WO2022010315A1 - 차량 충전 로봇 장치 - Google Patents

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박찬훈
박동일
최태용
김의겸
경진호
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Definitions

  • the present invention relates to a robot, and more particularly, to a vehicle charging robot device capable of charging a vehicle with electricity or fossil fuel.
  • the types of commercialized vehicles are internal combustion locomotives and electric vehicles.
  • Internal combustion locomotives can be refueled at gas stations depending on the driving fuel, and electric vehicles can be charged at electric vehicle charging stations.
  • electric vehicles can be charged at electric vehicle charging stations.
  • In order to charge the fuel of an internal combustion engine vehicle or electricity of an electric vehicle it is necessary to connect the vehicle to a charging port formed in the vehicle, and it takes a certain amount of time for charging.
  • a conventional lubricator with an automatic lubrication device has an arm formed with a joint operated by a sensor and a motor to hold the nozzle of the lubricator. Refueling is possible automatically by inserting the nozzle of the fueling machine into the fueling port of the vehicle.
  • the arm formed in the oiling machine can perform refueling work for only one vehicle, so in order to refuel a plurality of vehicles, a plurality of refueling machines and an automatic refueling device must be formed for each refueling machine.
  • the automatic refueling device made of electronic components such as motors and sensors was damaged by the external environment including snow, rain, wind, temperature, humidity, etc., and was exposed to the risk of malfunction and failure.
  • the present invention has been devised to solve the above problems, and by storing the robot for vehicle charging in a case, it protects the robot from external environments including rain, wind, temperature, humidity, etc., and prevents malfunction, failure, and damage of the robot. It is an object of the present invention to provide a vehicle charging robot device capable of preventing this.
  • the vehicle charging robot device is a robot device for charging a vehicle using a charger fixed on the ground and connected to the vehicle to form a charging gun for charging fuel or electricity, comprising a ceiling portion and a pillar portion,
  • the pillar part is a body part fixed to the same ground as the charger; a robot having one side connected to the ceiling unit and movable within a radius of the ceiling unit, and the other side holding the charging gun; a case formed in the main body, one surface of which is opened and closed, and in which the robot is stored; and a central control unit capable of communicating with the outside, formed in the main body, and controlling the main body, the robot, and the case; It may be characterized in that it comprises.
  • the case may be characterized in that the robot is stored inside when there is no entry of the vehicle or the vehicle is in a standby state where charging is unnecessary.
  • the case may be formed on the ceiling portion, and the one surface may be opened and closed to discharge the robot downward from the ceiling portion.
  • the case may be formed in the ceiling portion.
  • the case may further include a temperature control device capable of heating or cooling the inside of the case.
  • the temperature control device may include at least one of a heater, an air conditioner, a blowing fan, or a heating wire.
  • the case may include a second temperature sensor formed outside the case; and a third temperature sensor formed inside the case, wherein the central control unit controls the temperature control device using any one or more values of the second temperature sensor or the third temperature sensor.
  • a second temperature sensor formed outside the case
  • a third temperature sensor formed inside the case, wherein the central control unit controls the temperature control device using any one or more values of the second temperature sensor or the third temperature sensor.
  • the case may include: a first humidity sensor formed outside the case; and a second humidity sensor formed inside the case, wherein the central control unit controls the temperature control device using any one or more values of the measured values of the first humidity sensor and the second humidity sensor can be characterized as
  • the case may be formed inside the case, and may further include a brush for cleaning the surface of the robot.
  • the case may further include an air gun formed inside the case and spraying air on the surface of the robot.
  • the ceiling portion may further include a rail formed in a predetermined length or a predetermined area along the extension direction of the ceiling portion and on which the robot or the case moves.
  • the rail may include a linear motor, a ball screw, a lead screw, and a rack-and-pinion.
  • Two or more of the rails may be installed, and the robot may be installed on each of the rails.
  • the number of rails may be less than the total number of chargeable vehicles.
  • the ceiling part rotates based on the pillar part, and one side of the robot is connected to the ceiling part, and the position of the robot is changed according to the rotation of the ceiling part.
  • the robot formed at one end, the main body connecting portion connected to the main body; a grip portion formed at the other end to hold the charging gun; a plurality of length portions connecting the main body connecting portion and the grip portion; and a link portion formed between the plurality of length portions to connect the respective length portions to each other, and a link portion including a motor and a speed reducer.
  • the robot may further include a first temperature sensor formed in the link unit, wherein the central control unit heats the motor when the temperature measured by the first temperature sensor is measured below a predetermined reference temperature.
  • the link unit may further include a discharge hole for discharging water droplets inside the link unit to the outside due to dew condensation.
  • the vehicle charging robot device through the configuration as described above, by storing the robot in a case when the robot is in a standby state, the operating efficiency of the robot by external environments such as snow, rain, wind, temperature, condensation, solar radiation, etc. It is effective in preventing falling, malfunction or failure, and preventing physical damage.
  • 1 is a lubricator with a conventional automatic refueling device
  • FIG. 2 is a perspective view of a first embodiment of a vehicle charging robot device according to the present invention.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a vehicle charging robot device case according to the present invention
  • FIG. 4 is an enlarged view of a vehicle charging robot device robot according to the present invention
  • FIG. 5 is a perspective view of a vehicle charging robot device robot according to the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a vehicle charging robot device case according to the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view of a second embodiment of a vehicle charging robot device according to the present invention.
  • the vehicle charging robot device 100 is a charger ( In the apparatus of the robot 300 for charging the vehicle 1000 using 2000), it includes a ceiling part 210 and a pillar part 220, and the pillar part 220 is located on the same ground as the charger 2000.
  • the body part 200 is fixedly formed, one side is connected to the body part 200 and is movable in the body part 200, the other side of the robot 300 catches the charging gun 2100, the pillar part Formed in 220, one surface is opened and closed, communication with the case 400 and the outside in which the robot 300 is stored, is formed in the main body 200, the main body 200, the robot (300) and a central control unit (500) for controlling the case (400) may be characterized in that it comprises.
  • the charger 2000 may include a fuel injector for injecting fossil fuel into the vehicle 1000 or an electric charger 2000 for applying electric energy. It is preferable that a plurality of the charger 2000 is formed of only one type of a lubricator or an electric charger 2000, and the type of the vehicle 1000 that can be charged may vary depending on the type of the charger 2000. have.
  • the charging gun 2100 may have one end connected to the charger 2000 and the other end to the vehicle 1000 to deliver fossil fuel or electric energy stored in the charger 2000 to the vehicle 1000 .
  • the body part 200 includes the pillar part 220 formed on the ground where the charger 2000 is formed, and the ceiling part 210 connected to the pillar part 220 and covering the ground.
  • the case 400 in which the robot 300 is stored is formed in the body part 200 , and the case 400 may be formed in the pillar part 220 , or in the ceiling part 210 . may be formed.
  • the case 400 may be formed on the pillar 220 , and in this case, it is possible to facilitate maintenance of the robot 300 stored in the pillar 220 .
  • a device for controlling a temperature, a device for controlling a humidity, etc. are additionally provided inside the case 400 , which will be described later, and it may be easier to manage such a maintenance device.
  • One side of the robot 300 is connected to any one of the ceiling part 210 or the pillar part 220 , and the other side is controlled to hold or place the charging gun 2100 formed in the charger 2000 .
  • the movement and operation of the robot 300 is made inside the forming radius of the ceiling portion 210, it is preferable to be protected as much as possible from climatic phenomena such as snow or rain.
  • the case 400 is configured to store the robot 300, and when the robot 300 is in a standby state in which there is no entry or exit of the vehicle 1000 or charging of the vehicle 1000 is not required, the case At 400, the standby state may be maintained. In addition, even when the robot 300 moves to charge the vehicle 1000 , the case 400 moves together with the robot 300 in a state where the robot 300 is stored so that the robot 300 is removed from the case 400 . can be kept on standby. In addition, the open side of the case 400 can be opened and closed by an opening and closing means such as a shutter, and the opening and closing means is opened when the robot 300 enters and exits.
  • an opening and closing means such as a shutter
  • the case 400 may be formed on the pillar part 220 .
  • the case 400 when the case 400 is formed at a position close to the ground among the pillars 220 , it may be easy to repair a malfunction of the robot 300 .
  • a device for controlling a temperature, a device for controlling a humidity, etc. are additionally provided inside the case 400 , which will be described later, and it may be easier to manage such a maintenance device.
  • the case 400 may be formed on the ceiling portion 210 .
  • the door of the case 400 is configured to open and close downward, and the robot may be discharged downward.
  • a rail 211 as described below may be positioned inside the case 400 .
  • a device for controlling temperature, a device for controlling humidity, etc. may be additionally provided inside the case 400 , which will be described later.
  • the robot 300 may be discharged from the case 400 .
  • the discharged robot 300 may move to a fueling port or a charging port of the vehicle to start refueling or charging the vehicle.
  • the central control unit 500 is configured to control the body unit 200 , the robot 300 , and the case 400 , and may receive an entry signal of the vehicle 1000 from the outside.
  • the vehicle charging robot device 100 through the above configuration by storing the robot 300 in the case 400 when the robot 300 is in a standby state, snow, rain, wind, temperature, condensation , the operating efficiency of the robot 300 is reduced due to external environments such as , solar radiation, etc., malfunctions or failures are prevented, and physical damage can be prevented.
  • the robot 300 is formed at one end, a main body connection part 310 connected to the main body 200, and a grip part formed at the other end to hold the charging gun 2100 ( 340), a plurality of length portions 320, 320a, 320b connecting the main body connecting portion 310 and the grip portion 340 and the plurality of length portions 320, 320a, 320b are formed between the respective length portions (320, 320a, 320b) is connected to each other, it may be characterized in that it comprises a motor 331 and a link portion (330, 330a, 330b) comprising a reduction gear (332).
  • the robot 300 may be connected to the main body 200 through the main body connecting part 310, and the main body connecting part 310 may be connected to the main body by combining the main body 200 and the main body connecting part 310. It is preferable that the part 200 and the case 400 are connected to be movable within the forming range.
  • the grip part 340 is configured to hold the charging gun 2100 formed in the charger 2000, and the grip part 340 is formed as a pair of grips, and the distance between them is adjusted to hold the charging gun 2100. can hold or let go.
  • a camera or a laser sensor may be installed in the grip unit 340 , and the central control unit 500 controls the robot 300 according to image information of the camera or sensing information of the laser sensor to thereby control the charging gun 2100 .
  • the central control unit 500 controls the robot 300 according to image information of the camera or sensing information of the laser sensor to thereby control the charging gun 2100 .
  • a charging port formed in the vehicle 1000 For example, the type of vehicle may be recognized using a camera formed on the grip unit 340 .
  • the position at which the robot 300 should be moved to start charging is determined by recognizing the type of vehicle using the camera formed in the grip unit 340 . A location in the vehicle may be determined.
  • the robot 300 may be formed of a plurality of length portions 320, 320a, 320b and a plurality of link portions 330, 330a, 330b connecting the length portions 320, 320a, 320b to each other.
  • the central control unit 500 controls the motor 331 and the reduction unit formed in the link units 330, 330a, 330b to adjust the angles of the length units 320, 320a, and 320b to adjust the robot 300. can control the operation of
  • the central control unit 500 maintains the robot 300 in a standby state and when stored in the case 400 , may be stored in a predetermined standby posture, and the robot 300 returns to the inside of the case 400 .
  • the robot 300 further includes a first temperature sensor 333 formed in the link portion 330 , 330a , 330b, and the central control unit 500 is measured by the first temperature sensor 333 .
  • a predetermined reference temperature it may be characterized in that the motor 331 is heated. That is, the central control unit 500 sets a temperature at which it is difficult for the motor 331 and the reducer 332 to operate due to the driving torque at the temperature of the link units 330, 330a, 330b as the reference temperature.
  • the temperature measured by the first temperature sensor 333 falls below the reference temperature, by controlling the motor 331 to generate heat without rotational movement, the operation error of the motor 331 and the reducer 332 is reduced can be prevented
  • the link parts 330, 330a, 330b further include a discharge hole 334 for discharging water droplets inside the link parts 330, 330a, 330b to the outside due to condensation.
  • the discharge hole 334 is configured to discharge water droplets generated due to condensation inside the robot 300 to the outside, and the discharge hole 334 is closed from the outside of the case 400, and the discharge hole ( 334) to prevent dust, foreign substances, snow, rain, insects, etc. from entering, and the case 400 is opened for a certain period of time so that water droplets generated inside the robot 300 can be discharged to the outside.
  • the discharge hole 334 may be formed in each of the plurality of link portions 330, 330a, 330b, and the discharge hole 334 is formed on the link portions 330, 330a, 330b, and is formed at a position is preferably formed at a position corresponding to the direction in which water droplets inside the robot 300 flow by gravity.
  • the case 400 may be characterized in that it further includes a temperature control device 410 capable of heating or cooling the inside of the case 400 .
  • the temperature control device 410 heats or cools the inside of the case 400, so that the case 400 is not affected by the temperature of the outside of the case 400 (outside of the main body 200), By allowing a constant temperature to be maintained, the robot 300 can maintain a standby state in an optimal condition, thereby maintaining operational efficiency and preventing malfunction.
  • the temperature control device 410 may include any one or more of a heater 411 , an air conditioner 412 , a blowing fan 413 , and a heating wire 414 . That is, the temperature control device 410 may include all or one of the heater 411 , the air conditioner 412 , the blowing fan 413 , or the heating wire 414 , and the heater 411 and The air conditioner 412 may be configured as one configuration.
  • the blower fan 413 may increase or decrease the temperature inside the case 400 by discharging the air inside the case 400 to the outside or introducing air outside the case 400 to the inside.
  • the heating wire 414 may be installed on the front or part of the inner circumferential surface of the case 400 , and may generate heat to heat the inside of the case 400 .
  • the case 400 includes a second temperature sensor 420a formed outside the case 400 and a third temperature sensor 420b formed inside the case 400, and the central control unit Reference numeral 500 may be characterized in that the temperature control device 410 is controlled by using at least one of the measured values of the second temperature sensor 420a or the third temperature sensor 420b.
  • the central control unit 500 uses at least one of the measured values of the second temperature sensor 420a and the third temperature sensor 420b to cool or heat the inside of the case 400 to the case ( 400)
  • the internal temperature can be adjusted to a constant temperature.
  • the central control unit 500 uses both the measured values of the second temperature sensor 420a and the third temperature sensor 420b to minimize the temperature difference between the inside and the outside of the case 400, so that the case ( 400) or it is possible to prevent condensation from occurring inside the robot 300 .
  • the case 400 includes a first humidity sensor 430a formed outside the case 400 and a second humidity sensor 430b formed inside the case 400, and the central control unit Reference numeral 500 may be characterized in that the temperature control device 410 is controlled by using at least one of the measured values of the first humidity sensor 430a or the second humidity sensor 430b.
  • the central control unit 500 uses at least one of the measured values of the first humidity sensor 430a and the second humidity sensor 430b to cool or heat the inside of the case 400,
  • the humidity inside the case 400 is adjusted to a constant humidity, or the central control unit 500 uses both the measured values of the first humidity sensor 430a and the second humidity sensor 430b to the case 400
  • By minimizing the difference in humidity between the inside and outside it is possible to prevent condensation from occurring inside the case 400 or the robot 300 .
  • the case 400 may be formed inside the case 400 and may further include a brush unit 440 for cleaning the surface of the robot 300 .
  • One side of the brush unit 440 may be formed of a brush, and the other side may be formed of a connection link that fixes the brush to the case 400 and moves the brush, and the brush unit 440 is the robot 300 . ), dust or foreign substances on the outside can be brushed off.
  • a camera is formed in the robot 300, foreign substances attached to the camera lens may be removed.
  • the case 400 may be characterized in that it is formed inside the case 400 and further includes an air gun 450 for spraying air on the surface of the robot 300 .
  • One or more air guns 450 may be formed on the inner upper surface, side, or lower surface of the case 400 , and may spray compressed air toward the robot 300 to clean the surface of the robot 300 .
  • the central controller 500 controls the main body 200 , the robot 300 and the case 400 , and the robot 300 controls the first temperature sensor 333 . ), the motor 331, and to control the link portion (330, 330a, 330b) comprising the reducer 332, the control of the case 400 is the temperature control device 410, the first 2 to control the temperature sensor 420a, the third temperature sensor 420b, the first humidity sensor 430a, the second humidity sensor 430b, the brush unit 440 and the air gun 450 .
  • the central control unit 500 is capable of exchanging signals with an external communicator or a vehicle detection sensor formed outside.
  • the central control unit 500 receives a vehicle 1000 entry signal from the outside, charging port location information of the vehicle 1000 , and the charging gun 2100 location.
  • the information is received, a movement path of the robot 300 is generated, and the robot 300 approaches an area in which the vehicle 1000 is located.
  • the robot 300 searches for a location of a charging port formed in the vehicle 1000 using a camera or a laser sensor mounted on the robot 300 , and the robot 300 searches for a charging port formed in the vehicle 1000 .
  • Approach to and remove the protective cap hold the charging gun 2100 and connect it to the charging port.
  • the robot 300 returns the charging gun 2100 to its original position, and returns the protective cap to its original position.
  • the robot 300 moves continuously, and at this time, it is controlled to correct an error with the current posture while continuously receiving target position information from the recognition system, or the robot 300 stops at a specific position to obtain the target position information. After rechecking, the control is controlled to correct the error with the current posture, and this process can be repeated.
  • the charging gun 2100 is fastened to the charging port in the robot 300 so that the vehicle 1000 or the charging gun 2100 is not damaged in the process of inserting the charging gun 2100 into the charging port.
  • a monitoring sensor capable of monitoring the force and torque generated in the process may be provided, and the central control unit 500 controls the force-based robot 300 so that safe fastening can be made based on the sensing information of the monitoring sensor. ) control, and it is possible to check whether the fastening of the charging port and the charging gun 2100 was successful, and whether the fastening failed due to a jamming problem occurred during the fastening process. work can be done.
  • the ceiling part 210 is formed in a predetermined length or in a predetermined area along the extension direction of the ceiling part 210 , and the rail 211 on which the robot 300 or the case 400 moves. It may be characterized in that it further comprises. That is, the robot 300 may move along the rail 211 on the ceiling 210 and connect the charging gun 2100 to the vehicle 1000 .
  • the rail 211 may include a linear motor, a ball screw, a lead screw, and a rack-and-pinion, and may have any configuration as long as it can move the robot 300 , and the The central control unit 500 may control the rail 211 or control the robot 300 connected to the rail 211 to move the robot 300 . Even if a single robot 300 is formed by the rail 211 , each of the charging guns 2100 formed in the plurality of chargers 2000 can be used, so that a plurality of the vehicles 1000 can be charged. do.
  • one or more rails 211 may be installed in the ceiling portion 210 .
  • the same number of the robots 300 as the number of the rails 211 may be installed.
  • two rails 211 may be formed in the ceiling portion 210 , and the robot 300 may be installed on each of the two rails 211 .
  • the number of the rails 211 and the robot 300 is smaller than the total number of vehicles that can be charged. The reason is that the technical idea of the present invention is to minimize the number of robots 300 installed by making the number of vehicles in charge of one robot 300 plural.
  • the ceiling part 210 rotates with respect to the pillar part 220 , and one side of the robot 300 is connected to the ceiling part 210 and positioned along the rotation of the ceiling part 210 .
  • the robot 300 minimizes interference with the vehicle 1000 by moving along the rail 221 or by rotating the ceiling 210, and the robot 300 is connected to the ground. Compared to the case of moving, the influence from snow, rain, foreign substances, etc. may be reduced.

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Abstract

본 발명은 차량 충전을 위한 로봇을 케이스에 보관함으로써 비, 바람, 온도, 습도 등을 포함한 외부 환경으로부터 로봇을 보호하고, 로봇의 오작동, 고장, 파손을 방지할 수 있는 차량 충전 로봇 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다. 상기한 목적을 이루기 위해 차량 충전 로봇 장치는, 지면에 고정 형성되고, 차량과 연결되어 연료 또는 전기를 충전하는 충전건이 형성되는 충전기를 이용하여 차량을 충전하는 로봇 장치에 있어서, 천장부와 기둥부를 포함하고, 상기 기둥부는 상기 충전기와 동일한 지면에 고정 형성되는 본체부, 일측이 상기 본체부와 연결되어 상기 본체부 내에서 이동가능하고, 타측이 상기 충전건을 잡는 로봇, 상기 본체부에 형성되어 일면이 개폐되고, 상기 로봇이 보관되는 케이스 및 외부와 통신이 가능하며, 상기 본체부에 형성되고, 상기 본체부, 상기 로봇 및 상기 케이스를 제어하는 중앙 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

차량 충전 로봇 장치
본 발명은 로봇에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량에 전기 또는 화석연료의 충전이 가능한 차량 충전 로봇 장치에 관한 것이다.
일반적으로 상용화된 차량의 종류는 내연기관차와 전기차가 있다. 내연기관차는 주유소에서 구동연료에 따라서 차량에 주유가 가능하고, 전기차는 전기차 충전소에서 전기 충전이 가능하다. 내연기관차의 연료 또는 전기차의 전기를 충전하기 위해서 차량을 차량에 형성된 충전구에 충전기를 연결하는 작업이 필요하고, 충전을 위해서 일정 시간이 소요된다.
종래에는 주유소에서 자동차에 연료를 주유하거나 전기를 충전하는 경우에 주유소 직원, 차량 운전자 또는 탑승자를 대신하여 충전기를 충전구에 연결시키는 작업을 하는 자동 충전 장치가 사용되었으며, 그 실시예는 다음과 같다. 대한민국 공개특허 제10-2019-0040441호를 참조하면, 도 1에 도시된 것과 같이, 종래의 자동주유장치가 형성된 주유기는, 센서와 모터로 작동되는 관절이 형성된 팔이 형성되어 주유기의 노즐을 쥐고 주유기의 노즐을 자동차에 주유구에 삽입시킴으로써 자동으로 주유가 가능하다.
그러나, 종래와 같은 자동 주유 장치는 주유기에 형성된 팔이 한대의 차량에만 주유 작업을 진행할 수 있어서, 다수의 차량을 각각 주유하기 위해서는, 다수의 주유기 및 각 주유기마다 자동 주유 장치가 형성되어야 하는 단점이 있었으며, 모터 및 센서 등의 전자 부품으로 이루어지는 자동 주유 장치가 눈, 비, 바람, 온도, 습도 등을 포함한 외부 환경에 의해서 손상되고, 오작동 및 고장이 발생할 수 있는 위험에 노출되어 있다는 단점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 차량 충전을 위한 로봇을 케이스에 보관함으로써 비, 바람, 온도, 습도 등을 포함한 외부 환경으로부터 로봇을 보호하고, 로봇의 오작동, 고장, 파손을 방지할 수 있는 차량 충전 로봇 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 차량 충전 로봇 장치는, 지면에 고정 형성되고, 차량과 연결되어 연료 또는 전기를 충전하는 충전건이 형성되는 충전기를 이용하여 차량을 충전하는 로봇 장치에 있어서, 천장부와 기둥부를 포함하고, 상기 기둥부는 상기 충전기와 동일한 지면에 고정 형성되는 본체부; 일측이 상기 천장부와 연결되어 상기 천장부의 형성 반경 내에서 이동가능하고, 타측이 상기 충전건을 잡는 로봇; 상기 본체부에 형성되어 일면이 개폐되고, 상기 로봇이 보관되는 케이스; 및 외부와 통신이 가능하며, 상기 본체부에 형성되고, 상기 본체부, 상기 로봇 및 상기 케이스를 제어하는 중앙 제어부; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 케이스는 상기 차량의 출입이 없거나 상기 차량의 충전이 불필요한 대기 상태인 경우, 상기 로봇을 내부에 보관하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 케이스는 상기 천장부에 형성되고, 상기 일면이 개폐되어 상기 로봇이 상기 천장부로부터 하방으로 토출되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 케이스는 상기 천장부에 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 케이스는 상기 케이스 내부를 난방 또는 냉방할 수 있는 온도 조절 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 온도 조절 장치는 히터, 에어컨, 송풍팬 또는 열선 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 케이스는, 상기 케이스의 외측에 형성되는 제2 온도센서; 및 상기 케이스의 내측에 형성되는 제3 온도센서;를 포함하고, 상기 중앙 제어부는 상기 제2 온도센서 또는 상기 제3 온도센서의 측정값 중 어느 하나 이상의 값을 이용하여 상기 온도 조절 장치를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 케이스는, 상기 케이스의 외측에 형성되는 제1 습도센서; 및 상기 케이스의 내측에 형성되는 제2 습도센서;를 포함하고, 상기 중앙 제어부는 상기 제1 습도센서 또는 상기 제2 습도센서의 측정값 중 어느 하나 이상의 값을 이용하여 상기 온도 조절 장치를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 케이스는 상기 케이스의 내부에 형성되고, 상기 로봇의 표면 이물질을 청소하는 브러쉬부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 케이스는 상기 케이스의 내부에 형성되고 상기 로봇의 표면에 공기를 분사하는 에어건을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 천장부는, 상기 천장부의 연장방향을 따라서 일정 길이 또는 일정 영역에 형성되고 상기 로봇 또는 상기 케이스가 이동하는 레일을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 레일은 리니어 모터, 볼 스크류, 리드 스크류 및 랙-앤-피니언을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
2개 이상의 상기 레일이 설치되고, 각각의 상기 레일에는 상기 로봇이 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 레일의 개수는 충전 가능한 차량의 총 개수보다 더 적은 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 천장부는 상기 기둥부를 기준으로 회전하고, 상기 로봇의 일측은 상기 천장부에 연결되어 상기 천장부의 회전을 따라 위치가 변하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 로봇은, 일단에 형성되어, 상기 본체부와 연결되는 본체 연결부; 타단에 형성되어, 상기 충전건을 잡는 그립부; 상기 본체 연결부와 상기 그립부를 연결하는 복수개의 길이부; 및 상기 복수개의 길이부 사이에 형성되어 각각의 길이부를 서로 연결하고, 모터 및 감속기를 포함하여 이루어지는 링크부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 할 수 있다.
상기 로봇은, 상기 링크부에 형성되는 제1 온도센서;를 더 포함하고, 상기 중앙 제어부는 상기 제1 온도센서가 측정한 온도가 기 지정된 기준 온도 미만으로 측정되면, 상기 모터를 발열시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 링크부는, 결로 현상으로 인하여 상기 링크부 내부의 물방울을 외부로 배출하는 배출홀;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 구성을 통한 본 발명에 따른 차량 충전 로봇 장치는 로봇이 대기 상태일 때, 로봇을 케이스에 보관함으로써, 눈, 비, 바람, 온도, 결로, 일사량 등과 같은 외부 환경에 의해서 로봇의 작동 효율이 떨어지거나, 오작동 또는 고장이 발생하는 것을 방지하며, 물리적 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 자동주유장치가 형성된 주유기
도 2는 본 발명에 따른 차량 충전 로봇 장치의 제1 실시예 사시도
도 3은 본 발명에 따른 차량 충전 로봇 장치 케이스 확대도
도 4는 본 발명에 따른 차량 충전 로봇 장치 로봇 확대도
도 5는 본 발명에 따른 차량 충전 로봇 장치 로봇 사시도
도 6은 본 발명에 따른 차량 충전 로봇 장치 케이스 단면도
도 7은 본 발명에 따른 차량 충전 로봇 장치 제어 흐름도
도 8은 본 발명에 따른 차량 충전 로봇 장치 천장부 저면도
도 9는 본 발명에 따른 차량 충전 로봇 장치의 제2 실시예 사시도
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
도 2 내지 3을 참조하면, 본 발명에 따른 차량 충전 로봇 장치(100)는, 지면에 고정 형성되고, 차량(1000)과 연결되어 연료 또는 전기를 충전하는 충전건(2100)이 형성되는 충전기(2000)를 이용하여 차량(1000)을 충전하는 로봇(300) 장치에 있어서, 천장부(210)와 기둥부(220)를 포함하고, 상기 기둥부(220)는 상기 충전기(2000)와 동일한 지면에 고정 형성되는 본체부(200), 일측이 상기 본체부(200)와 연결되어 상기 본체부(200) 내에서 이동가능하고, 타측이 상기 충전건(2100)을 잡는 로봇(300), 상기 기둥부(220)에 형성되어 일면이 개폐되고, 상기 로봇(300)이 보관되는 케이스(400) 및 외부와 통신이 가능하며, 상기 본체부(200)에 형성되고, 상기 본체부(200), 상기 로봇(300) 및 상기 케이스(400)를 제어하는 중앙 제어부(500)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 충전기(2000)는 화석 연료를 상기 차량(1000)에 주입하는 주유기 또는 전기에너지를 인가하는 전기 충전기(2000)로 이루어질 수 있다. 상기 충전기(2000)는 주유기 또는 전기 충전기(2000) 중 어느 하나의 종류로만 다수개가 형성되는 것이 바람직하고, 상기 충전기(2000)의 종류에 따라 충전될 수 있는 상기 차량(1000)의 종류가 달라질 수 있다. 상기 충전건(2100)은 일단은 상기 충전기(2000), 타단은 상기 차량(1000)과 연결되어, 상기 충전기(2000)에 저장된 화석 연료 또는 전기 에너지를 상기 차량(1000)으로 전달할 수 있다.
상기 본체부(200)는 상기 충전기(2000)가 형성되는 지면에 형성되는 상기 기둥부(220)와 상기 기둥부(220)와 연결되고, 지면을 덮는 상기 천장부(210)를 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 본체부(200)에는 상기 로봇(300)이 보관되는 상기 케이스(400)가 형성되며, 상기 케이스(400)는 상기 기둥부(220)에 형성될 수도 있고, 상기 천장부(210)에 형성될 수도 있다. 예를 들어, 케이스(400)는 기둥부(220)에 형성될 수 있으며, 이 경우 기둥부(220) 내에 보관되는 로봇(300)의 유지 관리를 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 기둥부(220) 중에서 지면과 가까운 위치에 케이스(400)가 형성되는 경우, 로봇(300)의 고장을 수리하기가 용이할 수 있다. 또한, 케이스(400) 내부에는 후술하는 바와 같은 온도를 조절하기 위한 장치, 습도를 조절하기 위한 장치 등이 추가로 마련되는데, 이와 같은 유지 장치를 관리하는 것이 더 용이하게 될 수 있다.
상기 로봇(300)의 일측은 상기 천장부(210) 또는 상기 기둥부(220) 중 어느 하나와 연결되고, 타측은 상기 충전기(2000)에 형성된 상기 충전건(2100)을 잡거나 놓을 수 있도록 제어된다. 이때 상기 로봇(300)의 이동 및 작동은 상기 천장부(210)의 형성 반경 내측에서 이루어지며, 눈이나 비와 같은 기후 현상으로부터 최대한 보호되는 것이 바람직하다.
상기 케이스(400)는 상기 로봇(300)을 보관하는 구성으로, 상기 로봇(300)은 상기 차량(1000)의 출입이 없거나 상기 차량(1000)의 충전이 필요하지 않은 대기 상태일 때, 상기 케이스(400)에서 대기 상태를 유지할 수 있다. 또한, 상기 로봇(300)이 상기 차량(1000)의 충전을 위해 이동할 때라도, 상기 케이스(400)가 상기 로봇(300)을 보관한 상태로 함께 움직여 상기 로봇(300)은 상기 케이스(400)에서 대기 상태로 유지될 수 있다. 또한, 상기 케이스(400)는 개방된 일면이 셔터 와 같은 개폐수단에 의해서 개폐 가능하며, 상기 로봇(300)의 입출입시 상기 개폐 수단이 개방된다.
예를 들어, 상기 케이스(400)는 상기 기둥부(220)에 형성될 수 있다. 특히, 상기 기둥부(220) 중에서 지면과 가까운 위치에 케이스(400)가 형성되는 경우, 로봇(300)의 고장을 수리하기가 용이할 수 있다. 또한, 케이스(400) 내부에는 후술하는 바와 같은 온도를 조절하기 위한 장치, 습도를 조절하기 위한 장치 등이 추가로 마련되는데, 이와 같은 유지 장치를 관리하는 것이 더 용이하게 될 수 있다.
다른 예를 들어, 상기 케이스(400)는 상기 천장부(210)에 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 케이스(400)의 도어는 하방을 개폐하도록 구성되고, 로봇은 하방으로 토출될 수 있다. 또한, 상기 케이스(400) 내부에는 후술하는 바와 같은 레일(211)이 위치할 수 있다. 또한, 상기 케이스(400)의 내부에는 후술하는 바와 같은 온도를 조절하기 위한 장치, 습도를 조절하기 위한 장치 등이 추가로 마련될 수 있다.
예를 들어, 상기 케이스(400)로부터 로봇(300)이 토출될 수 있다. 토출된 로봇(300)은 차량의 주유구 또는 충전구로 이동하여, 상기 차량의 주유 또는 충전을 개시할 수 있다.
상기 중앙 제어부(500)는 상기 본체부(200), 상기 로봇(300) 및 상기 케이스(400)를 제어하는 구성으로, 외부로부터 상기 차량(1000)의 진입 신호를 전달받을 수 있다.
상기와 같은 구성을 통한 본 발명에 따른 차량 충전 로봇 장치(100)는 로봇(300)이 대기 상태일 때, 로봇(300)을 케이스(400)에 보관함으로써, 눈, 비, 바람, 온도, 결로, 일사량 등과 같은 외부 환경에 의해서 로봇(300)의 작동 효율이 떨어지거나, 오작동 또는 고장이 발생하는 것을 방지하며, 물리적 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 4 및 5를 참조하면, 상기 로봇(300)은, 일단에 형성되어, 상기 본체부(200)와 연결되는 본체 연결부(310), 타단에 형성되어, 상기 충전건(2100)을 잡는 그립부(340), 상기 본체 연결부(310)와 상기 그립부(340)를 연결하는 복수개의 길이부(320, 320a, 320b) 및 상기 복수개의 길이부(320, 320a, 320b) 사이에 형성되어 각각의 길이부(320, 320a, 320b)를 서로 연결하고, 모터(331) 및 감속기(332)를 포함하여 이루어지는 링크부(330, 330a, 330b)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 로봇(300)은 상기 본체 연결부(310)를 통해서 상기 본체부(200)에 연결될 수 있고, 상기 본체부(200)와 상기 본체 연결부(310)의 결합은 상기 본체 연결부(310)가 상기 본체부(200) 및 상기 케이스(400) 형성 범위 내에서 이동이 가능하도록 연결되는 것이 바람직하다.
상기 그립부(340)는 상기 충전기(2000)에 형성된 상기 충전건(2100)을 잡는 구성으로, 상기 그립부(340)는 한 쌍의 그립으로 형성되어, 사이 거리가 조절되어 상기 충전건(2100)을 잡거나 놓을 수 있다. 상기 그립부(340)에는 카메라 또는 레이저 센서가 설치될 수 있으며, 상기 중앙 제어부(500)는 상기 카메라의 영상 정보 또는 상기 레이저 센서의 센싱 정보에 따라서 상기 로봇(300)을 제어함으로써 상기 충전건(2100)을 상기 차량(1000)에 형성된 충전구에 연결할 수 있다. 예를 들어, 상기 그립부(340)에 형성된 카메라를 이용해 차량의 종류를 인식할 수 있다. 차량의 제조사나 차량의 모델명에 따라서, 충전구의 위치가 상이할 수 있으므로, 그립부(340)에 형성된 카메라를 이용해 차량의 종류를 인식함으로써, 충전을 개시하기 위해 로봇(300)을 이동해야 하는 위치가 차량 중 어느 위치인지가 결정될 수 있다.
상기 로봇(300)은 상기 복수개의 길이부(320, 320a, 320b)와 상기 길이부(320, 320a, 320b)를 서로 연결하는 복수개의 상기 링크부(330, 330a, 330b)로 형성될 수 있다. 상기 중앙 제어부(500)는 상기 링크부(330, 330a, 330b)에 형성된 상기 모터(331) 및 상기 감속부를 제어하여 상기 길이부(320, 320a, 320b)의 각도를 조정함으로써 상기 로봇(300)의 작동을 제어할 수 있다. 상기 중앙 제어부(500)는 상기 로봇(300)을 대기 상태로 유지하며 상기 케이스(400)에 보관할 때, 기 지정된 대기 자세로 보관할 수 있으며, 상기 로봇(300)이 상기 케이스(400) 내부로 복귀하면, 상기 복수개의 링크부(330, 330a, 330b)를 제어함으로써 상기 로봇(300) 전체에 순간 진동을 발생시켜거나, 사람이 손을 털 듯이 상기 로봇(300)의 상기 길이부(320, 320a, 320b)를 털어내어 상기 로봇(300)에 묻은 이물질, 먼지, 비 또는 눈을 상기 로봇(300)으로부터 탈락시킬 수 있다. 상기와 같은 탈락 제어는 상기 로봇(300)이 상기 케이스(400) 외부에 있을 때에도 진행할 수 있다.
또한, 상기 로봇(300)은 상기 링크부(330, 330a, 330b)에 형성되는 제1 온도센서(333)를 더 포함하고, 상기 중앙 제어부(500)는 상기 제1 온도센서(333)가 측정한 온도가 기 지정된 기준 온도 미만으로 측정되면, 상기 모터(331)를 발열시키는 것을 특징으로 할 수 있다. 즉, 상기 중앙 제어부(500)는 상기 링크부(330, 330a, 330b)의 온도가 상기 모터(331) 및 상기 감속기(332)가 구동 토크에 의해 작동하기 어려울 정도의 온도를 기준 온도로 지정하여, 상기 제1 온도센서(333)가 측정한 온도가 기준 온도 미만으로 내려가는 경우, 상기 모터(331)를 회전운동 없이 발열하도록 제어하여, 상기 모터(331)와 상기 감속기(332)의 작동 오류를 방지할 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 링크부(330, 330a, 330b)는 결로 현상으로 인하여 상기 링크부(330, 330a, 330b) 내부의 물방울을 외부로 배출하는 배출홀(334)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 배출홀(334)은 상기 로봇(300) 내부에 결로 현상으로 발생하는 물방을울 외부로 배출하는 구성으로, 상기 배출홀(334)은 상기 케이스(400) 외부에서는 폐쇄되어, 상기 배출홀(334)에 먼지, 이물질, 눈, 비, 벌레 등이 유입되는 것을 방지하고, 상기 케이스(400) 내부에서는 일정 시간동안 개방되어 상기 로봇(300) 내부에 발생된 물방울을 외부로 배출할 수 있다. 상기 배출홀(334)은 복수개의 상기 링크부(330, 330a, 330b)에 각각 형성될 수 있으며, 상기 배출홀(334)은 상기 링크부(330, 330a, 330b) 상에 형성되되, 형성 위치는 상기 로봇(300) 내부의 물방울이 중력에 의해서 흐르는 방향에 대응되는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 케이스(400)는 상기 케이스(400) 내부를 난방 또는 냉방할 수 있는 온도 조절 장치(410)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 온도 조절 장치(410)는 상기 케이스(400) 내부를 난방 또는 냉방하여, 상기 케이스(400)가 상기 케이스(400) 외부(상기 본체부(200)의 외부)의 온도에 영향을 받지않고, 일정 온도를 유지할 수 있도록 하여, 상기 로봇(300)이 최적의 조건으로 대기 상태를 유지할 수 있도록 하여, 작동 효율을 유지할 수 있고, 고장을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이때, 상기 온도 조절 장치(410)는 히터(411), 에어컨(412), 송풍팬(413) 또는 열선(414) 중 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다. 즉, 상기 온도 조절 장치(410)는 상기 히터(411), 상기 에어컨(412), 상기 송풍팬(413) 또는 상기 열선(414)을 모두 포함하거나 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 상기 히터(411)와 상기 에어컨(412)은 하나의 구성으로 이루어질 수 있다. 상기 송풍팬(413)은 상기 케이스(400) 내부의 공기를 외부로 배출시키거나, 상기 케이스(400) 외부의 공기를 내부로 유입시켜 상기 케이스(400) 내부의 온도를 높이거나 낮출 수 있다. 상기 열선(414)은 상기 케이스(400)의 내주면에 전면에 또는 일부에 설치될 수 있고, 열을 발생시켜 상기 케이스(400) 내부를 난방 할 수 있다.
또한, 상기 케이스(400)는 상기 케이스(400)의 외측에 형성되는 제2 온도센서(420a) 및 상기 케이스(400)의 내측에 형성되는 제3 온도센서(420b)를 포함하고, 상기 중앙 제어부(500)는 상기 제2 온도센서(420a) 또는 상기 제3 온도센서(420b)의 측정값 중 어느 하나 이상의 값을 이용하여 상기 온도 조절 장치(410)를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 중앙 제어부(500)는 상기 제2 온도센서(420a) 및 상기 제3 온도센서(420b)의 측정값 중 어느 하나 이상의 값을 이용하여, 상기 케이스(400) 내부를 냉방 또는 난방하여 상기 케이스(400) 내부의 온도를 일정 온도로 조절할 수 있다. 또한, 상기 중앙 제어부(500)는 상기 제2 온도센서(420a) 및 상기 제3 온도센서(420b)의 측정값 모두를 사용하여 상기 케이스(400) 내부와 외부의 온도 차이를 최소화함으로써 상기 케이스(400) 또는 상기 로봇(300) 내부에 결로현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 케이스(400)는 상기 케이스(400)의 외측에 형성되는 제1 습도센서(430a) 및 상기 케이스(400)의 내측에 형성되는 제2 습도센서(430b)를 포함하고, 상기 중앙 제어부(500)는 상기 제1 습도센서(430a) 또는 상기 제2 습도센서(430b)의 측정값 중 어느 하나 이상의 값을 이용하여 상기 온도 조절 장치(410)를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 케이스(400) 내부 또는 외부의 습도가 낮아 건조한 경우, 상기 로봇(300)을 이루는 전자부품의 화재 위험이 있으며, 습도가 높으면, 상기 로봇(300)을 이루는 부품의 부식, 전자부품의 고장이 발생할 수 있어, 상기 케이스(400) 내부의 습도 조절은 상기 로봇(300) 관리를 위하여 중요하다.
따라서, 상기 중앙 제어부(500)는 상기 제1 습도센서(430a) 및 상기 제2 습도센서(430b)의 측정값 중 어느 하나 이상의 값을 이용하여, 상기 케이스(400) 내부를 냉방 또는 난방하여 상기 케이스(400) 내부의 습도를 일정 습도로 조절하거나, 상기 중앙 제어부(500)는 상기 제1 습도센서(430a) 및 상기 제2 습도센서(430b)의 측정값 모두를 사용하여 상기 케이스(400) 내부와 외부의 습도 차이를 최소화함으로써 상기 케이스(400) 또는 상기 로봇(300) 내부에 결로현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 케이스(400)는 상기 케이스(400)의 내부에 형성되고, 상기 로봇(300)의 표면 이물질을 청소하는 브러쉬부(440)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 브러쉬부(440)는 일측은 브러쉬로 이루어지고, 타측은 상기 브러쉬를 상기 케이스(400)에 고정시키고, 상기 브러쉬를 움직이는 연결 링크로 이루어질 수 있고, 상기 브러쉬부(440)는 상기 로봇(300)의 외측에 묻은 먼지 또는 이물질을 털어낼 수 있다. 또한, 상기 로봇(300)에 카메라가 형성된 경우, 상기 카메라 렌즈에 묻은 이물질을 제거할 수 있다.
또한, 상기 케이스(400)는 상기 케이스(400)의 내부에 형성되고, 상기 로봇(300)의 표면에 공기를 분사하는 에어건(450)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 에어건(450)은 상기 케이스(400) 내측 상면, 측면 또는 하면에 한 개 이상 형성될 수 있으며, 상기 로봇(300)을 향해 압축 공기를 분사하여, 상기 로봇(300) 표면을 청소할 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 중앙 제어부(500)는 상기 본체부(200), 상기 로봇(300) 및 상기 케이스(400)를 제어하며, 상기 로봇(300)의 제어는 상기 제1 온도센서(333), 상기 모터(331), 상기 감속기(332)를 포함하여 이루어지는 상기 링크부(330, 330a, 330b)를 제어하는 것이고, 상기 케이스(400)의 제어는 상기 온도 조절 장치(410), 상기 제2 온도센서(420a), 상기 제3 온도센서(420b), 상기 제1 습도센서(430a), 상기 제2 습도센서(430b), 상기 브러쉬부(440) 및 상기 에어건(450)을 제어하는 것이다.
이외에, 상기 중앙 제어부(500)는 외부의 통신기 또는 외부에 형성된 차량 감지 센서와 신호 교환이 가능하다.
상기 로봇(300)이 상기 차량(1000)을 충전하는 작업은, 상기 중앙 제어부(500)가 외부로부터 차량(1000) 진입 신호, 차량(1000)의 충전구 위치 정보 및 상기 충전건(2100) 위치 정보를 전달받고, 상기 로봇(300)의 이동 경로를 생성하여, 상기 로봇(300)을 상기 차량(1000)이 위치한 영역으로 접근시킨다. 상기 로봇(300)은 상기 로봇(300)에 장착된 카메라 또는 레이저 센서를 이용하여 차량(1000)에 형성된 충전구의 위치를 탐색하고, 상기 로봇(300)이 상기 차량(1000)에 형성된 상기 충전구에 접근하여 보호캡을 분리하고, 상기 충전건(2100)을 잡아 상기 충전구에 연결한다. 이후, 충전이 완료되면, 상기 로봇(300)은 상기 충전건(2100)을 원위치하고, 상기 보호캡을 원위치 한다.
상기 로봇(300)은 지속적으로 움직이며, 이때 연속하여 인식시스템으로부터 목표 위치 정보를 받아가면서 현재 자세와의 오차를 보정할 수 있도록 제어되거나, 상기 로봇(300)이 특정 위치에 멈춰서 목표 위치 정보를 재확인한 후 현재 자세와의 오차를 보정할 수 있도록 제어되고, 이러한 과정이 반복될 수 있다.
상기 충전구에 상기 충전건(2100)을 삽입하는 과정에서 상기 차량(1000) 또는 상기 충전건(2100)이 손상되지 않도록, 상기 로봇(300)에는 상기 충전건(2100)이 상기 충전구에 체결되는 과정에서 발생하는 힘과 토크를 모니터링 할 수 있는 모니터링 센서가 구비될 수 있고, 상기 중앙 제어부(500)는 상기 모니터링 센서의 센싱 정보를 바탕으로 안전한 체결이 이루어질 수 있도록 힘 기반의 상기 로봇(300) 제어를 수행할 수 있으며, 상기 충전구와 상기 충전건(2100)의 체결이 성공되었는지, 체결 과정에서 끼임 문제가 발생하여 체결이 실패하였는지를 확인할 수 있고, 체결이 실패한 경우에는 원인을 분석하여 재 체결 작업을 수행할 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 천장부(210)는 상기 천장부(210)의 연장방향을 따라서 일정 길이 또는 일정 영역에 형성되고, 상기 로봇(300) 또는 상기 케이스(400)가 이동하는 레일(211)을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다. 즉, 상기 로봇(300)은 상기 레일(211)을 따라서, 상기 천장부(210) 상에서 이동하며 상기 차량(1000)에 상기 충전건(2100)을 연결시킬 수 있다. 이때, 상기 레일(211)은 리니어 모터, 볼 스크류, 리드 스크류 및 랙-앤-피니언을 포함하여 이루어질 수 있으며, 상기 로봇(300)을 이동시킬 수 있는 구성이라면 어떠한 구성으로도 이루어질 수 있고, 상기 중앙 제어부(500)가 상기 레일(211)을 제어하거나, 상기 레일(211)에 연결된 상기 로봇(300)을 제어하여 상기 로봇(300)이 이동할 수 있다. 상기 레일(211)에 의해서 상기 로봇(300)은 단일개가 형성되어도 복수개의 상기 충전기(2000)에 형성된 각각의 상기 충전건(2100)을 사용할 수 있어, 복수개의 상기 차량(1000)의 충전이 가능하다.
한편, 상기 레일(211)은 상기 천장부(210) 내에서 하나 이상이 설치될 수 있다. 또한, 상기 레일(211)의 개수와 동일한 개수의 상기 로봇(300)이 설치될 수 있다. 예를 들어, 상기 레일(211)은 상기 천장부(210) 내에서 2개가 형성되고, 상기 2개의 레일(211) 각각에는 상기 로봇(300)이 설치될 수 있다. 이 경우, 어느 하나의 레일(211)을 따라서 어느 하나의 로봇(300)이 이동하여 어느 차량을 충전하고 있을 때, 다른 차량이 진입하는 경우, 다른 레일(211)을 따라서 다른 로봇(300)이 이동하여 해당 다른 차량을 충전할 수 있다. 이 경우라도, 상기 레일(211) 및 상기 로봇(300)의 개수는 충전 가능한 전체 차량의 개수보다는 적은 것이 바람직하다. 그 이유는 본 발명은 기술적 사상은 하나의 로봇(300)이 담당하는 차량의 개수를 복수개로 함으로써 로봇(300)의 설치 개수를 최소화하는데 그 목적이 있기 때문이다.
도 9를 참조하면, 상기 천장부(210)는 상기 기둥부(220)를 기준으로 회전하고, 상기 로봇(300)의 일측은 상기 천장부(210)에 연결되어 상기 천장부(210)의 회전을 따라 위치가 변하는 것을 특징으로 할 수 있다. 즉, 상기 로봇(300)이 연결된 상기 천장부(210)는 상기 기둥부(220)를 기준으로 회전하고, 상기 로봇(300)은 상기 천장부(210)의 회전을 따라 위치가 조절되어, 복수개의 상기 충전기(2000)에 형성된 각각의 상기 충전건(2100)을 사용할 수 있어, 복수개의 차량(1000)의 충전이 가능하다.
상기 로봇(300)은 상기 레일(221)을 따라서 이동하거나, 상기 천장부(210)의 회전에 의해 이동함으로써, 상기 차량(1000)과의 간섭을 최소화하고, 상기 로봇(300)이 지면에 연결되어 이동하는 경우에 비하여 눈, 비, 이물질 등으로부터 받는 영향이 줄어들 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

Claims (18)

  1. 지면에 고정 형성되고, 차량과 연결되어 연료 또는 전기를 충전하는 충전건이 형성되는 충전기를 이용하여 차량을 충전하는 로봇 장치에 있어서,
    천장부와 기둥부를 포함하고, 상기 기둥부는 상기 충전기와 동일한 지면에 고정 형성되는 본체부;
    일측이 상기 천장부와 연결되어 상기 천장부의 형성 반경 내에서 이동가능하고, 타측이 상기 충전건을 잡는 로봇;
    상기 본체부에 형성되어 일면이 개폐되고, 상기 로봇이 보관되는 케이스; 및
    외부와 통신이 가능하며, 상기 본체부에 형성되고, 상기 본체부, 상기 로봇 및 상기 케이스를 제어하는 중앙 제어부;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 충전 로봇 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 케이스는 상기 차량의 출입이 없거나 상기 차량의 충전이 불필요한 대기 상태인 경우, 상기 로봇을 내부에 보관하는 것을 특징으로 하는 차량 충전 로봇 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 케이스는 상기 기둥부에 형성되고, 상기 기둥부 중 지면과 가까운 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 충전 로봇 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 케이스는 상기 천장부에 형성되고, 상기 일면이 개폐되어 상기 로봇이 상기 천장부로부터 하방으로 토출되는 것을특징으로 하는 차량 충전 로봇 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 케이스는 상기 케이스 내부를 난방 또는 냉방할 수 있는 온도 조절 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 충전 로봇 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 온도 조절 장치는 히터, 에어컨, 송풍팬 또는 열선 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 충전 로봇 장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 케이스는,
    상기 케이스의 외측에 형성되는 제2 온도센서; 및
    상기 케이스의 내측에 형성되는 제3 온도센서;를 포함하고,
    상기 중앙 제어부는 상기 제2 온도센서 또는 상기 제3 온도센서의 측정값 중 어느 하나 이상의 값을 이용하여 상기 온도 조절 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 충전 로봇 장치.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 케이스는,
    상기 케이스의 외측에 형성되는 제1 습도센서; 및
    상기 케이스의 내측에 형성되는 제2 습도센서;를 포함하고,
    상기 중앙 제어부는 상기 제1 습도센서 또는 상기 제2 습도센서의 측정값 중 어느 하나 이상의 값을 이용하여 상기 온도 조절 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 차량 충전 로봇 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 케이스는 상기 케이스의 내부에 형성되고, 상기 로봇의 표면 이물질을 청소하는 브러쉬부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 충전 로봇 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 케이스는 상기 케이스의 내부에 형성되고 상기 로봇의 표면에 공기를 분사하는 에어건을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 충전 로봇 장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 천장부는, 상기 천장부의 연장방향을 따라서 일정 길이 또는 일정 영역에 형성되고 상기 로봇 또는 상기 케이스가 이동하는 레일을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 충전 로봇 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 레일은 리니어 모터, 볼 스크류, 리드 스크류 및 랙-앤-피니언을포함하는 것을 특징으로 하는 차량 충전 로봇 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    2개 이상의 상기 레일이 설치되고, 각각의 상기 레일에는 상기 로봇이 설치되는 것을 특징으로 하는 차량 충전 로봇 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 레일의 개수는 충전 가능한 차량의 총 개수보다 더 적은 것을 특징으로 하는 차량 충전 로봇 장치.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 천장부는 상기 기둥부를 기준으로 회전하고, 상기 로봇의 일측은 상기 천장부에 연결되어 상기 천장부의 회전을 따라 위치가 변하는 것을 특징으로 하는 차량 충전 로봇 장치.
  16. 제 1항에 있어서 상기 로봇은,
    일단에 형성되어, 상기 본체부와 연결되는 본체 연결부;
    타단에 형성되어, 상기 충전건을 잡는 그립부;
    상기 본체 연결부와 상기 그립부를 연결하는 복수개의 길이부; 및
    상기 복수개의 길이부 사이에 형성되어 각각의 길이부를 서로 연결하고, 모터 및 감속기를 포함하여 이루어지는 링크부;
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 충전 로봇 장치.
  17. 제 16항에 있어서 상기 로봇은,
    상기 링크부에 형성되는 제1 온도센서;를 더 포함하고,
    상기 중앙 제어부는 상기 제1 온도센서가 측정한 온도가 기 지정된 기준 온도 미만으로 측정되면, 상기 모터를 발열시키는 것을 특징으로 하는 차량 충전 로봇 장치.
  18. 제 16항에 있어서 상기 링크부는,
    결로 현상으로 인하여 상기 링크부 내부의 물방울을 외부로 배출하는 배출홀;
    을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 충전 로봇 장치.
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