WO2021132888A1 - Mobile robot - Google Patents

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WO2021132888A1
WO2021132888A1 PCT/KR2020/016159 KR2020016159W WO2021132888A1 WO 2021132888 A1 WO2021132888 A1 WO 2021132888A1 KR 2020016159 W KR2020016159 W KR 2020016159W WO 2021132888 A1 WO2021132888 A1 WO 2021132888A1
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WO
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mobile robot
robot device
main body
microphone
disposed
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/016159
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French (fr)
Korean (ko)
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이진학
곽용수
윤치열
이규복
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삼성전자주식회사
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    • B25J9/1602Programme controls characterised by the control system, structure, architecture
    • B25J9/161Hardware, e.g. neural networks, fuzzy logic, interfaces, processor

Definitions

  • the present disclosure relates to a mobile robot device, and more particularly, to a mobile robot device capable of traveling in a spherical shape.
  • the existing mobile robot has wheels on the floor and electronic devices are placed on it.
  • stable driving is possible, but there is a problem in that the turning radius is large and cannot be returned to the original position in case of a fall.
  • the space occupied by the wheels compared to the overall size of the mobile robot was small, and accordingly, it was not possible to overcome obstacles such as thresholds and to move on non-hard floors such as carpets.
  • the conventional robot has a vibration according to the rotational inertia force and action and reaction, so there is a limit in which stable driving and information collection cannot be performed.
  • the present disclosure is to solve the above problems, and an object of the present disclosure is to provide a mobile robot device having a spherical shape and capable of stable driving and information collection.
  • a mobile robot apparatus includes a main body including a motor, a driving force is provided through the motor, and first and second wheels disposed on both sides of the main body , and a plurality of covers surrounding the main body, wherein the plurality of covers have the same curvature.
  • the plurality of covers may include first and second side covers disposed on both side surfaces of the body, and body covers disposed on the front, rear, and upper surfaces of the body.
  • the motor includes a first motor connected to the first wheel and a second motor connected to the second wheel, and the mobile robot device transmits a driving signal to the first and second motors, respectively, and the A processor for controlling the first and second motors may be included.
  • the mobile robot device may further include an image pickup device that captures an image and a camera stabilizer that adjusts an imaging angle of the image pickup device.
  • the mobile robot apparatus may further include a processor for controlling the camera stabilizer so that the image pickup device captures images in the same direction during a movement process of the mobile robot apparatus.
  • each of the first and second wheels may further include a tire having a ground surface in contact with the ground when the mobile robot device moves.
  • the tire may have an outer surface having the same curvature as the plurality of covers.
  • the width of the tire may be 3 mm to 5 mm.
  • first and second side covers may be respectively coupled to the first and second wheels through magnets to be detachable.
  • first and second side covers may be respectively coupled to the main body.
  • each of the first and second wheels includes a plurality of first air flow holes and a plurality of air flow blades for forming turbulence of air inside the mobile robot device
  • the second side cover may include a plurality of second air flow holes.
  • the main body may include a weight disposed above the center of gravity of the main body and a driving device connected to the weight to move the position of the weight.
  • the mobile robot device may further include a processor for controlling the driving device to offset the rotation of the main body in the circumferential direction generated according to the driving of the mobile robot device.
  • the mobile robot device may include a microphone disposed on the upper portion of the main body and a guide tube for guiding sound to be transmitted to the microphone.
  • the main body may include a plurality of microphone holes connected to one end of the guide tube, and the microphone may receive sound through the plurality of microphone holes.
  • the number of the microphones is four, and the four microphones may be disposed to be spaced apart from each other by a predetermined interval.
  • the mobile robot device may include a speaker arranged to output sound in a downward direction of the mobile robot device.
  • the mobile robot device may include at least one protruding member disposed on the lower surface of the main body and contacting the ground when the main body rotates by a predetermined angle in the circumferential direction.
  • the body may have a separation distance of 1 mm to 3 mm from the ground.
  • the mobile robot device may have a diameter of 90 mm to 100 mm.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically illustrating a mobile robot device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a front view of the mobile robot device of FIG. 1 .
  • FIG. 3 is a rear view of the mobile robot device of FIG. 1 .
  • FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a coupling structure between a side cover and a wheel of the mobile robot device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a view for explaining the inner structure of the wheel of the mobile robot device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a view for explaining the inner structure of the side cover of the mobile robot device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a view showing a lower cover of the mobile robot device body according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a view for explaining a weight of a mobile robot device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a view for explaining an imaging device and a camera stabilizer of the mobile robot device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a view for explaining an imaging device and a camera stabilizer of the mobile robot device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11 is a view for explaining an imaging device and a camera stabilizer of the mobile robot device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a microphone of a mobile robot device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a speaker of a mobile robot device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a view for explaining a protruding member of the mobile robot device according to an embodiment of the present disclosure.
  • 15 is a front view illustrating a protruding member of the mobile robot apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • each step should be understood as non-limiting unless the preceding step must be logically and temporally performed before the subsequent step. That is, except for the above exceptional cases, even if the process described as a subsequent step is performed before the process described as the preceding step, the essence of the disclosure is not affected, and the scope of rights should also be defined regardless of the order of the steps.
  • expressions such as “have,” “may have,” “include,” or “may include” indicate the presence of a corresponding characteristic (eg, a numerical value, function, operation, or component such as a part). and does not exclude the presence of additional features.
  • first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms may be used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present disclosure, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.
  • the present specification describes components necessary for the description of each embodiment of the present disclosure, the present disclosure is not necessarily limited thereto. Accordingly, some components may be changed or omitted, and other components may be added. Also, they may be distributed and arranged in different independent devices.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a mobile robot device 1 according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a front view of the mobile robot device 1
  • FIG. 3 is a rear view of the mobile robot device 1 .
  • the mobile robot device 1 is a device having various functions, such as recognizing a surrounding environment, capable of autonomous driving and information collection, and transmitting information to a user.
  • the mobile robot device 1 may recognize the surrounding environment based on voice, sound, and image recognition. In addition, information can be transmitted to the user by controlling other electronic products or outputting voice through wireless communication.
  • the mobile robot device 1 can be physically moved by including a driving member, and through this, various functions of the mobile robot device 1 can be executed throughout the user's environment including indoors and outdoors.
  • the mobile robot device 1 When the mobile robot device 1 is used in the home, it interacts with electronic products such as TVs, vacuum cleaners, and washing machines placed in the home to execute functions and collect information, and transmit the collected information to family members including pets. can As a result, it is possible to connect all members of the home and electronic products.
  • electronic products such as TVs, vacuum cleaners, and washing machines placed in the home to execute functions and collect information, and transmit the collected information to family members including pets.
  • the mobile robot device 1 can connect the user with family members who need help, including pets, by continuously checking and inspecting the environment in the home even when the user is absent. In addition, it is possible to check and operate other home appliances in the home through physical movement. Through this, it is possible to promote safety in the home and strengthen security.
  • the mobile robot apparatus 1 may be implemented in a form of performing work at home, but is not limited thereto, and may be implemented as a robot apparatus according to various embodiments.
  • a mobile robot device 1 includes a main body 10 , a first side cover 110 surrounding the main body 10 , a second side cover 120 , and a main body It may include a cover 140 , a lower cover 140 , and tires 21a and 21b .
  • a motor, a battery, an actuator, a gear, a bearing, a wheel, etc. for driving the mobile robot device 1 may be included in the main body 10 of the mobile robot device 1 .
  • the mobile robot device 1 may include a processor for controlling the operation of the mobile robot device 1 , and a sensor for recognizing the surrounding environment and communication with other electronic devices. It may include a communication device.
  • the processor may control the overall operation of the mobile robot device 1 .
  • the processor may include one or more of a central processing unit (CPU), an application processor (AP), or a communication processor (CP).
  • the processor may be a microcontroller (MCU).
  • the processor may control hardware or software components connected to the processor by driving an operating system or an application program, and may perform various data processing and operations.
  • the processor may load and process commands or data received from at least one of the other components into the volatile memory, and store various data in the non-volatile memory.
  • the mobile robot device 1 may enable stable autonomous driving by collecting and analyzing various information such as sounds, voices, and images in the surrounding environment.
  • the mobile robot device 1 may include a microphone, a camera, a sensor, etc. for collecting information about the surrounding environment. A detailed description of an operation in which the mobile robot device 1 collects information about the surrounding environment will be described later.
  • the mobile robot device 1 may include a plurality of covers 110 , 120 , 130 , and 140 surrounding the main body 10 .
  • the plurality of covers 110 , 120 , 130 , and 140 may have the same curvature, and thus the overall appearance of the mobile robot device 1 may be arranged to form a sphere.
  • the surface of the lower cover 140 disposed under the body 10 may not have a shape that forms a part of the sphere. A detailed description of the shape of the lower cover 140 will be described later with reference to FIGS. 2 to 3 .
  • first wheel 21 and the second wheel 22 may be disposed inside the plurality of covers 110 , 120 , 130 , and 140 .
  • the first wheel 21 may be connected to a first motor (not shown), and the second wheel 22 may be connected to a second motor (not shown).
  • the processor may control the driving of the motor to control the driving of the mobile robot apparatus 1 .
  • a detailed description of driving and traveling of the mobile robot device 1 will be described later.
  • the first wheel 21 may be coupled to the first side cover 110
  • the second wheel 22 may be coupled to the second side cover 120 .
  • a detailed description of each coupling of the first and second wheels 21 and 22 and the first and second side covers 110 and 120 will be described later with reference to FIG. 4 .
  • FIG. 2 is a front view of the mobile robot apparatus 1 of FIG. 1
  • FIG. 3 is a rear view of the mobile robot apparatus 1 of FIG. 1 .
  • an imaging device 11 is disposed on the front upper portion 10-1 of the main body 10, and a button for operation (10-2) on the rear lower portion 10-2 of the main body 10 drawing number not assigned), etc. may be disposed.
  • Various sensors such as the imaging device 11 for recognizing an image may be disposed on the front upper portion 10-1 of the main body 10, and an indicator such as an LED may also be included.
  • the front upper portion 10 - 1 of the main body 10 may be disposed on the main body 10 so as to face the front upper end from the front of the mobile robot device 1 . Accordingly, the sensor disposed on the front upper portion 10-1 of the main body 10 may recognize everything from the floor to the ceiling of the surrounding environment.
  • a button for operating the mobile robot device 1
  • a connector for charging for charging
  • an LED for indicating may be disposed.
  • the lower surface 141 of the lower cover 140 may be formed to be spaced apart from the floor by a predetermined distance.
  • the lower cover 140 may have a curved surface in the X-axis direction, but may be flat in the Y-axis direction. Accordingly, the main body 10 does not come into contact with the ground, so that the mobile robot device 1 can travel smoothly.
  • the distance at which the lower surface 141 of the lower cover is spaced apart from the ground may be 1 mm to 3 mm.
  • the distance at which the lower surface 141 of the lower cover is spaced apart from the ground may vary depending on the size of the tires 21a and 21b.
  • the tires 21a and 21b may be formed of an elastic material or an inelastic material, and may be formed to include both an elastic material and an inelastic material.
  • the tires 21a and 21b may be manufactured by sequentially injecting an elastic material such as urethane and an inelastic material such as polycarbonate, or may be manufactured by attaching an elastic material and an inelastic material.
  • the tires 21a and 21b may be connected to the first and second wheels 21 and 22, respectively, and may contact the ground when the mobile robot device 1 is driven.
  • the tires 21a and 21b may be detachably connected to the first and second wheels 21 and 22 . Accordingly, when the tires 21a and 21b are worn out or the type of the tires 21a and 21b is to be changed, the tires 21a and 21b can be replaced by separating them from the first and second wheels 21 and 22 . .
  • the tires 21a and 21b may have various shapes according to the user's use environment.
  • the tires 21a and 21b may be made of a urethane material having a hardness of 90 degrees and a width of 4 mm.
  • the tires 21a and 21b may be made of a urethane material having a hardness of 60 degrees and a width of 12 mm.
  • the material and size of the tires 21a and 21b are not limited thereto, and may be implemented in various embodiments.
  • the tires 21a and 21b may be respectively connected to the wheels 21 and 22 to receive driving force from the motor.
  • the processor may control the driving of the mobile robot apparatus 1 by controlling the operation of the motor.
  • the processor controls the first and second motors to rotate the first and second wheels 21a and 21b in the same rotational direction and at the same speed so that the mobile robot device 1 travels straight in the +X-axis direction. can make it
  • the processor may control the first and second wheels 21a and 21b to rotate in a direction opposite to the above-described rotational direction so that the mobile robot device 1 travels backward in the -X-axis direction.
  • the processor may change the traveling direction of the mobile robot apparatus 1 by controlling the first and second wheels 21a and 21b to rotate at different speeds.
  • the processor may control the first and second wheels 21a and 21b to rotate in different directions to rotate the mobile robot device 1 in place.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the coupling structure of the side covers 110 and 120 and the wheels 21 and 22 of the mobile robot device 1 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the side cover and the wheel are described as an example of the second side cover 120 and the second wheel 22 , respectively, for convenience of explanation, but the first side cover 110 and the first wheel 21 are
  • the fastening structure may also be the same.
  • the side cover 120 may include a side cover magnet 121
  • the wheel 22 may include a wheel magnet 22-1.
  • the side cover 120 and the wheel 22 are coupled even when the wheel 22 rotates while the mobile robot device 1 travels by the magnetic force between the side cover magnet 121 and the wheel magnet 22-1. there may be
  • the side cover 120 may include a side cover fastening structure 122
  • the wheel 22 may include a wheel fastening structure 22 - 2
  • the wheel fastening structure 22-2 may have a flat section where the magnetic force between the wheel magnet 22-1 and the side cover magnet 121 acts the strongest, and an inclined surface inclined from the planar section. When the side cover magnet 121 is positioned in the flat section, the side cover 120 and the wheel 22 can be fixed by magnetic force and the coupling between the side cover fastening structure 122 and the wheel fastening structure 22-2. have.
  • the side cover 120 When the side cover 120 is rotated while the wheel 22 is fixed, the side cover magnet 121 moves along the inclined surface to increase the magnetic force as the distance between the side cover magnet 121 and the wheel magnet 22-1 increases. decreases. Accordingly, the side cover 120 is detachable from the wheels 22 , so that the user can easily replace the side cover 120 without any tools or remove the side cover 120 and wash it.
  • FIG. 5 is a view for explaining the inner structure of the wheels 21 and 22 of the mobile robot device 1 according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 6 is a mobile robot device 1 according to an embodiment of the present disclosure.
  • ) is a view for explaining the inner structure of the side cover (110, 120).
  • the side cover and the wheel are described as an example as the second side cover 120 and the second wheel 22, respectively, for convenience of explanation, but the first side cover 110 and the first wheel ( 21) may also have the same inner structure.
  • the wheel 22 may include a first air flow hole 22 - 3 and an air flow blade 22 - 4 .
  • the side cover 120 may include a second air flow hole 123 .
  • the air flow blade 22-4 may form a turbulence of air inside the mobile robot device 1 when the wheel 22 rotates. Accordingly, the air inside the mobile robot device 1 may pass through the first air flow hole 22 - 3 and the second air flow hole 123 to be discharged to the outside of the mobile robot device 1 .
  • the mobile robot device 1 may discharge high-temperature air, whose temperature is increased due to heat generated from the main board and the motor disposed therein, to the outside of the mobile robot device 1 .
  • the air inside and outside the mobile robot device 1 is circulated to circulate the mobile robot It is possible to prevent the inside of the device 1 from overheating.
  • the outside of the side cover 120 may be covered with a material through which air passes.
  • the outside of the first and second side covers 110 and 120 disposed on both sides of the mobile robot device 1 may be covered with an air-permeable cloth.
  • FIG. 7 is a view showing the lower cover 140 of the mobile robot apparatus main body 10 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the lower cover 140 is positioned below the main body 10 outside the main body 10 of the mobile robot device 1 .
  • the lower cover 140 may be configured separately from the body cover 130 .
  • the lower cover 140 may include a speaker hole 142 .
  • a speaker may be disposed inside the main body 10 .
  • the sound output from the speaker may be emitted to the outside of the main body 10 through the speaker hole 142 .
  • a detailed description of the speaker disposed inside the main body 10 will be described later with reference to FIG. 13 .
  • 8 is a view for explaining the weight 14 of the mobile robot device according to an embodiment of the present disclosure. 8 shows a cross section of the main body cover 130 , the weight 14 , and the driving device 15 .
  • the mobile robot device 1 may include a weight 14 and a driving device 15 .
  • the weight 14 may be located above the center of gravity of the mobile robot device 1 .
  • the processor may control the driving device 15 connected to the weight 14 to move the position of the weight 14 .
  • the processor may control the driving device 15 to cancel the rotation of the main body 10 in the circumferential direction due to an action reaction and rotational inertia when the mobile robot device 1 is driven.
  • the processor controls the weight 14 to move in the +X-axis direction by the driving device 15 .
  • the processor may control the driving device 15 to prevent the main body 10 from rotating in the circumferential direction.
  • the processor controls the weight 14 to move in the -X-axis direction by the driving device 15 .
  • the main body 10 can perform stable driving without rotating in the circumferential direction even when the mobile robot device 1 travels, so that the components mounted on the main body 10 do not shake and the position in the main body 10 is maintained. can keep
  • the processor may rotate the main body 10 in the circumferential direction by controlling the weight 14 to move by the driving device 15 while the mobile robot device 1 is stopped.
  • the processor may rotate the body 10 by controlling the weight 14 to move by the driving device 15 to change the imaging direction of the imaging device 11 mounted on the body 10 .
  • the range imaged by the imaging element 11 can be widened.
  • 9 to 11 are views for explaining the imaging device 11 and the camera stabilizers 13 and 14 of the mobile robot apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 to 11 are front views of the mobile robot apparatus 1 for explaining the positions of the imaging element 11 and the camera stabilizers 13 and 14. As shown in FIG.
  • the imaging device 11 may be disposed on the front surface of the main body 10 .
  • the processor may move the position of the imaging device 11 by controlling the camera stabilizer 13 connected to the imaging device 11 .
  • the camera stabilizer 13 may include a driving member.
  • the processor cancels the change in the imaging direction of the imaging device 11 mounted on the body 10 due to the movement of the body 10 due to the action reaction and rotational inertia when the mobile robot device 1 is driven. It is possible to control the camera stabilizer 13 so as to
  • a sensor (not shown) mounted on the main body 10 may detect a rotation angle of the main body 10 .
  • the processor may receive the rotation angle of the body 10 sensed from the sensor and calculate a correction angle for correcting the photographing direction of the imaging device 11 .
  • the processor may control the camera stabilizer 13 connected to the imaging device 11 to change the imaging direction of the imaging device 11 by a correction angle.
  • the wheels 21 and 22 rotate in the A direction
  • the main body 10 moves in the B direction by action and reaction.
  • the imaging device 11 mounted on the main body 10 also rotates in the B direction.
  • the processor may control the camera stabilizer 13 to control the imaging device 11 to rotate in the A direction to control the imaging device 11 to image the same direction.
  • the processor controls the camera stabilizer 13 to control the imaging device 11 to rotate in the B direction so that the imaging device 11 captures images in the same direction. can do.
  • the processor controls the camera stabilizer 13 so that the image pickup device 11 rotates in the opposite direction to the rotation direction of the main body 10 to capture images in the same direction. can be controlled
  • the imaging device 11 may capture images in the same direction to collect stable image information.
  • the camera stabilizer 14 may be in the form of a weight that does not include a driving member.
  • the camera stabilizer 14 may be rotatably connected to the imaging device 11 . That is, the camera stabilizer 14 may be connected to the imaging device 11 to face the direction of gravity regardless of the arrangement of the imaging device 11 . Accordingly, when the imaging device 11 rotates in the B direction due to the traveling of the mobile robot device 1 , the imaging device moves in the A direction due to gravity acting on the camera stabilizer 14 connected to the imaging device 11 . can receive a rotational force.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view for explaining the microphone 17 of the mobile robot device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the main body 10 may include a microphone board (reference number not assigned) on which the microphone 17 is disposed. At least one microphone 17 is disposed on the microphone board, and a plurality of microphones 17 may be disposed.
  • the microphone 17 may be located on the inside of the main body 10 .
  • the microphone hole 132 may be formed in the upper portion of the body cover 130 , and the microphone 17 may be disposed in the lower portion of the microphone hole 132 .
  • the mobile robot device 1 is a small robot, as the microphone hole 132 is disposed on the mobile robot device 1, it may be easy to recognize external sounds in all directions.
  • a guide tube 18 may be disposed between the microphone 17 and the microphone hole 132 .
  • One end of the guide tube 18 may be connected to the microphone hole 132 , and the other end may be connected to the microphone 17 . Accordingly, the guide tube 18 may guide the external sound entered through the microphone hole 132 to be transmitted to the microphone 17 .
  • an auxiliary material (not shown) for eliminating a gap between the microphone 17 and the guide tube 18 may exist.
  • the auxiliary material is an elastic material and can seal sound in the space between the microphone board and the body cover 130 .
  • the microphone 17 can easily receive an external sound.
  • the four microphones 17 may be disposed to be spaced apart from each other by a predetermined interval on the microphone board.
  • the four microphones 17 are arranged in different positions, so that due to the difference in time for external sound to reach each microphone 17, the processor included in the mobile robot device 1 can recognize the direction in which the external sound is generated. can
  • FIG. 13 is a cross-sectional view for explaining the speaker 16 of the mobile robot device according to an embodiment of the present disclosure.
  • the speaker 16 may be disposed inside the body 10 .
  • the speaker 16 may be disposed below the inside of the body 10 .
  • the speaker 16 may be arranged to output sound in a downward direction of the mobile robot apparatus 1 . Accordingly, the sound output from the speaker 16 may be output toward the ground, reflected from the ground, and equally transmitted in all directions.
  • 14 to 15 are views for explaining the protruding members 19a and 19b of the mobile robot apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
  • the protruding members 19a and 19b are disposed on the lower surface of the main body 10 so that when the main body 10 rotates by a predetermined angle in the circumferential direction, it can contact the ground.
  • the protrusion length and The shape can be adjusted.
  • the protruding members 19a and 19b apply a force to the main body 10 in a direction opposite to the rotational direction of the main body 10 when in contact with the ground to prevent excessive rotation of the main body 10 in the circumferential direction.
  • Two protrusion members 19a and 19b may exist to stably travel on a hard and flat ground, and one may exist to cross a threshold or an electric wire.
  • the distance between the two protruding members 19a and 19b can be changed according to the purpose of the mobile robot device 1 .
  • the thickness of the protruding members 19a and 19b may be changed within a range not greater than the thickness of the tires 21a and 21b.
  • the protruding members 19a and 19b may be made of plastic or metal depending on the purpose of the mobile robot device 1 , and may be formed in the form of a rotatable ball caster to reduce friction with the ground.

Abstract

Disclosed is a mobile robot. A mobile robot of the present invention comprises: a main body provided with a motor; first and second wheels receiving driving power from the motor, and arranged on respective sides of the main body; and a plurality of covers covering the main body, wherein the plurality of covers have the same curvature.

Description

이동 로봇 장치mobile robot device
본 개시는 이동 로봇 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구체 형상으로 주행 가능한 이동 로봇 장치에 관한 것이다.The present disclosure relates to a mobile robot device, and more particularly, to a mobile robot device capable of traveling in a spherical shape.
로봇 기술의 발전에 따라 전문화된 학술 분야 또는 대규모의 노동력을 요하는 산업 분야뿐만 아니라 일반적인 가정에도 로봇의 공급이 보편화 되고 있다. 또한, 위치가 고정된 채 기능을 수행하는 로봇뿐만 아니라, 위치를 이동할 수 있는 이동형 로봇도 보급되고 있다.With the development of robot technology, the supply of robots is becoming common not only in specialized academic fields or industries requiring large-scale labor but also in general households. In addition, a mobile robot capable of moving a position as well as a robot performing a function with a fixed position has been popularized.
기존의 이동 로봇의 형태는 바닥면에 바퀴가 있고 그 위에 전자장치가 배치되는 구조였다. 이러한 형태는 안정적인 주행이 가능하나, 회전 반경이 크고 넘어졌을 경우 원래 위치로 복귀할 수 없는 문제점이 있었다.The existing mobile robot has wheels on the floor and electronic devices are placed on it. In this form, stable driving is possible, but there is a problem in that the turning radius is large and cannot be returned to the original position in case of a fall.
또한, 이동 로봇의 전체 크기 대비 바퀴가 차지하는 공간이 작았고, 이에 따라 문턱과 같은 장애물을 넘을 수 없었으며, 카펫과 같이 딱딱하지 않은 바닥에서 이동할 수 없었다. In addition, the space occupied by the wheels compared to the overall size of the mobile robot was small, and accordingly, it was not possible to overcome obstacles such as thresholds and to move on non-hard floors such as carpets.
이에, 이동 로봇 전체 크기에서 바퀴가 차지하는 비중이 큰 형태의 이동 로봇이 존재하였으나, 종래의 로봇은 회전 관성력 및 작용 반작용에 따라 흔들거림이 있어 안정적인 주행 및 정보 수집을 할 수 없는 한계가 존재하였다.Accordingly, there was a mobile robot having a large proportion of wheels in the overall size of the mobile robot. However, the conventional robot has a vibration according to the rotational inertia force and action and reaction, so there is a limit in which stable driving and information collection cannot be performed.
본 개시는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 개시의 목적은 구체 형상을 하며 안정적인 주행 및 정보 수집이 가능한 이동 로봇 장치를 제공함에 있다. The present disclosure is to solve the above problems, and an object of the present disclosure is to provide a mobile robot device having a spherical shape and capable of stable driving and information collection.
이상과 같은 목적을 달성하기 위해 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 로봇 장치는, 모터를 구비하는 본체, 상기 모터를 통하여 구동력을 제공받으며, 상기 본체의 양 측면에 배치되는 제1 및 제2 바퀴, 상기 본체를 감싸는 복수의 커버를 포함하고, 상기 복수의 커버는 동일한 곡률(Curvature)을 갖는다.In order to achieve the above object, a mobile robot apparatus according to an embodiment of the present disclosure includes a main body including a motor, a driving force is provided through the motor, and first and second wheels disposed on both sides of the main body , and a plurality of covers surrounding the main body, wherein the plurality of covers have the same curvature.
이 경우, 상기 복수의 커버는, 상기 본체의 양 측면에 배치되는 제1 및 제2 측면 커버 및 상기 본체의 전면, 후면 및 상면에 배치되는 본체 커버를 포함할 수 있다. In this case, the plurality of covers may include first and second side covers disposed on both side surfaces of the body, and body covers disposed on the front, rear, and upper surfaces of the body.
한편, 상기 모터는 상기 제1 바퀴에 연결되는 제1 모터 및 상기 제2 바퀴에 연결되는 제2 모터를 포함하고, 상기 이동 로봇 장치는 상기 제1 및 제2 모터에 각각 구동 신호를 전달하여 상기 제1 및 제2 모터를 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. Meanwhile, the motor includes a first motor connected to the first wheel and a second motor connected to the second wheel, and the mobile robot device transmits a driving signal to the first and second motors, respectively, and the A processor for controlling the first and second motors may be included.
한편, 상기 이동 로봇 장치는 영상을 촬영하는 촬상 소자 및 상기 촬상 소자의 촬상 각도를 조절하는 카메라 스테빌라이저(stabilizer)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the mobile robot device may further include an image pickup device that captures an image and a camera stabilizer that adjusts an imaging angle of the image pickup device.
이 경우, 상기 이동 로봇 장치는 상기 이동 로봇 장치의 이동 과정 중에 상기 촬상 소자가 동일한 방향을 촬상하도록 상기 카메라 스테빌라이저를 제어하는 프로세서를 더 포함할 수 있다.In this case, the mobile robot apparatus may further include a processor for controlling the camera stabilizer so that the image pickup device captures images in the same direction during a movement process of the mobile robot apparatus.
한편, 상기 제1 및 제2 바퀴 각각은 상기 이동 로봇 장치의 이동 시 지면과 접촉하는 접지면을 가지는 타이어를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, each of the first and second wheels may further include a tire having a ground surface in contact with the ground when the mobile robot device moves.
이 경우, 상기 타이어는 상기 복수의 커버와 같은 곡률을 가지는 외부 면을 가질 수 있다.In this case, the tire may have an outer surface having the same curvature as the plurality of covers.
한편, 상기 타이어의 폭은 3mm 내지 5mm일 수 있다.Meanwhile, the width of the tire may be 3 mm to 5 mm.
한편, 상기 제1 및 제2 측면 커버는 상기 제1 및 제2 바퀴에 각각 자석을 통해 결합되어 탈부착이 가능할 수 있다.Meanwhile, the first and second side covers may be respectively coupled to the first and second wheels through magnets to be detachable.
한편, 상기 제1 및 제2 측면 커버는 상기 본체에 각각 결합될 수 있다.Meanwhile, the first and second side covers may be respectively coupled to the main body.
한편, 각각의 상기 제1 및 제2 바퀴는, 복수의 제1 공기 흐름 홀(hole) 및 상기 이동 로봇 장치 내부에 공기의 난류를 형성하는 복수의 공기 흐름 날을 포함하고, 상기 제1 및 제2 측면 커버는 복수의 제2 공기 흐름 홀을 포함할 수 있다.Meanwhile, each of the first and second wheels includes a plurality of first air flow holes and a plurality of air flow blades for forming turbulence of air inside the mobile robot device, The second side cover may include a plurality of second air flow holes.
한편, 상기 본체는, 상기 본체의 무게중심보다 상부에 배치되는 무게추 및 상기 무게추와 연결되어 상기 무게추의 위치를 이동시키는 구동 장치를 포함할 수 있다.Meanwhile, the main body may include a weight disposed above the center of gravity of the main body and a driving device connected to the weight to move the position of the weight.
이 경우, 상기 이동 로봇 장치는 상기 이동 로봇 장치의 구동에 따라 발생하는 상기 본체의 원주 방향으로의 회전을 상쇄시키도록 상기 구동 장치를 제어하는 프로세서를 더 포함할 수 있다.In this case, the mobile robot device may further include a processor for controlling the driving device to offset the rotation of the main body in the circumferential direction generated according to the driving of the mobile robot device.
한편, 상기 이동 로봇 장치는 상기 본체의 상부에 배치되는 마이크 및 소리가 상기 마이크에 전달되도록 가이드하는 가이드 관을 포함할 수 있다.Meanwhile, the mobile robot device may include a microphone disposed on the upper portion of the main body and a guide tube for guiding sound to be transmitted to the microphone.
이 경우, 상기 본체는 상기 가이드 관의 일단에 연결되는 복수의 마이크 홀을 포함하고, 상기 마이크는 상기 복수의 마이크 홀을 통해 소리를 입력받을 수 있다.In this case, the main body may include a plurality of microphone holes connected to one end of the guide tube, and the microphone may receive sound through the plurality of microphone holes.
이 경우, 상기 마이크의 개수는 4개이고, 상기 4개의 마이크는 서로 각각 기설정된 간격만큼 이격되어 배치될 수 있다.In this case, the number of the microphones is four, and the four microphones may be disposed to be spaced apart from each other by a predetermined interval.
한편, 상기 이동 로봇 장치는 상기 이동 로봇 장치의 하부 방향으로 소리가 출력되도록 배치되는 스피커를 포함할 수 있다.Meanwhile, the mobile robot device may include a speaker arranged to output sound in a downward direction of the mobile robot device.
한편, 상기 이동 로봇 장치는 상기 본체의 하부면에 배치되어 상기 본체가 원주 방향으로 기설정된 각도만큼 회전하면 지면과 접촉하는 적어도 하나의 돌출 부재를 포함할 수 있다.Meanwhile, the mobile robot device may include at least one protruding member disposed on the lower surface of the main body and contacting the ground when the main body rotates by a predetermined angle in the circumferential direction.
한편, 상기 본체는 지면으로부터 1mm 내지 3mm의 이격 거리를 가질 수 있다.Meanwhile, the body may have a separation distance of 1 mm to 3 mm from the ground.
한편, 상기 이동 로봇 장치는 직경이 90mm 내지 100mm일 수 있다.Meanwhile, the mobile robot device may have a diameter of 90 mm to 100 mm.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 로봇 장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view schematically illustrating a mobile robot device according to an embodiment of the present disclosure.
도 2는 도 1의 이동 로봇 장치의 정면도이다.FIG. 2 is a front view of the mobile robot device of FIG. 1 .
도 3은 도 1의 이동 로봇 장치의 배면도이다.FIG. 3 is a rear view of the mobile robot device of FIG. 1 .
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 로봇 장치의 측면 커버와 바퀴의 체결 구조를 설명하기 위한 단면도이다.4 is a cross-sectional view for explaining a coupling structure between a side cover and a wheel of the mobile robot device according to an embodiment of the present disclosure.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 로봇 장치의 바퀴의 내측 구조를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining the inner structure of the wheel of the mobile robot device according to an embodiment of the present disclosure.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 로봇 장치의 측면 커버의 내측 구조를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining the inner structure of the side cover of the mobile robot device according to an embodiment of the present disclosure.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 로봇 장치 본체의 하부 커버를 나타내는 도면이다.7 is a view showing a lower cover of the mobile robot device body according to an embodiment of the present disclosure.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 로봇 장치의 무게추를 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining a weight of a mobile robot device according to an embodiment of the present disclosure.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 로봇 장치의 촬상 소자 및 카메라 스테빌라이저를 설명하기 위한 도면이다.9 is a view for explaining an imaging device and a camera stabilizer of the mobile robot device according to an embodiment of the present disclosure.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 로봇 장치의 촬상 소자 및 카메라 스테빌라이저를 설명하기 위한 도면이다.10 is a view for explaining an imaging device and a camera stabilizer of the mobile robot device according to an embodiment of the present disclosure.
도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 로봇 장치의 촬상 소자 및 카메라 스테빌라이저를 설명하기 위한 도면이다.11 is a view for explaining an imaging device and a camera stabilizer of the mobile robot device according to an embodiment of the present disclosure.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 로봇 장치의 마이크를 설명하기 위한 단면도이다.12 is a cross-sectional view illustrating a microphone of a mobile robot device according to an embodiment of the present disclosure.
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 로봇 장치의 스피커를 설명하기 위한 단면도이다.13 is a cross-sectional view illustrating a speaker of a mobile robot device according to an embodiment of the present disclosure.
도 14는 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 로봇 장치의 돌출 부재를 설명하기 위한 도면이다.14 is a view for explaining a protruding member of the mobile robot device according to an embodiment of the present disclosure.
도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 로봇 장치의 돌출 부재를 설명하기 위한 정면도이다.15 is a front view illustrating a protruding member of the mobile robot apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
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이하에서 설명되는 실시 예는 본 개시의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 개시는 여기서 설명되는 실시 예들과 다르게, 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 이하에서 본 개시를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 개시의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.It should be understood that the embodiments described below are illustratively shown to help the understanding of the present disclosure, and the present disclosure may be implemented with various modifications, different from the embodiments described herein. However, in the following description of the present disclosure, if it is determined that a detailed description of a related known function or component may unnecessarily obscure the subject matter of the present disclosure, the detailed description and specific illustration thereof will be omitted. In addition, the accompanying drawings are not drawn to scale in order to help understanding of the disclosure, but dimensions of some components may be exaggerated.
본 명세서 및 청구범위에서 사용되는 용어는 본 개시의 기능을 고려하여 일반적인 용어들을 선택하였다. 하지만, 이러한 용어들은 당 분야에 종사하는 기술자의 의도나 법률적 또는 기술적 해석 및 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 일부 용어는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있다. 이러한 용어에 대해서는 본 명세서에서 정의된 의미로 해석될 수 있으며, 구체적인 용어 정의가 없으면 본 명세서의 전반적인 내용 및 당해 기술 분야의 통상적인 기술 상식을 토대로 해석될 수도 있다. The terms used in this specification and claims have been chosen in consideration of the function of the present disclosure. However, these terms may vary depending on the intention, legal or technical interpretation of a person skilled in the art, and the emergence of new technology. Also, some terms are arbitrarily selected by the applicant. These terms may be interpreted in the meaning defined in the present specification, and if there is no specific term definition, it may be interpreted based on the general content of the present specification and common technical common sense in the art.
본 개시의 설명에 있어서 각 단계의 순서는 선행 단계가 논리적 및 시간적으로 반드시 후행 단계에 앞서서 수행되어야 하는 경우가 아니라면 각 단계의 순서는 비제한적으로 이해되어야 한다. 즉, 위와 같은 예외적인 경우를 제외하고는 후행 단계로 설명된 과정이 선행단계로 설명된 과정보다 앞서서 수행되더라도 개시의 본질에는 영향이 없으며 권리범위 역시 단계의 순서에 관계없이 정의되어야 한다. In the description of the present disclosure, the order of each step should be understood as non-limiting unless the preceding step must be logically and temporally performed before the subsequent step. That is, except for the above exceptional cases, even if the process described as a subsequent step is performed before the process described as the preceding step, the essence of the disclosure is not affected, and the scope of rights should also be defined regardless of the order of the steps.
본 명세서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.In the present specification, expressions such as “have,” “may have,” “include,” or “may include” indicate the presence of a corresponding characteristic (eg, a numerical value, function, operation, or component such as a part). and does not exclude the presence of additional features.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms may be used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present disclosure, a first component may be referred to as a second component, and similarly, a second component may also be referred to as a first component.
또한, 본 개시에서 사용한 '정면', '배면', '상면', '하면', '측면', '좌측', '우측', '상부', '하부' 등의 용어는 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의해 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.In addition, terms such as 'front', 'rear', 'top', 'bottom', 'side', 'left', 'right', 'top', 'bottom' used in the present disclosure are defined based on the drawings. and the shape and position of each component are not limited by this term.
그리고, 본 명세서에서는 본 개시의 각 실시 예의 설명에 필요한 구성요소를 설명한 것이므로, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 일부 구성요소는 변경 또는 생략될 수도 있으며, 다른 구성요소가 추가될 수도 있다. 또한, 서로 다른 독립적인 장치에 분산되어 배치될 수도 있다.In addition, since the present specification describes components necessary for the description of each embodiment of the present disclosure, the present disclosure is not necessarily limited thereto. Accordingly, some components may be changed or omitted, and other components may be added. Also, they may be distributed and arranged in different independent devices.
나아가, 이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 개시의 실시 예를 상세하게 설명하지만, 본 개시가 실시 예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.Further, an embodiment of the present disclosure will be described in detail below with reference to the accompanying drawings and the contents described in the accompanying drawings, but the present disclosure is not limited or limited by the embodiments.
이하, 도 1 내지 도 15를 참고하여 본 개시를 상세히 설명한다.Hereinafter, the present disclosure will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 15 .
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 로봇 장치(1)를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 이동 로봇 장치(1)의 정면도, 도 3은 이동 로봇 장치(1)의 배면도이다.1 is a perspective view schematically showing a mobile robot device 1 according to an embodiment of the present disclosure, FIG. 2 is a front view of the mobile robot device 1, and FIG. 3 is a rear view of the mobile robot device 1 .
이동 로봇 장치(1)는 주변 환경을 인식하고 자율 주행 및 정보 수집이 가능하며 사용자에게 정보를 전달하는 등 다양한 기능을 가지는 장치이다. The mobile robot device 1 is a device having various functions, such as recognizing a surrounding environment, capable of autonomous driving and information collection, and transmitting information to a user.
이동 로봇 장치(1)는 음성, 소리 및 영상 인식을 기반으로 주변 환경을 인식할 수 있다. 또한, 무선 통신을 통해 다른 전자제품을 제어하거나 음성을 출력함으로써 사용자에게 정보를 전달할 수 있다.The mobile robot device 1 may recognize the surrounding environment based on voice, sound, and image recognition. In addition, information can be transmitted to the user by controlling other electronic products or outputting voice through wireless communication.
이동 로봇 장치(1)는 구동 부재를 포함함으로써 물리적 이동이 가능하고, 이를 통해 실내 및 실외를 포함하는 사용자의 환경 전반에 걸쳐 이동 로봇 장치(1)의 다양한 기능을 실행할 수 있다.The mobile robot device 1 can be physically moved by including a driving member, and through this, various functions of the mobile robot device 1 can be executed throughout the user's environment including indoors and outdoors.
이동 로봇 장치(1)가 가정 내에서 이용될 경우, 가정 내에 배치된 TV, 청소기, 세탁기 등 전자제품과 상호 작용하여 기능 실행 및 정보를 수집하고, 수집한 정보를 애완동물을 포함한 가족구성원에게 전달할 수 있다. 이에 따라, 가정 내 모든 구성원과 전자제품을 연결할 수 있다.When the mobile robot device 1 is used in the home, it interacts with electronic products such as TVs, vacuum cleaners, and washing machines placed in the home to execute functions and collect information, and transmit the collected information to family members including pets. can As a result, it is possible to connect all members of the home and electronic products.
이동 로봇 장치(1)는 사용자가 부재하는 경우에도 가정 내 환경을 지속적으로 확인, 점검하여 애완동물을 포함한 도움이 필요한 가족구성원과 사용자를 연결할 수 있다. 또한, 물리적 이동을 통하여 가정 내 다른 가전제품을 확인, 조작할 수 있다. 이를 통해, 가정 내 안전을 도모하고 보안을 강화할 수 있다.The mobile robot device 1 can connect the user with family members who need help, including pets, by continuously checking and inspecting the environment in the home even when the user is absent. In addition, it is possible to check and operate other home appliances in the home through physical movement. Through this, it is possible to promote safety in the home and strengthen security.
본 개시의 일 실시예에 따른 이동 로봇 장치(1)는 가정 내에서 업무를 수행하는 형태로 구현될 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 다양한 실시예에 따른 로봇 장치로 구현될 수 있다.The mobile robot apparatus 1 according to an embodiment of the present disclosure may be implemented in a form of performing work at home, but is not limited thereto, and may be implemented as a robot apparatus according to various embodiments.
도 1을 참고하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 로봇 장치(1)는 본체(10)와, 본체(10)를 감싸는 제1 측면 커버(110), 제2 측면 커버(120), 본체 커버(140), 하부 커버(140) 및 타이어(21a, 21b)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1 , a mobile robot device 1 according to an embodiment of the present disclosure includes a main body 10 , a first side cover 110 surrounding the main body 10 , a second side cover 120 , and a main body It may include a cover 140 , a lower cover 140 , and tires 21a and 21b .
도 1에 도시하지 않았지만, 이동 로봇 장치(1)의 본체(10) 내부에는 이동 로봇 장치(1)를 구동시키기 위한 모터, 배터리, 액츄에이터(Actuator), 기어, 베어링, 바퀴 등이 포함될 수 있다.Although not shown in FIG. 1 , a motor, a battery, an actuator, a gear, a bearing, a wheel, etc. for driving the mobile robot device 1 may be included in the main body 10 of the mobile robot device 1 .
또한, 도 1에 도시하지 않았지만, 이동 로봇 장치(1)는 이동 로봇 장치(1)의 동작을 제어하기 위한 프로세서를 포함할 수 있고, 주변 환경을 인식하기 위한 센서 및 다른 전자기기와 통신하기 위한 통신 장치를 포함할 수 있다.In addition, although not shown in FIG. 1 , the mobile robot device 1 may include a processor for controlling the operation of the mobile robot device 1 , and a sensor for recognizing the surrounding environment and communication with other electronic devices. It may include a communication device.
프로세서는 이동 로봇 장치(1)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 이를 위해, 프로세서는 중앙처리장치(central processing unit(CPU)), 어플리케이션 프로세서(application processor(AP)), 또는 커뮤니케이션 프로세서(communication processor(CP)) 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 프로세서는 마이크로컨트롤러(Micro Control Unit, MCU)일 수 있다.The processor may control the overall operation of the mobile robot device 1 . To this end, the processor may include one or more of a central processing unit (CPU), an application processor (AP), or a communication processor (CP). The processor may be a microcontroller (MCU).
프로세서는 운영 체제 또는 응용 프로그램을 구동하여 프로세서에 연결된 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소들을 제어할 수 있고, 각종 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 또한, 프로세서는 다른 구성요소들 중 적어도 하나로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드하여 처리하고, 다양한 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다.The processor may control hardware or software components connected to the processor by driving an operating system or an application program, and may perform various data processing and operations. In addition, the processor may load and process commands or data received from at least one of the other components into the volatile memory, and store various data in the non-volatile memory.
이동 로봇 장치(1)는 주변 환경에서 소리, 음성, 영상 등 다양한 정보를 수집, 분석하여 안정적인 자율 주행이 가능하게 할 수 있다. 예를 들어, 이동 로봇 장치(1)는 주변 환경에 대한 정보를 수집하기 위한 마이크, 카메라, 센서 등을 포함할 수 있다. 이동 로봇 장치(1)가 주변 환경에 대한 정보를 수집하는 동작에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.The mobile robot device 1 may enable stable autonomous driving by collecting and analyzing various information such as sounds, voices, and images in the surrounding environment. For example, the mobile robot device 1 may include a microphone, a camera, a sensor, etc. for collecting information about the surrounding environment. A detailed description of an operation in which the mobile robot device 1 collects information about the surrounding environment will be described later.
도 1을 참고하면, 이동 로봇 장치(1)는 본체(10)를 감싸는 복수의 커버들(110, 120, 130, 140)을 포함할 수 있다. 복수의 커버들(110, 120, 130, 140)은 동일한 곡률(Curvature)을 가질 수 있고, 이에 따라 이동 로봇 장치(1)의 전체적인 외관이 구체를 이루도록 배치될 수 있다.Referring to FIG. 1 , the mobile robot device 1 may include a plurality of covers 110 , 120 , 130 , and 140 surrounding the main body 10 . The plurality of covers 110 , 120 , 130 , and 140 may have the same curvature, and thus the overall appearance of the mobile robot device 1 may be arranged to form a sphere.
한편, 본체(10)의 하부에 배치되는 하부 커버(140)의 표면은 구체의 일부를 이루는 형상이 아닐 수 있다. 하부 커버(140)의 형태에 대한 상세한 설명은 도 2 내지 도 3에서 후술하기로 한다.Meanwhile, the surface of the lower cover 140 disposed under the body 10 may not have a shape that forms a part of the sphere. A detailed description of the shape of the lower cover 140 will be described later with reference to FIGS. 2 to 3 .
도 1에는 도시되지 않았으나, 복수의 커버들(110, 120, 130, 140)의 안쪽에는 제1 바퀴(21) 및 제2 바퀴(22)가 배치될 수 있다.Although not shown in FIG. 1 , the first wheel 21 and the second wheel 22 may be disposed inside the plurality of covers 110 , 120 , 130 , and 140 .
제1 바퀴(21)는 제1 모터(미도시)에 연결되고, 제2 바퀴(22)는 제2 모터(미도시)에 연결될 수 있다.The first wheel 21 may be connected to a first motor (not shown), and the second wheel 22 may be connected to a second motor (not shown).
프로세서는 모터의 구동을 제어하여 이동 로봇 장치(1)의 구동을 제어할 수 있다. 이동 로봇 장치(1)의 구동 및 주행에 관한 상세한 설명은 후술하기로 한다.The processor may control the driving of the motor to control the driving of the mobile robot apparatus 1 . A detailed description of driving and traveling of the mobile robot device 1 will be described later.
제1 바퀴(21)는 제1 측면 커버(110)에 결합되고, 제2 바퀴(22)는 제2 측면 커버(120)에 결합될 수 있다. 제1 및 제2 바퀴(21, 22)와 제1 및 제2 측면 커버(110, 120) 각각의 결합에 관한 상세한 설명은 도 4에서 후술하기로 한다.The first wheel 21 may be coupled to the first side cover 110 , and the second wheel 22 may be coupled to the second side cover 120 . A detailed description of each coupling of the first and second wheels 21 and 22 and the first and second side covers 110 and 120 will be described later with reference to FIG. 4 .
도 2는 도 1의 이동 로봇 장치(1)의 정면도이고, 도 3은 도 1의 이동 로봇 장치(1)의 배면도이다.FIG. 2 is a front view of the mobile robot apparatus 1 of FIG. 1 , and FIG. 3 is a rear view of the mobile robot apparatus 1 of FIG. 1 .
도 2 내지 도 3을 참고하면, 본체(10)의 정면 상부(10-1)에는 촬상 소자(11) 등이 배치되고, 본체(10)의 배면 하부(10-2)에는 조작을 위한 버튼(도면번호 미부여) 등이 배치될 수 있다.2 to 3 , an imaging device 11 is disposed on the front upper portion 10-1 of the main body 10, and a button for operation (10-2) on the rear lower portion 10-2 of the main body 10 drawing number not assigned), etc. may be disposed.
본체(10)의 정면 상부(10-1)에는 영상을 인식하는 촬상 소자(11)와 같은 다양한 센서(도면번호 미부여) 등이 배치될 수 있고, LED 등 인디케이터(Indicator)도 포함될 수 있다. 본체(10)의 정면 상부(10-1)는 이동 로봇 장치(1)의 정면에서 전방 상단을 향하도록 본체(10)에 배치될 수 있다. 이에 따라, 본체(10)의 정면 상부(10-1)에 배치된 센서는 주변 환경의 바닥에서부터 천장까지 모두 인식할 수 있다.Various sensors (reference numbers not assigned) such as the imaging device 11 for recognizing an image may be disposed on the front upper portion 10-1 of the main body 10, and an indicator such as an LED may also be included. The front upper portion 10 - 1 of the main body 10 may be disposed on the main body 10 so as to face the front upper end from the front of the mobile robot device 1 . Accordingly, the sensor disposed on the front upper portion 10-1 of the main body 10 may recognize everything from the floor to the ceiling of the surrounding environment.
본체(10)의 배면 하부(10-2)에는 이동 로봇 장치(1)의 조작을 위한 버튼(도면번호 미부여), 충전을 위한 커넥터(도면번호 미부여), 이동 로봇 장치(1)의 상태를 나타내기 위한 LED(도면번호 미부여) 등이 배치될 수 있다.On the lower back 10-2 of the main body 10, a button (reference number not assigned) for operating the mobile robot device 1, a connector for charging (reference number not assigned), and the state of the mobile robot device 1 An LED (reference number not assigned) for indicating may be disposed.
도 2 내지 도 3을 참고하면, 이동 로봇 장치(1)를 정면 또는 배면에서 바라봤을 때, 하부 커버(140)의 하면(141)은 바닥으로부터 일정 거리 이격되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 하부 커버(140)는 X축 방향으로는 곡면을 형성하지만, Y축 방향으로는 편평할 수 있다. 이에 따라, 본체(10)가 지면과 접촉하지 않아 이동 로봇 장치(1)의 주행이 원활하게 이루어질 수 있다.2 to 3 , when the mobile robot device 1 is viewed from the front or rear side, the lower surface 141 of the lower cover 140 may be formed to be spaced apart from the floor by a predetermined distance. For example, the lower cover 140 may have a curved surface in the X-axis direction, but may be flat in the Y-axis direction. Accordingly, the main body 10 does not come into contact with the ground, so that the mobile robot device 1 can travel smoothly.
하부 커버의 하면(141)이 지면으로부터 이격된 거리는 1mm 내지 3mm일 수 있다. The distance at which the lower surface 141 of the lower cover is spaced apart from the ground may be 1 mm to 3 mm.
하부 커버의 하면(141)이 지면으로부터 이격되는 거리는 타이어(21a, 21b)의 크기에 따라 달라질 수 있다. The distance at which the lower surface 141 of the lower cover is spaced apart from the ground may vary depending on the size of the tires 21a and 21b.
타이어(21a, 21b)는 탄성 재질 또는 비탄성 재질로 형성될 수 있고, 탄성 재질 및 비탄성 재질을 모두 포함하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 타이어(21a, 21b)는 우레탄과 같은 탄성 소재 및 폴리카보네이트와 같은 비탄성 소재를 순차적으로 사출해 제조하거나, 탄성 소재 및 비탄성 소재를 부착하여 제조할 수 있다.The tires 21a and 21b may be formed of an elastic material or an inelastic material, and may be formed to include both an elastic material and an inelastic material. For example, the tires 21a and 21b may be manufactured by sequentially injecting an elastic material such as urethane and an inelastic material such as polycarbonate, or may be manufactured by attaching an elastic material and an inelastic material.
타이어(21a, 21b)는 각각 제1 및 제2 바퀴(21, 22)에 연결되어 이동 로봇 장치(1)의 주행 시 지면과 접촉할 수 있다.The tires 21a and 21b may be connected to the first and second wheels 21 and 22, respectively, and may contact the ground when the mobile robot device 1 is driven.
타이어(21a, 21b)는 제1 및 제2 바퀴(21, 22)에 분리 가능하도록 연결될 수 있다. 이에 따라, 타이어(21a, 21b)가 마모되거나 타이어(21a, 21b)의 종류를 바꾸고 싶은 경우, 타이어(21a, 21b)를 제1 및 제2 바퀴(21, 22)로부터 분리하여 교체할 수 있다.The tires 21a and 21b may be detachably connected to the first and second wheels 21 and 22 . Accordingly, when the tires 21a and 21b are worn out or the type of the tires 21a and 21b is to be changed, the tires 21a and 21b can be replaced by separating them from the first and second wheels 21 and 22 . .
타이어(21a, 21b)는 사용자의 사용 환경에 따라 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 이동 로봇 장치(1)를 딱딱한 평면을 가진 지면에서 사용할 경우, 타이어(21a, 21b)는 경도가 90도이고 폭이 4mm인 우레탄 재질의 타이어일 수 있다. 반면, 이동 로봇 장치(1)를 잔디밭과 같이 고르지 않은 지면에서 사용할 경우, 타이어(21a, 21b)는 경도가 60도이고 폭이 12mm인 우레탄 재질의 타이어일 수 있다. 다만, 타이어(21a, 21b)의 재질 및 크기는 이에 한정되지 않고, 다양한 실시예로 구현될 수 있다. The tires 21a and 21b may have various shapes according to the user's use environment. For example, when the mobile robot device 1 is used on the ground having a hard plane, the tires 21a and 21b may be made of a urethane material having a hardness of 90 degrees and a width of 4 mm. On the other hand, when the mobile robot device 1 is used on an uneven ground such as a lawn, the tires 21a and 21b may be made of a urethane material having a hardness of 60 degrees and a width of 12 mm. However, the material and size of the tires 21a and 21b are not limited thereto, and may be implemented in various embodiments.
타이어(21a, 21b)는 바퀴(21, 22)에 각각 연결되어 모터로부터 구동력을 받을 수 있다.The tires 21a and 21b may be respectively connected to the wheels 21 and 22 to receive driving force from the motor.
프로세서는 모터의 동작을 제어함으로써 이동 로봇 장치(1)의 주행을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 제1 및 제2 모터를 제어하여 제1 및 제2 바퀴(21a, 21b)를 같은 회전 방향, 같은 속도로 회전시켜 이동 로봇 장치(1)가 +X축 방향으로 직진 주행하도록 할 수 있다. The processor may control the driving of the mobile robot apparatus 1 by controlling the operation of the motor. For example, the processor controls the first and second motors to rotate the first and second wheels 21a and 21b in the same rotational direction and at the same speed so that the mobile robot device 1 travels straight in the +X-axis direction. can make it
또한, 프로세서는 전술한 회전 방향과 반대 방향으로 제1 및 제2 바퀴(21a, 21b)가 회전하도록 제어하여 이동 로봇 장치(1)가 -X축 방향으로 후진 주행하도록 할 수 있다. In addition, the processor may control the first and second wheels 21a and 21b to rotate in a direction opposite to the above-described rotational direction so that the mobile robot device 1 travels backward in the -X-axis direction.
또한, 프로세서는 제1 및 제2 바퀴(21a, 21b)가 서로 다른 속도로 회전하도록 제어하여 이동 로봇 장치(1)의 주행 방향을 변경할 수 있다.Also, the processor may change the traveling direction of the mobile robot apparatus 1 by controlling the first and second wheels 21a and 21b to rotate at different speeds.
또한, 프로세서는 제1 및 제2 바퀴(21a, 21b)가 서로 다른 방향으로 회전하도록 제어하여 이동 로봇 장치(1)를 제자리에서 회전시킬 수 있다. In addition, the processor may control the first and second wheels 21a and 21b to rotate in different directions to rotate the mobile robot device 1 in place.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 로봇 장치(1)의 측면 커버(110, 120)와 바퀴(21, 22)의 체결 구조를 설명하기 위한 단면도이다.4 is a cross-sectional view for explaining the coupling structure of the side covers 110 and 120 and the wheels 21 and 22 of the mobile robot device 1 according to an embodiment of the present disclosure.
도 4에서는 설명의 편의를 위해 측면 커버와 바퀴를 각각 제2 측면 커버(120)와 제2 바퀴(22)로 예를 들어 설명하지만, 제1 측면 커버(110)와 제1 바퀴(21)의 체결 구조도 이와 같을 수 있다.In FIG. 4 , the side cover and the wheel are described as an example of the second side cover 120 and the second wheel 22 , respectively, for convenience of explanation, but the first side cover 110 and the first wheel 21 are The fastening structure may also be the same.
측면 커버(120)에는 측면 커버 자석(121)이 포함될 수 있고, 바퀴(22)에는 바퀴 자석(22-1)이 포함될 수 있다. 측면 커버(120)와 바퀴(22)는 측면 커버 자석(121)과 바퀴 자석(22-1) 사이의 자력에 의해 이동 로봇 장치(1)가 주행하면서 바퀴(22)가 회전하는 경우에도 결합되어 있을 수 있다.The side cover 120 may include a side cover magnet 121 , and the wheel 22 may include a wheel magnet 22-1. The side cover 120 and the wheel 22 are coupled even when the wheel 22 rotates while the mobile robot device 1 travels by the magnetic force between the side cover magnet 121 and the wheel magnet 22-1. there may be
측면 커버(120)에는 측면 커버 체결구조(122)가 포함될 수 있고, 바퀴(22)에는 바퀴 체결구조(22-2)가 포함될 수 있다. 바퀴 체결구조(22-2)에는 바퀴 자석(22-1)과 측면 커버 자석(121) 사이의 자력이 가장 강하게 작용하는 평면구간과 평면구간으로부터 경사진 경사면이 있을 수 있다. 측면 커버 자석(121)이 평면구간에 위치할 때 측면 커버(120)와 바퀴(22)는 자력 및 측면 커버 체결구조(122)와 바퀴 체결구조(22-2) 사이의 결합에 의해 고정될 수 있다. The side cover 120 may include a side cover fastening structure 122 , and the wheel 22 may include a wheel fastening structure 22 - 2 . The wheel fastening structure 22-2 may have a flat section where the magnetic force between the wheel magnet 22-1 and the side cover magnet 121 acts the strongest, and an inclined surface inclined from the planar section. When the side cover magnet 121 is positioned in the flat section, the side cover 120 and the wheel 22 can be fixed by magnetic force and the coupling between the side cover fastening structure 122 and the wheel fastening structure 22-2. have.
바퀴(22)를 고정시킨 상태에서 측면 커버(120)를 돌리면 측면 커버 자석(121)이 경사면을 따라 이동하여 측면 커버 자석(121)과 바퀴 자석(22-1) 사이의 거리가 멀어지면서 자력이 감소한다. 이에 따라, 측면 커버(120)는 바퀴(22)로부터 탈부착이 가능하여 사용자는 별다른 공구 없이 측면 커버(120)를 손쉽게 교체하거나 측면 커버(120)를 분리하여 세척하는 것이 가능하다.When the side cover 120 is rotated while the wheel 22 is fixed, the side cover magnet 121 moves along the inclined surface to increase the magnetic force as the distance between the side cover magnet 121 and the wheel magnet 22-1 increases. decreases. Accordingly, the side cover 120 is detachable from the wheels 22 , so that the user can easily replace the side cover 120 without any tools or remove the side cover 120 and wash it.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 로봇 장치(1)의 바퀴(21, 22)의 내측 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 로봇 장치(1)의 측면 커버(110, 120)의 내측 구조를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining the inner structure of the wheels 21 and 22 of the mobile robot device 1 according to an embodiment of the present disclosure, and FIG. 6 is a mobile robot device 1 according to an embodiment of the present disclosure. ) is a view for explaining the inner structure of the side cover (110, 120).
도 5 내지 도 6에서는 설명의 편의를 위해 측면 커버와 바퀴를 각각 제2 측면 커버(120)와 제2 바퀴(22)로 예를 들어 설명하지만, 제1 측면 커버(110)와 제1 바퀴(21)의 내측 구조도 이와 같을 수 있다.5 to 6, the side cover and the wheel are described as an example as the second side cover 120 and the second wheel 22, respectively, for convenience of explanation, but the first side cover 110 and the first wheel ( 21) may also have the same inner structure.
도 5를 참고하면, 바퀴(22)는 제1 공기 흐름 홀(22-3) 및 공기 흐름날(22-4)을 포함할 수 있다. 도 6을 참고하면, 측면 커버(120)는 제2 공기 흐름 홀(123)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the wheel 22 may include a first air flow hole 22 - 3 and an air flow blade 22 - 4 . Referring to FIG. 6 , the side cover 120 may include a second air flow hole 123 .
공기 흐름날(22-4)은 바퀴(22)가 회전 시 이동 로봇 장치(1) 내부에 공기의 난류를 형성할 수 있다. 이에 따라, 이동 로봇 장치(1) 내부의 공기는 제1 공기 흐름 홀(22-3) 및 제2 공기 흐름 홀(123)을 통과하여 이동 로봇 장치(1) 외부로 방출될 수 있다. The air flow blade 22-4 may form a turbulence of air inside the mobile robot device 1 when the wheel 22 rotates. Accordingly, the air inside the mobile robot device 1 may pass through the first air flow hole 22 - 3 and the second air flow hole 123 to be discharged to the outside of the mobile robot device 1 .
이에 따라, 이동 로봇 장치(1)는 내부에 배치된 메인보드, 모터 등으로부터 발생하는 열로 인해 온도가 상승한 고온의 공기를 이동 로봇 장치(1)의 외부로 방출할 수 있다.Accordingly, the mobile robot device 1 may discharge high-temperature air, whose temperature is increased due to heat generated from the main board and the motor disposed therein, to the outside of the mobile robot device 1 .
상술한 제1 공기 흐름 홀(22-3), 제2 공기 흐름 홀(123), 공기 흐름날(22-4) 구성으로 인해 이동 로봇 장치(1)의 내부와 외부의 공기를 순환시켜 이동 로봇 장치(1) 내부가 과열되는 것을 방지할 수 있다.Due to the above-described configuration of the first air flow hole 22-3, the second air flow hole 123, and the air flow blade 22-4, the air inside and outside the mobile robot device 1 is circulated to circulate the mobile robot It is possible to prevent the inside of the device 1 from overheating.
이동 로봇 장치(1)의 외관상 제2 공기 흐름 홀(123)이 보이지 않도록 하기 위해 측면 커버(120)의 외측을 공기가 통하는 소재로 덮을 수 있다. 예를 들어, 이동 로봇 장치(1)의 양측에 배치된 제1 및 제2 측면 커버(110, 120)의 외측을 공기가 통하는 천으로 덮을 수 있다.In order to prevent the second air flow hole 123 from being seen from the appearance of the mobile robot device 1 , the outside of the side cover 120 may be covered with a material through which air passes. For example, the outside of the first and second side covers 110 and 120 disposed on both sides of the mobile robot device 1 may be covered with an air-permeable cloth.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 로봇 장치 본체(10)의 하부 커버(140)를 나타내는 도면이다.7 is a view showing the lower cover 140 of the mobile robot apparatus main body 10 according to an embodiment of the present disclosure.
도 7은 이동 로봇 장치(1)의 본체(10) 외곽에서 하부 커버(140)가 본체(10)의 하부에 위치한 것을 도시한다. 하부 커버(140)는 본체 커버(130)와 별도로 구성될 수 있다.7 illustrates that the lower cover 140 is positioned below the main body 10 outside the main body 10 of the mobile robot device 1 . The lower cover 140 may be configured separately from the body cover 130 .
도 7을 참고하면, 하부 커버(140)는 스피커 홀(142)을 포함할 수 있다. 도 7에는 도시하지 않았으나, 본체(10) 내부에는 스피커가 배치될 수 있다. 스피커에서 출력된 소리는 스피커 홀(142)을 통해 본체(10) 외부로 방출될 수 있다. 본체(10) 내부에 배치되는 스피커에 대한 상세한 설명은 도 13에서 후술하기로 한다.Referring to FIG. 7 , the lower cover 140 may include a speaker hole 142 . Although not shown in FIG. 7 , a speaker may be disposed inside the main body 10 . The sound output from the speaker may be emitted to the outside of the main body 10 through the speaker hole 142 . A detailed description of the speaker disposed inside the main body 10 will be described later with reference to FIG. 13 .
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 로봇 장치의 무게추(14)를 설명하기 위한 도면이다. 도 8은 본체 커버(130), 무게추(14), 구동 장치(15)의 단면을 나타낸다.8 is a view for explaining the weight 14 of the mobile robot device according to an embodiment of the present disclosure. 8 shows a cross section of the main body cover 130 , the weight 14 , and the driving device 15 .
도 8을 참고하면, 이동 로봇 장치(1)는 무게추(14) 및 구동 장치(15)를 포함할 수 있다. 무게추(14)는 이동 로봇 장치(1)의 무게중심보다 위에 위치할 수 있다. Referring to FIG. 8 , the mobile robot device 1 may include a weight 14 and a driving device 15 . The weight 14 may be located above the center of gravity of the mobile robot device 1 .
프로세서는 무게추(14)에 연결되는 구동 장치(15)를 제어하여 무게추(14)의 위치를 이동시킬 수 있다. 예를 들어, 프로세서는 이동 로봇 장치(1)의 구동 시 작용 반작용 및 회전 관성에 의한 본체(10)의 원주 방향으로의 회전을 상쇄시키도록 구동 장치(15)를 제어할 수 있다.The processor may control the driving device 15 connected to the weight 14 to move the position of the weight 14 . For example, the processor may control the driving device 15 to cancel the rotation of the main body 10 in the circumferential direction due to an action reaction and rotational inertia when the mobile robot device 1 is driven.
예를 들어, 이동 로봇 장치(1)가 +X축 방향으로 주행을 시작하면 작용 반작용에 의해 본체(10)는 -X축 방향으로 회전하게 된다. 이 경우, 프로세서는 구동 장치(15)에 의해 무게추(14)가 +X축 방향으로 이동하도록 제어한다. 이동 로봇 장치(1)가 주행 도중 속도가 바뀌는 경우에도 프로세서는 구동 장치(15)를 제어하여 본체(10)가 원주방향으로 회전하지 않도록 제어할 수 있다.For example, when the mobile robot device 1 starts to travel in the +X-axis direction, the main body 10 rotates in the -X-axis direction by action and reaction. In this case, the processor controls the weight 14 to move in the +X-axis direction by the driving device 15 . Even when the speed of the mobile robot device 1 is changed while driving, the processor may control the driving device 15 to prevent the main body 10 from rotating in the circumferential direction.
또한, 이동 로봇 장치(1)가 +X축 방향으로 주행하다가 정지하게 되면 회전 관성에 의해 본체(10)는 +X축 방향으로 계속 회전하게 된다. 이 경우, 프로세서는 구동 장치(15)에 의해 무게추(14)가 -X축 방향으로 이동하도록 제어한다.In addition, when the mobile robot device 1 stops while traveling in the +X-axis direction, the main body 10 continues to rotate in the +X-axis direction due to rotational inertia. In this case, the processor controls the weight 14 to move in the -X-axis direction by the driving device 15 .
이에 따라, 본체(10)는 이동 로봇 장치(1)가 주행하는 경우에도 원주방향으로 회전하지 않고 안정적인 주행을 할 수 있어 본체(10)에 장착된 구성들이 흔들리지 않고 본체(10)에서의 위치를 유지할 수 있다.Accordingly, the main body 10 can perform stable driving without rotating in the circumferential direction even when the mobile robot device 1 travels, so that the components mounted on the main body 10 do not shake and the position in the main body 10 is maintained. can keep
한편, 프로세서는 이동 로봇 장치(1)가 정지한 상태에서 구동 장치(15)에 의해 무게추(14)가 이동하도록 제어하여 본체(10)를 원주 방향으로 회전시킬 수 있다. Meanwhile, the processor may rotate the main body 10 in the circumferential direction by controlling the weight 14 to move by the driving device 15 while the mobile robot device 1 is stopped.
예를 들어, 프로세서는 구동 장치(15)에 의해 무게추(14)가 이동하도록 제어하여 본체(10)를 회전시켜 본체(10)에 장착된 촬상 소자(11)의 촬상 방향을 변경할 수 있다. 이에 따라, 촬상 소자(11)에 의해 촬상되는 범위를 넓힐 수 있다.For example, the processor may rotate the body 10 by controlling the weight 14 to move by the driving device 15 to change the imaging direction of the imaging device 11 mounted on the body 10 . Thereby, the range imaged by the imaging element 11 can be widened.
도 9 내지 도 11은 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 로봇 장치의 촬상 소자(11) 및 카메라 스테빌라이저(13, 14)를 설명하기 위한 도면이다.9 to 11 are views for explaining the imaging device 11 and the camera stabilizers 13 and 14 of the mobile robot apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
도 9 내지 11은 촬상 소자(11) 및 카메라 스테빌라이저(13, 14)의 위치를 설명하기 위한 이동 로봇 장치(1)의 정면도이다. 촬상 소자(11)는 본체(10)의 정면 상부에 배치될 수 있다.9 to 11 are front views of the mobile robot apparatus 1 for explaining the positions of the imaging element 11 and the camera stabilizers 13 and 14. As shown in FIG. The imaging device 11 may be disposed on the front surface of the main body 10 .
도 9 내지 도 10을 참고하면, 프로세서는 촬상 소자(11)에 연결되는 카메라 스테빌라이저(13)를 제어하여 촬상 소자(11)의 위치를 이동시킬 수 있다. 이 경우, 카메라 스테빌라이저(13)는 구동 부재를 포함할 수 있다.9 to 10 , the processor may move the position of the imaging device 11 by controlling the camera stabilizer 13 connected to the imaging device 11 . In this case, the camera stabilizer 13 may include a driving member.
예를 들어, 프로세서는 이동 로봇 장치(1)의 구동 시 작용 반작용 및 회전 관성에 의한 본체(10)의 움직임 의해 본체(10)에 장착된 촬상 소자(11)의 촬상 방향이 변화하는 것을 상쇄시키도록 카메라 스테빌라이저(13)를 제어할 수 있다.For example, the processor cancels the change in the imaging direction of the imaging device 11 mounted on the body 10 due to the movement of the body 10 due to the action reaction and rotational inertia when the mobile robot device 1 is driven. It is possible to control the camera stabilizer 13 so as to
본체(10)에 장착되는 센서(미도시)는 본체(10)의 회전 각도를 감지할 수 있다. 프로세서는 센서로부터 감지된 본체(10)의 회전 각도를 입력받아 촬상 소자(11)의 촬영 방향을 보정하기 위한 보정 각도를 계산할 수 있다. 프로세서는 촬상 소자(11)에 연결된 카메라 스테빌라이저(13)를 제어하여 촬상 소자(11)의 촬상 방향이 보정 각도만큼 변경되도록 제어할 수 있다.A sensor (not shown) mounted on the main body 10 may detect a rotation angle of the main body 10 . The processor may receive the rotation angle of the body 10 sensed from the sensor and calculate a correction angle for correcting the photographing direction of the imaging device 11 . The processor may control the camera stabilizer 13 connected to the imaging device 11 to change the imaging direction of the imaging device 11 by a correction angle.
예를 들어, 도 10을 참고하면, 이동 로봇 장치(1)가 +X축 방향으로 이동하는 경우, 바퀴(21, 22)는 A 방향으로 회전하고, 작용 반작용에 의해 본체(10)가 B 방향으로 회전함에 따라 본체(10)에 장착된 촬상 소자(11)도 B 방향으로 회전한다. 프로세서는 카메라 스테빌라이저(13)를 제어하여 촬상 소자(11)가 A 방향으로 회전하도록 제어하여 촬상 소자(11)가 동일한 방향을 촬상하도록 제어할 수 있다.For example, referring to FIG. 10 , when the mobile robot device 1 moves in the +X-axis direction, the wheels 21 and 22 rotate in the A direction, and the main body 10 moves in the B direction by action and reaction. As it rotates, the imaging device 11 mounted on the main body 10 also rotates in the B direction. The processor may control the camera stabilizer 13 to control the imaging device 11 to rotate in the A direction to control the imaging device 11 to image the same direction.
마찬가지로, 본체(10)가 A 방향으로 회전하는 경우, 프로세서는 카메라 스테빌라이저(13)를 제어하여 촬상 소자(11)가 B 방향으로 회전하도록 제어하여 촬상 소자(11)가 동일한 방향을 촬상하도록 제어할 수 있다.Similarly, when the main body 10 rotates in the A direction, the processor controls the camera stabilizer 13 to control the imaging device 11 to rotate in the B direction so that the imaging device 11 captures images in the same direction. can do.
한편, 본체(10)가 좌우 방향으로 회전하는 경우에도, 프로세서는 카메라 스테빌라이저(13)를 제어하여 촬상 소자(11)가 본체(10)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하여 동일한 방향을 촬상하도록 제어할 수 있다.On the other hand, even when the main body 10 rotates in the left and right directions, the processor controls the camera stabilizer 13 so that the image pickup device 11 rotates in the opposite direction to the rotation direction of the main body 10 to capture images in the same direction. can be controlled
이에 따라, 촬상 소자(11)는 이동 로봇 장치(1)가 주행하는 경우에도 동일한 방향을 촬상하여 안정적인 영상 정보를 수집할 수 있다.Accordingly, even when the mobile robot device 1 is traveling, the imaging device 11 may capture images in the same direction to collect stable image information.
한편, 도 11을 참고하면, 카메라 스테빌라이저(14)는 구동 부재를 포함하지 않는, 무게를 가지는 추 형태일 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 11 , the camera stabilizer 14 may be in the form of a weight that does not include a driving member.
카메라 스테빌라이저(14)는 촬상 소자(11)에 회전이 자유롭도록 연결될 수 있다. 즉, 카메라 스테빌라이저(14)는 촬상 소자(11)의 배치와 관계없이 중력 방향을 향하도록 촬상 소자(11)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 이동 로봇 장치(1)의 주행으로 인해 촬상 소자(11)가 B 방향으로 회전하는 경우, 촬상 소자(11)에 연결된 카메라 스테빌라이저(14)에 작용하는 중력으로 인해 촬상 소자가 A 방향으로 회전하는 힘을 받을 수 있다.The camera stabilizer 14 may be rotatably connected to the imaging device 11 . That is, the camera stabilizer 14 may be connected to the imaging device 11 to face the direction of gravity regardless of the arrangement of the imaging device 11 . Accordingly, when the imaging device 11 rotates in the B direction due to the traveling of the mobile robot device 1 , the imaging device moves in the A direction due to gravity acting on the camera stabilizer 14 connected to the imaging device 11 . can receive a rotational force.
도 12는 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 로봇 장치의 마이크(17)를 설명하기 위한 단면도이다.12 is a cross-sectional view for explaining the microphone 17 of the mobile robot device according to an embodiment of the present disclosure.
본체(10)에는 마이크(17)가 배치된 마이크 보드(도면번호 미부여)가 포함될 수 있다. 마이크 보드에는 적어도 하나의 마이크(17)가 배치되고, 복수개의 마이크(17)가 배치될 수 있다.The main body 10 may include a microphone board (reference number not assigned) on which the microphone 17 is disposed. At least one microphone 17 is disposed on the microphone board, and a plurality of microphones 17 may be disposed.
마이크(17)는 본체(10) 내부에서 상부에 위치할 수 있다. 예를 들어, 본체 커버(130)의 상부에 마이크 홀(132)이 형성될 수 있고, 마이크(17)는 마이크 홀(132)의 하부에 배치될 수 있다.The microphone 17 may be located on the inside of the main body 10 . For example, the microphone hole 132 may be formed in the upper portion of the body cover 130 , and the microphone 17 may be disposed in the lower portion of the microphone hole 132 .
*이동 로봇 장치(1)는 크기가 작은 로봇이므로, 마이크 홀(132)이 이동 로봇 장치(1)의 상부에 배치됨에 따라, 외부의 소리를 전방위로 인식하는 것이 용이할 수 있다.* Since the mobile robot device 1 is a small robot, as the microphone hole 132 is disposed on the mobile robot device 1, it may be easy to recognize external sounds in all directions.
마이크(17)와 마이크 홀(132) 사이에는 가이드 관(18)이 배치될 수 있다. 가이드 관(18)의 일단은 마이크 홀(132)에 연결되고, 타단은 마이크(17)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 가이드 관(18)은 마이크 홀(132)을 통해 들어온 외부 소리가 마이크(17)에 전달되도록 가이드할 수 있다.A guide tube 18 may be disposed between the microphone 17 and the microphone hole 132 . One end of the guide tube 18 may be connected to the microphone hole 132 , and the other end may be connected to the microphone 17 . Accordingly, the guide tube 18 may guide the external sound entered through the microphone hole 132 to be transmitted to the microphone 17 .
마이크 보드와 본체 커버(130) 사이의 공간에 마이크(17)와 가이드 관(18) 사이에 틈을 없애는 부자재(미도시)가 존재할 수 있다. 부자재는 탄성이 있는 소재로 마이크 보드와 본체 커버(130) 사이의 공간에서 소리를 밀폐할 수 있다.In the space between the microphone board and the body cover 130 , an auxiliary material (not shown) for eliminating a gap between the microphone 17 and the guide tube 18 may exist. The auxiliary material is an elastic material and can seal sound in the space between the microphone board and the body cover 130 .
이에 따라, 마이크(17)는 외부의 소리를 용이하게 입력받을 수 있다.Accordingly, the microphone 17 can easily receive an external sound.
한편, 마이크 보드에 마이크(17) 4개가 서로 각각 기설정된 간격만큼 이격 되어 배치될 수 있다. 4개의 마이크(17)는 서로 다른 위치에 배치되어 외부의 소리가 각각의 마이크(17)에 도달하는 시간의 차이로 인해 이동 로봇 장치(1)에 포함된 프로세서는 외부 소리가 발생한 방향을 인식할 수 있다.Meanwhile, the four microphones 17 may be disposed to be spaced apart from each other by a predetermined interval on the microphone board. The four microphones 17 are arranged in different positions, so that due to the difference in time for external sound to reach each microphone 17, the processor included in the mobile robot device 1 can recognize the direction in which the external sound is generated. can
도 13은 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 로봇 장치의 스피커(16)를 설명하기 위한 단면도이다.13 is a cross-sectional view for explaining the speaker 16 of the mobile robot device according to an embodiment of the present disclosure.
스피커(16)는 본체(10) 내부에 배치될 수 있다. The speaker 16 may be disposed inside the body 10 .
예를 들어, 스피커(16)는 본체(10) 내부의 하부에 배치될 수 있다. 이 경우, 스피커(16)는 이동 로봇 장치(1)의 하부 방향으로 소리가 출력되도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 스피커(16)로부터 출력된 소리는 지면을 향하여 출력되고, 지면에서 반사되어 전방위로 동일하게 전달될 수 있다.For example, the speaker 16 may be disposed below the inside of the body 10 . In this case, the speaker 16 may be arranged to output sound in a downward direction of the mobile robot apparatus 1 . Accordingly, the sound output from the speaker 16 may be output toward the ground, reflected from the ground, and equally transmitted in all directions.
도 14 내지 도 15는 본 개시의 일 실시예에 따른 이동 로봇 장치의 돌출 부재(19a, 19b)를 설명하기 위한 도면이다.14 to 15 are views for explaining the protruding members 19a and 19b of the mobile robot apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
돌출 부재(19a, 19b)는 본체(10)의 하부면에 배치되어 본체(10)가 원주방향으로 기설정된 각도만큼 회전하면 지면과 접촉할 수 있다.The protruding members 19a and 19b are disposed on the lower surface of the main body 10 so that when the main body 10 rotates by a predetermined angle in the circumferential direction, it can contact the ground.
예를 들어, 돌출 부재(19a, 19b)는 이동 로봇 장치(1)의 구동 시 작용 반작용 및 회전 관성에 의해서 본체(10)의 원주 방향으로의 기설정된 각도만큼 회전하면 지면에 접촉하도록 돌출 길이 및 형태가 조절될 수 있다.For example, when the protruding members 19a and 19b rotate by a predetermined angle in the circumferential direction of the main body 10 due to an action reaction and rotational inertia when the mobile robot device 1 is driven, the protrusion length and The shape can be adjusted.
이에 따라, 돌출 부재(19a, 19b)는 지면과 접촉 시 본체(10)의 회전 방향과 반대되는 방향으로 본체(10)에 힘을 가하여 본체(10)가 원주방향으로 과하게 회전하는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, the protruding members 19a and 19b apply a force to the main body 10 in a direction opposite to the rotational direction of the main body 10 when in contact with the ground to prevent excessive rotation of the main body 10 in the circumferential direction. have.
돌출 부재(19a, 19b)는 딱딱하고 평평한 지면을 안정적으로 주행하기 위해 2개 존재할 수 있고, 문턱이나 전선을 넘기 위해 1개 존재할 수 있다. 돌출 부재(19a, 19b)가 두 개인 경우, 두 돌출 부재(19a, 19b) 사이의 간격은 이동 로봇 장치(1)의 용도에 따라 변경할 수 있다.Two protrusion members 19a and 19b may exist to stably travel on a hard and flat ground, and one may exist to cross a threshold or an electric wire. When there are two protruding members 19a and 19b, the distance between the two protruding members 19a and 19b can be changed according to the purpose of the mobile robot device 1 .
돌출 부재(19a, 19b)의 두께는 타이어(21a, 21b)의 두께보다 크지 않은 범위 내에서 변경할 수 있다. 돌출 부재(19a, 19b)는 이동 로봇 장치(1)의 용도에 따라 플라스틱, 금속 소재일 수 있고, 회전 가능한 볼캐스터(ball caster) 형태로 형성하여 지면과의 마찰력을 줄일 수 있다.The thickness of the protruding members 19a and 19b may be changed within a range not greater than the thickness of the tires 21a and 21b. The protruding members 19a and 19b may be made of plastic or metal depending on the purpose of the mobile robot device 1 , and may be formed in the form of a rotatable ball caster to reduce friction with the ground.
이상에서는 본 개시의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present disclosure have been shown and described, but the present disclosure is not limited to the specific embodiments described above, and is commonly used in the technical field to which the disclosure belongs without departing from the gist of the present disclosure as claimed in the claims. Various modifications may be made by those having the knowledge of, of course, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present disclosure.

Claims (15)

  1. 이동 로봇 장치에 있어서, A mobile robot device comprising:
    모터를 구비하는 본체;a body having a motor;
    상기 모터를 통하여 구동력을 제공받으며, 상기 본체의 양 측면에 배치되는 제1 및 제2 바퀴;first and second wheels provided with a driving force through the motor and disposed on both sides of the main body;
    상기 본체를 감싸는 복수의 커버;를 포함하고, Including; a plurality of covers surrounding the main body;
    상기 복수의 커버는 동일한 곡률(Curvature)을 갖는 이동 로봇 장치. The plurality of covers have the same curvature (Curvature) of the mobile robot device.
  2. 제1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 복수의 커버는, The plurality of covers,
    상기 본체의 양 측면에 배치되는 제1 및 제2 측면 커버; 및first and second side covers disposed on both sides of the body; and
    상기 본체의 전면, 후면 및 상면에 배치되는 본체 커버;를 포함하는 이동 로봇 장치. A mobile robot device comprising a; body cover disposed on the front, rear and upper surfaces of the body.
  3. 제1항에 있어서,According to claim 1,
    상기 모터는 상기 제1 바퀴에 연결되는 제1 모터 및 상기 제2 바퀴에 연결되는 제2 모터를 포함하고, The motor includes a first motor connected to the first wheel and a second motor connected to the second wheel,
    상기 이동 로봇 장치는 상기 제1 및 제2 모터에 각각 구동 신호를 전달하여 상기 제1 및 제2 모터를 제어하는 프로세서를 포함하는, 이동 로봇 장치.The mobile robot device includes a processor for controlling the first and second motors by transmitting driving signals to the first and second motors, respectively.
  4. 제1항에 있어서,According to claim 1,
    영상을 촬영하는 촬상 소자; 및an imaging device for capturing an image; and
    상기 촬상 소자의 촬상 각도를 조절하는 카메라 스테빌라이저(stabilizer);를 더 포함하는 이동 로봇 장치. The mobile robot device further comprising a; camera stabilizer (stabilizer) for adjusting the imaging angle of the imaging device.
  5. 제4항에 있어서,5. The method of claim 4,
    상기 이동 로봇 장치의 이동 과정 중에 상기 촬상 소자가 동일한 방향을 촬상하도록 상기 카메라 스테빌라이저를 제어하는 프로세서;를 더 포함하는 이동 로봇 장치.and a processor for controlling the camera stabilizer so that the imaging device captures images in the same direction during a movement process of the mobile robot device.
  6. 제1항에 있어서,According to claim 1,
    상기 제1 및 제2 바퀴 각각은 상기 이동 로봇 장치의 이동 시 지면과 접촉하는 접지면을 가지는 타이어;를 더 포함하는, 이동 로봇 장치.Each of the first and second wheels includes a tire having a ground surface in contact with the ground when the mobile robot device moves.
  7. 제6항에 있어서,7. The method of claim 6,
    상기 타이어는 상기 복수의 커버와 같은 곡률을 가지는 외부 면을 가지는, 이동 로봇 장치.wherein the tire has an outer surface having the same curvature as the plurality of covers.
  8. 제6항에 있어서,7. The method of claim 6,
    상기 타이어의 폭은 3mm 내지 5mm인, 이동 로봇 장치.The width of the tire is 3mm to 5mm, mobile robot device.
  9. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2,
    상기 제1 및 제2 측면 커버는 상기 제1 및 제2 바퀴에 각각 자석을 통해 결합되어 탈부착이 가능한, 이동 로봇 장치.The first and second side covers are respectively coupled to the first and second wheels through a magnet and detachable, mobile robot device.
  10. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2,
    상기 제1 및 제2 측면 커버는 상기 본체에 각각 결합되는, 이동 로봇 장치.and the first and second side covers are respectively coupled to the main body.
  11. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2,
    각각의 상기 제1 및 제2 바퀴는, Each of the first and second wheels,
    복수의 제1 공기 흐름 홀(hole); 및 a plurality of first air flow holes; and
    상기 이동 로봇 장치 내부에 공기의 난류를 형성하는 복수의 공기 흐름 날;을 포함하고,a plurality of air flow blades forming turbulence of air inside the mobile robot device;
    상기 제1 및 제2 측면 커버는 복수의 제2 공기 흐름 홀을 포함하는, 이동 로봇 장치.wherein the first and second side covers include a plurality of second air flow holes.
  12. 제1항에 있어서,According to claim 1,
    상기 본체는,The body is
    상기 본체의 무게중심보다 상부에 배치되는 무게추; 및a weight disposed above the center of gravity of the body; and
    상기 무게추와 연결되어 상기 무게추의 위치를 이동시키는 구동 장치;를 포함하는, 이동 로봇 장치.A mobile robot device comprising a; a driving device connected to the weight to move the position of the weight.
  13. 제12항에 있어서,13. The method of claim 12,
    상기 이동 로봇 장치의 구동에 따라 발생하는 상기 본체의 원주 방향으로의 회전을 상쇄시키도록 상기 구동 장치를 제어하는 프로세서;를 더 포함하는, 이동 로봇 장치.The mobile robot device further comprising a;
  14. 제1항에 있어서,According to claim 1,
    상기 본체의 상부에 배치되는 마이크; 및a microphone disposed on the upper part of the body; and
    소리가 상기 마이크에 전달되도록 가이드하는 가이드 관;을 포함하는, 이동 로봇 장치.A mobile robot device comprising a; a guide tube for guiding sound to be transmitted to the microphone.
  15. 제14항에 있어서,15. The method of claim 14,
    상기 본체는 상기 가이드 관의 일단에 연결되는 복수의 마이크 홀을 포함하고, 상기 마이크는 상기 복수의 마이크 홀을 통해 소리를 입력받는, 이동 로봇 장치.The main body includes a plurality of microphone holes connected to one end of the guide tube, and the microphone receives sound through the plurality of microphone holes, the mobile robot device.
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