의 회전 속도보다 낮은 속도로 회전됨으로써, 카트(100)의 이동 방향이 전환될 수 있다. 또 다른 예로서, 제1 구동 휠(120) 및 제2 구동 휠(120)이 서로 반대 방향으로 회전됨으로써, 카트(100)의 이동 방향이 전환될 수 있다. 종동 휠(125)은 구동 휠(120)의 구동에 의해 카트(100)의 이동 방향이 전환될 때, 본체(110)의 하면에 수직한 회전축(Z1)(도 1 참조)을 중심으로 회전가능하게 구성될 수 있다.
다른 예로서, 카트(100)는 본체(110)의 하면에 배치되는 4개의 구동 휠을 포함할 수 있다. 이 경우에, 2개의 구동 휠은 카트(100)가 전진 및 후진할 수 있도록 구성되고, 나머지 2개의 구동 휠은 카트(100)가 전진 및 후진할 수 있을 뿐만 아니라 카트(100)의 이동 방향이 전환되도록 구성될 수 있다. 이러한 나머지 2개의 구동 휠은 자동차의 전륜 조향과 유사한 방식을 채용하여 카트(100)의 이동 방향이 전환되도록 구성될 수 있다.
또 다른 예로서, 카트(100)는 옴니디렉셔날 휠(omnidirectional wheel) 조립체를 포함할 수 있다. 옴니디렉셔날 휠 조립체는 휠의 둘레방향을 따라 배치되는 복수의 롤러를 구비한다. 카트(100)는 제어부(160)를 통해 휠과 각 롤러의 회전방향을 제어함으로써 방향 전환하거나 이동하도록 구성될 수 있다.
구동 모터(130)는 회전 구동력을 생성하여 구동 휠(120)을 정회전 또는 역회전하도록 구동시킬 수 있다. 구동 모터(130)는 제어부(160)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 구동 모터(130)는 구동 휠(120)과는 별도로 카트 구동부(CD)에 설치될 수 있다. 이 경우에, 카트 구동부(CD)는 구동 휠(120)과 구동 모터(130)의 사이에서 구동 모터(130)의 회전 구동력을 전달하기 위한 동력 전달 기구(예를 들어, 기어, 풀리와 벨트, 체인과 스프로켓 등)를 더 포함할 수 있다. 따라서, 하나의 구동 모터(130)에 의한 회전 구동력이 2개의 구동 휠(120)을 구동시키도록 구성될 수 있다. 다른 예로서, 구동 모터(130)는 구동 휠(120)의 내부에 장착되는 인휠 모터로 구성될 수 있다. 구동 모터(130)가 인휠 모터로 구성되는 경우에, 카트 구동부(CD)가 동력 전달 기구를 구비하지 않아도 되므로, 구동 모터(130)에 의한 회전 구동력이 동력 손실 없이 구동 휠(120)에 전달될 수 있고, 카트 구동부(CD)의 구성이 단순해질 수 있다.
수납부(140)는 본체(110)에 인출가능하게 배치될 수 있다. 본체(110)의 내부에는 가이드 레일이 설치되고, 수납부(140)의 양 측면에는 본체(110)의 가이드 레일 내부에서 가이드 레일에 대하여 슬라이드하도록 구성되는 슬라이더가 설치될 수 있다. 수납부(140)는 수납부(140)를 본체(110)로부터 인출하거나 본체(110)에 인입할 때 사용자가 파지할 수 있는 손잡이(140a)를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 손잡이(140a)는 수납부(140)로부터 돌출되도록 형성될 수 있다. 다른 예로서, 손잡이는 수납부(140)로부터 내측으로 오목하게 형성될 수 있다.
마이크(150)는 사용자로부터 음성 입력을 수신할 수 있다. 마이크(150)는 수납부(140)의 상측에서 본체(110)의 둘레방향을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다. 마이크(150)는 제어부(160)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 카트의 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 카트(100)는, 구동 모터(130); 서랍 구동부(142); 수납 용기 구동부(144); 마이크(150); 제어부(160); 검출부(171); 및 전원 공급부(191)를 포함할 수 있다.
제어부(160)는, 마이크(150)를 통해 수신된 제1 음성 입력이 수신되면, 사용자의 위치를 검출하고, 검출된 사용자의 위치를 기준으로 미리 설정된 제1 거리 내의 위치로 이동하도록 구동 모터(130)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 음성 입력은 카트(100)의 이동을 지시하기 위하여 미리 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 음성 입력은, "전진", "후진", "좌회전", "우회전", "충전 시작", "특정 위치(상황에 맞게 설정 가능)로 이동", "따라와" 등과 같이 설정될 수 있다. 제1 거리는 작업 공간 내에서 사용자의 신체의 일부(예: 손, 팔, 발, 또는 다리)가 닿을 수 있는 거리에 기초하여, 미리 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 거리는 10cm 내지 60cm로 설정될 수 있다. 다만, 이는 설명의 목적일 뿐, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 제어부(160)는, 제1 음성 입력의 발생 위치를 검출하고, 검출된 제1 음성 입력의 발생 위치에 기초하여, 사용자의 위치를 검출할 수 있다. 이를 위해, 복수의 마이크(150)가 본체(110)의 측면을 따라 둘레방향을 따라 서로 등간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 제어부(160)는, 본체(110)의 측면에 설치된 복수의 마이크(150)가 수신한 제1 음성 입력의 크기(dB)를 비교하여, 가장 큰 소리를 수신한 마이크(150)의 방위를 제1 음성 입력의 방위로 검출할 수 있다. 또한, 제어부(160)는 마이크(150)를 통해 수신된 제1 음성 입력의 크기(dB)를 기초로 마이크(150)로부터 제1 음성 입력의 발생 위치까지의 거리를 검출할 수 있다. 제1 음성 입력의 크기에 따른 마이크(150)와 제1 음성 입력의 발생 위치까지의 거리는 미리 설정되는 수식을 통해 획득될 수 있다. 제어부(160)는 카트(100)가 제1 음성 입력의 발생 위치(즉, 방위 및 거리)로부터 미리 정해진 제1 거리를 합산하여 사용자의 위치를 검출할 수 있다. 제어부(160)는 검출된 제1 음성 입력의 방위에 따라 카트(100)의 이동 방향을 전환하고 제1 음성 입력의 발생 위치에 인접한 위치로 이동하도록 구동 모터(130)를 제어할 수 있다. 제1 음성 입력의 발생 위치에 인접한 위치는 제1 거리 내의 위치로 설정될 수 있다. 또한, 제어부(160)는 사용자와의 거리 측정을 위한 수단(예: 근접 센서)을 통해 카트(100)가 제1 거리 내에 위치하면 구동 모터(130)의 구동을 정지시키도록 제어할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 카트(100)는 사용자로부터 미리 설정된 제2 거리 내에 배치된 마커의 위치를 검출하는 검출부(171)를 더 포함할 수 있다. 제2 거리는 작업 공간 내에서 사용자의 신체의 일부(예: 손, 팔, 발, 또는 다리)가 닿을 수 있는 거리에 기초하여, 미리 설정될 수 있다. 예를 들어, 제2 거리는 10cm 내지 60cm로 설정될 수 있다. 다만, 이는 설명의 목적일 뿐, 이에 제한되는 것은 아니다.
마커는 사용자의 신체나 의복에 장착되고, 검출부(171)는 마커의 위치 및 거리를 검출하도록 구성될 수 있다. 다른 예로서, 마커는 특정의 물체(예를 들어, 수술대, 진료대, 작업대, 후속 작업을 위한 대기 장치 등)에 장착될 수 있다. 또 다른 예로서, 마커는 사용자가 아닌 특정의 장소(예: 충전을 위한 외부 전원 공급 장치, 다른 작업 공간으로 이동하기 위한 복도, 층간 이동을 위한 승강기 등)에 장착될 수도 있다. 예를 들어, 마커는 적외선 또는 가시광선 영역에서 특정 파장의 광을 잘 반사시킬 수 있는 물질로 이루어지고, 검출부(171)는 적외선 또는 가시광선을 외부 방출하는 방출부와 방출부로부터 방출된 적외선 또는 가시광선이 마커로부터 반사되는 광을 감지하는 감지부를 포함할 수 있다. 이 때, 방출부는 적외선 또는 가시광선을 방출부를 기준으로 평면상에서 360도 방향으로 방출할 수 있고, 감지부도 반사되는 광을 감지부를 기준으로 평면상에서 360도 방향으로 감지할 수 있다. 검출부(171)는 감지된 광의 파장을 이용하여 마커의 위치(즉, 방위 및 거리)를 검출할 수 있다. 제어부(160)는 카트(100)가 검출부(171)에 의해 검출된 마커의 위치(즉, 방위 및 거리)로부터 미리 정해진 제2 거리를 합산하여 사용자의 위치를 검출할 수 있다. 제어부(160)는 검출된 마커의 방위에 따라 카트(100)의 이동 방향을 전환하고 마커의 위치에 인접한 위치로 이동하도록 구동 모터(130)를 제어할 수 있다. 마커의 위치에 인접한 위치는 제2 거리로 설정될 수 있다. 즉, 제어부(160)는 사용자와의 거리 측정을 위한 수단(예: 근접 센서)을 통해 카트(100)가 제2 거리 내에 위치하면 구동 모터(130)의 구동을 정지시키도록 제어할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 제어부(160)는, 검출부(171)에 의해 검출된 마커의 위치에 기초하여, 카트(100)와 마커 사이의 거리를 검출하고, 검출된 카트(100)와 마커 사이의 거리가 미리 설정된 제3 거리로 유지되면서, 카트(100)가 마커를 따라 이동하도록 구동 모터(130)를 제어할 수 있다. 제3 거리는 카트(100)가 마커를 따라 이동할 때 마커와 충돌하지 않게 하기 위하여, 카트(100)와 사용자 사이의 거리가 이격되도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 제3 거리는 50cm 내지 150cm로 설정될 수 있다. 다만, 이는 설명의 목적일 뿐, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제어부(160)는, 검출부(171)에 의해 검출되는 카트(100)와 마커와의 거리가 제3 거리보다 짧아지는 경우에는 구동 휠(120)의 회전 속도를 감속시키고, 검출부(171)에 의해 검출되는 카트(100)와 마커와의 거리가 제3 거리보다 길어지는 경우에는 구동 휠(120)의 회전 속도를 가속시키도록, 구동 모터(130)를 제어할 수 있다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 카트의 서랍이 인출된 상태를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 수납부(140)는 하나 이상의 서랍(141) 및 서랍 구동부(142)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 수납부(140)는 하나 이상의 서랍(141)을 포함하는 상위의 개념으로 이해될 수 있다.
서랍(141)은 본체(110)에 인출가능하게 배치될 수 있다. 이를 위해, 본체(110)의 내부에는 가이드 레일이 설치되고, 서랍(141)의 양 측면에는 본체(110)의 가이드 레일 내부에서 가이드 레일에 대하여 슬라이드하도록 구성되는 슬라이더가 설치될 수 있다.
서랍 구동부(142)는 서랍(141)을 전동으로 인출하고 인입하도록 구성될 수 있다. 서랍 구동부(142)는 서랍(141)의 일측에 구비될 수도 있고, 서랍(141)의 양측 모두에 구비될 수도 있다. 예를 들어, 서랍 구동부(142)는 서랍 구동 모터(142a), 피니언 기어(142b) 및 래크 기어(142c)를 포함할 수 있다. 서랍 구동 모터(142a)는 본체(110)의 내부에 장착되고, 제어부(160)에 전기적으로 연결될 수 있다. 피니언 기어(142b)는 서랍 구동 모터(142a)의 회전축에 결합된다. 래크 기어(142c)는 피니언 기어(142b)와 맞물리도록 서랍(141)의 일 측면에 형성될 수 있다.
제어부(160)는, 마이크(150)를 통해 수신된 제2 음성 입력에 기초하여 서랍(141)이 인출되도록 수납 용기 구동부(142)를 제어하고, 마이크(150)를 통해 수신된 제3 음성 입력에 기초하여 서랍(141)이 인입되도록 서랍 구동부(142)를 제어할 수 있다. 제2 음성 입력은 서랍(141)의 인출을 지시하기 위하여 미리 설정되고, 제3 음성 입력은 서랍(141)의 인입을 지시하기 위하여 미리 설정될 수 있다. 예를 들어, 제2 음성 입력은 "N번째 서랍 인출", "N번째 서랍 열기" 등과 같이 설정될 수 있고, 제3 음성 입력은 "N번째 서랍 인입", "N번째 서랍 닫기" 등으로 설정될 수 있다.
제어부(160)가 마이크(150)를 통해 제2 음성 입력을 수신하면, 서랍 구동 모터(142a)가 구동되어 피니언 기어(142b)를 일 방향으로 회전시킬 수 있다. 피니언 기어(142b)의 회전에 의해, 피니언 기어(142b)에 맞물려 있는 래크 기어(142c)가 서랍(141)과 함께 본체(110)로부터 인출될 수 있다. 제어부(160)가 마이크(150)를 통해 제3 음성 입력을 수신하면, 서랍 구동 모터(142a)가 구동되어 피니언 기어(142b)를 일 방향과 반대 방향으로 회전시킬 수 있다. 피니언 기어(142b)의 회전에 의해, 피니언 기어(142b)에 맞물려 있는 래크 기어(142c)가 서랍(141)과 함께 본체(110) 내부로 인입될 수 있다. 수납부(140)가 하나 이상의 서랍(141)을 포함하는 경우에, 각 서랍(141)에는 각각 서랍 구동부(142)가 구비되고, 제어부(160)는 각 서랍 구동부(142)를 독립적으로 제어하도록 구성될 수 있다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 카트의 서랍 및 수납 용기를 개략적으로 도시하는 사시도이며, 본체로부터 분리된 서랍을 도시한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 수납부(140)는 서랍(141)이 인출된 상태에서 서랍(141)에 대해 승강하도록 구성되는 수납 용기(143)를 더 포함할 수 있다. 수납 용기(143)는 서랍(141)보다 작게 형성되어 서랍(141)의 내부에 배치될 수 있다. 수납 용기(143)는 서랍(141)으로부터 승강가능하게 구성되므로, 사용자 또는 보조 사용자는 서랍(141)에 수납된 각종 도구나 기구들을 파지하기 위해 신체를 굽힐 필요가 없게 된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 수납부(140)는 수납 용기(143)를 서랍(141)에 대해 승강시키는 수납 용기 구동부(144)를 더 포함할 수 있다. 수납 용기 구동부(144)는 수납 용기(143)의 외측면과 서랍(141)의 내측면 사이에 배치되고 수납 용기(143)의 양측에 설치될 수 있다. 따라서, 수납 용기(143)를 안정적으로 지지하고 승강시킬 수 있다. 예를 들어, 수납 용기 구동부(144)는 수납 용기 구동 모터(144a), 리드 스크류(144b), 제1 및 제2 스크류 너트(144c, 144d) 및 제1 및 제2 링크(144e, 144f)를 포함할 수 있다.
수납 용기 구동 모터(144a)는 수납 용기(143)의 외측면과 서랍(141)의 내측면 사이에서 서랍(141)에 고정될 수 있다. 수납 용기 구동 모터(144a)는 제어부(160)에 전기적으로 연결될 수 있다.
리드 스크류(144b)는 수납 용기 구동 모터(144a)의 회전축에 결합되고 서랍(141)의 인출 및 인입 방향을 따라 배치될 수 있다. 리드 스크류(144b)는 수납 용기 구동 모터(144a)의 회전축과 함께 제자리에서 회전하도록 구성될 수 있다.
제1 및 제2 스크류 너트(144c, 144d)는 리드 스크류(144b)에 나사결합될 수 있다. 리드 스크류(144b)가 회전함에 따라, 제1 및 제2 스크류 너트(144c, 144d)는 리드 스크류(144b)를 따라 왕복으로 나사이동할 수 있다. 제1 및 제2 스크류 너트(144c, 144d)가 리드 스크류(144b)를 따라 원활하게 이동할 수 있도록, 리드 스크류(144b)는 볼 스크류로 구성되고, 제1 및 제2 스크류 너트(144c, 144d)는 볼 스크류 너트로 구성될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 리드 스크류(144b)는 제1 리드 스크류(144ba)와 제2 리드 스크류(144bb)를 포함할 수 있다. 제1 리드 스크류(144ba)의 리딩(leading) 방향이 제2 리드 스크류(144bb)의 리딩 방향과 반대로 형성될 수 있다. 따라서, 리드 스크류(144b)가 회전함에 따라, 제1 스크류 너트(144c)와 제2 스크류 너트(144d)는 리드 스크류(144b)를 따라 서로 반대 방향으로 나사이동할 수 있다. 예를 들어, 제1 스크류 너트(144c)가 제1 리드 스크류(144ba)에 나사결합되고, 제2 스크류 너트(144d)가 제2 리드 스크류(144bb)에 나사결합될 수 있다. 이 경우에, 리드 스크류(144b)가 일 방향으로 회전하면, 제1 스크류 너트(144c)는 제1 리드 스크류(144ba)를 따라 나사이동하고, 제2 스크류 너트(144c)는 제2 리드 스크류(144bb)를 따라 나사이동할 수 있다. 예를 들어, 리드 스크류(144b)가 일 방향으로 회전하면, 제1 스크류 너트(144c)와 제2 스크류 너트(144d)는 서로를 향해 나사이동할 수 있다. 리드 스크류가 일 방향과 반대 방향으로 회전하면, 제1 스크류 너트(144c)와 제2 스크류 너트(144d)가 서로 멀어지는 방향으로 나사이동할 수 있다. 이와 같이, 제1 및 제2 스크류 너트(144c, 144d)가 하나의 리드 스크류(144b)의 회전에 의해 서로 반대방향으로 이동하도록 구성되므로, 수납 용기 구동부(144)의 설치공간을 최소화할 수 있다.
제1 링크(144e)의 일단이 제1 스크류 너트(144c)에 회전가능하게 연결되고, 제1 링크(144e)의 타단이 수납 용기(143)의 외측면에 회전가능하게 연결될 수 있다. 제2 링크(144f)의 일단이 제2 스크류 너트(144d)에 회전가능하게 연결되고, 제2 링크(144f)의 타단이 수납 용기(143)의 외측면에 회전가능하게 연결될 수 있다. 제1 링크(144e)는 제1 스크류 너트(144c)와 수납 용기(143)의 외측면 각각에 힌지결합되고, 제2 링크(144f)는 제2 스크류 너트(144d)와 수납 용기(143)의 외측면 각각에 힌지결합될 수 있다. 제1 및 제2 링크(144e, 144f)는, 서로 교차하도록 배치되어, 제1 및 제2 스크류 너트(144c, 144d)의 나사이동에 의해 리드 스크류(144b)에 대하여 경사각이 변할 수 있다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 카트의 수납 용기가 서랍으로부터 상승한 상태를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
제어부(160)는, 마이크(150)를 통해 수신된 제4 음성 입력에 기초하여 수납 용기(143)가 상승하도록 수납 용기 구동부(144)를 제어하고, 마이크(150)를 통해 수신된 제5 음성 입력에 기초하여 수납 용기(143)가 하강하도록 수납 용기 구동부(144)를 제어할 수 있다. 제4 음성 입력은 수납 용기(143)의 상승을 지시하기 위하여 미리 설정되고, 제5 음성 입력은 수납 용기(143)의 하강을 지시하기 위하여 미리 설정될 수 있다. 예를 들어, 제4 음성 입력은, "N번째 수납 용기 상승", "N번째 수납 용기 올림" 등과 같이 설정될 수 있고, 제5 음성 입력은, "N번째 수납 용기 하강", "N번째 수납 용기 내림" 등과 같이 설정될 수 있다.
도 4에 도시된 것과 같이, 수납 용기(143)가 서랍(141)에 수용된 상태에서, 마이크(150)를 통해 제4 음성 입력이 수신되면, 제어부(160)는 수납 용기 구동 모터(144a)를 구동시켜 리드 스크류(144b)를 일 방향으로 회전시킬 수 있다. 리드 스크류(144b)의 회전에 의해, 제1 스크류 너트(144c)가 제1 리드 스크류(144ba)를 따라 나사이동하고, 제2 스크류 너트(144d)가 제2 리드 스크류(144bb)를 따라 나사이동할 수 있다. 제1 및 제2 스크류 너트(144c, 144d)는 서로를 향해 나사이동하고, 제1 및 제2 링크(144e, 144f)는 리드 스크류(144b)에 대한 경사각이 커지도록 이동할 수 있다. 제1 및 제2 링크(144e, 144f)의 이동에 의해, 도 5에 도시된 바와 같이, 수납 용기(143)가 서랍(141)으로부터 미리 설정된 높이만큼 상승할 수 있다.
도 5에 도시된 것과 같이, 수납 용기(143)가 서랍(141)으로부터 미리 설정된 높이만큼 상승된 상태에서, 마이크(150)를 통해 제5 음성 입력이 수신되면, 제어부(160)는 수납 용기 구동 모터(144a)를 구동시켜 리드 스크류(144b)를 일 방향과 반대 방향으로 회전시킬 수 있다. 리드 스크류(144b)의 회전에 의해, 제1 스크류 너트(144c)가 제1 리드 스크류(144ba)를 따라 나사이동하고, 제2 스크류 너트(144d)가 제2 리드 스크류(144bb)를 따라 나사이동할 수 있다. 제1 및 제2 스크류 너트(144c, 144d)는 서로 멀어지는 방향으로 나사이동하고, 제1 및 제2 링크(144e, 144f)는 리드 스크류(144b)에 대한 경사각이 작아지도록 이동할 수 있다. 제1 및 제2 링크(144e, 144f)의 이동에 의해, 도 4에 도시된 바와 같이, 수납 용기(143)가 하강하여 서랍(141)의 내부에 수용될 수 있다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 카트에 장착된 보유 지지 장치를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 카트(100)는 본체(110)의 상부에 결합되어 일정한 자세를 유지하도록 구성되는 보유 지지 장치(180)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 보유 지지 장치(180)는 베이스(181); 아암 부재(182); 및 파지부(183)를 포함할 수 있다. 베이스(181)는 본체(110)의 측면 또는 상면에 결합될 수 있다. 아암 부재(182)는 일단이 베이스(181)에 연결되고 일정한 자세를 유지하도록 구성될 수 있다. 또한, 아암 부재(182)는 본체(110)의 측면에 수직인 회전축(Z2)을 중심으로 베이스(181)에 대하여 회전가능하게 구성될 수 있다. 파지부(183)는 아암 부재(182)의 타단에 결합되고 물체를 파지할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 파지부(183)는 다관절로 이루어져 각 부재를 움직여서 물건을 파지하거나 놓을 수 있다. 파지부(183)에 의해 파지되는 물체는 병원이나 각종 정비소에서 사용될 수 있는 각종 도구나 기구 등을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 아암 부재(182)는 다관절 아암으로 구성되는 제1 아암 부재(182a)를 포함할 수 있다. 따라서, 파지부(183)는 임의의 위치로 이동가능하고 임의의 위치에서 견고하게 고정될 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 아암 부재(182)는 플렉시블(flexible) 아암으로 구성되는 제2 아암 부재(182b)를 포함할 수 있다. 따라서, 파지부(183)는 임의의 위치로 용이하게 이동될 수 있고 임의의 위치에서 고정될 수 있다. 예를 들어, 보유 지지 장치(180)가 일정한 자세를 유지할 때 큰 힘이 들어가거나 파지부(183)가 무거운 도구를 파지하는 경우에는 주로 다관절 아암으로 구성되는 제1 아암 부재(182a)가 이용될 수 있다. 파지부(183)가 가벼운 도구를 파지하거나 파지부(183)에 의해 파지된 도구가 자주 이동하는 경우에 주로 플렉시블 아암으로 구성되는 제2 아암 부재(182b)가 이용될 수 있다. 도 6에서는 도시의 편의를 위해 제1 아암 부재(182a)와 제2 아암 부재(182b)를 함께 도시하고 있지만, 제1 아암 부재(182a)와 제2 아암 부재(182b) 중 적어도 하나가 단독으로 카트(100)에 장착되어 사용될 수 있다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 카트에 설치된 검출부 및 정지 버튼을 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 카트(100)는 장애물을 검출하는 검출부(171)를 더 포함할 수 있다. 검출부(171)는 제어부(160)에 전기적으로 연결될 수 있다. 검출부(171)는 하나만 본체(110)에 설치될 수도 있고, 복수개의 검출부(171)가 본체(110)의 둘레 방향을 따라 서로 이격되어 설치될 수도 있다. 예를 들어, 검출부(171)는 본체(110)의 상측 모서리 또는 하측 모서리 부분에 설치될 수 있다. 검출부(171)는 근접 센서 또는 카메라로 구성될 수 있다. 제어부(160)는 검출부(171)에 의해 장애물이 검출되면 구동 모터(130)의 구동이 정지되도록 구동 모터(130)를 제어할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 카트(100)는 구동 모터(130)의 구동을 정지시키기 위한 정지 버튼(172)을 더 포함할 수 있다. 정지 버튼(172)은 제어부(160)에 전기적으로 연결될 수 있다. 사용자 또는 보조 사용자는 카트(100)를 긴급하게 정지할 필요가 있는 경우, 정지 버튼(172)을 눌러 카트(100)의 이동을 정지시킬 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 제어부(160)는 마이크(150)를 통해 수신된 제6 음성 입력에 기초하여 구동 모터(130)의 구동이 정지되도록 구동 모터(130)를 제어할 수 있다. 제6 음성 입력은 카트(100)의 이동을 정지시키기 위하여 미리 설정될 수 있다. 예를 들어, 제6 음성 입력은 "정지", "멈춤" 등과 같이 설정될 수 있다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 카트 구동부와 외부 전원 공급 장치를 개략적으로 도시하는 사시도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 카트(100)는 외부 전원 공급 장치(192)로부터 전원을 공급받고, 전원을 카트(100)에 포함된 복수의 구성 요소, 예를 들어, 제어부(160), 구동 모터(130), 및 마이크(150)에 공급하는 전원 공급부(191)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 전원 공급부(191)는 제어부(160)를 통해 구동 모터(130), 마이크(150), 서랍 구동부(142), 수납 용기 구동부(144), 및 검출부(171)에 간접적으로 연결될 수 있다. 다른 예로서, 전원 공급부(191)는 제어부(160)를 통하지 않고 구동 모터(130), 마이크(150), 서랍 구동부(142), 수납 용기 구동부(144), 및 검출부(171)에 직접적으로 연결될 수 있다. 전원 공급부(191)는 외부 전원 공급 장치(192)에 의해 충전되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 전원 공급부(191)는 반복하여 충전 가능한 2차 전지, 고체 연료 전지 등을 포함할 수 있다. 외부 전원 공급 장치(192)는 건물의 벽에 설치되는 전원 단자에 전기적으로 연결될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 제어부(160)는, 전원 공급부(191)로부터 공급되는 전원의 전압이 미리 설정된 임계 전압 미만인 경우, 카트(100)가 외부 전원 공급 장치(192)로 이동하도록 구동 모터(130)를 제어할 수 있다. 제어부(160)는 검출부(171)에 의해 사용자에 배치된 마커의 위치를 검출하는 것과 유사하게 외부 전원 공급 장치(192)에 배치된 마커의 위치를 검출하여, 카트(100)가 외부 전원 공급 장치(192)로 이동하도록 구동 모터(130)를 제어할 수 있다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시예에 따른 카트 제어 방법의 흐름도이다.
210 단계에서, 카트(100)의 제어부(160)는 마이크(150)를 통해 사용자로부터 제1 음성 입력을 수신할 수 있다. 제1 음성 입력은 카트(100)의 이동을 지시하기 위하여 미리 설정될 수 있다.
220 단계에서, 제어부(160)는 제1 음성 입력에 기초하여 사용자의 위치를 검출할 수 있다. 또 다른 예로서, 제어부(160)는 사용자로부터 미리 설정된 제2 거리 내에 배치된 마커의 위치를 검출하고, 검출된 마커의 위치에 기초하여 사용자의 위치를 검출할 수 있다.
230 단계에서, 제어부(160)는 검출된 사용자의 위치로 카트(100)가 이동되도록, 구동 모터(130)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(160)는 검출된 사용자의 위치를 기준으로 미리 설정된 제1 거리 내의 위치로 이동하도록, 구동 모터(130)를 제어할 수 있다.
도 10은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 카트에 의한 제1 음성 입력에 기초하여 사용자의 위치를 검출하는 방법의 흐름도이다.
221 단계에서, 제어부(160)는 제1 음성 입력의 발생 위치를 검출할 수 있다. 예를 들어, 제어부(160)는, 본체(110)의 측면에 설치된 복수의 마이크(150)가 수신한 제1 음성 입력의 크기(dB)를 비교하여, 가장 큰 소리를 수신한 마이크(150)의 방위를 제1 음성 입력의 방위로 검출할 수 있다. 또한, 제어부(160)는 마이크(150)를 통해 수신된 제1 음성 입력의 크기(dB)를 기초로 마이크(150)로부터 제1 음성 입력의 발생 위치까지의 거리를 검출할 수 있다. 제1 음성 입력의 크기에 따른 마이크(150)와 제1 음성 입력의 발생 위치까지의 거리는 미리 설정되는 수식을 통해 획득될 수 있다.
222 단계에서, 제어부(160)는 221 단계에서 검출된 제1 음성 입력의 발생위치에 기초하여 사용자의 위치를 검출할 수 있다. 예를 들어, 제어부(160)는 카트(100)가 제1 음성 입력의 발생 위치(즉, 방위 및 거리)로부터 미리 정해진 제1 거리를 합산하여 사용자의 위치를 검출할 수 있다.
도 11은 본 개시의 다양한 실시예에 따른 카트에 의한 마커 위치에 기초하여 사용자의 위치를 검출하는 방법의 흐름도이다.
223 단계에서, 제어부(160)는 사용자로부터 미리 설정된 제2 거리 내에 배치된 마커의 위치를 검출할 수 있다. 예를 들어, 마커는 적외선 또는 가시광선 영역에서 특정 파장의 광을 잘 반사시킬 수 있는 물질로 이루어지고, 검출부(171)는 적외선 또는 가시광선을 외부 방출하는 방출부와 방출부로부터 방출된 적외선 또는 가시광선이 마커로부터 반사되는 광을 감지하는 감지부를 포함할 수 있다. 이 때, 방출부는 적외선 또는 가시광선을 방출부를 기준으로 평면상에서 360도 방향으로 방출할 수 있고, 감지부도 반사되는 광을 감지부를 기준으로 평면상에서 360도 방향으로 감지할 수 있다. 검출부(171)는 감지된 광의 파장을 이용하여 마커의 위치(즉, 방위 및 거리)를 검출할 수 있다.
224 단계에서, 제어부(160)는 223 단계에서 검출된 마커의 위치에 기초하여 사용자의 위치를 검출할 수 있다. 예를 들어, 제어부(160)는 카트(100)가 검출부(171)에 의해 검출된 마커의 위치(즉, 방위 및 거리)로부터 미리 정해진 제2 거리를 합산하여 사용자의 위치를 검출할 수 있다.
도 9 내지 도 11에 도시된 흐름도에서 프로세스 단계들, 방법 단계들, 알고리즘들 등이 순차적인 순서로 설명되었지만, 그러한 프로세스들, 방법들 및 알고리즘들은 임의의 적합한 순서로 작동하도록 구성될 수 있다. 다시 말하면, 본 개시의 다양한 실시예들에서 설명되는 프로세스들, 방법들 및 알고리즘들의 단계들이 본 개시에서 기술된 순서로 수행될 필요는 없다. 또한, 일부 단계들이 비동시적으로 수행되는 것으로서 설명되더라도, 다른 실시예에서는 이러한 일부 단계들이 동시에 수행될 수 있다. 또한, 도면에서의 묘사에 의한 프로세스의 예시는 예시된 프로세스가 그에 대한 다른 변화들 및 수정들을 제외하는 것을 의미하지 않으며, 예시된 프로세스 또는 그의 단계들 중 임의의 것이 본 개시의 다양한 실시예들 중 하나 이상에 필수적임을 의미하지 않으며, 예시된 프로세스가 바람직하다는 것을 의미하지 않는다.
이 방법은 특정 실시예들을 통하여 설명되었지만, 이 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 이 실시예들을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 개시가 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이상 일부 실시예들과 첨부된 도면에 도시된 예에 의해 본 개시의 기술적 사상이 설명되었지만, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이해할 수 있는 본 개시의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 구성될 수 있다는 점을 알아야 할 것이다. 또한, 그러한 치환, 변형 및 변경은 첨부된 청구범위 내에 속하는 것으로 생각되어야 한다.

Claims (15)

  1. 카트에 있어서,
    본체;
    상기 카트를 이동시키도록 상기 본체의 하면에 배치되는 복수의 구동 휠;
    상기 구동 휠을 구동시키는 구동 모터;
    상기 본체에 인출가능하게 배치된 수납부;
    사용자로부터 음성 입력을 수신하는 마이크; 및
    상기 마이크를 통해 제1 음성 입력이 수신되면, 상기 사용자의 위치를 검출하고, 상기 검출된 사용자의 위치를 기준으로 미리 설정된 제1 거리 내의 위치로 이동하도록 상기 구동 모터를 제어하는 제어부
    를 포함하고,
    상기 수납부는,
    상기 본체에 대하여 인출가능하게 배치된 하나 이상의 서랍; 및
    상기 서랍을 상기 본체로부터 인출하도록 구성되는 서랍 구동부
    를 포함하고,
    상기 서랍 구동부는,
    상기 본체의 내부에 장착되는 서랍 구동 모터;
    상기 서랍 구동 모터의 회전축에 결합되는 피니언 기어; 및
    상기 피니언 기어에 맞물리고 상기 서랍의 일 측면에 형성되는 래크 기어
    를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 마이크를 통해 수신된 제2 음성 입력에 기초하여 상기 서랍이 인출되도록 상기 수납 용기 구동부의 서랍 구동 모터를 제어하고, 상기 마이크를 통해 수신되는 제3 음성 입력에 기초하여 상기 서랍이 인입되도록 상기 서랍 구동부의 서랍 구동 모터를 제어하는 카트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1 음성 입력의 발생 위치를 검출하고, 상기 검출된 제1 음성 입력의 발생 위치에 기초하여, 상기 사용자의 위치를 검출하는, 카트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 사용자로부터 미리 설정된 제2 거리 내에 배치된 마커의 위치를 검출하는 검출부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 검출부에 의해 검출된 상기 마커의 위치에 기초하여, 상기 사용자의 위치를 검출하는, 카트.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 검출부에 의해 검출된 상기 마커의 위치에 기초하여, 상기 카트와 상기 마커 사이의 거리를 검출하고,
    상기 검출된 카트와 상기 마커 사이의 거리가 미리 설정된 제3 거리로 유지되면서, 상기 카트가 상기 마커를 따라 이동하도록 상기 구동 모터를 제어하는, 카트.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수납부는, 상기 서랍이 인출된 상태에서 상기 서랍으로부터 승강하도록 구성되는 수납 용기를 더 포함하는, 카트.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 수납부는, 상기 수납 용기를 상기 서랍으로부터 승강시키는 수납 용기 구동부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 마이크를 통해 수신되는 제4 음성 입력에 기초하여 상기 수납 용기가 상승하도록 상기 수납 용기 구동부를 제어하고, 상기 마이크를 통해 수신되는 제5 음성 입력에 기초하여 상기 수납 용기가 하강하도록 상기 수납 용기 구동부를 제어하는, 카트.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 본체의 상부에 결합되어 일정한 자세를 유지하도록 구성되는 보유 지지 장치를 더 포함하는, 카트.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 보유 지지 장치는,
    상기 본체에 결합되는 베이스;
    일단이 상기 베이스에 연결되고 일정한 자세를 유지하도록 구성되는 아암 부재; 및
    상기 아암 부재의 타단에 결합되고 물체를 파지하는 파지부
    를 포함하는, 카트.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 아암 부재는 다관절 아암으로 구성되는, 카트.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 아암 부재는 플렉시블 아암으로 구성되는, 카트.
  11. 제1항에 있어서,
    장애물을 검출하는 검출부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 검출부에 의해 상기 장애물이 검출되면 상기 구동 모터의 구동이 정지되도록 상기 구동 모터를 제어하는, 카트.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 구동 모터의 구동을 정지시키기 위한 정지 버튼을 더 포함하는, 카트.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 마이크를 통해 수신된 제6 음성 입력에 기초하여 상기 구동 모터의 구동이 정지되도록 상기 구동 모터를 제어하는, 카트.
  14. 제1항에 있어서,
    외부 전원 공급 장치로부터 전원을 공급받고, 상기 전원을 상기 제어부, 상기 구동 모터, 및 상기 마이크에 공급하는 전원 공급부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 전원 공급부로부터 공급되는 전원의 전압이 미리 설정된 임계 전압 미만인 경우, 상기 카트가 상기 외부 전원 공급 장치로 이동하도록 상기 구동 모터를 제어하는, 카트.
  15. 카트의 제어 방법에 있어서,
    상기 카트에 포함된 마이크를 통해 사용자로부터 제1 음성 입력을 수신하는 단계;
    상기 제1 음성 입력의 발생 위치를 검출하는 단계;
    상기 검출된 제1 음성 입력의 발생 위치에 기초하여, 상기 사용자의 위치를 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 사용자의 위치를 기준으로 미리 설정된 제1 거리 내의 위치로 이동하도록 상기 카트에 포함된 구동 모터를 제어하는 단계
    를 포함하는, 카트의 제어 방법.
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