WO2021060663A1 - 로봇 청소기 - Google Patents

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WO2021060663A1
WO2021060663A1 PCT/KR2020/007166 KR2020007166W WO2021060663A1 WO 2021060663 A1 WO2021060663 A1 WO 2021060663A1 KR 2020007166 W KR2020007166 W KR 2020007166W WO 2021060663 A1 WO2021060663 A1 WO 2021060663A1
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WO
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mop
robot cleaner
mounting plate
base
floor surface
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PCT/KR2020/007166
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English (en)
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차정욱
신용길
김가연
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은, 로봇 청소기에 관한 것이다. 이러한 로봇 청소기는, 작은 면적을 가지는 걸레접촉부분을 지나는 가상평면이 로봇 청소기의 무게중심을 지나도록 구성됨으로써, 걸레가 바닥면을 효과적으로 닦으면서 주행할 수 있다.

Description

로봇 청소기
본 발명은, 로봇 청소기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로봇 청소기의 걸레와 바닥면 간의 마찰력을 높여서 효과적으로 바닥면을 청소할 수 있는 로봇 청소기에 관한 것이다.
최근 산업 기술의 발달에 따라 사용자의 조작 없이 스스로 청소가 필요한 구역을 주행하면서 청소를 하는 로봇 청소기가 개발되고 있다. 이러한 로봇 청소기는 청소를 할 공간을 인식할 수 있는 센서, 바닥면을 청소할 수 있는 걸레 등을 구비하고, 센서로 인식한 공간의 바닥면을 걸레 등으로 닦으면서 주행할 수 있다.
로봇 청소기 중에는 바닥면에 강하게 부착된 이물질을 효과적으로 제거하기 위하여 수분을 함유하는 걸레로 바닥면을 닦을 수 있는 습식 로봇 청소기가 있다. 습식 로봇 청소기는 물통을 구비하고, 물통에 수용된 물이 걸레로 공급되어 걸레가 수분을 함유한 상태로 바닥면을 닦아서 바닥면에 강하게 부착된 이물질을 효과적으로 제거할 수 있도록 구성된다.
습식 로봇 청소기는 걸레가 원형으로 형성되고, 회전하면서 바닥면과 접촉하여 바닥면을 닦을 수 있게 구성되기도 한다. 또한, 복수개의 걸레가 바닥면과 회전하면서 접촉하는 마찰력을 이용하여 로봇 청소기가 특정 방향으로 주행할 수 있도록 구성되기도 한다.
한편, 걸레와 바닥면 간의 마찰력이 클수록 걸레가 바닥면을 강하게 닦을 수 있으므로, 로봇 청소기가 바닥면을 효과적으로 청소할 수 있게 된다. 걸레와 바닥면 간의 마찰력을 크게 하기 위해서는 걸레의 바닥면과 접촉하는 부분(이하, 걸레접촉부분이라 한다)만으로 로봇 청소기의 하중을 모두 지지하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 걸레접촉부분의 면적이 동일한 로봇 청소기의 경우, 걸레접촉부분이 로봇 청소기의 하중을 모두 지지하도록 구성되면, 걸레접촉부분에 수직항력이 가장 크게 작용할 수 있기 때문이다.
또한, 걸레접촉부분만으로 로봇 청소기의 하중을 모두 지지하는 경우에는, 걸레접촉부분의 면적이 작을수록 걸레와 바닥면 간의 마찰력을 크게 하여 효과적으로 바닥면을 닦을 수 있다. 왜냐하면, 걸레접촉부분에 동일한 하중이 작용하는 경우, 걸레접촉부분의 면적이 작을수록 하중이 적게 분산되어 수직항력이 크게 작용할 수 있기 때문이다.
그러나, 종래의 로봇 청소기는 걸레접촉부분만으로 로봇 청소기의 하중을 지지하지 않거나, 걸레접촉부분만으로 로봇 청소기의 하중을 지지하는 경우에는 걸레접촉부분의 면적이 작게 구성되지 못하는 문제점이 있다.
예를 들어, 선행문헌으로 한국 등록특허 제10-1689133호는, 습식 청소를 위한 클리너를 구비하고 바닥면과 회전 접촉하여 로봇 청소기를 이동시키는 제1 및 제2 회전부재를 구비하는 로봇 청소기를 개시하고 있다.
한국 등록특허 10-1689133호는 제1 및 제2 회전부재가 로봇 청소기의 주행 방향의 반대 방향으로 치우치게 배치되고, 제1 및 제2 회전부재 이외에 보조 바퀴를 구비하여 로봇 청소기의 하중을 분담하도록 구성된다. 그러므로, 걸레접촉부분이 로봇 청소기의 하중을 모두 지지하지 못하여 걸레가 바닥면을 효과적으로 닦지 못하는 문제가 있다.
또 다른 예를 들어, 선행문헌으로 한국 등록특허 제10-1903022호는, 바닥면과 회전 접촉하여 로봇 청소기를 이동시키는 좌측 스핀맙 및 우측 스핀맙을 포함하는 제1 청소모듈과, 제1 청소모듈의 전방에 배치되는 제2 청소모듈을 구비하는 로봇 청소기를 개시하고 있다.
한국 등록특허 제10-1903022호는 제1 청소모듈 및 제2 청소모듈의 걸레접촉부분이 로봇 청소기의 하중을 모두 지지하지만, 제2 청소모듈이 바닥면과 접촉하는 면적이 크므로 로봇 청소기의 하중이 넓게 분산되어 걸레가 바닥면을 효과적으로 닦지 못하는 문제가 있다.
본 발명의 일 과제는, 걸레접촉부분이 로봇 청소기의 하중을 모두 지지하지 못하여, 걸레와 바닥면 간의 마찰력이 작아서 걸레가 바닥면을 효과적으로 닦지 못하는 문제를 해결하는데 있다.
본 발명의 또 다른 과제는, 로봇 청소기의 하중을 지지하는 걸레접촉부분의 면적이 커서, 걸레와 바닥면 간의 마찰력이 작아서 걸레가 바닥면을 효과적으로 닦지 못하는 문제를 해결하는데 있다.
본 발명의 또 다른 과제는, 걸레접촉부분이 로봇 청소기의 하중을 모두 지지하도록 구성하기 위하여, 한정된 로봇 청소기 내부의 공간에 구비되는 구성 부품을 효과적으로 배치하는데 있다.
본 발명의 또 다른 과제는, 걸레접촉부분이 로봇 청소기의 하중을 모두 지지하면서도 로봇 청소기가 안정적으로 주행할 수 있도록, 로봇 청소기 내부의 공간에 구비되는 구성 부품을 효과적으로 배치하는데 있다.
본 발명의 또 다른 과제는, 걸레접촉부분이 로봇 청소기의 하중을 최대한 지지하면서 로봇 청소기가 안정적으로 주행할 수 있도록, 로봇 청소기의 걸레접촉부분의 위치를 선정하는데 있다.
본 발명의 또 다른 과제는, 로봇 청소기의 물통에 수용되는 물의 양에 따른 물통의 무게 변화에 의해서, 로봇 청소기의 무게중심 위치가 변하는 것에 대응하여 로봇 청소기의 하중을 지지하는 걸레접촉부분의 위치를 조절하는데 있다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급된 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 로봇 청소기는, 바닥면과 접촉하여 상기 로봇 청소기의 하중을 지지하는 작은 면적을 가지는 걸레접촉부분이 상기 로봇 청소기의 무게를 크게 지지하며 주행할 수 있게 구성될 수 있다.
구체적으로, 베이스와 베이스를 덮는 커버를 포함하며 내부에 배터리, 물통, 모터를 포함하는 본체 및 상기 베이스 저면에 설치되며, 걸레의 탈부착이 가능하고 상기 모터에 의해서 회전이 가능하며 적어도 일부분이 바닥면과 접촉하는 원형의 걸레부착판을 하나 이상 포함하고, 상기 걸레부착판은 전방 주행 방향을 기준으로 위에서 보았을 때, 좌측에 설치되며 좌측으로 하향 경사지게 설치되는 제1 걸레부착판과 우측에 설치되며 우측으로 하향 경사지게 설치되는 제2 걸레부착판을 포함하며, 상기 제1 걸레부착판과 상기 제2 걸레부착판이 바닥면과 접촉하는 걸레접촉부분을 지나며 바닥면에 수직한 가상평면이 무게중심을 지나도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 배터리는 설치 면적을 작게 차지하도록, 바닥면에 수평한 방향의 길이보다 바닥면에 수직한 방향의 길이가 길게 상기 베이스에 설치될 수 있다.
또한, 상기 배터리 및 상기 물통은 무게중심이 바닥면에 가까워지도록, 바닥면에 수직한 방향의 길이보다 바닥면에 수평한 방향의 길이가 길게 상기 베이스에 설치될 수 있다.
그리고, 본 발명의 다른 실시예에 따른 로봇 청소기는, 베이스와 베이스를 덮는 커버를 포함하며 내부에 배터리, 물통, 모터를 포함하는 본체, 상기 베이스 저면에 설치되며, 걸레의 탈부착이 가능하고 상기 모터에 의해서 회전이 가능하며 적어도 일부분이 바닥면과 접촉하는 하나 이상의 걸레부착판, 상기 걸레부착판을 바닥면과 수평한 방향으로 이동시키는 이동부 및, 상기 이동부의 이동을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 걸레부착판은, 전방 주행 방향을 기준으로 위에서 보았을 때, 좌측에 설치되며 좌측으로 하향 경사지게 설치되는 제1 걸레부착판과 우측에 설치되며 우측으로 하향 경사지게 설치되는 제2 걸레부착판을 포함하며, 상기 제어부는, 상기 제1 걸레부착판과 상기 제2 걸레부착판이 바닥면과 접촉하는 각각의 걸레접촉부분을 연결하는 제1 가상선분의 중심이, 상기 로봇 청소기의 무게중심을 지나며 바닥면에 수직한 제1 가상선분을 지나도록, 상기 이동부의 이동을 제어할 수 있다.
또한, 상기 이동부는 이동모터를 포함하며, 상기 이동모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 상기 걸레부착판을 이동시킬 수 있다.
또한, 주행 방향의 장애물을 감지할 수 있는 장애물 감지 센서, 주행 방향의 낭떠러지를 감지할 수 있는 낭떠러지 센서, 수평을 통해서 무게중심을 감지할 수 있는 자이로 센서를 포함하고, 상기 제어부는 상기 장애물 감지 센서, 상기 낭떠러지 센서로 감지한 정보를 기초로 상기 제1 걸레부착판 및 상기 제2 걸레부착판의 회전 방향을 제어하고, 상기 자이로 센서로 감지한 무게중심을 기초로 상기 이동부의 이동을 제어할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 로봇 청소기는, 베이스와 베이스를 덮는 커버를 포함하며 내부에 배터리, 물통, 모터를 포함하는 본체, 상기 베이스 저면에 설치되며, 걸레의 탈부착이 가능하고 상기 모터에 의해서 회전이 가능하며 적어도 일부분이 바닥면과 접촉하는 하나 이상의 원형 걸레부착판 및, 상기 걸레부착판으로부터 전방 주행 방향으로 이격되어 상기 베이스 저면에 설치되는 바퀴를 포함하고, 상기 걸레부착판은 전방 주행 방향을 기준으로 위에서 보았을 때, 좌측에 설치되며 좌측으로 하향 경사지게 설치되는 제1 걸레부착판과 우측에 설치되며 우측으로 하향 경사지게 설치되는 제2 걸레부착판을 포함하며, 상기 제1 걸레부착판과 상기 제2 걸레부착판이 바닥면과 접촉하는 걸레접촉부분을 지나며 바닥면에 수직한 가상평면이, 무게중심으로부터 전방 주행 방향의 반대 방향으로 소정 거리 이격되도록 구성될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 로봇 청소기는, 베이스와 베이스를 덮는 커버를 포함하며 내부에 배터리, 물통, 모터를 포함하는 본체, 상기 베이스 저면에 설치되며, 걸레의 탈부착이 가능하고 상기 모터에 의해서 회전이 가능하며 적어도 일부분이 바닥면과 접촉하는 하나 이상의 원형 걸레부착판, 상기 걸레부착판으로부터 전방 주행 방향으로 이격되어 상기 베이스 저면에 설치되는 바퀴, 상기 걸레부착판을 바닥면과 수평한 방향으로 이동시키는 이동부 및, 상기 이동부의 이동을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 걸레부착판은, 전방 주행 방향을 기준으로 위에서 보았을 때, 좌측에 설치되며 좌측으로 하향 경사지게 설치되는 제1 걸레부착판과 우측에 설치되며 우측으로 하향 경사지게 설치되는 제2 걸레부착판을 포함하며, 상기 제어부는, 상기 제1 걸레부착판과 상기 제2 걸레부착판이 바닥면과 접촉하는 각각의 걸레접촉부분을 연결하는 제1 가상선분의 중심이, 상기 로봇 청소기의 무게중심을 지나며 바닥면에 수직한 제1 가상선분으로부터 전방 주행 방향의 반대 방향으로 소정 거리 이격되도록 상기 이동부의 이동을 제어할 수 있다.
과제를 해결하기 위한 기타 실시예들의 구체적인 사항들은 발명의 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 로봇 청소기는, 걸레접촉부분이 로봇 청소기의 하중을 모두 지지하면서 바닥면을 닦도록 구성됨으로써, 걸레와 바닥면 간의 마찰력이 커서 바닥면을 효과적으로 닦을 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 로봇 청소기의 하중을 지지하는 걸레접촉부분의 면적이 작도록 구성됨으로써, 걸레와 바닥면 간의 마찰력이 커서 바닥면을 효과적으로 닦을 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 무거운 배터리를 로봇 청소기의 내부에 수직 방향으로 높게 배치하여 로봇 청소기의 무게 중심을 조절함으로써, 좁은 내부 공간을 가지는 로봇 청소기도 걸레접촉부분이 용이하게 로봇 청소기의 하중을 모두 지지하여 바닥면을 효과적으로 닦을 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 로봇 청소기의 저면에 바퀴를 구비하고, 로봇 청소기의 무게중심의 수직축으로부터 로봇 청소기의 주행 방향의 반대 방향으로 가깝게 이격된 위치에 걸레접촉부분이 위치하도록 구성함으로써, 걸레접촉부분이 로봇 청소기의 하중을 최대한 지지하면서 로봇 청소기가 안정적으로 주행할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 로봇 청소기의 무게중심이 낮아지게 무거운 배터리와 물통을 무게중심이 낮아지도록 로봇 청소기 내부에 배치함으로써, 로봇 청소기가 주행 중에 흔들려도 걸레접촉부분만으로 하중을 지지하며 안정적으로 주행할 수 있도록 복원력을 높여주는 효과를 제공한다.
또한, 로봇 청소기의 물통에 수용되는 물이 소진됨에 따라서 걸레접촉부분의 위치를 조절함으로써, 로봇 청소기의 작동 시간이 경과해도 바닥면을 효과적으로 닦을 수 있는 효과를 제공한다.
도1은 본 발명의 청소기의 일례를 도시한 도면이다.
도2는 도1의 로봇 청소기의 내부를 도시한 평면도이다.
도3은 도1의 로봇 청소기의 센서부를 도시한 블록도이다.
도4는 도1의 로봇 청소기의 걸레부의 일례를 도시한 정면도이다.
도5는 도1의 로봇 청소기가 도4의 걸레부의 회전에 의해 주행되는 것을 나타내는 도면이다.
도6은 구름부를 구비하는 도1의 로봇 청소기를 도시한 저면도이다.
도7은 도1의 로봇 청소기에 결합되는 물통을 도시한 도면이다.
도8은 도1의 로봇 청소기의 제어부를 도시한 블록도이다.
도9는 도1의 로봇 청소기 내부에 구비되는 이동부의 일례를 도시한 평면도이다.
도10은 도1의 로봇 청소기의 베이스에 이동부가 안착되는 일례를 도시한 정면도이다.
도11은 걸레접촉부분을 지나며 바닥면에 수직한 가상평면이 무게중심을 지나는 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 청소기를 나타내는 저면도이다.
도12는 도11의 로봇 청소기의 배터리가 수직 방향으로 높게 배치되는 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 청소기를 도시한 도면이다.
도13은 도11의 로봇 청소기의 배터리 및 물통이 수평 방향으로 낮게 배치되는 본 발명의 제3 실시예에 따른 로봇 청소기를 도시한 도면이다.
도14는 걸레접촉부분을 지나며 수직한 가상평면이 무게중심으로부터 소정 거리 이격되도록 구성되는 본 발명의 제4 실시예에 따른 로봇 청소기를 도시한 저면도이다.
도15는 걸레접촉부분을 지나며 수직한 가상평면이 무게중심을 지나며 이동부를 구비하는 본 발명의 제5 실시예에 따른 로봇 청소기를 도시한 측면도이다.
도16은 걸레접촉부분을 지나며 수직한 가상평면이 무게중심으로부터 소정 거리 이격되도록 구성되며 이동부를 구비하는 본 발명의 제6 실시예에 따른 로봇 청소기를 도시한 도면이다.
* 부호의 설명
1 : 로봇 청소기 100 : 베이스
200 : 범퍼 300 : 센서부
400 : 배터리 500 : 걸레부
510 : 모터 520 : 회전축
530 : 걸레부착판 540 : 걸레
600 : 구름부 610 : 바퀴
620 : 캐스터 700 : 물통
800 : 커버 900 : 표시부
1000 : 조작부 1100 : 제어부
1200 : 이동부
이하, 첨부한 도면들 및 후술되어 있는 내용을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작, 부재, 성분, 소재 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 부재, 성분, 소재 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기의 기본 구조에 관하여 설명한다.
도1은 본 발명의 로봇 청소기의 일례를 도시한 도면이고, 도2는 도1의 로봇 청소기의 내부를 도시한 평면도이다.
도1 및 도2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 로봇 청소기(1)는 베이스(100), 범퍼(200), 센서부(300), 배터리(400), 걸레부(500), 구름부(600), 물통(700), 커버(800), 표시부(900), 조작부(1000), 제어부(1100), 이동부(1200)를 포함할 수 있다.
먼저, 도1 및 도2를 참조하여 상기 베이스(100)의 구성에 관하여 설명한다.
상기 베이스(100)는 상기 로봇 청소기(1)의 구성 부품이 설치될 수 있으며, 상기 로봇 청소기(1)가 청소가 필요한 공간을 효과적으로 이동하면서 청소할 수 있는 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어 설명하면, 상기 베이스(100)는 상기 로봇 청소기(1)가 청소 공간에 배치된 구조물 사이에 걸리지 않도록 원판 형상으로 형성될 수 있다.
이어서, 도1 및 도2를 참조하여 상기 범퍼(200)의 구성에 관하여 설명한다.
상기 범퍼(200)는 상기 로봇 청소기(1)가 청소를 하면서 주행중에 청소 공간에 배치된 구조물 등과 충돌시 충격을 흡수할 수 있도록 구성될 수 있으며, 상기 베이스(100)의 외주연의 일부를 둘러싸도록 상기 베이스(100)에 설치될 수 있다. 예를 들어 설명하면, 상기 범퍼(200)는 고무로 만들어지고 링의 일부가 절단된 형상으로 형성되어, 상기 베이스(100)와 스프링 등의 탄성 부재를 사이에 두고 연결되도록 설치될 수 있다.
이어서, 상기 센서부(300)의 구성에 관하여 설명한다.
도3은 도1의 로봇 청소기의 센서부를 도시한 블록도이다.
도3을 참조하여 설명하면, 상기 센서부(300)는 카메라 등을 포함하여 상기 로봇 청소기(1)의 주행 방향의 장애물을 감지할 수 있는 종래의 장애물 감지 센서(310)를 포함할 수 있다. 상기 장애물 감지 센서(310)는 상기 로봇 청소기(1)의 전방 주행 방향을 감지할 수 있도록, 상기 베이스(100) 상에서 전방 주행 방향을 향하도록 설치될 수 있다.
그리고, 상기 센서부(300)는 상기 로봇 청소기(1)의 주행 방향에 높이 차이가 나는 단턱 등의 낭떠러지를 감지할 수 있는 종래의 낭떠러지 센서(320)를 포함할 수 있다. 상기 낭떠러지 센서(320)는 상기 베이스(100)의 외주연에 가깝도록 상기 베이스(100)의 저면 전방에 설치될 수 있다.
또한, 상기 센서부(300)는 상기 로봇 청소기(1)의 이동 방향 또는 수평을 감지할 수 있는 종래의 자이로 센서(330)를 포함할 수 있다. 상기 자이로 센서(300)를 이용해서, 상기 로봇 청소기(1)의 무게중심에 관한 정보를 획득할 수도 있다. 예를 들어 설명하면, 상기 로봇 청소기(1)가 바닥면과 수평을 유지하는 경우, 바닥면으로부터 상기 로봇 청소기(1)를 지지하는 지지점으로부터 바닥면에 수직한 가상의 면이 상기 로봇 청소기(1)의 무게 중심을 지나는 것으로 판단할 수 있다.
이어서, 상기 배터리(400)의 구성에 관하여 설명한다.
상기 배터리(400)는 충전이 가능한 종래의 2차전지로 구성될 수 있으며, 상기 로봇 청소기(1)의 작동에 필요한 전력을 공급할 수 있다. 그리고, 상기 배터리(400)는 상기 로봇 청소기(1)를 구성하는 부품 중에서 무게가 많이 나가는 부품 중 하나이므로, 상기 로봇 청소기(1)의 무게중심을 조절하기 위하여 배치 위치를 조절하여 상기 베이스(100)에 설치될 수 있다.
예를 들어, 도2를 참조하여 설명하면, 상기 배터리(400)는 바닥면으로부터 상기 로봇 청소기(1)를 지지하는 지점(이하, 지지지점이라 한다)보다 상기 로봇 청소기(1)의 전방 주행 방향을 기준으로 한 앞쪽(이하, 전방이라 한다)의 상기 베이스(100) 상에 설치되어, 상기 지지지점보다 상기 로봇 청소기(1)의 전방 주행 방향을 기준으로 한 뒤쪽(이하, 후방이라 한다)의 상기 베이스(100) 상에 설치되는 구성 부품들과 상기 지지지점을 기준으로 무게의 평형이 이루어지도록 구성될 수 있다.
이어서, 상기 걸레부(500)의 구성에 관하여 설명한다.
상기 걸레부(500)는 상기 로봇 청소기(1)의 하중을 지지하면서 바닥면을 닦고, 상기 로봇 청소기(1)를 주행시키는 기능을 수행할 수 있다.
도4는 도1의 로봇 청소기의 걸레부의 일례를 도시한 정면도이고, 도5는 도1의 로봇 청소기가 도4의 걸레부의 회전에 의해 주행되는 것을 나타내는 도면이다.
예를 들어, 도4 및 도5를 참조하여 설명하면, 상기 걸레부(500)는 한 쌍으로 구성되는 원형의 걸레부착판(530), 한 쌍의 모터(510), 한 쌍의 걸레(540)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 도4를 참조하여 설명하면, 상기 걸레부착판(530)은 상기 베이스(100)의 저면에 설치될 수 있으며, 상기 로봇 청소기(1)의 전방 주행 방향을 기준으로 위에서 보았을 때, 상기 베이스(100) 좌측에 설치되며 하향 경사지게 설치되는 제1 걸레부착판(535)과 우측에 설치되며 우측으로 하향 경사지게 설치되는 제2 걸레부착판(532)을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 걸레부착판(535, 532)에는 각각 제1 걸레(545), 제2 걸레(542)가 저면에 탈부착이 가능하도록 구성될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 걸레(545, 542)가 바닥면과 작은 면적으로 접촉하면서(A2, A1) 상기 로봇 청소기(1)의 하중을 지지할 수 있다.
그리고, 상기 제1 및 제2 걸레부착판(535, 532)은 각각 제1 모터(515), 제2 모터(512)와 베벨기어 등으로 연결되어, 상기 제1 및 제2 모터(515, 512)의 회전에 의해서 회전할 수 있다.
상기 제1 및 제2 모터(515, 512)는 회전 속도 및 회전 방향을 다르게 할 수 있다. 그러므로, 상기 제1 및 제2 모터(515, 512)의 회전력을 전달받는 상기 제1 및 제2 걸레부착판(535, 532)는 회전 속도 및 회전 방향이 변할 수 있다. 상기 제1 및 제2 걸레부착판(535, 532)의 회전 속도 및 회전 방향이 조절됨으로써 상기 로봇 청소기(1)가 자유롭게 주행할 수 있다.
예를 들어, 도5를 참조하여 설명하면, 상기 베이스(100)의 저면을 보았을 때, 상기 제1 걸레부착판(535)이 시계 방향으로 회전하고 상기 제2 걸레부착판(532)이 반시계 방향으로 회전하는 경우, 상기 제1 걸레(545) 및 상기 제2 걸레(542)는 각각 바닥면과 접촉하는 부분(A2, A1)에서 마찰력을 통해서 상기 로봇 청소기(1)를 전방으로 밀게 된다. 이에 따라, 상기 로봇 청소기(1)는 전방으로 주행하게 된다.
한편, 상기 제1 걸레부착판(535)이 시계 방행으로 회전하는 속도가 상기 제2 걸레부착판(532)이 반시계 방향으로 회전하는 속도보다 빠른 경우, 상기 제1 걸레(545)가 바닥면과 접촉하는 부분(A2)에서 상기 로봇 청소기(1)를 미는 거리가 상기 제2 걸레(542)가 바닥면과 접촉하는 부분(A1)에서 상기 로봇 청소기(1)를 미는 거리보다 길게 된다. 이러한 경우, 상기 로봇 청소기(1)는 전방 우측으로 우회전하며 이동할 수 있다.
이와 같은 원리로, 상기 제1 및 제2 걸레부착판(535, 532)의 회전 속도 또는 회전 방향을 달리하여, 상기 로봇 청소기(1)가 바닥면의 수평 전방향으로 자유롭게 주행하도록 할 수 있다.
이어서, 상기 구름부(600)의 구성에 관하여 설명한다.
도6은 구름부를 구비하는 도1의 로봇 청소기를 도시한 저면도이다.
도6을 참조하여 설명하면, 상기 구름부(600)는 상기 로봇 청소기(1)가 원활하게 주행할 수 있도록 상기 로봇 청소기(1)의 하중을 일부 지지하면서 구름 운동을 할 수 있으며, 바퀴(610), 캐스터(620)를 포함할 수 있다.
예를 들어 설명하면, 상기 바퀴(610)는 종래의 바퀴가 회전 운동을 할 수 있도록 상기 베이스(100)의 저면 전방에 회전축과 결합하여 설치될 수 있고, 상기 캐스터(620)는 수평 전방향으로 회전하면서 구름 운동을 할 수 있는 바퀴가 구비되는 종래의 캐스터가 상기 베이스(100)의 저면 후방에 설치될 수 있다.
이어서, 상기 물통(700)의 구성에 관하여 설명한다.
상기 물통(700)은 내부에 물을 수용할 수 있으며, 물을 유입할 수 있는 유입구와 물을 배출할 수 있는 배출구를 구비할 수 있다. 상기 물통(700)은 상기 베이스(100)에 탈부착이 가능하도록 설치되어, 내부에 수용된 물을 상기 제1 및 제2 걸레(545, 542)로 공급할 수 있다. 예를 들어 설명하면, 상기 물통(700)은 상기 베이스(100)에 설치된 종래의 모터 및 워터펌프의 구동을 통해서 내부에 수용된 물이 펌핑되어 상기 제1 및 제2 걸레(545, 542)로 공급되도록 구성될 수 있다.
그리고, 상기 물통(700)은 상기 로봇 청소기(1)를 구성하는 부품 중에서 무게가 많이 나가는 부품 중 하나이므로, 상기 로봇 청소기(1)의 무게중심을 조절하기 위하여 배치 위치를 조절하여 상기 베이스(100)에 부착되도록 구성될 수 있다.
도7은 도1의 로봇 청소기에 결합되는 물통을 도시한 도면이다.
예를 들어, 도7을 참조하여 설명하면, 상기 물통(700)은 상기 지지지점보다 후방의 상기 베이스(100) 상에 설치되어, 상기 지지지점보다 전방의 상기 베이스(100) 상에 설치되는 구성 부품들과 상기 지지지점을 기준으로 무게의 평형이 이루어지도록 구성될 수 있다.
이어서, 상기 커버(800), 상기 표시부(900), 상기 조작부(1000)의 구성에 관하여 설명한다.
도1을 참조하여 설명하면, 상기 커버(800)는 상기 베이스(100)를 덮어서 상기 베이스(100)에 설치된 구성 부품들을 보호하는 기능 및 상기 로봇 청소기(1)의 외관을 장식하는 기능을 수행할 수 있다.
예를 들어 설명하면, 상기 베이스(100)가 원판 형상으로 형성된 경우, 상기 커버(800)는 내부가 비어있고 하부가 개방된 원통 형상으로 형성되어 상기 베이스(100)의 상면에 결합될 수 있다.
그리고, 상기 표시부(900)는 종래의 디스플레이 패널 등으로 구성되어 상기 로봇 청소기(100)의 작동 시간 정보, 배터리 전력 정보 등의 정보를 표시할 수 있으며, 사용자가 상기 표시부(900)에서 표시되는 정보를 쉽게 인식할 수 있도록 상기 커버(800)에 설치될 수 있다.
예를 들어, 도1을 참조하여 설명하면, 상기 표시부(900)는 상기 커버(800)의 상부 표면에 설치되어, 상기 로봇 청소기(1)보다 높은 위치에서 상기 로봇 청소기(1)를 보게 되는 사용자가 상기 표시부(900)에 표시되는 정보를 쉽게 인식할 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 조작부(1000)는 종래의 버튼 또는 터치패널 등으로 구성되어, 사용자가 만지거나 소정의 힘으로 가압하여 상기 로봇 청소기(1)의 작동에 관한 명령을 입력할 수 있도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 도1을 참조하여 설명하면, 상기 조작부(1000)는 상기 커버(800)의 상부 표면에 설치되어 사용자가 누르면 상기 로봇 청소기(1)의 전원을 켜거나 끄도록 구성될 수 있다.
이어서, 상기 제어부(1100)의 구성에 관하여 설명한다.
상기 제어부(1100)는 상기 로봇 청소기(1)의 작동과 관련된 구성 부품을 제어할 수 있으며, 종래의 마이컴(micro computer) 등으로 구성될 수 있다.
도8은 도1의 로봇 청소기의 제어부를 도시한 블록도이다.
예를 들어, 도8을 참조하여 설명하면, 상기 제어부(1100)는 상기 표시부(900)에서 정보가 표시되도록 제어할 수 있으며, 상기 모터(510)의 회전 속도 또는 회전 방향을 제어할 수 있고, 상기 물통(700) 내부에 수용된 물이 상기 제1 및 제2 걸레(545, 542)에 공급되는 양을 제어할 수도 있다.
또한, 상기 제어부(1100)는 후술할 상기 이동부(1200)의 이동을 제어할 수도 있다.
이어서, 상기 이동부(1200)의 구성에 관하여 설명한다.
상기 이동부(1200)는 상기 걸레부착판(530)을 바닥면에 수평한 방향으로 이동시킬 수 있다. 예를 들어 설명하면, 상기 이동부(1200)는 상기 제1 걸레부착판(535)이 바닥면과 접촉하는 부분(A2)와 상기 제2 걸레부착판(532)이 바닥면과 접촉하는 부분(A1)을 연결하는 가상선분이 상기 로봇 청소기(1)의 전방 주행 방향과 직교하면서 이동하도록 상기 제1 및 제2 걸레부착판(535, 532)을 이동시킬 수 있다.
도9는 도1의 로봇 청소기 내부에 구비되는 이동부의 일례를 도시한 평면도이고, 도10은 도1의 로봇 청소기의 베이스에 이동부가 안착되는 일례를 도시한 정면도이다.
상기 이동부(1200)는 장치를 수평 방향으로 이동시킬 수 있는 종래의 구성을 채용할 수 있다. 예를 들어, 도9 및 도10을 참조하여 설명하면, 상기 이동부(1200)는 상기 제1 및 제2 걸레부착판(535, 532)과 상기 제1 및 제2 모터(515, 512)가 부착된 플레이트, 모터(1210), 회전봉(1220), 가이드봉(1230), 가이드프레임(1240)으로 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 플레이트는 하부에 구멍이 형성되고 길이방향으로 길게 형성된 복수개의 상기 가이드프레임(1240)을 포함할 수 있고, 상기 가이드프레임(1240)은 상기 베이스(100)에 전후방 길이방향으로 형성된 가이드홈을 따라서 수평 방향으로 미끄러질 수 있다. 일부의 상기 가이드프레임(1240)에 형성된 구멍은 내주면에 암나사산이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 가이드프레임(1240)은 상기 베이스(100) 상에서 전후방 길이방향으로 길게 설치된 가이드봉(1230) 및 상기 베이스(100) 상에서 전후방 길이방향으로 길게 설치되며 회전이 가능한 회전봉(1220)이 삽입될 수 있다. 상기 회전봉(1220)은 외주면에 숫나사산이 형성될 수 있으며, 상기 회전봉(1220)이 삽입되는 상기 가이드프레임(1240)은 내주면에 암나사산이 형성된 것일 수 있다.
상기 모터(1210)는 상기 베이스(100)에 설치되어 베벨기어 등으로 상기 회전봉(1220)과 연결되어 상기 회전봉(1220)을 회전시킬 수 있다. 상기 회전봉(1220)이 회전됨에 따라 상기 회전봉과 나사 결합한 상기 가이드프레임(1240)은 상기 플레이트를 전후방 방향으로 이동시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 로봇 청소기의 구체적인 실시예에 관하여 설명한다.
먼저, 본 발명의 제1 실시예에 따른 상기 로봇 청소기(1)의 구성에 관하여 설명한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 상기 로봇 청소기(1)는 상기 배터리(400)와 상기 물통(700) 및 상기 걸레부착판(530)의 배치를 통해서 작은 면적을 가지는 걸레접촉부분이 상기 로봇 청소기(1)의 하중을 모두 지지하도록 구성될 수 있다.
도11은 걸레접촉부분을 지나며 바닥면에 수직한 가상평면이 무게중심을 지나는 본 발명의 제1 실시예에 따른 로봇 청소기를 나타내는 저면도이다.
예를 들어, 도11을 참조하여 설명하면, 상기 배터리(300)가 상기 베이스(100)의 전방에 설치되고 상기 물통(700)이 후방에 설치되어 상기 로봇 청소기(1)의 무게중심(C)이 바닥면과 수직한 가상선분 상에 위치할 수 있다.
그리고, 상기 제1 걸레부착판(535)과 상기 제2 걸레부착판(532)이 바닥면과 접촉하는 걸레접촉부분(A2, A1)을 지나며 바닥면에 수직한 가상평면(B1)이 무게중심(C)을 지나도록 상기 배터리(300), 상기 물통(700), 상기 걸레부착판(530)을 상기 베이스(100)에 설치하면, 작은 면적을 가지는 걸레접촉부분이 상기 로봇 청소기(1)의 하중을 모두 지지하면서 상기 로봇 청소기(1)가 작동할 수 있다.
한편, 전술한 걸레접촉부분(A2, A1)이 상기 로봇 청소기(1)의 하중을 모두 지지하는 구성은, 다르게 표현할 수도 있다. 예를 들어 설명하면, 상기 제1 걸레부착판과 상기 제2 걸레부착판이 바닥면과 접촉하는 각각의 걸레접촉부분(A2, A1)을 연결하는 제1 가상선분의 중심이, 상기 로봇 청소기의 무게중심을 지나며 바닥면에 수직한 제2 가상선분을 지나는 것으로 표현할 수 있다.
이어서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 상기 로봇 청소기(1)의 구성에 관하여 설명한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 상기 로봇 청소기(1)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 상기 로봇 청소기(1)와 동일하게 구성되지만, 상기 배터리(300)가 설치되는 구성을 한정하여 상기 로봇 청소기(1)의 구성 부품의 배치가 용이하도록 구성할 수 있다.
도12는 도11의 로봇 청소기의 배터리가 수직 방향으로 높게 배치되는 본 발명의 제2 실시예에 따른 로봇 청소기를 도시한 도면이다.
예를 들어, 도12를 참조하여 설명하면, 상기 배터리(400)는 상기 베이스(100) 상에서 설치 면적을 작게 차지하도록, 바닥면에 수평한 방향의 길이보다 바닥면에 수직한 방향의 길이가 길게 설치될 수 있다. 상기 로봇 청소기(1)는 경우에 따라서 부피가 작게 구성될 수도 있으므로, 상기 배터리(400)를 이와 같이 설치함으로써 좁은 내부 공간을 가지는 상기 로봇 청소기(1)도 걸레접촉부분이 용이하게 상기 로봇 청소기(1)의 하중을 모두 지지하도록 구성할 수 있다.
이어서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 상기 로봇 청소기(1)의 구성에 관하여 설명한다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 상기 로봇 청소기(1)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 상기 로봇 청소기(1)와 동일하게 구성되지만, 상기 배터리(300) 및 상기 물통(700)이 설치되는 구성을 한정하여 상기 로봇 청소기(1)의 주행 안정성을 도모할 수 있다.
도13은 도11의 로봇 청소기의 배터리 및 물통이 수평 방향으로 낮게 배치되는 본 발명의 제3 실시예에 따른 로봇 청소기를 도시한 도면이다.
예를 들어, 도13을 참조하여 설명하면, 상기 배터리(400) 및 상기 물통(700)은 상기 배터리(400)의 무게중심과 상기 물통(700)의 무게중심이 바닥면에 가까워지도록, 바닥면에 수직한 방향의 길이보다 바닥면에 수평한 방향의 길이가 길게 상기 베이스(100)에 설치될 수 있다. 이에 따라, 상기 로봇 청소기(1)의 무게중심(C2)은 바닥면에 가깝도록 낮아질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기(1)는 작은 면적을 가지는 걸레접촉부분만으로 상기 로봇 청소기(1)의 하중을 최대한 지지하도록 구성된다. 그러므로, 상기 로봇 청소기(1)가 평평하지 않은 바닥면을 주행하거나 외력을 받으면 특정 방향으로 기울거나 전복될 수 있다.
따라서, 상기 로봇 청소기(1)의 무게중심이 낮아지면 복원력이 향상되어 상기 로봇 청소기(1)가 쉽게 기울지 않으므로, 상기 배터리(400) 및 상기 물통(700)을 상기와 같이 설치함으로써 상기 로봇 청소기(1)가 안정적으로 주행하도록 구성할 수 있다.
이어서, 본 발명의 제4 실시예에 따른 상기 로봇 청소기(1)의 구성에 관하여 설명한다.
도14는 걸레접촉부분을 지나며 수직한 가상평면이 무게중심으로부터 소정 거리 이격되도록 구성되는 본 발명의 제4 실시예에 따른 로봇 청소기를 도시한 저면도이다.
도14를 참조하여 설명하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 상기 로봇 청소기(1)는 상기 배터리(300)가 상기 베이스(100)의 전방에 설치되고 상기 물통(700)이 후방에 설치되어 상기 로봇 청소기(1)의 무게중심(C)이 바닥면과 수직한 가상선분 상에 위치할 수 있다.
그리고, 상기 제1 걸레부착판(535)과 상기 제2 걸레부착판(532)이 바닥면과 접촉하는 걸레접촉부분(A2, A1)을 지나며 바닥면에 수직한 가상평면(B1)이, 무게중심(C)으로부터 전방 주행 방향의 반대 방향으로 소정 거리 이격되도록 상기 배터리(300), 상기 물통(700), 상기 걸레부착판(530)을 설치할 수 있다. 예를 들어 설명하면, 상기 소정 거리는 7.5mm일 수 있다.
이와 같이 구성함으로써, 걸레접촉부분과 상기 구름부(600)가 상기 로봇 청소기(1)의 하중을 함께 지지하면서 상기 로봇 청소기(1)가 안정적으로 주행할 수 있으면서도, 상기 걸레접촉부분이 상기 로봇 청소기(1)의 하중을 크게 지지하므로 바닥면을 강하게 닦을 수 있다.
이어서, 본 발명의 제5 실시예에 따른 상기 로봇 청소기(1)의 구성에 관하여 설명한다.
본 발명의 제5 실시예에 따른 상기 로봇 청소기(1)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 상기 로봇 청소기(1)와 동일하게 구성되지만, 상기 로봇 청소기(1)가 작동함에 따라 물이 소진되어 가벼워지는 상기 물통(700)에 의해서 변하는 무게중심의 위치를 고려하여 걸레접촉부분이 이동되도록 구성할 수 있다.
도15는 걸레접촉부분을 지나며 수직한 가상평면이 무게중심을 지나며 이동부를 구비하는 본 발명의 제5 실시예에 따른 로봇 청소기를 도시한 측면도이다.
예를 들어, 도15를 참조하여 설명하면, 상기 물통(700)에 수용된 물이 많은 경우, 상기 제1 걸레부착판(535)과 상기 제2 걸레부착판(532)이 바닥면과 접촉하는 걸레접촉부분을 지나며 바닥면에 수직한 가상평면(B1)이 상기 로봇 청소기(1)의 무게중심(Ch)을 지나도록, 상기 제어부(1100)는 상기 이동부(1200)를 제어하여 상기 걸레부착판(530)을 이동시킬 수 있다.
한편, 상기 로봇 청소기(1)의 작동에 따라 상기 물통(700)에 수용된 물이 적어지는 경우, 상기 물통(700)이 가벼워져서 상기 로봇 청소기(1)는 전방으로 이동된 새로운 무게중심(Cl)을 가질 수 있다.
이러한 경우, 상기 제어부(1100)는 상기 제1 걸레부착판(535)과 상기 제2 걸레부착판(532)이 바닥면과 접촉하는 걸레접촉부분을 지나며 바닥면에 수직한 가상평면(B2)이 전방으로 이동한 상기 로봇 청소기(1)의 새로운 무게중심(Cl)을 지나도록, 상기 이동부(1200)를 제어하여 상기 걸레부착판(530)을 이동시킬 수 있다.
상기 로봇 청소기(1)의 무게중심(Ch , Cl)의 위치는 상기 자이로 센서(330) 등으로 감지할 수 있다.
이와 같이 구성함으로써, 상기 로봇 청소기(1)의 작동에 의해서 상기 물통(700)의 물이 소진되어 상기 로봇 청소기(1)의 무게중심의 위치가 변하여도, 걸레접촉부분이 상기 로봇 청소기(1)의 하중을 모두 지지할 수 있어 효과적으로 바닥면을 청소할 수 있다.
이어서, 본 발명의 제6 실시예에 따른 상기 로봇 청소기(1)의 구성에 관하여 설명한다.
본 발명의 제6 실시예에 따른 상기 로봇 청소기(1)는 본 발명의 제4 실시예에 따른 상기 로봇 청소기(1)와 동일하게 구성되지만, 상기 로봇 청소기(1)가 작동함에 따라 물이 소진되어 가벼워지는 상기 물통(700)에 의해서 변하는 무게중심의 위치를 고려하여 걸레접촉부분이 이동되도록 구성할 수 있다.
도16은 걸레접촉부분을 지나며 수직한 가상평면이 무게중심으로부터 소정 거리 이격되도록 구성되며 이동부를 구비하는 본 발명의 제6 실시예에 따른 로봇 청소기를 도시한 도면이다.
예를 들어, 도16을 참조하여 설명하면, 상기 물통(700)에 수용된 물이 많은 경우, 상기 제1 걸레부착판(535)과 상기 제2 걸레부착판(532)이 바닥면과 접촉하는 걸레접촉부분을 지나며 바닥면에 수직한 가상평면(B1)이 상기 로봇 청소기(1)의 무게중심(Ch)으로부터 제1 거리만큼 전방으로 이격되도록, 상기 제어부(1100)는 상기 이동부(1200)를 제어하여 상기 걸레부착판(530)을 이동시킬 수 있다.
한편, 상기 로봇 청소기(1)의 작동에 따라 상기 물통(700)에 수용된 물이 적어지는 경우, 상기 물통(700)이 가벼워져서 상기 로봇 청소기(1)는 전방으로 이동된 새로운 무게중심(Cl)을 가질 수 있다.
이러한 경우, 상기 제어부(1100)는 상기 제1 걸레부착판(535)과 상기 제2 걸레부착판(532)이 바닥면과 접촉하는 걸레접촉부분을 지나며 바닥면에 수직한 가상평면(B2)이 전방으로 이동한 상기 로봇 청소기(1)의 새로운 무게중심(Cl)으로부터 상기 제1 거리만큼 전방으로 이격되게, 상기 이동부(1200)를 제어하여 상기 걸레부착판(530)을 이동시킬 수 있다.
다르게 표현하면, 상기 제어부는, 상기 제1 걸레부착판(535)과 상기 제2 걸레부착판(532)이 바닥면과 접촉하는 걸레접촉부분을 지나며 바닥면에 수직한 가상평면(B2)은, 상기 로봇 청소기(1)의 무게중심(Ch , Cl)보다 후방에 위치하고, 상기 가상평면(B2)과 상기 무게중심(Ch , Cl) 간의 수직한 거리가 제1 거리를 유지하도록 상기 이동부의 이동을 제어할 수 있다.
상기 로봇 청소기(1)의 무게중심(Ch , Cl)의 위치는 상기 자이로 센서(330) 등으로 감지할 수 있으며, 상기 제1 거리는 7.5mm일 수 있다.
이와 같이 구성함으로써, 상기 로봇 청소기(1)의 작동에 의해서 상기 물통(700)의 물이 소진되어 상기 로봇 청소기(1)의 무게중심의 위치가 변하여도, 걸레접촉부분이 상기 로봇 청소기(1)의 하중을 크게 지지하여 효과적으로 바닥면을 닦을 수 있고, 상기 로봇 청소기(1)가 상기 구름부(600)와 걸레접촉부분에 의해 지지되어 안정적으로 주행할 수 있다.
이하, 본 발명의 로봇 청소기의 작용 및 효과를 설명한다.
사용자가 상기 로봇 청소기(1)를 작동시키면, 상기 로봇 청소기(1)는 상기 센서부(300)에서 감지한 공간 정보를 기초로 청소가 필요한 공간을 스스로 주행하면서 바닥면을 닦는다.
상기 로봇 청소기(1)의 주행 방향은 상기 제1 걸레부착판(535) 및 상기 제2 걸레부착판(532)의 회전 속도 및 회전 방향에 의해서 제어될 수 있으며, 상기 로봇 청소기(1)에 설치되는 상기 물통(700)은 걸레에 물을 공급하여 걸레가 수분을 함유한 상태로 바닥면을 닦게 된다.
한편, 상기 로봇 청소기(1)는 상기 배터리(400), 상기 물통(700), 상기 걸레부(500)의 배치 구조에 따라, 작은 면적을 가지는 걸레접촉부분이 상기 로봇 청소기(1)의 하중을 모두 또는 크게 지지하며 바닥면을 효과적으로 닦을 수 있고, 무게중심이 낮게 설정되면 복원력이 커져서 기울지 않고 안정적으로 주행할 수 있다.
그리고, 상기 이동부(1200)를 구비하는 상기 로봇 청소기(1)의 경우에는, 상기 로봇 청소기(1)의 작동에 따라 소진되는 상기 물통(700)의 물의 무게에 의해서 위치가 변하는 무게중심을 고려하여, 걸레접촉부분이 상기 로봇 청소기(1)의 하중을 최대한 지지해서 바닥면을 효과적으로 닦을 수 있도록 상기 걸레부(500)를 이동시킬 수 있다.
이처럼, 본 발명에 따른 로봇 청소기는, 걸레접촉부분이 로봇 청소기의 하중을 모두 지지하면서 바닥면을 닦도록 구성됨으로써, 걸레와 바닥면 간의 마찰력이 커서 바닥면을 효과적으로 닦을 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 로봇 청소기의 하중을 지지하는 걸레접촉부분의 면적이 작도록 구성됨으로써, 걸레와 바닥면 간의 마찰력이 커서 바닥면을 효과적으로 닦을 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 무거운 배터리를 로봇 청소기의 내부에 수직 방향으로 높게 배치하여 로봇 청소기의 무게 중심을 조절함으로써, 좁은 내부 공간을 가지는 로봇 청소기도 걸레접촉부분이 용이하게 로봇 청소기의 하중을 모두 지지하여 바닥면을 효과적으로 닦을 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 로봇 청소기의 저면에 바퀴를 구비하고, 로봇 청소기의 무게중심의 수직축으로부터 로봇 청소기의 주행 방향의 반대 방향으로 가깝게 이격된 위치에 걸레접촉부분이 위치하도록 구성함으로써, 걸레접촉부분이 로봇 청소기의 하중을 최대한 지지하면서 로봇 청소기가 안정적으로 주행할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 로봇 청소기의 무게중심이 낮아지게 무거운 배터리와 물통을 무게중심이 낮아지도록 로봇 청소기 내부에 배치함으로써, 로봇 청소기가 주행 중에 흔들려도 걸레접촉부분만으로 하중을 지지하며 안정적으로 주행할 수 있도록 복원력을 높여주는 효과를 제공한다.
또한, 로봇 청소기의 물통에 수용되는 물이 소진됨에 따라서 걸레접촉부분의 위치를 조절함으로써, 로봇 청소기의 작동 시간이 경과해도 바닥면을 효과적으로 닦을 수 있는 효과를 제공한다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.
본 발명의 실시예에 따른 로봇 청소기는, 걸레접촉부분이 로봇 청소기의 하중을 모두 지지하면서 바닥면을 닦도록 이루어져, 걸레와 바닥면 간의 마찰력이 커서 바닥면을 효과적으로 닦을 수 있는 효과를 제공할 수 있는 점에서, 산업상 이용가능성이 현저하다.

Claims (20)

  1. 스스로 주행하며 바닥면을 청소하는 로봇 청소기에 있어서,
    베이스와 베이스를 덮는 커버를 포함하며 내부에 배터리, 물통, 모터를 포함하는 본체; 및
    상기 베이스 저면에 설치되며, 걸레의 탈부착이 가능하고 상기 모터에 의해서 회전이 가능하며 적어도 일부분이 바닥면과 접촉하는 원형의 걸레부착판을 하나 이상 포함하고,
    상기 걸레부착판은 전방 주행 방향을 기준으로 위에서 보았을 때, 좌측에 설치되며 좌측으로 하향 경사지게 설치되는 제1 걸레부착판과 우측에 설치되며 우측으로 하향 경사지게 설치되는 제2 걸레부착판을 포함하며,
    상기 제1 걸레부착판과 상기 제2 걸레부착판이 바닥면과 접촉하는 걸레접촉부분을 지나며 바닥면에 수직한 가상평면이 상기 로봇 청소기의 무게 중심을 지나도록 구성되는, 로봇 청소기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배터리는 바닥면에 수평한 방향의 길이보다 바닥면에 수직한 방향의 길이가 길게 상기 베이스에 설치되는, 로봇 청소기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 및 상기 물통은 바닥면에 수직한 방향의 길이보다 바닥면에 수평한 방향의 길이가 길게 상기 베이스에 설치되는, 로봇 청소기.
  4. 제1항에 있어서,
    주행 방향의 장애물을 감지할 수 있는 장애물 감지 센서, 주행 방향의 낭떠러지를 감지할 수 있는 낭떠러지 센서를 포함하고,
    상기 장애물 감지 센서 및 상기 낭떠러지 센서로 감지한 정보를 기초로 상기 제1 걸레부착판 및 상기 제2 걸레부착판의 회전 속도를 제어하는 제어부를 포함하는, 로봇 청소기.
  5. 제1항에 있어서,
    사용자의 조작에 의해서 전원 제어 명령을 입력할 수 있는 조작부;
    작동 시간, 배터리 전력을 포함하는 작동 정보를 표시하는 표시부; 및
    상기 조작부로 입력된 정보에 의해서 전원을 제어하고, 작동 정보가 상기 표시부로 표시되도록 제어하는 제어부를 포함하는, 로봇 청소기.
  6. 스스로 주행하며 바닥면을 청소하는 로봇 청소기에 있어서,
    베이스와 베이스를 덮는 커버를 포함하며 내부에 배터리, 물통, 모터를 포함하는 본체;
    상기 베이스 저면에 설치되며, 걸레의 탈부착이 가능하고 상기 모터에 의해서 회전이 가능하며 적어도 일부분이 바닥면과 접촉하는 하나 이상의 걸레부착판;
    상기 걸레부착판을 바닥면과 수평한 방향으로 이동시키는 이동부; 및
    상기 이동부의 이동을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 걸레부착판은,
    전방 주행 방향을 기준으로 위에서 보았을 때, 좌측에 설치되며 좌측으로 하향 경사지게 설치되는 제1 걸레부착판과 우측에 설치되며 우측으로 하향 경사지게 설치되는 제2 걸레부착판을 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 제1 걸레부착판과 상기 제2 걸레부착판이 바닥면과 접촉하는 각각의 걸레접촉부분을 연결하는 제1 가상선분의 중심이, 상기 로봇 청소기의 무게중심을 지나며 바닥면에 수직한 제2 가상선분을 지나도록, 상기 이동부의 이동을 제어하는, 로봇 청소기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 배터리는 바닥면에 수평한 방향의 길이보다 바닥면에 수직한 방향의 길이가 길게 상기 베이스에 설치되는, 로봇 청소기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 이동부는 이동모터를 포함하며, 상기 이동모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 상기 걸레부착판을 이동시키는, 로봇 청소기.
  9. 제6항에 있어서,
    주행 방향의 장애물을 감지할 수 있는 장애물 감지 센서, 주행 방향의 낭떠러지를 감지할 수 있는 낭떠러지 센서, 수평을 통해서 무게중심을 감지할 수 있는 자이로 센서를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 장애물 감지 센서, 상기 낭떠러지 센서로 감지한 정보를 기초로 상기 제1 걸레부착판 및 상기 제2 걸레부착판의 회전 방향을 제어하고, 상기 자이로 센서로 감지한 무게중심을 기초로 상기 이동부의 이동을 제어하는, 로봇 청소기.
  10. 제6항에 있어서,
    사용자의 조작에 의해서 전원 제어 명령을 입력할 수 있는 조작부;
    작동 시간, 배터리 전력을 포함하는 작동 정보를 표시하는 표시부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 조작부로 입력된 정보에 의해서 전원을 제어하고, 작동 정보가 상기 표시부로 표시되도록 제어하는, 로봇 청소기.
  11. 스스로 주행하며 바닥면을 청소하는 로봇 청소기에 있어서,
    베이스와 베이스를 덮는 커버를 포함하며 내부에 배터리, 물통, 모터를 포함하는 본체;
    상기 베이스 저면에 설치되며, 걸레의 탈부착이 가능하고 상기 모터에 의해서 회전이 가능하며 적어도 일부분이 바닥면과 접촉하는 하나 이상의 원형 걸레부착판; 및
    상기 걸레부착판으로부터 전방 주행 방향으로 이격되어 상기 베이스 저면에 설치되는 바퀴를 포함하고,
    상기 걸레부착판은 전방 주행 방향을 기준으로 위에서 보았을 때, 좌측에 설치되며 좌측으로 하향 경사지게 설치되는 제1 걸레부착판과 우측에 설치되며 우측으로 하향 경사지게 설치되는 제2 걸레부착판을 포함하며,
    상기 제1 걸레부착판과 상기 제2 걸레부착판이 바닥면과 접촉하는 걸레접촉부분을 지나며 바닥면에 수직한 가상평면은, 상기 로봇 청소기의 무게중심보다 후방에 위치하고, 상기 가상평면과 상기 무게중심 간의 수직한 거리가 제1 거리를 유지하도록 상기 이동부의 이동을 제어하는, 로봇 청소기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 배터리는 바닥면에 수평한 방향의 길이보다 바닥면에 수직한 방향의 길이가 길게 상기 베이스에 설치되고,
    상기 제1 거리는 7.5mm인, 로봇 청소기.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 배터리 및 상기 물통은 바닥면에 수직한 방향의 길이보다 바닥면에 수평한 방향의 길이가 길게 상기 베이스에 설치되는, 로봇 청소기.
  14. 제11항에 있어서,
    주행 방향의 장애물을 감지할 수 있는 장애물 감지 센서, 주행 방향의 낭떠러지를 감지할 수 있는 낭떠러지 센서를 포함하고,
    상기 장애물 감지 센서 및 상기 낭떠러지 센서로 감지한 정보를 기초로 상기 제1 걸레부착판 및 상기 제2 걸레부착판의 회전 속도를 제어하는 제어부를 포함하는, 로봇 청소기.
  15. 제11항에 있어서,
    사용자의 조작에 의해서 전원 제어 명령을 입력할 수 있는 조작부;
    작동 시간, 배터리 전력을 포함하는 작동 정보를 표시하는 표시부; 및
    상기 조작부로 입력된 정보에 의해서 전원을 제어하고, 작동 정보가 상기 표시부로 표시되도록 제어하는 제어부를 포함하는, 로봇 청소기.
  16. 스스로 주행하며 바닥면을 청소하는 로봇 청소기에 있어서,
    베이스와 베이스를 덮는 커버를 포함하며 내부에 배터리, 물통, 모터를 포함하는 본체;
    상기 베이스 저면에 설치되며, 걸레의 탈부착이 가능하고 상기 모터에 의해서 회전이 가능하며 적어도 일부분이 바닥면과 접촉하는 하나 이상의 원형 걸레부착판;
    상기 걸레부착판으로부터 전방 주행 방향으로 이격되어 상기 베이스 저면에 설치되는 바퀴;
    상기 걸레부착판을 바닥면과 수평한 방향으로 이동시키는 이동부; 및
    상기 이동부의 이동을 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 걸레부착판은,
    전방 주행 방향을 기준으로 위에서 보았을 때, 좌측에 설치되며 좌측으로 하향 경사지게 설치되는 제1 걸레부착판과 우측에 설치되며 우측으로 하향 경사지게 설치되는 제2 걸레부착판을 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 제1 걸레부착판과 상기 제2 걸레부착판이 바닥면과 접촉하는 각각의 걸레접촉부분을 연결하는 제1 가상선분의 중심은, 상기 로봇 청소기의 무게중심을 지나며 바닥면에 수직한 제2 가상선분보다 후방에 위치하고, 상기 중심과 상기 제2 가상선분 간의 수직한 거리가 제2 거리를 유지하도록 상기 이동부의 이동을 제어하는, 로봇 청소기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 배터리는 바닥면에 수평한 방향의 길이보다 바닥면에 수직한 방향의 길이가 길게 상기 베이스에 설치되고,
    상기 제2 거리는 7.5mm인, 로봇 청소기.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 이동부는 이동모터를 포함하며, 상기 이동모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하여 상기 걸레부착판을 이동시키는, 로봇 청소기.
  19. 제16항에 있어서,
    주행 방향의 장애물을 감지할 수 있는 장애물 감지 센서, 주행 방향의 낭떠러지를 감지할 수 있는 낭떠러지 센서, 수평을 통해서 무게중심을 감지할 수 있는 자이로 센서를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 장애물 감지 센서, 상기 낭떠러지 센서로 감지한 정보를 기초로 상기 제1 걸레부착판 및 상기 제2 걸레부착판의 회전 방향을 제어하고, 상기 자이로 센서로 감지한 무게중심을 기초로 상기 이동부의 이동을 제어하는, 로봇 청소기.
  20. 제16항에 있어서,
    사용자의 조작에 의해서 전원 제어 명령을 입력할 수 있는 조작부;
    작동 시간, 배터리 전력을 포함하는 작동 정보를 표시하는 표시부를 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 조작부로 입력된 정보에 의해서 전원을 제어하고, 작동 정보가 상기 표시부로 출력되도록 제어하는, 로봇 청소기.
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