WO2021107554A2 - 자율 주행 로봇의 주행 모듈 - Google Patents

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WO2021107554A2
WO2021107554A2 PCT/KR2020/016670 KR2020016670W WO2021107554A2 WO 2021107554 A2 WO2021107554 A2 WO 2021107554A2 KR 2020016670 W KR2020016670 W KR 2020016670W WO 2021107554 A2 WO2021107554 A2 WO 2021107554A2
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wheel
driving
ground
road surface
contact
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PCT/KR2020/016670
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김병수
하인용
양우식
조한철
박영래
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(주)로보티즈
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    • B60G17/06—Characteristics of dampers, e.g. mechanical dampers
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    • B60G2202/30—Spring/Damper and/or actuator Units
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    • B60G2202/312—The spring being a wound spring
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2500/00—Indexing codes relating to the regulated action or device
    • B60G2500/10—Damping action or damper

Definitions

  • the present invention relates to a driving module of an autonomous driving robot, and more particularly, in an autonomous driving robot capable of moving by autonomously generating a path without a user's specific driving path input in indoor and outdoor environments, the robot being positioned on the ground or road surface It relates to a driving module that can easily overcome obstacles or structures, such as stairs or steps, and has improved driving performance.
  • a representative example of an indoor autonomous robot is a robot vacuum cleaner, and various robots have been developed, ranging from logistics, airport/hotel services, guidance, security, as well as pet robots.
  • the indoor environment is relatively good for driving, but it is necessary to recognize surrounding objects and people and move while avoiding collisions.
  • Outdoor autonomous driving robots are particularly difficult to operate in that they are subjected to various environmental conditions. For example, it is difficult to successfully autonomous driving if various factors such as road surface conditions, sudden appearance of pedestrians or companion animals, identification of car roads and pedestrian roads, and weather changes are not taken into account.
  • the background technology of the present invention is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-0690669, Korean Patent Publication No. 10-2018-0044475, Korean Patent Publication No. 10-2019-0078126, and Korean Patent Publication No. 10-2018-0130157 published in the issue.
  • the technical problem to be achieved by the present invention is an autonomous driving robot capable of autonomously generating and moving a path in indoor and outdoor environments without a user's input of a specific driving path, a driving obstacle or structure such as stairs or steps located on the ground or road surface. It is to provide a driving module that can easily overcome the above problems and has improved driving performance.
  • an embodiment of the present invention is a driving module of an autonomous driving robot, a first wheel in constant contact with the ground or road surface and having a first rotational axis, a second wheel whose position is constrained to each other, and A third wheel, a second rotary shaft of the second wheel is positioned at one end, an upper shaft portion is provided at the other end, a rear bar provided with an intermediate shaft portion in the middle, a third rotary shaft of the third wheel is positioned at one end, and the other end A front bar rotatably coupled to the intermediate shaft portion, one end rotatably coupled to the upper shaft portion, and a suspension portion rotatably coupled to the third rotation shaft or the front bar at the other end. module is provided.
  • the intermediate shaft portion may be provided on a uniaxial line with a swing drive shaft provided in a lower module constituting the main body of the autonomous driving robot to enable swing motion.
  • control unit for controlling the driving motion of the autonomous driving robot, wherein the control unit controls the swing motion of the front bar and the rear bar about the swing drive shaft, thereby making the second It is possible to control whether the wheel and the third wheel contact the ground or the road surface.
  • the control unit i) In the case of general driving, or when the height of the step placed on the ground or the road surface is smaller than the radius of the third wheel, both the second wheel and the third wheel Controlling the driving so that it is in contact with the ground or road surface, and ii) when the height of the step raised to the ground or road surface is larger than the radius of the third wheel and smaller than the radius of the swing motion, the second wheel is placed on the ground or the road surface
  • the third wheel rises from the ground or road surface while maintaining the contact state and controls so that the climbing run of the step is made while maintaining the non-contact state, iii) the height of the step raised to the ground or the road surface is the swing motion radius If it is larger, it can be controlled to generate a signal indicating that the climbing of the step is impossible.
  • the controller may variably control the damping force of the suspension unit by adjusting whether the second wheel and the third wheel contact the ground or the road surface.
  • the controller comprises: i) when the load applied to the lower module is less than a predetermined value, the second wheel and the third wheel are both in contact with the ground or the road surface, so that the suspension unit lower the preload applied to the , ii) when the load applied to the lower module is greater than or equal to a predetermined value, the second wheel rises from the ground or road surface so that it is not in contact, and the third wheel contacts the ground or road surface
  • the controller comprises: i) when the load applied to the lower module is less than a predetermined value, the second wheel and the third wheel are both in contact with the ground or the road surface, so that the suspension unit lower the preload applied to the , ii) when the load applied to the lower module is greater than or equal to a predetermined value, the second wheel rises from the ground or road surface so that it is not in contact, and the third wheel contacts the ground or road surface
  • the radius of the second wheel and the third wheel may be the same.
  • a distance from the intermediate shaft portion to the second rotation shaft may be the same as a distance from the intermediate shaft portion to the third rotation shaft.
  • another embodiment of the present invention is in constant contact with the ground or road surface, a first wheel having a first rotational shaft, a second wheel having a second rotational shaft, and a third having a third rotational shaft
  • a driving module of an autonomous driving robot including wheels, wherein the second wheel and the third wheel are mutually capable of swinging movement integrally around an intermediate shaft located separately from the second and third rotation shafts. It is restrained, and it is connected to the second wheel or the third wheel, and further includes a suspension unit having a variable damping force, and whether the second wheel and the third wheel are in contact with the ground or the road surface according to the swing motion is controlled and provides a driving module, characterized in that the damping force of the suspension unit is varied accordingly.
  • an autonomous driving robot capable of autonomously generating and moving a path in indoor and outdoor environments without a user's input of a specific driving path
  • obstacles or structures such as stairs or steps located on the ground or road surface can be easily overcome, and a driving module with improved driving performance can be provided.
  • the driving module of the autonomous driving robot according to the embodiment of the present invention can keep the size of the autonomous driving robot compact, do not create constraints on the robot design, and at the same time maintain or improve driving performance.
  • FIG. 1 is a perspective view of an autonomous driving robot according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side view of the autonomous driving robot of FIG. 1 .
  • FIG. 3 is a detailed operation diagram of a driving module of the autonomous driving robot of FIG. 1 .
  • FIG. 4 is a schematic explanatory view illustrating a process in which the driving module of FIG. 3 climbs a step.
  • 5 and 6 are schematic explanatory views illustrating a state in which the damping force is variably controlled in the driving module of FIG. 2 .
  • FIG. 1 is a perspective view of an autonomous driving robot according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a side view of the autonomous driving robot of FIG. 1 .
  • the autonomous driving robot 1 may include an upper module 100 , a lower module 200 , and a driving module 300 .
  • an autonomous driving robot collectively refers to a robot that can move by autonomously generating a path without a user's specific driving path input in indoor and outdoor environments, and includes logistics, advertising, guidance, pets, security, cleaning, transportation, and hobby. etc. There are no restrictions on its purpose.
  • the user inputs the origin and destination, sets driving conditions (eg, prohibits driving in a specific time period), restricts or sets a part of the driving route (eg, prohibits driving on automobile roads or intersections, etc.) , to drive only under the supervision of the user), and the case where the user controls the robot's driving in some driving paths, etc., should be understood as belonging to the scope of the autonomous driving robot of the present invention.
  • the upper module 100 has a cargo transport space therein, and may include a cover 130 .
  • the lower module 200 is located under the upper module 100 and may provide a driving force to the driving module 300 .
  • the driving module 300 may be provided in the lower module 200 .
  • the driving module 300 may have a plurality of pairs of wheels 301 ; 302 ; 303 that may asynchronously contact a road surface or the ground to overcome a step or a staircase.
  • the upper module 100 may include a main body 110 having a cargo transport space therein, and a cover 130 connected to an upper side of the main body 110 to be opened and closed.
  • An indicator light 111 may be provided around the upper periphery of the body 110 .
  • the indicator light 111 may be provided over the entire circumference of the uppermost surface of the main body 110, and may be formed of a plurality of LEDs.
  • the indicator light 111 may display the state of the autonomous driving robot 1 to the outside. To this end, the indicator light 111 may have a plurality of compartments and may express a plurality of colors.
  • the indicator light 111 may be used to indicate that the autonomous driving robot 1 is driving, or it may display driving conditions, such as autonomous driving (automatic driving/manual driving).
  • the driving direction is displayed externally (forward movement, backward movement, left turn, right turn, turn in place, etc.), the driving speed is displayed (for example, blue at low speed, red at high speed, etc.), other various driving conditions or driving conditions can be displayed externally.
  • the state of charge of the battery may be externally displayed, or the remaining battery amount may be externally displayed when the autonomous driving robot 1 is in standby.
  • a camera unit 112 for omnidirectional monitoring may be provided on the front side of the body 110 .
  • the camera unit 112 may sense an obstacle in front.
  • the camera unit 112 may include a camera or a distance sensor, and may further include lighting.
  • a separate member may be included to prevent foreign substances or rainwater from coming into contact with the camera unit 112 , or to remove foreign substances or rainwater adhered to the camera unit 112 .
  • the camera or distance sensor provided in the camera unit 112 may face the front downward direction of the main body 110 and may be provided as a driving type to change the installation direction or control the direction.
  • a transparent or translucent first protection part 113 may be provided on the front surface of the main body 110 . As shown in FIG. 1 , the first protection part 113 may be provided from the entire front surface of the main body 110 to a part of the side surface, but is not limited to this shape.
  • a transparent or translucent second protection part 114 may be provided on the rear surface of the main body 110 . As shown in FIG. 1 , the second protection part 114 may be provided separately at the corners where the rear and side surfaces of the main body 110 are in contact with each other.
  • a camera may be installed inside the first protection unit 113 and the second protection unit 114 .
  • a plurality of cameras may be installed, for example, installed at each corner of the body 110, a total of four cameras may be installed. As long as there is no problem in recognizing the external environment to detect dangerous substances or dangerous conditions, and to set the driving route, there are no special restrictions on the installation location or number of cameras.
  • a blower (not shown) may be provided inside the main body 110 to respond to various environmental conditions, such as weather conditions.
  • the blower may be, for example, a structure including a fan, and a blower passage may be provided.
  • the body 110 may be provided with an infrared sensor 115 .
  • a plurality of infrared sensors 115 may be installed, for example, three on the front of the main body 110 , three on the rear of the main body 110 , and one on each side of the main body 110 , a total of eight are installed. can be If there is no problem in recognizing surrounding objects, people, pets, etc., and detecting their movements, there is no particular limitation on the installation position or number of the infrared sensor 115 .
  • a display unit 116 may be provided on a side surface of the main body 110 .
  • the installation position of the display unit 116 is not particularly limited, and the driving state or driving conditions of the autonomous driving robot 1 can be displayed externally through the display unit 116 .
  • the driving state or driving conditions of the autonomous driving robot 1 can be displayed externally through the display unit 116 .
  • a cargo transport space may be provided inside the main body 110 .
  • a basket for storing cargo may be provided inside the body 110 so as to be spatially separated from various members inside the body 110 .
  • insulation, refrigeration, and freezing devices may be provided therein for transporting food and the like.
  • a pressure sensor such as a load cell may be provided inside the body 110 to detect the presence of cargo and control driving conditions according to the weight of the cargo.
  • an internal camera for detecting whether cargo is present or displaying or transmitting the status and appearance of the cargo to the outside may be provided.
  • a sealing member for preventing rainwater from flowing in may be provided at the inner upper end of the body 110 .
  • a rain gutter or a rainwater outlet pipe may be provided at the inner upper end of the main body 110 to allow the inflow of rainwater to escape to the outside.
  • the cover 130 may be connected to the upper side of the main body 110 to be opened and closed.
  • the cover 130 may be hinged to a portion of the front side of the body 110 , and an actuator or other driving means may be provided to open and close the cover 130 .
  • the cover 130 includes an antenna 131 for external communication or GPS connection, a lidar 132 that can precisely sense the surrounding environment and the movement of the autonomous driving robot 1, a microphone 133, and a display.
  • a panel 134 may be provided.
  • a speaker or other member may be further provided.
  • the antenna 131 , the lidar 132 , the microphone 133 , the display panel 134 , etc. exposed to the outside may have a separate waterproof structure so that they are not exposed to the external environment, in particular, rainwater.
  • the microphone 133 may be a directional microphone, or a microphone capable of sensing the position of a sound source using a plurality of microphones.
  • the display panel 134 is a member that can exchange information with the user through the display, and may be, for example, a smart phone or a smart pad.
  • the user orderer
  • the user can know whether the freight he/she ordered is stored in the autonomous driving robot 1 through the display panel 134, and then enters a password in the display panel 134, etc. You can identify yourself in the manner of opening the cover 130 and then take out the ordered cargo.
  • the cover 130 may be hingedly connected to the front side of the body 110 , and the rear side of the body 110 may include a protrusion provided with a handle so that a user can easily open and close the cover 130 .
  • the lower module 200 may be provided under the upper module 100 .
  • the lower module 200 may include a connection part 210 , a front driving part 230 , and a rear driving part 250 .
  • connection part 210 is coupled to the lower end of the upper module 100 , and is connected to the driving module 300 through the front driving part 230 and the rear driving part 250 to serve to support them.
  • the front driving unit 230 may include a driving unit that provides driving force to the front wheels of the driving module 300, that is, the second wheel 302 and the third wheel 303, and controls their positions or rotational force. have.
  • the driving unit may be, for example, a motor.
  • a light 231 may be provided on the front of the front driving unit 230 .
  • the light 231 may illuminate the front side of the autonomous driving robot 1 , and may also serve to make surrounding people aware of the existence or movement of the autonomous driving robot 1 .
  • the rear driving unit 250 may include a driving unit that provides a driving force to the rear wheel of the driving module 300 , that is, the first wheel 301 , and controls their position or rotational force.
  • the driving unit may be, for example, a motor.
  • a rear suspension unit 251 providing a suspension to the first wheel 301 may be provided between the rear driving unit 250 and the connection unit 210 .
  • the rear suspension unit 251 may include a damper and a spring.
  • a torsion beam and other steering or suspension members may be included in the rear driving unit 250 .
  • the driving module 300 may be provided in the lower module 200, and a plurality of wheels, that is, the first wheel 301, the second wheel 302, and the third wheel 303, to overcome a step or a step.
  • the first wheel 301 , the second wheel 302 , and the third wheel 303 may be installed as a pair on the left and right sides of the autonomous driving robot 1 , respectively.
  • the first wheel 301 , the second wheel 302 , and the third wheel 303 may include two driving wheels provided on the same axis.
  • the first wheel 301 , the second wheel 302 , and the third wheel 303 may be individually driven by being connected to a separate driving unit, for example, a motor. Through such individual drive control, various operations such as forward movement, backward movement, left turn, right turn, and stand-alone rotation are possible.
  • the driving module 300 may be controlled in consideration of various environmental conditions such as road surface conditions or presence of pedestrians nearby.
  • FIG. 3 is a detailed operation diagram of the driving module of the autonomous driving robot of FIG. 1
  • FIG. 4 is a schematic explanatory diagram illustrating a process in which the driving module of FIG. 3 climbs a step
  • FIGS. 5 and 6 are damping force in the driving module of FIG. 2 It is a schematic explanatory diagram showing the mode of variable control.
  • the driving module 300 of the autonomous driving robot 1 includes a first wheel 301 having a first rotation shaft 308 and a second wheel 302 having a second rotation shaft 309 .
  • a third wheel 303 having a third rotation shaft 310 a front bar 304 , a rear bar 305 , and a suspension unit 306 may be included.
  • the first wheel 301 may always contact the ground or the road surface. As described above, a pair of first wheels 301 may be installed coaxially on the left and right sides of the autonomous driving robot 1 .
  • ground or road surface is a generic term for all parts in contact with the wheels on the path on which the autonomous driving robot 1 travels, and is understood to include general roads, paved roads, unpaved roads, roadways, sidewalks, indoors, outdoors, etc. can be
  • the second wheel 302 and the third wheel 303 may operate as a single member by constraining their mutual positions.
  • that the mutual position is constrained does not mean that the positions of the second wheel 302 and the third wheel 303 are absolutely fixed, and the degree of freedom of the second wheel 302 and the third wheel 303 ( The degree of freedom is limited, so it can be understood as meaning that the movement of one can affect the movement of the other.
  • the second wheel 302 and the third wheel 303 may rotate in the same rotational direction at the same time by a swing motion centered on the intermediate shaft portion 307 , as will be described later.
  • each of the second wheel 302 and the third wheel 303 may be installed as a pair coaxially on the left and right sides of the autonomous driving robot 1 , similarly to the first wheel 301 .
  • the second wheel 302 and the third wheel 303 may be driven by separate driving units, respectively. Alternatively, it is also possible to provide a driving force to only one of the second wheel 302 and the third wheel 303 by a separate driving unit, and to perform only a passive motion on the other one. Alternatively, it is also possible not to provide a driving force to both the second wheel 302 and the third wheel 303 . In this case, the autonomous driving robot 1 may be driven only by the driving force of the first wheel 301 .
  • a motor may be installed in the front driving unit 230 or other separate location.
  • the motor may be installed adjacent to the second wheel 302 or the third wheel 303 , or the motor may be directly connected to the second wheel 302 or the third wheel 303 .
  • the second wheel 302 or the third wheel 303 may include an in-wheel motor.
  • the second wheel 302 and the third wheel 303 may be driven by one driving unit.
  • one motor may be installed in the front driving unit 230 , and driving force may be simultaneously transmitted from the motor to the second wheel 302 and the third wheel 303 through a power transmission means such as a belt or chain.
  • the driving force transmitted to only one of the second wheel 302 and the third wheel 303 through the clutch means, or the driving force transmitted to the second wheel 302 and the third wheel 303 is appropriately distributed. It is also possible
  • the second wheel 302 and the third wheel 303 may have the same radius.
  • the front bar 304 may have a straight or similar bar shape.
  • a third rotation shaft 310 of the third wheel 303 may be positioned at one end of the front bar 304 , and the other end of the front bar 304 may be rotatably coupled to the intermediate shaft portion 307 .
  • the rear bar 305 may also have a straight or similar bar shape.
  • the second rotation shaft 309 of the second wheel 302 may be positioned at one end of the rear bar 305 , and the upper shaft portion 311 may be provided at the other end of the rear bar 305 .
  • An intermediate shaft portion 307 may be provided in the middle of the rear bar 305 .
  • the distance from the intermediate shaft portion 307 to the second rotation shaft 309 of the second wheel 302 and the distance from the intermediate shaft portion 307 to the third rotation shaft 310 of the third wheel 303 are the same. can be provided.
  • the suspension unit 306 may be provided between the rear bar 305 and the third wheel 303 or between the rear bar 305 and the front bar 304 . To this end, one end of the suspension part 306 is rotatably coupled to the upper shaft part 311 of the rear bar 305 , and the other end of the suspension part 306 is rotated to the third rotation shaft 310 or the front bar 304 . can possibly be combined.
  • the suspension unit 306 may include a damper and a spring.
  • the suspension unit 306 may be formed to have variable rigidity or variable damping force.
  • the front bar 304 may be coupled to the intermediate shaft portion 307 of the rear bar 305 .
  • the intermediate shaft portion 307 may be provided on a uniaxial line with a swing drive shaft provided in the lower module 200 constituting the main body of the autonomous driving robot 1 to allow swing motion.
  • the swing driving shaft is substantially the same as the intermediate shaft portion 307, it is not separately shown in the drawings.
  • the front bar 304 and the rear bar 305 may be formed to have a link frame capable of swinging and seesawing in the shape of an “o” shape.
  • the front bar 304 and the rear bar 305 are also the third wheel 303 located on the front bar 304 and the second wheel 302 located on the rear bar 305, the suspension part 306 ), the relative position may be limited within a certain range.
  • the impact received by the autonomous driving robot 1 may be primarily attenuated on a low-speed slow path with many obstacles, such as curved or rough ground.
  • an instantaneous impact from the outside that is secondarily generated during high-speed driving may be attenuated by the suspension unit 306 .
  • the driving module 300 may further include a controller for controlling the driving operation of the autonomous driving robot 1 .
  • This control unit can control whether the second wheel 302 and the third wheel 303 contact the ground or the road surface by controlling the swing motion of the front bar 304 and the rear bar 305 around the swing drive shaft.
  • a motor or other driving source for providing a driving force for the swing motion may be separately provided.
  • FIG. 3A shows a state in which both the second wheel 302 and the third wheel 303 are in contact with the ground or the road surface (first mode).
  • This first mode may be adopted in a normal running state or in a stationary state. In the first mode, the preload applied to the suspension unit 306 is lowered, which will be described later in detail.
  • FIG. 3B shows a state in which the second wheel 302 is in contact with the ground or road surface and the third wheel 303 is not in contact with the ground or road surface (second mode).
  • This second mode is suitable for overcoming (overcoming) stairs, steps, and other obstacles or structures in the driving direction.
  • the suspension unit 306 is substantially inactive.
  • 3C shows a state in which the second wheel 302 is not in contact with the ground or road surface and the third wheel 303 is in contact with the ground or road surface (third mode).
  • the preload applied to the suspension unit 306 becomes larger than in the first mode, and details thereof will be described later.
  • the controller may variably control the damping force of the suspension unit 306 by adjusting whether the second wheel 302 and the third wheel 303 contact the ground or the road surface.
  • the driving module 300 according to the embodiment of the present invention since it has a link frame structure capable of swinging/seesawing, it may have a higher riding height than that of a driving device having general wheels. That is, in a general driving device, the climbing height is limited to less than the radius size of the wheel (less than half of D1 shown in FIG. 4(a)), whereas in the driving module 300 according to the embodiment of the present invention, climbing is possible.
  • the height is increased to the radius of the virtual wheel formed by the third wheel 303 and the intermediate shaft portion 307 (half of D2 shown in FIG. 4B).
  • the radius of the virtual wheel formed by the third wheel 303 and the intermediate shaft portion 307 may be referred to as a “swing motion radius”.
  • control unit in the case of general driving, or when the height H1 of the step placed on the ground or road surface is smaller than the radius D1/2 of the third wheel 303, the second wheel 302 and the third wheel ( 303) can be controlled so that the driving is made in a state in which all of them are in contact with the ground or the road surface (refer to (a) of FIG. 4).
  • the third wheel 303 may be controlled to rise from the ground or the road surface to maintain a non-contact state so that the climbing run of the step is performed (refer to (b) of FIG. 4 ). ).
  • the damping force of the suspension unit 306 may be variably controlled.
  • the compressive strength of the suspension is constantly or only gradually changed according to a change in the load applied to the top of the traveling device, which may cause instability during driving.
  • the damping force of the suspension unit 306 is controlled through instantaneous torque control in which the swing/seesaw link frame structure is rotated in the direction in which the suspension unit 306 receives compression. It may have an active torque suspension function that adjusts the That is, the rigidity and softness of the suspension unit 306 can be controlled instantaneously.
  • the control unit causes both the second wheel 302 and the third wheel 303 to contact the ground or the road surface, so that the suspension unit 306 It is possible to lower the applied pre-load (refer to FIG. 5).
  • the suspension unit 306 may be in a soft state.
  • the preload of the suspension unit 306 is lowered to secure sufficient damping force margin, thereby stable driving.
  • the control unit causes the second wheel 302 to rise from the ground or the road surface so as to be non-contact, and the third wheel 303 to contact the ground or road surface.
  • the preload applied to the suspension unit 306 may be increased (refer to FIG. 6 ).
  • the suspension unit 306 may be in a rigid state. For example, in the case where the autonomous driving robot 1 exceeds a certain load load, it is possible to increase the preload of the suspension unit 306 to drive the vehicle in a state in which the damping force is increased.
  • the difference in the shape of the suspension unit 306 in FIGS. 5 and 6 schematically shows the difference in the preload as described above.
  • the preload of the suspension unit 306 when the preload of the suspension unit 306 is high or low, it means a relative size depending on whether the second wheel 302 and the third wheel 303 are in contact with the ground/road surface, and the state as shown in FIG. 5 . This does not mean that the preload applied to the suspension unit 307 in the state shown in FIG. 6 is necessarily larger than the preload applied to the suspension unit 306 in FIG. This is because the preload may vary depending on the weight of the autonomous driving robot 1 itself as well as the load of the load.
  • the driving module 300 of the autonomous driving robot 1 is in constant contact with the ground or road surface and includes a first wheel 301 having a first rotation shaft 308 and a second wheel having a second rotation shaft 309 ( 302 ) and a third wheel 303 having a third rotation shaft 310 may be included.
  • the second wheel 302 and the third wheel 303 are mutually capable of swinging movement integrally around the intermediate shaft portion 307 located separately from the second rotation shaft 309 and the third rotation shaft 310 . may be arrested
  • the driving module 300 of the autonomous driving robot 1 may further include a suspension unit 306 connected to the second wheel 302 or the third wheel 303 and having a variable damping force. Whether the second wheel 302 and the third wheel 303 are in contact with the ground or the road surface is adjusted according to the swing motion, and accordingly, the damping force of the suspension unit 306 may be varied.
  • the front bar 304 and the rear bar 305 not only have an inverted “o” shape (ie, a “ ⁇ ” shape) (see FIG. 2 ), but also a “s” shape.
  • a shape having other angles Accordingly, it is possible not only when the suspension part 306 is located on the front side of the autonomous driving robot 1 but also the case where it is located on the rear side.
  • the front bar 304 and the rear bar 305 have a "L" shape or other shape other than a straight line.
  • the driving module 300 As described above, by adopting the driving module 300 according to the embodiment of the present invention, it is possible to easily overcome obstacles or structures such as stairs or steps located on the ground or road surface. That is, through the swing/seesaw link frame structure including the front bar 304 and the rear bar 305, the climbable height is significantly increased with the swing motion radius.

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Abstract

본 발명의 일실시예는 자율 주행 로봇의 주행 모듈로서, 지면 또는 노면에 상시 접촉하며 제1 회전축을 가진 제1 바퀴와, 상호 간의 위치가 구속되는 제2 바퀴 및 제3 바퀴와, 일단에 상기 제2 바퀴의 제2 회전축이 위치하고, 타단에 상단축부가 마련되며, 중간에 중간축부가 마련되는 후방 바와, 일단에 상기 제3 바퀴의 제3 회전축이 위치하고, 타단이 상기 중간축부에 회동가능하게 결합되는 전방 바와, 일단이 상기 상단축부에 회동가능하게 결합되며, 타단이 상기 제3 회전축 또는 상기 전방 바에 회동가능하게 결합되는 서스펜션부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 주행 모듈을 제공한다.

Description

자율 주행 로봇의 주행 모듈
본 발명은 자율 주행 로봇의 주행 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내 및 실외 환경에서 사용자의 구체적인 주행경로 입력 없이 자율적으로 경로를 생성하여 이동이 가능한 자율 주행 로봇에 있어서, 지면 또는 노면에 위치하는 계단이나 단턱 등의 주행 방해물 또는 구조물을 손쉽게 극복할 수 있고, 주행 성능이 개선된 주행 모듈에 관한 것이다.
종래 고정형의 산업용 로봇이 널리 사용되었으나, 최근 센서, 빅데이터, 인공지능의 기술 발달 및 이를 이용한 자율주행 기술의 비약적인 발전에 따라, 다양한 실내외 환경에서 사용가능한 다목적 로봇이 다수 개발되고 있다.
실내 자율 주행 로봇의 대표적인 예는 로봇 청소기이며, 그 외에 물류나 공항/호텔 서비스, 안내, 경비는 물론, 애완용 로봇에 이르기까지 다양한 로봇이 개발되어 왔다. 실내 환경은 비교적 주행 여건이 좋으나, 주변의 물건이나 사람을 인지하고 충돌을 방지하며 이동해야 할 필요가 있다.
실외 자율 주행 로봇은 다양한 환경 조건에 놓인다는 점에서 특히 그 운용에 어려움이 있다. 예컨대, 노면 조건, 갑작스러운 보행자나 반려동물 등의 출현, 자동차 도로와 보행 도로의 식별, 날씨 변화 등의 다양한 인자를 고려하지 않으면 성공적인 자율 주행에 어려움이 있다.
특히 배달이나 화물 운송을 목적으로 하는 물류 로봇의 경우, 하중 조건을 고려하면서도 단턱이나 계단 등을 회피하거나 극복할 수 있도록 설계되어야 한다.
그러한 이러한 단턱이나 계단을 단순히 회피하기만 해서는 주행로 설정에 어려움이 크고, 최종 목적지까지 주행이 불가능한 경우가 많다. 또한 단턱이나 계단을 극복하기 위해 예컨대 바퀴의 반경을 크게 하거나, 또는 별도의 주행 보조 장치를 마련할 경우, 자율 주행 로봇이 불가피하게 커지거나, 경제성이 떨어질 수 있고, 또한 다양한 설계상의 어려움도 발생한다. 특히 실외 주행의 경우 대략 20cm 높이의 보도-차도 경계석과 같은 수직 장애물의 극복은, 자율 주행 로봇이 반드시 해결해야 하는 기술적 문제 중 하나이다.
이와 같이, 자율 주행 중 불가피하게 만나게 되는 지면 또는 노면 상의 주행 방해물이나 구조물을 손쉽게 극복할 수 있으면서, 동시에 자율 주행 로봇의 크기를 컴팩트하게 유지하며, 또한 그로 인한 주행 성능의 약화를 초래하지 않는 새로운 자율 주행 로봇의 주행 모듈이 요구되고 있었다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0690669호, 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0044475호, 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0078126호 및 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0130157호에 개재되어 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 실내 및 실외 환경에서 사용자의 구체적인 주행경로 입력 없이 자율적으로 경로를 생성하여 이동이 가능한 자율 주행 로봇에 있어서, 지면 또는 노면에 위치하는 계단이나 단턱 등의 주행 방해물 또는 구조물을 손쉽게 극복할 수 있고, 주행 성능이 개선된 주행 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 자율 주행 로봇의 주행 모듈로서, 지면 또는 노면에 상시 접촉하며 제1 회전축을 가진 제1 바퀴와, 상호 간의 위치가 구속되는 제2 바퀴 및 제3 바퀴와, 일단에 상기 제2 바퀴의 제2 회전축이 위치하고, 타단에 상단축부가 마련되며, 중간에 중간축부가 마련되는 후방 바와, 일단에 상기 제3 바퀴의 제3 회전축이 위치하고, 타단이 상기 중간축부에 회동가능하게 결합되는 전방 바와, 일단이 상기 상단축부에 회동가능하게 결합되며, 타단이 상기 제3 회전축 또는 상기 전방 바에 회동가능하게 결합되는 서스펜션부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 주행 모듈을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 중간축부는, 상기 자율 주행 로봇의 본체를 이루는 하부 모듈에 스윙 운동이 가능하게 마련되는 스윙구동축과 일축선 상으로 마련될 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 자율 주행 로봇의 주행동작을 제어하는 제어부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 스윙구동축을 중심으로 상기 전방 바 및 후방 바의 스윙 운동을 제어함으로써, 상기 제2 바퀴와 상기 제3 바퀴가 지면 또는 노면에 접촉하는지 여부를 조절할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제어부는, i) 일반 주행의 경우, 또는 지면 또는 노면에 놓인 단턱의 높이가 상기 제3 바퀴의 반경보다 작은 경우, 상기 제2 바퀴와 상기 제3 바퀴가 모두 지면 또는 노면에 접촉한 상태로 주행이 이루어지도록 제어하고, ii) 지면 또는 노면에 높인 단턱의 높이가 상기 제3 바퀴의 반경보다 크고 스윙 운동 반경보다 작은 경우, 상기 제2 바퀴는 지면 또는 노면에 접촉한 상태를 유지하고 상기 제3 바퀴는 지면 또는 노면에서 상승하여 비접촉한 상태를 유지한 상태로 상기 단턱의 승월 주행이 이루어지도록 제어하고, iii) 지면 또는 노면에 높인 단턱의 높이가 스윙 운동 반경보다 큰 경우, 상기 단턱의 승월 주행이 불가능함을 알리는 신호를 발생하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제2 바퀴와 상기 제3 바퀴가 지면 또는 노면에 접촉하는지 여부를 조절하여, 상기 서스펜션부의 감쇠력을 가변 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제어부는, i) 상기 하부 모듈에 가해지는 하중이 미리 정해진 값 미만일 경우, 상기 제2 바퀴와 상기 제3 바퀴가 모두 지면 또는 노면에 접촉하도록 하여, 상기 서스펜션부에 가해지는 예하중을 낮추고, ii) 상기 하부 모듈에 가해지는 하중이 미리 정해진 값 이상일 경우, 상기 제2 바퀴는 지면 또는 노면에서 상승하여 비접촉하도록 하고, 상기 제3 바퀴는 지면 또는 노면에 접촉하도록 하여, 상기 서스펜션부에 가해지는 예하중을 높일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제2 바퀴 및 상기 제3 바퀴의 반경은 동일할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 중간축부에서 상기 제2 회전축까지의 거리와, 상기 중간축부에서 상기 제3 회전축까지의 거리는 동일할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예는, 지면 또는 노면에 상시 접촉하며 제1 회전축을 가진 제1 바퀴와, 제2 회전축을 가진 제2 바퀴와, 제3 회전축을 가진 제3 바퀴를 포함하는, 자율 주행 로봇의 주행 모듈로서, 상기 제2 바퀴와 상기 제3 바퀴는, 상기 제2 회전축 및 상기 제3 회전축과 별도로 위치하는 중간축부를 중심으로 일체로 스윙 운동이 가능하도록 상호 구속되며, 상기 제2 바퀴 또는 상기 제3 바퀴에 연결되며, 감쇠력이 가변되는 서스펜션부를 더 포함하며, 상기 제2 바퀴와 상기 제3 바퀴는 상기 스윙 운동에 따라 지면 또는 노면에 접촉되는지 여부가 조절되고, 이에 따라 상기 서스펜션부의 감쇠력이 가변되는 것을 특징으로 하는, 주행 모듈을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 실내 및 실외 환경에서 사용자의 구체적인 주행경로 입력 없이 자율적으로 경로를 생성하여 이동이 가능한 자율 주행 로봇에 있어서, 지면 또는 노면에 위치하는 계단이나 단턱 등의 주행 방해물 또는 구조물을 손쉽게 극복할 수 있고, 주행 성능이 개선된 주행 모듈을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 로봇의 주행 모듈은, 자율 주행 로봇의 크기는 컴팩트하게 유지하며, 로봇 설계상의 제약 조건을 생성하지 않으며, 동시에 주행 성능은 유지 또는 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 로봇의 사시도이다.
도 2는 도 1의 자율 주행 로봇의 측면도이다.
도 3은 도 1의 자율 주행 로봇의 주행 모듈의 상세 동작도이다.
도 4는 도 3의 주행 모듈이 단턱을 승월하는 과정을 나타낸 개략 설명도이다.
도 5 및 도 6은 도 2의 주행 모듈에서 감쇠력을 가변 제어하는 모습을 나타낸 개략 설명도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자율 주행 로봇의 사시도, 도 2는 도 1의 자율 주행 로봇의 측면도이다.
도시된 바와 같이, 자율 주행 로봇(1)은 상부 모듈(100), 하부 모듈(200), 및 주행 모듈(300)을 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서 자율 주행 로봇은 실내 및 실외 환경에서 사용자의 구체적인 주행경로 입력 없이 자율적으로 경로를 생성하여 이동이 가능한 로봇을 통칭하는 것으로, 물류, 광고, 안내, 애완, 경비, 청소, 운송, 취미 등 그 목적에는 아무런 제한이 없다. 또한, 사용자가 출발지 및 도착지를 입력하거나, 주행조건을 설정하거나(예컨대, 특정 시간대의 주행을 금지함), 주행경로의 일부를 제한 또는 설정하거나(예컨대, 자동차용 도로나 교차로 등에서 주행을 금지하거나, 사용자의 감시 하에서만 주행하도록 함), 일부 주행경로에서 사용자가 로봇의 주행을 제어하는 등의 경우도 모두 본 발명의 자율 주행 로봇의 범주에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
상부 모듈(100)은 내부에 화물 운송 공간이 마련되며, 커버(130)를 구비할 수 있다. 하부 모듈(200)은 상부 모듈(100)의 하부에 위치하며 주행 모듈(300)에 구동력을 제공할 수 있다.
주행 모듈(300)은 하부 모듈(200)에 마련될 수 있다. 주행 모듈(300)은 단턱 또는 계단을 극복할 수 있도록 노면 또는 지면에 비동시적으로 접촉할 수 있는 다수 쌍의 바퀴(301; 302; 303)를 가질 수 있다.
더욱 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 상부 모듈(100)은 내부에 화물 운송 공간이 마련되는 본체(110)와, 이 본체(110)의 상측에 개폐가능하게 연결된 커버(130)를 포함할 수 있다.
본체(110)의 상부 둘레에는 표시등(111)이 마련될 수 있다. 이 표시등(111)은 본체(110)의 최상부면 둘레 전체에 걸쳐 마련될 수 있으며, 다수개의 LED로 이루어질 수 있다. 표시등(111)은 자율 주행 로봇(1)의 상태를 외부에 표시할 수 있다. 이를 위해 표시등(111)은 다수개의 구획을 가질 수 있고, 또한 다수개의 색상을 표현할 수 있다. 표시등(111)을 이용하여 자율 주행 로봇(1)이 운전 중임을 표시하거나, 운전조건, 예컨대 자율 주행(자동운전/수동운전) 중임을 표시할 수 있다. 또한, 주행 방향을 외부로 표시하거나(전방이동, 후방이동, 좌회전, 우회전, 제자리 회전 등), 주행 속도를 표시하거나(예컨대, 저속시 청색, 고속시 적색 등), 기타 다양한 주행 조건이나 운전 상태를 외부로 표시할 수 있다. 예컨대, 자율 주행 로봇(1)을 충전할 때, 배터리의 충전상태를 외부로 표시하거나, 대기시 배터리 잔량을 외부로 표시할 수 있다.
본체(110)의 전면에는 전방향 감시를 위한 카메라부(112)가 마련될 수 있다. 카메라부(112)는 전방의 장애물을 센싱할 수 있다. 카메라부(112)는 카메라 또는 거리센서를 포함할 수 있으며, 조명을 더 포함할 수 있다. 또한 카메라부(112)에 이물질이나 빗물 등이 접하지 않도록, 또는 카메라부(112)에 묻은 이물질이나 빗물 등을 제거할 수 있도록 별도의 부재를 포함할 수 있다. 카메라부(112)에 마련된 카메라 또는 거리센서는 본체(110)의 전면 하측 방향을 향할 수 있으며, 설치 방향을 변경하거나, 또는 방향을 제어할 수 있도록 구동형으로 마련할 수 있다.
본체(110)의 전면에는 투명 또는 반투명의 제1 보호부(113)가 마련될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 보호부(113)는 본체(110)의 전면 전체에서 측면 일부에 이르도록 마련될 수 있으나, 이러한 형상으로 한정되는 것은 아니다.
본체(110)의 후면에는 투명 또는 반투명의 제2 보호부(114)가 마련될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제2 보호부(114)는 본체(110)의 후면과 측면이 접하는 모서리부에 각각 분리형으로 마련될 수 있다.
제1 보호부(113) 및 제2 보호부(114)의 내부에는 도시되지 않은 카메라가 설치될 수 있다. 카메라는 다수개 설치될 수 있으며, 예컨대, 본체(110)의 각 모서리에 설치되어, 총 4개가 설치될 수 있다. 외부 환경을 인식하여 위험물이나 위험조건을 탐지하고, 주행경로를 설정하는 데에 문제가 없다면, 카메라의 설치 위치나 개수 등에 특별한 제한은 없다.
본체(110)의 내부에는 기상상황 등 다양한 환경조건에 대응하기 위해 송풍장치(미도시)가 마련될 수 있다. 송풍장치는 예컨대 팬을 포함한 구조체가 될 수 있고, 또한 송풍 유로가 마련될 수 있다.
본체(110)에는 적외선 센서(115)가 마련될 수 있다. 적외선 센서(115)는 다수개 설치될 수 있으며, 예컨대 본체(110)의 전면에 3개, 본체(110)의 후면에 3개, 본체(110)의 양쪽 측면에 각각 1개씩, 총 8개가 설치될 수 있다. 주변의 물체나 사람, 애완동물 등을 인식하고, 이들의 움직임을 탐지하는 데에 문제가 없다면, 적외선 센서(115)의 설치 위치나 개수 등에 특별한 제한은 없다.
본체(110)의 측면에는 디스플레이부(116)가 마련될 수 있다. 디스플레이부(116)의 설치 위치에는 특별한 제한은 없으며, 이 디스플레이부(116)를 통해 자율 주행 로봇(1)의 주행 상태나 운전 조건 등을 외부에 표시할 수 있다. 예컨대, 자율 주행 로봇(1)의 이동 목적지나 현재 주행 속도, 화물을 포함하고 있는지 여부 등을 표시할 수 있다. 또한, 디스플레이부(116)를 통해 광고를 하거나 또는 다양한 목적의 정보 전달이 가능하다.
도시되지는 않았으나, 본체(110)의 내부에는 화물 운송 공간이 마련될 수 있다. 이러한 화물 운송 공간의 제공을 위해, 본체(110) 내부의 각종 부재들과 공간적으로 분리되도록 화물 보관용 바스켓이 본체(110) 내부에 마련될 수 있다. 또한 음식물 등의 운송을 위해 내부에 단열, 냉장, 냉동 장치가 마련될 수도 있다.
또한, 본체(110)의 내부에는 화물의 존재여부를 감지하고, 화물의 무게에 따른 주행 조건을 제어하기 위해 로드셀 등의 압력센서가 마련될 수 있다. 또한, 화물이 존재하는지 여부를 감지하거나, 화물의 상태 및 외양을 외부에 표시하거나 전송하기 위한 내부 카메라가 마련될 수도 있다.
또한, 본체(110)의 내부 상단 측에는 빗물이 유입되지 않도록 하는 실링 부재가 마련될 수 있다. 또한 본체(110)의 내부 상단 측에는 유입된 빗물이 외부로 빠져나가도록 하는 빗물받이홈 또는 빗물 유출관이 마련될 수 있다.
커버(130)는 본체(110)의 상측에 개폐가능하게 연결될 수 있다. 예컨대, 본체(110)의 전면측 일부에 커버(130)가 힌지 연결될 수 있고, 커버(130)의 개폐를 위해 액츄에이터 또는 기타 구동수단이 마련될 수 있다.
커버(130)에는 외부 통신 또는 GPS 연결을 위한 안테나(131), 주변 환경 및 자율 주행 로봇(1)의 움직임을 정밀하게 센싱할 수 있는 라이다(lidar)(132), 마이크(133), 디스플레이 패널(134)이 마련될 수 있다. 그 외에 스피커 또는 기타 부재가 더 마련될 수도 있다. 예컨대, 거리센서나 카메라 등의 센싱 수단을 설치함으로써, 커버(130) 상측의 장애물 등을 인지하여 커버(130)의 개방에 문제가 없는지 확인한 후 커버(130)를 개방하는 것도 가능하다.
외측으로 노출되는 안테나(131), 라이다(132), 마이크(133), 디스플레이 패널(134) 등이 외부 환경, 특히 빗물에 노출되지 않도록 별도의 방수구조를 가질 수 있다.
마이크(133)는 지향성 마이크일 수 있으며, 또한 다수의 마이크로폰을 이용하여 발음원의 위치를 센싱할 수 있는 마이크일 수 있다.
디스플레이 패널(134)은 사용자와 디스플레이를 통해 정보를 주고받을 수 있는 부재로, 예컨대 스마트폰 또는 스마트패드일 수 있다. 예컨대, 화물 운송의 경우, 사용자(주문자)는 디스플레이 패널(134)을 통해 자신이 주문한 화물이 자율 주행 로봇(1)에 보관되어 있는지 알 수 있고, 이후 디스플레이 패널(134)에 비밀번호를 입력하는 등의 방식으로 본인을 식별시켜 커버(130)를 연 다음 주문한 화물을 꺼낼 수 있다.
커버(130)는 본체(110)의 전면 측에 힌지 연결될 수 있고, 본체(110)의 후면 측에는 사용자가 커버(130)를 쉽게 개폐할 수 있도록 손잡이가 마련된 돌출부를 포함할 수 있다.
하부 모듈(200)은 상부 모듈(100)의 하부에 마련될 수 있다. 하부 모듈(200)은 연결부(210), 전방구동부(230), 및 후방구동부(250)를 포함할 수 있다.
연결부(210)는 상부 모듈(100)의 하단에 결합되며, 전방구동부(230) 및 후방구동부(250)를 통해 주행 모듈(300)과 연결되어 이들을 지지하는 역할을 할 수 있다.
전방구동부(230)는 주행 모듈(300)의 전방측 바퀴, 즉, 제2 바퀴(302) 및 제3 바퀴(303)에 구동력을 제공하고, 이들의 위치나 회전력을 제어하는 구동부를 포함할 수 있다. 구동부는 예컨대 모터일 수 있다.
전방구동부(230)의 전면에는 조명(231)이 마련될 수 있다. 조명(231)은 자율 주행 로봇(1)의 전방 측을 밝힐 수 있으며, 또한 주변 사람들에게 자율 주행 로봇(1)의 존재나 이동을 인식시키는 역할도 할 수 있다.
후방구동부(250)는 주행 모듈(300)의 후방측 바퀴, 즉, 제1 바퀴(301)에 구동력을 제공하고, 이들의 위치나 회전력을 제어하는 구동부를 포함할 수 있다. 구동부는 예컨대 모터일 수 있다.
후방구동부(250)와 연결부(210)의 사이에는 제1 바퀴(301)에 서스펜션을 제공하는 후방 서스펜션부(251)가 마련될 수 있다. 후방 서스펜션부(251)는 댐퍼 및 스프링으로 이루어질 수 있다. 또한, 도시되지는 않았으나 후방구동부(250) 내에는 토션빔을 비롯하여 기타 조향이나 현가를 위한 부재가 포함될 수 있다.
주행 모듈(300)은 하부 모듈(200)에 마련될 수 있으며, 단턱 또는 계단을 극복할 수 있도록 다수의 바퀴, 즉 제1 바퀴(301), 제2 바퀴(302), 제3 바퀴(303)를 가질 수 있다. 여기서, 제1 바퀴(301), 제2 바퀴(302), 제3 바퀴(303)는 자율 주행 로봇(1)의 좌우측에 각각 한 쌍으로 설치될 수 있다. 이를 위해 제1 바퀴(301), 제2 바퀴(302), 제3 바퀴(303)는 동일 축선 상에 마련된 2개의 구동 바퀴로 이루어질 수 있다.
제1 바퀴(301), 제2 바퀴(302), 제3 바퀴(303)는 각각 별도의 구동부, 예컨대 모터에 연결되어 개별 구동될 수 있다. 이러한 개별 구동 제어를 통하여, 전방이동, 후방이동, 좌회전, 우회전, 제자리 회전 등 다양한 운전이 가능하게 된다. 또한, 노면조건이나 주변 보행자 유무 등 다양한 환경조건을 고려하여 주행 모듈(300)을 제어할 수 있다.
이하에서는 도면을 이용하여 주행 모듈(300)의 구성 및 동작을 더 상세히 설명하기로 한다. 도 3은 도 1의 자율 주행 로봇의 주행 모듈의 상세 동작도, 도 4는 도 3의 주행 모듈이 단턱을 승월하는 과정을 나타낸 개략 설명도, 도 5 및 도 6은 도 2의 주행 모듈에서 감쇠력을 가변 제어하는 모습을 나타낸 개략 설명도이다.
본 발명의 실시예에 의한 자율 주행 로봇(1)의 주행 모듈(300)은, 제1 회전축(308)을 가진 제1 바퀴(301), 제2 회전축(309)을 가진 제2 바퀴(302), 제3 회전축(310)을 가진 제3 바퀴(303), 전방 바(304), 후방 바(305), 및 서스펜션부(306)를 포함할 수 있다.
제1 바퀴(301)는 지면 또는 노면에 상시 접촉할 수 있다. 전술한 바와 같이, 제1 바퀴(301)는 자율 주행 로봇(1)의 좌우측에 동축으로 한 쌍 설치될 수 있다.
여기서, 지면 또는 노면은 자율 주행 로봇(1)이 주행하는 경로에서 바퀴가 접하는 모든 부분을 총칭하는 것으로, 일반도로, 포장도로, 비포장도로, 차도, 인도, 실내, 실외 등을 모두 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
다음으로, 제2 바퀴(302)와 제3 바퀴(303)는 상호 간의 위치가 구속되어 하나의 부재처럼 동작할 수 있다. 여기서, 상호 간의 위치가 구속된다는 것은 제2 바퀴(302)와 제3 바퀴(303)의 위치가 절대적으로 고정되어 있다는 것은 아니며, 제2 바퀴(302)와 제3 바퀴(303)의 자유도(degree of freedom)가 제한되어, 어느 하나의 움직임이 다른 하나의 움직임에 영향을 줄 수 있다는 의미로 이해될 수 있다. 예컨대, 제2 바퀴(302)와 제3 바퀴(303)는 후술하는 바와 같이, 중간축부(307)를 중심으로 하는 스윙 운동에 의해 동시에 같은 회전방향으로 회동할 수 있다.
또한 제2 바퀴(302)와 제3 바퀴(303) 각각은, 제1 바퀴(301)와 마찬가지로, 자율 주행 로봇(1)의 좌우측에 동축으로 한 쌍 설치될 수 있다.
제2 바퀴(302)와 제3 바퀴(303)는 별도의 구동부에 의해 각각 구동될 수 있다. 또는, 제2 바퀴(302)와 제3 바퀴(303) 중 어느 하나에만 별도의 구동부에 의해 구동력을 제공하고, 나머지 하나는 피동 운동만 하는 것도 가능하다. 이와 달리 제2 바퀴(302)와 제3 바퀴(303) 모두에 구동력을 제공하지 않는 것도 가능하다. 이 경우 제1 바퀴(301)의 구동력만으로 자율 주행 로봇(1)이 주행될 수 있다.
한편, 제2 바퀴(302) 또는 제3 바퀴(303)에 구동력을 전달하기 위해 전방구동부(230) 또는 기타 별개의 개소에 모터를 설치할 수 있다. 이와 달리 제2 바퀴(302) 또는 제3 바퀴(303)에 인접하여 모터를 설치하거나, 또는 제2 바퀴(302) 또는 제3 바퀴(303)에 모터를 직결할 수도 있다. 또한 제2 바퀴(302) 또는 제3 바퀴(303)가 인휠모터(in-wheel motor)를 구비할 수도 있다.
이와 달리, 제2 바퀴(302)와 제3 바퀴(303)는 하나의 구동부에 의해 구동될 수 있다. 예컨대, 전방구동부(230) 내에 하나의 모터를 설치하고, 이 모터로부터 벨트 또는 체인 등의 동력전달수단을 통해 제2 바퀴(302)와 제3 바퀴(303)로 동시에 구동력을 전달할 수 있다. 이와 달리, 클러치 수단을 통해 제2 바퀴(302)와 제3 바퀴(303) 중 하나에만 구동력을 전달하거나, 또는 제2 바퀴(302)와 제3 바퀴(303)에 전달되는 구동력을 적절히 배분하는 것도 가능하다.
또한, 제2 바퀴(302)와 제3 바퀴(303)는 반경이 동일하게 마련될 수 있다.
다음으로, 전방 바(304)는 일자형 또는 이와 유사한 바(bar) 형태를 가질 수 있다. 전방 바(304)의 일단에는 제3 바퀴(303)의 제3 회전축(310)이 위치하고, 전방 바(304)의 타단은 중간축부(307)에 회동가능하게 결합될 수 있다.
후방 바(305) 역시 일자형 또는 이와 유사한 바(bar) 형태를 가질 수 있다. 후방 바(305)의 일단에는 제2 바퀴(302)의 제2 회전축(309)이 위치하고, 후방 바(305)의 타단에는 상단축부(311)가 마련될 수 있다. 후방 바(305)의 중간에는 중간축부(307)가 마련될 수 있다.
여기서, 중간축부(307)에서 제2 바퀴(302)의 제2 회전축(309)까지의 거리와, 중간축부(307)에서 제3 바퀴(303)의 제3 회전축(310)까지의 거리는 동일하게 마련될 수 있다.
서스펜션부(306)는, 후방 바(305)와 제3 바퀴(303)의 사이, 또는 후방 바(305)와 전방 바(304)의 사이에 마련될 수 있다. 이를 위해 서스펜션부(306)의 일단은 후방 바(305)의 상단축부(311)에 회동가능하게 결합되고, 서스펜션부(306)의 타단은 제3 회전축(310) 도는 전방 바(304)에 회동가능하게 결합될 수 있다.
서스펜션부(306)는 댐퍼 및 스프링으로 이루어질 수 있다. 또한, 서스펜션부(306)는 가변 강성 또는 가변 댐핑력을 가지도록 형성될 수 있다.
한편, 후방 바(305)의 중간축부(307)에는 전방 바(304)가 결합될 수 있다. 또한 중간축부(307)는 자율 주행 로봇(1)의 본체를 이루는 하부 모듈(200)에 스윙(swing) 운동이 가능하게 마련되는 스윙구동축과 일축선 상으로 마련될 수 있다. 이 경우 스윙구동축은 실질적으로 중간축부(307)와 동일하므로, 도면에 별도로 도시되지는 않았다.
이와 같이, 전방 바(304)와 후방 바(305)는 “ㅅ”자 형상으로서 스윙 및 시소잉(seesawing) 운동이 가능한 링크 프레임(link frame)을 가지도록 형성될 수 있다. 다만 전방 바(304)와 후방 바(305)는, 또한 전방 바(304)에 위치하는 제3 바퀴(303)와 후방 바(305)에 위치하는 제2 바퀴(302)는, 서스펜션부(306)에 의해 그 상대적 위치가 일정 범위 내로 제한될 수 있다.
이러한 스윙/시소잉 가능한 링크 프레임 구조로 인해 굴곡 지반이나 험난 지반, 기타 주행 방해물이 많은 저속 서행 경로에서 자율 주행 로봇(1)이 받는 충격이 1차적으로 감쇄될 수 있다. 또한, 고속 주행중 2차적으로 발생된 외부로부터의 순간 충격은 서스펜션부(306)에서 감쇄될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 주행 모듈(300)은, 자율 주행 로봇(1)의 주행 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다. 이 제어부는 스윙구동축을 중심으로 전방 바(304) 및 후방 바(305)의 스윙 운동을 제어함으로써, 제2 바퀴(302)와 제3 바퀴(303)가 지면 또는 노면에 접촉하는지 여부를 조절할 수 있다. 이러한 스윙 운동을 위해 구동력을 제공하는 모터, 또는 기타 구동원이 별도로 마련될 수 있다.
도 3의 (a)에는 제2 바퀴(302) 및 제3 바퀴(303)가 모두 지면 또는 노면에 접촉한 상태(제1 모드)가 도시되어 있다. 일반적인 주행 상태 또는 정지 상태에서 이러한 제1 모드가 채택될 수 있다. 제1 모드에서는 서스펜션부(306)에 가해지는 예하중이 낮아지게 되며, 이에 대한 상세는 후술하기로 한다.
도 3의 (b)에는 제2 바퀴(302)가 지면 또는 노면에 접촉하고, 제3 바퀴(303)가 지면 또는 노면에 비접촉한 상태(제2 모드)가 도시되어 있다. 이러한 제2 모드는, 주행 방향에 나타난 계단, 단턱, 기타 주행 방해물이나 구조물을 극복(승월)하기에 적합하다. 제2 모드에서는 서스펜션부(306)가 실질적으로 작동하지 않는 상태가 된다.
도 3의 (c)에는 제2 바퀴(302)가 지면 또는 노면에 비접촉하고, 제3 바퀴(303)가 지면 또는 노면에 접촉한 상태(제3 모드)가 도시되어 있다. 제3 모드에서는 서스펜션부(306)에 가해지는 예하중이 제1 모드에 비해 커지게 되며, 이에 대한 상세는 후술하기로 한다.
이와 같이 제어부는, 제2 바퀴(302)와 제3 바퀴(303)가 지면 또는 노면에 접촉하는지 여부를 조절하여, 서스펜션부(306)의 감쇠력을 가변 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 주행 모듈(300)은 스윙/시소잉 가능한 링크 프레임 구조를 가지기 때문에, 일반적인 바퀴를 가진 주행 장치에 비해 보다 높은 승월(乘越) 가능 높이를 가질 수 있다. 즉, 일반적인 주행 장치에서는 승월 가능 높이가 바퀴의 반경 크기 이하(도 4의 (a)에 도시된 D1의 절반 이하)로 제한되는데 비해, 본 발명의 실시예에 따른 주행 모듈(300)에서는 승월 가능 높이가 제3 바퀴(303)와 중간축부(307)에 의해 형성되는 가상의 바퀴의 반경 크기(도 4의 (b)에 도시된 D2의 절반)로 커지게 된다. 여기서, 제3 바퀴(303)와 중간축부(307)에 의해 형성되는 가상의 바퀴의 반경을 “스윙 운동 반경”이라 할 수 있다.
따라서 제어부는, 일반 주행의 경우, 또는 지면 또는 노면에 놓인 단턱의 높이(H1)가 제3 바퀴(303)의 반경(D1/2)보다 작은 경우, 제2 바퀴(302)와 제3 바퀴(303)가 모두 지면 또는 노면에 접촉한 상태로 주행이 이루어지도록 제어할 수 있다(도 4의 (a) 참조).
다음으로, 지면 또는 노면에 높인 단턱의 높이(H2)가 제3 바퀴(303)의 반경(D1/2)보다 크고 스윙 운동 반경(D2/2)보다 작은 경우, 제2 바퀴(302)는 지면 또는 노면에 접촉한 상태를 유지하고, 제3 바퀴(303)는 지면 또는 노면에서 상승하여 비접촉한 상태를 유지한 상태로 단턱의 승월 주행이 이루어지도록 제어할 수 있다(도 4의 (b) 참조).
마지막으로, 지면 또는 노면에 높인 단턱의 높이가 스윙 운동 반경(D2/2)보다 큰 경우, 단턱의 승월 주행이 불가능함을 알리는 신호를 발생하도록 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 주행 모듈(300)은 스윙/시소잉 가능한 링크 프레임 구조에 서스펜션부(306)가 마련되기 때문에, 자율 주행 로봇의 사용환경(적재하중 등)이나 지반 환경, 주행 속도, 기타 내외부 요인을 고려하여, 서스펜션부(306)의 감쇠력 가변 제어를 할 수 있다. 예컨대 일반적인 주행 장치에서는 서스펜션이 마련된다 하더라도, 주행 장치에 가해지는 상단의 하중 변화에 따라 서스펜션의 압축 강도가 일정하게 또는 점진적으로만 변화되며, 이로 인해 주행시 불안정성이 발생될 수 있다. 그러나 본 발명의 실시예에 따른 주행 모듈(300)에서는 스윙/시소잉 가능한 링크 프레임 구조를 서스펜션부(306)가 압축을 받는 방향으로 회전하는 순간적인 토크 컨트롤을 통해, 서스펜션부(306)의 감쇠력을 조절하는 액티브 토크 서스펜션(active torque suspension) 기능을 가질 수 있다. 즉, 서스펜션부(306)의 단단함과 부드러움을 순간 제어할 수 있다.
이를 도 5 및 도 6을 사용하여 구체적으로 설명하기로 한다.
먼저, 제어부는, 하부 모듈(200)에 가해지는 하중이 미리 정해진 값 미만일 경우, 제2 바퀴(302)와 제3 바퀴(303)가 모두 지면 또는 노면에 접촉하도록 하여, 서스펜션부(306)에 가해지는 예하중(pre-load)을 낮출 수 있다(도 5 참조). 이로써 서스펜션부(306)가 부드러운 상태가 될 수 있다. 예컨대, 물류 목적으로 사용되는 자율 주행 로봇(1)에 있어서, 적재물이 실리지 않거나, 또는 일정 무게 이하의 적재물이 실리는 경우, 서스펜션부(306)의 예하중을 낮추어 충분한 감쇠력 여유를 확보하고, 이로써 안정적인 주행을 할 수 있다.
다음으로 제어부는, 하부 모듈(200)에 가해지는 하중이 미리 정해진 값 이상일 경우, 제2 바퀴(302)는 지면 또는 노면에서 상승하여 비접촉하도록 하고, 제3 바퀴(303)는 지면 또는 노면에 접촉하도록 하여, 서스펜션부(306)에 가해지는 예하중을 높일 수 있다(도 6 참조). 이로써 서스펜션부(306)가 단단한 상태가 될 수 있다. 예컨대, 자율 주행 로봇(1)에 있어서 일정한 적재 하중 이상이 될 경우, 서스펜션부(306)의 예하중을 높여 감쇠력을 높인 상태로 주행을 실시할 수 있다.
도 5 및 도 6에서 서스펜션부(306)의 형상이 다른 것은, 위와 같은 예하중의 차이를 도식적으로 나타낸 것이다.
다만, 여기서 서스펜션부(306)의 예하중이 높거나 낮다는 것은 제2 바퀴(302) 및 제3 바퀴(303)의 지면/노면 접촉 여부에 따른 상대적인 크기를 의미하는 것이지, 도 5와 같은 상태에서 서스펜션부(306)에 가해지는 예하중에 비해, 도 6과 같은 상태에서 서스펜션부(307)에 가해지는 예하중이 반드시 더 크다는 것을 의미하는 것은 아니다. 자율 주행 로봇(1) 자체의 무게뿐만 아니라, 적재물의 하중에 따라 예하중이 달라질 수 있기 때문이다.
이상의 실시예와 달리, 또는 이상의 실시예를 포함하여, 본 발명에 따른 자율 주행 로봇(1)의 주행 모듈(300)을 다음과 같이 표현하는 것도 가능하다.
먼저 자율 주행 로봇(1)의 주행 모듈(300)은, 지면 또는 노면에 상시 접촉하며 제1 회전축(308)을 가진 제1 바퀴(301)와, 제2 회전축(309)을 가진 제2 바퀴(302)와, 제3 회전축(310)을 가진 제3 바퀴(303)를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 제2 바퀴(302)와 제3 바퀴(303)는, 제2 회전축(309) 및 제3 회전축(310)과 별도로 위치하는 중간축부(307)를 중심으로 일체로 스윙 운동이 가능하도록 상호 구속될 수 있다.
또한 자율 주행 로봇(1)의 주행 모듈(300)은, 제2 바퀴(302) 또는 제3 바퀴(303)에 연결되며, 감쇠력이 가변되는 서스펜션부(306)를 더 포함할 수 있다. 제2 바퀴(302)와 제3 바퀴(303)는 스윙 운동에 따라 지면 또는 노면에 접촉되는지 여부가 조절되고, 이에 따라 서스펜션부(306)의 감쇠력이 가변될 수 있다.
이에 따라, 앞의 실시예와 같이 전방 바(304)와 후방 바(305)가 역 “ㅅ”자 형상(즉, “λ” 형상)을 가지는 것 뿐만 아니라(도 2 참조), “ㅅ”자 또는 그 외의 각도를 가지는 형상을 취하는 것도 가능하다. 이에 따라, 서스펜션부(306)가 자율 주행 로봇(1)의 전방 측에 위치하는 경우 뿐만 아니라, 후방 측에 위치하는 것도 가능하다. 또한, 전방 바(304)와 후방 바(305)가 일자형이 아닌 “ㄱ”자 또는 기타 다른 형상을 가지는 것도 가능하다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
발명의 실시를 위한 형태는 위의 발명의 실시를 위한 최선의 형태에서 함께 기술되었다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 주행 모듈(300)을 채택함으로써, 지면 또는 노면에 위치하는 계단이나 단턱 등의 주행 방해물 또는 구조물을 손쉽게 극복할 수 있다. 즉, 전방 바(304) 및 후방 바(305)를 포함하는 스윙/시소잉 가능한 링크 프레임 구조를 통해, 승월 가능 높이가 스윙 운동 반경으로 대폭 커지게 된다.
또한, 서스펜션부(306)의 감쇠력 순간 제어가 가능하기 때문에 주행 성능이 향상될 수 있다. 그럼에도, 승월 가능 높이의 향상이나 감쇠력 순간 제어를 위한 별도의 복잡한 기계장치나 구조가 필요하지 않기 때문에, 자율 주행 로봇(1)의 크기를 컴팩트하게 유지하면서, 로봇 설계상의 공간적 제약 조건이 새로 생기지 않게 된다.

Claims (9)

  1. 자율 주행 로봇의 주행 모듈로서,
    지면 또는 노면에 상시 접촉하며 제1 회전축을 가진 제1 바퀴와,
    상호 간의 위치가 구속되는 제2 바퀴 및 제3 바퀴와,
    일단에 상기 제2 바퀴의 제2 회전축이 위치하고, 타단에 상단축부가 마련되며, 중간에 중간축부가 마련되는 후방 바와,
    일단에 상기 제3 바퀴의 제3 회전축이 위치하고, 타단이 상기 중간축부에 회동가능하게 결합되는 전방 바와,
    일단이 상기 상단축부에 회동가능하게 결합되며, 타단이 상기 제3 회전축 또는 상기 전방 바에 회동가능하게 결합되는 서스펜션부를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    주행 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 중간축부는, 상기 자율 주행 로봇의 본체를 이루는 하부 모듈에 스윙 운동이 가능하게 마련되는 스윙구동축과 일축선 상으로 마련되는 것을 특징으로 하는,
    주행 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 자율 주행 로봇의 주행동작을 제어하는 제어부를 더 포함하며,
    상기 제어부는, 상기 스윙구동축을 중심으로 상기 전방 바 및 후방 바의 스윙 운동을 제어함으로써, 상기 제2 바퀴와 상기 제3 바퀴가 지면 또는 노면에 접촉하는지 여부를 조절하는 것을 특징으로 하는,
    주행 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는,
    i) 일반 주행의 경우, 또는 지면 또는 노면에 놓인 단턱의 높이가 상기 제3 바퀴의 반경보다 작은 경우, 상기 제2 바퀴와 상기 제3 바퀴가 모두 지면 또는 노면에 접촉한 상태로 주행이 이루어지도록 제어하고,
    ii) 지면 또는 노면에 높인 단턱의 높이가 상기 제3 바퀴의 반경보다 크고 스윙 운동 반경보다 작은 경우, 상기 제2 바퀴는 지면 또는 노면에 접촉한 상태를 유지하고 상기 제3 바퀴는 지면 또는 노면에서 상승하여 비접촉한 상태를 유지한 상태로 상기 단턱의 승월 주행이 이루어지도록 제어하고,
    iii) 지면 또는 노면에 높인 단턱의 높이가 스윙 운동 반경보다 큰 경우, 상기 단턱의 승월 주행이 불가능함을 알리는 신호를 발생하도록 제어하는 것을 특징으로 하는,
    주행 모듈.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제2 바퀴와 상기 제3 바퀴가 지면 또는 노면에 접촉하는지 여부를 조절하여, 상기 서스펜션부의 감쇠력을 가변 제어하는 것을 특징으로 하는,
    주행 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    i) 상기 하부 모듈에 가해지는 하중이 미리 정해진 값 미만일 경우, 상기 제2 바퀴와 상기 제3 바퀴가 모두 지면 또는 노면에 접촉하도록 하여, 상기 서스펜션부에 가해지는 예하중을 낮추고,
    ii) 상기 하부 모듈에 가해지는 하중이 미리 정해진 값 이상일 경우, 상기 제2 바퀴는 지면 또는 노면에서 상승하여 비접촉하도록 하고, 상기 제3 바퀴는 지면 또는 노면에 접촉하도록 하여, 상기 서스펜션부에 가해지는 예하중을 높이는 것을 특징으로 하는,
    주행 모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 바퀴 및 상기 제3 바퀴의 반경은 동일한 것을 특징으로 하는,
    주행 모듈.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 중간축부에서 상기 제2 회전축까지의 거리와, 상기 중간축부에서 상기 제3 회전축까지의 거리는 동일한 것을 특징으로 하는,
    주행 모듈.
  9. 지면 또는 노면에 상시 접촉하며 제1 회전축을 가진 제1 바퀴와, 제2 회전축을 가진 제2 바퀴와, 제3 회전축을 가진 제3 바퀴를 포함하는, 자율 주행 로봇의 주행 모듈로서,
    상기 제2 바퀴와 상기 제3 바퀴는, 상기 제2 회전축 및 상기 제3 회전축과 별도로 위치하는 중간축부를 중심으로 일체로 스윙 운동이 가능하도록 상호 구속되며,
    상기 제2 바퀴 또는 상기 제3 바퀴에 연결되며, 감쇠력이 가변되는 서스펜션부를 더 포함하며,
    상기 제2 바퀴와 상기 제3 바퀴는 상기 스윙 운동에 따라 지면 또는 노면에 접촉되는지 여부가 조절되고, 이에 따라 상기 서스펜션부의 감쇠력이 가변되는 것을 특징으로 하는,
    주행 모듈.
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